[发明专利]一种三唑并嘧啶类化合物及其合成和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种三唑并嘧啶类化合物及该化合物的合成方法和应用。

背景技术

乙酰羟酸合成酶（AHAS）是一种具有重要农学意义的靶标酶。目前许多除草剂正是通过抑制AHAS来发挥其除草活性的。AHAS抑制剂商品化品种有50余种，包括磺酰脲类、磺酰胺三唑酮类、咪唑啉酮类、三唑并嘧啶类、嘧啶硫代苯甲酸酯类等五大类。这些除草剂由于其高效、低毒的特点十几年来颇受人们青睐。但正是由于这种频繁的使用，AHAS抑制剂的抗性问题也随之凸显出来。AHAS抑制剂由于靶标单一，抗性发展十分迅速。研究表明编码AHAS催化亚基基因保守区中的6个氨基酸位点中的一个或多个被取代是产生这种抗性的重要原因之一，而在这6个氨基酸位点中，由于Trp574氨基酸残基决定着AHAS酶活性位点通道的形状，并在抑制剂与酶的结合中起着重要作用，所以W574L氨基酸残基的突变所造成的抗性问题最为严重。这一突变一旦发生，杂草几乎对所有类型的AHAS抑制型除草剂都将产生高抗性。

因此，针对W574L突变型AHAS酶设计新型抑制剂小分子显得尤为重要，而目前尚未有这样的新型抑制剂小分子被应用于除草剂领域。

发明内容

由于W574L突变型AHAS酶对现有的AHAS抑制剂存在严重的抗性问题，本发明的目的在于提供一种对W574L突变型AHAS酶具有高活性和一定反抗性的抑制剂小分子以及这类小分子的制备方法和在除草剂中的应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种三唑并嘧啶类化合物，其中，所述化合物具有式（1）所示的结构；

其中，R¹、R²、R³各自独立地为氢、三氟甲基、C1-C5的烷基，取代或未取代的苯基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基或卤素；

R⁴为氢、甲基、三氟甲基、取代的苯基或硝基；

R⁵为氢、卤素、甲基、三氟甲基、硝基、叔丁基或取代或未取代的苯基。

本发明还提供式（1）所示结构的化合物的制备方法，该方法包括：将式（4）所示结构的化合物在硫酸和醋酸的混合水溶液中水解，使-COOC₂H₅基团转化为-COOH基团；

本发明提供了式（1）所示的三唑并嘧啶类化合物在除草剂中的应用。

通过实施例1-34的结果可以看出，利用本发明的方法能够制得式（1）所示结构的三唑并嘧啶类化合物。

通过测试例1-34的结果可以看出用本发明所提供的三唑并嘧啶类化合物同时处理野生型AHAS酶和W574L突变型AHAS酶时，突变体对化合物的抑制作用均表现出敏感性，特别是化合物Y11013、Y11154表现出了强的对W574L突变型AHAS酶的抑制作用，说明本发明所提供的三唑并嘧啶类化合物能够应用于对W574L突变型AHAS酶的抑制。

并且，本发明的部分三唑并嘧啶类化合物对于抗性杂草的防效优于现有常用除草剂苯磺隆、双草醚和阔草清。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种三唑并嘧啶类化合物，所述化合物具有式（1）所示的结构；

其中，R¹、R²、R³各自独立地为氢、三氟甲基、C1-C5的烷基，取代或未取代的苯基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基或卤素；R⁴为氢、甲基、三氟甲基、取代的苯基或硝基；R⁵为氢、卤素、甲基、三氟甲基、硝基、叔丁基或取代或未取代的苯基。