新型呋喃并嘧啶酮衍生物的合成与性质

论文摘要

本论文采用易得的原料、以较高的收率，在温和的条件下，应用aza-Wittig反应，探索合成新型的苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶酮衍生物和5-乙氧基羰基-6-甲基-呋喃[2，3-d]嘧啶酮衍生物。探讨合成目标化合物的反应条件，研究目标化合物的波谱性质。对部分新的目标化合物进行生物活性研究，发现部分目标化合物具有良好的生物活性。共合成了3个系列150多个未见文献报道的新型呋喃并嘧啶酮衍生物。具体研究内容如下：1．探索应用aza-Wittig反应合成苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶酮衍生物的新方法。该方法具有原料易得、反应条件温和，收率高等优点。在乙醇钠或碳酸钾等催化下，研究碳二亚胺5分别与仲胺、伯胺、醇、酚的反应，合成目标化合物7、9、10、13、14。其中首次发现碳二亚胺5与二乙醇胺反应，在乙醇钠催化下，发生了反常的开环反应，生成目标化合物7’，提出了可能的反应机理。研究了目标化合物的波谱性质。各系列选取代表性化合物，使用溶剂挥发法分别培养了单晶，通过X-射线单晶衍射实验，进一步分析了目标化合物的结构。2．首次应用aza-Wittig反应，在温和的条件下，采用易得的原料，以较高的收率，合成了5-乙氧基羰基-6-甲基-呋喃并[2，3-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物24、25、26结构的新化合物。进一步扩大了aza-Wittig反应在有机合成中的应用。研究了目标化合物的波谱性质，使用溶剂挥发法分别培养了24e和25f的单晶，用于X-射线单晶衍射实验，进一步确认了目标化合物的结构。3．提出应用aza-Wittig反应，在十分温和的条件下，以氨基酸乙酯、水合肼等简单、易得的原料，合成了未见文献报道的稠合杂环骨架的苯并呋喃并[3，2-d]-咪唑并[1，2-a]嘧啶-2，5（1H，3H）-二酮12和苯并呋喃并[3，2-d]（或5-乙氧基羰基-6-甲基-呋喃并[2，3-d]）-1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶酮32、36。探讨该目标化合物合成的条件，研究了产物的波谱性质。使用溶剂挥发法分别培养了12i和36c的单晶，用于X-射线单晶衍射实验，进一步说明了目标化合物的结构。4．研究了膦亚胺4、30分别与二硫化碳反应，合成了含β-甲氧基丙烯酸酯侧链的苯并呋喃并[2，3-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物18和含β-甲氧基丙烯酸酯侧链的苯并呋喃并[3，2-d]-1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶-5（1H）-酮衍生物38，并探讨了目标化合物18、38合成的条件，研究了产物的波谱性质。5．在浓度为100ppm时，研究了部分目标化合物的生物活性。结果表明，目标化合物对双子叶植物-油菜和单子叶植物-稗草的根和茎都有抑制活性；对棉花枯萎菌、水稻纹枯菌、黄瓜灰霉菌、小麦赤霉菌、苹果轮纹菌以及棉花炭疽六种菌表现出杀菌活性。通过结构与活性关系比较，发现在苯并呋喃并嘧啶酮结构中引入β-甲氧基丙烯酸酯，抑制活性增加；其中化合物181对双子叶植物-油菜的根和单子叶植物-稗草的根分别达到73％和82％的抑制率；化合物38g对单子叶植物-稗草的根具有92％的抑制率；化合物18a对棉花枯萎菌、黄瓜灰霉菌、小麦赤霉菌、苹果轮纹菌以及棉花炭疽五种菌的抑制率达到71％-91％。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 本论文的创新点
• 第一章 文献综述
• 1.1 呋喃并嘧啶衍生物研究现状
• 1.1.1 呋喃并嘧啶衍生物的应用
• 1.1.2 呋喃并嘧啶衍生物的合成方法与生物活性
• 1.2 aza-Wittig反应的研究新进展
• 1.2.1 分子间aza-Wittig反应
• 1.2.2 分子内aza-Wittig反应
• 1.2.3 串联的aza-Wittig反应
• 1.3 课题的提出
• 第二章 苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的合成与生物活性
• 2.1 2-氨基-苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的合成
• 2.1.1 合成路线
• 2.1.2 实验
• 2.1.3 2-氨基-苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的波谱性质
• 2.1.4 结果与讨论
• 2.1.5 X-射线单晶衍射分析
• 2.2 2-烷（芳）氧基苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的合成
• 2.2.1 合成路线
• 2.2.2 实验和合成结果
• 2.2.3 2-烷（芳）-氧基-苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的波谱性质
• 2.2.4 结果与讨论
• 2.2.5 X-射线单晶衍射分析
• 2.3 2-烷硫基苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的合成
• 2.3.1 合成路线
• 2.3.2 实验
• 2.3.3 目标化合物18的波谱性质
• 2.3.4 结果与讨论
• 2.4 苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的生物活性
• 2.4.1 部分化合物的杀菌活性
• 2.4.2.部分化合物的除草活性
• 本章小结
• 第三章 5-乙氧基羰基-6-甲基-呋喃并[2,3-d]嘧啶酮衍生物的合成和生物活性
• 3.1 5-乙氧基羰基-6-甲基-呋喃并[2,3-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的合成
• 3.1.1 合成路线
• 3.1.2 实验
• 3.2 5-乙氧基羰基-6-甲基-呋喃并[2,3-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的波谱性质
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 中间体的制备
• 3.3.2 目标化合物的制备
• 3.3.3 目标化合物的波谱性质
• 3.4 X-射线单晶衍射分析
• 3.4.1 目标化合物24e的X-射线单晶衍射分析
• 3.4.2 目标化合物25f的X-射线单晶衍射分析
• 3.5 5-乙氧基羰基-6-甲基-呋喃并[2,3-d]嘧啶-4（3H）-酮衍生物的杀菌活性
• 本章小结
• 第四章 苯并呋喃并[3,2-d]（呋喃[2,3-d]）-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶-5（1H）/8（3H）-酮衍生物的合成和生物活性
• 4.1 2-氨基苯并呋喃并[3,2-d]或呋喃并[2,3-d]-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶酮衍生物的合成
• 4.1.1 合成路线
• 4.1.2 实验
• 4.1.3 目标化合物32、36的波谱性质
• 4.1.4 结果与讨论
• 4.1.5 X-射线单晶衍射结构分析
• 4.2 2-烷硫基苯并呋喃并[3,2-d]-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶-5（1H）-酮衍生物的合成
• 4.2.1 合成路线
• 4.2.2 实验
• 4.2.3 目标化合物38的波谱性质
• 4.2.4 结果与讨论
• 4.3 目标化合物的生物活性
• 4.3.1 杀菌活性的测试
• 4.3.2 除草活性的测试
• 4.3.3 结果
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 在学期间（待）发表和交流的论文
• 致谢