N-[5-(3-吡啶基)-1,3,4-噻二唑-2-基]-芳氧乙酰胺的合成及细胞分裂素活性

杨 平，胡云川，朱小琴，宋新建

(湖北民族学院 化学与环境工程学院，湖北 恩施 445000)

吡啶衍生物往往具有高的生物活性和更低的毒性而引起人们的广泛研究兴趣，含吡啶类农药已成为近些年来新农药创制研究的热点领域之一[1～4].2,5-二取代-1,3,4-噻二唑类化合物因具有杀虫[5]、杀菌[6,7]、除草[8]、植物生长调节[9,10]以及多种药物活性[11,12]，也一直倍受研究工作者的关注.在新农药研究中，采用活性亚结构拼接原理，即将多种已知具有有效活性的亚结构进行拼接，是发现农药先导结构的一种有效方法和途径.本文根据活性亚结构拼接原理，将3-吡啶基和1,3,4-噻二唑杂环引入到芳氧乙酰胺结构中，生物活性可能有加合作用，以期获得高活性的细胞分裂素类物质，设计合成了3种未见文献报道的N-[5-(3-吡啶基)-1,3,4-噻二唑-2-基]-芳氧乙酰胺.合成路线如图1.

图1 目标化合物Ⅲa～c的合成路线

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

Varian MERCURY-PLUS 400型超导核磁共振仪(TMS为内标，DMSO-d6为溶剂)；NEXUS 470型傅立叶红外光谱仪(KBr压片)；Vario EL III CHNSO 型元素分析仪；X4型显微熔点测定仪(温度未经校正).

所用药品均为分析纯或分析纯试剂.反应溶剂均作无水处理后重蒸备用.中间体2-氨基-5-(3-吡啶基)-1,3,4-噻二唑(I)和芳氧乙酰氯(II)分别按文献[13]和[14]方法合成.

1.2 目标化合物(III)的合成

在装有回流冷凝管的三颈烧瓶中加入0.005 mol 2-氨基-5-(3-吡啶基)-1,3,4-噻二唑(I)、15 mL乙腈和4.2 mL Et3N，在冰水浴冷却下滴加相应量的新制芳氧乙酰氯(II)，然后在65～70℃继续加热反应3～4 h，TLC检测至反应完全[展开剂:乙酸乙酯∶石油醚=2∶3]，脱溶，抽滤，粗产品用DMF-乙醇重结晶，得目标产物(IIIa～c).

目标化合物的性状、收率、熔点，核磁共振氢谱、红外光谱与元素分析数据如下：

IIIb白色晶体,收率75.1%,熔点：227～228℃.1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:3.70(s,3H,OCH3),4.90(s,2H,CH2),6.87～6.96(m,4H,ArH),7.58(dd,J=4.8Hz,1H,PyH),8.35(d,J=8.0Hz,1H,PyH),8.70(dd,J=1.2 and 1.6 Hz,1H,PyH),9.14(d,J=2.0 Hz,1H,PyH),13.04(s,1H,NH);IR(KBr)ν:3 195(N─H),1 727(C=O)cm-1;元素分析,C16H14N4O3S,实验值(计算值)/%:C 56.26(56.13),H 3.97(4.12),N 16.50(16.36).

IIIc淡黄色晶体,收率72.6%,熔点：279～280℃.1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:5.10(s,2H,CH2),7.31～7.88(m,7H,ArH),7.59(dd,J=4.8 Hz,1H,PyH),8.34(d,J=8.0 Hz,1H,PyH),8.71(d,J=4.8 Hz,1H,PyH),9.14(s,1H,PyH),13.11(s,1H,NH);IR(KBr)ν:3 183(N─H),1 721(C=O)cm-1;元素分析,C19H14N4O2S,实验值(计算值)/%:C 63.12(62.97),H 4.05(3.89),N 15.31(15.46).

1.3 生物活性测试

本文采用黄瓜子叶扩张法[15]对目标化合物的细胞分裂素活性进行了测试，对照药样为6-呋喃甲基腺嘌呤(即激动素，简称KT)，药液浓度均采用10 mg/L.具体的测试方法为：

黄瓜种子用水浸泡5 h，在25 ℃培养箱中黑暗条件培养72 h，挑选大小一致的子叶10片放入铺有滤纸的直径为6 cm的培养皿中，分别加入浓度为10 mg/L的药剂3.5 mL(空白对照加3.5 mL蒸馏水)，于25℃人工气候箱中连续光照(3 000 Lx)下培养48 h，吸去子叶表面水滴，剔除生长异常叶片，测定子叶鲜重(每个药样平行测三次，测试结果取平均值)，计算促进率或抑制率，计算公式为：

生物活性等级划分的依据是：促进率≥ 40%为A级，40%～25%为B级，25%～10%为C级，<10%为D级.

2 结果与讨论

2.1 波谱解析

图2 化合物IIIb的1H NMR谱

2.2 生物活性

目标化合物IIIa～c的细胞分裂素活性测试结果列于表1. 初步的试验结果表明这些化合物具有一定的细胞分裂素活性，其中化合物IIIa的活性超过了30%.

表1 目标化合物IIIa～c的细胞分裂素活性数据

3 结论

本文采用活性亚结构拼接原理将3-吡啶基、1,3,4-噻二唑环引入到芳氧乙胺胺结构中，合成3种未见文献报道的N-[5-(3-吡啶基)-1,3,4-噻二唑-2-基]-芳氧乙酰氨.初步的生物活性测定试验表明，该类化合物在10 mg/L浓度下表现出一定的细胞分裂素活性，其中化合物IIIa的促进率超过30%，为进一步寻求具有高生物活性的噻二唑类衍生物提供了基础数据.

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