N-芳氧乙酰基-N`-[5-甲基-1，3，4-噻二唑-2-基]硫脲的合成研究
Synthesis and studies of N-aryloxyacetyl - N `- [5 - methyl-1 ,3,4 - thiadiazole -2 - yl] thiourea Student: College of Chemistry and Environmental Engineering
Teacher: College of Chemistry and Environmental Engineering
Abstract: The world's increasing emphasis on environmental protection, which makes pesticides are moving towards the development of high efficiency, low toxicity, the safety of residues in the direction of a short period. In this article, using active groups splicing method,Will have a better activity of the group aryloxyacetyl and-thiadiazole-introduced to the thiourea compounds, concrete steps from the starting-phenol first react with chloroactic acid to give the oxygen-generating acid ,then react with thionyl chloride to give aryl-oxygen-acetyl chloride under the conditions of free-water ,and then react with potassium thiocyanate immediately under the conditions of free-water to generate aryloxyacetyl isothiocyanate, with the final 5 - methyl-2 - amino-1 ,3,4 - thiadiazole reaction of the two heterocyclic not reported in the literature of the aryloxyacetyl thiourea compounds, With a view to find more efficient and have low toxicity broad-spectrum advantage of the more innovative new structure with the heterocyclic aryloxyacetyl thiourea derivatives of the precursor compound, then to more in-depth research to develop new varieties of pesticides.Two new compounds by IR on the structure and characterization confirmed.This method has high theoretical and practical valne with simply,reduced time and high ratio.
Keywords: aryloxyacetyl thiourea thiodiazole Chloride isothiocyanate Synthesis
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前言
前 言
人类在21世纪将面临诸多挑战，其中最首要的就是人口与粮食问题。我国作为一个以世界7%可耕地面积养活世界25%人口的大国，这一问题表现得尤为突出。在耕地面积不可能增长的情况下，如何增加现有耕地的单位面积产量，是我们所面临的迫切需要解决的问题，除草剂在作物生产中起着关键作用。在我国，除草剂在三大农药中所占的比例远低于世界水平(世界三大农药的平均比例是除草剂:杀虫剂:杀菌剂为46.7:28.9:19.3，而我国的为13.4:72.6:10.1)，这正是我国农药落后所在。因此，当前我们应该尽快发展除草剂，增加除草剂的品种，提高除草剂的产量，以适应我国现代农业可持续发展的需要。
近年来，含有硫脲基团的化合物以其良好的杀菌，抗病毒，抗肿瘤，以及调节植物生长等作用受到广泛的关注，有关含有硫脲基团的化合物的报道屡见不断。黄琴，覃章兰合成出了含有1，3，4-噬二唑基团的硫脲化合物，并对其进行了结构修饰，活性测试结果表明该类化合物大部分对小麦霉病菌，水稻纹枯病菌，黄瓜灰霉病菌，苹果轮纹病菌，玉米小斑病菌具有良好的抑制作用。P.A.Yonova等人合成出了一系列含有2-氨基噬二唑，2-烃基呋喃的硫脲化合物，通过对其生物活性的测定发现，该类化合物具有一定的除草活性，并且对杂草的选择性较高。高原，史达清等人通过对硫代双脲类化合物改性合成出l，2，4-噬二唑类化合物，对其进行抗菌活性测定发现其对大肠杆菌具有很好的抑制作用。高润利，孙晓红等人在酰基硫脲中引入1，3，4-噬二唑基、1，2，4-噬二唑和三唑硫酮等基团，发现该类化合物对苹果轮纹病菌具有很好的抑制作用。
本文采用活性基团拼接的方法，将具有较好活性的基团芳氧乙酰基及氨基噻二唑基引入到硫脲类化合物中，合成了2个未见文献报道含杂环的芳氧乙酰基硫脲类化合物。以期发现更高效广谱低毒并具备更多优点的新颖结构的新型含杂环的芳氧乙酰基硫脲衍生物的先导体化合物，进而能够更深入地研究开发出农药新品种。2个新化合物通过IR对所合成的新化合物进行了结构确认和表征。
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N-芳氧乙酰基-N`-[5-甲基-1，3，4-噻二唑-2-基]硫脲的合成研究
1 选题背景
1.1 题目来源
教师的科研项目：新型芳氧烟酰基（硫）脲类化合物的合成及构效关系（QSAR）研究（湖北省教育厅项目B200612012）
1.2 研究的目的和科学意义
1.2.1 目的
随着世界各国对环保的日益重视，使得农药开发正朝着高效、低毒、安全性残留期短的方向发展。硫脲类化合物具有很好的杀菌、抗病毒、抗肿瘤以及调节植物生长的作用。本论文的研究的目的旨在通过合成方法的创新，制备出一系列硫脲化合物，并测试该类化合物的生物活性，以便筛选出分子本身具有良好生物活性硫脲化合物。
在今后的发展中，可望出现超高效、无公害农药的新纪元。为了更深入对此类化合物进行研究，采用传统活性基团拼接方法，利用3种芳羧酸制备的异硫氰酸酯和乙酸制备的氨基噻二唑反应，得到含取代噻二唑的芳氧乙酰基硫脲类化合物，摸索出合成中间体的最佳反应条件。希望合成的目标化合物能够达到加强或扩宽它们各自原来的生物活性，并且在目标分子发生降解时生成的初级降解产物，仍然能具有相当的生物活性，并能继续发挥作用，从而延长其总体药效作用的时间。 1.2.2 科学意义
早在六十年代末硫脲类化合物托布津和甲基托布津就作为杀菌剂投放市场，此类杀菌剂可有效地防治多种作物病害，而且对植物的药害小，对哺乳动物的急性毒性低，是一类性质优良的杀菌剂。通过对硫脲化合物结构的不断该性，现在已经开发出多种硫脲类农用化学品，含硫脲基团的农药正在不断地进入市场。
在医药领域，由于硫脲化合物具有良好抗菌，抗肿瘤以及抗病毒等疗效，特别是杂环硫脲类化合物在治疗艾滋病，抗结核的和抗癫痫病上的良好活性，己经受到了全世界的广泛关注。目前有关硫脲化合物在医药上的新用途还正在研究之中，因此积极开发硫脲类化合物在医药上的新应用，并进行药理活性筛选将具有非常深远的意义。
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选题背景
近年来，取代脲类化合物优良的生物活性已引起化学家的高度重视，为了寻找到更好的取代基来得到生物活性更好的化合物，大量的学者做了很多的研究，近年来，有关含噻二唑环的化合物的合成方法及其在医药﹑农药等方面的研究十分活跃，含取代噻二唑的芳甲酰基脲的化合物应该比一般的取代基具有更强的植物生长调节活性。有望用化学的方法，合成一些活性更强，安全性更高，成本低廉的芳甲酰基脲类植物生长调节剂。从而使植物的在人类的控制下，朝着有利于人类的方向发展，解决农业生产中的现实问题。为我国农业发展，环境保护，人类健康做出重要贡献。
1.3 国内外发展状况及存在的问题
1.3.1 植物生长调节剂的研究进展
达尔文在他1881年出版的《植物运动的力》一书中，假设有某些刺激物由顶端向下传递至生长区，并在那里执行着特异的生长效应。50年后一位年青的荷兰研究生Frits Weat证实: 在禾本科植物胚芽鞘顶端产生了大量的可扩散物质，它们控制着下面区域的生长，这种物质叫植物生长素(auxin)。后经研究证实，天然生长素就是吲哚-3-乙酸(IAA)，它的结构式为:
自从人们了解了吲哚-3-乙酸有促进植物生长作用后就开始人工合成和使用生长素类物质。如吲哚丙酸(IPA)，吲哚丁酸(IBA);后来又使用萘的衍生物，如2-萘乙酸(NAA)，萘乙酸钠、萘乙酞胺、萘氧乙酸(NOA)等。
芳氧基乙酸及其衍生物在浓度较低时是一类植物生长调节剂，己成为农药市场上广泛使用的一类商品。人们对它们的作用机理及施用方法己经进行了广泛的研究。
据文献报道，氯代苯氧基乙酸可用做果树催熟剂，并可增加稻田和蔬菜的产量。又如用α-或β- 萘氧基乙酸处理葫芦属类的花后，可得无核的果实。近年来
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HNCOOHN-芳氧乙酰基-N`-[5-甲基-1，3，4-噻二唑-2-基]硫脲的合成研究
有关这类化合物的合成与应用方面的研究报道较多，八十年代以来，国际上己开发了一些新型苯氧羧酸类化合物，但由于苯氧乙酸类化合物脂溶性稍差，不易被植物吸收，易被雨水淋洗掉，使药效降低，因此国内外学者在这方面进行了改进。例如:南昌大学化学系李新生等人将有机硅基引入，明显提高脂溶性，活性增强，药效延长。北京大学花文廷将噻二唑基团与苯氧乙酸类化合物结合在一个分子中，合成了具有如下结构的化合物:
在刺激黄瓜子叶生根，抑制黄瓜灰霉以及抑制小麦锈病方面，该类化合物显示了良好的生物活性。华中师范大学化学系汪焱钢、叶文法等人合成了一系列苯氧乙酸席夫碱类化合物:
生物活性测试显示这类化合物具有优异的促进植物生根功能。
这些化合物与天然的植物生长素吲哚-3-乙酸相比，虽然各自结构不同，但有
许多共同之处:一是均有一个不饱合的芳香族环(如吲哚、萘、苯环等);二是环上带有酸性的侧链 (-RC00H);第三是环与侧链上的羧基之间至少有一个碳原子;四是环与侧链上的羧基之间应该存在一定的特殊空间构象，比如环与羟基应成垂直角度等。此外，像NAA，2，4-D等人工合成的IAA类物质，在植物体内不能被吲哚乙酸氧化酶所破坏，施用后的效果十分稳定，同时，原料丰富，生产工艺简单，可以大量合成，因此，在农业生产上的应用十分的广泛。
随着科技的进步，利用人工合成具有植物激素功能的植物生长调节剂，已成为现代农业的重要组成部分。近年来，随着防落素，增产灵，多效唑等调节剂的不断
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