本發(fā)明屬于精細(xì)有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮及合成方法與應(yīng)用、單晶培養(yǎng)。

背景技術(shù)：

1,2,4-三唑及其[1,2,4]三唑[3,4-b][1,3,4]噻二嗪等衍生物都是具有廣泛生物活性的化合物，且含氮或硫化合物在生命活動中占具特別重要的地位。當(dāng)前對3,6-二取代-7h-[1,2,4]三唑[3,4-b][1,3,4]噻二嗪報到的較多，但是對7-位連有芳甲?；?,6-二取代-6,7-二氫-[1,2,4]三唑[3,4-b][1,3,4]噻二嗪報道的較少。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中，少量文獻(xiàn)報道的該類化合物的合成方法，多采用固體堿氫氧化鈉或碳酸鉀催化，加熱回流3-8小時制得，反應(yīng)時間較長，且由于反應(yīng)最后固體堿及固體副產(chǎn)物混在粗產(chǎn)物中易出現(xiàn)油狀物，較難處理，收率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮及合成方法與應(yīng)用、單晶培養(yǎng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮化合物，其化學(xué)名為苯基[(6r,7s)-6-苯基-3-對甲苯基-6,7-二氫-5h-[1,2,4]三唑[3,4-b][1,3,4]噻二嗪-7-基]甲酮，其結(jié)構(gòu)式如下：

經(jīng)單晶衍射儀檢測，所述對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮的單晶具有如圖1所示的晶體骨架。

所述對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮化合物的合成方法，包括以下步驟：

1)在100ml的小燒瓶中，加入3-對甲苯基-4-氨基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑、溶劑無水乙醇、催化劑濃鹽酸，然后加入苯甲醛，所述3-對甲苯基-4-氨基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑和苯甲醛的摩爾比為1∶1，115-125℃加熱回流，tlc跟蹤檢測，約半小時后反應(yīng)結(jié)束，用無水乙醇重結(jié)晶，制得(e)-3-對甲苯基-4-苯亞甲胺基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑；

2)取上述(e)-3-對甲苯基-4-苯亞甲胺基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑加入到燒瓶中，加入溶劑無水乙醇，催化劑三乙胺，攪拌均勻，然后加入α-溴代苯乙酮，所述(e)-3-對甲苯基-4-苯亞甲胺基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑與α-溴代苯乙酮的摩爾比為1∶1，室溫下反應(yīng)，tlc跟蹤檢測，約15分鐘后反應(yīng)結(jié)束，用無水乙醇重結(jié)晶，制得對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮。

進(jìn)一步，所述步驟1)，各物質(zhì)的加入量為：3-對甲苯基-4-氨基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑4mmol，無水乙醇40ml，濃鹽酸1ml，苯甲醛4mmol；

所述步驟2)，各物質(zhì)的加入量為：(e)-3-對甲苯基-4-苯亞甲胺基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑4mmol，無水乙醇40ml，三乙胺1ml，α-溴代苯乙酮4mmol。

本發(fā)明還提供了所述對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮的單晶的培養(yǎng)方法及單晶結(jié)構(gòu)的檢測和解析：將對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮加入到100ml小燒杯中，加入無水乙醇，攪拌令其溶解，然后用濾紙將燒杯封口后放置于陰涼處，無水乙醇自然揮發(fā)后晶體析出，即得對甲苯均三唑并噻二嗪苯甲酮的單晶。將上述晶體委托相關(guān)科研機(jī)構(gòu)，用單晶衍射儀檢測，并解析出晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

進(jìn)一步，所述對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮與無水乙醇的比例為1mmol∶55-65ml。

本發(fā)明技術(shù)路線示意如下：

本發(fā)明最初設(shè)計目標(biāo)化合物為開鏈硫醚結(jié)構(gòu)，卻意外的得到了7-位連有芳甲?；?,7-二氫-[1,2,4]三唑[3,4-b][1,3,4]噻二嗪。

本發(fā)明第一步由3-對甲苯基-4-氨基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑與苯甲醛反應(yīng)制得其席夫堿，第二步由該席夫堿與α-溴代苯乙酮反應(yīng)，tlc跟蹤，直至反應(yīng)結(jié)束，得到化合物對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮，再將其溶解在無水乙醇中，經(jīng)乙醇緩慢自然揮發(fā)，7天后化合物對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮析出，得到其單晶。經(jīng)單晶衍射儀檢測，然后解析出該化合物的晶體結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)?！爆F(xiàn)有技術(shù)中，少量文獻(xiàn)報道的該類化合物的合成方法，多采用固體堿氫氧化鈉或碳酸鉀催化，加熱回流3-8小時制得，反應(yīng)時間較長，且由于反應(yīng)最后固體堿混在粗產(chǎn)物中易出現(xiàn)油狀物，較難處理，收率低。本發(fā)明采用液體堿三乙胺催化，在室溫下即可迅速反應(yīng)，一般15分鐘左右即可完成，三乙胺隨溶劑乙醇經(jīng)減壓旋蒸可快速除去，僅留下粗產(chǎn)物，經(jīng)無水乙醇重結(jié)晶即可提純，收率高。

本發(fā)明合成的苯基[(6r,7s)-6-苯基-3-對甲苯基-6,7-二氫-5h-[1,2,4]三唑[3,4-b][1,3,4]噻二嗪-7-基]甲酮，可應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、功能材料等多種領(lǐng)域。在農(nóng)藥領(lǐng)域，該化合物具有調(diào)節(jié)植物生長、滅草、殺蟲等效果；在醫(yī)藥領(lǐng)域，該化合物具有消炎、鎮(zhèn)痛、殺菌、殺病毒、殺寄生蟲、抗hiv、抗痙攣、抗腫瘤等效果；在功能材料領(lǐng)域，該化合物具有抑制金屬腐蝕、食品防曬等效果；另外，該化合物還可作為新型離子液、超分子催化酶、人造酶等。本發(fā)明所述對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮作為殺菌劑(短小芽孢桿菌)和除草劑(促進(jìn)雙子葉生長、抑制單子葉植物生長)的效果尤為突出。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，合成了苯基[(6r,7s)-6-苯基-3-對甲苯基-6,7-二氫-5h-[1,2,4]三唑[3,4-b][1,3,4]噻二嗪-7-基]甲酮，并提供了其晶體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)及應(yīng)用，為今后進(jìn)一步研究該類化合物的反應(yīng)機(jī)理、能量變化、應(yīng)用、藥物開發(fā)等奠定了重要基礎(chǔ)，具有重大的現(xiàn)實意義。

附圖說明

圖1為對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮單晶的晶體結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)的目的及效果，以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

實施例1

對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮化合物的合成及其單晶的培養(yǎng)

1)對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮的合成：

在100ml的小燒瓶中，加入4mmol的3-對甲苯基-4-氨基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑，40ml無水乙醇，1ml濃鹽酸，再加入4mmol苯甲醛，115-125℃加熱回流，tlc跟蹤檢測，約半小時后反應(yīng)結(jié)束，用無水乙醇重結(jié)晶，制得(e)-3-對甲苯基-4-苯亞甲胺基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑；

取上述(e)-3-對甲苯基-4-苯亞甲胺基-5-巰基-4h-1,2,4-三唑4mmol，加入到100ml的燒瓶中，加入40ml無水乙醇，1ml三乙胺，攪拌均勻，然后加入4mmolα-溴代苯乙酮，室溫下反應(yīng)，tlc跟蹤檢測，約15分鐘后反應(yīng)結(jié)束，用無水乙醇重結(jié)晶，制得對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮；

2)對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮單晶的培養(yǎng)及單晶結(jié)構(gòu)的檢測和解析

將1mmol對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮加入到100ml小燒杯中，加入60ml無水乙醇，攪拌令其溶解，然后用濾紙將燒杯封口后放置于陰涼、干凈、安靜處，無水乙醇自然揮發(fā)，7日后，有塊狀晶體析出，即對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮單晶。選晶型最好的固體取出，烘干備用。

該晶體委托相關(guān)科研機(jī)構(gòu)，用單晶衍射儀檢測，并解析出晶體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。該晶體的相關(guān)晶體數(shù)據(jù)如表1、表2所示。

表1對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮的晶體學(xué)數(shù)據(jù)

表2對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮的鍵長和鍵角°

本發(fā)明合成的對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮化合物，可應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、功能材料等多種領(lǐng)域，特別是作為殺菌劑和除草劑(促進(jìn)雙子葉生長、抑制單子葉植物生長)的效果尤為突出。

應(yīng)用例1

對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮化合物作為殺菌劑的應(yīng)用

將對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮配成60ppm和600ppm兩種梯度，對短小芽孢桿菌進(jìn)行測試，將紅霉素配成相同濃度作為參照。

1、用電子天平分別稱取對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮和紅霉素0.06g，加微量乙醇溶解，加無菌水100ml，配成600ppm溶液，再稀釋配成60ppm溶液，得到對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮和紅霉素的600ppm和60ppm兩種梯度的藥劑，備用。

2、將培養(yǎng)皿置于水平面上，加入20ml營養(yǎng)瓊脂作為底層培養(yǎng)基，待凝固后，再加入菌層培養(yǎng)基10ml(9ml瓊脂+1ml短小芽孢桿菌菌液)，蓋上培養(yǎng)皿，待凝固后備用。

3、凝固后，將雙碟培養(yǎng)皿打開，用鑷子放入兩個無菌牛津杯，對角放入，用移液槍分別吸取對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮和紅霉素兩種梯度溶液200μl到牛津杯中，室溫(27-35℃)放置，培養(yǎng)14小時。

結(jié)果如表3所示：

表3殺菌效果

從表3可以看出，對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮的殺菌效果雖不及紅霉素(紅霉素是非常好的殺菌劑)，但對短小芽孢桿菌也有比較明顯的殺菌效果，可作為殺菌劑應(yīng)用。

應(yīng)用例2

對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮化合物作為除草劑的應(yīng)用(植物生長調(diào)節(jié)效果)

1、被測試植物種子：小麥種子(單子葉植物)和蘿卜種子(雙子葉植物)。

2、實驗方法：

1)使用電子天平稱量5mg對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮，加入微量乙醇溶解，然后稀釋至10ppm、20ppm、50ppm的藥劑溶液。

2)挑選適量子粒飽滿、大小相近的種子，用蒸餾水洗滌四次，然后室溫下浸泡3小時備用。

3)在直徑為9厘米的培養(yǎng)皿中鋪2層濾紙，每個培養(yǎng)皿中放入20粒上述小麥或蘿卜種子。每個藥劑濃度分別對應(yīng)一個存放小麥種子培養(yǎng)皿和一個存放蘿卜種子的培養(yǎng)皿。分別量取上述10ppm、20ppm、50ppm的藥劑溶液各10ml，分別倒入上述培養(yǎng)皿中。另外直接用加入少量乙醇的蒸餾水10ml倒入上述培養(yǎng)皿中，做空白對比實驗。

4)將培養(yǎng)皿蓋好，在恒溫25℃下進(jìn)行培養(yǎng)，期間可定時加入一定量的蒸餾水，以免培養(yǎng)皿內(nèi)干枯。

5)5天后檢查種子發(fā)芽及生長情況，每個培養(yǎng)皿內(nèi)選取生長最好的10株植物計算莖長和根長，取平均值。

3、計算方法

1)計算發(fā)芽率

發(fā)芽率＝(發(fā)芽種子數(shù)/總種子數(shù))×100％

2)計算植物生長調(diào)節(jié)效果

每個培養(yǎng)皿內(nèi)選取生長最好的10株植物計算莖長和根長，取平均值，再與空白實驗進(jìn)行對比，進(jìn)行藥效評價，結(jié)果為正表示促進(jìn)，結(jié)果為負(fù)表示抑制，具有除草性。

效果＝[(測試植株平均長度-空白實驗平均長度)/空白實驗平均長度]×100％

促進(jìn)或抑制活性可采用以下標(biāo)準(zhǔn)：

4、測試結(jié)果：

表4植物生長調(diào)節(jié)效果

從以上可以看出：對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮濃度為10-50ppm時，對蘿卜(雙子葉)的根和莖都有一定的促進(jìn)生長作用，且濃度越大促進(jìn)作用越強(qiáng)；而在10ppm時對小麥(單子葉)的根和莖都有一定的抑制作用，在20-50ppm時，對小麥莖有一定的抑制作用，且隨濃度增大抑制稍增強(qiáng)，而對小麥根有一定的促進(jìn)作用，且隨濃度增大，促進(jìn)作用稍有增強(qiáng)。

因此，對甲苯均三唑噻二嗪苯甲酮化合物可被開發(fā)為增進(jìn)雙子葉植物生長、抑制單子葉植物生長的除草劑。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。