基於三氮唑的化合物在製備抗小麥紋枯病原菌藥物中的應用的製作方法

2023-07-07 16:24:27 1

本發明屬於有機合成
技術領域：
，更加具體的說，涉及基於三氮唑的化合物在製備抗小麥紋枯病原菌藥物中的應用。
背景技術：
：1,2,4-三氮唑是一種重要的含氮五元雜環化合物,分子內含有三個氮原子和π-π共軛體系,具有較強的絡合金屬離子和形成氫鍵的能力,這種獨特結構性質使三氮唑類化合物表現出廣泛的生物活性及某些特殊性能,不僅在醫藥和農藥領域得到了廣泛應用，同時在超分子化學、材料科學、生命科學等領域具有潛在的開發價值。近年來，隨著廣譜抗生素、激素、免疫抑制劑的廣泛應用，aids的蔓延，器官移植和介入技術的推廣應用，使真菌、細菌等微生物感染的發病率呈現上升趨勢，感染菌種也發生了變化，有關耐藥菌株的報導逐漸增多，真菌及細菌感染的治療面臨嚴峻的挑戰。在新藥研究中，三氮唑類化合物因其具有眾多的生物學活性而倍關注。技術實現要素：本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供基於三氮唑的化合物在製備抗小麥紋枯病原菌藥物中的應用。在本發明中，將3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,2,4-三氮唑和1,2,4-三氮唑有效的相擬合，合成一種新型的三氮唑類化合物。同時提供一種3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑化合物單晶及其製備方法。本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：基於三氮唑的化合物在製備抗小麥紋枯病原菌藥物中的應用，基於三氮唑的化合物為3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑，具有如下化學式所示的結構：或者3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑單晶，具有如下化學式所示的結構，且該單晶結構採用apexiiccd單晶衍射儀，使用經過石墨單色化的mokα射線為入射輻射，以ω-2θ掃描方式收集衍射點，經過最小二乘法修正得到晶胞參數，從差值傅立葉電子密度圖利用shelxl-97直接法解得單晶數據：3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑的製備方法，採用「一鍋法」，在極性溶劑中一次性加入3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,2,4-三氮唑，1,2,4-三氮唑，碳酸鉀和氧化銅，在70—250攝氏度條件進行反應，以製備該有機化合物；其中3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,2,4-三氮唑、1,2,4-三氮唑、碳酸鉀和氧化銅的摩爾比為(1—2)：(9—15)：(5—10)：1；在上述製備方法中，根據反應程度和轉化率需求進行原料配比、反應溫度和反應時間的調整，反應溫度為90—200攝氏度，優選120—150攝氏度；反應時間至少24小時，優選36—120小時；3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,3,4-三氮唑、1,2,4-三氮唑、碳酸鉀和氧化銅的摩爾比為2：(10—15)：(6—8)：1。在上述製備方法中，極性溶劑為n,n-二甲基甲醯胺、n,n-二甲基乙醯胺、四氫呋喃、n-甲基吡咯烷酮。在上述製備方法中，使用機械或者磁力對反應體系予以攪拌，以使各個組分在極性溶劑中均勻分散。3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑單晶的製備方法，採用「一鍋法」，在極性溶劑中一次性加入3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,2,4-三氮唑，1,2,4-三氮唑，碳酸鉀和氧化銅，在70—250攝氏度條件進行反應，以製備該有機化合物，在過濾後對濾餅進行重結晶，即得到該化合物的單晶；其中3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,2,4-三氮唑、1,2,4-三氮唑、碳酸鉀和氧化銅的摩爾比為(1—2)：(9—15)：(5—10)：1；在上述製備方法中，根據反應程度和轉化率需求進行原料配比、反應溫度和反應時間的調整，反應溫度為90—200攝氏度，優選120—150攝氏度；反應時間至少24小時，優選36—120小時；3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,3,4-三氮唑、1,2,4-三氮唑、碳酸鉀和氧化銅的摩爾比為2：(10—15)：(6—8)：1。在上述製備方法中，極性溶劑為n,n-二甲基甲醯胺、n,n-二甲基乙醯胺、四氫呋喃、n-甲基吡咯烷酮。在上述製備方法中，使用機械或者磁力對反應體系予以攪拌，以使各個組分在極性溶劑中均勻分散。在上述製備方法中，反應結束後，將反應液降至室溫20—25攝氏度，過濾，濾液加入水後析出大量沉澱，抽濾，收集濾餅，用乙醇重結晶，即得到3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑單晶。與現有技術相比，本發明技術方案具有如下優點：反應操作簡便易行，反應收率高，所得產品的純度高，且生產成本低，利潤空間大，更適合大規模的工業化生產，且表現出針對小麥紋枯病原菌的抗菌活性。附圖說明圖1是本發明實施例1製備的3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑單晶的核磁譜圖-氫譜。圖2是本發明實施例1製備的3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑單晶的高分辨質譜。圖3是本發明實施例1製備的3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑單晶的結構示意圖，其中黑色球代表元素氮，白色球代表元素碳。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步的說明。使用原料購自sigma公司，並直接使用。產物的熔點是在型號為x4micro的熔點儀上進行測量的。實施例1在裝有磁子、回流冷凝器和溫度計的50ml三口圓底燒瓶內分別加入cuo(0.0398g,0.5mmol),碳酸鉀(0.691g,5mmol)，1,2,4-三氮唑(0.518g,7.5mmol)，3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,2,4-三氮唑(0.498g,1mmol),20mldmf。開動攪拌在150℃反應48小時。反應結束後，將反應液降至室溫20—25攝氏度，過濾，濾液加入50ml水，析出大量沉澱，抽濾，收集濾餅，用乙醇重結晶得到3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑單晶，收率68.8％。核磁譜圖-氫譜，高分辨質譜分別詳見圖1、圖2。由氫譜可知1hnmr(400mhz,cdcl3)δ：7.35-7.40(d,2h,ar-h),7.55-7.63(d,4h,ar-h),7.66-7.78(d,4h,ar-h),7.88-7.90(d,2h,ar-h),8.05-8.10(s,2h,n＝ch-n),8.12-8.15(s,1h,n＝ch-n),8.50-8.65(s,2h,n＝ch-n),8.62-8.68(s,1h,n＝ch-n)。由質譜(varianpromaldi)可知，c26h18n12的計算高分辨ms為498.5，實際測得為499.1855。由上述測試結果可知，製備的產物與反應計劃得到的產物保持一致，即已經生成3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑。晶體結構測定採用apexiiccdareadetector，使用經過石墨單色化的mokα射線為入射輻射，以ω－2θ掃描方式收集衍射點，經過最小二乘法修正得到晶胞參數，從差值fourier電子密度圖利用shelxl-97直接法解得晶體結構，並經lorentz和極化效應修正。所有的h原子由差值fourier合成並經理想位置計算確定。詳細的晶體測定數據見下表，單晶結構見附圖3。3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑的晶體學數據實施例2在裝有磁子、回流冷凝器和溫度計的50ml三口圓底燒瓶內分別加入cuo(0.0398g,0.5mmol),碳酸鉀(0.691g,2.5mmol)，三氮唑(0.518g,4.5mmol)，3,4,5-三(4-溴苯基)-1h-1,2,4-三氮唑(0.498g,1mmol),20mldmf。開動攪拌在120℃，反應36小時。反應結束後，將反應液降至室溫，過濾，濾液加入50ml水，析出大量沉澱，抽濾，收集濾餅，收率70％。使用相同測試方式進行檢測，表現出與實施例1中核磁和質譜基本相同的特徵峰，說明產物一致，且均為3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑。實施例3對本發明的3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑進行抗真菌活性的實驗。主要實驗儀器主要實驗材料a.待測藥品：本發明製備3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑。b.培養基：馬鈴薯培養基(馬鈴薯，瓊脂，蔗糖)c.供試菌種：小麥紋枯病原菌(該病原菌均從天津市西青區種植地中採集發生該病原菌的植物樣本，並分離予以採集得到，時間為2015年7月)。d.溶劑：蒸餾水、dmso採用「抑菌圈法」進行測試，這種方法也可以稱為「菌落生長直徑法」(楊志輝，朱傑華，郭強，張志銘.馬鈴薯晚疫病菌單孢分離物生物學特性的初步研究[j].菌物系統，2003，22(1),148-152)。藥品的配製：取滅菌後的離心管，編號，對應相應藥品；用分析天平稱取藥品0.001g，加入對應編號的離心管，無菌條件下，用微量註冊器加dmso，混勻後放入冰箱備用。馬鈴薯培養基(pda)的配製：取新鮮馬鈴薯一個，去皮，稱取10g，切成均勻的小塊兒，放入大燒杯中，加蒸餾水40ml,煮沸後持續加熱約20min,然後用紗布過濾，將稱量好的0.75g瓊脂和1g蔗糖加入濾液中,攪拌均勻溶化後定容50ml,將溶液分裝在3個25ml的錐形瓶中,用封口膜與牛皮紙封口,置於壓力蒸汽滅菌器中進行滅菌，溫度設置為121℃,滅菌30min.帶毒培養基的製備：待培養基的溫度降到60℃，在超淨工作檯下依次量取4ul的各種藥品，與2ml的融化的pda培養基充分振蕩搖勻配製成1mg/50ml的含藥培養基,倒入滅菌後的平板,標註與加入藥品相對應的編號,預留一個空白培養基,所有平板準備好以後靜置,直到液體培養基凝固,置於37℃電熱培養箱備用。接種培養：取出恆溫箱中的平板，在超淨工作檯下，使用接種鏟，將已經用打孔器切取好的菌餅移入帶毒培養基上，分別接種到已編號的平板，取1個空白平板接種後作為對照組，做好標記，記錄接種時間。將所接種好的平板置於32℃恆溫箱內培養。效果調查：分別量取培養一段時間後的菌落直徑(每個菌落按十字交叉法測量2次，以其平均數代表菌落大小)根據菌落擴展直徑的長度與對照組比較，求出抑制百分率。抑制率(％)＝(對照菌落直徑—處理菌落直徑)/對照菌落直徑x100％對小麥紋枯病原菌的抗菌活性研究對小麥紋枯病原菌的抗菌活性數據編號24h32h40h48h72h化合物78.4％77.5％74.3％78.9％82.5％從表中可以看出，本發明所製備的3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑(化合物)對小麥紋枯病原菌具有抑制作用，其抗菌活性效果良好，並且隨著時間梯度的延長，抗菌效果略有起伏，且呈上升趨勢，能保持持久的作用效果。實驗結果顯示：3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑對小麥紋枯病原菌的抗真菌活性尤為顯著。更換為3,4,5-三(4-(1h-1,2,4-三氮唑-1-基)苯基)-4h-1,2,4-三氮唑單晶形態，表現出基本一致的性質。按照本
發明內容予以調整工藝參數，均可製備本發明的化合物及其單晶，且均表現出抗菌活性。本發明技術方案的研究得到天津市自然科學基金重點項目(12jczdjc34300)及天津師範大學開發基金(52xk1308)資助。以上對本發明做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本發明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本發明的保護範圍。當前第1頁12