具有生物活性的噁唑并嘧啶酮及双酰肼类化合物的合成与性质

作     者：蔡昌权 

作者单位：华中师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丁明武

授予年度：2008年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：噁唑并嘧啶衍生物 氮杂Wittig反应 碳二亚胺 D1蛋白酶 双酰肼 杀菌活性 除草活性 抑制剂 

摘      要：噁唑并嘧啶(酮)类化合物具有独特的药理活性,已成为药物开发的热点。D1蛋白酶是新的广谱除草剂的作用靶标,开发以D1蛋白酶为靶标的除草剂具有特别重要的意义。本论文研究了运用氮杂Wittig反应来合成噁唑并嘧啶类杂环化合物,并探索了反应条件及规律。论文还研究了虚拟筛选得到的D1蛋白酶抑制剂的合成及除草活性。所有合成化合物都经红外光谱、核磁共振光谱、质谱、元素分析进行结构表征和确认。具体研究内容如下: 1、通过研究原料配比及有氧存在对产物纯度的影响,以优化的反应条件制取了膦亚胺4。结果表明:在氮气保护下,以大约等当量的原料配比制得的膦亚胺纯度较高。 2、利用膦亚胺4先后与异氰酸酯及亲核试剂反应,得到31个未见文献报道的噁唑并[5,4-d]嘧啶-7(6H)-酮衍生物。探讨了在不破坏噁唑环的情况下碳二亚胺5与亲核试剂加成反应的规律,结果表明:氮亲核试剂(伯胺和仲胺)与碳二亚胺5作用后,以醇钠作催化剂,须隔绝氧气才能顺利关环;而酚与碳二亚胺5反应在固体碳酸钾催化下,加热到40～50℃即可顺利关环;醇与碳二亚胺5在上述情况下则未得到预期化合物。 3、应用氮杂Wittig反应合成了12个未见文献报道的噁唑并[5,4-d]-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶-9(3H)-酮衍生物,丰富了氮杂Wittig反应在有机合成中的应用,为该类稠杂环的合成提供了一个简捷有效的新方法。 4、以计算机虚拟筛选的先导化合物结构为基础,设计合成了两个系列共14个双酰肼类化合物,探讨了反应条件,对氨基上的双酰化及单酰化的选择性进行了合理的解释。 5、对合成的部分化合物的杀菌活性和除草活性进行了测试。结果表明:部分噁唑并[5,4-d]嘧啶-7(6H)-酮化合物对水稻纹枯菌、小麦赤霉菌、黄瓜灰霉菌、苹果轮纹菌、棉花枯萎菌、棉花炭疽表现出一定的抑菌活性,有的还达到80%～96%,如8e、8i和8n在浓度为100ppm时对黄瓜灰霉菌分别有92%、83%和96%的抑制率。化合物16和18有好的除草活性,在浓度为100ppm时,大部分化合物对双子叶植物和单子叶植物的根和茎的抑制率达到80%-99%,如16a、16c、18b、18f、18h、18i对双子叶植物的根的抑制达到A级,16b、18b、18c、18f、18g、18h、18i、18k对单子叶植物的根的抑制达到A级。