【摘要】：近幾十年來,異腈化合物作為一種強(qiáng)大的工具已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、聚合化學(xué)尤其是有機(jī)合成領(lǐng)域。多組分反應(yīng)(MCRs)由于具有原料易得、反應(yīng)條件溫和、原子經(jīng)濟(jì)型高以及底物適應(yīng)性廣等特點(diǎn),在雜環(huán)化合物、新藥設(shè)計(jì)和天然產(chǎn)物合成中具有廣泛的應(yīng)用,因此引起了化學(xué)家們的廣泛關(guān)注。與此同時(shí),由于異腈獨(dú)特的類似卡賓結(jié)構(gòu)特性,常被用于金屬催化的插入反應(yīng)中來構(gòu)建不同的骨架結(jié)構(gòu)。本論文通過多組分反應(yīng)與Wittig反應(yīng)、(催化的)aza-Wittig和異腈插入反應(yīng)相結(jié)合,合成了一系列的結(jié)構(gòu)新穎的雜環(huán)化合物。此外還通過串聯(lián)的縮合以及aza-Wittig反應(yīng)一鍋合成了 3-唑基喹啉衍生物,并對(duì)以上所合成的所有雜環(huán)化合物的生物活性進(jìn)行了初步的探究。1.對(duì)近年來多組分Passerini和Ugi反應(yīng)、Wittig和aza-Wittig反應(yīng)以及唑類殺菌劑研究進(jìn)展進(jìn)行綜述介紹。2.以鄰疊氮苯甲醛、三甲基疊氮硅烷以及異腈為原料,通過連續(xù)的Passerini/�；�/催化型aza-Wittig反應(yīng)合成了 21個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的4-四唑基取代的4H-3,1-苯并VA嗪類化合物Ⅱ-6,并通過波譜手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),隨后對(duì)化合物的殺菌、殺蟲和除草活性進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明化合物Ⅱ-6a在32ppm濃度下對(duì)早熟禾和馬唐草均具有90%的除草活性。3.以Baylis-Hillman反應(yīng)合成了不同取代基的β-溴代醛Ⅲ-1,隨后通過β-溴代醛Ⅲ-1、羧酸和異腈的Passerini反應(yīng)可順利得到中間體Ⅲ-4,當(dāng)中間體Ⅲ-4與二苯基甲基膦(R = Me)在甲苯回流和三乙胺存在條件下反應(yīng),可順利生成21個(gè)未見報(bào)道的1,2,4-三取代呋喃化合物Ⅲ-5。而當(dāng)使用活性較差的三苯基膦(R = Ph)在相同條件下的反應(yīng),則生成意料之外的1,3,3-三取代呋喃酮類化合物Ⅲ-6以及預(yù)想中的1,2,4-三取代呋喃化合物Ⅲ-5。并通過單晶衍射、波譜等方法對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),隨后對(duì)化合物的殺菌、殺蟲和除草活性進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明化合物Ⅲ-5x在500pm濃度下對(duì)小菜蛾有84%的殺蟲活性。4.以首次合成報(bào)道的多官能化的葉立德異腈Ⅳ-3、醛、胺和羧酸為原料,室溫下通過連續(xù)的Ugi/Wittig(/aza-Wittig)反應(yīng)合成了 22個(gè)2,4,5-三取代的VA唑Ⅳ-7雜環(huán)化合物以及21個(gè)VA唑稠環(huán)化合物Ⅳ-13。隨后二組分的葉立德異腈Ⅳ-3和羧酸參與的二組分的反應(yīng)也順利的得到了14個(gè)4,5-二取代的VA唑Ⅳ-8化合物。通過波譜手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),并對(duì)化合物的殺菌、殺蟲和除草活性進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明化合物Ⅳ-8b和Ⅳ-8c在20ppm濃度下對(duì)灰霉病分別具有80%和95%的殺菌活性,化合物Ⅳ-8i在100ppm濃度中對(duì)蠶豆銹菌具有100%的殺菌活性。此外,化合物Ⅳ-8b和Ⅳ-8c在10ppm濃度下對(duì)擬南芥分別具有90%和80%的除草活性,化合物Ⅳ-8b在32ppm濃度中對(duì)馬唐草分別具有90%的除草活性。5.以鄰疊氮基苯甲酰胺類化合物和異腈為底物,通過連續(xù)的鈀催化的交叉偶聯(lián)環(huán)化反應(yīng)一鍋合成了 18個(gè)喹唑啉酮Ⅴ-4以及14個(gè)苯并咪唑[2,1-b]喹唑啉酮Ⅴ-5類稠環(huán)化合物。值得一提的是,在稠環(huán)化合物的合成過程中,金屬鈀參與了兩次催化過程。通過波譜手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),并對(duì)化合物的殺菌、殺蟲和除草活性進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明化合物Ⅴ-4e和Ⅴ-4r對(duì)小菜蛾均具有100%的殺蟲活性。6.以鄰溴苯甲醛、胺和異腈為原料,通過磷酸催化的Ugi-3CR反應(yīng)得到反應(yīng)中間體Ⅵ-4,該中間體在金屬鈀以及氧氣參與的作用下,反生連續(xù)的異腈插入/重排反應(yīng),區(qū)域選擇性的得到22個(gè)意外的多取代異吲哚啉衍生物Ⅵ-5。通過波譜手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),并對(duì)化合物的殺菌、殺蟲和除草活性進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明目標(biāo)化合物Ⅵ-5pa在500ppm濃度下對(duì)小菜蛾有100%的殺蟲活性。7.以鄰疊氮基苯甲醛和α-唑基酯為原料,利用串聯(lián)的縮合/aza-Wittig反應(yīng),提出了合成3-唑基取代喹啉Ⅶ-4的新方法,通過波譜手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn)。并對(duì)合成的這些化合物進(jìn)行了生物活性研究,測試結(jié)果表明部分化合物的活性較好。如在50ppm濃度下,化合物Ⅶ-4h和Ⅶ-4k對(duì)柑橘綠霉菌的抑制活性分別均達(dá)到了 100%,化合物Ⅶ-4h和Ⅶ-4j對(duì)稻瘟菌的抑制活性也均達(dá)到了 100%。在20ppm濃度下,化合物Ⅶ-4a、Ⅶ-4e、Ⅶ-4j和Ⅶ-4m對(duì)灰霉菌具有100%的殺菌活性,化合物Ⅶ-4j和Ⅶ-4m對(duì)小麥殼針孢菌(完全培養(yǎng)基)也具有100%的殺菌活性,在相同濃度下,化合物Ⅶ-4j和Ⅶ-4m對(duì)小麥殼針孢菌(基本培養(yǎng)基)也具有100%的殺菌活性。在500ppm濃度下,化合物Ⅶ-4a、Ⅶ-4b、Ⅶ-4c和Ⅶ-4d對(duì)小菜蛾均有100%的殺蟲活性。
【圖文】：

化合物III-6a的晶體結(jié)構(gòu)圖

一化合物III-6a的晶體堆積圖
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O626.323
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本文編號(hào)：2655574