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哒嗪

哒嗪(英文名称“diazine”),又称邻二氮杂苯。有机化合物,是1、2位含两个氮杂原子的六元杂环化合物分子式C4H4N2,分子量80.09。哒嗪化合物具有优良广谱的抑菌、杀虫、除草和抗病毒活性,在哒嗪环分子中引入酰胺、杂环、甲氧基丙烯酸酯等活性基团,可为哒嗪类农药的发展提供更多、更广阔的发展空间。

CAS号:289-80-5

MDL号:MFCD00006463

EINECS号:206-025-5

RTECS号:UR5267000

BRN号:103906

PubChem号:248880 [1]

性状:液体

密度(g/mL,25/4℃):1.107

熔点(C):-8

沸点(C,常压):208

折射率:1.5225-1.5245

闪点(C):85

溶解性:能与水、苯、二甲基甲酰胺混溶。易溶于甲醇、乙醇、乙醚,几乎不溶于石油醚。 [1]

哒嗪是一个弱碱(pKa2.33),弱于吡啶,强于嘧啶、吡嗪,与苦味酸、盐酸等形成盐。

哒嗪不发生环氮原子的烷基化和质子化反应得到相应的双季铵盐产物,也不能生成双质子化哒嗪,显然,这只能是由于哒嗪分子内两个环氮原子是相连的,第一个氮原子上的正电荷作用足以阻止第二个氮原子上的质子化反应。

哒嗪不容易发生芳香的亲核和亲电取代反应;对高锰酸钾也很稳定;用醇和钠还原,即被开环而生成1,4-二氨基丁烷。 [1]

其它有害作用:该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。 [1]

1、摩尔折射率:22.43

2、摩尔体积(m3/mol):75.8

3、等张比容(90.2K):195.8

4、表面张力(dyne/cm):44.1

5、极化率(10-24cm3):8.89 [1]

1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:2

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积25.8

7.重原子数量:6

8.表面电荷:0

9.复杂度:30.5

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1 [1]

安全标识:S24/25。

危险标识:R36/37/38。 [2]

是嘧啶、吡嗪的同分异构体。两个氮原子占1、2两位的称为哒嗪,占1、3两位的称为嘧啶,占1、4两位的称为吡嗪,它们都是哒嗪的同分异构体。

它的两个非极性极限式a和b的相似性没有嘧啶和吡嗪那样高,a更为稳定,因此b参加共振较少,共振能12.3kcal/mol: [2]

哒嗪及其衍生物可用 1,4-二羰基化合物与肼缩合(见缩合反应),属于【4+2】型环合方法,形成二氢哒嗪,然后再经氧化形成哒嗪或哒嗪酮。

利用环重排和缩环反应合成哒嗪化合物,这是近些年采用的新方法。例如:苯基氮杂环丙烯在在环己烷中与四氯化钛在-78℃下作用生成3,6-二苯基哒嗪和2,5-二苯基吡嗪;3,4,5-三甲基吡唑于四氯化碳中生成3,4,6-三甲基-5-氯-哒嗪等。

实验室制哒嗪可用马来酸酐与肼反应。该反应首先生成哒嗪酮,再与三氯氧磷作用,最后还原成哒嗪。哒嗪酮也可由1,2-二羰基化合物、肼和任何一个带有α-活泼氢的羰基化合物发生三组分缩合反应作用而生成,一般产率很好。 [2]

长效磺胺药物 SMP是哒嗪的一个衍生物。哒嗪与苯并联,生成两种邻二氮杂萘,称为噌啉和酞啉。许多4-氨基噌啉衍生物具有抗疟的作用。酞啉的杂环部分被羟基取代的衍生物,具有发光的作用。 [2]

在农用化学品中,哒嗪衍生物因具有杀虫、抑菌、除草、抗病毒等广泛的生物活性,其合成和生物活性研究一直是热点。自4-羟基哒嗪酮作为植物生长调节剂投放市场以来,人们对哒嗪环母体进行了不断的结构修饰和改造,相继成功地开发了数十个哒嗪农药新品种,如哒嗪硫磷、哒嗪酮、哒草醚、杀草敏、哒草特、哒菌清等,为寻找高效低毒的新型农药提供了新途径。

具有抗菌活性的哒嗪类化合物

2000年,杨卓鸿等报道在浓度为500 μg/mL时,哒嗪化合物1对小麦锈病的防效为100% 。邹霞娟等报道在质量浓度为500μg/mL时,哒嗪化合物2对小麦锈病和水稻纹枯病的抑制率为60%和84. 6%,哒嗪化合物3对水稻纹枯病的抑制率为79.0%;哒嗪化合物4对水稻纹枯病抑制率为91.13%;哒嗪化合物5对小麦锈病抑制率为80% 。2001年,周懿波等报道在质量浓度为500 μg/mL时,哒嗪化合物6对水稻纹枯病和小麦赤霉病的抑制率为67.1%和58.1%;哒嗪化合物7对黄瓜灰霉病的抑制率为68.7%;哒嗪化合物6和8对番茄早疫病的抑制率分别为63.6%和64.5%;哒嗪化合物9对棉花立枯病的抑制率为58.1% 。2005年,刘卫东等报道在浓度为50mg/L时,哒嗪化合物10对小麦赤霉病的抑菌率为91%,对黄瓜灰霉病的抑菌率为90%。哒嗪化合物11对小麦赤霉病的抑菌率为91%;哒嗪化合物12对稻瘟病的抑菌率为100% 。2005年,曹松等报道哒嗪酮类化合物13,在浓度为500 mg/L时,对黄瓜炭疽病菌的抑制率为50% 。2007年,Wagnat等报道在浓度为64 μg/mL时,哒嗪化合物14、15和16对水稻胡麻叶斑病菌和棉花枯萎病菌的抑制率均为100% 。2009年,Wu等报道在浓度为50μg/mL时,哒嗪化合物17对小麦赤霉病菌的抑制率为60.5%,优于对照药剂恶霉灵对小麦赤霉病菌的抑制率。

哒嗪化合物具有优良广谱的抑菌、杀虫、除草和抗病毒活性,在哒嗪环分子中引入酰胺、杂环、甲氧基丙烯酸酯等活性基团,可为哒嗪类农药的发展提供更多、更广阔的发展空间。相信随着对哒嗪类衍生物研究的逐步深入,开发出高效、低毒、低残留、环境友好的哒嗪类农药品种是有希望的。 [2]


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