周 新,孫 勇
(鄖陽師范高等??茖W校 生化系,湖北 十堰 442000)
噻吩并嘧啶酮類衍生物種類繁多,它的1-取代三氮唑的產(chǎn)物,表現(xiàn)出良好的抗真菌及植物生長調(diào)節(jié)作用,己見有關(guān)報道[1-3],作者在孫勇、丁明武的文獻基礎(chǔ)上[1-2],引入含氟取代基,合成了2種新型的衍生物[4],其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,MS和元素分析表征。生物活性測試表明,含氟類此種衍生物對部分植物菌體均表現(xiàn)出較好的抑制作用,其中以5a活性最好,它對棉花枯萎菌達到90%的抑制率,對其它5種作物病菌也達55%以上的抑制率。
實驗所用化學試劑均為市售常規(guī)劑量,其中無水K2CO3、DMF、無水乙醇、石油醚、乙醚等為分析純,其它試劑1-氯代丙酮、三氮唑、氰乙酸乙酯、升華硫、三乙胺、PPh3、C2Cl6、Et3N、對氟苯基異氰酸酯、EtONa等為化學純。
X4型顯微熔點儀(溫度計未校正):北京世紀科信科學儀器有限公司;Varian Mercury 400型(400MHZ)核磁共振儀:CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標,美國Varian公司;Finnigan Trace型質(zhì)譜儀(70 ev):美國ThemoElectron公司;Vario EL Ⅲ型元素分析儀:德國Elementar公司。
用1-氯代丙酮和三氮唑在無水K2CO3作用下親核取代生成1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)丙酮1,該物質(zhì)再與氰乙酸乙酯、升華硫、三乙胺作用發(fā)生Gewald反應(yīng)生成2-氨基-4-甲基-5(1H-1,2,4-三唑-1-基)-噻吩-3-甲酸乙酯2,產(chǎn)物2同PPh3、C2Cl6、Et3N作用下得到膦亞胺3,3再與對氟苯基異氰酸酯作用得到碳二亞胺4[1-3,5-7],4在有EtONa催化劑存在下與2種伯胺反應(yīng)得到2-烷氨基-3-對氟苯基-5-甲基-6(1H-1,2,4-三唑-1-基)-噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮5a,5b。
有關(guān)反應(yīng)如下。
1.3.1 培養(yǎng)基的制備及滅菌
將200 g馬鈴薯去皮切成小薄片,加蒸餾水煮爛,用細紗布過濾,濾液加入20 g葡萄糖,20 g瓊脂,邊加熱邊用蒸餾水配制成1 000 mL液體,作為培養(yǎng)基。然后將培養(yǎng)基、蒸餾水、培養(yǎng)皿和玻璃儀器全部滅菌。
1.3.2 試樣的配制
用萬分之一的電子天平稱取5 mg合成的新物質(zhì)(5a、5b),加入1 mL DMF溶解,滴加1滴吐溫-80作為乳化劑,然后加蒸餾水配制為500 mg/L的液體,取出該液體1.5 mL,45 ℃時加入滅菌了的培養(yǎng)基13.5 mL,配制為50 mg/L的液體,冷卻后待用。
1.3.3 殺菌實驗
用直徑5 mm的打孔器取相應(yīng)菌種的瓊脂片,菌絲向下,放入到上述50 mg/L的培養(yǎng)皿里,置入霉菌培養(yǎng)箱內(nèi),在25 ℃下培養(yǎng)48 h,觀察、測算合成物質(zhì)的殺菌活性。
1.3.4 空白對照實驗
按上述相同的方法,不加合成的殺菌劑,做出各個菌種的空白對照。
抑制率=(對照菌斑直徑-樣品菌斑直徑)/對照菌斑直徑
制備1時,三氮唑和無水K2CO3先反應(yīng)0.5 h以上,生成三氮唑的鉀鹽,減少副產(chǎn)物;注意防止氯代丙酮的揮發(fā)。制備2和3時,反應(yīng)溫度不能太高,并且注意攪拌。制備4時,反應(yīng)溫度要控制在0~5 ℃,否則產(chǎn)物易變質(zhì)。4不用分離出來,直接用于5的合成,先加入伯胺,反應(yīng)5~6 h,脫去溶劑,加入無水乙醇的乙醇鈉溶液,室溫下攪拌4~6 h,得到5a、5b,產(chǎn)率79%~85%,見表1。
表1 5的實驗結(jié)果
5的1HNMR和MS數(shù)據(jù)見表2。
表2 5的1H NMR和MS數(shù)據(jù)
從1H NMR數(shù)據(jù)說明其波譜數(shù)據(jù)與分子結(jié)構(gòu)相吻合,可以歸納如下:各類氫的化學位移與分裂均很特征(在7.2和1.7均為CDCl3的溶劑吸收峰);1H-1,2,4-三唑-1-基的3位和5位上氫的化學位移分別為8.31~8.33和8.11~8.13,分別呈一單峰;化合物芳香環(huán)上氫的化學位移值接近,而分裂方式又不同,故譜圖表現(xiàn)為三級譜圖,范圍較大,為7.21~7.34,表現(xiàn)為較復(fù)雜的多重峰;芳環(huán)上甲基氫的化學位移均為2.38~2.39,均呈一單峰;側(cè)鏈烷基N—H上氫的化學位移為3.92~4.64,多數(shù)呈一單峰,有時也被臨近碳上氫裂分成二重峰或者三重峰,側(cè)鏈烷基R上氫的化學位移都能得到很好解釋。
從MS數(shù)據(jù)說明其波譜數(shù)據(jù)與分子結(jié)構(gòu)相吻合??梢詺w納如下:化合物都有很強的分子離子峰,其中5a達到100%;芳香環(huán)的特征碎片氟、環(huán)己基、芐基以及失去三唑基特征碎片峰都很明顯;其它主要的噻吩環(huán)和嘧啶環(huán)破裂碎片離子峰都可以得到滿意的解釋,證實了其結(jié)構(gòu)與預(yù)期相符。從元素分析數(shù)據(jù)可以看出其計算值與實驗值相近。
采用含毒介質(zhì)法對5a、5b做了抑菌活性方面的測試,此類化合物對棉花枯萎菌A,水稻紋枯菌B,黃瓜灰霉菌C,小麥赤霉菌D,蘋果輪紋E及棉花炭疽F均有較好的抑菌作用,結(jié)果見表3。沒加殺菌劑的空白對照試樣未見明顯的抑菌活性。
表3 5的抑菌活性
三氮唑取代噻吩并嘧啶酮類衍生物具備一定的殺菌活性,引入含氟取代基后,新物質(zhì)具備良好的殺菌活性,其中以5a的抑茵活性最好,在ρ(5a)=5×10-2g/L時,對A的抑制率達90%,對其它病菌抑制率也達55%以上。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 孫勇,丁明武.2-二烷氨基-3-苯基-5-甲基-6-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物的合成及其殺菌活性[J].合成化學,2009,17(5):548-552.
[2] 孫勇,潘坤,曾潔瓊.新型的2-烷氨基-3-苯基-5-甲基-6-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物的合成及其抑菌活性[J].合成化學,2010,18(6):721-724.
[3] 胡海軍,嚴凱,陳鴻,等.噻吩并嘧啶酮衍生物的合成及其抑菌活性[J].化學研究與應(yīng)用,2012,24(1):31-36.
[4] 殷帥,楊曉云,張敏,等.新型含氟嘧啶胺類衍生物的合成及其抑菌活性[J].合成化學,2013,21(3):317-321.
[5] 曾國平,鄭 平.哌啶并噻吩并嘧啶酮衍生物的合成、表征及生物活性[J].化學學報,2012,70(6):759-764.
[6] LIU Ming-Guo,HU Yang-Gen,Ding Ming-Wu.New iminophosphoranemediated synthesis of thieno[3',2'∶4,5]thieno[3,2-d]pyrimidin-4(3H)-ones and 5H-2,3-dithia-5,7-diaza-cyclopenta[c,d]indenes[J].Tetrahedron,2008,64(38):9052-9059.
[7] CAO Min-Hui,XU Sheng-Zhen,CHEN Chang-Shui.An efficient route for synthesis of 2-alkylamino benzo [b] thieno [3,2-d]pyrimidin-4(3H)-one[J].Chinese Chemical Letters,2011,22(4):443-446.