專利名稱：：含氮雜環(huán)取代芳基丙烯酮類化合物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種含氮雜環(huán)的取代芳基丙烯酮類化合物及其制備方法，以及該類化合物在防治有害生物中的應(yīng)用。技術(shù)背景隨著近年來(lái)新雜環(huán)類農(nóng)藥的不斷涌現(xiàn)，以及植物源殺蟲(chóng)劑等領(lǐng)域的研究進(jìn)展，為新型農(nóng)藥的研發(fā)提供了新的思路；由于植物源活性物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)極其多樣，隨著現(xiàn)代分離技術(shù)和波譜結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)的發(fā)展，從天然活性物質(zhì)中尋找新穎的化學(xué)結(jié)構(gòu)，以此為先導(dǎo)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有獨(dú)特作用方式及良好環(huán)境相容性的新農(nóng)藥己成為一種有效途徑。瑞香狼毒CSfe〃erac/wm"^wmei:.)系瑞香科狼毒屬植物，很久以前人們即發(fā)現(xiàn)瑞香狼毒的根可以用來(lái)制成生物農(nóng)藥一植物殺蟲(chóng)劑，具有觸殺、胃毒、熏蒸等作用，可有效防治菜青蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)、大豆食心蟲(chóng)、棉紅蜘蛛、夜盜蟲(chóng)、松峭蛾、松毛蟲(chóng)、松葉蜂等，但是對(duì)活性成分并不明確，且主要集中于對(duì)乙醇提取物的研究。2001年候太平等人首次用正己烷提取瑞香素，從瑞香狼毒中分離出兩種對(duì)蚜蟲(chóng)有活性的化合物1，5-二苯基-1-戊酮(1)和1，5-二苯基-2-戊烯酮(2)。室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)表明，兩個(gè)化合物對(duì)棉蚜和麥二叉蚜(5b/^ap/^graw/""m)有較強(qiáng)的觸殺和拒食作用。觸殺試驗(yàn)中，24h后化合物(1)和(2)對(duì)麥二叉蚜的LC5o分別是440和195mg/L,對(duì)棉蚜的LC5。值分別是470和230mg/L;拒食試驗(yàn)中，48h后(l)和(2)在l000mg/L時(shí)對(duì)兩種蚜蟲(chóng)的拒食率分別為50%和70%。由于這兩個(gè)化合物來(lái)源有限，且不易合成，限制了它們?cè)诜乐窝料x(chóng)中的實(shí)際應(yīng)用，因此對(duì)瑞香狼毒中的活性成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造和修飾，可望發(fā)現(xiàn)具有實(shí)用價(jià)值的化合物。有關(guān)瑞香狼毒有效成分(1)和(2)的結(jié)構(gòu)改造，迄今為止僅有一篇文獻(xiàn)公開(kāi)手艮道，艮卩2007年Houtaiping等(Synthesisandstructure—activitystudyofbotanicalaphicidesl，5-diphenyl-l-pentanoneanalogues.尸eW/c/(ieB/oc/zem^/ryaw/P/z;^/o/ogy，2007,89:6064)的文章，該文獻(xiàn)雖然涉及了1,5-二苯基-1-戊酮(l)類似物的制備，但主要局限于對(duì)碳鏈長(zhǎng)度的改造，并沒(méi)有引入雜環(huán)，且僅僅測(cè)試了對(duì)蚜蟲(chóng)的生物活性；為了適應(yīng)新形勢(shì)下有害生物防治的要求，需要開(kāi)發(fā)更多結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于合成的有明顯生物活性的類似物，以降低藥物的合成難度及環(huán)境的污染。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一是公開(kāi)一類含氮雜環(huán)的取代芳基丙烯酮類化合物及其制備方法，及其在防治蚜蟲(chóng)、朱砂葉螨、小菜蛾等有害生物中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的之二是公開(kāi)上述類似物的制備方法。本發(fā)明目的之三在于公開(kāi)一類上述的化合物作為直接防治蚜蟲(chóng)、朱砂葉螨、小菜蛾的應(yīng)用。本發(fā)明所提供的是含氮雜環(huán)的取代芳基丙烯酮類化合物，其結(jié)構(gòu)式為式I，本發(fā)明所提供的化合物可以按照如下方法進(jìn)行制備-制備方法將呋喃丙烯酰氯、噻吩丙烯酰氯、取代苯基丙烯酰氯與結(jié)構(gòu)式如Y所示的化合物在堿性化合物存在下，在有機(jī)溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到式I所示的化合物。其反應(yīng)方程式為所述方法中，作為催化劑的堿性化合物的用量是取代芳基丙烯酰氯與結(jié)構(gòu)式如式Y(jié)所示的化合物總質(zhì)量的10—50%。其中R為H，F(xiàn),Cl，Br,CH30,C2HsO,2,4-Cl2,N02,CH:式I中，Y為:所述方法中，結(jié)構(gòu)式如Y所示的化合物均為市售原料。所述方法中，所述有機(jī)溶劑包括脂肪族、脂環(huán)族或芳族的烴或其鹵代產(chǎn)物-諸如，苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、石油醚、己垸、環(huán)己烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等；醚類如乙醚、二異丙醚、四氫呋喃或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚等；酮類如丙酮、丁酮或甲基異丁酮等；腈類如乙腈、丙腈或丁腈等；酰胺類如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-甲酰苯胺、N-甲基吡咯垸酮或六甲基磷酰三胺等；酯類如乙酸甲酯或乙酸乙酯等；亞砜類如二甲基亞砜；醇類如甲醇、乙醇、正-或異丙醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚等中的一種或一種以上任意組合。所述有機(jī)溶劑優(yōu)選為甲苯、苯、乙睛、石油醚和N，N-二甲基甲酰胺中的一種或一種以上任意組合。所述的堿性化合物為有機(jī)堿或無(wú)機(jī)堿，優(yōu)選為哌啶、氫氧化鈉、碳酸鉀、吡啶、三乙胺、碳酸鈉、甲醇鈉和氫化鈉等中的一種或一種以上任意組合。上述反應(yīng)可以在相對(duì)寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)溫度可為一1(TC至120°C，優(yōu)選為20。C至100。C。所述方法中，還包括將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行層析純化。以本發(fā)明化合物為活性成分的防治蚜蟲(chóng)、朱砂葉螨、小菜蛾的藥物也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。在需要的時(shí)候，在所述藥物中還可以加入一種或多種農(nóng)藥制劑中可接受的載體，所述載體包括農(nóng)藥制劑中常規(guī)的稀釋劑、賦形劑、填充劑、粘合劑、濕潤(rùn)劑、吸收促進(jìn)劑、表面活性劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑等。制成的藥物的劑型也是多樣的，可以是粉劑、乳劑、水劑、顆粒劑等。本發(fā)明的化合物在借鑒瑞香狼毒有效活性成分活性結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，引入具有很好化學(xué)殺蚜效果的吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)啉等新煙堿類農(nóng)藥的含氮雜環(huán)活性基團(tuán)，所得化合物對(duì)蚜蟲(chóng)、朱砂葉螨、小菜蛾具有良好的化學(xué)殺死活性，而且與瑞香狼毒有效活性成分相比，應(yīng)用范圍更廣，化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，活性良好，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中更具有實(shí)用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明的化合物具有明顯的生物活性，對(duì)蚜蟲(chóng)、朱砂葉螨、小菜蛾有直接的化學(xué)防治效果，可以制備為相應(yīng)的防治劑。本發(fā)明的制備化合物的方法，操作簡(jiǎn)單，成本低，產(chǎn)物純化方法比較簡(jiǎn)單。具體實(shí)施方式本發(fā)明可用以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例，下述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為常規(guī)方法。實(shí)施例1、(2五)-3-(4-氟苯基)-l-(2-氰基亞氨基-噻唑烷-3-基)-丙烯酮(A12)的制備在100mL的三口燒瓶中，投入1.27g2-氰基亞氨基-噻唑垸，1.5g哌啶和30mL乙腈，攪拌，再向其中加入2.0g4-氟-苯基丙烯酰氯的乙腈溶液，滴加完畢，于40。C反應(yīng)5h。將反應(yīng)液冷卻至室溫，減壓脫去溶劑，得到紅色液體。然后將脫去溶劑后的產(chǎn)物直接過(guò)硅膠柱進(jìn)行層析分離，洗脫液為乙酸乙酯和石油醚的混合液(V:V二h10)，減壓脫溶，得到白色固體2.3g，即為(2￡)-3-(4-氟苯基)-l-(2-氰基亞氨基-噻唑烷-3-基)-丙烯酮(A12)，產(chǎn)率85.0%。其W麗R譜數(shù)據(jù)見(jiàn)表l。同法制得其它含噻唑垸的取代芳基丙烯酮類化合物。實(shí)施例2、(2￡)-3-(4-氟苯基)-1-(2-硝基亞氨基-咪唑垸-1-基)-丙烯酮(八1)的制備按照實(shí)施例1制備方法制備，其中，以2-硝基亞氨基咪唑垸為反應(yīng)原料替代2-氰基亞氨基-l,3-噻唑垸，所用溶劑為DMF，用吡啶替代哌啶，反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間為8h。其余的反應(yīng)操作步驟同實(shí)施例1。按照實(shí)施例1所述的純化方法對(duì)反應(yīng)后產(chǎn)物進(jìn)行純化，得到白色固體產(chǎn)物1.9g，即為(2￡)-3-(4-氟苯基)-1-(2-硝基亞氨基-咪唑烷-1-基)-丙烯酮(八1)，重量產(chǎn)率為75%。其iHNMR譜見(jiàn)表l。同法制得其它含咪唑垸的取代芳基丙烯酮類化合物。實(shí)施例3、(2￡)-3-(4-氟苯基)-1-哌啶基丙烯酮(八23)的制備按照實(shí)施例1制備方法制備，其中，以哌啶為反應(yīng)原料替代2-氰基亞氨基-1,3-噻唑烷，所用溶劑為甲苯，所用堿性物質(zhì)為氫氧化鈉，反應(yīng)溫度為10(TC，反應(yīng)時(shí)間為6h。按照實(shí)施例1所述的純化方法對(duì)反應(yīng)后產(chǎn)物進(jìn)行純化，得到針狀固體產(chǎn)物2.3g，即為(2￡)-3-(4-氟苯基)-1-哌啶基丙烯酮^23)，產(chǎn)率為92.0%。其^隱譜結(jié)果見(jiàn)表l。同法制得其它含哌啶的取代芳基丙烯酮類化合物。下面表-1中列出了式I化合物結(jié)構(gòu)、熔點(diǎn)及氫譜數(shù)據(jù)，它們均是按照類似于前述實(shí)施例中所示的各種方法制備的。表-1式I化合物結(jié)構(gòu)式及氫譜數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>A27<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>A28H3COA29C2H50A30A31A32A33158-1591.491.65(m，6H,Piperidine-3，4，5),3曙533.68(m，4H，Piperidine-2，6)，7.49(d，1H，J=15.51，=CH-C=0),7.56(d，1H,J=15.54,CH=C)，7.99~8.03(m，2H，Ar-2，6)，8.218.26(m，2H，Ar-3，5)56-57L571.70(m，6H,Piperidine-3,4,5),3.583.65(m，4H，Piperidine-2，6)，3.82(s，3H,CH30-)，6.78(d,H,7=15=CH-C=0)，6.87~6.91(m，2H，Ar-2，6)，7.457.49(m，2H，Ar-3，5)，7.61(d，1H,7=15.40,CH=C)84-851.311.35(t，J=6,96Hz,3H,CH3CH20-)，1.581.61(m，6H，P—dine-3，4,5)，3.523.62(m,4H，Piperidine-2，6),4.024.09(q，J=6.98Hz，2H，CH3CH20-),6.90~6.95(m，2H,Ar-2，6)，7.09(d,1H,J=15.34，-CH-C=0),7.41(d,III，J-15.35，CH=C),7.62—7.67(m，2H，Ar-3,5)85-86.601.71(m，6H，Piperidine-3,4,5),2.37(s，3H,CHrAr)，3.603.66(m'4H，Piperidine-2，6)，6.89(d，1H，7=15.42，=C〖I-C=0)，7.137.36(m，4H,Ar-2'4,5，6)，7.61(d，1H，J=15.45，CH=C)110-1111.501.65(m,6H，Piperidine-3，4,5),3.53~3.64(m，4H,Piperidine-2,6)，7.25(d,1H，J=15.42，=CH-O0)，7.367.43(m，2H,Ar-3，4，5),7.45(d,III，7=15.48，CH=C)，7.697.72(m，2H，Ar-2，6)56-581.491.63(m,6H，Piperidine-3，4,5)，3-54(br-s，4H，Piperidine-2，6)，6.596.61(m，1H,Fu-4),6.84(d，JK3,39Hz^Fu-3)，6.81(d,1H，7=15.18,=CH-C=0)，7.30(d，1H，/=15.21,CH《)，7.77(d，聲1.74Hz,1H，F(xiàn)u-5)92-941.60~1.70(m，6H，Piperidine-3A5)，3.563.65(m,4H，Piperidine-2，6)'6.71(d，1H，J=Hz，15.12，=CH-C=0)，7.01-7.04(m，H,Thiophene-4),7.197.21(m，1H,Thiophene-3),7.267.31(m，1H，Thiophene-5)，7.78(d，_1H,15.12，CH=C)_實(shí)施例4、本發(fā)明化合物的殺蚜蟲(chóng)活性將陽(yáng)性對(duì)照藥劑吡蟲(chóng)啉原藥(由江蘇長(zhǎng)隆化工有限責(zé)任公司提供)和實(shí)施例1_3所得化合物樣品分別用萬(wàn)分之一天平于20ml稱量瓶稱取12mg(折百)化合物樣品，再用15ml移液槍取2ml丙酮/甲醇(1:1)混合溶劑加入稱量瓶，待其充分溶解后，加入18ml含有0.1%吐溫-80的水溶液，充分混勻，得600^ig/mL的測(cè)定液。選擇帶蚜木槿葉，留下3日齡若蚜，將帶蚜葉片在藥液中浸漬5s，晾干后記錄蟲(chóng)數(shù)放入加有保濕濾紙的培養(yǎng)皿中，加蓋后放入(25土l)'C光照培養(yǎng)箱中。每個(gè)藥劑處理30頭以上。48小時(shí)后檢查結(jié)果。死亡判斷標(biāo)準(zhǔn)為輕觸蟲(chóng)體，不能正常爬行的害蟲(chóng)個(gè)體視為死亡計(jì)算校正死亡率。結(jié)果如表-2所示，結(jié)果表明，在測(cè)試濃度下，本發(fā)明的化合物對(duì)蚜蟲(chóng)具有明顯的致死效果，部分化合物對(duì)蚜蟲(chóng)具有顯著的致死效果，初步判斷該類化合物是具有良好應(yīng)用前景的新型蚜蟲(chóng)控制劑。表-2式I化合物對(duì)棉蚜的殺蟲(chóng)活性<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實(shí)施例5、本發(fā)明化合物的殺螨活性檢測(cè)將陽(yáng)性對(duì)照藥劑噠螨靈(由農(nóng)業(yè)部藥檢所提供)和實(shí)施例1—3所得化合物樣品分別用萬(wàn)分之一天平于20ml稱量瓶稱取12mg(折百)化合物樣品，再用15ml移液槍取2ml丙酮/甲醇(1:1)混合溶劑加入稱量瓶，待其充分溶解后，加入18ml含有0.1。/。吐溫-80的水溶液，充分混勻，得600pg/mL的測(cè)定液。同法配得噠螨靈50|ag/mL。將轉(zhuǎn)接好朱砂葉螨的豆葉在藥液中浸漬5s，晾干后記錄蟲(chóng)數(shù)放入加有保濕濾紙的培養(yǎng)皿中，葉柄用保濕棉保濕，加蓋后放入(25士1)。C光照培養(yǎng)箱中。每個(gè)藥劑處理20頭以上。48小時(shí)后檢査結(jié)果。死亡判斷標(biāo)準(zhǔn)為輕觸蟲(chóng)體，不能正常爬行的害蟲(chóng)個(gè)體視為死亡。結(jié)果如表-3所示，結(jié)果表明，在測(cè)試濃度下，本發(fā)明的部分化合物對(duì)朱砂葉螨具有明顯的致死效果，初步判斷該類化合物是具有良好應(yīng)用前景的新型螨蟲(chóng)控制劑。表-3式I化合物對(duì)朱砂葉螨的殺蟲(chóng)活性<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)施例6、本發(fā)明化合物對(duì)小菜蛾的生物活性檢測(cè)將陽(yáng)性對(duì)照藥劑90.4%多殺菌素(由陶氏益農(nóng)提供)和實(shí)施例1—3所得化合物樣品分別用用萬(wàn)分之一天平于20ml稱量瓶稱取12mg(折百)化合物樣品，再用15mL移液槍取2mL丙酮/甲醇(1:1)混合溶劑加入稱量瓶，待其充分溶解后，加入18ml含有0.P/。吐溫-80的水溶液，充分混勻，得600iig/mL的測(cè)定液。同法配得多殺菌素10pg/mL。用打孔器器將干凈甘藍(lán)葉打成直徑2cm葉碟，在藥液中浸漬5s，晾干后葉背向上放入加有保濕濾紙的直徑6cm培養(yǎng)皿中，接入小菜蛾2齡幼蟲(chóng)10頭，加蓋后放入(27士i;rC光照培養(yǎng)箱中。72小時(shí)后檢查結(jié)果。死亡判斷標(biāo)準(zhǔn)為輕觸蟲(chóng)體，不能正常爬行的害蟲(chóng)個(gè)體視為死亡。結(jié)果如表-4所示，結(jié)果表明，在測(cè)試濃度下，本發(fā)明的部分化合物對(duì)小菜蛾具有明顯的致死效果，初步判斷該類化合物對(duì)小菜蛾具有良好的應(yīng)用前景。表-4式I化合物對(duì)小菜蛾的殺蟲(chóng)活性化合物校正死亡化合物校正死亡化合物校正死亡編號(hào)率％'編號(hào)率％編jf_率％<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求1、結(jié)構(gòu)式為式I的含氮雜環(huán)的取代芳基丙烯酮類化合物，id="icf0001"file="A2008102272380002C1.tif"wi="39"he="21"top="42"left="44"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>(式I)其中，式I中，X為id="icf0002"file="A2008102272380002C2.tif"wi="47"he="13"top="73"left="27"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>其中R為H，F(xiàn)，Cl，Br，CH3O，C2H5O，2，4-Cl2，NO2，CH3式I中Y為2、權(quán)利要求i所述的化合物的制備方法，是在堿性化合物存在下，在有機(jī)溶劑中由取代芳基丙烯酰氯與結(jié)構(gòu)式如Y所示的化合物進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到式I所述的化合物；3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述堿性物質(zhì)選自哌啶、氫氧化鈉、碳酸鉀、吡啶、三乙胺、碳酸鈉、甲醇鈉或氫化鈉中的一種或一種以上任意組合；所述有機(jī)溶劑選自苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、石油醚、己垸、環(huán)己烷、二氯甲垸、氯仿、四氯化碳、乙醚、二異丙醚、四氫呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、乙腈、丙腈或丁腈、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-甲酰苯胺、N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰三胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二甲基亞砜、甲醇、乙醇、正-丙醇、異丙醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚中的一種或一種以上任意組合，優(yōu)選為甲苯、丁酮、苯、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈或石油醚；所述有機(jī)溶劑特別優(yōu)選為甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、丁酮。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述縮合反應(yīng)的溫度為-10°C—120°C;優(yōu)選為20°C_100°C。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述方法中，還包括將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行層析純化。6、權(quán)利要求l所述化合物在蚜蟲(chóng)防治中的應(yīng)用。7、權(quán)利要求l所述化合物在朱砂葉螨防治中的應(yīng)用。8、權(quán)利要求l所述化合物在小菜蛾防治中的應(yīng)用。9、以權(quán)利要求1所述化合物為活性成分的藥物。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的藥物，其特征在于所述藥物是用于防治蚜蟲(chóng)、朱砂葉螨、小菜蛾的藥物。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種含氮雜環(huán)取代芳基丙烯酮類化合物(式I)及其制備方法與應(yīng)用。該類化合物結(jié)構(gòu)式如式I所示其中，式I中，X為(右式下所示)其中R為H，F(xiàn)，Cl，Br，CH<sub>3</sub>O，C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>O，2，4-二氯，NO<sub>2</sub>，CH<sub>3</sub>式I中，Y為2-硝基亞氨基咪唑烷、2-氰基亞氨基-1，3-噻唑烷以及哌啶等含氮雜環(huán)。本發(fā)明的化合物對(duì)蚜蟲(chóng)、朱砂葉螨、小菜蛾等有害生物具有良好的化學(xué)殺死活性，并且本發(fā)明部分化合物的生物活性與對(duì)照藥劑相當(dāng)，而且與天然的瑞香狼毒有效成分相比，本發(fā)明的化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易獲得，可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用。文檔編號(hào)A01N43/34GK101402606SQ200810227238公開(kāi)日2009年4月8日申請(qǐng)日期2008年11月25日優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日發(fā)明者佘永紅,云凌,亮孫,孫玉鳳,康鐵牛,李繼德,楊新玲,楊紹祥申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)