專利名稱：1-雜環(huán)-5-苯基-2-戊烯-1-酮類化合物及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一類結構新穎的1-雜環(huán)-5-苯基-2-戊烯-l-酮類化合物及其制備方法， 以及該化合物在防治岈蟲中的應用。
背景技術：
蚜蟲屬于同翅目(//omo/7tera)蚜總科"; /w'^/o/^a)，是世界范圍的一類重要 害蟲，具有種類多、數(shù)量大、繁殖快、危害嚴重等特點。它除了直接取食農(nóng)作物，其
排泄的蜜露還可滋生多種霉菌，誘發(fā)煙霉病。此外蚜蟲還是傳播植物病毒病的首要昆 蟲媒介，特別是多年來持續(xù)的溫室效應造成的全球氣候變暖，使得蚜蟲越冬數(shù)量大為 增加，危害更為嚴重。隨著近年來新雜環(huán)類農(nóng)藥的不斷涌現(xiàn)，以及植物源殺蟲劑等領 域的研究進展，為新型蚜蟲控制劑的研發(fā)提供了新的思路。充分利用具有良好生物活 性的天然產(chǎn)物中的有效成分等物質，已成為創(chuàng)制新型蚜蟲控制劑的重要策略。在此策 略指導下，以天然產(chǎn)物中的有效成分為先導，引入其它化學類農(nóng)藥(如新煙堿類)的 活性基團，該類新型藥物極有可能既具有天然產(chǎn)物對環(huán)境友好、利于生態(tài)良性循環(huán)的 優(yōu)點，同時又具有化學類殺蟲劑作用迅速的特點，在未來的蚜蟲防治領域將有良好的 應用和發(fā)展前景。
瑞香狼毒(&e〃erac/2amaeyfl，e丄.)系瑞香科狼毒屬植物，俗稱斷腸草，其根可入 藥，性味苦平、有毒，有逐水祛痰破積殺蟲之功效。早前人們從瑞香狼毒中主要分離 獲得2類化合物，即黃酮類和香豆素類化合物，其中黃酮類化合物是二氫黃酮的二聚 體雙氫雙黃酮。另外，Hiroshi Tatematsu等從瑞香狼毒中還分得3種木脂體 Lirioresinol2B， Pinoresinol禾P Matairesiol,前兩者是芝麻類型，具有魚毒活性； MasatakeNiwa等人分得4禾中二砲原酸酯Huratoxin， Sabtoxin A , Ssimpiexin禾口 Pimelea factor P2 ，馮威健從瑞香狼毒中分得6種二萜活性成分,其中一個抗癌活性很 強的二萜為尼地嗎啉(Gnidimacrin)。另夕卜，劉桂芳等從瑞香狼毒中還分出(32谷甾醇 和胡蘿卜甙(Daucosterol)等化合物。瑞香狼毒應用于控制蚜蟲的研究則始于2002年， 四川大學侯太平等人發(fā)現(xiàn)瑞香狼毒提取物對棉蚜、麥蚜有良好的控制活性，并進行了 分離純化及結構鑒定，獲得了如(式-l)所示的化合物1，5-二苯基-2-戊烯酮式-1
已有一些1,5-二苯基-2-戊烯酮類似物的研究公開于下列文獻中如2007年Hou taiping等(Synthesis and structure—activity study of botanical aphicides 1,5-diphenyl-l-pentanone analogues.尸e^/c/(ie 5/0c/2em&fr7 awe/尸/ j^7.o/ogy， 2007, 89: 60~64)，該文獻雖然涉及了 1,5-二苯基-2-戊烯酮類似物的制備，但主要局限于對碳 鏈長度的變化，并沒有引入雜環(huán)；為了開發(fā)活性更高、具有良好環(huán)境相容性的結構新 穎的蚜蟲控制劑，仍需對瑞香狼毒中的活性成分1，5-二苯基-2-戊烯酮進行優(yōu)化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一類結構新穎的l-雜環(huán)-5-苯基-2-戊烯-l-酮類化合物及其制備方法， 以及該化合物在防治蚜蟲中的應用。
本發(fā)明所提供的瑞香狼毒類似物，是l-雜環(huán)-5-苯基-2-戊烯-l-酮類化合物，其結 構式為式I，
(式I)
其中，式I中，Y為
NCN
義 HN S
NN02
義 HN NH
U ，
NN02 HN八NCH;3
0
HN
本發(fā)明所提供的化合物可以按照如下方法進行制備
制備方法將苯基戊烯酰氯與Y所示化合物在堿性化合物存在下，在有機溶劑中 進行縮合反應，得到式I所示化合物 其反應方程式為
制備方法中，所述堿性化合物的用量是反應底物苯基戊烯酰氯與式Y所示化合物 總質量的10_50%;
4所述方法中，結構式如Y所示的化合物的來源為
1) 當Y為2-氰基亞氨基-l,3-噻唑烷，可以通過濱海欣興化工有限公司購買；
2) 當Y為2-硝基亞氨基-l，3-咪唑烷，可以通過江蘇省如東世聯(lián)精細化工廠購買；
3) 當Y為3-甲基-4-硝基亞氨基-l， 3， 5-噁二嗪，可以通過揚州天辰精細化工有 限公司購買；
4) 當Y為哌啶，可以通過隴西化工廠購買；
所述方法中，所述的堿性化合物為有機堿或無機堿，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。
所述有機溶劑包括脂肪族、脂環(huán)族或芳族的烴或其卣代產(chǎn)物諸如，苯、甲苯、 二甲苯、氯苯、二氯苯、石油醚、己烷、環(huán)己烷、二氯甲垸、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-甲基吡咯烷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。
上述反應可以在相對寬的溫度范圍內(nèi)進行的，反應溫度可為一1(TC至120°C，優(yōu) 選為2(TC至100°C。
所述方法中，還包括將反應產(chǎn)物進行層析純化。
本發(fā)明的制備化合物的方法，操作簡單，成本低，產(chǎn)物純化方法比較簡單。
以本發(fā)明化合物為活性成分的防治蚜蟲的藥物也屬于本發(fā)明的保護范圍。
實驗證明，本發(fā)明的化合物具有明顯的化學殺蚜蟲活性，對蚜蟲有直接的化學防 治效果，可以制備為蚜蟲防治劑。
在需要的時候，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、濕潤劑、吸收促 進劑、表面活性劑、潤滑劑、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構的基礎上，引入具有很好 化學殺蚜效果的新煙堿類農(nóng)藥含氮雜環(huán)活性基團，所得化合物對岈蟲具有良好的生物 活性，而且與瑞香狼毒中的活性成分(式-l)相比，更易合成，有在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實際應用的價值。
具體實施例方式
木發(fā)明可用以下實施例作進一步說明，但本發(fā)明并不僅限于這些實施例，下述實施例中的 方法，如無特別說明，均為常規(guī)方法。
實施例1、瑞香狼毒類似物(2巧-l-(2-氰基亞氨基-噻唑烷-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮(式 II所示的化合物)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2.2g5-苯基-2-戊烯酰氯的乙腈溶液，滴加完畢，于40。C反 應5h。將反應液冷卻至室溫，減壓脫去溶劑，得到紅色液體，然后將脫去溶劑后的產(chǎn) 物直接過硅膠柱進行層析分離，用體積比為1:1的乙酸乙酯和石油醚的混合液洗脫， 減壓脫溶除掉洗脫液，得到黃色液體2.2g，即為(2^-1-(2-氰基亞氨基-噻唑垸-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮，產(chǎn)率78.1%。
元素分析，結果為C， 63.08%; H, 5.25%; N, 14.91%.，理論值為C, 63.13%; H， 5.30%; N， 14.73%。
& NMR譜，結果為(S): 2.61~2.66(m, 2H, CH2CH2), 2'79 2.84(t， ^7.23Hz， 2H， CH2CH2)， 3.36~3.41(t, _/=7.29 Hz 2H， CH2-S); 4,37~4.22(t, /=7.32Hz， 2H， N-CH2); 7.01(d， J=15.3Hz, 1H， CH-CH=0), 7.04~7.37(m, 6H, Ar-2,3,4,5,6， CH=C)。
元素分析及氫譜數(shù)據(jù)證明其結構式如式II所示
實施例2、瑞香狼毒類似物(2￡)-1-(2-硝基亞氨基咪唑烷-1-基)-5-苯基-2-戊烯酮(式III 所示的化合物)的制備
按照實施例1制備方法制備(2￡)-1-(2-硝基亞氨基咪唑垸-1-基)-5-苯基-2-戊烯酮，其 中，以2-硝基亞氨基-l，3-咪唑垸為反應原料替代2-氰基亞氨基-噻唑烷，所用溶劑為N,N-二甲基甲酰胺，用氫化鈉替代哌啶，反應溫度為8(TC，反應時間為8h。
按照實施例1所述的純化方法對反應后產(chǎn)物進行純化，得到白色固體1.6g，即為 (2￡)-1-(2-硝基亞氨基咪唑垸-1-基)-5-苯基-2-戊烯酮，重量產(chǎn)率為46.2%。
元素分析，結果為C，58.39%;H, 5.50%; N， 19.71%，理論值C， 58.32%; H, 5.59%; N， 19.43%
(式n)!HNMR譜，結果為5: 2.57 2.60(m, 2H， CH2CH2), 2.77~2.83(m, 2H, CH2CH2), 3.47 3.53(m, 2H, CH2-N); 3.98~4.03(m, 2H， N-CH2); 7.10~7.40(m， 7H, Ar-2,3，4,5,6, CH=CH-C=0); 10.05(s， IH，NH).
元素分析及氫譜數(shù)據(jù)證明其結構式如式III所示。
實施例3、瑞香狼毒類似物(2￡)-1-(5-甲基-4-硝基亞氨基-1，3,5-噁二嗪-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮(式IV所示的化合物)的制備
按照實施例1制備方法制備(2￡)-1-(5-甲基-4-硝基亞氨基-1,3,5-噁二嗪-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮，其中，以3-甲基-4-硝基亞氨基-l,3,5-噁二嗪為反應原料替代2-氰基亞胺基-1,3-噻唑烷，所用溶劑為甲苯，所用堿性物質為吡啶，反應溫度為IOO'C，反應時間為6h。
按照實施例1所述的純化方法對反應后產(chǎn)物進行純化，得到白色固體2.1g，即為 (2￡)-1-(5-甲基-4-硝基亞氨基-1,3,5-噁二嗪-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮，產(chǎn)率為71.0%。
元素分析，結果為C, 56.32%; H, 5.85%; N, 17.41%;理論值C， 56.60%; H， 5.70%; N， 17.60%
!HNMR譜，結果為5: 2.53~2.58(m, 2H, CH2CH2), 2.76~2.81(t, J=7.29Hz， 2H， CH2CH2)， 3.18(s， 3H ， N-CH3), 4.90 (s, 2H, 0-CH2-N), 5.28(s, 2H， N-CH2-0), 6J4 6.40(dt, J=1.56, 15.18 Hz， 1H, =CH-C=0), 7.09 7.26(m， 4H, Ar-2,4,6, CH=C), 7.26 7.31(m, 2H, Ar-3,5)
元素分析及氫譜數(shù)據(jù)證明其結構式如式IV所示。
實施例4、瑞香狼毒類似物(2￡)-1-哌啶基-5-苯基-2-戊烯酮(式V所示的化合物) 的制備
按照實施例1制備方法制備(2￡)-1-哌啶基-5-苯基-2-戊烯酮，其中，以哌啶為反應 原料替代2-氰基亞胺基-l,3噻唑垸，所用溶劑為四氫呋喃，所用堿性物質為吡啶，反 應溫度為11(TC，反應時間為6h。
按照實施例1所述的純化方法對反應后產(chǎn)物進行純化，得到黃色液體2.1g，即為 (2￡)-1-哌啶基-5-苯基-2-戊烯酮，產(chǎn)率為84.0%。
元素分析，結果為C， 78.67%; H, 8.77%; N, 5.79%;理論值C, 78.97%; H, 8.70%; N,
75.76%
NMR譜，結果為5: 1.53 1.67(m,6H, Piperidine-3，4，5); 2.47~2.55(m, 2H, CH2CH2): 2,74 2.77(t, J=7.24Hz, 2H, CH2CH2)， 3.37~3.57(m, 4H, Piperidine-2，6); 6.16~6.22(m, 1H, =CH-C=0); 6.77~6.87(m, 1H， CH=C); 7.15~7.30(m, 5H, Ar陽H)
元素分析及氫譜數(shù)據(jù)證明其結構式如式V所示。
<formula>formula see original document page 8</formula>
(式V)
實施例5、本發(fā)明化合物的殺蚜活性
將陽性對照藥劑吡蟲啉原藥(由江蘇長隆化工有限責任公司提供)和實施例l一3 所得化合物樣品分別用用萬分之一天平于20ml稱量瓶稱取12mg (折百)化合物樣品，再 用1 5ml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的測定液。選擇帶蚜木槿葉，留下3 日齡若頓，將帶蚜葉片在藥液中浸漬5s，晾干后記錄蟲數(shù)放入加有保濕濾紙的培養(yǎng)皿中，加 蓋后放入(25士1)。C光照培養(yǎng)箱中。每個藥劑處理30頭以上。48小時后檢查結果。死亡判斷 標準為輕觸蟲體，不能正常爬行的害蟲個體視為死亡計算校正死亡率。結果如表-l所示，
表-i系列化合物對棉蚜的殺蟲活性
化合物死亡數(shù)總蟲數(shù)校正死亡
編 號率(％)
CK235/
吡蟲啉3030100
實施例1264259.6
實施例212898.2
實施例3424592.9
實施例4336250.4
結果表明，本發(fā)明的部分化合物對蚜蟲具有顯著的致死效果，初步判斷該類化合 物是具有良好應用前景的新型蚜蟲控制劑。
權利要求
1、一類結構新穎的1-雜環(huán)-5-苯基-2-戊烯-1-酮類化合物，其結構式為式I(式I)其中，式I中，Y為
2、 權利要求1所述的化合物的制備方法，是在堿性化合物存在下，在有機溶劑中由5-苯基-2-戊烯酰氯與結構式如式Y所示的化合物進行縮合反應，得到式I所述的 化合物；<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述堿性物質選自哌啶、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；
4、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述有機溶劑選自苯、甲苯、二 甲苯、氯苯、二氯苯、石油醚、己垸、環(huán)己垸、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 基吡咯垸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；所述有機溶劑特別優(yōu)選為甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、丁酮。
5、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述縮合反應的溫度為-l(TC一 120。C;優(yōu)選為20。C一10(TC。
6、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述方法中，還包括將反應產(chǎn)物進行層析純化。
7、 以權利要求1所述化合物為活性成分的藥物。
8、 根據(jù)權利要求8所述的藥物，其特征在于所述藥物是用于防治蚜蟲的藥物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含雜環(huán)5-苯基-2-戊烯酮類瑞香狼毒類似物及其制備方法與應用。該瑞香狼毒類似物，是結構式為式I所示的化合物，其中，式I中，Y為其中Y為2-硝基亞氨基咪唑烷、2-氰基亞氨基-1，3-噻唑烷、4-硝基亞氨基-1，3，5-噁二嗪以及哌啶等含氮雜環(huán)。本發(fā)明的化合物對蚜蟲具有良好的生物活性，而且與瑞香狼毒中的活性成分(圖-1)相比，更易合成，可以制備為蚜蟲防治劑，有在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實際應用的價值。
文檔編號A01N43/34GK101423502SQ20081022472
公開日2009年5月6日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權日2008年12月10日
發(fā)明者云 凌, 亮 孫, 孫玉鳳, 康鐵牛, 楊新玲, 楊紹祥, 邱慶正 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學