N- （1，2，4-三氮唑-4-基）-N′-芳甲酰基硫脲的合成及生物活性研究

杜小明 （湖北省荊州市藥品檢驗(yàn)所，湖北 荊州434000）

趙露榮，彭龍斌 （長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 荊州434023）

N-取代-1，2，4-三唑類化合物具有良好的殺蟲、除草、調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)以及藥物活性等多種功效。該類化合物的研究迄今仍是農(nóng)藥、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的探索熱點(diǎn)［1-5］。酰基硫脲類化合物通常具有廣泛的生物活性，在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和生物學(xué)等方面具有良好的應(yīng)用前景，如抗菌、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)、防止作物蟲害，抗結(jié)核病菌、治療血糖過低等［6］。酰基硫脲類化合物易于制備，涉及的化學(xué)反應(yīng)眾多，是重要的有機(jī)合成中間體，其合成方法及性質(zhì)研究受到了日益廣泛的重視［7-9］。為了尋找到新的具有較高活性和應(yīng)用價(jià)值的除草劑，依據(jù)生物電子等排原理和活性基團(tuán)拼接方法，筆者將1，2，4-三氮唑和酰基硫脲引入同一分子結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)合成共7個(gè)目標(biāo)化合物。合成路線如下：

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器和藥品

美國(guó)NICOLET6700FTIR鍺鏡面紅外光譜儀；美國(guó)Brucker AV 300型核磁共振儀，TMS為內(nèi)標(biāo)，氘代DMSO為溶劑；WRS-1A數(shù)字熔點(diǎn)儀；7312-I型電動(dòng)攪拌機(jī)；SHZ-D型循環(huán)水式真空泵；RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器；WSTO-1型紅外線快速干燥器；DS-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器。取代苯甲酸，甲酸，水合肼 （85%），其他所用藥品均為分析純或化學(xué)純。

1.2 4-氨基-1，2，4-三氮唑的合成

參照文獻(xiàn) ［10］的方法制備。產(chǎn)率84.6%，熔點(diǎn)86～88℃。

1.3 取代苯甲酰基異硫氰酸酯的合成

參照文獻(xiàn) ［11］的方法制備，得到橙紅色油狀液體的苯甲酰基異硫氰酸酯 （2a～2g）。

1.4 目標(biāo)化合物的合成

向上述制得的苯甲酰基異硫氰酸酯中加入0.01mol的4-氨基-1，2，4-三氮唑，攪拌回流2h，減壓除去過量乙腈，再加入乙醚和少許無水乙醇，過濾，得粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品用氯仿重結(jié)晶，得苯甲酰基硫脲純品。用類似的方法制得其他芳甲酰基硫脲3b～3g。

7個(gè)目標(biāo)化合物為白色、淡黃色或棕黃色固體，能溶于DMF、DMSO、無水乙腈、氯仿等溶劑，不溶于水、乙醇、乙醚、乙酸乙酯等溶劑，在室溫下能穩(wěn)定存在。目標(biāo)化合物的物理性質(zhì)見表1，目標(biāo)化合物的IR和1HNMR數(shù)據(jù)分別見表2和表3。

表1 目標(biāo)化合物的產(chǎn)率、熔點(diǎn)、外觀

表2 目標(biāo)化合物的IR譜圖表征數(shù)據(jù)

表3 目標(biāo)化合物的1 HNMR譜圖表征數(shù)據(jù)

2 結(jié)果與討論

2.1 目標(biāo)化合物的波譜分析

IR譜圖中，所有特征基團(tuán)均有明顯吸收，在3350cm-1附近和3450cm-1左右有較強(qiáng)的2個(gè)N—H伸縮振動(dòng)吸收峰。C==S鍵在1230cm-1附近有中強(qiáng)伸縮振動(dòng)吸收峰。C== O鍵的伸縮振動(dòng)頻率在1730cm-1附近；三氮唑雜環(huán)上的C== N較強(qiáng)吸收峰出現(xiàn)在1550cm-1附近。

在1HNMR譜圖中，由于分子內(nèi)氫鍵的形成及雜環(huán)的強(qiáng)吸電子效應(yīng)，CS—NH—Het結(jié)構(gòu)中N—H的共振吸收位于低場(chǎng)，其化學(xué)位移在13.00～13.95，脲橋上另一活潑氫N—H的化學(xué)位移則在11.30左右。苯環(huán)的化學(xué)位移值在7.2～8.7之間。三氮唑上的氫化學(xué)位移值均在8.45左右。

2.2 目標(biāo)化合物的生物活性結(jié)果及解析

由湖北省農(nóng)藥研究所生測(cè)室對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行了室內(nèi)初步的生物活性測(cè)定。參照國(guó)家除草活性測(cè)試方法 （平皿法），以2，4-D為參照藥樣，取藥品濃度為0.1g／L，恒定溫度為28℃，對(duì)禾本科單子葉植物 （大麥）、雙子葉植物 （油菜）、單子葉植物狗牙根，在生長(zhǎng)5d后，進(jìn)行莖葉噴灑藥樣處理，以測(cè)試目標(biāo)化合物對(duì)植物根／莖的抑制率，其結(jié)果如表4所示。

由表4可以發(fā)現(xiàn)，大部分目標(biāo)化合物都具有較好的除草活性。同時(shí)，取代基的不同會(huì)明顯影響其化合物的抑制率，如該系列化合物中，帶供電子基團(tuán)的—CH3（3c、3d）對(duì)大麥和油菜植物根／莖的抑制率明顯要高于帶吸電子基團(tuán)的—Cl（3b）和—NO2（3f、3g）；另外，相同取代基，其位置不同也會(huì)影響它們的除草活性，一般帶間位取代基的活性要優(yōu)于鄰位和對(duì)位，但是，僅有3b對(duì)植物狗牙根有一定的抑制率，其他化合物對(duì)狗牙根的除草活性都比較弱。

表4 藥樣除草調(diào)查報(bào)告

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