基本信息
- 项目名称：
- 3-溴哒嗪的合成与应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 3-溴哒嗪是哒嗪类衍生物是农药、医药等具有生物活性化合物的重要结构单元，具有较强的生理活性，哒嗪化学才得以迅速发展。将不同基团引入到哒嗪结构中，能产生具有各种活性的哒嗪类衍生物，使其在新型高效药物研制中起着重要作用 。
- 详细介绍：
- 本文合成了3-溴哒嗪，以3, 6-二氯哒嗪为原料首先与10%NaOH在100℃反应6 h生成3-氯-6-羟基哒嗪，然后在碳钯的催化作用下脱氯生成3-羟基哒嗪，最后与三溴氧磷在120℃条件下反应5 h，生成目标化合物：3-溴哒嗪。.摩尔总收率达36.3%，并通过熔点测定、1HNMR及元素分析确认产品。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 哒嗪及其衍生物具有多种生物活性，为了更好地了解3-溴哒嗪的合成、结构、性质及应用，我们对相关文献报道的合成路线进行了总结和探索。查阅相关的文献，了解目前相关领域的研究状况，确定合成方案，并对其进行一系列的实验。
科学性、先进性及独特之处
- 哒嗪类衍生物从天然产物中提取的技术尚没有实现，但因其特有的生理活性在医药、农药方面有广泛的应用，已成为近年来合成化学研究的热门课题。3-溴哒嗪作为一种重要的哒嗪衍生物，因其合成困难，目前市场价格昂贵。本路线步骤短，收率高，使成本价大大降低，为哒嗪衍生物的研究鉴定了基础。
应用价值和现实意义
- 3-溴哒嗪是哒嗪类衍生物的一种,作为一种重要的医药、农药中间体，广泛用于生产降压药、维生素 B4、抗肿瘤药以及辅助药的中间体，也用于生产高效低毒、广谱杀虫螨剂、除草剂等。
学术论文摘要
- 合成哒嗪类衍生物3-溴哒嗪, 最终得到的产物经400兆核磁共振和离子阱液质联用仪分析，其1HNMR谱图和ITMS质谱图完全吻合，确认为3-溴哒嗪。3-溴哒嗪是哒嗪类衍生物 ,是一种重要的医药、农药中间体 ，用于生产降压药、维生素 B4、抗肿瘤药以及辅助药的中间体 ，也用于生产高效低毒、广谱杀虫螨剂、除草剂等。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 通过熔点测定、1HNMR及元素分析确认产品
参考文献
- [1]辛炳炜.3-溴-6-甲基哒嗪的合成[J].化学试剂,2008,30(2)： 143-144. [2]辛炳炜.3,6-二甲基哒嗪的合成[J].德州学院学报,2007,(06)： 37-38. [3]吴剑,宋宝安,胡德禹,等.哒嗪类衍生物杀菌活性研究进展[J].农药,2008(9):625-628. [4]樊东波,戴立言,王晓钟， 等.哒嗪合成工艺的改进[J].化学世界,2007(9)： 549-552. [5]胡方中,张桂峰， 邹小毛， 等.3-取代苄氧基-6-(取代-1H-吡唑-1-基)哒嗪的合成与生物活性[J]. 有机化学,2008(7)：
同类课题研究水平概述
- 哒嗪类衍生物是一类具有良好生物活性的杂环化合物，一直是农药研究的热点之一，尤其是它的除草活性。其中最早商品化的哒嗪类除草剂是抑芽丹(Maleic hydroazide, MH)， 用量为2～5 kg/ha时，具有除草和植物生长调节活性，至今仍在许多国家使用。哒嗪类衍生物曾用于如杀菌剂哒菌清，杀虫剂哒嗪硫磷，除草剂哒草醚、哒草特，尤其是3-芳氧基取代的哒嗪类化合物，因其在结构上类似于具有高除草活性的二苯醚类化合物而具有很好的研究价值。据报道的多种3-芳氧基-6-取代哒嗪衍生物，初步除草活性测试结果表明，这类化合物具有很好的活性，其中6位被二甲氨基取代的化合物活性最好，可能是由于与哒嗪环相连的芳氧基容易离去的缘故，化合物的持效性很差。根据文献，增加一个亚甲基不仅能降低基团的离去能力、提高化合物的稳定性，有时也能提高化合物的柔韧性、增强其与受体的结合能力使生物活性倍增；含有 4-吗啡啉基或1-哌啶基的化合物因具有很好的除草活性而受到人们的关注。因此，辛炳炜等设计在苯环和氧原子之间插入一个亚甲基，并选择性地在哒嗪环的6位分别引入二甲氨基、4-吗啡啉基或1-哌啶基，以考察结构变化对活性的影响。通过反复探索和不断改进，优化了反应条件，简化了操作，提高了收率，得到36个未见报道的化合物，其中，最早商品化的哒嗪类除草剂马来酰肼(抑芽丹,maleichydrazide)，因其结构简单而引起人们广泛的注意，至今仍在许多国家使用。为了提高生物活性及选择性，对其结构的衍生和修饰研究一直没有间断过，先后出现了哒草特 (pyridate )、醚 草 敏(credazine)、氯草敏(chloridazon)等商品化的除草剂品种。辛炳炜等曾合成了3, 6-二芳氧基哒嗪、3-芳氧基-6-烷氧基哒嗪及 3-芳氧基-6-二甲氨基哒嗪，发现它们都具有不同程度的除草活性。辛炳炜等认为，由于卤素原子是芳氧基、烷氧基和二甲氨基的等排体，推测合成上述3-芳氧基-6-取代哒嗪类化合物的中间体也应该具有不同程度的除草活性。为此又合成了3-芳氧基-6-氯(氟)哒嗪，它们的结构均通过红外光谱、核磁共振氢谱及元素分析验证。对所有目标化合物进行了除草活性测定，部分化合物表现出较好的活性，取代基对活性有一定的影响，这为进一步研究该类化合物的结构与活性之间的关系，寻找更高活性的哒嗪类化合物提供了实验依据。
