[发明专利]一类双杂环化合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及吡唑连吡咯类杂环化合物及其合成方法和应用。

背景技术

由于含氮类杂环化合物具有独特的生物活性，此类农药的研发已成为人们研究的重中之重，其中最具代表性的含氮杂环化合物——吡唑类化合物，因其自身有多个取代位点，赋予了该类化合物更好的生物活性，现如今也已涉及杀菌、杀虫、除草等多个领域；另一个具有代表性的含氮杂环化合物——吡咯类化合物，近年来也相继出现了一些具有广阔市场前景的新农药品种。

其中氟咯菌腈是由先正达公司开发的新型非内吸性苯基吡咯类广谱杀菌剂，它高效、安全，对灰霉病有特效。由于用量少，毒性极低且持效期长，成为目前全球销量最大的种子处理剂之一，被美国环保局评为零风险产品。

氟咯菌腈兼具杀菌和抑菌作用。其对灰霉病菌的杀菌机制主要是干扰并破坏灰霉病菌的生物氧化和生物合成过程，即溶解灰霉病菌的菌体细胞壁，快速破坏灰霉病菌细胞膜上的疏水链，将病菌生命活动的主要物质蛋白质氧化溶解，破坏核酸与蛋白质的合成；它的抑菌机制则是通过抑制葡萄糖磷酞化有关的转移来抑制真菌菌丝体的生长，最终导致病菌的死亡。

然而从结构上来说人们对具有双杂环结构的含氮类化合物的研究则相对较少，因此为了寻找具有更高效、低毒、持效期长的杀菌剂，具有双杂环结构的含氮类化合物成为研究的新方向。

发明内容

本发明目的是在现有含氮类杂环化合物的基础上，为了增加该类化合物在结构上的新颖性，进一步提高该类杀菌剂的杀菌活性，而提供的一类双杂环化合物及其合成方法和应用。

本发明双杂环化合物的结构通式为：

其中R¹为甲基或三氟甲基；R²为甲基或苯基；R³为苯氧基、对位取代的苯氧基或氯原子，对位取代的苯氧基中的对位取代基为卤素、碳原子数为1～3的烷基、烷氧基或叔丁基。

本发明双杂环化合物的合成方法按下列步骤实现：

一、按酰基乙酯类化合物和肼类化合物的摩尔比为1︰（1～1.1）向装有酰基乙酯类化合物的反应瓶中滴加肼类化合物，通过冷水浴控温在15～20℃的条件下反应1～2小时，再采用减压蒸馏2.5～3.5h，然后向反应体系中加入甲苯常压回流分水，除水后冷却降温析出固相物，固相物经过滤和干燥后得到5-吡唑酮化合物；

二、将步骤一得到的5-吡唑酮化合物加入到DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶液中，在10～20℃的温度下滴加三氯氧磷，然后升温至110～115℃，反应5～10小时后倒入冰水中搅拌25～35min，使用乙酸乙酯进行萃取，萃取液经洗涤后用无水硫酸镁干燥，再浓缩得到5-氯-4-吡唑醛化合物；

三、用DMF作为溶剂，加入氢氧化钾和苯酚类化合物，加热到78～82℃，搅拌反应0.5～1h，然后降温到58～62℃，再加入步骤二的5-氯-4-吡唑醛化合物，加热至90～120℃反应2～8小时，加入去离子水，再使用甲苯进行萃取，萃取液经干燥和浓缩得到五位取代的吡唑醛；

四、用乙醇作为溶剂，加入步骤三得到的五位取代的吡唑醛、氰基乙酰胺和三乙胺，加热回流1.5～2.5h，然后加入去离子水后搅拌15～30min，析出过滤得到丙烯酰胺类化合物；

五、用甲醇作为溶剂，加入步骤四得到的丙烯酰胺类化合物和对甲苯磺酰甲基异腈（TosMIC），在冰浴的条件下滴加甲醇和KOH的混合液，在室温下反应2～3h后减压蒸出甲醇，加入去离子水搅拌0.5～1h，过滤干燥后用甲醇重结晶得到双杂环化合物；

其中酰基乙酯类化合物的结构式为R¹为甲基或三氟甲基；肼类化合物的结构式为R²为甲基或苯基；苯酚类化合物的结构式为R³H，R³为苯氧基或对位取代的苯氧基，对位取代的苯氧基中的对位取代基为卤素、碳原子数为1～3的烷基、甲氧基或叔丁基。

本发明的双杂环化合物作为杀菌剂应用到农药中。