说明书双三唑取代的二苯硫醚化合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，涉及双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚化合物以及制备方法，双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚在制备杀菌剂方面的应用。同时本发明得到天津市自然科学基金重点项目（12JCZDJC34300）及天津师范大学开发基金(52XK1308)资助。
背景技术
大量的微生物存在于我们的生活中，它们不断的威胁着人们的健康，导致各种材料的腐败、变质、分解，危害着工农业生产和自然环境，引起巨大的经济损失。目前最有效的杀灭微生物的方法是使用化学药剂，双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂既有高效的杀菌效果，而且对身体组织和皮肤的伤害小，对橡胶和金属制品更能起到缓蚀的作用。
本发明所研究的双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚，作为一种新型的高效三唑类杀菌剂，不但杀菌效果优良而且还具有一定的缓蚀性能，因此可以减少其用量，以节约成本；另外此杀菌剂的低毒性可减少其对环境的危害；同时还拥有良好的清洗性能，可以对各种冷却循环系统进行净化。此杀菌剂的合成具有制备简单、低毒、低成本、无环境污染等优点。迄今为止，尚未查到双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚这个化合物，更未检索到有关双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚合成方法的文献报道。
本发明人在试验中惊奇地发现：以双（4-溴苯基）硫醚，1,2,4-三唑，碳酸钾和氧化铜为主要原材料，反应中以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，控制温度在70-210℃时，可以得到收率高的双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚化合物。
发明内容
为此本发明人提供了如下的技术方案：
双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚化合物具有如下的结构：
本发明所述双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚的制备方法,其特征在采用“一锅法”， 在极性溶剂中，将双（4-溴苯基）硫醚，1,2,4-三唑，碳酸钾和氧化铜在加热条件下制备该有机化合物；其中双（4-溴苯基）硫醚：1,2,4-三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10-15:30:1；
(Ⅰ) (Ⅱ)
本发明优选双（4-溴苯基）硫醚：1,2,4-三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10:30:1；反应温度70-210℃，反应时间24-120小时。
本发明更加详细的制备方法如下：
一种双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚的制备方法其特征在于，在极性溶剂中，采用“一锅法”，将双（4-溴苯基）硫醚，1,2,4-三唑，碳酸钾和氧化铜在加热条件下制备该有机化合物；所述的极性溶剂为DMF。其中双（4-溴苯基）硫醚：1,2,4-三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:15:30:1；
本发明进一步公开了双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚化合物在制备杀菌剂方面的应用。
本发明双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂的杀菌性能研究如下：
准备琼脂培养基
在500 mL的烧杯里加入蛋白胨2.5 g，氯化钠1.25 g，牛肉膏0.75 g，250 mL无菌水，加热并不停搅拌，使烧杯中的所有物质充分溶解后，再向烧杯中加入5.0 g琼脂，等琼脂完全溶解后，调节溶液的pH=7.0～7.6。再将所得溶液倒入500 mL三角瓶，经高压灭菌20分钟后，待培养液冷却至50 oC后倒入培养皿平板上。
配制杀菌剂溶液
将双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂用无菌水配制为10 mg/mL，5 mg/mL，2.5 mg/mL三种浓度。
杀菌实验
本实验采用杯碟法来测定所合成的双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂的抑菌效果。把待测的细菌培养液(浓度约为107cell/ mL)用移液枪加100 uL到培养基平板上，并涂布均匀，再将4个牛津杯均匀的放置在培养基平板上。向其中三个牛津杯中加入100 uL不同浓度的待测溶液，放置进培养箱，在37 °C条件下恒温培养24小时后用直尺测量牛津杯周围抑菌圈大小。本实验用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌种，通过测量抑菌圈的平均直径来衡量杀菌剂的杀菌效果。
实验结果
对金黄色葡萄球菌的杀菌效果分析
试验了四种合成的双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂对金黄色葡萄球菌的杀菌性能，实验各配制了3个不同的浓度，分别是10 mg/mL，5 mg/mL，2.5 mg/mL。杀菌效果如图1所示，杀菌数据分析见表1：
表 1 双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚对金黄色葡萄球菌的杀菌数据分析
从图1可以看出杀菌剂的抑菌圈很清晰，而且抑菌圈的直径大小十分明显，说明杀菌剂的结构及浓度对金黄色葡萄球菌的杀菌效果有一定的影响，表1中的数据也进一步证实了这一点。从表1的实验数据分析中可看出，随着三个梯度浓度的变化抑菌圈的直径也有不同程度的减小；通过这些数据分析可知，双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂对金黄色葡萄球菌有着良好的杀菌活性。
对大肠杆菌的杀菌效果分析
表 2 双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚对大肠杆菌的杀菌数据分析
从图2可以看出杀菌剂的抑菌圈较为清晰，而且抑菌圈的直径大小也较为明显，说明杀菌剂的结构及浓度对大肠杆菌的杀菌效果有一定的影响，表2中的数据也进一步证实了这一点。从表2的实验数据分析中可看出，随着三个梯度浓度的变化抑菌圈的直径也有不同程度的减小；通过这些数据分析可知，双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂对大肠杆菌具有一定的杀菌活性。
本发明采用杯碟法试验了双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂的杀菌活性，测试细菌是大肠杆菌、金黄色葡萄球菌。实验结果显示：双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚对这两种试验细菌的都具有一定的灭菌活性，尤其是对金黄色葡萄球菌的杀菌活性尤为显著。
本发明公开的双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚化合物所具有的优点和特点在于：
(1)反应操作简便易行。
(2)反应收率高，所得产品的纯度高。
(3)本发明所制备的双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚可以应用于制备杀菌剂方面的研究，其生产成本低，利润空间大，更适合大规模的工业化生产。
附图说明：
图 1 双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚对金黄色葡萄球菌的杀菌效果图；
A：双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚杀菌剂
其中：A1浓度为10 mg/mL; A2浓度为5 mg/mL ; A3浓度为2.5 mg/mL; A4为对照组；
图 2为 双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚对大肠杆菌的杀菌效果图；其中：A1浓度为10 mg/mL； A2浓度为5 mg/mL；A3浓度为2.5 mg/mL； A4为对照组；
图3为双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚化合物的核磁氢谱。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，实施例仅为解释性的，决不意味着它以任何方式限制本发明的范围。所有的原料都是从国内外的化学试剂公司进行购买，没有经过继续提纯而是直接使用的。产物的熔点是在型号为X4 Micro的熔点仪上进行测量的。
实施例1
双（4-溴苯基）硫醚：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10:30:1
在装有磁子、回流冷凝器和温度计的50 mL三口圆底烧瓶内分别加入CuO(0.0398 mg,0.5 mmol),碳酸钾(2.0731g, 15mmol)，三唑(0.345mg, 5mmol)，双（4-溴苯基）硫醚(0.344g, 1mmol),20 mL DMF。开动搅拌在100oC，反应24小时。反应结束后，将反应液降至室温，过滤，滤液加入100 mL水，析出大量沉淀，抽滤，收集滤饼，收率78.8%。
实施例2
制备方法：
双（4-溴苯基）硫醚：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:15:30:1
在装有磁子、回流冷凝器和温度计的50 mL三口圆底烧瓶内分别加入CuO(0.0398 mg,0.5 mmol),碳酸钾(2.0731g, 15mmol)，三唑(0.345mg, 5mmol)，双（4-溴苯基）硫醚(0.344g, 1mmol),20mL DMF。开动搅拌在150oC反应60小时。反应结束后，将反应液降至室温，过滤，滤液加入100 mL水，析出大量沉淀，抽滤，收集滤饼，用水重结晶得到双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚化合物收率78.8%。图3为双（4-（1H-1,2,4-三唑-1-基）苯基）硫醚化合物的核磁氢谱。
在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。且本发明亦不受说明书中所举实例实施方式的限制。