说明书一种双吡唑希夫碱化合物及其制备方法及其作为杀菌剂的应用
技术领域
本发明涉及双吡唑希夫碱化合物及其制备方法与用途。
背景技术
希夫碱类衍生物具有杀菌、抗癌、除草和植物生长调节等广泛的生物活性，其一直是杂环化学领域研究的热点。杂环化合物因其含有O、N、S等杂环原子与生物体内的氢键的形成息息相关，并且与生物环境具有亲和性，在生物体内已发生相互作用从而导致活性因子的叠加，因此将杂环基团引入到希夫碱中有可能增强化合物的生物活性。
吡唑及其衍生物因其结构中含有N原子，是一种重要的杂环化合物，其具有广泛的生物活性。因该类化合物具有高效、低毒，且其环上取代基的多方位变换，广泛应用于医药、农药等领域。经研究发现吡唑类化合物具有杀菌、消毒、杀虫、抗病毒等活性。近年来，许多新型吡唑类医药相继商品化，如：吡唑醚菌酯、吡螨胺、氟唑菌酰胺等，对吡唑类化合物的深入研究已成为当今药物设计合成研究的热点之一。我们把两个吡唑基团以希夫碱做桥进行连接，以期增强化合物的生物活性。
和目前的吡唑类希夫碱类化合物相比，本专利创新引入双吡唑，望开发出更高效、低毒的新型衍生物。双杂环衍生物用于各种药物的 开发并与其它单杂环类化合物比较具有重要的意义。对其进行深入研究具有一定的理论和实际价值，尤其是在合成系列新型双吡唑希夫碱类化生物的基础上对它们的生物活性进行系统的研究具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型双吡唑希夫碱类化合物以及它们的制备方法与用途。
本发明的技术方案如下：
一种吡唑希夫碱类衍生物，其特征是它有如下通式：
结构式中R1为：H、4-CH3、4-F、4-Cl中的任意一种；R2为：H、4-CH3、4-F、4-Cl中的任意一种。
一种制备上述的吡唑希夫碱类衍生物的方法，它由下列步骤组成：
步骤1：按摩尔比1:30-1:35将取代盐酸苯肼和适量水混合，用无机碱调节pH为7-8，加入同体积乙醇，搅拌使之完全溶解，再加入乙氧基甲叉基丙二腈，加热回流，TLC示踪反应，冷却反应液，再用冰浴冷却，过滤，干燥得粗产品，乙醇重结晶的到固体1；
步骤2：反应容器中按摩尔比4:5：430加入取代苯乙酮、取代盐酸苯肼、和适量的有机溶剂，搅拌使之溶解，，再加入适量碱，加热回流反应一段时间，用TLC跟踪反应。冷却后抽滤得到粗产品，乙醇重结晶得到产物2；
步骤3：按摩尔比1:3:7将溶于DMF的固体2滴加至预先冰浴30min的DMF和POCl3中，恢复常温搅拌一段时间，至20-100℃搅拌反应一段时间，冷却至常温后，倒入冰水中，用无机碱溶液调PH至7-9，抽滤并水洗3遍，烘干后得固体3；
步骤4：将合成的固体1和3按摩尔比1:1溶于有机溶剂，加热反应一段时间(TLC检测反应进行程度)，反应完毕后冷却析出固体物。重结晶可得到目的产物即吡唑希夫碱类衍生物。
本发明的吡唑希夫碱类衍生物对赤霉菌、油菜菌核菌和梨黑星菌有明显的抑制作用。因此本发明的吡唑类希夫碱化合物可做潜在的杀菌农药。
具体实施方式
实施例一：化合物1的制备
将3.6g(0.025mol)盐酸苯肼溶于15mL水中，用10％氢氧化钠溶液调节pH为8，加入15mL乙醇，搅拌使之全溶，再加入3.25g(0.025mol)乙氧基甲叉基丙二腈，加热回流2h。自然冷却至室温后冰浴冷却2h，过滤，水洗，干燥，的黄色晶体1。
于250mL单口圆底烧瓶中加入苯乙酮(20mmol)、盐酸苯肼(25mmol)、无水乙酸钠(30mmol)和100mL乙醇，磁力搅拌，50-60℃反应3h(TLC检测反应进行程度)。反应完毕后将反应液旋干，加入水洗涤，用乙酸乙酯萃取(3×40mL)，合并有机层并用无水硫酸钠干燥，减压蒸馏得粗品2。将DMF和POCl3(5mL)混合冰浴30min，然后将上述固体溶于4mL DMF并滴加至上述混合液中，逐渐转入常温搅拌一个小时，加热至70-80℃反应5h。冷却至常温后，倒入冰水中，用50％NaOH调pH至7-8，抽滤并水洗3遍，烘干后得固体3。各取1mmol所得固体1和3，溶于乙醇(10mL)，回流反应2h(TLC检测反应进行程度)反应完毕后冷却析出固体物。乙醇重结晶可得到浅黄色纯净的化合物4。
产率66％,mp:159-161℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.12(d,J＝0.5Hz,1H),8.57(d,J＝0.5Hz,1H),7.89(s,1H),7.85–7.74(m,4H),7.69–7.60(m,2H),7.57–7.44(m,7H),7.43–7.36(m,2H).MS(ESI):415.16(C26H18N6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H18N6:C,75.35；H,4.38；N,20.28；Found:C,75.55；H,4.31；N,19.52.
实施例二：化合物2的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-甲基苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率72％,mp:161-163℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.11(s,1H),8.57(s,1H),7.87(s,1H),7.83–7.73(m,4H),7.55–7.43(m,7H),7.42–7.36(m,1H),7.28(s,1H),7.26–7.24(m,1H),2.42(s,3H).MS(ESI):428.94(C27H20N6,[M+H]+).Anal.Calcd for C27H20N6:C,75.68；H,4.70；N,19.61；Found:C,75.35；H,4.43；N,19.73.
实施例三：化合物3的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-氯苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯 肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率75％,mp:184-185℃；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.17–9.10(m,1H),8.56(s,1H),7.87(s,1H),7.84–7.74(m,4H),7.63–7.56(m,2H),7.56–7.37(m,8H).MS(ESI):448.94(C26H17ClN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H17ClN6:C,69.56；H,3.82；N,18.72；Found:C,69.35；H,3.45；N,18.93.
实施例四：化合物4的制备
制备方法同实施例一。步骤2以4-氟苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率68％,mp:167-173℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.11(s,1H),8.51(s,1H),7.89(s,1H),7.83–7.73(m,4H),7.69–7.59(m,2H),7.54–7.38(m,6H),7.24–7.14(m,2H).MS(ESI):433.15(C26H17FN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H17FN6:C,72.21；H,3.96；N,19.43；Found:C,72.56；H,4.21；N,19.86.
实施例五：化合物5的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-甲基苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-氟苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率69％,mp:159-165℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.10(s,1H),8.51(s,1H),7.87(s,1H),7.8–7.73(m,4H),7.53–7.46(m,5H),7.28(s,1H),7.26–7.15(m,3H),2.42(s,3H).MS(ESI):447.15(C27H19FN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C27H19FN6:C,72.63；H,4.29；N,18.82；Found:C,72.98；H,4.46；N,19.21.
实施例六：化合物6的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-氟苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率72％,mp:179-183℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.14(s,1H),8.54(s,1H),7.87(s,1H),7.83–7.73(m,4H),7.63–7.36(m,8H),7.20–7.10(m,2H).MS(ESI):433.15(C26H17FN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H17FN6:C,72.21；H,3.96；N, 19.43；Found:C,72.64；H,4.35；N,19.69.
实施例七：化合物7的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-氟苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-氟苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率74％,mp:171-174℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.06(s,1H),8.49(s,1H),7.92–7.70(m,6H),7.63–7.40(m,5H),7.25–7.12(m,3H).MS(ESI):433.15(C26H16F2N6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H16F2N6:C,69.33；H,3.58；N,18.66；Found:C,69.65；H,3.94；N,19.02.
实施例八：化合物8的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-氯苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-氟苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率72％,mp:160-168℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.06(d,J＝1.5Hz,1H),8.49(d,J＝4.7Hz,2H),7.94–7.68(m,6H),7.62–7.36(m,5H),7.25–7.15(m,3H).MS(ESI):467.11(C26H16ClFN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H16ClFN6:C,66.88；H,3.45；N,18.00；Found:C,67.21；H,3.84；N,18.43.
实施例九：化合物9的制备
制备方法同实施例一。步骤2以4-甲基苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率69％,mp:144-148℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.05(s,1H),8.50(s,1H),7.90–7.75(m,4H),7.67(d,J＝8.4Hz,3H),7.56–7.39(m,5H),7.31(d,J＝8.5Hz,3H),2.42(s,3H).MS(ESI):429.17(C27H20N6,[M+H]+).Anal.Calcd for C27H20N6:C,75.68；H,4.70；N,19.61；Found:C,75.97；H,4.96；N, 19.98.
实施例十：化合物10的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-甲基苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-甲基苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率68％,mp:152-158℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.05(s,1H),8.50(s,1H),7.85–7.78(m,3H),7.72–7.64(m,3H),7.54–7.43(m,5H),7.31(d,J＝8.0Hz,3H),2.42(s,6H).MS(ESI):443.19(C28H22N6,[M+H]+).Anal.Calcd for C28H22N6:C,76.00；H,5.01；N,18.99；Found:C,76.43；H,5.36；N,19.41.
实施例十一：化合物11的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-氯苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-甲基苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率65％,mp:145-149℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.05(s,1H),8.50(s,1H),7.88–7.74(m,3H),7.71–7.58(m,3H),7.55–7.40(m,5H),7.31(d,J＝8.1Hz,3H),2.42(s,3H).MS(ESI):463.14(C27H19ClN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C27H19ClN6:C,70.05；H,4.14；N,18.15；Found:C,70.42；H,4.41；N,18.54.
实施例十二：O,O’-二乙基-α-(4-氯苯基)氨基-(1-苯基-3-对氯苯基)-4-吡唑甲基膦酸酯(化合物12)的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-氟苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-甲基苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率66％,mp:150-153℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.05(s,1H),8.51(s,1H),7.86–7.78(m,3H),7.67(d,J＝8.5Hz,3H),7.57–7.43(m,5H),7.31(d,J＝8.2Hz,3H),2.42(s,3H).MS(ESI):447.17(C27H19FN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C27H19FN6:C,72.63；H,4.29；N,18.82；Found:C,72.98；H,4.64；N,19.21.
实施例十三：化合物13的制备
制备方法同实施例一。步骤2以4-氯苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率68％,mp:167-170℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.12(s,1H),8.54(s,1H),7.89(s,1H),7.79–7.74(m,4H),7.63(d,J＝7.4Hz,2H),7.47(m,8H),2.42(s,3H).MS(ESI):448.12(C26H17ClN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H17ClN6:C,69.56；H,3.82；N,18.72；Found:C,69.95；H,4.24；N,19.01
实施例十四：化合物14的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-甲基苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-氯苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶 体状目标化合物。产率67％,mp:120-125℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.06(s,1H),8.52(s,1H),7.87–7.72(m,5H),7.63(s,1H),7.56–7.43(m,6H),7.40–7.31(m,2H),2.42(s,3H).MS(ESI):463.14(C27H19ClN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C27H19ClN6:C,70.05；H,4.14；N,18.15；Found:C,70.42；H,4.43；N,18.51.
实施例十五：化合物15的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-氯苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-氯苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率74％,mp:196-199℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.14(d,J＝0.5Hz,1H),8.54(s,1H),7.88(s,1H),7.81–7.74(m,4H),7.61–7.56(m,2H),7.54–7.47(m,5H),7.45–7.41(m,2H).MS(ESI):483.08(C26H16Cl2N6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H16Cl2N6:C,64.61；H,3.34；N,17.39；Found:C,64.98；H,3.75；N,17.65.
实施例十六：化合物16的制备
制备方法同实施例一。步骤1以4-氟苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼，步骤2以4-氯苯肼盐酸盐代替例一中的盐酸苯肼。得到黄色晶体状目标化合物。产率71％,mp:160-161℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.14(s,1H),8.52(s,1H),7.88(s,1H),7.82–7.72(m,4H),7.65–7.57(m,2H),7.55–7.44(m,5H),7.19–7.11(m,2H),1.56(s,3H).MS(ESI):467.11(C26H16ClFN6,[M+H]+).Anal.Calcd for C26H16ClFN6:C,66.88；H,3.45；N,18.00；Found:C,67.13；H,3.76；N,18.35.
实施例十七：吡唑希夫碱类衍生物体外抗菌活性研究
实验采用菌丝生长抑制法对合成的吡唑希夫碱类衍生物进行植物病原真菌生物抗性测定。
在无菌条件下，将合成的目标化合物溶于丙酮中，稀释为100mg/mL作为储备液，取配置的供试液1mL于灭菌的10mL试管中，加入9mL 50℃左右的PDA培养基，混匀后倒入到培养皿中。另用1mL丙酮作为空白对照，以多菌灵作为阳性对照。
选取处于同一生长势的菌落圈，用打孔器制得菌饼，将菌饼倒置于上述加药培养基的培养基上，每个重复5次。在25±1℃条件下于培养箱中培养，3天后用十字交叉法测量菌落圈直径，取平均值作为实验结果，计算抑制率。
抑制率＝[(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径]*100％
表1本发明所列吡唑希夫碱类化合物的对植物病原真菌：赤霉菌、油菜菌核菌和梨黑星菌的活性测