三唑类化合物的研究进展

三唑类化合物的研究进展

摘要:在现有的众多杂环化合物中，三唑类衍生物对过渡金属离子具有良好的配位性能，因而具有很高的生物活性。三唑类衍生物由于其广谱的生物活性及广阔的应用前景一直颇受人们青睐。本文综述了三唑类化合物在农业、医药、材料等领域的应用，展望了三唑类化合物的发展方向。

关键词:三唑化合物农业医药材料

前言:含氮杂环化合物有着独特的生物活性，毒性低，内吸性高，常被用作医药和农药的结构组成单元，在医药和农药合成方面起着重要的作用。其中三唑类化合物作为含氮杂环的重要组成部分,因其独特的结构特征而得到广泛的应用。本文综述了三唑类化合物在农业、医药、材料三方面的应用，对新型三唑化合物的研制和发展具有一定的现实意义。

在农药方面的应用

在农用化学品中，三唑类化合物己经被开发成为一类引人注目的超高效农药，其中已有几十个商业化的品种。目前对该类化合物的研究和开发仍很活跃，其研究的内容和主要目标是通过保留三唑环的分子结构而对其他部分进行适当的改造和修饰，以求达到进一步扩大杀菌谱和应用范围，进一步提高其生物活性和减少用药量。

1.杀菌活性

危害动植物而使动植物致病的有害生物主要是真菌、细菌和病毒。对植物而言，植物的主要病害是真菌病害。近30年来，三唑类杀菌剂以其高效、低毒、广谱而备受青睐。

三唑类化合物的高效杀菌活性引起国际农药界的高度重视，各大公司先后开发出一系列商品化的杀菌剂，如羟菌唑主要用于谷类作物防治矮形诱病、叶诱病、以及壳针孢、镰刀菌等病害；丙环唑主要对担子纲和子囊纲和半知纲中许多真菌有活；粉唑醇主要对担子菌纲和子囊菌纲的真菌有活性，如白粉病、诱病，对谷物白粉病有特效；酰胺唑具有保护、治疗作用，防治担子菌纲、子囊菌纲、半知菌纲引起的谷、水果、蔬菜和观赏植物的真菌病害；糠菌唑能防治谷类作物、葡萄、水稻、果树和蔬菜上的由担子菌纲、子囊菌纲、半知菌类病原菌引起的病害。

近几年来新研制的三唑类杀菌剂的结构出现以下几个特点:以多取代的三唑为母核，并对其它结构进行修饰，如以多个卤原子取代甲基上的氢原子;分子中含两个或两个以上手性碳原子;形成稠杂环等多个方法来达到提高活性或专一性的目的。

三唑苄胺类化合物具有高效、广谱抗真菌活性, 构效关系研究表明, 三唑类化合物的 R1为 2, 4-二氯或 2, 4-二氟取代基时抗真菌活性较好。冯志祥、张万年、周有骏[1]等人改进了 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)乙酮为原料, 经三唑烷基化与甲胺反应生成酮亚胺后还原(A法), 或与N -甲基甲酰胺进行L eukart反应( B 法) 。这两种方法原料易得, 反应简便,制得目标化合物的收率分别为 57. 6% 和 63. 2%

苏桂发、霍丽妮、陈睿[2]以广西的优势资源松香为原料,脱氢松香酸与亚硫酰氯、硫氰化钾反应得到脱氢松香酰异硫氰酸酯, 然后再与芳胺或者烷基伯胺反应得到 1-脱氢松香酸酰基-3-取代硫脲, 最后与水合肼反应合成 5-(脱羧脱氢松香-4-基)-3-芳氨基-1H-1,2,4-三唑; 产物的结构经 IR,1H NMR,13C NMR 和元素分析予以确认, 并对合成出来的 17 种化合物的生物活性进行了初步研究。测试结果表明,其中四种化合物对枯草杆菌抑菌率较高, 另外四种化合物对大肠杆菌的抑菌效果较好.

2 除草活性

1975年Boots公司开发了第一个三唑类早田除草剂三唑磺，可防除一年生本科杂草，但对阔叶杂草和多年生杂草防效较差；胺草唑是一种有丝分裂抑制剂，它在植株内不移动，主要通过触杀分生组织而起作用，芽前使用可使阔叶杂草不发芽，芽后使用使植株逐渐停止生

长，直至生长点死亡，幼株枯死。三唑磺

王振军、刘斌、李永红[3]等以吡唑酰胺类杀菌剂为模板, 应用“生物等排原理”设计了 1,2,3-三唑甲酰胺类具有等排结构的化合物, 从丙炔酸出发合成丙炔酰胺后, 利用 Cu(I)催化的 1,3-偶极环加成反应, 使其与叠氮化合物反应, 快速合成了 17 个结构新颖的1-取代-1H-1,2,3-三唑-4-甲酰胺类化合物. 当使用 Cu/C 催化时, 中间体 N-(3,4-二甲氧基苯基乙基)丙炔酰胺(4a)与 2,2,2-三氟乙基叠氮(14)在三乙胺作添加剂的条件下, 可以获得中等收率的偶联的 1,2,3-三唑化合物 17. 所有目标化合物都通过核磁共振氢谱, 元素分析或高分辨质谱的确认, 并测试了其生物活性. 结果表明, 该类化合物虽无明显的杀菌活性,但在 100 μg/mL 测试浓度下, 化合物 6a, 6e, 6k 和 6l 均表现出较好的除草活性。

在医药方面的应用

1.抗癌作用

含 1, 2, 3 三唑基的化合物、三氮唑糖苷衍生物, 都已被发现具有良好的抗肿瘤和抗病毒活性。类固醇类C17苯并三唑能够明显抑制前列腺癌细胞生长。4, 5, 6,7 tbro mo 1H benzot riazole 具有较强的生物活性, 能够抑制蛋白激酶 CK2, 诱导多种癌细胞凋亡。由此说明, 苯并三唑化合物具有一定的抗癌性。

孙婕、谭珍一、瞿斌[4]等将合成的3( 1H 1, 2,3 苯并三唑) -1 -( 4 氯苯基)- 1- 氧丙酮- 2 ，2, 4- 二氯苯甲酸酯( Bz) 作用于小鼠乳腺癌细胞系，考察了诱导细胞凋亡的生物学效应。结果表明, Bz 显

著抑制小鼠乳腺癌 4T 1 细胞的生长, 呈浓度和时间依赖性; 4T 1 细胞经 Bz作用后, 细胞增殖周期延长, 增殖速度减慢, AT Pase 活性降低; 膜电位检测结果表明, Bz 能够引起细胞线粒体膜电位显著下降。Bz 具有诱导小鼠乳腺癌 4T 1细胞凋亡的作用, 其机制可能是通过引发细胞线粒体膜电位下降而诱导细胞凋亡。

2.PTP-1B 抑制剂

蛋白酪氨酸磷酸酶 1B (PTP-1B)特异性抑制剂是近年来治疗 II 型糖尿病药物研发的热点. PTP-1B 与 T 细胞蛋白酪氨酸磷酸酶(TCPTP)同源性很高, 为了避免在使用PTP-1B抑制剂过程中对TCPTP 产生交叉抑制, 则需要设计开发对PTP-1B 具有高活性和高特异选择性的小分子化合物. 苯并三唑类化合物对 PTP-1B 的抑制活性很高, 并且其中一些化合物对 PTP-1B 表现出了较好的特异选择性, 具有良好的药用开发前景.

梁娜娜、李艳妮、葛志强[5]等人通过 CoMFA 和 CoMSIA 两种方法分别对该类化合物进行了三维定量结构-活性关系(3D-QSAR)和三维定量结构-选择性关系(3D-QSSR)研究, 并建立了相关的预测模型. 计算结果表明 PTP-1B 中的 Arg24 与化合物的氢键相互作用是提高选择性的重要因素, 并且在 R2位引入氢键供体且体积较大的强供电子基团, 将有利于化合物抑制活性的提高, 而在 R2位取代基的末端引入氢键受体且体积较大的强吸电子基团, 将有利于化合物选择性的提高.