一类含1,2,3‑噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物的合成和用途制造技术

本发明专利技术提供了一类含1，2，3‑噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物及其制备方法和用途，本发明专利技术涉及异噻唑肟醚类化合物，它们具有如IV所示的化学结构通式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的技术方案涉及含1，2，3-噻二唑化合物，具体为含1，2，3-噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物，即1-硝基-4-(4′-甲基-1′，2′，3′-噻二唑-5′-亚甲基)氨基胍类和1-硝基-4-(5′-甲基-1′，2′，3′-噻二唑-4′-亚甲基)缩氨基胍类化合物。
技术介绍
1，2，3-噻二唑类化合物具有广泛的生物活性，早期的专利和文献总结见Bakulev，et al.Newyork：John Wiley&Sons，Inc，2004的专著，1，2，3-噻二唑衍生物在医药和农药中商品化的品种不多，农业领域应用的只有棉花脱叶剂--脱叶灵(N-苯基-N’-1，2，3-噻二唑-5-脲，TDZ)、植物激活剂--活化酯(苯并-1，2，3-噻二唑-7-硫代羧酸甲酯，BTH)、稻田杀菌剂--噻酰菌胺(3’-氯-4，4’-二甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰苯胺，TDL)。专利技术人前期的研究设计合成并发现了甲噻诱胺的诱导抗病活性，目前已获得农业部临时登记，正在产业化开发进程中。新烟碱类化合物是源于植物源农药烟碱，早在1890年就作为天然杀虫剂用于防治同翅目害虫如蚜虫等(Jeschke，P.Comprehensive Molecular Insect Science[M].Oxford：Elsevier Ltd Press，2005：53-105)。1978年Soloway等报道了具有杀虫活性的硝基亚甲基杂环化合物(Gessibueheler，H.et al.Adwances in Pesticide Science Part 2.Oxford：Pergamon press，1978：206-217)，即第一代新烟碱类杀虫剂；20世纪80年代拜耳公司以第一代新烟碱类化合物为先导结构，通过引入含氮芳杂环甲基基团合成出一系列氯代烟碱类化合物，即第二代新烟碱类杀虫剂(刘长令，国外农药品种手册(增补本)，2000：18-33)，之后通过对该类化合物官能团变换和构效关系研究，相继开发了一系列具有新型杂环结构的新烟碱类杀虫剂。但此类杀虫剂作用靶标单一，农业害虫已对其产生抗性。为了寻找和发现更加高效、广谱、低毒、低生态风险并与现有杀虫剂无交互抗性的新型杀虫剂和更高生物活性的噻二唑类新化合物，本专利技术将1，2，3-噻二唑和新烟碱化合物活性片段巧妙结合起来，设计合成了一类含1，2，3-噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物，同时进行了系统的生物活性的筛选和评价，以期为新农药的创制研究提供侯选化合物
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一类新的含1，2，3-噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物的合成方法，提供这类化合物调控农业、园艺和卫生以及林业植物害虫和植物病原物的生物活性及其测定方法，及其在农业领域、园艺领域、林业领域以及卫生领域中的应用。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是：具有农业领域、园艺领域、林业以及卫生领域杀虫活性、杀菌活性、抗植物病毒活性、诱导植物产生抗病活性的含1，2，3-噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物的化学结构通式见式IV：其中，R1选自正丁基、4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-基、5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-基；R2选自4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-亚甲基、5-氯-1，2，3-噻二唑-4-亚甲基、5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-亚甲基、烯丙基、炔丙基、2-丁炔-1-基、3-苯基丙炔-1-基、2-氯吡啶-5-亚甲基、2-辛炔-1-基。本专利技术的含1，2，3-噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物IV的合成方法如下：其中，R1选自正丁基、4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-基、5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-基；R2选自4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-亚甲基、5-氯-1，2，3-噻二唑-4-亚甲基、5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-亚甲基、烯丙基、炔丙基、2-丁炔-1-基、3-苯基丙炔-1-基、2-氯吡啶-5-亚甲基、2-辛炔-1-基。本专利技术的化合物合成以及生物活性测定的具体方法分为以下步骤：A.化合物II的制备：在250毫升两口圆底烧瓶中依次加入5.0克，即48.04毫摩尔硝基胍I和70毫升水，搅拌下加热至55摄氏度，然后逐渐滴加滴加质量分数为百分之八十五的水合肼水溶液3.5克，即60.65毫摩尔，滴毕后60摄氏度下继续搅拌约30分钟，当反应液变为橙黄色澄清液时用冰水浴快速冷却，并用浓盐酸调节pH值至5～6之间，有大量黄色固体生成，继续冰浴1小时后，减压抽滤，滤饼用少量冰水洗涤，自然晾干得浅黄色粉末2.74克，收率58％；化合物II制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小。B.化合物III的制备：在100毫升两口圆底烧瓶中依次加入0.5克，即4.20毫摩尔N-氨基硝基胍II、25毫升无水乙醇、0.05毫升冰乙酸，搅拌情况下加热至65摄氏度，然后缓慢滴加5.04毫摩尔4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲醛或5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-甲醛的无水乙醇溶液，滴毕，70摄氏度回流3小时，反应完全后降至室温，有大量白色固体析出，之后用甲醇重结晶得0.85克白色固体，收率88％；化合物III制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小。C.化合物IV的制备方法一：在50毫升两口圆底烧瓶中加入1.31毫摩尔1-硝基-4-戊亚甲基氨基胍或1-硝基-4-(4′-甲基-1′，2′，3′-噻二唑-5′-次甲基)氨基胍和0.11克，即2.62毫摩尔质量分数为百分之六十的氢化钠固体，然后抽真空充氮气重复三次，冰浴条件下加入干燥得二甲基甲酰胺10毫升，冰浴条件下搅拌30分钟，然后缓慢滴加1.70毫摩尔的R2Cl，滴毕，室温搅拌过夜，反应后，加入适量水，若有固体析出，过滤即得纯品，若无固体析出，加入适量乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，用饱和氯化钠洗涤两遍，再用乙酸乙酯反萃水层两遍合并有机相，用无水硫酸钠干燥，抽滤，减压除去溶剂，残余物经200～300目硅胶柱层析纯化得化合物IV，洗脱剂为60～90摄氏度的石油醚：乙酸乙酯，根据产物的不同，体积比为3∶1至1∶1，收率20-60％；化合物IV制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小；化合物IV的化学结构和理化参数见表1。D.部分化合物IV的制备方法二：在50毫升单口圆底烧瓶中依次加入0.20克即0.87毫摩尔1-硝基-4-(5′-甲基-1′，2′，3′-噻二唑-4′-次甲基)氨基胍、1.74毫摩尔的R2Cl、0.24克即1.74毫摩尔碳酸钾、0.14克即0.87毫摩尔碘化钾、20毫升乙腈，氮气保护气氛下，80摄氏度回流3小时，监测反应完全，冷却有大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类含1，2，3‑噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物，其特征在于具有如式IV所示的结构通式：其中，R1选自正丁基、4‑甲基‑1，2，3‑噻二唑‑5‑基、5‑甲基‑1，2，3‑噻二唑‑4‑基；R2选自4‑甲基‑1，2，3‑噻二唑‑5‑亚甲基、5‑氯‑1，2，3‑噻二唑‑4‑亚甲基、5‑甲基‑1，2，3‑噻二唑‑4‑亚甲基、烯丙基、炔丙基、2‑丁炔‑1‑基、3‑苯基丙炔‑1‑基、2‑氯吡啶‑5‑亚甲基、2‑辛炔‑1‑基。

【技术特征摘要】
1.一类含2，3-噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物，其特征在于具有如式IV所示的结构通式：
其中，R1选自正丁基、4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-基、5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-基；R2选自
4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-亚甲基、5-氯-1，2，3-噻二唑-4-亚甲基、5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-亚甲基、
烯丙基、炔丙基、2-丁炔-1-基、3-苯基丙炔-1-基、2-氯吡啶-5-亚甲基、2-辛炔-1-基。
2.权利要求1所述的含1，2，3-噻二唑的硝基缩氨基胍类化合物的合成方法，具体合成路线如
下：
其中，R1选自正丁基、4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-基、5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-基；R2选自4-
甲基-1，2，3-噻二唑-5-亚甲基、5-氯-1，2，3-噻二唑-4-亚甲基、5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-亚甲基、烯
丙基、炔丙基、2-丁炔-1-基、3-苯基丙炔-1-基、2-氯吡啶-5-亚甲基、2-辛炔-1-基；
本发明的目标化合物的合成以及生物活性测定的具体方法分为以下步骤：
A.化合物II的制备：
在250毫升两口圆底烧瓶中依次加入5.0克，即48.04毫摩尔硝基胍I和70毫升水，搅
拌下加热至55摄氏度，然后逐渐滴加滴加质量分数为85％的水合肼水溶液3.5克，即60.65
毫摩尔，滴毕后60摄氏度下继续搅拌约30分钟，当反应液变为橙黄色澄清液时用冰水浴快
速冷却，并用浓盐酸调节pH值至5～6之间，有大量黄色固体生成，继续冰浴1小时后，减
压抽滤，滤饼用少量冰水洗涤，自然晾干得浅黄色粉末2.74克，收率58％；
B.化合物III的制备：
在100毫升两口圆底烧瓶中依次加入0.5克，即4.20毫摩尔N-氨基硝基胍II、25毫升无
水乙醇、0.05毫升冰乙酸，搅拌情况下加热至65摄氏度，然后缓慢滴加5.04毫摩尔4-甲基
-1，2，3-噻二唑-5-甲醛或5-甲基-1，2，3-噻二唑-4-甲醛的无水乙醇溶液，滴毕，70摄氏度回流3
小时，反应完全后降至室温，有大量白色固体析出，之后用甲醇重结晶得0.85克白色固体，
收率88％；
C.化合物IV的制备方法一：
在50毫升两口圆底烧瓶中加入1.31毫摩尔1-硝基-4-戊亚甲基氨基胍或1-硝基-4-(4′-甲基
-1′，2′，3′-噻二唑-5′-次甲基)氨基胍和0.11克，即2.62毫摩尔质量分数为百分之六十的氢化钠

\t固体，然后抽真空充氮气重复三次，冰浴条件下加入干燥得二甲基甲酰胺10毫升，冰浴条件
下搅拌30分钟，然后缓慢...

【专利技术属性】
技术研发人员：范志金，马刘勇，郭晓凤，钱晓琳，宗广宁，杨俊超，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12