2-（4-芳基噻唑-2-基）丙烯腈衍生物的合成与生物活性

论文摘要

2-噻唑基丙烯腈类化合物具有生物活性良好、对哺乳动物及鱼类低毒、抗耐药性等优点,是农药研究和开发的重要方向。本文以丙二腈和氟代苯乙酮为起始原料合成了2-氰甲基-4-芳基噻唑,并以此为母体,合成了31个2-（4-芳基噻唑-2-基）丙烯腈衍生物,其中28为新化合物,所有化合物结构均经红外光谱、核磁共振氢谱、质谱和元素表征确认,同时对其生物活性进行了研究。具体研究内容如下:1.以丙二腈和2,6-二氟苯乙酮为起始原料合成了2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑,收率为71.3%;以丙二腈和4-氟苯乙酮为起始原料合成了2-氰甲基-4-（4-氟苯基）噻唑,收率为79.8%;并以2-氰基硫代乙酰胺与α-溴代-2,6-二氟苯乙酮环合得到2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑的反应为例,探讨了环合可能的反应机理。2.以2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑和2-氯烟酸为原料,合成了3-（2-氯吡啶-3-基）-2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基丙烯腈,并对其3-位上的羟基进行衍生,合成了3个新的酯基取代的噻唑基丙烯腈化合物。生物活性测试表明,该类化合物均具有一定的生物活性,尤其在抑菌和除草方面个别化合物的表现比较突出,其中化合物3b在100mg/l下对棉花炭疽病丝的抑制率达77.27%,化合物3a在100 mg/l下对双子叶杂草凹头苋的防效达88.0%。3.分别以2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑和2-氰甲基-4-（4-氟苯基）噻唑为亲核试剂在碱性条件下与酰氯发生反应,合成了10个2-[4-（氟取代苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃基丙烯腈化合物。生物活性测试表明,部分化合物具有较好杀虫、杀菌及除草活性,其中2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃基丙烯腈类化合物的生物活性明显优于2-[4-（4-氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃基丙烯腈类化合物,化合物4d在250mg/l下对蚕豆蚜虫的致死率高达95%。4.以2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑为原料,在吡啶作用下,与氯甲酸酯发生亲核反应,合成了10个2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃氧基丙烯腈化合物,其中8个为新化合物。生物活性测试结果表明部分化合物具有一定杀菌及除草活性,其中化合物5a在100mg/l下对棉花炭疽病丝的抑制率达85.71%,化合物5b在100 mg/l下对双子叶杂草凹头苋的防效达82.9%。5.在有机碱催化下,将2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑与芳基异氰酸酯反应,合成了7个新颖的化合物,该反应至今国内外未见文献报道;生物活性测试结果表明,其中有的化合物具有一定的除草活性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.1.1 农药的发展及现状
• 1.1.2 应对农药可持续发展方略之办法
• 1.1.3 我国农药研发现状
• 1.1.4 农药发展趋势
• 1.1.4.1 农药创制技术的发展趋势
• 1.1.4.2 农药结构的发展趋势
• 1.2 具有生物活性的噻唑基丙烯腈类化合物的研究进展
• 1.2.1 具有生物活性的丙烯腈类化合物的研究进展
• 1.2.2 具有生物活性的噻唑类化合物的研究进展
• 1.2.3 具有生物活性的噻唑基丙烯腈类化合物的研究进展
• 1.3 噻唑基丙烯腈类化合物的立体化学
• 1.4 噻唑基丙烯腈类化合物的作用机制
• 1.5 本论文的研究目的和思路
• 1.5.1 研究目的和化合物设计思想
• 1.5.2 论文主要工作
• 第二章 2-氰甲基-4-芳基噻唑的合成
• 2.1 2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑的合成
• 2.1.1 引言
• 2.1.2 2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑的合成
• 2.1.2.1 2-氰基硫代乙酰胺的合成
• 2.1.2.2 α-溴代-2,6-二氟苯乙酮的合成
• 2.1.2.3 2-氰甲基-4-（2,6-二氟苯基）噻唑的合成
• 2.2 2-氰甲基4-（4-氟苯基）噻唑的合成
• 2.2.1 引言
• 2.2.2 2-氰甲基-4-（4-氟苯基）噻唑的合成
• 2.2.2.1 2-氰基硫代乙酰胺的合成
• 2.2.2.2 对氟苯甲酰甲基溴的合成
• 2.2.2.3 2-氰甲基-4-（4-氟苯基）噻唑的合成
• 2.3 本章小结
• 第三章 3-（2-氯吡啶-3-基）-2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基丙烯腈衍生物的合成及生物活性
• 3.1 3-（2-氯吡啶-3-基）-2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基丙烯腈衍生物的合成
• 3.1.1 3-（2-氯吡啶-3-基）-2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基丙烯腈的合成
• 3.1.2 3-（2-氯吡啶-3-基）-2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基丙烯腈衍生物的合成
• 3.1.2.1 反应条件的选择
• 3.1.2.2 波谱性质
• 3.2 3-（2-氯吡啶-3-基）-2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基丙烯腈衍生物的生物活性
• 3.2.1 杀虫活性筛选
• 3.2.1.1 材料与方法
• 3.2.1.2 结果与分析
• 3.2.2 杀菌活性筛选
• 3.2.2.1 材料与方法
• 3.2.2.2 结果与分析
• 3.2.3 除草活性筛选
• 3.2.3.1 材料与方法
• 3.2.3.2 结果与分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 2-[4-（取代苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃基丙烯腈的合成及生物活性
• 4.1 2-[4-（取代苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃基丙烯腈的合成
• 4.1.1 反应条件的选择
• 4.1.2 底物结构的影响
• 4.1.3 波谱性质
• 4.1.3.1 IR分析
• 1H NMR分析'>4.1.3.2¹H NMR分析
• 4.1.3.3 MS分析
• 4.2 2-[4-（取代苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃基丙烯腈的生物活性
• 4.2.1 杀虫活性筛选
• 4.2.1.1 材料与方法
• 4.2.1.2 结果与分析
• 4.2.2 杀菌活性筛选
• 4.2.2.1 材料与方法
• 4.2.2.2 结果与分析
• 4.2.3 除草活性筛选
• 4.2.3.1 材料与方法
• 4.2.3.2 结果与分析
• 4.3 化合物4d与化合物1的杀虫毒力比较
• 4.3.1 试验靶标
• 4.3.2 试验设计
• 4.3.3 药剂配制
• 4.3.4 生物活性测试方法
• 4.3.5 结果与分析
• 4.4 部分化合物的结构与活性关系计算
• 4.5 本章小结
• 第五章 2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃氧基丙烯腈的合成及生物活性
• 5.1 2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃氧基丙烯腈的合成
• 5.1.1 反应条件的选择
• 5.1.2 底物结构的影响
• 5.1.3 波谱性质
• 5.1.3.1 IR分析
• 1H NMR分析'>5.1.3.2¹H NMR分析
• 5.1.3.3 MS分析
• 5.2 2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃氧基丙烯腈的生物活性
• 5.2.1 杀虫活性筛选
• 5.2.1.1 材料与方法
• 5.2.1.2 结果与分析
• 5.2.2 杀菌活性筛选
• 5.2.2.1 材料与方法
• 5.2.2.2 结果与分析
• 5.2.3 除草活性筛选
• 5.2.3.1 材料与方法
• 5.2.3.2 结果与分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-取代胺基丙烯腈的合成及生物活性
• 6.1 2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-取代胺基丙烯腈的合成
• 6.1.1 反应条件的选择
• 6.1.2 底物结构和副反应的影响
• 6.1.3 波谱性质
• 6.1.3.1 IR分析
• 1H NMR分析'>6.1.3.2¹H NMR分析
• 6.1.3.3 MS分析
• 6.2 2-[4-（2,6-二氟苯基）噻唑-2-基]-3-羟基-3-取代胺基丙烯腈的生物活性
• 6.2.1 杀虫活性筛选
• 6.2.1.1 材料与方法
• 6.2.1.2 结果与分析
• 6.2.2 杀菌活性筛选
• 6.2.2.1 材料与方法
• 6.2.2.2 结果与分析
• 6.2.3 除草活性筛选
• 6.2.3.1 材料与方法
• 6.2.3.2 结果与分析
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 附录Ⅰ 实验仪器与试剂
• 附录Ⅱ 化合物结构与表征
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录