本發(fā)明是關(guān)于一系列有下列結(jié)構(gòu)式的1,2,4-三唑基酮和咪唑基酮類化合物的制備方法
式中R1為特丁基、苯基和取代苯基,R2為烷基、烯基、苯基和取代苯基,Y為N或CH。
這類化合物具有殺真菌作用,可以防治多種作物真菌性病害,如:麥類銹病、黑穗病、多種作物的白粉病、立枯病、紅腐病及多種蔬菜水果的灰腐病等。有些化合物還可用作種子處理,預(yù)防枯萎病、黑穗病及葉斑枯病等。它們也有一定的殺細(xì)菌或抗病毒作用。將本類化合物中羰基還原得到相應(yīng)的羥基化合物式中R1、R2、Y含義同式1。這類化合物對防治稻瘟病,麥類銹病,各種白粉病,葡萄霜霉病及蘋果黑星病有更高的活性。它們還有植物生長調(diào)節(jié)作用,可以矮化糧食作物的莖桿、增強(qiáng)抗倒伏性,阻滯草的生長,調(diào)整花卉枝形等。其中2RS,3RS-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)戊烷-3-醇(Paclobutrazol)和2RS,3RS-1-(2,4-二氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-戊烷-3-醇(Diclobutrazol)已經(jīng)商品化。
英國專利1,533,706號,1,535,777號和1,595,696號及西德專利2,610,022號和2,734,426號等敘述了具有式1結(jié)構(gòu)的化合物的制備方法。一條主要合成路線是以α-鹵代酮與1,2,4-三唑或咪唑反應(yīng)得到α-三唑(或咪唑)-1-基-酮(原料1,式中R1,Y含義均同式1)。然后原料1與鹵代烴或鹵代芳烴(原料2,R2CH2X,R2意義同式1,X為Cl或Br)在等克分子或過量的堿金屬氫化物(如NaH)等強(qiáng)堿性嗜質(zhì)子試劑作用下,在無水的非質(zhì)子化極性溶劑中(如DMF、THF)發(fā)生C-烴化反應(yīng)而得到式1化合物。
已報導(dǎo)的方法中,都用價格較昂貴的氫化鈉為催化劑完成原料1的C-烴化反應(yīng)以制備所設(shè)計的化合物(式1)。氫化鈉用量一般與原料1等克分子或過量,反應(yīng)在無水條件下進(jìn)行。因而反應(yīng)操作較復(fù)雜,需嚴(yán)格控制無水以保證安全并且產(chǎn)物成本較高。
本發(fā)明用相轉(zhuǎn)移催化劑和氫氧化鈉水溶液取代氫化鈉在普通非極性有機(jī)溶劑中進(jìn)行原料1的C-烴化反應(yīng)制備具有式1的化合物。本發(fā)明所用的相轉(zhuǎn)移催化劑為季銨鹽類,例如:芐基三乙基氯化銨(BTEA),四丁基溴化銨(TBABr)和四丁基氯化銨(TBACl)等。反應(yīng)中,相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為原料1的百分之二至百分之十克分子,氫氧化鈉為百分之四十五至百分之五十五濃度的水溶液,用量為原料1的三至六倍克分子,反應(yīng)溶劑為非極性有機(jī)溶劑,如二氯乙烷、苯和甲苯等。一般反應(yīng)步驟為:將α-三唑(或咪唑)-1-基-酮(原料1)-克分子和一點二至一點五克分子的鹵代烴或鹵代芳烴(原料2)溶于或懸浮于適量的溶劑中,加入相轉(zhuǎn)移催化劑(PTC)控制溫度在0℃至室溫,攪拌下,滴加入氫氧化鈉水溶液,或者,將原料1和PTC溶于溶劑,加入氫氧化鈉水溶液后,再控制同上溫度,攪拌下,滴加入原料2的溶液。然后保持溫度在5℃至80℃,反應(yīng)1至36小時。反應(yīng)完成后,反應(yīng)液用水洗后經(jīng)無水硫酸鈉干燥,減壓濃縮。殘留物用合適溶劑結(jié)晶或經(jīng)過硅膠柱層析,得到純的產(chǎn)物。用高效液相色譜法分析產(chǎn)物含量和剩余原料1的含量計算產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率。用本發(fā)明的方法制備的化合物及反應(yīng)結(jié)果列于表1,化合物的質(zhì)子核磁共振數(shù)據(jù)列于表2。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有方法操作簡便、安全、大大降低式1化合物的制造成本,有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
實例11-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)戊酮-3(化合物2)的制備
將10.0克α-(1,2,4-三唑-1-基)-頻哪酮和14.5克對氯芐基氯溶于60毫升二氯乙烷中,加入0.61克BTEA。保持溫度在5-10℃,攪拌下滴加入12克氫氧化鈉的10毫升水溶液。繼續(xù)反應(yīng)2小時后,于室溫再反應(yīng)1小時。將反應(yīng)物轉(zhuǎn)入分液漏斗中,用水洗三次,有機(jī)層溶液以無水硫酸鈉干燥后,減壓濃縮至干。殘留物中加入石油醚(60-80℃),過濾,得到產(chǎn)物14.9克(85%收率)。以乙醇重結(jié)晶得到分析樣品,m,p,122-123℃。
實例21-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(咪唑-1-基)戊酮-3(化合物7)的制備
表2
化合物質(zhì)子核磁共振譜
編號HNMR(ppm)
11.02(s,9H,CH3),3.28(dd,2H,CH2Ph),5.70(t,1H,
COCH),6.97-7.25(m,5H,ar.H),7.84,8.23(2s,2H,
triazoleH)
21.06(s,9H,CH3),3.28(dd,2H,CH2Ph),5.70(t,1H,
COCH),6.92-7.29(m,4H,ar.H),7.91,8.42(2s,2H
triazoleH)
31.05(s,9H,CH3),3.22(dd,2H,CH2Ph),5.65(t,1H,
COCH),6.86-7.42(m,4H,ar.H),7.84,8.26(2s,
2H,triazoleH)
41.07(s,9H,CH3),3.33(dd,2H,CH2Ph),5.81(t,1H,
COCH),6.70-7.38(m,3H,ar.H),7.83,8.24(2s,2H,triazoleH)
50.86(t,3H,CH2CH3),1.24-1.38(m,13H,CH3+CH2CH2)
1.98(m,2H,CHCH2),5.57(t,1H,COCH),7.86,8.20(2s,2H,triazoleH)
61.20(s,9H,CH3),2.76(t,2H,CH2),5.09(dd,2H,
=CH2),5.40-5.87(m,2H,COCH+CH=),7.90,8.35
(2s,2H,triazoleH)
71.04(s,9H,CH3),3.12(dd,2H,CHPh),5.23(t,1H,
COCH),6.82-7.47(m,7H,ar.H+imidazoleH)
81.04(s,9H,CH3),3.18(dd,2H,CH2Ph),5.30(t,1H,
COCH),6.90-7.43(m,8H,ar.H+imidazoleH)
93.50(dd,2H,CH2Ph),6.22(t,1H,COCH),7.00-8.18(m,12H,ar.H+triazoleH)
103.44(dd,2H,CH2Ph),6.14(t,1H,COCH),6.86-8.17
(m,11H,ar.H+triazoleH)
表2(續(xù))
113.57(dq,2H,CH2Ph),6.30(t,1H,COCH),6.77-8.26
(m,10H,ar.H+triazoleH)
120.87(t,3H,CH2CH3),1.31(m,4H,CH2CH2),2.15(m,2H
CHCH2),6.05(t,1H,COCH),7.26-8.39(m,7H,ar.H+
triazoleH)
133.48(dd,2H,CH2Ph),6.15(t,1H,COCH),6.96-8.22
(m,11H,ar.H+triazoleH)
143.47(dd,2H,CH2Ph),6.12(t,1H,COCH),6.90-8.20
(m,10H,ar.H+triazoleH)
153.54(dq,2H,CH2Ph),6.24(t,1H,COCH),6.76-8.30
(m,9H,ar.H+triazoleH)
162.90(t,2H,CH2),5.08(d,2H,=CH2),5.51(m,1H,CH=),
6.02(t,1H,COCH),7.14-8.36(m,6H,ar.H+triazoleH)
170.88(t,3H,CH2CH3),1.31(m,4H,OH2CH2),2.14(dt,
2H,CHCH2),5.96(t,1H,COCH),7.26-8.00(m,5H,ar.
H+triazoleH),8.35(s,1H,triazoleH)
將2.6克α-(咪唑-1-基)頻哪酮和3.2克對氯芐基氯懸浮于30毫升苯中,加入TBABr0.25克。于室溫,攪拌下滴加入3克氫氧化鈉的3毫升水溶液。在60℃反應(yīng)16小時后同例1處理得淡黃色油狀物4.4克,經(jīng)用高效液相色譜(HPLC)分析,含有產(chǎn)物4.1克(88%收率)。將上述黃色油狀物通過層析硅膠柱(150克,100至200目)以石油醚/乙酸乙酯(2/1至1/1)淋洗,得到純化合物7,m,p,95-97℃
實例33-苯基-2-(1,2,4-三唑-1-基)苯丙酮(化合物9)的制備
將3.7克α-(1,2,4-三唑-1-基)苯乙酮、3.6克氯化芐及0.20克BTEA溶于30毫升二氯乙烷中,冷卻至0-5℃。攪拌下,滴加入4克氫氧化鈉的4毫升水溶液。在此溫度反應(yīng)一小時后升溫至60-70℃再反應(yīng)四小時后,同例1處理,得淡棕色固體3.4克。HPLC分析含3.25克化合物9(59%產(chǎn)率)及未反應(yīng)原料α-(1,2,4-三唑-1-基)苯乙酮0.15克(5%)。用乙醇重結(jié)晶給出分析樣品,m,p,143-144℃。
實例42-(1,2,4-三唑-1-基)-4-氯苯己酮(化合物17)的制備
將3.3克α-(1,2,4-三唑-1-基)-4-氯苯乙酮,2.7克1-溴正丁烷和0.24克TBABr溶于50毫升苯中,于室溫滴加入3克氫氧化鈉的3毫升水溶液,繼續(xù)攪拌一小時。于60-70℃再反應(yīng)6小時,同例1處理,得到2.8克油狀物。經(jīng)HPLC分析,含2.0克化合物17(49%產(chǎn)率)和0.36克未反應(yīng)原料α-(1,2,4-三唑-1-基)-4-氯苯乙酮(11%)。上述油狀物通過層析硅膠柱(100克,100-200目),以石油醚/乙酸乙酯(3/1至2/1)淋洗,得到純化合物17,m.p.80-81℃同時得到0.31克未知化合物,m.p.72-73℃,經(jīng)分析,確定為1-正丁氧基-2-(1,2,4-三唑-1-基)-4-氯苯乙烯(10%收1HNMR0.88(t,3H,CH3),1.15-1.73(m,4H,-CH2-CH2-)3.73(t,2H,-OCH2-),6.74(S,1H,=CH),7.44(S4H,芳香H)7.98,8.91(2S,2H,三唑H)。元素分析:C14H16ClN3O計算值:C,60.54,H,5.81。N,15.13實測值:C,60.36,H,5.82,N,14.87。