甲基芳基吡唑酸类化合物的合成文献综述
2020-03-27 11:27:17
文 献 综 述
1.1前言
吡唑为含有两个相邻氮原子的五元芳香杂环化合物,,具有杀虫、除草、抗菌、抗炎等多种生物活性,在农业、医药以及配位化学等领域都有广泛的应用。例如:P. L Sonthwick 在《杂环化学杂志》公布了制备4,6-二氨基-吡唑并[3,4-d]嘧啶类化合物的实验,希望能把它用作抗疟药物;美国专利US3760084 中则叙述了5-氨基-1-苯基吡唑对治疗温血动物炎症有效,该化合物在3 位上带有氢或低级烷基;日本专利昭64#8212;12644 叙述了制备4-氰硫基吡唑衍生物的制备方法并用作为杀菌剂;而英国梅-贝克公司的莱斯利#183;罗伊#183;哈顿则于1985 年发表了一系列取代的N-苯基吡唑化合物并发现它们具有杀节肢动物、植物线虫和蠕虫的活性。
我国是个农业大国,也是生产和消费农药的大国之一。在上个世纪90年代以前,我国主要以仿制国外农药为主,仿制农药为我国农业发展做出了极大的贡献。通过仿制国外先进的农药,我国也逐步建立了相对完善的农药产业体系。但是,在大量的仿制国外非专利农药的同时,我国自主研发的新农药品种很少,随着我国加入知识产权保护和世界贸易组织,研究开发出具有自主知识产权的新农药已是当务之急。
近年来中国农药工业发展十分迅速,多年以来,中国农药产量一直位居世界第二位,2005年首次突破百万吨大关,超过美国成为世界第一的农药生产大国。基于国内的原料配套、工艺、产业工人等配套升级,全球农药正在向中国转移。目前看来,转移正在加速进行中。而农药行业的高污染性决定了此行业本身具有集中生产性。国家的农药”十一五”规划也制定了组建20家大型农药企业、加大农药行业节能减排力度、产业加速向专业园区集中等产业政策。未来安全、高效、经济和使用方便的农药产品将成为市场的主流产品,绿色环保是农药行业发展的要求。未来几年中国农业生产每年需要农药均在30-35万吨。随着人们生活水平及环境意识的提高,高毒有机磷杀虫剂将逐步淡出市场,绿色农药将成为农民朋友的新宠,绿色经营将成为企业经营的新观念和新潮流。高效、低毒、低残留是农药产业的发展方向。绿色农药的特点是:(1)药效高,单位面积使用量小;(2)选择性高,对天敌和非靶标生物无毒或毒性很小;(3)对农作物无药害;(4)使用后在农作物和环境中无残留,即使有残留也能在短期内降解,生成无毒物质[2-4]。因此,应用绿色农药是控制暴发性害虫,提高粮食产量的重要措施之一,也是未来农药发展的必然趋势。
20世纪80年代以来,农药工业进入了快速发展时期,许多新型、高效、对环境友好的农药品种应运而生,其中杂环化合物占据了十分重要的地位。据统计,近年开发的新农药品种中有80%是含杂环的化合物[5],尤其含氮杂环化合物,包括烟碱类似物、吡唑、吡啶、吡咯、稠杂环及其它杂环类化台物的研究开发,成绩斐然,其中不但有杀菌剂、除草剂,而且也开发成功很多超高效的杀虫剂。近年来更是星火燎原,方兴未艾,为面临品种结构调整与更新换代要求的农药工业注人盎然生机。在世界农药的专利中,大约有90%[6]是杂环化合物,其中很多是超高效的农药,比如新的超高效除草剂,每公顷的用药量可以低到5-10克,比目前常用农药低100倍,因此农药的不良副作用至少也要减小100倍,甚至达到免除有害副作用的程度[7]。其重要的原因是杂环化合物农药具有”高效、低毒、安全”的特点。其中含氮杂环化合物由于其类似生物体内生物碱(如嘌呤、嘧啶等)结构,对靶标具有高度的专一性,具有较强的生物活性,并具有极好的环境相容性,是许多药物(包括农药和医药)的有效活性结构。在农用领域,许多农用杀菌剂(如多菌灵、粉锈宁等)结构中均含有杂环结构,特别是在最新开发的内吸型农用杀菌剂中,含氮杂环唑类化合物占有很大的比重。吡唑类衍生物作为杂环化合物中的一个活跃分支,日益引起人们的广泛关注。
1.2芳基吡唑衍生物
1.2.1新型芳基吡唑醛
吡唑及其衍生物是一类重要的杂环化合物,具有广泛的应用前景.含吡唑环结构的化合物已经在农药、医药、光电功能材料、染料、金属离子萃取剂、荧光探针、涂料、炸药等领域得到了广泛的应用[1-3].吡唑类化合物都具有较强的生物活性,比如具有抗细菌、抗病毒、抗结核、杀虫等活性;同时,这类化合物也具有消炎、抗惊厥、抗糖尿病、抗高血压、抗抑郁、麻醉、镇静、止疼的功能.芳香吡唑醛作为合成卟啉的重要中间体[4-5],在合成相应的具有生物活性的取代卟啉或者合成具有优良光电性能的取代卟啉方面具有十分重要的地位.常见的芳香醛一般经由vilsmeier反应合成[6-7],该方法原料易得,操作简单。
1.2.2 芳基吡唑腈