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含三唑和噻二唑取代脲类化合物的合成和生物活性研究

赵新筠

  植物生长调节剂是人工合成的具有植物激素功能的一类有机化合物。为了寻找并筛选具有较高植物生长调节活性的物质,本文利用生物等排原理和亚结构连接法,对脲类化合物的母体结构进行了修饰,合成了33个新的取代脲类化合物和一个已知化合物,共34个目标化合物。本文通过文献检索,对酰基脲和脲类化合物的生物活性与合成方法以及三唑、1,3,4-噻二唑类化合物的生物活性做了比较全面的综述。利用异氰酸酯与氨基杂环化合物在无水非质子溶剂中发生亲核加成反应,制得目标化合物。酰基异氰酸酯与5—氨基—1H—1,2,4—三氮唑—3—羧酸在无水DMF中反应,制得两个系列共24个新的化合物。同时利用Curtius重排,从芳酸出发,不直接制备异氰酸酯,而是经过酰基叠氮化物,在加热时,让其直接与噻二唑衍生物反应,合成了9个新化合物和一个已知化合物共10个目标化合物。它们的结构经IR、~1H NMR、MS以及元素分析所确证。并对目标化合物的理化性质、波谱性质、合成条件进行了系统的分析和探讨。同时,对Ⅰ系列目标化合物生成过程中产生的副产物进行了详细的研究,提出了可能的生成机理。34个目标化合物的母体结构Ⅰa~Ⅰo、Ⅱa~Ⅱi和Ⅲa~Ⅲj如下:Ⅰ.N-5-(1H-1,2,4-三唑-3-羧基-)-N’-(芳甲酰基)脲Ⅱ.N-5-(1H-1,2,4-三唑-3-羧基-)-N’-芳氧乙酰基脲Ⅲ.N-(取代苯基)-N’-(1,3,4-噻二唑-2-基)脲用黄瓜子叶扩张法和生根法以及小麦芽鞘法对所合成的目标化合物进行了初步的植物生长调节生物活性测试。生测结果表明:两个系列酰基脲化合物,均表现出一定程度的生长素活性。特别是苯环上被氯取代的目标化合物中,生长素活性较好;Ⅰf,Ⅰg的活性接近吲哚乙酸,Ⅰb,Ⅰd的生长素活性略高于吲哚乙酸。但细胞分裂素活性均很差。取代脲系列化合物中,生长素活性较差,而Ⅲj的细胞分裂素活性大大超过激动素。同时,为了研究化合物活性和结构之间存在的关系,本文对所合成的Ⅰ系一列化合物中的12个进行了量子化学计算,对它们的前线轨道组成、原子电荷和特征几何参数进行了分析计算,定性地研究了结构与其活性的关系。结果表明:化合物中3,4,5位原子对HOMO轨道的贡献将在整体上决定化合物的活性,这些原子所带的电荷、苯环与杂环所成的二面角以及HOMO轨道组成都对分子活性产生影响。结论能定性地说明化合物fo、Ic、If、Ig和11结构与活性之间的关系。……   
[关键词]:酰基脲;取代脲;合成;植物生长调节活性;生长素活性;细胞分裂素活性;量化计算;构效关系
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中师范大学2003年