CN110194749B - 3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3‑三氟(二氟)甲基‑1,2,4‑三氮唑‑5‑酮类化合物及其合成方法和应用。以氨基脲作为底物，三氟(二氟)乙酸酐作为多氟烷基源，在无任何催化剂条件下，一步合成3‑三氟(二氟)甲基‑1,2,4‑三氮唑‑5‑酮类化合物。该合成方法具有操作简便、条件温和、原料廉价易得、产物多样化等优点。该类含氟化合物对粘虫、桃蚜等具有很好活性，在600 mg/L剂量下，对害虫的死亡率高达100%，可作为一种潜在的含氟杀虫剂。
Description
技术领域
本发明属于有机氟的化学合成技术领域，具体涉及一种合成3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物的方法及该类化合物在杀虫剂中的应用。
背景技术
1,2,4-三唑-3-酮是一类重要的杂环，存在于许多生物活性分子中，具有广泛的药理学性质，如抗惊厥，抗癌，抗肿瘤，抗真菌和糖原合酶激酶（GSK）-3β 抑制活性。许多药物和农药分子含有1,2,4-三唑-3-酮，如伊曲康唑和Posaconazole是用于治疗许多真菌感染的抗真菌药物; 一些三唑酮衍生物用于治疗神经退行性疾病; Azafenidin是一种选择性的芽前除草剂，用于清除一年生和多年生杂草。因此，合成1,2,4-三唑-3-酮类化合物越来越受到人们的关注。
将三氟（二氟）甲基引入到1,2,4-三唑-3-酮分子中，可以调节其物理化学特性，增强脂溶性、提高生物利用度等，有可能赋予其崭新的生物活性。目前文献并无关于该类化合物的合成报道。我们在此报道一种利用廉价易得的氨基脲作为底物，三氟(二氟)乙酸酐为多氟烷基源，在无任何催化剂下经串联反应，合成3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合成3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物的方法，该合成方法具有操作简便、条件温和、原料易得、产物多样化等优点。该类含氟化合物对粘虫、桃蚜等具有很好活性，可作为一种新型、高效的杀虫剂。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物的合成方法，其是以氨基脲作为底物，三氟(二氟)乙酸酐作为多氟烷基源，在无任何催化剂条件下，一步合成3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物；其反应式为：
其中，所述氨基脲底物为下述式1-式19中的任意一种：
所述3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物为下述式1-式19中的任意一种：
所述3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物为下述式1-式19中的任意一种：
所述3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物合成方法的具体步骤如下：在氮气气氛中，氨基脲作为底物，三氟(二氟)乙酸酐作为多氟烷基源，以及溶剂混合物置于装有磁力搅拌子的反应器中，在30-50℃ 下反应4-8 h, 将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶柱纯化，得到所述3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物。
所述溶剂为乙酸乙酯、THF、或DMF中的任意一种。
所用氨基脲，三氟(二氟)乙酸酐、溶剂的摩尔比为(0.2-1):(0.6-5):(26-78)。
本发明的有益效果在于：
本发明以简单易得的氨基脲作为底物，三氟(二氟)乙酸酐为原料，在无任何催化剂下，经串联反应合成3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物，官能团的适应性较好，且其具有操作简便、条件温和、原料易得、产物多样化等优点。本发明中的3-三氟(二氟)甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物对粘虫、桃蚜等均具有很好活性，在600 mg/L剂量下，对害虫的死亡率高达100%，可作为一种潜在的含氟杀虫剂。
附图说明
图1为实施例1制得的4-(4-甲苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮的单晶结构图。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-甲苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-甲苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率87%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 11.60 (s, 1H), 7.35 (d, J = 7.2Hz, 2H), 7.26 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 2.45 (s, 3H). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ155.3 (s), 140.6 (s), 137.1 (q, J = 40.9 Hz), 130.4 (s), 128.3 (s), 127.1(s), 117.0 (q, J = 271.1 Hz), 21.2 (s). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -64.2 (s,3F)。
实施例2
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（3-甲苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(3-甲苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率63%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 11.53 (s, 1H), 7.45 (t, J = 7.2Hz, 1H), 7.36 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.19 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 2.46 (s, 3H). 13CNMR (101 MHz, CDCl3) δ 155.3 (s), 140.1 (s), 137.0 (q, J = 41.1 Hz), 131.1(s), 130.8 (s), 129.6 (s), 127.9 (s), 124.4 (s), 117.0 (q, J = 270.9 Hz),21.3 (s). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -64.1 (s, 3F)。
实施例3
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（2-甲苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(2-甲苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率85%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 11.19 (s, 1H), 7.48 (t, J = 7.4Hz, 1H), 7.44 – 7.33 (m, 2H), 7.32 – 7.23 (m, 1H), 2.25 (s, 3H). 13C NMR (101MHz, CDCl3) δ 154.6 (s), 137.2 (q, J = 41.1 Hz), 136.7 (s), 131.4 (s), 130.9(s), 129.7 (s), 128.5 (s), 127.3 (s), 116.8 (q, J = 271.0 Hz), 17.4 (s). 19FNMR (376 MHz, CDCl3) δ -65.3 (s, 3F)。
实施例4
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（3,5-二甲苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(3,5-二甲苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率68%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 11.42 (s, 1H), 7.18 (s,1H), 6.99 (s, 2H), 2.41 (s, 6H). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 155.3 (s), 139.8(s), 137.1 (q, J = 41.0 Hz), 132.1 (s), 130.6 (s), 124.9 (s), 117.0 (q, J =270.9 Hz), 21.2 (s). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -64.2 (s, 3F)。
实施例5
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-甲氧基苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-甲氧基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率72%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.66 (s, 1H), 7.30 (d, J= 7.6 Hz, 2H), 7.05 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 3.89 (s, 3H). 13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 160.8 (s), 155.0 (s), 137.4 (q, J = 41.4 Hz), 128.7 (s), 123.2 (s),117.0 (q, J = 270.9 Hz), 115.0 (s), 55.6 (s). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -64.4(s, 3F)。
实施例6
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（2-甲氧基苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(2-甲氧基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率40%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 11.29 (s, 1H), 7.53 (t, J= 7.8 Hz, 1H), 7.32 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.10 (t, J = 8.6 Hz, 2H), 3.86 (s,3H). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 155.5 (s), 155.1 (s), 137.7 (q, J = 40.8 Hz),132.1 (s), 129.6 (s), 121.0 (s), 119.4 (s), 117.0 (q, J = 271.1 Hz), 112.2(s), 55.9 (s). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -65.7 (s, 3F)。
实施例7
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-氰基苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-氰基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率30%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.66 (s, 1H), 7.89 (d, J =7.8 Hz, 2H), 7.56 (d, J = 7.7 Hz, 2H). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 153.6 (s),136.6 (q, J = 40.4 Hz), 134.8 (s), 133.7 (s), 128.0 (s), 117.3 (s), 116.8 (q,J = 271.5 Hz), 114.4 (s). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -63.8 (s, 3F)。
实施例8
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-硝基苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-硝基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率43%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.44 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.63(d, J = 8.1 Hz, 2H). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 154.1 (s), 148.5 (s), 136.4(q, J = 41.4 Hz), 136.3 (s), 128.2 (s), 125.2 (s), 116.8 (q, J = 271.2 Hz).19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -63.6 (s, 3F)。
实施例9
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（3-硝基苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(3-硝基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率30%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ 12.95 (s, 1H), 8.53 (s, 1H),8.42 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 8.03 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.89 (t, J = 8.1 Hz, 1H).13C NMR (101 MHz, DMSO-d 6 ) δ 154.1 (s), 148.6 (s), 135.5 (t, J = 60.1 Hz),135.2 (s), 133.1 (s), 131.5 (s), 125.2 (s), 123.8 (s), 117.5 (q, J = 270.3Hz). 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6 ) δ -63.3 (s, 3F)。
实施例10
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-三氟甲基苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-三氟甲基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率60%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 11.47 (s, 1H), 7.85(d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.56 (d, J = 7.7 Hz, 2H). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ154.6 (s), 136.6 (q, J = 41.4 Hz), 134.0 (s), 132.5 (q, J = 33.4 Hz), 127.8(s), 127.1 (q, J = 3.5 Hz), 123.3 (q, J = 274.6 Hz), 116.8 (q, J = 271.0 Hz).19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -63.1 (s, 3F), -64.0 (s, 3F)。
实施例11
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（3-三氟甲基苯基）肼甲酰胺，1.5 mmol 的三氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(3-三氟甲基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率62%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.83 (d, J = 7.7 Hz,1H), 7.77 – 7.67 (m, 2H), 7.62 (d, J = 7.9 Hz, 1H). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ154.7 (s), 136.6 (q, J = 41.4 Hz), 132.6 (q, J = 33.6 Hz), 131.5 (s), 130.8(s), 130.6 (s), 127.2 (dd, J = 7.0, 3.5 Hz), 124.5 (s), 123.1 (q, J = 272.0Hz), 116.8 (q, J = 271.0 Hz). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -63.0 (s, 3F), -64.1(s, 3F)。
实施例12
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-甲苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-甲苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率85%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.49 (s, 1H), 7.42 – 7.21 (m,4H), 6.94 (t, J = 51.3 Hz, 1H), 2.38 (s, 3H).13C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ154.5 (s), 140.1 (t, J = 27.6 Hz), 139.3 (s), 130.3 (s), 129.8 (s), 127.7(s), 108.9 (t, J = 235.9 Hz), 21.2 (s). 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6) δ -118.6(d, J = 51.4 Hz, 2F)。
实施例13
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（3-甲苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(3-甲苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率78%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.52 (s, 1H), 7.43 (t, J = 7.6Hz, 1H), 7.33 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.29 – 7.18 (m, 2H), 6.96 (t, J = 51.4 Hz,1H), 2.37 (s, 3H). 13C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 154.5 (s), 140.0 (t, J = 27.6Hz), 139.4 (s), 132.4 (s), 130.3 (s), 129.6 (s), 128.3 (s), 124.9 (s), 108.7(t, J = 236.0 Hz), 21.2 (s). 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6) δ -118.6 (d, J = 51.4Hz, 2F)。
实施例14
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（2-甲苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(2-甲苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率80%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.57 (s, 1H), 7.43 (s, 2H),7.37 (s, 2H), 6.91 (t, J = 51.2 Hz, 1H), 2.11 (s, 3H). 13C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 154.2 (s), 140.1 (t, J = 27.6 Hz), 136.9 (s), 131.3 (s), 131.3 (s),130.4 (s), 129.4 (s), 127.4 (s), 108.9 (t, J = 235.5 Hz), 17.4 (s). 19F NMR(376 MHz, DMSO-d 6) δ -116.6 (d, J = 51.6 Hz, 2F), -117.4 (d, J = 51.6 Hz,2F), -121.3 (d, J = 50.8 Hz, 2F), -122.1 (d, J = 50.8 Hz, 2F)。
实施例15
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（3,5-二甲苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(3,5-二甲苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率78%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.50 (s, 1H), 7.14 (s,1H), 7.05 (s, 2H), 6.96 (t, J = 51.6 Hz, 1H), 2.33 (s, 6H). 13C NMR (101 MHz,DMSO-d 6) δ 154.5 (s), 140.1 (t, J = 27.7 Hz), 139.2 (s), 132.3 (s), 131.0(s), 125.3 (s), 108.8 (t, J = 236.1 Hz), 21.1 (s). 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6)δ -118.8 (d, J = 51.4 Hz, 2F)。
实施例16
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-甲氧基苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-甲氧基苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率42%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.46 (s, 1H), 7.37 (d,J = 8.1 Hz, 2H), 7.08 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 6.92 (t, J = 51.6 Hz, 1H), 3.82(s, 3H). 13C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 160.1 (s), 154.7 (s), 140.3 (t, J = 27.5Hz), 129.4 (s), 124.9 (s), 115.0 (s), 108.9 (t, J = 235.7 Hz), 55.9 (s). 19FNMR (376 MHz, DMSO-d 6) δ -118.7 (d, J = 51.4 Hz, 2F)。
实施例17
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（2-甲氧基苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(2-甲氧基苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率97%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.44 (s, 1H), 7.51 (t,J = 7.9 Hz, 1H), 7.38 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.23 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.08 (t,J = 7.5 Hz, 1H), 6.84 (t, J = 51.4 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H). 13C NMR (101 MHz,DMSO-d 6) δ 155.5 (s), 154.4 (s), 140.7 (t, J = 27.6 Hz), 131.8 (s), 130.3(s), 121.0 (s), 120.6 (s), 113.0 (s), 108.7 (t, J = 236.1 Hz), 56.4 (s). 19FNMR (376 MHz, DMSO-d 6) δ -119.9 (d, J = 51.4 Hz), -120.1 (d, J = 51.5 Hz,2F)。
实施例18
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-氰基苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-氰基苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率74%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.66 (s, 1H), 8.06 (d, J =7.1 Hz, 2H), 7.72 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.05 (t, J = 51.3 Hz, 1H).13C NMR (101MHz, DMSO-d 6) δ 158.7 (s), 144.3 (t, J = 27.9 Hz), 141.4 (s), 138.8 (s),133.5 (s), 123.3 (s), 117.1 (s), 113.7 (t, J = 236.2 Hz). 19F NMR (376 MHz,DMSO-d 6) δ -118.3 (d, J = 51.3 Hz, 2F)。
实施例19
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-硝基苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-硝基苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率46%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.71 (s, 1H), 8.41 (d, J =8.3 Hz, 2H), 7.80 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.07 (t, J = 51.3 Hz, 1H). 13C NMR (101MHz, DMSO-d 6) δ 153.9 (s), 147.8 (s), 139.5(t, J = 28.0 Hz), 138.2 (s), 128.9(s), 125.1 (s), 108.9 (t, J = 236.2 Hz). 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6) δ -118.2(d, J = 51.3 Hz, 2F)。
实施例20
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（3-硝基苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(3-硝基苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率56%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.66 (s, 1H), 12.66 (s,1H), 8.44 (s, 1H), 8.38 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.98 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.87(t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.05 (t, J = 51.3 Hz, 1H). 13C NMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ154.2 (s), 148.6 (s), 139.6 (t, J = 27.9 Hz), 134.6 (s), 133.6 (s), 131.4(s), 124.5 (s), 123.0 (s), 109.0 (t, J = 236.0 Hz). 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6)δ -118.3 (d, J = 51.3 Hz, 2F)。
实施例21
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（4-三氟甲基苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(4-三氟甲基苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率40%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.64 (s, 1H), 7.95(d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.74 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.04 (t, J = 51.3 Hz, 1H). 13CNMR (101 MHz, DMSO-d 6) δ 154.1 (s), 139.6 (t, J = 27.9 Hz), 136.2 (s), 129.9(q, J = 32.0 Hz), 128.8 (s), 127.0 (s), 124.3 (q, J = 272.7 Hz), 108.9 (t, J= 236.0 Hz). 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6) δ -61.2 (s, 3F), -118.3 (d, J = 51.3Hz, 2F)。
实施例22
氮气保护气氛下，在一个置有聚四氟乙烯磁力搅拌子的25 mL反应管中，加入0.5mmol 的N-（3-三氟甲基苯基）肼甲酰胺，2.5 mmol 的二氟乙酸酐，最后加入3 mL的溶剂，于30℃油浴条件下在密闭体系中搅拌反应6 h后冷却至室温，将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水 MgSO4 干燥，过滤并通过旋转蒸发除去溶剂，以正戊烷和乙酸乙酯为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到4-(3-三氟甲基苯基)-3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮 (分离产率40%)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 12.61 (s, 1H), 7.92(d, J = 14.9 Hz, 2H), 7.82 (s, 2H), 7.02 (t, J = 51.2 Hz, 1H). 13C NMR (101MHz, DMSO-d 6) δ 154.3 (s), 139.7 (t, J = 27.9 Hz), 133.4 (s), 132.2 (s),131.2 (s), 130.6 (q, J = 32.8 Hz), 126.7 (q, J = 272.0 Hz), 126.4 (s), 125.0(s), 109.0 (t, J = 235.9 Hz). 19F NMR (376 MHz, DMSO-d 6) δ -61.2 (s, 3F), -118.4 (d, J = 51.2 Hz, 2F)。
杀虫活性试验
实施例1：杀粘虫的测定方法
在培养皿（Ф=6 cm）底覆一层滤纸，滴加适量自来水保湿，备用。取温室培养的2cm宽玉米叶片，剪成5 cm长的叶段作为粘虫的试验材料。用Airbrush手持式喷雾设备将600mg/L化合物4-(4-甲苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮待测液（溶剂和0.1%的吐温-80自来水配制）及10 mg/L阿维菌素药液均匀喷雾于叶片正反面（喷雾压力：0.7 kg/cm2，喷液量：0.5 ml；喷雾距离：15-20 cm），另设清水处理作为空白对照。待叶片自然阴干后，接入3龄幼虫。将培养皿移至标准观察室内（温度为23-25 ℃，RH=40-60%，L/D为13 h/11 h）培养，72 h后进行调查，记录试虫的死虫与活虫数，计算死亡率为100%。
实施例2：杀粘虫的测定方法
在培养皿（Ф=6 cm）底覆一层滤纸，滴加适量自来水保湿，备用。取温室培养的2cm宽玉米叶片，剪成5 cm长的叶段作为粘虫的试验材料。用Airbrush手持式喷雾设备将600mg/L化合物4-(3-三氟甲基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮待测液（溶剂和0.1%的吐温-80自来水配制）及10 mg/L阿维菌素药液均匀喷雾于叶片正反面（喷雾压力：0.7 kg/cm2，喷液量：0.5 ml；喷雾距离：15-20 cm），另设清水处理作为空白对照。待叶片自然阴干后，接入3龄幼虫。将培养皿移至标准观察室内（温度为23-25 ℃，RH=40-60%，L/D为13 h/11h）培养，72 h后进行调查，记录试虫的死虫与活虫数，计算死亡率为100%。
实施例3：杀桃蚜的测定方法
在培养皿（Ф=6 cm）底覆一层滤纸，滴加适量自来水保湿，备用。从培养桃蚜的甘蓝植株上剪取大小适宜且长有30-50头桃蚜的甘蓝叶片，去除翅蚜及正面的蚜虫，叶背向上置于培养皿内，作为测定寄主和靶标，以吡虫啉（10 mg/L）作物对照药剂。按试验设计，用Airbrush手持式喷雾设备将600 mg/L化合物4-(3-三氟甲基苯基)-3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮待测液（溶剂和0.1%的吐温-80自来水配制）及10 mg/L阿维菌素药液均匀喷雾于叶片正反面（喷雾压力：0.7 kg/cm2，喷液量：0.5 ml；喷雾距离：15-20 cm），另设清水处理作为空白对照。将培养皿移至标准观察室内（温度为23-25 ℃，RH=40-60%，L/D为13 h/11h）培养，72 h后进行调查，记录试虫的死虫与活虫数，计算死亡率为100%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物，其特征在于：其中，3-三氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物为下述式1-式16中的任意一种：
3-二氟甲基-1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物为下述式1-式18中的任意一种：
2.一种合成如权利要求1所述的1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物的方法，其特征在于：以氨基脲作为底物，三氟乙酸酐或二氟乙酸酐作为多氟烷基源，在无任何催化剂条件下，一步合成1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：氨基脲底物为下述式1-式17中的任意一种：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：具体合成步骤如下：在氮气气氛中，将氨基脲、三氟乙酸酐或二氟乙酸酐、溶剂混合均匀，磁力搅拌下，30-50℃反应4-8h，先用乙酸乙酯稀释，再用饱和氯化铵溶液洗涤，有机相用无水MgSO4干燥，过滤并旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶柱纯化，得到所述1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述溶剂为乙酸乙酯、THF、或DMF中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所用氨基脲，三氟乙酸酐或二氟乙酸酐、溶剂的摩尔比为(0.2-1):(0.6-5):(26-78)。
7.一种如权利要求1所述的1,2,4-三氮唑-5-酮类化合物在杀虫剂中的应用。
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| US5508420A (en) * | 1993-12-10 | 1996-04-16 | Bayer Aktiengesellschaft | Process and intermediates for the preparation of triazolinones |
| WO1996036229A1 (en) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fungicidal cyclic amides |
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- 2019-07-08 CN CN201910607711.8A patent/CN110194749B/zh not_active Expired - Fee Related
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| US5508420A (en) * | 1993-12-10 | 1996-04-16 | Bayer Aktiengesellschaft | Process and intermediates for the preparation of triazolinones |
| WO1996036229A1 (en) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fungicidal cyclic amides |
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