專利名稱：一種雙雜環(huán)化合物、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙雜環(huán)化合物、制備方法及其應(yīng)用背景技術(shù)：
吡唑類化合物在雜環(huán)農(nóng)藥中扮演著重要的角色。由于吡唑類化合物表現(xiàn)出的高效、低毒和結(jié)構(gòu)的多樣性，因而具有非常廣闊的研究和開發(fā)前景。含吡唑雙雜環(huán)化合物的合成及生物活性研究已經(jīng)成為雜環(huán)農(nóng)藥的一個(gè)重要方向。在本發(fā)明作出之前，國(guó)外在90年代后有相關(guān)雙雜環(huán)結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥專利出現(xiàn)，專利報(bào)道中雙雜環(huán)通過亞甲基、砜基等基團(tuán)將吡唑與含氮雜環(huán)相連接。國(guó)內(nèi)李正名等將吡唑與雜環(huán)直接連接，得到一系列具有生物活性的雙雜環(huán)化合物；劉釗杰等合成了一類具有生物活性的酰胺系列雙雜環(huán)化合物。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種具有生物活性的雙雜環(huán)化合物及其制備方法。
所述的雙雜環(huán)化合物如式(I)所示 其中X代表H或吸電子基團(tuán)，優(yōu)選為下列之一H、NO2、Cl、Br。
一種上述雙雜環(huán)化合物的制備方法，包括如下步驟如式(II)所示的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-唑甲酰氯和咪唑在捕酸劑作用下，在0～15℃于有機(jī)溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物； 其中X定義同上。
基于產(chǎn)率和成本的考慮，所述的反應(yīng)時(shí)間以1～50小時(shí)為佳。
所述的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰氯∶咪唑∶捕酸劑的投料摩爾比優(yōu)選為1∶1.0～1.5∶1.0～2.0，所述的有機(jī)溶劑用量?jī)?yōu)選為咪唑質(zhì)量的20～60倍。
所述的捕酸劑優(yōu)選為下列之一三乙胺、吡啶、二甲基吡啶、無(wú)水碳酸鉀。
所述的有機(jī)溶液優(yōu)選為下列之一四氫呋喃、乙酸乙酯、甲苯、氯苯、三氯甲烷。
所述的后處理可以是用稀鹽酸洗滌反應(yīng)液至中性，分層，有機(jī)相干燥，過濾，濃縮，柱層析分離，得所述雙雜環(huán)化合物。
所述的雙雜環(huán)化合物的制備方法推薦按如下參數(shù)進(jìn)行所述的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰氯∶咪唑∶捕酸劑的投料摩爾比為1∶1.0～1.1∶1.2～1.4，所述的有機(jī)溶劑用量為咪唑質(zhì)量的30～50倍；縮合反應(yīng)溫度為0～10℃，反應(yīng)時(shí)間為10～20小時(shí)。
所述的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰氯可采用下述方法制得將1-甲基-3-乙基-4-硝基-5-吡唑甲酸和過量氯化亞砜加入到100mL三口燒瓶中，在攪拌下回流反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束，減壓濃縮，得淺黃色1-甲基-3-乙基-4-硝基-5-吡唑甲酰氯透明液體。氯化亞砜與1-甲基-3-乙基-4-硝基-5-吡唑甲酸的投料摩爾比一般為5～15∶1。應(yīng)用上述方法制備1-甲基-3-乙基-4-硝基-5-吡唑甲酰氯，收率達(dá)90％以上。
采用含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)、小麥赤霉病菌(Gibberella zeae)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)和黃瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)的殺菌活性測(cè)定，采用離體葉片含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)的殺菌活性測(cè)定，采用盆栽含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了油菜菌核病菌(Sclerotonia sclerotiorum)的殺菌活性測(cè)定，采用盆栽小麥苗保存孢子法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了小麥白粉病菌(Blumeria graminis)的殺菌活性測(cè)定。結(jié)果表明，所述雙雜環(huán)化合物對(duì)小麥赤霉病菌、辣椒疫霉病菌、水稻紋枯病菌、油菜菌核病菌基本沒有防效作用，而對(duì)水稻稻瘟病菌、黃瓜灰霉病菌、小麥白粉病菌有不同的防效作用。
采用Potter噴霧法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了粘蟲(Mythimna separata)的殺蟲活性測(cè)定，采用葉蟲同浸法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了蠶豆蚜(Aphisfabae)的殺蟲活性測(cè)定，采用浸漬植株法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了稻黑尾葉蟬(Nephotettix cincticeps)的殺蟲活性測(cè)定，采用葉蟲同浸法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了棉紅蜘蛛(Tetranchus urticae)。結(jié)果表明，所述雙雜環(huán)化合物對(duì)粘蟲、蚜蟲、紅蜘蛛基本無(wú)殺蟲活性，而對(duì)葉蟬有著一定的殺蟲活性(X＝Cl的式(I)化合物除外)。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明所進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1將19mmol 1-甲基-3-乙基-4-硝基-5-吡唑甲酸和200mmol氯化亞砜加入到100mL三口燒瓶中，在攪拌下回流反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束，減壓濃縮，得淺黃色1-甲基-3-乙基-4-硝基-5-吡唑甲酰氯透明液體。
將1.36g(20mmol)咪唑和2.4g(24mmol)三乙胺加入到40mL三氯甲烷溶液中，在冰浴攪拌下滴加1-甲基-3-乙基-4-硝基-5-吡唑甲酰氯，30min滴畢，然后于7℃左右反應(yīng)20h，反應(yīng)畢，用稀鹽酸水溶液洗滌反應(yīng)液至中性，分層，有機(jī)相干燥，過濾，濃縮，柱層析[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝2∶1]分離，得到純品。收率為87％。
該化合物的1H NMR和IR如下所述，1H NMR(CDCl3)δppm；8.09，7.55，7.23(s，3H，imidazole-H)，3.84(s，3H，N-CH3)，2.86(q，2H，CH2-C)，1.28(t，3H，C-CH3)IR(KBr)cm-1；3150，2982，1702，1560實(shí)施例2將19mmol 1-甲基-3-乙基-5-吡唑甲酸和200mmol氯化亞砜加入到100mL三口燒瓶中，在攪拌下回流反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束，減壓濃縮，得淺黃色1-甲基-3-乙基-4-硝基-5-吡唑甲酰氯透明液體。
將1.36g(20mmol)咪唑和2.0g(22mmol)二甲基吡啶加入到40mL甲苯溶液中，冰浴攪拌下滴加1-甲基-3-乙基-5-吡唑甲酰氯，40min滴畢，然后于3℃左右反應(yīng)10h，反應(yīng)畢，用稀鹽酸水溶液洗滌反應(yīng)液至中性，分層，有機(jī)相干燥，過濾，濃縮，柱層析[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝2∶1]分離，得到純品。收率為32％。
該化合物的1H NMR和IR如下所述，
1H NMR(CDCl3)δppm；8.04，7.48，7.10(s，3H，imidazole-H)，6.50(s，1H，pyrazole-H)，4.02(s，3H，N-CH3)，2.65(q，2H，CH2-C)，1.24(t，3H，C-CH3)IR(KBr)cm-1；3136，2968，1693，1560實(shí)施例3將19mmol 1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酸和200mmol氯化亞砜加入到100mL三口燒瓶中，在攪拌下回流反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束，減壓濃縮，得淺黃色1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰氯透明液體。
將1.36g(20mmol)咪唑和1.85g(23mmol)吡啶加入到40mL乙酸乙酯溶液中，在冰浴攪拌下滴加1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰氯，30min滴畢，然后于10℃左右反應(yīng)l5h，反應(yīng)畢，用稀鹽酸水溶液洗滌反應(yīng)液至中性，分層，有機(jī)相干燥，過濾，濃縮，柱層析[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝2∶1]分離，得到純品。收率為77％。
該化合物的1H NMR和IR如下所述，1H NMR(CDCl3)δppm；8.07，7.52，7.18(s，3H，imidazole-H)，4.0(s，3H，N-CH3)，2.69(q，2H，CH2-C)，1.29(t，3H，C-CH3)IR(KBr)cm-1；3128，2977，1702，1558實(shí)施例4將19mmol 1-甲基-3-乙基-4-溴-5-吡唑甲酸和200mmol氯化亞砜加入到100mL三口燒瓶中，在攪拌下回流反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束，減壓濃縮，得淺黃色1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰氯透明液體。
將1.36g(20mmol)咪唑和1.85g(23mmol)吡啶加入到40mL氯苯溶液中，在冰浴攪拌下滴加1-甲基-3-乙基-4-溴-5-吡唑甲酰氯，30min滴畢，然后于6℃左右反應(yīng)16h，反應(yīng)畢，用稀鹽酸水溶液洗滌反應(yīng)液至中性，分層，有機(jī)相干燥，過濾，濃縮，柱層析[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝2∶1]分離，得到純品。收率為74％。
該化合物的1H NMR和IR如下所述，1H NMR(CDCl3)δppm；8.05，7.50，7.15(s，3H，imidazole-H)，3.95(s，3H，N-CH3)，2.79(q，2H，CH2-C)，1.27(t，3H，C-CH3)IR(KBr)cm-1；3140，2972，1668，1550實(shí)施例5三氯甲烷用量改為咪唑質(zhì)量的50倍，其它操作同實(shí)施例1。收率為86％。
實(shí)施例6捕酸劑改用無(wú)水碳酸鉀3.59g(26mmol)，咪唑用量為(21mmol)其它操作同實(shí)施例1。收率為85.0％。
實(shí)施例7有機(jī)溶劑改為四氫呋喃40ml，其它同實(shí)施例1。收率為85％。
實(shí)施例8殺菌活性測(cè)試采用含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對(duì)實(shí)施例1～4合成的化合物進(jìn)行了稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)、小麥赤霉病菌(Gibberella zeae)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)和黃瓜灰霉病菌(Botrytiscinerea)的殺菌活性測(cè)定，普篩濃度為25ppm；采用離體葉片含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了稻紋枯病菌(Rhizoctoniasolani)的殺菌活性測(cè)定，普篩濃度為500ppm；采用盆栽含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了油菜菌核病菌(Sclerotoniasclerotiorum)的殺菌活性測(cè)定，普篩濃度為500ppm；采用盆栽小麥苗保存孢子法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了小麥白粉病菌(Blumeria graminis)的殺菌活性測(cè)定，普篩濃度為500ppm。測(cè)試結(jié)果見表1。
表1雙雜環(huán)化合物對(duì)真菌的抑制作用
實(shí)施例9殺蟲活性測(cè)試采用Potter噴霧法對(duì)實(shí)施例1～4合成的化合物進(jìn)行了粘蟲(Mythimnaseparata)的殺蟲活性測(cè)定，使用濃度為1000mg/L；采用葉蟲同浸法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了蠶豆蚜(Aphis fabae)的殺蟲活性測(cè)定，使用濃度為500mg/L；采用浸漬植株法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了稻黑尾葉蟬(Nephotettixcincticeps)的殺蟲活性測(cè)定，使用濃度為500mg/L；采用葉蟲同浸法對(duì)合成的化合物進(jìn)行了棉紅蜘蛛(Tetranchus urticae)，使用濃度為500mg/L。測(cè)試結(jié)果見表2。
死亡率在90％以上為A級(jí)，70～90％之間為B級(jí)，50～70％之間為C級(jí)，在0～50％之間為D級(jí)。
表2雙雜環(huán)化合物對(duì)害蟲的殺滅作用
權(quán)利要求
1.如式(I)所示的雙雜環(huán)化合物 其中X代表H或吸電子基團(tuán)
2.如權(quán)利要求1所述的雙雜環(huán)化合物，其特征在于所述的X代表下列之一H、NO2、Cl、Br。
3.一種如權(quán)利要求1所述雙雜環(huán)化合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟如式(II)所示的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰氯和咪唑在捕酸劑作用下，在0～15℃于有機(jī)溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物； 其中X定義同權(quán)利要求1。
4.如權(quán)利要求3所述的雙雜環(huán)化合物的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)時(shí)間為1～50小時(shí)。
5.如權(quán)利要求3所述的雙雜環(huán)化合物的制備方法，其特征在于所述的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰氯∶咪唑∶捕酸劑的投料摩爾比為1∶1.0～1.5∶1.0～2.0，所述的有機(jī)溶劑用量為咪唑質(zhì)量的20～60倍。
6.如權(quán)利要求3所述的雙雜環(huán)化合物的制備方法，其特征在于所述的捕酸劑為下列之一三乙胺、吡啶、二甲基吡啶、無(wú)水碳酸鉀。
7.如權(quán)利要求3所述的雙雜環(huán)化合物的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)溶液為下列之一四氫呋喃、乙酸乙酯、甲苯、氯苯、三氯甲烷。
8.如權(quán)利要求3～7之一所述的雙雜環(huán)化合物的制備方法，其特征在于所述的后處理為用稀鹽酸洗滌反應(yīng)液至中性，分層，有機(jī)相干燥，過濾，濃縮，柱層析分離，得所述雙雜環(huán)化合物。
9.如權(quán)利要求8所述的雙雜環(huán)化合物的制備方法，其特征在于所述的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰氯∶咪唑∶捕酸劑的投料摩爾比為1∶1.0～1.1∶1.2～1.4，所述的有機(jī)溶劑用量為咪唑質(zhì)量的30～50倍；縮合反應(yīng)溫度為0～10℃，反應(yīng)時(shí)間為10～20小時(shí)。
10.權(quán)利要求1所述雙雜環(huán)化合物在殺蟲滅菌劑中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了提供一種具有生物活性的雙雜環(huán)化合物及其制備方法。所述的雙雜環(huán)化合物如式(I)所示，所述的制備方法包括如下步驟1－甲基－3－乙基－4－取代－5－吡唑甲酰氯和咪唑在捕酸劑作用下，在0～15℃于有機(jī)溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物；所述雙雜環(huán)化合物對(duì)水稻稻瘟病菌、黃瓜灰霉病菌、小麥白粉病菌有不同的防效作用，對(duì)葉蟬有著一定的殺蟲活性。
文檔編號(hào)C07D403/12GK1640875SQ20041009304
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者譚成俠, 沈德隆, 翁建全, 曹耀艷 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)