N- （1，2，4-三氮唑-4-基）-N′-芳甲酰基硫脲的合成及生物活性研究

杜小明 （湖北省荆州市药品检验所，湖北 荆州434000）

赵露荣，彭龙斌 （长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州434023）

N-取代-1，2，4-三唑类化合物具有良好的杀虫、除草、调节植物生长以及药物活性等多种功效。该类化合物的研究迄今仍是农药、医学等领域的探索热点［1-5］。酰基硫脲类化合物通常具有广泛的生物活性，在医学、农业和生物学等方面具有良好的应用前景，如抗菌、植物生长调节、防止作物虫害，抗结核病菌、治疗血糖过低等［6］。酰基硫脲类化合物易于制备，涉及的化学反应众多，是重要的有机合成中间体，其合成方法及性质研究受到了日益广泛的重视［7-9］。为了寻找到新的具有较高活性和应用价值的除草剂，依据生物电子等排原理和活性基团拼接方法，笔者将1，2，4-三氮唑和酰基硫脲引入同一分子结构中，设计合成共7个目标化合物。合成路线如下：

1 试验部分

1.1 仪器和药品

美国NICOLET6700FTIR锗镜面红外光谱仪；美国Brucker AV 300型核磁共振仪，TMS为内标，氘代DMSO为溶剂；WRS-1A数字熔点仪；7312-I型电动搅拌机；SHZ-D型循环水式真空泵；RE-52型旋转蒸发器；WSTO-1型红外线快速干燥器；DS-101S集热式恒温加热磁力搅拌器。取代苯甲酸，甲酸，水合肼 （85%），其他所用药品均为分析纯或化学纯。

1.2 4-氨基-1，2，4-三氮唑的合成

参照文献 ［10］的方法制备。产率84.6%，熔点86～88℃。

1.3 取代苯甲酰基异硫氰酸酯的合成

参照文献 ［11］的方法制备，得到橙红色油状液体的苯甲酰基异硫氰酸酯 （2a～2g）。

1.4 目标化合物的合成

向上述制得的苯甲酰基异硫氰酸酯中加入0.01mol的4-氨基-1，2，4-三氮唑，搅拌回流2h，减压除去过量乙腈，再加入乙醚和少许无水乙醇，过滤，得粗产品。粗产品用氯仿重结晶，得苯甲酰基硫脲纯品。用类似的方法制得其他芳甲酰基硫脲3b～3g。

7个目标化合物为白色、淡黄色或棕黄色固体，能溶于DMF、DMSO、无水乙腈、氯仿等溶剂，不溶于水、乙醇、乙醚、乙酸乙酯等溶剂，在室温下能稳定存在。目标化合物的物理性质见表1，目标化合物的IR和1HNMR数据分别见表2和表3。

表1 目标化合物的产率、熔点、外观

表2 目标化合物的IR谱图表征数据

表3 目标化合物的1 HNMR谱图表征数据

2 结果与讨论

2.1 目标化合物的波谱分析

IR谱图中，所有特征基团均有明显吸收，在3350cm-1附近和3450cm-1左右有较强的2个N—H伸缩振动吸收峰。C==S键在1230cm-1附近有中强伸缩振动吸收峰。C== O键的伸缩振动频率在1730cm-1附近；三氮唑杂环上的C== N较强吸收峰出现在1550cm-1附近。

在1HNMR谱图中，由于分子内氢键的形成及杂环的强吸电子效应，CS—NH—Het结构中N—H的共振吸收位于低场，其化学位移在13.00～13.95，脲桥上另一活泼氢N—H的化学位移则在11.30左右。苯环的化学位移值在7.2～8.7之间。三氮唑上的氢化学位移值均在8.45左右。

2.2 目标化合物的生物活性结果及解析

由湖北省农药研究所生测室对目标化合物进行了室内初步的生物活性测定。参照国家除草活性测试方法 （平皿法），以2，4-D为参照药样，取药品浓度为0.1g／L，恒定温度为28℃，对禾本科单子叶植物 （大麦）、双子叶植物 （油菜）、单子叶植物狗牙根，在生长5d后，进行茎叶喷洒药样处理，以测试目标化合物对植物根／茎的抑制率，其结果如表4所示。

由表4可以发现，大部分目标化合物都具有较好的除草活性。同时，取代基的不同会明显影响其化合物的抑制率，如该系列化合物中，带供电子基团的—CH3（3c、3d）对大麦和油菜植物根／茎的抑制率明显要高于带吸电子基团的—Cl（3b）和—NO2（3f、3g）；另外，相同取代基，其位置不同也会影响它们的除草活性，一般带间位取代基的活性要优于邻位和对位，但是，仅有3b对植物狗牙根有一定的抑制率，其他化合物对狗牙根的除草活性都比较弱。

表4 药样除草调查报告

［1］刘建超，贺红武，冯新民，等 .化学农药的发展方向-绿色化学农药 ［J］.农药，2005，44（1）：36-39.

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