2-苄硫基-5-甲基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶-7-氧乙酰腙类衍生物的合成及其抑菌活性*

鲍小平, 熊启中, 邹林波, 张 峰, 刘 勇, 蹇军友

(贵州大学 精细化工研究开发中心 教育部绿色农药与农业生物工程重点实验室,贵州 贵阳 550025)

1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶类化合物具有优良的生物活性，在杀菌[1]、除草[2]、抗癌[3，4]等方面有着广泛的应用。本课题组[5]前期的研究结果表明，在1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶骨架的2-位和7-位分别引入苄基硫醚和三唑硫酮席夫碱单元后，所得到的部分目标化合物表现出一定的抑菌或较好的抗烟草花叶病毒活性。此外，酰腙类化合物在进入生物体内后，易与靶标生物大分子形成多重氢键作用，从而增强其与受体的结合力，因此也表现出良好的杀菌[6～8]活性。

为了筛选出更好的1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶类杀菌剂，本文采用活性单元拼接法在1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶环的2-位和7-位分别引入苄基硫醚和不同的酰腙单元，设计并合成了12个新型的2-苄硫基-5-甲基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶-7-氧乙酰腙类衍生物(1a～1l, Scheme 1),其结构经1H NMR, IR, MS和元素分析表征。初步生物活性测试结果表明，1a～1l对黄瓜灰霉菌具有明显的抑制活性。

CompabcdefAr-F-NO2-NO2--HO-ClCompghijklAr-OMe-OMeOMeOMe--F-NMe2-CF3

Scheme1

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

X-4型数字显示熔点仪(温度计未校正)；JOEL ECX-500型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标)；Shimadzu Prestige-21型红外光谱仪(KBr压片)；Agilent ESI-MSD Trap(VL)型质谱仪；Elementar Vario Ⅲ型元素分析仪。

2-苄硫基-5-甲基-7-羟基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶(2)参照文献[9]方法合成,m.p.255 ℃～256 ℃(252 ℃～253 ℃[9]);1H NMRδ: 2.92(s, 3H), 4.44(s, 2H), 5.82(s, 1H), 7.25～7.46(m, 5H), 13.20(s, 1H)。其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1) 2-苄硫基-5-甲基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶-7-氧乙酸乙酯(3)的合成

在圆底烧瓶中依次加入2 2.72 g(10 mmol),无水K2CO32.07 g(15 mmol)和无水丙酮40 mL，搅拌下于室温反应1 h;滴加溴乙酸乙酯1.32 mL(12 mmol),滴毕，回流反应10 h。冷却至室温，浓缩后倒入冰水中析晶，抽滤，滤饼用混合溶剂[V(氯仿) ∶V(石油醚)=1 ∶4]重结晶得白色固体33.28 g,产率91.5%, m.p.173 ℃～175 ℃;1H NMR(CDCl3)δ: 1.31(t,J=7.5 Hz, 3H), 2.34(s, 3H), 4.28(q,J=7.5 Hz, 2H), 4.50(s, 2H), 4.94(s, 2H), 5.93(s, 1H), 7.25～7.44(m, 5H); IRν: 1 614, 1 755 cm-1。

(2) 2-苄硫基-5-甲基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶-7-氧乙酰肼(4)的合成

在圆底烧瓶中依次加入33.58 g(10 mmol), 80%水合肼1.82 mL(30 mmol)和无水乙醇40 mL，搅拌下回流反应1 h(有大量白色固体生成)。趁热抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤三次,混合溶剂[A=V(DMF) ∶V(水)=1 ∶5]重结晶得白色固体42.34 g，产率68.1%, m.p.179 ℃～180 ℃;1H NMRδ: 2.35(s, 3H), 4.37～4.43(m, 4H), 4.84(s, 2H), 6.02(s, 1H), 7.24～7.46(m, 5H), 9.45(s, 1H); IRν: 1 707, 3 080, 3 242, 3 343 cm-1。

(3)1a～1l的合成(以1a为例)

在圆底烧瓶中依次加入40.344 g(1.0 mmol), 4-氟苯甲醛(Ⅰa) 0.118 mL(1.1 mmol),两滴冰醋酸和无水乙醇20 mL，搅拌下回流反应1 h。冷却至室温，抽滤，滤饼用混合溶剂(A=1 ∶10)重结晶得1a。

用类似方法合成1b～1l。

表 1 合成1的实验结果Table 1 Experimental result of synthesizing 1

表 2 1的表征数据Table 2 Characteristic data of 1

续表2

Comp1H NMR δ(J/Hz)IR ν/cm-1ESI-MS m/z1g2.32(s, 3H), 3.80(s, 3H), 4.42(s, 2H), 5.43(s, 2H), 6.05(s, 1H), 7.01(d, J=8.6, 2H), 7.22～7.43(m, 5H), 7.70(d, J=8.6, 2H), 8.03(s, 1H), 11.84(s, 1H)3 184, 1 682, 1 607463.2{[M+H]+}1h2.39(s, 3H), 3.70(s, 3H), 3.83(s, 6H), 4.41(s, 2H), 5.46(s, 2H), 6.07(s, 1H), 7.08(s, 2H), 7.22～7.45(m, 5H), 8.00(s, 1H), 12.00(s, 1H)3 183, 1 678, 1 614523.3{[M+H]+}1i2.34(s, 3H), 2.37(s, 3H), 4.40(s, 2H), 5.44(s, 2H), 6.06(s, 1H), 7.25～7.31(m, 5H), 7.44(d, J=7.5, 2H), 7.66(d, J=7.5, 2H), 8.05(s, 1H), 11.91(s, 1H)3 188, 1 695, 1 607447.2{[M+H]+}1j2.37(s, 3H), 4.40(s, 2H), 5.47(s, 2H), 6.06(s, 1H), 7.22～7.42(m, 5H), 7.43(d, J=8.6, 1H), 7.51(t, J=6.3, 1H), 7.59(d, J=8.6, 1H), 7.65(s, 1H), 8.09(s, 1H), 12.06(s, 1H)3 211, 1 697, 1 609451.1{[M+H]+}1k2.37(s, 3H), 2.96(s, 6H), 4.40(s, 2H), 5.40(s, 2H), 6.05(s, 1H), 6.74(d, J=8.6, 2H), 7.22～7.43(m, 5H), 7.54(d, J=8.6, 2H), 7.94(s, 1H), 11.66(s, 1H)3 205, 1 708, 1 611476.2{[M+H]+}1l2.35(s, 3H), 4.40(s, 2H), 5.48(s, 2H), 6.06(s, 1H), 7.22～7.43(m, 5H), 7.81(d, J=8.0, 2H), 7.98(d, J=8.0, 2H), 8.16(s, 1H), 12.15(s, 1H)3 264, 1 707, 1 609501.2{[M+H]+}

2 结果与讨论

2.1 1的表征

合成1的实验结果见表1，表征数据见表2。由表1和表2可见，1的5-CH3质子峰在2.36附近，SCH2在4.40附近，OCH2在5.46左右，三唑并嘧啶环6-H在6.06左右，酰腙亚胺CH在8.05左右，酰胺NH在12.00左右。1的N-H,酰腙CH=N和C=O的伸缩振动峰分别出现在3 200 cm-1, 1 610 cm-1和1 690 cm-1附近。1的ESI-MS谱图均出现强的准分子离子峰{[M+H]+或[M-H]-},这表明其结构较为稳定。

2.2 1的抑菌活性

采用生长速率法[10]在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中测试了1对小麦赤霉菌(Gibberellazeae),辣椒枯萎菌(Fusariumoxysporum),黄瓜灰霉菌(Botrytiscinerea),水稻纹枯菌(Pelliculariasasakii),苹果腐烂菌(Cytosporamandshurica)和半夏立枯菌(Rhizoctoniasolani)的抑制活性，普筛浓度为50 μg·mL-1，重复处理三次。以商品化药物多菌灵为对照药剂，等量DMSO为空白对照。

表 3 1的抑菌活性*Table 3 Fungicidal activities of 1

*c50 μg·mL-1; A:Gibberellazeae, B:Fusariumoxysponem, C:Botrytiscinerea, D:Pelliculariasasakii, E:Cytosporamandshurica, F:Rhizoctoniasolani

沿培养的新鲜病原菌菌落边缘3 mm～4 mm处打取直径为0.4 cm的菌饼，反向移接到平板中央，置于27 ℃培养箱中培养，待对照菌落长到约培养皿直径的2/3时，采用十字交叉法测量菌落直径，计算抑制率，结果见表3。

从表3可以看出，在用药量为50 μg·mL-1时，1a～1l对黄瓜灰霉菌都表现出较明显的抑制活性(>60%)。其中，1a,1f和1h对黄瓜灰霉菌的抑制率分别为78%, 77%和75%。此外，绝大部分1对辣椒枯萎菌也有一定的抑制作用。但是几乎所有1对小麦赤霉菌、水稻纹枯菌、苹果腐烂菌和半夏立枯菌均无有效抑制活性。简单的构效关系分析表明，芳环取代基的推拉电子效应对1的抑菌活性并无规律性影响。

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