錢(qián)存衛(wèi),黃海軍,費(fèi)正皓,沈小鵬,王 棟
(1.鹽城師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,江蘇鹽城 224007;2.鹽城利民農(nóng)化有限公司,江蘇鹽城 224002)
吡唑類(lèi)化合物具有較好的生物活性,如殺菌[1-5]、除草[6]、殺蟲(chóng)[7-8]、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)[9]及抗癌[10]等。近年來(lái)的研究結(jié)果表明:二苯醚類(lèi)化合物對(duì)植物有較好的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性[11]。
根據(jù)活性基團(tuán)疊加效應(yīng),筆者擬將二苯醚結(jié)構(gòu)引入吡唑類(lèi)化合物中,設(shè)計(jì)并合成了6個(gè)新型的含二苯醚和三氟甲基的吡咯類(lèi)化合物——5-(4-取代基氧基苯基)-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑(5a~5e)。以溴苯和取代酚(4a~4f)為原料,經(jīng)Friedel-Crafts、縮合、環(huán)化和醚化等反應(yīng)合成了5a~5e(Scheme 1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,ESI-MS和元素分析表征。并初步測(cè)定了5a~5e對(duì)小麥和油菜的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性,以期從中發(fā)現(xiàn)高效、低毒的農(nóng)藥先導(dǎo)化合物。
Scheme 1
XT-4型雙目顯微熔點(diǎn)儀(溫度未校正);dpx 400 Han-sun NMR型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));AB SCIEX Triple 5600型液質(zhì)聯(lián)用儀;Yanaco-CHN CORDER MT-3型自動(dòng)元素分析儀;GXZ型智能光照培養(yǎng)箱。
對(duì)溴苯乙酮(1)按文獻(xiàn)[12]方法合成;其余所用試劑均為分析純。
(1)2的合成
在反應(yīng)瓶中加入 1 3.1 g(15.57 mmol),三氟乙酸乙酯 2.9 mL(24.3 mmol),甲醇 15 mL和20%甲醇鈉甲醇溶液8.1 mL,攪拌下回流反應(yīng)1 h。反應(yīng)液滴入含有鹽酸的冰水中,抽濾,濾餅用水洗滌,干燥得白色固體2,收率64%,m.p.59.5℃ ~60.5 ℃。
(2)3的合成
在三口瓶中加入 2 4.0 g(13.56 mmol),苯肼1.5 mL(15.3 mmol),濃鹽酸1.4 mL,水15 mL 和乙酸乙酯15 mL,攪拌下回流反應(yīng)2 h。反應(yīng)液加入冰水中,于0℃攪拌1 h。抽濾,濾餅用水洗滌,干燥后用甲苯重結(jié)晶得白色固體3,收率82%,m.p.109.5 ℃ ~ 110.5 ℃;1H NMR δ:6.75(s,1H,a-H),7.08(d,J=8.4 Hz,2H,ArH),7.28~7.31(m,2H,PhH),7.37 ~7.39(m,3H,PhH),7.46(d,J=8.8 Hz,2H,ArH);ESI-MS m/z:369.004 3{[M+H]+}。
(3)5a~5f的合成(以5a為例)
氬氣保護(hù)下,在反應(yīng)瓶中加入3 0.75 g(2.0 mmol),六次甲基四胺30 mg(0.2 mmol),氯化亞銅10 mg(0.1 mmol),磷酸鉀0.9 g(4.0 mmol),DMF 5 mL 和對(duì)氯苯酚(4a)0.50 mL(5.0 mmol),攪拌下于130℃反應(yīng)24 h。過(guò)濾,濾液蒸除溶劑,殘余物經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1 ∶30]純化得5a。
用類(lèi)似的方法合成5b~5f。
5-(4-對(duì)氯苯氧基苯基)-1-苯基-3-三氟甲基-1 H-吡唑(5a):淡黃色液體,收率55%;1H NMR δ:6.71(s,1H,a-H),6.88(d,J=8.8 Hz,2H,ArH),6.93(d,J=8.4 Hz,2H,ArH),7.12 ~7.15(m,2H,ArH),7.21~7.24(m,2H,ArH),7.31 ~7.38(m,5H,ArH);ESI-MS m/z:415.084 4{[M+H]+};Anal.calcd for C22H14N2OF3Cl:C 63.70,H 3.40,N 6.75;found C 63.71,H 3.39,N 6.76。
5-(4-鄰甲基苯氧基苯基)-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑(5b):淡黃色液體,收率 65%;1H NMR δ:2.19(s,3H,CH3),6.71(s,1H,a-H),6.81(d,J=8.4 Hz,2H,ArH),7.14 ~7.17(m,2H,ArH),7.19~7.21(m,2H,ArH),7.25~7.27(m,2H,ArH),7.31~7.38(m,5H,ArH);ESI-MS m/z:395.137 0{[M+H]+};Anal.calcd for C23H17N2OF3:C 70.04,H 4.34,N 7.10;found C 70.01,H 4.33,N 7.11。
5-(4-對(duì)甲基苯氧基苯基)-1-苯基-3-三氟甲基-1 H-吡唑(5c):無(wú)色油狀液體,收率60%;1H NMR δ:2.34(s,3H,CH3),6.71(s,1H,a-H),6.88(d,J=8.8 Hz,2H,ArH),6.93(d,J=8.4 Hz,2H,ArH),7.12 ~7.17(m,4H,ArH),7.31 ~7.38(m,5H,ArH);ESI-MS m/z:395.137 6{[M+H]+};Anal.calcd for C23H17N2OF3:C 70.04,H 4.34,N 7.10;found C 70.03,H 4.31,N 7.09。
5-(4-鄰甲氧基苯氧基苯基)-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑(5d):無(wú)色油狀液體,收率66%;1H NMR δ:3.81(s,3H,OCH3),6.70(s,1H,a-H),6.85(d,2H,J=8.8 Hz,ArH),6.91 ~6.97(m,1H,ArH),7.00~7.05(m,2H,ArH),7.12(d,2H,J=8.8 Hz,ArH),7.15 ~7.19(m,1H,ArH),7.31 ~7.37(m,5H,ArH);ESI-MS m/z:411.133 1{[M+H]+};Anal.calcd for C23H17N2O2F3:C 67.31,H 4.18,N 6.83;found C 67.30,H 4.17,N 6.84。
5-(4-對(duì)甲氧基苯氧基苯基)-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑(5e):無(wú)色油狀液體,收率55%;1H NMR δ:3.81(s,3H,CH3),6.70(s,1H,a-H),6.85(d,J=8.8 Hz,2H,ArH),6.90(d,J=9.2 Hz,2H,ArH),6.99(d,J=9.2 Hz,2H,ArH),7.13(d,J=8.8 Hz,2H,ArH),7.31 ~7.38(m,5H,ArH);ESI-MS m/z:411.132 5{[M+H]+};Anal.calcd for C23H17N2O2F3:C 67.31,H 4.18,N 6.83;found C 67.32,H 4.19,N 6.82。
5-(4-萘基-β-氧基苯基)-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑(5f):淡黃色液體,收率51%;1H NMR δ:6.74(s,1H,a-H),6.97(d,J=8.8 Hz,2H,ArH),7.19(d,J=8.8 Hz,2H,ArH),7.23 ~7.26(m,1H,ArH),7.33~7.39(m,6H,ArH),7.44 ~7.50(m,2H,ArH),7.72 ~7.74(d,J=8.0 Hz,1H,ArH),7.83~7.87(m,2H,ArH);ESI-MS m/z:431.137 8{[M+H]+};Anal.calcd for C23H17N2O2F3:C 72.55,H 3.98,N 6.51;found C 72.58,H 4.00,N 6.51。
參照文獻(xiàn)[13]方法測(cè)試5a~5e分別在100 mg·L-1和10 mg·L-1下對(duì)單子葉植物(小麥)和雙子葉植物(油菜)的發(fā)芽率、根長(zhǎng)及徑長(zhǎng)的影響。先用含有0.1%吐溫-80的DMF溶液將5a~5e配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的制劑,再用蒸餾水稀釋成測(cè)試所需質(zhì)量濃度的藥液。用所得藥液浸種,測(cè)試其植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性,以多效唑?yàn)閷?duì)照藥。平行測(cè)定3次,分別于施藥后30 h測(cè)定發(fā)芽率,60 h測(cè)量根長(zhǎng)和莖長(zhǎng),取平均值。
在5a~5f的1H NMR譜圖(略)中,三個(gè)芳環(huán)氫的化學(xué)位移發(fā)生了重疊,難以一一歸屬。但一些特征氫的化學(xué)位移易于辨認(rèn),如吡唑環(huán)上的a-H位于δ 6.70~6.75;苯環(huán)上甲基或甲氧基上甲基的氫的數(shù)目、吸收峰的位置和峰形均與預(yù)期結(jié)構(gòu)相吻合。
5a~5e的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性見(jiàn)表1。由表1可知,5a~5e在用藥量為100 mg·L-1時(shí)對(duì)小麥的發(fā)芽率、根系和莖的生長(zhǎng)均有一定的抑制作用;但在用藥量為10 mg·L-1時(shí)則有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。由表1還可知,5a~5e在用藥量為10 mg·L-1時(shí),對(duì)油菜的發(fā)芽率、根系和莖的生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用;在用藥量為 100 mg·L-1時(shí)均對(duì)油菜莖發(fā)芽率有抑制作用,大部分5在此用藥量下對(duì)油菜的根系和莖的生長(zhǎng)有抑制作用;而5d對(duì)油菜根的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用;5e對(duì)油菜莖的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。
表1 5a~5e對(duì)小麥和油菜的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性*Table 1 Plant growth regulatory activities of 5a~5e to wheat and rape
綜上所述,5a~5e均對(duì)小麥和油菜的發(fā)芽率、根系和莖的生長(zhǎng)有一定的調(diào)節(jié)作用。
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