三唑類(lèi)化合物的研究進(jìn)展

三唑類(lèi)化合物的研究進(jìn)展摘要:在現(xiàn)有的眾多雜環(huán)化合物中，三唑類(lèi)衍生物對(duì)過(guò)渡金屬離子具有良好的配位性能，因而具有很高的生物活性。三唑類(lèi)衍生物由于其廣譜的生物活性及廣闊的應(yīng)用前景一直頗受人們青睞。本文綜述了三唑類(lèi)化合物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用，展望了三唑類(lèi)化合物的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:三唑化合物農(nóng)業(yè)醫(yī)藥材料前言:含氮雜環(huán)化合物有著獨(dú)特的生物活性，毒性低，內(nèi)吸性高，常被用作醫(yī)藥和農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)組成單元，在醫(yī)藥和農(nóng)藥合成方面起著重要的作用。其中三唑類(lèi)化合物作為含氮雜環(huán)的重要組成部分,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征而得到廣泛的應(yīng)用。本文綜述了三唑類(lèi)化合物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、材料三方面的應(yīng)用，對(duì)新型三唑化合物的研制和發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。在農(nóng)藥方面的應(yīng)用在農(nóng)用化學(xué)品中，三唑類(lèi)化合物己經(jīng)被開(kāi)發(fā)成為一類(lèi)引人注目的超高效農(nóng)藥，其中已有幾十個(gè)商業(yè)化的品種。目前對(duì)該類(lèi)化合物的研究和開(kāi)發(fā)仍很活躍，其研究的內(nèi)容和主要目標(biāo)是通過(guò)保留三唑環(huán)的分子結(jié)構(gòu)而對(duì)其他部分進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑旌托揎棧郧筮_(dá)到進(jìn)一步擴(kuò)大殺菌譜和應(yīng)用范圍，進(jìn)一步提高其生物活性和減少用藥量。1.殺菌活性危害動(dòng)植物而使動(dòng)植物致病的有害生物主要是真菌、細(xì)菌和病毒。對(duì)植物而言，植物的主要病害是真菌病害。近30年來(lái)，三唑類(lèi)殺菌劑以其高效、低毒、廣譜而備受青睞。三唑類(lèi)化合物的高效殺菌活性引起國(guó)際農(nóng)藥界的高度重視，各大公司先后開(kāi)發(fā)出一系列商品化的殺菌劑，如羥菌唑主要用于谷類(lèi)作物防治矮形誘病、葉誘病、以及殼針孢、鐮刀菌等病害；丙環(huán)唑主要對(duì)擔(dān)子綱和子囊綱和半知綱中許多真菌有活；粉唑醇主要對(duì)擔(dān)子菌綱和子囊菌綱的真菌有活性，如白粉病、誘病，對(duì)谷物白粉病有特效；酰胺唑具有保護(hù)、治療作用，防治擔(dān)子菌綱、子囊菌綱、半知菌綱引起的谷、水果、蔬菜和觀賞植物的真菌病害；糠菌唑能防治谷類(lèi)作物、葡萄、水稻、果樹(shù)和蔬菜上的由擔(dān)子菌綱、子囊菌綱、半知菌類(lèi)病原菌引起的病害。近幾年來(lái)新研制的三唑類(lèi)殺菌劑的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):以多取代的三唑?yàn)槟负?，并?duì)其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，如以多個(gè)鹵原子取代甲基上的氫原子;分子中含兩個(gè)或兩個(gè)以上手性碳原子;形成稠雜環(huán)等多個(gè)方法來(lái)達(dá)到提高活性或?qū)Ｒ恍缘哪康摹Ｈ蚱S胺類(lèi)化合物具有高效、廣譜抗真菌活性,構(gòu)效關(guān)系研究表明,三唑類(lèi)化合物的R1為2,4-二氯或2,4-二氟取代基時(shí)抗真菌活性較好。馮志祥、張萬(wàn)年、周有駿[1]等人改進(jìn)了1-[2-(N-甲基)氨基-2-(2,4-二氯苯基)乙基]-1H-1,2,4-三唑的合成方法,降低了成本。并以2-氯-1-(2,4-二氯苯基)乙酮為原料,經(jīng)三唑烷基化與甲胺反應(yīng)生成酮亞胺后還原(A法),或與N-甲基甲酰胺進(jìn)行Leukart反應(yīng)(B法)。這兩種方法原料易得,反應(yīng)簡(jiǎn)便,制得目標(biāo)化合物的收率分別為57.6%和63.2%蘇桂發(fā)、霍麗妮、陳睿[2]以廣西的優(yōu)勢(shì)資源松香為原料,脫氫松香酸與亞硫酰氯、硫氰化鉀反應(yīng)得到脫氫松香酰異硫氰酸酯,然后再與芳胺或者烷基伯胺反應(yīng)得到1-脫氫松香酸酰基-3-取代硫脲,最后與水合肼反應(yīng)合成5-(脫羧脫氫松香-4-基)-3-芳氨基-1H-1,2,4-三唑;產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)IR,1HNMR,13CNMR和元素分析予以確認(rèn),并對(duì)合成出來(lái)的17種化合物的生物活性進(jìn)行了初步研究。測(cè)試結(jié)果表明,其中四種化合物對(duì)枯草桿菌抑菌率較高,另外四種化合物對(duì)大腸桿菌的抑菌效果較好.2除草活性1975年Boots公司開(kāi)發(fā)了第一個(gè)三唑類(lèi)早田除草劑三唑磺，可防除一年生本科雜草，但對(duì)闊葉雜草和多年生雜草防效較差；胺草唑是一種有絲分裂抑制劑，個(gè)國(guó)家上市，一直穩(wěn)居抗真菌藥市場(chǎng)領(lǐng)先地位，并被世界衛(wèi)生組織WHO指定為治療全身性真菌感染的首選藥物。近些年，氟康唑在臨床上的大量使用導(dǎo)致耐藥菌株不斷出現(xiàn)，再加上氟康唑水溶性較小，給藥方式受限，且對(duì)臨床上非白色念球菌如曲霉菌的治療效果不明顯，使得尋求廣譜高效新型抗真菌藥物的研究更加緊迫。近些年對(duì)氟康唑自身結(jié)構(gòu)修飾主要有以下四種方式:(1)利用氟康唑中醇輕基形成酷類(lèi)前藥，目前報(bào)道的有梭酸酷類(lèi)和磷酸醋類(lèi)，該類(lèi)藥物(如磷氟康哇)已有上市。(2)利用氟康唑中醇輕基形成醚類(lèi)化合物，但由于氟康吟特殊的結(jié)構(gòu)，醚類(lèi)化合物的制備困難而受到限制，目前該領(lǐng)域研究不多。(3)利用氟康哇中三唑環(huán)N原子形成季按鹽類(lèi)化合物，提高其水溶性，從而增強(qiáng)療效。(4)在氟康哇中三唑環(huán)c原子上引入新基團(tuán)，改善氟康唑的理化性質(zhì)并增強(qiáng)藥物與靶酶活性位點(diǎn)的疏水相互作用，提高抗真菌活性。研究表明，鹵代節(jié)基是重要的活性增效基團(tuán)，將其引入到三唑類(lèi)抗細(xì)菌、抗真菌藥物中可起到改善其藥物活性，降低毒性，降低藥物耐藥性等作用。在材料方面的應(yīng)用1.光穩(wěn)定性苯并三唑類(lèi)紫外線吸收劑和受阻胺類(lèi)自由基捕獲劑是聚合物常用的兩種類(lèi)型光穩(wěn)定劑,可以單獨(dú)使用也可復(fù)配使用,復(fù)配后由于具有協(xié)同作用而使應(yīng)用效果更佳,從分子設(shè)計(jì)和原子經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),設(shè)計(jì)在同一分子內(nèi)同時(shí)含有苯并三唑和受阻胺結(jié)構(gòu),使化合物具有紫外線吸收和自由基捕獲兩種功能的研究更具有發(fā)展?jié)摿?。邵玉昌、左洪亮[6]以3-(3-叔丁基-4-羥基-苯基)丙酸為起始原料經(jīng)重氮化、偶合、還原、酯化及酯交換反應(yīng)合成了4個(gè)分子中含受阻胺結(jié)構(gòu)的苯并三唑化合物,反應(yīng)總收率為444%~483%,在引入甲基哌啶醇的酯交換反應(yīng)中,在無(wú)溶劑條件下合成了目標(biāo)產(chǎn)物。通過(guò)1HNMR、MS和IR確定了化合物分子結(jié)構(gòu)。測(cè)定了它們紫外吸收光譜,該4個(gè)化合物在270~400nm均有較強(qiáng)的吸收峰。所合成的化合物分子中同時(shí)含有紫外吸收和捕獲自由基兩種功能,是一類(lèi)雙功能光穩(wěn)定劑。2.減阻特性目前,天然氣管輸減阻劑已成為天然氣輸送領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)。李峰、邢文國(guó)、張金嶺[7]等根據(jù)天然氣減阻劑的減阻機(jī)理,合成了巰基三唑化合物,經(jīng)復(fù)配得到一種新型天然氣減阻劑。該減阻劑中,巰基三唑化合物分子中含有N、S、O等電負(fù)性較大的原子,能夠吸附在輸氣管道內(nèi)表面上并形成一層光滑的彈性分子薄膜,其他復(fù)配物中含有N、O等電負(fù)性較大的原子,也有很好的協(xié)同吸附作用。在天然氣減阻劑室內(nèi)評(píng)價(jià)系統(tǒng)上對(duì)復(fù)配天然氣減阻劑進(jìn)行了減阻率測(cè)試,通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察到了減阻劑在鋼鐵表面上生成薄膜的形態(tài),檢驗(yàn)了減阻劑的成膜性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:構(gòu)成復(fù)配型減阻劑的2種組分單獨(dú)使用時(shí)減阻效果不大,但復(fù)配后其減阻性能得到極大提高,在25、前端壓力為520~650kPa時(shí),平均減阻率達(dá)到8.4%。3.緩蝕特性緩蝕劑的協(xié)同效應(yīng)是緩蝕過(guò)程中一個(gè)廣泛存在的現(xiàn)象。研究緩蝕劑的協(xié)同效應(yīng),對(duì)于充分發(fā)揮各種緩蝕組分的作用,降低緩蝕劑使用和處理成本,開(kāi)發(fā)不同環(huán)境條件下的新型復(fù)合緩蝕劑配方具有重要的意義。王慧龍[8]等人以苯甲酸、水合肼和水楊醛為反應(yīng)原料,合成了巰基三唑化合物(簡(jiǎn)稱(chēng)PASMT),利用動(dòng)電位掃描極化曲線法和交流阻抗法研究了PASMT與十二烷基二甲基芐基氯化銨(簡(jiǎn)稱(chēng)為1227)在1.0mol/LHCl介質(zhì)中對(duì)Q235鋼的協(xié)同緩蝕作用。結(jié)果表明,PASMT和1227之間存在著良好的協(xié)同效。1227通過(guò)對(duì)PASMT中非極性基團(tuán)屏蔽作用的強(qiáng)化、補(bǔ)充和完善,使二者復(fù)合后對(duì)HCl介質(zhì)中碳鋼腐蝕具有很好的抑制作用。同時(shí),利用Bockris–Swinkels吸附等溫方程計(jì)算了PASMT-1227協(xié)同緩蝕體系的相關(guān)吸附熱力學(xué)函數(shù)。展望由于三唑類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)類(lèi)型繁多,層出不窮,具有光譜的生理活性,如殺菌、殺蟲(chóng)、除草、抗病毒、調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)活性、抗腫瘤和材料催化活性。因而開(kāi)發(fā)研究一系列新的三唑類(lèi)化合物已經(jīng)引起廣大科研工作者的興趣，這對(duì)于三唑化合物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域的研究、應(yīng)用和發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。參考文獻(xiàn)[1]馮志祥,張萬(wàn)年,周有駿等.1-[2-(N-甲基-N-取代芐基)氨基-2-(2,4-二氟苯基)乙基]-1H-1,2,4-三唑類(lèi)化合物的合成及抗真菌活性[J],藥學(xué)學(xué)報(bào),1999,34(12):902.[2]蘇桂發(fā),霍麗妮,陳睿等.1-脫氫松香酰基-3-取代硫脲以及5-(脫羧脫氫松香-4-基)-3-芳氨基-1H-1,2,4-三唑化合物的合成與生物活性[J],化學(xué)學(xué)報(bào),2008,66(24).[3]王振軍,劉斌,李永紅等.1-取代-1H-1,2,3-三唑-4-甲酰胺類(lèi)化合物的設(shè)計(jì)合成與生物活性[J],有機(jī)化學(xué),2011,31(3).[4]孫婕,譚珍一,瞿斌等.苯并三唑化合物Bz引發(fā)4T1乳腺癌細(xì)胞凋亡[J],青島科技大學(xué)學(xué)報(bào),2009,30(4).[5]梁娜娜,李艷妮,葛志強(qiáng)等.基于QSAR/QSSR的苯并三唑化合物選擇性抑制PTP-1B的研究[J],化學(xué)學(xué)報(bào),2009,67(8).[6]