近年来, 含氮杂环由于其具有广谱的生物活性而引起众多科研工作者的关注.噁唑类化合物作为含氮杂环家族中重要一员, 在生物学领域展现出优良的杀虫、杀菌、除草、抗病毒和抗肿瘤等活性[1-8].如徐凤波课题组[9]报道的化合物A (图 1)在50 mg/L浓度下对粘虫表现出100%的杀虫效果; 石玉军等[10]研发的化合物B (图 1)在测试剂量为1500 g/ha下对芥菜、小藜和酸模都有100%的除草效果; 周钱等[11]合成的化合物C(图 1)在500 μg/mL浓度下对朱砂叶螨、蚜虫和粘虫的杀虫活性分别为100%, 100%和80%.吡唑酰胺亦为一类重要的含氮杂环衍生物, 因其良好的杀虫、杀菌、抗癌等活性在农药、医药等领域具有广泛的应用[12-20].如日本三菱化学公司先后开发的吡螨胺(Tebufenpyrad, 图 1)和唑虫酰胺(Tolfenpyrad, 图 1)具有杀虫谱广、药效快等特点, 对螨虫、小菜蛾等害虫展现优异的防治作用[21-22]; 美国DuPont公司研制的氯虫酰胺(Chlorantraniliprole, 图 1)和氰虫酰胺(Cyantraniliprole, 图 1)对粘虫、甜菜夜蛾和烟粉虱等害虫均有优良的杀虫活性[23]; Li课题组[24]研究发现化合物D(图 1)呈现出良好的杀虫效果, 在10 mg/L浓度下对小菜蛾和粘虫的致死率均达100%, Wang等[25]报道化合物E(图 1)显示出较好的杀菌与杀虫效果, 在50 μg/mL浓度下对苹果轮纹病菌的抑菌率为89.7%, 在200 μg/mL浓度下对粘虫有100%的致死率.因此, 为了继续从吡唑酰胺衍生物中探索出具有优良生物活性的物质, 本工作以杀螨剂吡螨胺为农药先导, 通过取代噁唑活性单元代替吡螨胺结构中的取代苯环片段, 设计并制备出了一系列含取代噁唑结构的吡唑酰胺化合物(图 2), 同时测定了所合成化合物对粘虫、蚜虫和朱砂叶螨的生物活性.目标化合物合成路线见Scheme 1.
在制备目标化合物11时, 以化合物11a为例, 尝试了不同的缚酸剂和溶剂对11a单步收率的影响(表 1).在研究过程中发现, 最初以吡啶为缚酸剂, 以二氯甲烷为溶剂, 室温反应10 h, 化合物11a收率为33%, 薄层色谱(TLC)跟踪显示有部分原料存在, 然后选用四氢呋喃、乙腈或甲苯作溶剂, 室温反应10 h, 化合物10a收率分别为35%, 38%和0%.同样以吡啶为缚酸剂, 以四氢呋喃、乙腈为溶剂, 将室温反应改成加热回流反应, TLC检测表明, 大部分原料仍未反应, 化合物11a的收率分别为16%和24%, 要低于室温反应的收率.随后改用三乙胺为缚酸剂, 分别以二氯甲烷、四氢呋喃和乙腈作溶剂, 室温反应10 h, 化合物11a收率分别为48%, 52%和21%, 其中以二氯甲烷或四氢呋喃作溶剂的收率比吡啶作缚酸剂时的收率有了一定的提高.后来选用碳酸钾为缚酸剂, 四氢呋喃为溶剂, 室温反应10 h, TLC检测发现仍有部分原料存在, 化合物11a收率较低, 仅为32%.因此, 选以三乙胺为缚酸剂, 四氢呋喃为反应溶剂, 室温反应10 h是制备目标化合物的较好方法.采用该方法顺利地制备出其它含取代噁唑结构的吡唑酰胺.
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| Entry | Base | Solvent | Reaction condition | Yield/% |
| 1 | Pyridine | CH2Cl2 | Room temperature for 10 h | 33 |
| 2 | Pyridine | THF | Room temperature for 10 h | 35 |
| 3 | Pyridine | CH3CN |
