2H-1,4-苯并噁嗪类化合物合成研究进展

综述了不同取代基的2H-1,4-苯并噁嗪类化合物的合成方法。可以概括为两大类,其一以邻胺基苯酚或间卤苯酚为原料,与不同的-α卤代酸或酯反应,反应中不需要催化剂,在工业生产中普遍采用;另一类是用钯作催化剂,能扩大化合物的类型,并可选择性合成光学活性物质。     

2H-1,4-苯并噁嗪衍生物的合成研究

2H-1,4-苯并噁嗪类化合物存在于许多天然产物中,具有广泛的生物活性,可用作高分子材料和农药、医药的中间体。笔者合成了5个2H-1,4-苯并噁嗪衍生物,其结构经1H NMR谱、MS谱等方法确证。其中N-[2-（2-苯基-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪-6-基）乙基]乙酰胺（I）为未见文献报导的新化合物。     

N-取代苯并噁唑啉酮及N-取代苯并噁嗪啉酮类化合物的合成和生物活性

采用邻氨基酚为原料合成了一系列N-取代苯并噁唑啉酮类化合物和N-取代的苯并噁嗪啉酮类化合物,其化学结构经过1H核磁共振及元素分析确证。初步的生物活性试验结果表明,N-取代苯并噁唑啉酮类化合物具有一定的杀虫杀菌活性,其中化合物3b、4b、14b、19b在50mg/L浓度下对淡色库蚊的杀死率为100%,化合物20b、21b、24b、25b、26b、27b、30b在1000mg/L浓度下对朱砂叶螨的杀死率均达95%以上;N-取代苯并噁嗪啉酮类化合物具有良好的除草活性,如化合物3d,5d,6d,7d和8d在浓度为100mg/L时,对苋菜Ambrosia tricolor Linn的抑制率达90%。     

1-(芳氨基乙基)-2-芳基-3,1-苯并噁嗪衍生物的合成及抑菌活性

利用2-(芳氨基乙基氨基)苄醇与硝基苯甲醛在La(CF_3SO_3)_3的催化作用下合成了一系列1-(芳氨基乙基)-2-芳基-3,1-苯并噁嗪类化合物。研究了催化剂、反应物料比及时间等对反应的影响,实验结果表明La(CF_3SO_3)_3比BF_3·O(C_2H_5)_2、 TMSCl、 SnCl_4等对反应的催化活性高。化合物的杀菌活性测试结果表明,所合成化合物都具有一定的杀菌活性。     

4-(芳氨基甲酰甲基)-1,4-苯并噁嗪类化合物的合成

利用3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪(2)和氯乙酰芳胺经N-烷基化反应合成了4-(芳氨基甲酰甲基)-1,4-苯并噁嗪类衍生物1a～1h.研究了溶剂、温度及反应时间对反应的影响,优化条件下,收率达50％～70％.用IR、1H NMR、13C NMR等对产物的结构进行了表征.     

3-芳基-1,3-苯并噁嗪的合成及其生物活性研究

以四氯化锡作催化剂,水杨醛、取代苯胺、硼氢化钠、多聚甲醛为原料合成了4种3-芳基-1,3-苯并噁嗪类化合物,收率为63%~73%(以氨甲基苯酚计,n/n)。产物化学结构经IR、1H NMR、13C NMR、MS和元素分析确证。测定了所合成化合物的杀虫和杀菌活性,结果表明合成化合物具有一定的杀菌活性,如5d在500 mg/L浓度下对稻纹枯病菌的防效为80%,5c在25 mg/L浓度下对油菜菌核病菌的抑制率为78.5%。     

TMSCl催化合成1-苄基-2-芳基-3,1-苯并噁嗪类化合物

在三甲基氯硅烷(TMSCl)的催化作用下,2-(苄氨基)苯甲醇与硝基苯甲醛反应合成了1-苄基-2-芳基-3,1-苯并噁嗪类化合物。研究了催化剂种类及用量、反应温度、反应物的物质量之比等因素对反应的影响,获得了较优反应条件。优化条件下反应收率50%。实验结果表明TMSCl比BF_3·OEt_2和SnCl_4对反应的催化活性要好。     

含苯磷苯并噁嗪的合成与表征

以含磷中间体(BPPP)、苯胺和甲醛溶液为原料合成了一种新型含苯磷苯并噁嗪单体,通过H谱(1H-NMR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对其化学结构进行了表征,利用差示扫描量热仪和热重分析仪分别研究了其热固化行为及聚合物的热稳定性.结果表明:含苯磷苯并噁嗪的固化过程从135℃开始放热,到261℃放热结束,固化峰值温度为226.5℃;含苯磷苯并噁嗪在不添加任何催化剂的情况下能完全聚合,而且该聚合物具有很好的热稳定性.     

1,2,4-三嗪酮类衍生物的合成研究及生物活性测试

以5-甲基-1,3,4-二唑-2(3H)-酮为原料,经过烷基化、扩环、水解和酰胺化等4步反应合成了12个新型的1,2,4-三嗪酮类化合物6a～6l,其结构经1H NMR、13C NMR和MS表征。初步生物活性测试结果表明,在50 g/mL质量浓度下,部分目标化合物对小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌和苹果腐烂病菌表现出一定的生物活性。     

烯肟菌酯高效体的合成与杀虫活性

研究了烯肟菌酯2个高杀菌活性异构体的合成,通过工艺条件控制,可减少无效体的生成。对分离出的4个异构体分别进行了黏虫、桃蚜的杀虫活性测定。结果表明,其中的2个异构体表现出较好的杀虫活性。     

啶酰菌胺及其同系物的合成及杀菌活性研究

以4-卤联苯为起始原料,通过Friedel-Crafts烷基化反应、硝化、还原、缩合及Friedel-Crafts逆烷基化等反应,建立了一种杀菌剂啶酰菌胺及其同系物的合成新方法,并制备了啶酰菌胺及7个同系物,其结构经过1H NMR、质谱和红外等确认。初步杀菌活性结果表明,在50 mg/L质量浓度下,目标化合物对部分病原菌表现出良好的活性。     

3,4-二芳基吡唑衍生物的合成与抑菌活性

以葛根素为起始原料,经烷基化反应得到7,4'-烃基取代葛根素衍生物,再由葛根素及其衍生物与水合肼"一锅法"直接制得6个3,4-二芳基吡唑衍生物,并对其合成条件进行了优化,用乙醇作溶剂,葛根素及其衍生物与水合肼在85℃下反应2 h,产率都超过70%。目标化合物的结构经IR、1HNMR、13CNMR和元素分析方法进行表征。初步生物活性测试表明,部分化合物表现出良好的抗菌活性,其中Ⅲa,Ⅲc,Ⅲf具有与氟康唑相近甚至更好的抑菌活性。     

3,4-二-o-对甲苯磺酸-D-甘露醇酯的合成及其抑菌活性

以海藻中提取的海洋活性物质D-甘露醇为原料,先与丙酮发生缩合反应,将1,2,5,6位的羟基进行保护,再对3,4位的羟基对甲苯磺酸酯化,最后对异亚丙基进行脱保护,还原1,2,5,6位的羟基。经过三步反应,合成了目标化合物3,4-二-o-对甲苯磺酸-D-甘露醇酯,总产率为42．89％,熔点为76～78℃。合成的中间体和目标产物的结构经红外光谱、元素分析、核磁共振氢谱、碳谱和质谱分析证实与分子式相符。同时首次对其抑茵的生理活性进行了初步研究,结果表明：标题化合物对G^-菌Escherichia coli和G^＋菌Bacillus subtilis具有一定的抑制作用,最小抑制浓度均分别为20g／L和15g／L,而对G^＋菌Staphylococcus aureus基本没有抑制作用。     

新型1,2,4-三唑亚胺类化合物的合成及杀菌活性

文章以苯甲酸为原料,经酯化、肼解、成盐、环化、缩合等五步反应合成了7个新型的含1,2,4-三唑结构单元的亚胺类化合物,结构经MS,1H NMR分析确认。初步生物活性测试结果表明,在实验浓度下所有化合物均表现出一定的杀菌活性,其中化合物3b对芒果炭疽菌、水稻纹枯病的抑制活性均超过60%。而化合物3g对水稻纹枯病菌的抑菌效果近似于杀菌剂氟硅唑,体现出了进一步研究的价值。     

N-取代手性吡咯化合物的合成

将2,5-二甲氧基四氢呋喃分别与(R)-4-甲氧基-α-甲基苄胺、(S)-1,2,3,4-四氢萘胺及反式-(1S,2S)-2-氨基环戊醇盐酸盐反应,制备得到3个光学纯的N-取代手性吡咯化合物。目标化合物的结构经过~1H NMR、~(13)C NMR及高分辨率质谱仪(HRMS)表证,旋光度经过旋光测定仪测定。推测了该改良的Paal-Knorr反应机理。     

N-取代吲哚-3-甲醇的合成

首先由吲哚、三氯氧磷和N,N-二甲基甲酰胺通过Vilsmeier-Haack反应合成吲哚-3-甲醛,产率为97%;进而选择二甲亚砜-氢氧化钠反应体系,室温下由碘甲烷、烯丙基溴、溴化苄和甲苯-4-磺酰氯分别对吲哚-3-甲醛进行N-取代,合成4种N-取代吲哚-3-甲醛——N-甲基吲哚-3-甲醛、N-烯丙基吲哚-3-甲醛、N-苄基吲哚-3-甲醛和N-对甲苯磺酰基吲哚-3-甲醛,产率分别为89%、95%、83%和81%;最后选择硼氢化钠为还原剂,室温下通过还原反应合成吲哚-3-甲醇以及4种N-取代吲哚-3-甲醇——N-甲基吲哚-3-甲醇、N-烯丙基吲哚-3-甲醇、N-苄基吲哚-3-甲醇和N-对甲苯磺酰基吲哚-3-甲醇,产率分别为80%、90%、81%、63%和53%。中间产物及终产物的结构经由1HNMR、IR和元素分析证实。     

新型2-烷氧基-5-苯基亚甲基-4H-咪唑啉-4-酮衍生物的合成与杀菌活性研究

应用烯基膦亚胺1与芳基异氰酸酯、醇的串联aza-Witting反应,合成了2-烷氧基-5-苯基亚甲基-4H-咪唑啉-4-酮衍生物3。对影响环化反应的温度和时间进行了优化,在优化条件20～70℃和1～4h下3a～3f的收率为35%～58%。提出了可能的环化反应机理。探讨了新型环化产物的波谱性质,其结构经元素分析、IR、1HNMR和MS确证。对所合成的新型杂环化合物的杀菌活性测试结果表明部分化合物表现出较好的抑菌活性,其中以3a活性最好,在50mg/L浓度时,对苹果轮纹菌的抑制率达到85%。     

黄烷酮衍生物的合成及杀菌活性

以取代苯甲醛为起始原料 ,经过肉桂酸衍生物合成了 7个黄烷酮衍生物 ,它们的结构分别经IR和1 H NMR确证。通过生物测试表明 ,部分化合物具有较好的杀菌活性