專利名稱：一種三唑并嘧啶磺酸酯類化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三唑并嘧啶磺酸酯類化合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
雜環(huán)化合物已是新農(nóng)藥發(fā)展的主流，而在雜環(huán)化合物中，又以含氮雜環(huán)為主。三唑并嘧啶類雜環(huán)化合物由于其分子結(jié)構(gòu)中同時含有三唑和嘧啶兩類重要的活性結(jié)構(gòu)單元，因而表現(xiàn)出了廣譜的生物活性，現(xiàn)已開發(fā)成功的有新型乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制劑類超高效除草劑DE498(闊草清)、DE511(磺草唑胺)等農(nóng)藥品種；近年來對三唑并嘧啶類化合物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和生物活性研究仍十分活躍。發(fā)明人在本領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行研究時，合成出了一類新的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物，發(fā)現(xiàn)其有較好的除草及植物生長調(diào)節(jié)活性，尚未有關(guān)于此類化合物的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物及其制備方法，以及其作為除草劑或植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種三唑并嘧啶磺酸酯類化合物，其特征在于所述的化合物如式(I)所示 其中，R1、R2、R3各自獨(dú)立為氫、C1～C4的烷基或烷氧基，X1、X2、X3、X4、X5各自獨(dú)立為氫、鹵素、硝基、C1～C4的烷基或C1～C4的烷氧基。
具體的，如上所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物如下所示化合物1 化合物2 化合物3 化合物4 化合物5 化合物6
化合物7 化合物8 優(yōu)選的，所述的化合物如化合物1或化合物2所示。
本發(fā)明還提供了一種制備如上所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物的方法，如式(II)所示的2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶與如式(III)所示的取代苯磺酰氯在縛酸劑作用下，0～30℃于溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)，后處理即得式(I)所示化合物，所述的縛酸劑為下列之一堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽、三乙胺、DBU或吡啶；所述的溶劑為下列一種或幾種任意比例的混合物乙醚、甲基叔丁基醚、二氯甲烷、DMF、苯、甲苯、四氫呋喃或水，式(II)、式(III)中，R1、R2、R3各自獨(dú)立為氫、C1～C4的烷基或烷氧基，X1、X2、X3、X4、X5各自獨(dú)立為氫、鹵素、硝基、C1～C4的烷基或烷氧基； 反應(yīng)方程式為
其中，投料物質(zhì)的量比為式(II)化合物式(III)化合物縛酸劑為1∶1.0～1.3∶0.5～2.0，所述的溶劑的用量為式(II)化合物質(zhì)量的10～50倍。
進(jìn)一步，所述的縛酸劑為氫氧化鈉或碳酸鈉。
其中，所述的式(II)化合物可通過以下方法制備3-氨基-5-羥基-1，2，4-三唑與不同的β-二羰基化合物在催化劑作用下于溶劑中回流反應(yīng)3～24小時，投料物質(zhì)的量比為3-氨基-5-羥基-1，2，4-三唑β-二羰基化合物為1∶1.0～2.0；所述的溶劑可為乙酸、20％鹽酸水溶液或NaOH/乙醇水溶液(NaOH∶乙醇∶水質(zhì)量比為10～20∶30～50∶30～60)，用量為3-氨基-5-羥基-1，2，4-三唑質(zhì)量的10～50倍；催化劑可選擇哌啶，用量為3-氨基-5-羥基-1，2，4-三唑質(zhì)量的0.05～0.1倍。
較為具體的，所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物的制備方法按照以下步驟進(jìn)行式(II)所示的2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶與式(III)所示的取代苯磺酰氯在三乙胺、氫氧化鈉或碳酸鈉作用下，室溫下于溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)2～5小時，柱層析法或重結(jié)晶法分離純化，即得所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物，投料物質(zhì)的量比為式(II)化合物式(III)化合物縛酸劑為1∶1.0～1.1∶0.5～1.1，所述的溶劑為乙醚、甲基叔丁基醚、二氯甲烷或水。
具體的，所述的后處理方法為減壓蒸出有機(jī)溶劑、洗去生成的鹽，再用柱層析法或重結(jié)晶法分離純化反應(yīng)液，所用溶劑可以為石油醚、乙酸乙酯、正己烷、丙酮或它們的混合液。
所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物作為植物生長調(diào)節(jié)劑有較好的應(yīng)用。其中特別是化合物1和2都具有很好的生物活性，可作為除草劑或植物生長調(diào)節(jié)劑，化合物1用于促進(jìn)植物生長效果較佳。化合物2作為除草劑應(yīng)用效果尤佳。
本發(fā)明的化合物在具體應(yīng)用時，可與其它植保上允許的載體或稀釋劑混合，借此將其調(diào)成通常使用的各種劑型，如粉劑、顆粒劑、微乳劑或水乳劑等來使用；也可以與其它的除草劑或植物生長調(diào)節(jié)劑混合使用或同時并用。測試結(jié)果表明，在3.75gai/ha～37.5gai/ha有效劑量下，部分化合物對雙子葉植物和單子葉植物表現(xiàn)出高的抑制活性，可用作除草劑；部分化合物對單子葉植物表現(xiàn)出高的促進(jìn)生長活性，可用作植物生長調(diào)節(jié)劑。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果體現(xiàn)在所述三唑并嘧啶磺酸酯類化合物是一類新的化合物，對植物生長有良好的調(diào)節(jié)作用。
具體實(shí)施例方式以下以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此實(shí)施例1 O-(1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶-2-基)-4-甲基苯磺酸酯(化合物1)的合成在50mL三口燒瓶中，加入0.66g(0.004mol)2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶，0.16g(0.004mol)氫氧化鈉，20mL水，磁力攪拌溶解，在室溫下滴入0.77g(0.004mol)對甲苯磺酰氯的5mL乙醚溶液，大約0.5h滴完，有固體生成，繼續(xù)攪拌5h，減壓蒸去乙醚，抽濾得灰色固體，分別用3％鹽酸水溶液和5％碳酸氫鈉水溶液洗滌，再用水洗滌數(shù)次，烘干，用硅膠柱層析，石油醚-丙酮(50/50，v/v)作溶劑，得無色片狀晶體化合物1，收率85.0％，熔點(diǎn)149℃～151℃。
1H NMR(內(nèi)標(biāo)TMS，溶劑為CDCl3)δppm2.46(s，3H，Ph-CH3)，2.64(s，3H，5-CH3)，2.73(s，3H，7-CH3)，6.84(s，1H，6-H)，7.38～8.07(m，4H，C6H4)IR(/cm-1)(CH3)2929，(v(SO2))1375，1180；(ph)1629MS(m/e)[M+]319實(shí)施例20-(1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶-2-基)-苯磺酸酯(化合物2)的合成在50mL三口燒瓶中，加入0.66g(0.004mol)2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶，0.16g(0.004mol)氫氧化鈉，20mL水，磁力攪拌溶解，在室溫下滴入0.71g(0.004mol)苯磺酰氯的5mL乙醚溶液，大約0.5h滴完，有固體生成，繼續(xù)攪拌5h，減壓蒸去乙醚，抽濾得灰色固體，分別用3％鹽酸水溶液和5％碳酸氫鈉水溶液洗滌，再用水洗滌數(shù)次，烘干，用硅膠柱層析，石油醚-丙酮(70/30，v/v)作溶劑，得無色柱狀晶體化合物2，收率88.0％，熔點(diǎn)145℃～147℃。
1H NMR(內(nèi)標(biāo)TMS，溶劑為CDCl3)δppm2.64(s，3H，5-CH3)，2.74(s，3H，7-CH3)，6.86(s，1H，6-H)，7.59～8.20(m，5H，C6H5)IR(/cm-1)(v(SO2))1388，1187；(ph)1633MS(m/e)[M+]305實(shí)施例30-(1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶-2-基)-4-硝基苯磺酸酯(化合物3)的合成在50mL三口燒瓶中，加入0.66g(0.004mol)2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶，0.21g(0.004mol)碳酸鈉，20mL水，磁力攪拌溶解，在室溫下滴入0.89g(0.004mol)4-硝基苯磺酰氯的10mL甲基叔丁基醚溶液，大約0.5h滴完，有固體生成，繼續(xù)攪拌5h，減壓蒸去甲基叔丁基醚，抽濾得灰色固體，分別用3％鹽酸水溶液和5％碳酸氫鈉水溶液洗滌，再用水洗滌數(shù)次，烘干，用硅膠柱層析，石油醚-丙酮(70/30，v/v)作溶劑，得白色柱狀晶體化合物3，收率92.0％。
實(shí)施例4 化合物1的合成在50mL三口燒瓶中，加入0.66g(0.004mol)2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶，20mL二氯甲烷，0.50g(0.005mol)三乙胺，磁力攪拌溶解，在室溫下滴入0.77g(0.004mol)對甲苯磺酰氯的5mL二氯甲烷溶液，大約0.5h滴完，繼續(xù)攪拌5h后，加入2 0mL水洗，分液，依次用20mL 3％鹽酸水溶液和20mL 5％碳酸氫鈉水溶液洗滌，再用水洗滌數(shù)次，分液，油相用無水硫酸鈉干燥，減壓蒸去二氯甲烷，得灰色固體，用硅膠柱層析，石油醚-丙酮(50/50，v/v)作溶劑，得無色片狀晶體化合物1，收率68.0％.
實(shí)施例5化合物2的合成在50mL三口燒瓶中，加入0.66g(0.004mol)2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶，20mL二氯甲烷，0.81g(0.008mol)三乙胺，磁力攪拌溶解，在室溫下滴入0.71g(0.004mol)苯磺酰氯的5mL二氯甲烷溶液，大約0.5h滴完，繼續(xù)攪拌5h后，加入20mL水洗，分液，依次用20mL 3％鹽酸水溶液和20mL 5％碳酸氫鈉水溶液洗滌，再用水洗滌數(shù)次，分液，油相用無水硫酸鈉干燥，減壓蒸去二氯甲烷，得灰色固體，用硅膠柱層析，石油醚-丙酮(50/50，v/v)作溶劑，得無色柱狀晶體化合物1，收率70.0％.
采用類似方法同樣可以制備其它化合物。
實(shí)施例6 除草活性實(shí)驗(yàn)在3.75gai/ha～37.5gai/ha有效劑量，劑型為所合成的部分化合物100ppm和10ppm無菌水溶液，助溶劑DMF(DMF/溶液(體積比)＝1/1000)，乳化劑吐溫-80，采用溫室盆栽，兩種劑量、根莖兩種施藥方式下對油菜和稗草進(jìn)行處理，另設(shè)空白對照；對植物活性測試結(jié)果見表1。
由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，本發(fā)明的式(I)化合物對闊葉雜草有很高的活性，可以作為除草劑使用；對禾本科植物的生長有較好的促進(jìn)作用，可以作為植物生長調(diào)節(jié)劑使用。
表1活性測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種三唑并嘧啶磺酸酯類化合物，其特征在于所述的化合物如式(I)所示 其中，R1、R2、R3各自獨(dú)立為氫、C1～C4的烷基或烷氧基，X1、X2、X3、X4、X5各自獨(dú)立為氫、鹵素、硝基、C1～C4的烷基或C1～C4的烷氧基。
2.如權(quán)利要求1所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物，其特征在于所述的化合物為化合物1 化合物2 化合物3 化合物4 化合物5 化合物6 化合物7 化合物8
3.如權(quán)利要求1所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物，其特征在于所述的化合物為化合物1
4.如權(quán)利要求1所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物，其特征在于所述的化合物為化合物2
5.一種制備如權(quán)利要求1所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物的方法，其特征在于所述的方法為如式(II)所示的2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶與如式(III)所示的取代苯磺酰氯在縛酸劑作用下，0～30℃于溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)，后處理即得式(I)所示化合物，所述的縛酸劑為下列之一堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽、三乙胺、DBU或吡啶；所述的溶劑為下列一種或幾種任意比例的混合物乙醚、甲基叔丁基醚、二氯甲烷、DMF、苯、甲苯、四氫呋喃或水，式(II)、式(III)中，R1、R2、R3各自獨(dú)立為氫、C1～C4的烷基或烷氧基，X1、X2、X3、X4、X5各自獨(dú)立為氫、鹵素、硝基、C1～C4的烷基或烷氧基；
6.如權(quán)利要求5所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物的制備方法，其特征在于所述的投料物質(zhì)的量比為式(II)化合物式(III)化合物縛酸劑為1∶1.0～1.3∶0.5～2.0，所述溶劑的用量為式(II)化合物質(zhì)量的10～50倍。
7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的縛酸劑為氫氧化鈉或碳酸鈉。
8.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的方法按照以下步驟進(jìn)行式(II)所示的2-羥基-5，7-二甲基-1，2，4-三唑[1，5-a]嘧啶與式(III)所示的取代苯磺酰氯在三乙胺、氫氧化鈉或碳酸鈉作用下，室溫下于溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)2～5小時，柱層析法或重結(jié)晶法分離純化，即得所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物，投料物質(zhì)的量比為式(II)化合物式(III)化合物縛酸劑為1∶1.0～1.1∶0.5～1.1，所述的溶劑為乙醚、甲基叔丁基醚、二氯甲烷或水。
9.如權(quán)利要求1所述的三唑并嘧啶磺酸酯類化合物作為植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，所述的化合物1作為植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。
11.如權(quán)利要求4所述的化合物作為除草劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三唑并嘧啶磺酸酯類化合物及其制備方法和應(yīng)用。所述的化合物如式(I)所示；其中，R
文檔編號A01N43/90GK101016300SQ20071006734
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者孫國香, 沈德隆, 周紅芳, 屠美玲 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)