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N-(4,6-二取代嘧啶-2-基)-2,4-二氯苯氧乙酰胺的合成及其生物活性测定

2020-06-12 来源:星星旅游
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第36卷第6期 上海师范大学学报(自然科学版) Vo1.36.No.6 2 007年1 2月 Journal of Shahghai Normal University(Natural Sciences) 2 0 07,Dec. N.(4,6.二取代嘧啶-2-基)-2,4-二氯苯氧乙酰胺 的合成及其生物活性测定 薛思佳,阎 琳,方海斌 (上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234) 摘要:由2,4一二氯苯氧乙酸经酰化后得酰氯,再与2-氨基_4,6一二取代嘧啶反应制得9个未 见文献报道的N一(4,6一二取代嘧啶_2一基).2,4一二氯苯氧乙酰胺.目标化合物结构经元素分析, IR和 H NMR确证.进行了除草活性筛选,其中2个目标化合物对单子叶和双子叶的供试杂草 均显示高效的除草活性. 关键词:氧乙酰胺类除草剂;合成;除草活性 中图分类号:0626.32 文献标识码:A 文章编号:1000-5137(2007)06-0079-04 O 引 言 酰胺类化合物具有较好的生物活性,是一种优良的触杀性禾本科除草剂.氧乙酰胺类除草剂是酰胺 类除草剂中较为重要的一类,自1978年苯噻草胺成功开发之后,氧乙酰胺类化合物的研究受到较多关 注,后继发现氧乙酰胺类除草剂的除草活性较其他酰胺类除草剂普遍更高L】 J.在氧乙酰胺类化合物中 引入具有生物活性的杂环砌块,是有效的设计除草剂先导化合物的合成策略之一L4 ’J. 本研究将4,6一二取代嘧啶引入2,4-二氯苯氧乙酰胺化合物结构中,设计合成了9个未见文献报道 的目标化合物,其结构经元素分析,IR和 H NMR得到确证.初步的除草活性测试结果表明:目标化合 物3a,3b对单子叶供试杂草稗草(Echinochloa crusgalli),马唐(Digitaria sanguinalis),高梁(Sorghum vul— gare),双子叶供试杂草黄瓜(Cucumis sativus),苋菜(Amaranthus retrolfexus),油菜(Brassica campestris) 有较高的抑制活性 l4 J. 1 实验部分 1.1试剂和仪器 所用试剂均为分析纯,氯化亚砜使用前需新蒸,甲苯使用前需CaH:除水.2.氨基_4,6一二取代嘧啶 按文献制备 J. 熔点用XT4A显微熔点测定仪测定,熔点未校正;IR用Nicolet 5DX FT.IR型红外光谱仪测定(KBr 压片); H NMR用Bruker-Avance-400核磁共振仪测定(TMS为内标,CDC13或DMSO.d6为溶剂). 收稿日期:2007-06-04 基金项目:上海市科委国内科技合作计划——西部开发科技合作项目(055458024). 作者简介:薛思佳(1949一),女,上海师范大学生命与环境科学学院教授;阎琳(1982一),女,上海师范大学生命与 环境科学学院硕士研究生. 维普资讯 http://www.cqvip.com 上海师范大学学报(自然科学版) 2007艇 2 X O N o、c, 、N N Y H2 H 3a4 a:X=CH3 Y=CH3 f:X:GI Y:OC2H5 b:X=OCH3 Y=CH3 g:X=CI Y=CH3 c:X=OC2H5 Y=CH3 h:X=CI Y=CI d:X=OC ̄H5 Y:OC2H ̄l:X=OH Y=CH3 e:X=CI Y=OCH3 图1 目标化合物3a一3i的合成 1.2 目标化合物的合成 N一(4,6一二取代嘧啶-2一基)-2,4一二氯苯氧乙酰胺(3a一3i)的合成:将0.01mol 2,4一二氯苯氧乙酸, 6mL新蒸氯化亚砜,10mL甲苯加入圆底烧瓶中,加热回流2h,减压蒸出过量溶剂,得2,4・二氯苯氧乙酰 氯.2,4一二氯苯氧乙酰氯不经处理直接用于下步反应.加入30mL三氯甲烷作溶剂,将按文献制备的 0.O08mol 4,6一二取代-2一氨基嘧啶加至反应液中,加热搅拌2 ̄4h,冷却至室温,抽滤收集粗产物,粗产物 依次用少量石油醚洗,1moVL稀盐酸洗,干燥后用DMF—EtOH—H 0重结晶,得目标化合物3a一3i(图 1). 1.3 目标化合物生物活性测定 目标化合物的生物活性测试工作委托国家南方农药创制中心上海基地生测部进行,实验方法参见 文献[9]. 2结果与讨论 2.1 目标化合物的结构表征 2.1.1 N-(4,6一二甲基嘧啶-2一基)-2,4一二氯苯氧乙酰胺(3a) Yield 75%。m.P.154—156%; H NMR(DMSO—d6,400MHz)8:2.337(8,6H,2CH3),4.845(s,2H, CH ),5.174(s,1H,Py-5.H),7.032—7.587(m,3H,Ph—H),8.841(8,1H,NH);IR(KBr)v:3166,2951, 1701,1621,1568,1530,1482,1248em一.Ana1.ealed for C14Hl3C12N302:C 51.55,H 4.02,N 12.88;found C 51.47,H 3.95,N 12.85. 2.1.2 N-(4一甲基-l5一甲氧基嘧啶-2一基)-2,4一二氯苯氧乙酰胺(3b) Yield 68.5%。m.P.120 122%; H NMR(CDC13,400MHz)8:2.451(8,3H,CH3),4.015(8,3H, OCH ),4.819(s,2H,CH2),6.346(s,1H,Py-5一H),6.878—7.358(m,3H,Ph—H);IR(KBr)v:3170,2977, 1731,1703,1621,1585,1524,1478,1248,1232em一 .Ana1.caled for C14H13C12N303:C 49.14,H 3.83,N 12.28;f0und C 49.08,H 3.73,N 12.21. 2.1.3 N-(4一甲基-l5一乙氧基嘧啶-2一基)-2,4一二氯苯氧乙酰胺(3c) Yield 65.5%,m.P.148—150%; H NMR(CDC13,400MHz)8:1.409(t,J=7Hz,3H,OCH2CH3), 2.451(s,3H,CH3),4.500(q,J=7Hz,2H,OCH2CH3),4.896(s,2H,CH2),6.346(s,1H,P)r5-一H), 6.888 7.359(m,3H,Ph—H);IR(KBr)v:3172,2992,1706,1614,1567,1522,1479,1244em~.Ana1. 维普资讯 http://www.cqvip.com 第6期 薛思佳,阎琳,方海斌:N-(4,6.二取代嘧啶.2一基)-2,4-二氯苯氧乙酰胺的合成及其生物活性测定81 calcd for C1 H1 CI2N3O3:C 50.58,H 4.24,N 11.80;found C 50.64,H 4.17,N 11.77. 2.1.4 Ⅳ.(4,6一二乙氧基嘧啶.2一基).2,4一二氯苯氧乙酰胺(3d) Yield 83.6%,m.P.193~194 ̄C; H NMR(CDCI3,400MHz)8:1.409(t,J=7Hz,6H,2OCH2CH3), 4.500(q,J=7Hz,4H,2OCH2CH3),4.896(s,2H,CH2),6.125(s,1H,ey-5一H),6.888~7.359(m,3H, Ph—H),8.845(s,1H,NH);IR(KBr)1J:3105,2967,1694,1589,1560,1525,1477,1252em一 .Ana1.calcd for C】6H】7CI2N3O4:C 49.76,H 4.44,N 10.88;found C 49.72,H 4.37,N 10.80. 2.1.5 N一(4一氯-l5一甲氧基嘧啶.2一基).2,4一二氯苯氧乙酰胺(3e) Yield 50.5.%,m.P.209~210oC; H NMR(CDCI3,400MHz)8:4.015(s,3H,CH3),4.819(s,2H, CH,),6.535(s,1H,Py-5一H),6.870~7.521(m,3H,Ph—H),8.850(s,1H,NH);IR(KBr)1J:3234,3168, 1706,1584,1562,1530,1480,1243em~.Ana1.calcd for C13H10CI3N3O3:C 43.06,H 2.78,N 11.59;found C 43.10,H 2.80,N 11.52. 2.1.6 Ⅳ.(4一氯-l5一乙氧基嘧啶.2一基).2,4一二氯苯氧乙酰胺(3f) Yield 78.7%,m.P.183~184oC; H NMR(CDCI3,400MHz)8:1.419(t,J=7Hz,3H,OCH2CH3), 4.507(q,J=7Hz,2H,OCH2CH3),4.819(s,2H,CH2),6.535(s,1H,ey-5一H),6.874~7.523(m,3H, Ph—H),8.851(s,1 H,NH);IR(KBr)1J:3234,2926,1694,1589,1561,1525,1477,1233cm一 .Ana1.calcd or C】4H】f2CI3N3O3:C 44.65,H 3.21,N 11.16;found C 44.59,H 3.31,N 1 1.18. 2.1.7 Ⅳ.(4一氯-l5一甲基嘧啶.2一基).2,4一二氯苯氧乙酰胺(3g) Yield 45%,m.P.143~144 ̄C; H NMR(CDCI3,400MHz)8:2.515(s,3H,CH3),4.817(s,2H,CH2), 6.535(s,1H,Py-5一H),6.875~7.531(m,3H,Ph—H),8.843(s,1 H,NH);IR(KBr)1J:3170,3108,1694, 1578,1544,1505,1480,1232em~.Ana1.calcd for C13 H10CI3N3O2:C 45.05,H 2.91,N 12.12;found C 44.94,H 2.78,N 12.18. 2.1.8 Ⅳ.(4,6一二氯嘧啶.2一基).2,4一二氯苯氧乙酰胺(3h) Yield 35%,m.P.21 1~214oC; H NMR(CDCI3,400MHz)8:4.817(s,2H,CH2),6.812(s,1H,Py-5一 H),6.875~7.531(m,3H,Ph—H),8.855(s,1 H,NH);IR(KBr)1J:3214,3108,1728,1567,1551,1503, 1222cm~.Ana1.calcd for C】2H7CI4N3O2:C 39.27,H 1.92,N 11.45;found C 39.33,H 1.88,N 11.38. 2.1.9 Ⅳ.(4一羟基-l5一甲基嘧啶.2一基).2,4一二氯苯氧乙酰胺(3i) Yield 73.1%,m.P.240~242oC; H NMR(CDCI3,400MHz)8:2.441(s,3H,CH3),4.819(s,2H, CH2),6.441(s,1H,Py-5一H),6.878~7.458(m,3H,Ph—H),8.831(s,1H,NH);IR(KBr)1J:3197,2883, 1728,1659,1587,1570,1484,1266em~.Ana1.calcd for C13H11CI2N3O3:C 47.58,H 3.38,N 12.81;found C 47.46,H 3.40,N 12.88. 2.2图谱解析 从3a~3i红外光谱数据可以看出,3200cm 附近出现的吸收峰为N—H伸缩振动峰,3000em 左右 为苯环C.H伸缩振动吸收峰,受苯环上吸电子取代基的影响向低波数移动.在1650~1720cm 有酰胺 基的C=0伸缩振动峰,1600~1400 cm 附近为芳环伸缩振动吸收峰.在化合物3a~3i的 H NMR中,8 =8.4附近的峰为CONH(有些化合物没有出现此峰,可能由于CONH和C(OH)=N的互变异构 所致). 2.3 目标化合物的除草活性 除草活性(平皿法)测试结果表明:目标化合物对单子叶供试杂草稗草(Echinochloa crusgalli),马唐 (Digitaria sanguinalis),高梁(Sorghum vulgare),双子叶供试杂草黄瓜(Cueumis sativus),苋菜(Amaran— thus retroflexus),油菜(Brassica campestris)均表现出较好的抑制活性.目标化合物地下部分抑制率普遍 大于地上部分.其中3a,3b活性最高,3a对单子叶植物马唐地上部分和地下部分的抑制率均为100%, 显示出了一定的应用开发前景,剂型研究和大田试验已在进行中.除草初筛测试结果见表1. 维普资讯 http://www.cqvip.com .二 ]j ] ] i 82 上海师范大学学报(自然科学版) 2007年 80/90等分别表示茎长和根长的生长抑制率. 本研究的生测工作,委托国家南方农药创制中心(上海)药效部完成,在此致谢. 参考文献: 苏少泉.除草剂毒性与安全性[J].世界农药。2005,27(5):1—8. 苏少泉.稻田高活性杀稗剂苯噻草胺的开发与使用[J].农药,1999,38(3):1—6. 苏少泉.酰胺类除草剂评述[J].农药,2002,41(11):1—5. 初文毅,孙志忠,高金胜,等.4,6一二甲氧基嘧啶的芳氧乙酰胺类化合物的合成及除草活性研究[J].化学世界, 2005,(12):741—744. 张一宾.通过杂环化学的研究设计以寻求新的农药活性物质[J].世界农药,2006。28(6):1—9. 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Synthesis and Bioactivity of N-(4,6-disubstituted-2-pyrimidiny1)-2,4-dicholorobenzoxyacetamide XUE Si-jia,YAN Lin,FANG Hai—bin (College of Life and Environment Sciences,Shanghai Normal Univemiy,Shatnghai 200234,China) Abstract:Nine new target compounds of N一(4,6-disbsuittuted-2-pyrimidiny1)-2,4-di—eholorobenzoxy aeetamide series were sn—y thesized by reaetlon of 2,4-diehlorophenoxyaeet—yl chloride with 2-amino-4。6-disubstitutad pyrimidineThe structure of target .compounds were determined by elemental analysis, H NMR and IR.The preliminary herbicidal screening tests demonstrated that two of he tatrget compounds had excellent inhibitory activiy ̄inst weedst tested. Key words:oxyaeetamide herbicides;synthesis;herbicidal activiites (责任编辑:冯珍珍,郁慧) 

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