[发明专利]一种有机催化合成手性吡唑并[3,4-b]吡啶酮类化合物及应用

说明书

本发明一类手性化合物吡唑并[3,4‑b]吡啶酮衍生物，如下述通式(1)表示：其中标有*的碳原子为手性碳原子，R¹为烷基、芳香基或取代苯基，R²为烷基、芳香基或取代苯基，R³为烷基、芳香杂环或取代苯基。本发明公开的α‑溴代肉桂醛和5‑氨基吡唑的不对称环化反应制备吡唑骨架手性化合物吡啶衍生物，其衍生物普适性好，具有良好的产率高达99％、对映选择性高达99:1和良好的衍生化反应。

技术领域

本发明涉及一种氮杂环卡宾有机小分子催化合成含吡唑并[3,4-b]吡啶酮骨架手性化合物的制备方法及衍生化研究。

背景技术

近年来，植物真菌和细菌严重影响着全球农作物的产量和质量，植物真菌病害直接造成农作物产量下降与品质降低，给农民带来了巨大的经济损失。例如，小麦赤霉病菌(Gibberellazeae.Retch)是丝状的子囊菌，是由多种镰刀菌侵染所引起的、发生在小麦上的病害。该病菌能引起小麦苗腐、茎基腐、杆腐和穗腐，它每年给小麦种植的国家带来至少10-20％的减产。此外，辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)是鞭毛属亚门疫霉属的一种病原真菌。病菌孢囊梗不规则分枝或伞形分枝，它每年给国家带来至少1亿美元的损失。辣椒炭疽病菌(Colletotrichum capsicum)会导致辣椒腐烂，在全球范围内影响着辣椒的产量。在农业生产过程中，由于传统药剂的长期使用，使得植物病原菌对其产生了一定的抗性。因此，创制新型高效、低毒、安全的绿色农药具有十分重要的意义

吡唑类骨架常存在于天然产物和非天然化合物中，具有良好的生物活性。含吡唑核的各种分子在抗病毒、抗菌、抗真菌、抗癌和农药等方面得到了广泛的研究。因此，吡唑类化合物的合成受到了广泛的关注。开发高效、高立体选择性的手性吡唑衍生物的制备方法具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的是为了设计合成出一类结构新颖、底物普适性好和高对映选择性的吡唑并[3,4-b]吡啶酮骨架手性化合物，并进一步应用在农业上方面的研究。

本发明的技术方案：一类手性化合物吡唑衍生物，如下述通式(1)表示：

其中标有*的碳原子为手性碳原子，R¹为烷基、芳香基或取代苯基，R²为烷基、芳香基或取代苯基，R³为烷基、芳香杂环或取代苯基。

所述的取代苯基为苯环的取代基为卤素、甲基、甲氧基、三氟甲基或硝基。

所述卤原子为氟、氯或溴。

所述的手性化合物吡唑并[3,4-b]吡啶酮衍生物的制备方法，包括以下步骤：

(1)取代α-溴代肉桂醛与手性卡宾催化剂反应，得到α，β-不饱和酰基唑中间体Ⅰ；

(2)由5-氨基吡唑与中间体Ⅰ发生反应，得到中间体II，中间体II发生aza-Claisen重排得到中间体III；

(3)中间体III发生异构化得到中间体IV，最后环化脱去卡宾得到产物；

反应通式及过程如下：

将本发明的具体制备内容如下：

(1)催化合成的手性化合物吡唑并[3,4-b]吡啶酮衍生物

(2)对合成的进行衍生化研究

所述的衍生物在防治农业病虫害方面的用途。

所述农业病虫害为植物真菌性或细菌性病。

所述农业病虫害为植物疫霉菌和植物炭疽病。