一类含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一类含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物及其制备方法和用途，本发明专利技术涉及含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物，它们具有如Ⅴ所示的化学结构通式。本发明专利技术公开了上述化合物的结构通式、合成方法与用作除草剂、杀菌剂的用途，其与农业上可接受的助剂或增效剂以及与商品除草剂、杀菌剂组合使用在防治农业、林业、园艺植物杂草、病害中的用途和制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的技术方案涉及含酰胺键的酰胺类衍生物，具体涉及含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物。
技术介绍
农药在防治农作物病虫草害，提高农产品产量和质量方面发挥着重要作用。在过去的几十年，化学农药在农业发展中发挥了一个重要的作用。然而，随着化学农药的长期、连续和大面积使用，农业有害生物的抗性问题越来越严重。另外，化学农药对环境和人类健康产生的影响也越来越引起人类的重视。因此，研究和开发高活性、低使用量、环境友好型农药迫在眉睫。目前，新农药创制的热点领域是从天然产物中挖掘和获取低残留、高选择性的绿色农药，然后经结构优化后转变为能够成为进入农药市场的产品。以天然产物为先导化合物，经结构修饰、改造后开发合成的新农药在农药市场中占有越来越重要的地位。此外，以靶标生物体生命过程中某个关键的生理生化作用机制为研究模型，人为设计合成干扰此作用机制的化合物，从中筛选出先导化合物，然后进行结构优化，开发新型农药也是新农药创制的一条重要途径。本课题组前期以转酮醇酶为靶标进行计算机药物虚拟筛选得到了一种活性较好的酰胺类化合物，其可作为新农药研究的先导化合物。本专利技术以该化合物为先导化合物，利用农药分子设计的原理将不同具有农药活性的基团引入该化合物中，设计合成了一类含酰胺键的酰胺类衍生物，并进行了系统的生物活性筛选，以期为新农药的创制提供更多高效的侯选化合物。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供新的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物的合成方法，提供这类化合物调控农业、园艺和林业杂草及植物病原物的生物活性及其测定方法，同时提供这些化合物在农业领域、园艺领域、林业领域中的应用。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是：具有农业领域、园艺领域、林业领域除草和 杀菌活性的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物的化学结构通式见式V：其中，R选自X选自S和O；R2选自H、CF3、F、Cl；R3选自H、CF3、F、Cl；R4选自H、CF3、F、Cl、NO2、OCH3；R5选自H和F；R6选自H和Cl；R7选自H和Cl；R8选自H和CF3；本专利技术的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V的合成方法如下：其中，R选自X选自S和O；R2选自H、CF3、F、Cl；R3选自H、CF3、F、Cl；R4选自H、CF3、F、Cl、NO2、OCH3；R5选自H和F； R6选自H和Cl；R7选自H和Cl；R8选自H和CF3；化合物V的合成方法具体分为以下步骤：A中间体III的制备：在100毫升的两口圆底烧瓶中加入2.00克，即14.8毫摩尔的呋喃甲酰乙腈，用20毫升无水乙醇溶解，后加入14.8毫摩尔的中间体I，加热回流反应，TLC监测反应进程，反应完后减压除去溶剂无水乙醇，残余物经200～300目硅胶柱层析纯化得到中间体III，洗脱剂体积比为二氯甲烷/甲醇＝60/1，收率为87％，中间体III制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小；B中间体IV的制备：在100毫升两口圆底烧瓶中加入5.00毫摩尔的中间体II，然后向反应中加入10毫升重蒸过的氯化亚砜和2滴DMF，回流反应5h，反应完后，将回流装置改为蒸馏装置，蒸出过量的氯化亚砜；得到中间体IV，中间体IV不需纯化，直接进行下步反应，收率90-100％；中间体IV制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小；C含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V的制备：在100毫升的两口圆底烧瓶中加入1.78毫摩尔的中间体III，用20毫升重蒸过的二氯甲烷溶解，然后加入0.22克，即2.13毫摩尔的三乙胺，冰盐浴下搅拌，待温度降至0摄氏度以下时，滴加2.13毫摩尔的中间体IV和10毫升重蒸过的二氯甲烷的混合溶液，滴毕，恢复至常温反应，TLC监测反应进程，反应完后先用30毫升3.6％的盐酸水溶液洗三次，以除去未反应完全的中间体III，然后有机层依次用30毫升饱和碳酸氢钠溶液、30毫升饱和氯化钠溶液各洗一次，以除去反应液中的水分，最后有机层用无水硫酸钠干燥过夜，减压除去溶剂二氯甲烷后，残余物经200～300目硅胶柱层析纯化得到化合物V，用所得纯品计算收率，收率42.81-90.35％；化合物V制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小，化合物V的化学结构和理化参数见表1；D本专利技术的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V的除草活性测定：本专利技术的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V的除草活性采用茎叶处理法，具体步骤为：取50毫克样品溶解在适量二甲基甲酰胺内，然后用含有一定量吐温20乳化剂水溶 液稀释至1000微克/毫升的药剂；待双子叶杂草生长至两叶期，单子叶杂草生长至3～5叶期时，将供试药剂采用定量喷雾装置均匀喷洒在杂草叶片上，以不添加样品的溶液做空白对照，每处理重复3次，将处理后的杂草放在人工气候培养箱内培养，24h后用目测法调查样品对杂草生长的抑制程度，供试植物为我国农业生产中田间实际发生的大部分典型杂草的种属以及模式植物拟南芥，其名称如下：马唐，其拉丁名为：Digitaria sanguinalis L.、狗尾草，其拉丁名为：Setaria viridis L.、反枝苋，其拉丁名为：Amaranthus retroflexus L.、马齿苋，其拉丁名为：Portulaca oleracea L.、拟南芥，其拉丁名为：Arabidopsis thaliana、稗草，其拉丁名为：Echinochloa crus-galli L. E本专利技术的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V的杀菌活性测定：本专利技术的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V的杀菌或抑菌活性采用菌体生长率测定法，具体步骤为：取2.0毫克样品溶解在适量二甲基甲酰胺内，然后用无菌水稀释至500微克/毫升的药剂，将供试药剂在无菌条件下各吸取1毫升注入培养皿内，再分别加入9毫升PDA培养基，摇匀后制成50微克/毫升含药平板，以添加1毫升灭菌水的平板做空白对照，用直径4毫米的打孔器沿菌丝外缘切取菌盘，移至含药平板上，呈等边三角形摆放，每处理重复3次，将培养皿放在24±1摄氏度恒温培养箱内培养，待对照菌落直径扩展到2-3厘米后调查各处理菌盘扩展直径，求平均值，与空白对照比较计算相对抑菌率，供试菌种为我国农业生产中田间实际发生的大部分典型植物病原菌的种属，其代号和名称如下：AS：番茄早疫病菌，其拉丁名为：Alternaria solani、BC：黄瓜灰霉病菌，其拉丁名为：Botrytis cinerea、CA：花生褐斑病菌，其拉丁名为：Cercospora arachidicola、GZ：小麦赤霉病菌，其拉丁名为：Gibberella zeae、PI：马铃薯晚疫病菌，其拉丁名为：Phytophthorainfestans(Mont.)de Bary、PP：苹果轮纹病菌，其拉丁名为：Physalospora piricola、PS：水稻纹枯病菌，其拉丁名为：Pellicularia sasakii、RC：禾谷丝核菌，其拉丁名为：Rhizoctoniacerealis、SS：油菜菌核病菌，其拉丁名为：Sclerotinia sclerotiorum；本专利技术的有益效果是：对含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V进行了衍生合成，并对合成的新化合物进行了除草和杀菌活性的筛选。本专利技术通过特定制备和生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物，其特征在于具有如式V所示的化学结构通式：其中，R选自X选自S和O、R2选自H、CF3、F、Cl；R3选自H、CF3、F、Cl；R4选自H、CF3、F、Cl、NO2、OCH3；R5选自H和F、R6选自H和Cl；R7选自H和Cl、R8选自H和CF3；

【技术特征摘要】
1.一类含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物，其特征在于具有如式V所示的化学结构通式：其中，R选自X选自S和O、R2选自H、CF3、F、Cl；R3选自H、CF3、F、Cl；R4选自H、CF3、F、Cl、NO2、OCH3；R5选自H和F、R6选自H和Cl；R7选自H和Cl、R8选自H和CF3；2.权利要求1所述的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V的合成方法，具体合成路线如下：其中，R选自X选自S和O；R2选自H、CF3、F、Cl；R3 选自H、CF3、F、Cl；R4选自H、CF3、F、Cl、NO2、OCH3；R5选自H和F、R6选自H和Cl；R7选自H和Cl、R8选自H和CF3、权利要求1所述的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物的合成方法分为以下步骤：A中间体III的制备：在100毫升的两口圆底烧瓶中加入2.00克，即14.8毫摩尔的呋喃甲酰乙腈，用20毫升无水乙醇溶解，后加入14.8毫摩尔的中间体I，加热回流反应，TLC监测反应进程，反应完后减压除去溶剂无水乙醇，残余物经200～300目硅胶柱层析纯化得到中间体III，洗脱剂体积比为二氯甲烷/甲醇＝60/1，收率为87％；中间体III制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小；B中间体IV的制备：在100毫升两口圆底烧瓶中加入5.00毫摩尔的中间体II，然后向反应中加入10毫升重蒸过的氯化亚砜和2滴DMF，回流反应5h，反应完后，将回流装置改为蒸馏装置，蒸出过量的氯化亚砜，得到中间体IV，中间体IV不需纯化，直接进行下步反应，收率90-100％，中间体IV制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小；C含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V的制备：在100毫升的两口圆底烧瓶中加入1.78毫摩尔的中间体III，用20毫升重蒸过的二氯甲烷溶解，然后加入0.22克，即2.13毫摩尔的三乙胺，冰盐浴下搅拌，待温度降至0摄氏度以下时，滴加2.13毫摩尔的中间体IV和10毫升重蒸过的二氯甲烷的混合溶液，滴毕，恢复至常温反应，TLC监测反应进程，反应完后先用30毫升3.6％的盐酸水溶液洗三次，以除去未反应完全的中间体III，然后有机层依次用30毫升饱和碳酸氢钠溶液、30毫升饱和氯化钠溶液各洗一次，以除去反应液中的水分，最后有机层用无水硫酸钠干燥过夜；减压除去溶剂二氯甲烷后，残余物经200～300目硅胶柱层析纯化得到化合物V，用所得纯品计算收率，收率42.81-90.35％，化合物V制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或 缩小。3.权利要求1所述的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V与农业上可接受的助剂在制备除草剂中的用途。4.权利要求1所述的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V与农业上可接受的助剂在制备杀菌剂中的用途。5.权利要求1所述的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V与除草剂组合在防治农业和林业以及园艺杂草中的用途：权利要求1所述的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V与商品除草剂中的任意一种或两种组合形成除草组合物用于防治农业和林业以及园艺杂草，所述商品除草剂选自烟嘧磺隆、苯磺隆、单醚磺隆、甲嘧磺隆、五氟磺草胺、甲草胺、乙草胺、丁草胺、异丙甲草胺、2甲4氯、氟乐灵、硝磺草酮、甲基磺草酮、苯唑草酮、二甲戊乐灵、莠去津、扑草净、氰草津、莠灭净、嗪草酮、除草醚、乙氧氟草醚、三氟羧草醚、乳氟禾草灵、乙羧氟草醚、吡草醚、异丙吡草酯、咪唑烟酸、咪唑乙烟酸、咪草酸、咪唑喹啉酸、甲氧咪草烟、甲基咪草烟、嘧硫草醚、嘧草醚、双草醚、嘧啶肟草醚、环酯草醚、甜菜宁、甜菜安、燕麦灵、双胺灵、稗草畏、禾草畏、苄草丹、吡氟禾草灵、吡氟氯禾灵、恶唑禾草灵、喹禾灵、噻唑禾草灵、氟草烟、氟硫草定、氟啶酮、噻草啶、氟吡草腙、百草枯、草甘磷、莎草稗、氟烯草酸、丙炔氟草胺、氟噻甲草酯、嗪草酸甲酯、吡唑特、吡草酮、苄草唑、异恶唑草酮、异恶氯草酮、溴苯腈等；本发明的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V在所得复配除草剂中的总的质量百分含量是1％-90％，本发明的含呋喃的嘧啶联吡唑甲酰胺类衍生物V与所述商品除草剂的比例为质量百分比1％∶99％到99％∶1％；所述复配除草剂适用的剂型选自下列剂型中的任意一种：可湿性粉剂、微胶囊悬浮剂、可分散液体制剂、可分散固体制剂、种子处理乳剂、水乳剂、大粒剂、微乳剂、油悬浮剂、水溶性粒剂、可溶性浓剂、水分散性粒剂、毒谷、气雾剂、缓释块、胶囊粒剂、干拌种粉剂、乳油、静电喷雾剂、油包水乳剂、水包油乳剂、烟雾罐、细粒剂、烟雾烛、烟雾筒、烟雾棒、种子处理悬浮剂、烟雾片、烟雾丸、发气剂、漂流粉剂、油膏、热雾剂、固/液混合装剂、液/液混合装剂、冷雾剂、固/固混合装剂、药漆、种子处理液剂、微粒剂、油分散性粉剂、浓胶剂、泼浇剂、涂抹剂、悬浮乳剂、成膜油剂、可溶性粉剂、种子处理水溶性粉剂、超低容量悬 浮剂、追踪粉剂、超低容量液剂、蒸汽释放剂、湿拌种水分散性粉剂；所述复配除草剂适用的植物选自稻谷、小麦、大麦、燕麦、玉米、高梁、甘薯、马铃薯、木薯、大豆、荷兰豆、蚕豆、豌豆、绿豆、小豆、棉花、蚕桑、花生、油菜、芝麻、向日葵、甜菜、甘蔗、咖啡、可...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍静倩，张金林，赵斌，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：河北;13