幾種烷基取代氨基三唑硫酮席夫堿化合物的合成及抑菌活性研究

陶　燕，孫曉紅，劉源發(fā)，陳　邦

(1.陜西能源職業(yè)技術(shù)學院，陜西 咸陽 712000；2.西北大學化學研究所，陜西 西安 710069；3.西北大學化學與材料科學學院，陜西 西安 710069)

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幾種烷基取代氨基三唑硫酮席夫堿化合物的合成及抑菌活性研究

陶燕1，孫曉紅2，劉源發(fā)3，陳邦3

(1.陜西能源職業(yè)技術(shù)學院，陜西 咸陽 712000；2.西北大學化學研究所，陜西 西安 710069；3.西北大學化學與材料科學學院，陜西 西安 710069)

摘要：以二氨基硫脲為原料，分別與丁酸和異丁酸反應(yīng)合成烷基取代氨基三唑硫酮化合物，再分別與鹵素取代的芳香醛反應(yīng)合成了4種烷基取代氨基三唑硫酮席夫堿化合物；通過元素分析、紅外光譜和核磁共振氫譜對目標化合物的結(jié)構(gòu)進行了表征，并初步測定了目標化合物對番茄早疫病菌、煙草赤星病菌、小麥赤霉病菌、西瓜枯萎病菌等4種植物病原菌的抑菌活性。結(jié)果表明，目標化合物具有較高的抑菌活性。

關(guān)鍵詞：烷基取代氨基三唑硫酮；抑菌活性；席夫堿；合成

1,2,4-三唑類化合物具有良好的生物活性，可以殺菌、殺蟲、除草及調(diào)節(jié)植物生長，此外，三唑類化合物還具有抗菌、消炎等功能[1-2]。席夫堿化合物也是一類具有高效抗菌、除草等生物活性的化合物[3-6]。因而近年來，三唑類席夫堿化合物的合成和研究受到了越來越多研究者的重視[7-8]。作者合成了中間體烷基取代氨基三唑硫酮化合物，再以乙酸為溶劑和催化劑，與不同鹵素取代的芳香醛反應(yīng)合成了4種烷基取代氨基三唑硫酮席夫堿，并通過元素分析、紅外光譜、核磁共振氫譜對其結(jié)構(gòu)進行表征，測試了目標化合物對4種植物病原菌的抑菌活性。合成路線如圖1所示。

1實驗

1.1試劑與儀器

二氨基硫脲，參照文獻[9]自制；其它試劑均為化學純或分析純。

圖1目標化合物的合成路線

Fig.1Synthetic route of target compound

SMP3型數(shù)字型熔點儀；PE-2400型元素分析儀；IR-400型紅外分光光度計(KBr壓片)；UNITY INOVA-400型超導(dǎo)核磁共振波譜儀(TMS為內(nèi)標，氘代氯仿為溶劑)，Varian公司。

1.25-烷基-4-氨基-2,4-二氫-1,2,4-三唑-3-硫酮(Ⅱ)的合成

在100 mL反應(yīng)瓶中加入3.19 g(0.03 mol) 二氨基硫脲(Ⅰ)，再加入15 mL丁酸/異丁酸，加熱回流3 h，蒸出過量溶劑后有白色固體析出，抽濾，在水中重結(jié)晶得到化合物Ⅱa/Ⅱb，其物理特性和收率見表1。

1.3目標化合物(Ⅲ)的合成

在100 mL反應(yīng)瓶中加入0.005 mol鹵素取代苯甲醛，再加入15 mL冰醋酸，攪拌溶解后加入0.005 mol化合物Ⅱ，加熱回流0.5 h，靜置過夜，析出固體后抽濾，在無水乙醇中重結(jié)晶得到目標化合物Ⅲa～Ⅲd。

表1化合物Ⅱa和Ⅱb的物理特性和收率

Tab.1Physical properties and yield of compounds Ⅱa and Ⅱb

2結(jié)果與討論

2.1結(jié)構(gòu)表征

目標化合物Ⅲa～Ⅲd的物理特性和元素分析結(jié)果見表2，紅外光譜、核磁共振氫譜數(shù)據(jù)見表3。

表2目標化合物Ⅲa～Ⅲd的物理特性和元素分析結(jié)果

表3目標化合物Ⅲa～Ⅲd的紅外光譜、核磁共振氫譜數(shù)據(jù)

由表3可知，紅外光譜中，Ⅲa～Ⅲd均在3 100 cm-1左右出現(xiàn)了N-H的伸縮振動吸收峰，1 580 cm-1左右為C=N的伸縮振動吸收峰，1 350 cm-1左右為C=S的伸縮振動吸收峰。1HNMR中，Ⅲa、Ⅲb中δ2.8左右為與三唑環(huán)相連的CH2的化學位移，Ⅲc、Ⅲd中δ3.2左右為與三唑環(huán)相連的CH的化學位移，δ10左右為化合物中醛亞胺結(jié)構(gòu)(-CH=N-)中氫的化學位移，說明席夫堿化合物已形成。

2.2抑菌活性

參照文獻[10]，以三唑酮為對照，采用室內(nèi)平皿法測定了目標化合物Ⅲa～Ⅲd對番茄早疫病菌、煙草赤星病菌、小麥赤霉病菌和西瓜枯萎病菌等植物病原菌的抑菌活性，結(jié)果見表4。

表4目標化合物Ⅲa～Ⅲd的抑菌活性/(mg·L-1)

由表4可知，目標化合物Ⅲa～Ⅲd對不同植物病原菌的抑菌活性不同。Ⅲa對小麥赤霉病菌和西瓜枯萎病菌的EC50值均小于三唑酮；從EC95值來看，Ⅲa對西瓜枯萎病菌、Ⅲb對煙草赤星病菌的抑菌活性均好于三唑酮。此外，化合物中的鹵素取代基對抑菌活性也有一定影響?？傮w來看，氟原子取代的化合物的抑菌活性好于其它鹵素原子取代的化合物，一氯取代化合物的抑菌活性略好于二氯取代化合物。同時，三唑環(huán)上的烷基取代基為直鏈時，其抑菌活性好于支鏈的取代烷基。

3結(jié)論

以二氨基硫脲為原料，合成了中間體烷基取代氨基三唑硫酮化合物，再與不同鹵素取代的芳香醛反應(yīng)合成了4種烷基取代氨基三唑硫酮席夫堿化合物，此類化合物對4種植物病原菌具有較好的抑菌效果，其中，氟原子取代化合物的抑菌效果好于氯原子取代化合物，一氯取代化合物的抑菌效果略好于二氯取代化合物。

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Synthesis of Several Alkyl Substituted AminotriazolethioneSchiff Bases and Their Antibacterial Activities

TAO Yan1，SUN Xiao-hong2，LIU Yuan-fa3，CHEN Bang3

(1.ShaanxiEnergyInstitute,Xianyang712000,China；2.ChemicalResearchInstitute,NorthwestUniversity,Xi′an710069,China;3.CollegeofChemistry&MaterialsScience,NorthwestUniversity,Xi′an710069,China)

Keywords：alkylsubstitutedaminotriazolethione;antibacterialactivity;Schiffbase;synthesis

Abstract：Firstly,alkylsubstitutedaminotriazolethionecompoundsweresynthesizedbyusingbutanoicacidorisobutyricacidandthiocarbonyldihydrazideasrawmaterials.Then,fourkindsofalkylsubstitutedaminotriazolethioneSchiffbasesweresynthesizedbyreactionofalkylsubstitutedaminotriazolethionewithhalogensubstitutedaromaticaldehyde.Thestructuresofthetargetcompoundswerecharacterizedbyelementalanalysis,IRand1HNMR.Andtheirantibacterialactivitiesonfourkindsofplantpathogenicbacteria,includingAlternaria solani,Alternaria alternata,Gibberella zeae,Fusarium oxysporumweretested.Resultsshowedthatthetargetcompoundsexhibitedhighantibacterialactivity.

收稿日期：2016-02-22

作者簡介：陶燕(1982-)，女，陜西咸陽人，講師，研究方向：有機化學，E-mail：taoyan0219@126.com。

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2016.06.010

中圖分類號：O 623

文獻標識碼：A

文章編號：1672-5425(2016)06-0049-03