N-取代-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪的合成和生物活性研究

摘要

设计开发高效、低毒、选择性好、安全性高、环境相容性好的现代“绿色”化学农药已成为新农药创制研究的热点之一。3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪类化合物是近年来颇受关注的一类新型含氮杂环化合物，因其具有广泛的生物活性在药物研究领域备受瞩目。
　　本文主要研究了N-取代-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪类化合物的合成方法和杀菌活性，合成了29个N-取代-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪化合物20a~20o、23a~23c和21a~21k，对所合成化合物的结构用IR、1H NMR、13C NMR进行了表征，部分化合物的结构用质谱进行了表征。
　　（1）以邻氨基苯酚和取代苯甲醛为原料，采用“一锅法”合成了9个2-(取代苄基氨基)苯酚22a~22i，中间体席夫碱的合成采用无溶剂法。该方法不仅操作简单，而且产率高，是一类较理想的绿色合成方法。
　　（2）以邻氨基苯酚为原料与1,2-二溴乙烷反应合成3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪1，考察了反应温度、反应物的物质的量的比和反应时间对反应产率的影响。结果表明反应温度为110℃，邻氨基苯酚与1,2-二溴乙烷的物质的量的比为1:1.3，反应时间为10 h，产率最高为61.8％。然后以3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪1为原料与卤代烃反应（方法二）合成了12个目标化合物20a、20c、20g、20j~20o和23a~23c。
　　（3）以合成的中间体2-(取代苄基氨基)苯酚22与1,2-二溴乙烷反应（方法一）合成了9个N-(取代苄基)-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪20a~20i。对用方法一和方法二两种方法合成的目标化合物20a、20c和20g的总产率进行比较，结果表明方法一不利于合成苄基上有供电子基团的产物。
　　（4）以3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪1为原料与1,2-二溴乙烷反应合成 N-(2-溴乙基)-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪24，然后再与取代苯胺反应合成了11个N-(2-(取代苯胺基)乙基)-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪21a~21k。
　　（5）对所合成的26个N-取代-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪类化合物进行了杀菌活性测试，结果表明在所有的杀菌活性中，目标化合物对油菜菌核病菌的活性最高，其中化合物21h在25 mg/L浓度下对油菜菌核病菌的抑制率高达97.2%，21g的抑制率达89.7%；其次是对小麦白粉病菌的活性，化合物20e和20o对该菌的防效率均为90.0%，化合物20m和21f的防效率分别为80.0%、70.0%。目标化合物对辣椒疫霉病菌和黄瓜灰霉病菌也有一定的活性，其中化合物20n对辣椒疫霉病菌的抑制率为74.8%，化合物20g和20n对黄瓜灰霉病菌的抑制率均为73.0%。但所有目标化合物对稻纹枯病菌均无抑制活性。同时考察了化合物浓度对杀菌活性的影响，化合物21g和21h对油菜菌核病菌的抑制活性随浓度的降低逐渐减弱，但即使在浓度为10 mg/L时，化合物21g对该病原菌的抑制活性仍为56.1%，化合物21h的活性却已降到0%。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 文献综述

1.1 引言

1.2 2H-1,4-苯并噁嗪类化合物的医用生物活性

1.3 2H-1,4-苯并噁嗪类化合物的农用生物活性

1.4 2H-1,4-苯并噁嗪类化合物的合成

1.5 本课题的提出

第二章 N-取代-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪的合成与结果讨论

2.1 合成路线设计

2.2 2-(取代苄基氨基)苯酚22的合成及结构表征

2.3 N-(取代苄基)-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪20的合成及结构表征

2.4 N-(2-(取代苯胺基)乙基)-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪21的合成及结构

第三章 N-取代-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪的生物活性

3.1 生物活性评价方法

3.2 杀菌活性结果及讨论

第四章 实验部分

4.1 实验试剂及仪器

4.2 2-(取代苄基氨基)苯酚22的制备

4.3 N-(取代苄基)-3,4-二氢-1,4-苯并噁嗪20的制备

4.4 N-(2-(取代苯胺基)乙基)-3,4-二氢-2H-1,4-苯并噁嗪21的合成

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

附录A（攻读学位期间发表的学术论文）

附录B（部分谱图）