一种三唑并嘧啶类化合物及其合成和应用制造技术

一种三唑并嘧啶类化合物，其特征在于，所述化合物具有式（1）所示的结构；其中，R1、R2、R3各自独立地为氢、三氟甲基、C1-C5的烷基，取代或未取代的苯基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基或卤素；R4为氢、甲基、三氟甲基、取代的苯基或硝基；R5为氢、卤素、甲基、三氟甲基、硝基、叔丁基或取代或未取代的苯基。。

【技术实现步骤摘要】
一种三唑并嘧啶类化合物及其合成和应用
本专利技术涉及一种三唑并嘧啶类化合物及该化合物的合成方法和应用。
技术介绍
乙酰羟酸合成酶（AHAS）是一种具有重要农学意义的靶标酶。目前许多除草剂正是通过抑制AHAS来发挥其除草活性的。AHAS抑制剂商品化品种有50余种，包括磺酰脲类、磺酰胺三唑酮类、咪唑啉酮类、三唑并嘧啶类、嘧啶硫代苯甲酸酯类等五大类。这些除草剂由于其高效、低毒的特点十几年来颇受人们青睐。但正是由于这种频繁的使用，AHAS抑制剂的抗性问题也随之凸显出来。AHAS抑制剂由于靶标单一，抗性发展十分迅速。研究表明编码AHAS催化亚基基因保守区中的6个氨基酸位点中的一个或多个被取代是产生这种抗性的重要原因之一，而在这6个氨基酸位点中，由于Trp574氨基酸残基决定着AHAS酶活性位点通道的形状，并在抑制剂与酶的结合中起着重要作用，所以W574L氨基酸残基的突变所造成的抗性问题最为严重。这一突变一旦发生，杂草几乎对所有类型的AHAS抑制型除草剂都将产生高抗性。因此，针对W574L突变型AHAS酶设计新型抑制剂小分子显得尤为重要，而目前尚未有这样的新型抑制剂小分子被应用于除草剂领域。
技术实现思路
由于W574L突变型AHAS酶对现有的AHAS抑制剂存在严重的抗性问题，本专利技术的目的在于提供一种对W574L突变型AHAS酶具有高活性和一定反抗性的抑制剂小分子以及这类小分子的制备方法和在除草剂中的应用。为了实现上述目的，本专利技术提供一种三唑并嘧啶类化合物，其中，所述化合物具有式（1）所示的结构；其中，R1、R2、R3各自独立地为氢、三氟甲基、C1-C5的烷基，取代或未取代的苯基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基或卤素；R4为氢、甲基、三氟甲基、取代的苯基或硝基；R5为氢、卤素、甲基、三氟甲基、硝基、叔丁基或取代或未取代的苯基。本专利技术还提供式（1）所示结构的化合物的制备方法，该方法包括：将式（4）所示结构的化合物在硫酸和醋酸的混合水溶液中水解，使-COOC2H5基团转化为-COOH基团；本专利技术提供了式（1）所示的三唑并嘧啶类化合物在除草剂中的应用。通过实施例1-34的结果可以看出，利用本专利技术的方法能够制得式（1）所示结构的三唑并嘧啶类化合物。通过测试例1-34的结果可以看出用本专利技术所提供的三唑并嘧啶类化合物同时处理野生型AHAS酶和W574L突变型AHAS酶时，突变体对化合物的抑制作用均表现出敏感性，特别是化合物Y11013、Y11154表现出了强的对W574L突变型AHAS酶的抑制作用，说明本专利技术所提供的三唑并嘧啶类化合物能够应用于对W574L突变型AHAS酶的抑制。并且，本专利技术的部分三唑并嘧啶类化合物对于抗性杂草的防效优于现有常用除草剂苯磺隆、双草醚和阔草清。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种三唑并嘧啶类化合物，所述化合物具有式（1）所示的结构；其中，R1、R2、R3各自独立地为氢、三氟甲基、C1-C5的烷基，取代或未取代的苯基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基或卤素；R4为氢、甲基、三氟甲基、取代的苯基或硝基；R5为氢、卤素、甲基、三氟甲基、硝基、叔丁基或取代或未取代的苯基。优选地，R1为氢、甲基或三氟甲基；R2为氢、卤素或甲基；R3为甲基，苯基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的苯基，呋喃基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的呋喃基，噻吩基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的噻吩基，吡咯基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的吡咯基；R4为氢，甲基，三氟甲基或C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的苯基；R5为氢，卤素，甲基，三氟甲基，苯基，或卤素、甲基、三氟甲基、硝基、苯基、叔丁基或甲氧基取代的苯基。更优选地，R1为氢、甲基或三氟甲基；R2为氢或卤素；R3为甲基、苯基、呋喃基或噻吩基；R4为甲基或氢；R5为甲基，卤素，苯基，或卤素、三氟甲基、硝基或叔丁基取代的苯基。进一步优选的情况下，R1为三氟甲基；R2为氢，R3为2-呋喃基或2-噻吩基，R4为甲基或氢，R5为硝基、三氟甲基或卤素取代的苯基，苯基或甲基；或者，R1为三氟甲基；R2为氢；R3为氢；R4为氢；R5为氯；或者R1为三氟甲基，R2为氢，R3为甲基，R4为氢，R5为苯基。更进一步优选地，R1为三氟甲基，R2为氢，R3为2-呋喃基或2-噻吩基，R4为氢，R5为甲基。更进一步优选地，R1为三氟甲基，R2为氢，R3为2-呋喃基，R4为氢，R5为甲基。在本专利技术中，卤素是指氟、氯、溴和碘。优选为氟、氯和溴；更优选为氟和氯。在本专利技术中，“2-呋喃基”是指呋喃基在其2位上与苯环相连；“2-噻吩基”是指噻吩基在其2位上与苯环相连。作为具有式（1）所示的结构的化合物，具体可以举出下述表中的化合物。化合物R1R2R3R4R5Y11014CF3H2-噻吩基HCH3Y11010CF3H2-噻吩基HClY11017CF3H2-噻吩基H苯基Y10138CF3H苯基HCH3Y10142CF3H2-呋喃基H苯基Y11019CF3H2-噻吩基H苯基Y10141CF3H苯基H苯基Y10151CF3H苯基HClY10137CF3H2-呋喃基HCH3Y10140CH3HCH3H苯基Y10150CF3H2-呋喃基HClY11008CH3ClCH3HCH3Y11015CF3H2-噻吩基H4-Br苯基Y11016CF3H2-噻吩基H4-Cl苯基Y11013CF3H2-噻吩基CH34-F苯基Y11154CF3H2-噻吩基CH33-F苯基Y11156CF3H2-噻吩基CH32-F苯基Y11155CF3H2-呋喃基CH32-F苯基Y11005CF3H2-呋喃基CH33-F苯基Y11020CF3H2-呋喃基CH34-F苯基Y11007CH3HCH3CH33-F苯基Y11006HHCH3CH33-F苯基Y10147CF3H2-呋喃基H4-Cl苯基Y10143CF3H2-呋喃基H4-F苯基Y11004CF3H苯基H4-Br苯基Y11012CF3H2-噻吩基H4-F苯基Y10144CF3H苯基H4-F苯基Y10148CF3H苯基H4-Cl苯基Y10061CH3ClCH3CH34-Cl苯基Y10152CH3ClCH3CH34-NO2苯基Y10154CF3H2-呋喃基H4-叔丁基苯基Y10155CF3H2-呋喃基H4-CF3苯基Y11022CH3HCH3H4-叔丁基苯基Y11023CF3H苯基H4-叔丁基苯基本专利技术还提供式（1）所示结构的化合物的制备方法，该方法可以包括：将式（4）所示结构的化合物在硫酸和醋酸的混合水溶液中水解，水解反应使得式（4）中的-COOC2H5基团转化为-COOH基团；式（4）中，R1、R2、R3、R4和R5各自表示的基团分别与式（1）中的R1、R2、R3、R4和R5表示的基团相同。其中，所述水解反应的条件可以包括：将式（4）所示结构的化合物与硫酸和醋酸的混合水溶液接触，以1mol的式（4）所示结构化合物为基准，所述混合水溶液的用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三唑并嘧啶类化合物，其特征在于，所述化合物具有式（1）所示的结构；其中，R1、R2、R3各自独立地为氢、三氟甲基、C1‑C5的烷基，取代或未取代的苯基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基或卤素；R4为氢、甲基、三氟甲基、取代的苯基或硝基；R5为氢、卤素、甲基、三氟甲基、硝基、叔丁基或取代或未取代的苯基。

【技术特征摘要】
1.一种三唑并嘧啶类化合物，其特征在于，所述化合物具有式(1)所示的结构；其中，R1为氢、甲基或三氟甲基；R2为氢、卤素或甲基；R3为苯基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的苯基，呋喃基，C1-C5的烷基或卤素取代的呋喃基，噻吩基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的噻吩基，吡咯基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的吡咯基；R4为氢，甲基，三氟甲基或C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的苯基；R5为卤素，甲基，三氟甲基，苯基，或卤素、甲基、三氟甲基、硝基、苯基、叔丁基或甲氧基取代的苯基。2.根据权利要求1所述的三唑并嘧啶类化合物，其中，R1为氢、甲基或三氟甲基；R2为氢或卤素；R3为苯基、呋喃基或噻吩基；R4为甲基或氢；R5为甲基，卤素，苯基，或卤素、三氟甲基、硝基或叔丁基取代的苯基。3.一种权利要求1或2所述的化合物的制备方法，该方法包括：将式(4)所示结构的化合物在硫酸和醋酸的混合水溶液中水解，使-COOC2H5基团转化为-COOH基团；其中，R1为氢、甲基或三氟甲基；R2为氢、卤素或甲基；R3为苯基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的苯基，呋喃基，C1-C5的烷基或卤素取代的呋喃基，噻吩基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的噻吩基，吡咯基，C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的吡咯基；R4为氢，甲基，三氟甲基或C1-C5的烷基、三氟甲基或卤素取代的苯基；R5为卤素，甲基，三氟甲基，苯基，或卤素、甲基、三氟甲基、硝基、苯基、叔丁基或甲氧基取代的苯基。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光富，刘玉超，陈琼，席真，牛聪伟，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42