基于1,2,4-三唑的席夫碱衍生物合成、结构及生物活性研究
发布时间:2021-07-10 08:57
近年来,席夫碱化合物因其生物活性多样(尤其是抗真菌活性)而备受关注。因此,设计合成不同结构的席夫碱化合物,系统研究其结构与性质,是开发以及推广应用新型抗真菌药物的关键点。本文合成了两个系列共14种席夫碱衍生物,通过熔点、元素、红外光谱、核磁共振光谱及X-单晶衍射对其进行结构表征,分析晶体结构及分子间弱相互作用,测定抗真菌活性并进行分子对接研究。以二硫代钾盐为原料,通过与乙酸、丙酸、正丁酸在无水乙醇中回流反应,合成3种5-烷基取代-4-氨基-1,2,4-三唑-3-硫酮中间体;以4-甲氧基苯甲酸、3-甲氧基苯甲酸、2-甲氧基苯甲酸、3-甲基苯甲酸为原料,经四步反应(即酯化、酰肼化、成盐化、成环化),合成4种5-烷基取代-4-氨基-1,2,4-三唑-3-硫酮中间体。所得7种中间体与2,4-二硝基苯甲醛(2,4,6-三甲基苯甲醛)在冰乙酸中回流得到14种席夫碱衍生物(依次命名为Ia-g,IIa-g),并对其进行结构表征。采用缓慢溶剂挥发法获得了9种化合物(Ia-g、IIc及IIg)的单晶并分析了其晶体结构。采用Crystal Explorer软件,研究了晶体结构的分子间接触点和供体与受体基团之...
【文章来源】:西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】:85 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
-14-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-甲基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ia)的晶体结构
第三章5-取代-1,2,4-三唑-3-硫酮席夫碱衍生物的晶体结构分析17表3.1-1(续)Tab.3.1-1(Continued)1.5560.2733.928-52.386-9≤h≤9,-25≤k≤23,-16≤l≤20142505261[Rint=0.0620,Rsigma=0.0834]0.942R1=0.0521,wR2=0.0988Largestdiff.peak/hole/e(-3)0.17/-0.223.1.2化合物Ia的晶体结构分析化合物Ia的分子结构和堆积图如图3.1-1、图3.1-2所示。部分键长、键角、扭曲角及氢键列于表3.1-2和表3.1-3中。图3.1-14-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-甲基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ia)的晶体结构Fig.3.1-1Crystalstructureof4-(2,4-dinitrobenzylideneamino)-5-methyl-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione(Ia)图3.1-24-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-甲基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ia)的堆积图Fig.3.1-2Packingstructureof4-(2,4-dinitrobenzylideneamino)-5-methyl-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione(Ia)由表3.1-2可知,化合物的仲亚胺N(10)-C(25)键长为1.239(4),其值与文献报道值相近[78,79]。Ia的特征键双键S(1)-C(7)键长为1.671(3),其数值介于碳硫单键(1.83)与双键(1.63)之间,主要是因为分子内氢键C(25)-H(25)…S(1)的存在,使得双键附近电子云密度发生转移。Ia的键角N(8)-N(10)-C(25)和Dcala(g/cm3)μ(Mo-Kα)(mm-1)2θMin-Max(o)LimitindexrangesReflectionscollected,uniqueNrefGoodness_of_fitonindicator(S)R1,wR1indexes[I>=2σ(I)]
西北大学硕士学位论文20图3.2-14-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-乙基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ib)的晶体结构Fig.3.2-1Crystalstructureof4-(2,4-dinitrobenzylideneamino)-5-ethyl-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione(Ib)图3.2-24-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-乙基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ib)的堆积图Fig.3.2-2Packingstructureof4-(2,4-dinitrobenzylideneamino)-5-ethyl-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione(Ib)由表3.2-2可知,化合物Ib的特征双键仲亚胺N(6)-C(37)的键长为1.232(4),与席夫碱文献报道一致[79,80]。与化合物Ia相似,因为分子内氢键C(37)-H(37)…S(1)的存在,Ib的特征键双键S(1)-C(7)键长为1.672(3),其值介于碳硫单双键之间。。化合物Ib的键角及扭转角分别为C(37)-N(6)-N(3)(119.9(3)°)、N(6)-C(37)-C(10)(119.5(3)°)、N(3)-N(6)-C(37)-C(10)(179.4(2)°),表明化合物的核心基团所在的平面N(3)-N(6)-C(37)-C(10)几乎呈180°,并且席夫碱双键呈E构型[81],与化合物Ia类似。化合物Ib中有4个分子内氢键(图3.2-1)及5个分子间氢键(表3.2-3)。这些氢键均以与其相邻的原子形成不同的多元环而存在,也使得化合物的分子内与分子间呈现某种程度的平面性与稳定性。如图3.2-2所示,分子间氢键N(11)-H(11)S(2)(-1+x,-1+y,-1+z)与N(4)-H(4)S(2)(1+x,1+y,1+z)形成R22(8)型的8元环结构(黄色)、C(28)-H(28)-O(7)(x,y,-1+z)与C(23)-H(23)-O(3)(x,y,1+z)形成R22(10)型的10元环结构(红色),这些多元环结构都是化合物稳定性及平面性
【参考文献】:
期刊论文
[1]5种甾醇生物合成抑制剂类(SBIs)抗真菌药物对9种植物病原真菌的活性筛选[J]. 张敏,赵炽娜,韩飞,李旭军,李俊凯,徐志红. 农药学学报. 2020(01)
[2]禾谷镰刀菌CYP51A基因对五种三唑类杀菌剂敏感性的影响[J]. 钱恒伟,迟梦宇,赵颖,赵彦翔,黄金光. 植物保护学报. 2018(06)
[3]含吡唑环的1,2,4-三唑希夫碱类衍生物的合成及生物活性[J]. 王子剑,孙晓红,刘源发,陈邦,沈生强,靳如意,马海霞. 高等学校化学学报. 2015(07)
[4]高效低毒农药杀菌剂研究进展[J]. 王晓娟,唐贝,李高伟,刘澜涛,余太凤,江亮,李夏,赵文献. 商丘师范学院学报. 2014(03)
[5]Synthesis, Structure and Biological Activity of 5-Benzyl-4-amino-1,2,4-triazole-3-thione Schiff Base[J]. 靳如意,孙晓红,刘源发,陈邦,沈生强,马海霞. 结构化学. 2014(02)
[6]3-甲基-4-氨基-5-乙氧羰基甲硫基三唑席夫碱的合成及生物活性[J]. 杨清翠,孙晓红,刘源发,靳如意,马海霞. 化学通报. 2013(08)
[7]化学农药的现代化发展历程[J]. 朱琳,吕海平,彭蜀晋. 化学教育. 2009(02)
[8]3-甲基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮席夫碱的合成及生物活性研究[J]. 孙晓红,陶燕,刘源发,贾婴琦,陈邦. 化学学报. 2008(02)
[9]当今世界农药市场的特点及趋势[J]. 张一宾. 新农药. 2006(01)
[10]21世纪农药发展的趋势:绿色农药与绿色农药制剂[J]. 梁文平,郑斐能,王仪,张朝贤,唐季安. 农药. 1999(09)
博士论文
[1]烯效唑多效唑过渡金属配合物晶体结构、生物活性及构效研究[D]. 任国瑜.西北大学 2018
[2]新型含N杂环化合物的合成、生物活性及量化计算[D]. 靳如意.西北大学 2015
[3]分子间卤键和硫键弱相互作用体系的理论研究[D]. 周芳芳.吉林大学 2015
硕士论文
[1]含嘧啶环1,2,4-三唑席夫碱化合物的合成、表征、抗真菌活性及理论研究[D]. 张文慧.西北大学 2019
[2]氟氯取代苯胺类酰基硫脲衍生物的结构、性质及相互作用研究[D]. 张玉.西北大学 2019
[3]中国主要粮食作物农药使用现状及问题研究[D]. 赵倩倩.北京理工大学 2015
[4]柑橘绿霉病菌高效基因敲除体系构建与C-5甾醇去饱和酶基因功能研究[D]. 许谦.浙江大学 2013
本文编号:3275608
【文章来源】:西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】:85 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
-14-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-甲基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ia)的晶体结构
第三章5-取代-1,2,4-三唑-3-硫酮席夫碱衍生物的晶体结构分析17表3.1-1(续)Tab.3.1-1(Continued)1.5560.2733.928-52.386-9≤h≤9,-25≤k≤23,-16≤l≤20142505261[Rint=0.0620,Rsigma=0.0834]0.942R1=0.0521,wR2=0.0988Largestdiff.peak/hole/e(-3)0.17/-0.223.1.2化合物Ia的晶体结构分析化合物Ia的分子结构和堆积图如图3.1-1、图3.1-2所示。部分键长、键角、扭曲角及氢键列于表3.1-2和表3.1-3中。图3.1-14-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-甲基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ia)的晶体结构Fig.3.1-1Crystalstructureof4-(2,4-dinitrobenzylideneamino)-5-methyl-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione(Ia)图3.1-24-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-甲基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ia)的堆积图Fig.3.1-2Packingstructureof4-(2,4-dinitrobenzylideneamino)-5-methyl-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione(Ia)由表3.1-2可知,化合物的仲亚胺N(10)-C(25)键长为1.239(4),其值与文献报道值相近[78,79]。Ia的特征键双键S(1)-C(7)键长为1.671(3),其数值介于碳硫单键(1.83)与双键(1.63)之间,主要是因为分子内氢键C(25)-H(25)…S(1)的存在,使得双键附近电子云密度发生转移。Ia的键角N(8)-N(10)-C(25)和Dcala(g/cm3)μ(Mo-Kα)(mm-1)2θMin-Max(o)LimitindexrangesReflectionscollected,uniqueNrefGoodness_of_fitonindicator(S)R1,wR1indexes[I>=2σ(I)]
西北大学硕士学位论文20图3.2-14-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-乙基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ib)的晶体结构Fig.3.2-1Crystalstructureof4-(2,4-dinitrobenzylideneamino)-5-ethyl-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione(Ib)图3.2-24-(2,4-二硝基亚苄基氨基)-5-乙基-2H-1,2,4-三唑-3(4H)-硫酮(Ib)的堆积图Fig.3.2-2Packingstructureof4-(2,4-dinitrobenzylideneamino)-5-ethyl-2H-1,2,4-triazole-3(4H)-thione(Ib)由表3.2-2可知,化合物Ib的特征双键仲亚胺N(6)-C(37)的键长为1.232(4),与席夫碱文献报道一致[79,80]。与化合物Ia相似,因为分子内氢键C(37)-H(37)…S(1)的存在,Ib的特征键双键S(1)-C(7)键长为1.672(3),其值介于碳硫单双键之间。。化合物Ib的键角及扭转角分别为C(37)-N(6)-N(3)(119.9(3)°)、N(6)-C(37)-C(10)(119.5(3)°)、N(3)-N(6)-C(37)-C(10)(179.4(2)°),表明化合物的核心基团所在的平面N(3)-N(6)-C(37)-C(10)几乎呈180°,并且席夫碱双键呈E构型[81],与化合物Ia类似。化合物Ib中有4个分子内氢键(图3.2-1)及5个分子间氢键(表3.2-3)。这些氢键均以与其相邻的原子形成不同的多元环而存在,也使得化合物的分子内与分子间呈现某种程度的平面性与稳定性。如图3.2-2所示,分子间氢键N(11)-H(11)S(2)(-1+x,-1+y,-1+z)与N(4)-H(4)S(2)(1+x,1+y,1+z)形成R22(8)型的8元环结构(黄色)、C(28)-H(28)-O(7)(x,y,-1+z)与C(23)-H(23)-O(3)(x,y,1+z)形成R22(10)型的10元环结构(红色),这些多元环结构都是化合物稳定性及平面性
【参考文献】:
期刊论文
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[2]禾谷镰刀菌CYP51A基因对五种三唑类杀菌剂敏感性的影响[J]. 钱恒伟,迟梦宇,赵颖,赵彦翔,黄金光. 植物保护学报. 2018(06)
[3]含吡唑环的1,2,4-三唑希夫碱类衍生物的合成及生物活性[J]. 王子剑,孙晓红,刘源发,陈邦,沈生强,靳如意,马海霞. 高等学校化学学报. 2015(07)
[4]高效低毒农药杀菌剂研究进展[J]. 王晓娟,唐贝,李高伟,刘澜涛,余太凤,江亮,李夏,赵文献. 商丘师范学院学报. 2014(03)
[5]Synthesis, Structure and Biological Activity of 5-Benzyl-4-amino-1,2,4-triazole-3-thione Schiff Base[J]. 靳如意,孙晓红,刘源发,陈邦,沈生强,马海霞. 结构化学. 2014(02)
[6]3-甲基-4-氨基-5-乙氧羰基甲硫基三唑席夫碱的合成及生物活性[J]. 杨清翠,孙晓红,刘源发,靳如意,马海霞. 化学通报. 2013(08)
[7]化学农药的现代化发展历程[J]. 朱琳,吕海平,彭蜀晋. 化学教育. 2009(02)
[8]3-甲基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮席夫碱的合成及生物活性研究[J]. 孙晓红,陶燕,刘源发,贾婴琦,陈邦. 化学学报. 2008(02)
[9]当今世界农药市场的特点及趋势[J]. 张一宾. 新农药. 2006(01)
[10]21世纪农药发展的趋势:绿色农药与绿色农药制剂[J]. 梁文平,郑斐能,王仪,张朝贤,唐季安. 农药. 1999(09)
博士论文
[1]烯效唑多效唑过渡金属配合物晶体结构、生物活性及构效研究[D]. 任国瑜.西北大学 2018
[2]新型含N杂环化合物的合成、生物活性及量化计算[D]. 靳如意.西北大学 2015
[3]分子间卤键和硫键弱相互作用体系的理论研究[D]. 周芳芳.吉林大学 2015
硕士论文
[1]含嘧啶环1,2,4-三唑席夫碱化合物的合成、表征、抗真菌活性及理论研究[D]. 张文慧.西北大学 2019
[2]氟氯取代苯胺类酰基硫脲衍生物的结构、性质及相互作用研究[D]. 张玉.西北大学 2019
[3]中国主要粮食作物农药使用现状及问题研究[D]. 赵倩倩.北京理工大学 2015
[4]柑橘绿霉病菌高效基因敲除体系构建与C-5甾醇去饱和酶基因功能研究[D]. 许谦.浙江大学 2013
本文编号:3275608
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