具殺菌活性的3-烴基-2-芳基-1,3-苯並噁嗪的製作方法
2023-06-02 11:59:26
專利名稱：具殺菌活性的3-烴基-2-芳基-1,3-苯並噁嗪的製作方法
技術領域：
本發明屬於農藥技術領域，具體涉及一種具殺菌活性的3-烴基-2-芳 基-1，3-苯並噁嗪。
背景技術：
噁嗪是一類含有氮氧原子的六元雜環化合物，3，4- 二氫-2H-1，3-苯並噁嗪是 其重要的衍生物，其在藥理學和聚合物領域佔據著非常重要的地位，很早以前就認識到 1，3-苯並噁嗪具有廣泛的生物活性，如具有殺微生物、殺菌、殺真菌、抗抑鬱、抗發炎、抗腫 瘤、抗癌和鎮痛等活性。1962年，Chylinska等報導了一些二氫苯並噁嗪類化合物，發現離 體情況下對異戊巴比妥腹水肉瘤及艾氏腹水癌細胞有抑制作用，還有部分化合物對體內艾 氏腹水癌腫瘤細胞有活性。1991年，Bouaziz報導合成了兩類二氫苯並噁嗪類化合物，並 研究他們對L1210白血病細胞和人類腫瘤細胞株MDA-MB231的毒性作用，同時還研究了對 植物病原菌和人類病原真菌的抑制作用，結果顯示兩類化合物對L1210和MAD-MB231都有 明顯的毒活性。2001年Waisser等合成了 3_芳基取代含硫二氫苯並噁嗪類化合物，對結 核桿菌活性進行測試，結果發現對M. kansasii (米堪薩斯)和M. avium (桿菌)的作用強於 isoniazide (異煙胼)這種藥物，表明其對結核分枝桿菌有較好的抑制作用，2006年Ravi 等報導合成兩類物質，一類是以-C0NH-連接苯並呋喃和1，3-苯並噁嗪的化合物，另一類是 以-C0CH2-連接苯並呋喃和1，3-苯並噁嗪-2-取代酮的化合物，並對他們進行了抗菌大 腸桿菌(E. coli)，綠膿桿菌(P. aeruginosa)，金黃色葡萄球菌(S. aureus)，枯草芽孢桿菌 (B. subtilis)和抗真菌黑麴黴(A.niger)，白色念珠菌(C. albicans)活性測試，並分別以 慶大黴素(Gentamycin)、環丙沙星(Ciprofloxacin)和灰黃黴素(Griseofulvin)、氟康唑 (Fluconazole)等為標準進行了對比，發現他們都有較好的殺菌性能。2009年本專利申請人在此基礎上合成了一系列3-芳基取代苯並噁嗪和2，3_ 二 芳基取代苯並噁嗪，並進行了生物活性測試，發現二氫苯並噁嗪具有較好的殺蟲活性和優 良的殺菌活性，殺菌活性高於殺蟲活性。對於殺菌活性來說，化合物對稻紋枯病菌的活性最 高，對油菜菌核病菌也有一定的活性。
發明內容
本發明的目的是提供一種新合成的具殺菌活性的3-烴基-2-芳基-1，3-苯並噁嗪。本發明的具殺菌活性的3-烴基-2-芳基-1，3-苯並噁嗪，其結構式為
式中與N原子相連的碳鏈上有基團R，苯環A上有取代基札，『民；當取代基隊是-而2時=R2是-H，R3是-H，R是Me ；當取代基R2是-NO2時=R1是-H，R3是_H，R是Me ；當取代基 R3是-NO2時=R1是-H，R2是-H，R是Me ；當取代基R3是-F時=R1是-H，R2是-H，R是Me ；當 取代基R1是-NO2時R2是-H，R3是-H，R是Et ；當取代基R2是-NO2時=R1是-H，R3是-H， R是Et ；當取代基R3是-NO2時=R1是-H，R2是-H，R是Et ；當取代基R3是-F時=R1是-H， R2 是 _H，R 是 Et0 具體地說，3-烴基-2-芳基-1，3-苯並噁嗪包括2_ (2_硝基苯基)_3_ (甲 氧羰基甲基)-3，4_ 二氫-2//-l，3[e]-苯並噁嗪；2-(3_硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲 基)_3，4-二氫-2//-l，3[e]-苯並噁嗪；2-(4_硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4-二 氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪；2- (4-氟苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫_2Η_\, 3 [e]-苯 並噁嗪；2-(2_硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪； 2-(3_硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)-3，4_ 二氫-2/7-1，3[6]-苯並噁嗪；2-(4-硝基苯 基)-3-(乙氧羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪，2- (4-氟苯基)-3-(乙氧羰基 甲基)-3，4- 二氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪；
所述2- (2-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪的結構 式為
所述2-(3-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構 式為
所述2-(4-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構 式為
所述2-(4-氟苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構式
為
所述2-(2-硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構 式為
所述2-(3-硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構式為
所述2-(4-硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構 式為
所述2-(4-氟苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構式
為 本發明的化合物，對辣椒疫黴病菌、小麥赤黴病菌、油菜菌核病菌、菸草赤星病菌、 黃瓜灰黴病菌、稻紋枯病菌具有殺菌活性，可廣泛應用於農作物的病蟲害的防治。並且原料 易得，製作簡單。
具體實施例方式下面結合具體實例對本發明作進一步詳細的描述。採用國家農藥創製工程技術研究中心生物活性測定標準操作程序(SOP)對 2-(2_硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)-3，4_ 二氫-2/7-1，3[6]-苯並噁嗪，2-(3-硝基苯 基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪，2- (4-硝基苯基)-3-(甲氧羰 基甲基)-3，4- 二氫-2H-1, 3 [e]-苯並噁嗪，2- (4-氟苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二 氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪，2- (2-硝基苯基)_3_ (乙氧羰基甲基)_3，4-二氫-W-Y, 3 [e]-苯 並噁嗪，2-(3_硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪， 2-(4_硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)-3，4_ 二氫-2/7-1，3[6]-苯並噁嗪，2-(4-氟苯 基)-3-(乙氧羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪進行了殺菌活性測試，以辣椒 疫黴病菌(phytophythora capsici),小麥赤黴病菌(Gibberella zeae),油菜菌核病菌 (Sclerotonia sclerotiorum), jflipt^FM^liiCAlternaria alternata), jM ΜΜ'ΜΜ (Botrytis cinerea)，稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)為供試材料。當供試材料為小麥 赤黴病菌、辣椒疫黴病菌、菸草赤星病菌、黃瓜灰黴病菌和油菜菌核病菌時，採用含毒培養 基法，普篩濃度為25mg/L ；當供試材料為稻紋枯病菌時，採用離體葉片培養法，普篩濃度為 500mg/L。處理後定期觀察記錄葉片、植株的發病情況和菌絲生長情況，根據病情指數和菌 絲直徑，計算防效和抑制率。生長抑制率(％)=(對照菌落直徑-處理菌落直徑)XlOO/(對 照菌落直徑_6mm)。測試結果見表一
表一 3-烴基-2-芳基-1，3-苯並噁嗪類化合物的殺菌活性
從表一可以看出，目標化合物對稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)的活性最好， 其中化合物2-(2_硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4_ 二氫-2//-l，3[e]-苯並噁嗪， 2_(3_硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4-二氫-2/7-1，3[e]_苯並噁嗪在500 mg/L 濃度下對稻紋枯病菌的防效率為100%，其次目標化合物對油菜菌核病菌(Sclerotonia sclerotiorum)也有較好的的活性，其中化合物2- (3-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲 基)_3，4- 二氫-2/7-1，3[e]_苯並噁嗪在25mg/L濃度下對油菜菌核病菌的防效率高達 83. 33%，化合物2-(2-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪 的防效率達51. 85%。其餘化合物對此兩種病菌的活性較低。所有化合物對辣椒疫黴病菌 (phytophythora capsici )、小麥赤黴病菌(Gibberella zeae)>jflJft^FM^ |if (Alternaria alternata)、黃瓜灰黴病菌(Botrytis cinerea)都有一定的殺菌活性或無活性。為了更好的理解本發明，現給出製備3-烴基-2-芳基-1，3-苯並噁嗪類化合物的 實例，本發明包括但不限於此製備方法。實例1 :TMSC1催化合成2-(2_硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二 氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪。將2_((甲氧羰基甲基氨基)甲基)苯酚(0.98g，0.005mol)與鄰硝基苯 甲醛(0.98g，0. 0065mol, 1. 3eq)溶於三氯甲烷與環己烷的混合溶液中，加入含有 TMSCK0. llg, 20 mol%)的三氯甲烷溶液，安裝分水器，加熱回流5h (TLC檢測)，反應完後， 用三乙胺將體系的pH值調到8，然後加入100mL乙酸乙酯溶液，分別用水(100mLX2次) 與氯化鈉的飽和溶液(100mLX2次)洗有機相，有機相用無水硫酸鈉乾燥，減壓脫溶得黃 色油狀物。油狀物用乙酸乙酯-石油醚重結晶得白色固體產物，產率88.2%，熔點(mp) 108.6-109. 0C。匪R (CDC13, 500 MHz) S 3. 38 (s, 2H)，3. 66 (s, 3H, CH3)，3. 77 (d, J=17. 0Hz, 1H), 4. 14 (d, J=17. 0Hz, 1H)，6. 57 (s, 1H)，6. 94 7.00 (m, 3H)， 7. 21 7.24 (m, 1H)，7. 49 7. 53 (m, 1H)，7. 57 7. 60 (m, 1H)，7. 81 7.84 (m, 2H)。13C
NMR (CDC13, 125 MHz) 8 48. 99，51.33，51.92，87. 19，116. 58;,119.18，121.39124.71， 127.86，128. 20,,128.26，129.41，131 95， 132.16，148.86，152.95:170.57oIR(KBr, v/'cnf 0 3010，2958,,2881，1953，1912，1731，1607，1585， 15241488， 1461, 1444,1424，1365，1275,,1263，1222，1122，1109，1034,,1002， 963
780，761, 742。實例2 :TMSC1催化合成2-(3_硝基苯基)-3_(甲氧羰基甲基)_3，4_ 二 氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪。將2-((甲氧羰基甲基氨基)甲基)苯酚(0.98g，0.005mol)與間硝基苯 甲醛(0.98g，0. 0065mol, 1. 3eq)溶於三氯甲烷與環己烷的混合溶液中，加入含有 TMSCK0. llg, 20 mol%)的三氯甲烷溶液，安裝分水器，加熱回流5h (TLC檢測)，反應完後， 用三乙胺將體系的pH值調到8，然後加入100mL乙酸乙酯溶液，分別用水(100mLX2次) 與氯化鈉的飽和溶液(100mLX2次)洗有機相，有機相用無水硫酸鈉乾燥，減壓脫溶得黃 色油狀物。油狀物用乙酸乙酯-石油醚重結晶得白色固體產物，產率90.5%，熔點(mp) 161. 6-162. 3C。
1HWR (CDCl3, 500 MHz)厶3. 38 (q, J=17. OHz, 2H)，3. 70 (s, 3H, CH3), 3. 96 (d, J=17. OHz, 1H)，4. 23 (d, J=17. OHz, 1H)，6. 03 (s, 1H)，6. 93 7.01 (m, 3H)， 7. 20 (t, J=7. 5Hz, 1H), 7. 56 (t, J=7. 5Hz, 1H)，7. 98 (d, J=7. 5Hz, 1H)，8. 19 (d,
J=8,.OHz,1H),8 52 (s, 1Η)。13C NMR (CDCl3,125 MHz)δ 49.28，50. 32, 51.9689.17,116.80，118.85， 121.47， 122.18，123. 44，127.69，128.30，129.58133 06，140.10，148.48, 152.77，171.02。IR(KBr, ν/'cm 1)3031, 2957, 2905
1756， 1607， 1582， 1525， 1486， 1456， 1440， 1418， 1379， 1343， 1250， 1216， 1197， 1184，1129，1110，1002，956，914，757，685。實例3 =TMSCl催化合成2-(4_硝基苯基)-3_(甲氧羰基甲基)_3，4_ 二 氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪。將2_((甲氧羰基甲基氨基)甲基)苯酚(0.98g，0.005mol)與對硝基苯 甲醛(0.98g，0. 0065mol, 1. 3eq)溶於三氯甲烷與環己烷的混合溶液中，加入含有 TMSCl (0. Ilg, 20 mol%)的三氯甲烷溶液，安裝分水器，加熱回流5h (TLC檢測)，反應完後， 用三乙胺將體系的PH值調到8，然後加入IOOmL乙酸乙酯溶液，分別用水(100mLX2次) 與氯化鈉的飽和溶液(100mLX2次)洗有機相，有機相用無水硫酸鈉乾燥，減壓脫溶得黃 色油狀物。油狀物用乙酸乙酯-石油醚重結晶得白色固體產物，產率91.7%，熔點(mp) 137. 2-138. 9C。1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 3. 37 (d, J=17. 5Hz, 1H)，3.49 (d, J=17. 5Hz, 1H), 3.71 (s, 3H, CH3), 3. 94 (d, J=17. 0Hz, 1H)，4. 21 (d, J=17. 0Hz, 1H)，6. 03 (s, 1H), 6. 92 7.00 (m, 3H)，7. 20 (t, J=7. 0Hz, 1H)，7. 84 (d, J=8. 5Hz, 2H)，8. 24 (d, J=8. 5Hz, 2H)。13CNMR (CDCl3, 125 MHz) δ 49.11，50.41，51.97，89.34，116.68， 118.80， 121.45， 123. 68 (2C), 127.72， 127. 92 (2C), 128.26， 144.90， 147.82， 152. 70，171.04。IR (KBr, v/cnT : 3079，3038，2854，1745，1609，1580，1523， 1488，1447，1420，1384，1346，1313，1221，1134，1109，992，952，904，826， 764。實例4 =TMSCl催化合成2-(4_氟苯基)-3_(甲氧羰基甲基)_3，4- 二 氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪。將2_((甲氧羰基甲基氨基)甲基)苯酚(0. 98g, 0. 005mol)與對氟苯 甲醛(0.81g，0. 0065mol, 1. 3eq)溶於三氯甲烷與環己烷的混合溶液中，加入含有 TMSCl (0. Ilg, 20 mol%)的三氯甲烷溶液，安裝分水器，加熱回流5h (TLC檢測)，反應完後， 用三乙胺將體系的PH值調到8，然後加入IOOmL乙酸乙酯溶液，分別用水(100mLX2次) 與氯化鈉的飽和溶液(100mLX2次)洗有機相，有機相用無水硫酸鈉乾燥，減壓脫溶得黃 色油狀物。油狀物用乙酸乙酯-石油醚重結晶得白色固體產物，產率62. 1%，熔點(mp) 119. 8-120. 3C。1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 3. 42 (s, 2H)，3. 68 (s, 3H, CH3), 3. 94 (d, J=17. 0Hz, 1H), 4. 25 (d, J=17. OHz, 1H)，5. 95 (s, 1H)，6. 89 6.98 (m, 3H)， 7. 05 7.08 (m, 2H)，7. 16 7.20 (m, 1H)，7. 59 7. 62 (m, 2H)。13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 49.47，49.91，51.84，89.87， 115.23， 115.42， 116.63， 119.07， 121.06， 127.66，128.02，128.59，128.66，133.46，133.48，153.30，171.36。IR (KBr, v/cnT0 3084， 3061， 2956， 2909， 1909， 1747， 1607， 1582， 1510， 1487， 1450， 1389， 1341，1310，1248，1219，1157，1138，1107，1032，1000，992，948，903，861， 827， 761。
權利要求
一種具殺菌活性的3 烴基 2 芳基 1,3 苯並噁嗪，結構式為；式中與N原子相連的碳鏈上有基團R，苯環A上有取代基R1，R2，R3；當取代基R1是 NO2時R2是 H，R3是 H，R是Me；當取代基R2是 NO2時R1是 H，R3是 H，R是Me；當取代基R3是 NO2時R1是 H，R2是 H，R是Me；當取代基R3是 F時R1是 H，R2是 H，R是Me；當取代基R1是 NO2時R2是 H，R3是 H，R是Et；當取代基R2是 NO2時R1是 H，R3是 H，R是Et；當取代基R3是 NO2時R1是 H，R2是 H，R是Et；當取代基R3是 F時R1是 H，R2是 H，R是Et。2010102668828100001dest_path_image002.jpg
2.根據權利要求1所述的具殺菌活性的3-烴基-2-芳基-1，3-苯並噁嗪，其特徵在於 包括2_ (2-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)-3，4- 二氫-2H-1, 3 [e]-苯並噁嗪；2- (3-硝基 苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪；2- (4-硝基苯基)_3_ (甲氧 羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪；2- (4-氟苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二 氫-2/7-1，3[e]_苯並噁嗪；2-(2_硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)-3，4_二氫-2/7-l，3[e]-苯 並噁嗪；2- (3-硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪；2- (4-硝 基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪，2- (4-氟苯基)-3-(乙氧 羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪；所述2- (2-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)-3，4- 二氫-2//-1，3 [e]-苯並噁嗪的結構 式為 所述2-(3-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構 式為 所述2-(4-硝基苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2//-1，3[e]_苯並噁嗪的結構 式為 所述2- (4-氟苯基)-3-(甲氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2/7-1，3 [e]-苯並噁嗪的結構式為 所述2-(2-硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2/7-1，3 [e]_苯並噁嗪的結構式為 所述2-(3-硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-H 3[e]_苯並噁嗪的結構式為V- 所述2-(4-硝基苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2/7-1，3 [e]_苯並噁嗪的結構式為 所述2-(4-氟苯基)-3-(乙氧羰基甲基)_3，4- 二氫-2/7-1，3 [e]_苯並噁嗪的結構式為
全文摘要
本發明公開了一種具殺菌活性的3-烴基-2-芳基-1,3-苯並噁嗪，式(Ⅰ)是其結構式，式中與N原子相連的碳鏈上有基團R，苯環A上有取代基R1，R2，R3；當取代基R1是-NO2時R2是-H，R3是-H，R是Me；當取代基R2是-NO2時R1是-H，R3是-H，R是Me；當取代基R3是-NO2時R1是-H，R2是-H，R是Me；當取代基R3是-F時R1是-H，R2是-H，R是Me；當取代基R1是-NO2時R2是-H，R3是-H，R是Et；當取代基R2是-NO2時R1是-H，R3是-H，R是Et；當取代基R3是-NO2時R1是-H，R2是-H，R是Et；當取代基R3是-F時R1是-H，R2是-H，R是Et。本發明化合物可廣泛應用於農作物的病蟲害的防治，並且原料易得，製作簡單。 (Ⅰ)
文檔編號C07D265/16GK101928256SQ20101026688
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月31日 優先權日2010年8月31日
發明者劉漢文, 唐子龍, 朱中華 申請人:湖南科技大學