1,2,4-三唑衍生物的合成及应用研究

作     者：范长春 

作者单位：东南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邹志红;朱进

授予年度：2018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：1,2,4-三唑衍生物 合成 紫外吸收剂 杀虫剂 

摘      要：三唑类化合物因其广泛的生物活性和优异的光学稳定性,在医药、农药、材料中得到广泛的开发与应用。研究开发新结构类型的三唑类化合物一直是杂环化学研究的热点。本文设计并合成了系列1,2,4-三唑衍生物,用核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱与红外光谱表征了化合物的结构,对所合成化合物进行了杀虫活性评价和紫外吸收性能及热稳定性研究。具体工作有以下几个方面:1.以水杨酸、二氯亚砜和水杨酰胺为起始原料,采用一锅煮法合成了关键中间体(A),再与肼或其取代物,在乙酸的催化作用下先发生亲核加成反应,进而发生C-N的关环反应合成10个3,5-二(2-羟基苯基)-1H-1,2,4-三唑衍生物,其中化合物(VI、VII、VIII、X)未见文献报道。2.通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和热重分析测定了目标化合物的紫外吸收能力与热稳定性。实验结果表明,目标化合物在275-325nm处有较强的紫外吸收,且热稳定性好,其中化合物I在紫外吸收、光稳定性、透光性及热稳定性方面可满足紫外吸收剂的基本要求,具有潜在的应用价值。化合物(I)的摩尔吸收系数为3105L/mol·cm,在400nm和450nm可见光区内的透光率分别为98.08%和99.85%,起始分解温度在284℃。3.使用三日龄蚕豆蚜虫对目标化合物进行杀虫活性测试,实验结果显示测试浓度为200mg/Kg时所有化合物达到100%的杀虫率,测试浓度为100 mg/Kg时所有化合物的杀虫率超98%,化合物(IV)在10mg/L与1mg/L时的杀虫活性与新一代超高效杀虫剂呋虫胺相当。本论文的主要创新点:1.对1,2,4-三唑类化合物的关键中间体(A)的合成工艺进行了细致的探索和优化,创新性采用了梯度升温的方法消除了反应过程原料水杨酸的自聚问题;收率也较文献报道的提高了8.4%。2.3,5-二(2-羟基苯基)-1H-1,2,4-三唑衍生物的紫外吸收性能和热稳定性未见报道,研究结果显示该结构类型的化合物可作为潜在的紫外吸收剂进一步开发,拓展了该类化合物的应用领域。3.本文合成的1,2,4-三唑类化合物显示了优异的杀虫活性,该类化合物在杀虫剂方面的应用未见报道,化合物(IV)的杀虫活性极佳具有潜在的应用价值,也可为新结构类型农药开发的先导化合物。