具有除草活性的2-烷硫基-5-{5-[3-(1-取代苯氧)乙基-1h-1,2,4-三唑]}嘧啶及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有除草活性的2-烷硫基-5-{5-[3-(l-取代苯氧）乙 基辦-1，2, 4-三唑]}嘧啶及其制備方法，以及它作為除草劑的生物活性。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)藥：是指用來防治危害農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)的有害生物（包括害蟲、害螨、線蟲、病原 菌、雜草及鼠類）和調(diào)節(jié)植物生長的化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)今社會，農(nóng)藥的發(fā)展已經(jīng)邁入了一個新的 時代，由最初的傳統(tǒng)農(nóng)藥，諸如有機氯類殺蟲劑、有機磷類殺蟲劑、氨基甲酸酯類殺蟲劑，發(fā) 展到現(xiàn)在的雜環(huán)類農(nóng)藥。農(nóng)藥的品種在不斷的更新?lián)Q代，這些新型雜環(huán)農(nóng)藥為農(nóng)藥的發(fā)展 注入了活力，同時，怎樣開發(fā)新型雜環(huán)化合物也成了當(dāng)前農(nóng)藥發(fā)展的熱點?，F(xiàn)如今，各種各 樣的雜環(huán)類農(nóng)藥層出不窮，其中，嘧啶類化合物和三唑類化合物由于其具有高效，低毒，持 效期長等優(yōu)點，成為了農(nóng)藥化合物中非常重要的組成部分。
[0003] 由于嘧啶類化合物廣泛的應(yīng)用價值，嘧啶衍生物的合成一直是合成化學(xué)研究的一 個重要領(lǐng)域。概括來說，合成嘧啶衍生物的方法可分兩種：一種是通過直接構(gòu)建嘧啶環(huán)來合 成嘧啶衍生物，另一種是通過改變嘧啶環(huán)上的取代基合成新的嘧啶衍生物。最早報道合成 啼啶衍生物的是Biginell在1893年提出的Biginell反應(yīng)。它的機理如下：酸性條件下芳 醛與脲發(fā)生親核加成反應(yīng)，脫去一分子水生成酰基亞胺正離中間體，后者與乙酰乙酸乙酯 加成生成開鏈硫脲，最后進(jìn)行分子內(nèi)親核加成脫去一分子水得到3, 4-二氫嘧啶-2 (IH)-酮 衍生物。該反應(yīng)的最大優(yōu)點是操作簡便"一鍋煮"即可得到最終產(chǎn)物，但缺點是收率較低 (20% -50%)。隨著后續(xù)研究越來越多，Biginell反應(yīng)得到了極大的發(fā)展并且收率也提高了 很多。
[0004] 三唑類化合物作為殺菌劑、除草劑、殺蟲劑、植物生長調(diào)節(jié)劑被廣泛應(yīng)用。目前，三 唑類殺菌劑已有三十幾個品種上市。1974年拜耳公司研制成功的三唑酮是三唑類殺菌劑第 一個商品化的產(chǎn)品，以及該公司于七十年代開發(fā)的三唑醇加上二十世紀(jì)八十年代開發(fā)的 烯唑醇和丙環(huán)唑、九十年代初期研發(fā)的戊唑醇都是目前國內(nèi)常用的防治小麥病害的三唑類 殺菌劑。在除草劑方面，以三唑為代表的一系列雜環(huán)化合物以其高效、選擇性好，生物降解 率高的特點成為除草劑開發(fā)的主要方向。根據(jù)其作用的靶點不同將三唑類除草劑分為乙酰 乳酸合成酶（ALS)/乙酸輕酸合成酶（AHAS)抑制劑及原卟啉原氧化酶（Protox)抑制劑。
[0005] 從目前諸多文獻(xiàn)還有報道可知，嘧啶環(huán)化合物和三唑類化合物在除草、殺菌、殺蟲 甚至植物生長調(diào)節(jié)劑方面具有優(yōu)異表現(xiàn)。為了對三唑連嘧啶這類新型化合物的農(nóng)藥活性進(jìn) 行探索性的研究，我們對此類化合物的合成方法進(jìn)行了研究，發(fā)明了一種未見文獻(xiàn)報道的 新穎的5-三唑基嘧啶類化合物，并對其生物活性進(jìn)行了測試且從中找到了具有優(yōu)良生物 活性的化合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一類具有除草活性的2-烷硫基-5-{5-[3-(l-取代苯氧） 乙基2, 4-三唑]}嘧啶及其制備方法，探索具有新結(jié)構(gòu)并具有除草活性的5-三唑基 嘧啶衍生物。
[0007] 本發(fā)明的化合物的結(jié)構(gòu)通式如I : 丄
式中，R表示C1, C2，C3，C4，C5，C1Q，C 12，C14，C16等的烷基；Ar表示苯基、鄰氯苯基、 2, 4_二氣苯基、3_甲基苯基。
[0008] 本發(fā)明所述的2-烷硫基-5-{5-[3-(1-取代苯氧）乙基-7"-1，2, 4-三唑]}嘧啶 制備方法是：用通式II所表示的化合物與原甲酸三乙酯反應(yīng)生成中間體III，中間體III再與 ArOCH (CH3) CONHNH2反應(yīng)，在加熱回流條件下，即可獲得較好的產(chǎn)率。
[0009] 以通式I表示的化合物的合成路線如下：
式II和ArOCH (CH3) CONHNH2中R、Ar與通式I中的定義相同。
[0010] 上述反應(yīng)中的化合物II與原甲酸三乙酯摩爾比為1:3-4,采用原甲酸三乙酯即為 反應(yīng)物又為溶劑在130°C反應(yīng)9小時，得到中間體III，中間體III再與ArOCH(CH 3) CONHNH2W 摩爾比1:1，有機溶劑為乙二醇甲醚，在120°C反應(yīng)5小時，即可獲得較好的收率。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點是：2_烷硫基-5-{5-[3-α-取代苯氧）乙基-7"-1，2, 4-三唑]}嘧 啶對單子葉和雙子葉雜草具有顯著的抑制作用，可用作為除草劑的有效成分。
【具體實施方式】
[0012] 下面通過實例來具體地說明本發(fā)明的式I化合物的制備方法，這些實施例僅僅對 本發(fā)明進(jìn)行說明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制。
[0013] 實施例1化合物1的制備 2, 6-二甲硫基-4-氨基-5-{5-[3-1-(2, 4-二氯苯氧）乙基2, 4-三唑]}嘧啶
在50 mL的圓底燒瓶中，加入0.05mol 4-氨基-5-氰基-2,6-二甲硫基嘧啶、0.015 mol原甲酸三乙酯和催化量的三氟乙酸，攪拌加 熱回流9小時。反應(yīng)完后減壓除去沒有反 應(yīng)的原甲酸三乙酯，殘余物用石油醚洗滌數(shù)次既得淡黃色固體4-乙氧基亞甲基氨基-5-氰 基-2, 6-二甲硫基嘧啶，熔點128-129°C，產(chǎn)率70%。
[0014] 將0.001 mol 4-乙氧基亞甲基氨基-5-氰基-2, 6-二甲硫基嘧啶，0.001 mol取 代苯氧丙酰肼和10 mL乙二醇甲醚加入到50 mL的圓底燒瓶中，攪拌加熱回流5小時，TLC 板跟蹤檢測。抽濾，無水乙醚洗滌數(shù)次，干燥，既得黃色固體，收率為69%，m.p. 190-191Γ。
[0015] C16H16N6OS2Cl2 IR (KBr, υ /cm: 3345, 2989, 1533, 1293, 1103; 1HNMR ( δ/ppm, DMSO, TMS, 400MHZ) : 1.76 (d, J= 8.0 Hz, 3H, OCHCHa) _ 2.43 (s, 6H, SCHa), 5.81-5.83 (m, 1H, OCHCH3), 7. 30~7. 58 (m, 3H, Ar-H), 14.60 (s, 1H, M) ; 13C NMR (δ /ppm, 100 MHz, DMSO): 13.7, 14.3, 20.0, 70.4, 99.3, 118.1, 124.3, 126.3, 128.5, 130.0, 152.1, 155.2, 157.6, 160.3, 166.6, 168.1; HRMS (ESI) calcd for C16H16N6OS2Cl2
[M+H] 443.0282 found: 443.0280; Anal. Calcd for C16H16N6OS2Cl2: C, 43.34; N, 18.96; H, 3.64; found: C, 43.25; N, 18.78; H, 3. 51〇
[0016] 化合物2、3、4按化合物I類似的方法制得，其結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)如下： 化合物2 2, 6-二甲硫基-4-氨基-5-{5-[3-(1-苯氧乙基）-7"-1，2, 4-三唑]}嘧啶
所得純品為黃色固體，收率為70%，m. p. 190-191 °C C16H18N6OS2 IR (KBr, υ /cm: 3345, 2989, 1533, 1293, 1103; 1HNMR ( δ/ppm, DMSO, TMS, 400MHZ) : 1.69 (d, J =8.0 Hz, 3H, 0^0^)^.43 (s, 6H, SCHa), 5.74-5.76 (m, 1H, OCHCH3), 6.95~7. 27 (m, 5H, Ar-H), 14. 52 (s, 1H, NH) ; 13C NMR (δ /ppm, 100 MHz, DMSO): 13.3, 13.6, 20.0, 68.4, 98.9, 115.8, 121.4, 129.5, 155.8, 156.6, 157.0, 159.9, 166.1, 167.2; HRMS (ESI) calcd for C16H18N6OS2 [M+H] 375.1062, found: 375.1057; Anal. Calcd for C16H18N6OS2: C, 51.32; N, 22.44; H, 4.85; found: C, 51. 19; N, 22. 23; H, 4. 55〇
[0017] 化合物3 2, 6-二甲硫基-4-氨基-5-{5-[3-1-(2-氯苯氧）乙基2, 4-三唑]}嘧啶
所得純品為黃色固體，收率為72%，m. p. 190-191°C C16H17N6ClOS2 IR (KBr, υ/cm1): 3352，2926, 1621, 1531, 1265; 1HNMR (δ/ppm, DMSO, TMS, 400 MHz) : 1.75 (d, / = 8.0 Hz, 3Η, OCHCH3)^. 43 (s, 6Η, SCH3), 5.78-5.79 (m, 1Η, OCHCH3), 6. 98~7. 27 (m, 4Η, Ar-H), 14. 52 (s, 1Η, ΝΗ) ; 13C NMR ( δ /ppm, 100 ΜΗζ, DMS0): 13.8, 14.3, 20.2, 58.5, 60.5, 70.0, 74.4, 116.9, 123.2, 128.6, 130.7, 153.0, 155.5, 157.7, 160.4, 166.6; HRMS (ESI) calcd for C16H17N6ClOS2: [Μ+Η] 409.0672, found: 409.0663; Anal. Calcd for C16H17N6ClOS2: C, 47.00; Η, 4.19; N, 20.55; found: C, 46.92; Η, 4.06; N, 20. 38〇
[0018] 化合物4 2, 6-二甲硫基-4-氨基-5-{5-[3-1-(3-甲基苯氧）乙基2, 4-三唑]}嘧啶
所得純品為黃色固體，收率為87%，m. p. 186-187°C C17H20N6OS2 IR (KBr, υ/cm1): 3368, 2923, 1638, 1536, 1289; 1HNMR (δ/ppm, DMSO, TMS, 400MHZ):1.68 (d, J= 8.0 Hz, 3H, OCHCHa), 2.25 (s, 3H, Ar-CHa), 2.43 (s, 6H, SCH1), 5. 73~5. 75 (m, 1H, OCHCH3), 6. 76 -7.14 (m, 4H, Ar-H), 14. 53 (s, 1H, NH). 13C NMR (δ/ppm, 100 MHz, DMSO): 13.8, 14.3, 20.5, 21.5, 68.6, 99.4, 113.2, 116.9, 122.7, 129.7, 139.5, 156.3, 157.4, 157.6, 160.4, 166.6, 168.0; HRMS (ESI) calcd for C17H20N6OS2: [M+H] 389.1218, found: 389.1225; Anal. Calcd for C17H20N6OS2: C, 52.56; H, 5.19; N, 21.63; found: C, 52.50; H, 5.12; N, 21.54。
[0019] 實施例2 化合物5的制備 2-乙硫基-4-氨基-6-甲硫基-5- {5- [3-1- (2, 4-二氯苯氧）乙基2, 4-三唑]} 嘧啶
在50 mL的圓底燒瓶中，加入0.05 mol 2-乙硫基-4-氨基-5-氰基-6-甲硫基嘧啶、 0.015 mol原甲酸三乙酯和催化量的三氟乙酸，攪拌加熱回流9小時。反應(yīng)完后減壓除去沒 有反應(yīng)的原甲酸三乙酯，殘余物用石油醚洗滌數(shù)次既得淡黃色固體2-乙硫基-4-乙氧基亞 甲基氨基-5-氰基-6-甲硫基嘧啶，熔點72-73°C，產(chǎn)率76%。
[0020] 將0.001 mol 2-乙硫基-4-乙氧基亞甲基氨基-5-氰基-6-甲硫基嘧啶，0.001 mol取代苯氧丙酰肼和10 mL乙二醇甲醚加入到50 mL的圓底燒瓶中，攪拌加熱回流5小 時。TLC板跟蹤檢測。抽濾，無水乙醚洗滌數(shù)次，干燥，既得黃色固體，收率為81%，m.p. 231-232Γ。
[0021] C17H18N6Cl2OS2 IR (KBr, υ/cm1): 3344, 2926, 1621, 1531, 1284; HNMR (δ/ppm, DMSO, TMS, 400 MHz): 1.34 (t, /= 8.0 Hz, 3H, SCH2CHa), 1.76 (d, / = 4.0 Hz, 3H, OCHCHa), 2.44 (s, 3H, SCHa), 3.09-3.14 (m, 2H, SCH2CH3), 5..80-5.81 (m, 1H, OCHCH3), 7.29~7.58(m, 3H, Ar-H), 14.57(s, 1H, NH); 13C NMR (δ/ppm, 100 MHz, DMSO): 13.8, 15.4, 20.1, 24.7, 58.5, 60.5, 71.0, 74.4, 99.2, 118.4, 124.4, 126.2, 128.4, 129.9, 152.3, 160.4, 166.7; HRMS (ESI) calcd for C17H18N6Cl2OS2: [M+H] 457.0439, found: 457.0430; Anal. Calcd for C17H18N6Cl2OS2: C, 44.64; H, 3.97; N, 18.37; found: C, 44.53; H, 3.88; N, 18.25。
[0022] 化合物6、7按化合物5類似的方法制得，其結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)如下： 化合物6 2-乙硫基-4-氨基-6-甲硫基-5-{5-[3-(1-苯氧乙基2, 4-三唑]}嘧啶
所得純品為黃色固體，收率為77%，m. p. 202-203°C C17H20N6OS2 IR (KBr, υ/cm1) :3362, 2924，1586, 1358，1230; H NMR