噻吩丙烯醇类化合物及其制备方法、应用技术领域
本发明涉及农药技术领域,具体涉及一种噻吩丙烯醇类化合物
及其制备方法、应用。
背景技术
丙烯醇又名烯丙醇,是一种重要的精细化学品。它也是日用化
学、医药和农药行业重要的中间体,用于生产环氧氯丙烷、甘油、1,
4-丁二醇、甘油烯丙基醚、烯丙基缩水甘油醚、缩水甘油、烯丙胺
和烯丙酯类聚合单体等化工产品,也广泛用于制造其它医药、农药
和香精等产品。
噻吩是杂环化合物中重要的一员,起着非常重要的作用。噻吩
衍生物的研究在医药和农药化学中也有着十分主要的作用。噻吩衍
生物具有各种各样的生物活性,例如,抑菌、抗病毒、抗肿瘤、消
炎、杀虫和除草等。同时,含噻吩环的化合物通常都具有高效、低
毒、对非靶标生物安全、在环境中容易降解、有害生物不容易产生
抗性等特点,并且不断有结构新颖、性能优异的化合物问世。所以,
在农药的研究和开发过程中,含噻吩环的化合物将受到更为广泛的
关注,成为新农药创制的热点和前沿。
然而,到目前为止,还未见有噻吩丙烯醇类化合物作为农用杀
菌剂使用的报道。
发明内容
本发明将噻吩环引入丙烯醇分子结构中,合成了一些丙烯醇衍
生物,发现了一些结构新颖、活性优异的活性化合物或活性先导化
合物,为新农药的创制奠定了良好的基础。
一种噻吩丙烯醇类化合物,其结构通式如下:
通式(I)中R1为氢原子、氯原子、溴原子、甲基或甲氧基;R2为
氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、甲基、甲氧基或硝基。
如上所述噻吩丙烯醇类化合物的制备方法,包括:中间体的合成
和利用所述中间体来合成目标化合物两个步骤。
进一步地,如上所述的方法,所述中间体的合成包括以下步骤:
a、向4-取代苯乙酮和无水乙醇的混合物中加入NaOH溶液,形
成溶液I;
b、在冰浴搅拌下,将噻吩甲醛类化合物与无水乙醇的混合液慢慢
滴入所述溶液I中进行反应,形成溶液II;
c、应完成后,向溶液II加入蒸馏水,调节其pH值至中性,有
沉淀析出,过滤,洗涤,再用无水乙醇重结晶,即得到中间体。
4、根据权利要求3所述物的方法,其特征在于,所述4-取代苯乙
酮为4-氟苯乙酮、4-氯苯乙酮、4-溴苯乙酮、4-甲基苯乙酮中的一种。
5、根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤b中所述噻吩
甲醛类化合物为5-溴-2-噻吩甲醛或2-噻吩甲醛。
进一步地,如上所述的方法,所述步骤b中,反应温度为0-5℃。
进一步地,如上所述的方法,目标化合物的合成包括以下步骤:
e、向所述中间体和无水乙醇的混合液中分多次加入NaBH4,反
应完成后,减压蒸馏除去乙醇;
f、向得到的固体中加入石油醚使其完全溶解后,用蒸馏水洗涤
至其pH值呈中性,以除去过剩的NaBH4;
g、减压蒸馏除去石油醚后,再用无水乙醇与石油醚的混合溶剂
重结晶,最终得到本发明化合物。
进一步地,如上所述的方法,所述步骤g中,无水乙醇与石油醚
的体积比为1:20。
一种如上所述噻吩丙烯醇类化合物用于防治植物病原真菌的用
途。
进一步地,如上所述的用途,所述植物病原真菌为水稻纹枯病
菌、小麦赤霉病菌、玉米小斑病菌、油菜菌核病菌、番茄灰霉病菌、
葡萄白腐病菌、瓜类炭疽病菌、苹果轮纹病菌、柑橘绿霉病菌和马
铃薯晚疫病菌。
本发明提供的噻吩丙烯醇类化合物结构简单、新颖,易于合成,
成本低,对植物病原真菌有较好的防治效果。在目前已知的植物病
原真菌抑制剂中未见报道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面本发明中
的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发
明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,
本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一类具有抑菌活性的化合物,其结构通式如下:
通式(I)中R1为氢原子、氯原子、溴原子、甲基、甲氧基;R2为氟
原子、氯原子、溴原子、碘原子、甲基、甲氧基、硝基。
通式为(I)的化合物制备过程中的主要反应方程式为:
式中R1,R2的含义同上。
实施例1:
化合物(C13H11OSF)的制备
(1)中间体1-(4-氟苯基)-3-(2-噻吩基)-2-丙烯-1-酮的合成
将0.01mol4-氟苯乙酮和10mL无水乙醇加到50mL三颈瓶
中,再向其中加入5mL10%NaOH溶液。在冰浴搅拌下,将0.01mol
2-噻吩甲醛和10mL无水乙醇的混合液用恒压滴液漏斗慢慢滴入三
颈瓶中,在0-5℃下反应,并用薄层硅胶板(TLC)检查反应是否
完成。反应完成后,向混合物中加入3-4倍体积的蒸馏水,并用10%
的HCl调节其pH值至中性,有沉淀析出,过滤,洗涤,再用无水
乙醇重结晶,即得到中间体1-(4-氟苯基)-3-(2-噻吩基)-2-丙烯-1-酮。
(2)目标化合物的合成
将0.005mol自制的中间体和30mL无水乙醇加入50mL三颈
瓶中,在室温搅拌下,分多次加入0.015mol的NaBH4,并用TLC
检查反应是否完成。反应完成后,减压蒸馏除去乙醇。向得到的固
体中加入石油醚使其完全溶解后倒入分液漏斗中,用蒸馏水洗涤至
其pH值呈中性,以除去过剩的NaBH4。减压蒸馏除去石油醚后,
再用无水乙醇与石油醚的混合溶剂(体积比为1:20)重结晶,得到
白色粉末状固体产物,收率为82%。产物的波谱数据如下:
1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm):5.23(1H,t,J=4.8Hz),
5.72(1H,d,J=4.2Hz),6.09(1H,dd,J1=6.3Hz,J2=6.3Hz),6.78
(1H,d,J=15.9Hz),6.99(1H,dd,J1=3.6Hz,J2=3.6Hz),7.08(1H,d,
J=3.0Hz),7.16(2H,t,J=9.0Hz),7.38-7.43(3H,m);13CNMR(75
MHz,DMSO-d6)δ(ppm):72.44(1C),115.12-115.41(d,2C),122.20
(1C),125.18(1C),126.49(1C),128.08(1C),128.37-128.47(d,2C),
133.32(1C),140.74-140.78(d,1C),141.85(1C),159.99-163.21(d,
1C)。
实施例2:
化合物(C13H10OSClBr)的制备
(1)中间体1-(4-氯苯基)-3-(5-溴-2-噻吩基)-2-丙烯-1-酮的合成
将0.01mol4-氯苯乙酮和10mL无水乙醇加到50mL三颈瓶
中,再向其中加入5mL10%NaOH溶液。在冰浴搅拌下,将0.01mol
5-溴-2-噻吩甲醛和10mL无水乙醇的混合液用恒压滴液漏斗慢慢
滴入三颈瓶中,在0-5℃下反应,并用薄层硅胶板(TLC)检查反
应是否完成。反应完成后,向混合物中加入3-4倍体积的蒸馏水,
并用10%的HCl调节其pH值至中性,有沉淀析出,过滤,洗涤,
再用无水乙醇重结晶,即得到中间体1-(4-氯苯基)-3-(5-溴-2-噻吩
基)-2-丙烯-1-酮。
(2)目标化合物的合成
将0.005mol自制的中间体和30mL无水乙醇加入50mL三颈
瓶中,在室温搅拌下,分多次加入0.015mol的NaBH4,并用TLC
检查反应是否完成。反应完成后,减压蒸馏除去乙醇。向得到的固
体中加入石油醚使其完全溶解后倒入分液漏斗中,用蒸馏水洗涤至
其pH值呈中性,以除去过剩的NaBH4。减压蒸馏除去石油醚后,
再用无水乙醇与石油醚的混合溶剂(体积比为1:20)重结晶,得到
白色晶体产物,收率为83%。产物的波谱数据如下:
1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm):5.21(1H,t,J=4.8Hz),5.78
(1H,d,J=4.5Hz),6.06(1H,dd,J1=6.0Hz,J2=6.0Hz),6.73(1H,d,
J=15.3Hz),6.94(1H,d,J=3.6Hz),7.11(1H,d,J=3.9Hz),7.39
(4H,s);13CNMR(75MHz,DMSO-d6)δ(ppm):72.21(1C),110.30
(1C),121.76(1C),127.22(1C),128.38(2C),128.54(2C),131.36(1C),
131.90(1C),133.90(1C),143.26(1C),143.75(1C)。
实施例3:
化合物(C13H10OSBr2)的制备
(1)中间体1-(4-溴苯基)-3-(5-溴-2-噻吩基)-2-丙烯-1-酮的合成
将0.01mol4-溴苯乙酮和10mL无水乙醇加到50mL三颈瓶
中,再向其中加入5mL10%NaOH溶液。在冰浴搅拌下,将0.01mol
5-溴-2-噻吩甲醛和10mL无水乙醇的混合液用恒压滴液漏斗慢慢
滴入三颈瓶中,在0-5℃下反应,并用薄层硅胶板(TLC)检查反
应是否完成。反应完成后,向混合物中加入3-4倍体积的蒸馏水,
并用10%的HCl调节其pH值至中性,有沉淀析出,过滤,洗涤,
再用无水乙醇重结晶,即得到中间体1-(4-溴苯基)-3-(5-溴-2-噻吩
基)-2-丙烯-1-酮。
(2)目标化合物的合成
将0.005mol自制的中间体和30mL无水乙醇加入50mL三颈
瓶中,在室温搅拌下,分多次加入0.015mol的NaBH4,并用TLC
检查反应是否完成。反应完成后,减压蒸馏除去乙醇。向得到的固
体中加入石油醚使其完全溶解后倒入分液漏斗中,用蒸馏水洗涤至
其pH值呈中性,以除去过剩的NaBH4。减压蒸馏除去石油醚后,
再用无水乙醇与石油醚的混合溶剂(体积比为1:20)重结晶,得到
白色晶体产物,收率为89%。产物的波谱数据如下:
1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm):5.19(1H,t,J=4.8Hz),5.80
(1H,d,J=4.5Hz),6.05(1H,dd,J1=6.0Hz,J2=6.0Hz),6.73(1H,d,
J=15.9Hz),6.93(1H,d,J=3.6Hz),7.11(1H,d,J=3.6Hz),7.32
(2H,d,J=8.4Hz),7.53(2H,d,J=8.4Hz);13CNMR(75MHz,
DMSO-d6)δ(ppm):72.24(1C),110.32(1C),120.41(1C),121.76(1C),
127.27(1C),128.76(2C),131.37(1C),131.46(2C),133.82(1C),
143.68(1C),143.73(1C)。
实施例4:
化合物(C14H13OSBr)的制备
(1)中间体1-(4-甲基苯基)-3-(5-溴-2-噻吩基)-2-丙烯-1-酮的合成
将0.01mol4-甲基苯乙酮和10mL无水乙醇加到50mL三颈
瓶中,再向其中加入5mL10%NaOH溶液。在冰浴搅拌下,将0.01
mol5-溴-2-噻吩甲醛和10mL无水乙醇的混合液用恒压滴液漏斗慢
慢滴入三颈瓶中,在0-5℃下反应,并用薄层硅胶板(TLC)检查
反应是否完成。反应完成后,向混合物中加入3-4倍体积的蒸馏水,
并用10%的HCl调节其pH值至中性,有沉淀析出,过滤,洗涤,
再用无水乙醇重结晶,即得到中间体1-(4-甲基苯基)-3-(5-溴-2-噻吩
基)-2-丙烯-1-酮。
(2)目标化合物的合成
将0.005mol自制的中间体和30mL无水乙醇加入50mL三颈
瓶中,在室温搅拌下,分多次加入0.015mol的NaBH4,并用TLC
检查反应是否完成。反应完成后,减压蒸馏除去乙醇。向得到的固
体中加入石油醚使其完全溶解后倒入分液漏斗中,用蒸馏水洗涤至
其pH值呈中性,以除去过剩的NaBH4。减压蒸馏除去石油醚后,
再用无水乙醇与石油醚的混合溶剂(体积比为1:20)重结晶,得到
白色晶体产物,收率为84%。产物的波谱数据如下:
1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm):2.27(3H,s),5.15(1H,t,J=
4.5Hz),5.62(1H,d,J=4.2Hz),6.06(1H,dd,J1=6.0Hz,J2=5.7Hz),
6.70(1H,d,J=15.6Hz),6.90(1H,d,J=3.6Hz),7.10-7.15(3H,m),
7.22(1H,s),7.25(1H,s);13CNMR(75MHz,DMSO-d6)δ(ppm):
21.08(1C),72.75(1C),110.07(1C),121.19(1C),126.50(2C),127.02
(1C),129.12(2C),131.35(1C),134.65(1C),136.42(1C),141.28(1C),
143.97(1C)。
实验例:
噻吩丙烯醇类化合物对植物病原真菌的抑菌活性测定
1、供试植物病原真菌
水稻纹枯病菌、小麦赤霉病菌、玉米小斑病菌、油菜菌核病菌、
番茄灰霉病菌、葡萄白腐病菌、瓜类炭疽病菌、苹果轮纹病菌、柑
橘绿霉病菌和马铃薯晚疫病菌。
2、实验方法
将供试化合物溶于二甲亚砜中,再加入到含有0.1%吐温-80的
自来水中,混合均匀后配成150mg/L的供试溶液。将此溶液加入到
已灭菌的PDA培养基中,同时再加入浓度为50mg/L的链霉素。以
不含供试化合物的相应溶液为空白对照,制成厚薄均匀的含药平板
备用,重复三次。用已灭菌的打孔器选取Ф5mm生长良好、无污染、
长势均匀的菌饼,在无菌条件下接入含毒培养基和对照培养基的中
心(每个平板接种一个菌饼),在28℃恒温条件下培养。当空白对
照的菌落直径长到50mm左右时,采用十字交叉法测量菌落的直径,
取其平均值,用下列公式计算相对抑菌率:
3、实验结果
噻吩丙烯醇类化合物对植物病原真菌的抑菌活性测定结果如表1、
表2、表3和表4所示。
表1实施例1化合物在150mg/L时对植物病原真菌的抑制活
性
菌种
抑制率(%)
菌种
抑制率(%)
水稻纹枯病菌
81.7
葡萄白腐病菌
65.1
小麦赤霉病菌
73.6
瓜类炭疽病菌
72.4
玉米小斑病菌
83.5
苹果轮纹病菌
78.2
油菜菌核病菌
93.2
柑橘绿霉病菌
71.3
番茄灰霉病菌
91.7
马铃薯晚疫病菌
69.6
从表1可知,实施例1化合物对油菜菌核病菌和番茄灰霉病菌;
对水稻纹枯病菌和玉米小斑病菌有较好的抑制效果。
表2实施例2化合物在150mg/L时对植物病原真菌的抑制活
性
菌种
抑制率(%)
菌种
抑制率(%)
水稻纹枯病菌
89.3
葡萄白腐病菌
79.4
小麦赤霉病菌
87.2
瓜类炭疽病菌
68.6
玉米小斑病菌
93.6
苹果轮纹病菌
75.9
油菜菌核病菌
100.0
柑橘绿霉病菌
64.7
番茄灰霉病菌
98.1
马铃薯晚疫病菌
61.8
从表2可知,实施例2化合物对玉米小斑病菌、油菜菌核病菌
和番茄灰霉病菌有很好的抑制效果;对水稻纹枯病菌和小麦赤霉病
菌有较好的抑制效果。
表3实施例3化合物在150mg/L时对植物病原真菌的抑制活
性
菌种
抑制率(%)
菌种
抑制率(%)
水稻纹枯病菌
87.3
葡萄白腐病菌
69.7
小麦赤霉病菌
83.2
瓜类炭疽病菌
68.4
玉米小斑病菌
95.6
苹果轮纹病菌
84.5
油菜菌核病菌
100.0
柑橘绿霉病菌
73.8
番茄灰霉病菌
100.0
马铃薯晚疫病菌
76.9
从表3可知,实施例3化合物对玉米小斑病菌、油菜菌核病菌
和番茄灰霉病菌有很好的抑制效果;对水稻纹枯病菌、小麦赤霉病
菌和苹果轮纹病菌有较好的抑制效果。
表4实施例4化合物在150mg/L时对植物病原真菌的抑制活性
菌种
抑制率(%)
菌种
抑制率(%)
水稻纹枯病菌
79.6
葡萄白腐病菌
67.4
小麦赤霉病菌
73.8
瓜类炭疽病菌
64.9
玉米小斑病菌
90.7
苹果轮纹病菌
85.2
油菜菌核病菌
94.1
柑橘绿霉病菌
86.0
番茄灰霉病菌
92.5
马铃薯晚疫病菌
83.3
从表4可知,实施例4化合物对玉米小斑病菌、油菜菌核病菌
和番茄灰霉病菌有很好的抑制效果;对苹果轮纹病菌、柑橘绿霉病
菌和马铃薯晚疫病菌有较好的抑制效果。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非
对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的
普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案
进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替
换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。