本發(fā)明屬有機化學領域，涉及細辛素類衍生物，尤其涉及系列具有殺蟲活性的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物及其制備方法和該系列衍生物在制備天然產(chǎn)物殺蟲劑中的應用。
背景技術：
細辛素是一個甲撐二氧苯基類化合物，英文名稱為sarisan，化學名稱為1-烯丙基-2-甲氧基-4,5-亞甲二氧基苯，主要從傘形科植物Ligusticum mutellina、胡椒科植物Piper solmsianum C.DC，Piper guineense，Piper sarmentosum和馬兜鈴科植物華細辛(Asarum sieboldii Miq.)的葉或全草中提取而得。
細辛素在抑菌、抗敗血癥，殺蟲等活性方面已有文獻報道，如：文獻[Villegas M,Vargas D,Msonthi J D,et al.Isolation of the antifungal compounds falcarindiol and sarisan from Heteromorpha trifoliata[J].Planta medica,1988,54(01):36-37.]報道了細辛素具有抑制真菌生長活性；文獻[Seo C S,Lee Y K,Kim Y J,et al.Protective effect of lignans against sepsis from the roots of Saururus chinensis[J].Biological and Pharmaceutical Bulletin,2008,31(3):523-526.]報道了細辛素具有抗敗血癥活性；[張靜,馬志卿,馮俊濤.細辛醚對家蠅和淡色庫蚊的生物活性[J].農(nóng)藥學學報,2005,7(1),85-87.]報道了其對衛(wèi)生害蟲家蠅及淡色庫蚊具有毒殺活性，有望開發(fā)成新的衛(wèi)生害蟲防治劑；文獻[Passreitera C.M.,Akhtarb Y.,Isman M.B.Insecticidal Activity of the Essential Oil of Ligusticum mutellina Roots[J].Z.Naturforsch.2005,60c:411-414.]和[Arnason J T,Durst T,Foster B.Derivatives of dillapiol and related monolignans and use thereof:U.S.Patent Application 13/469,870[P].2012-5-11.]報道了細辛素對粘蟲和埃及伊蚊具有較好毒殺活性。然而，在細辛素的合成和衍生物的研究方面，因其結構簡單，活性修飾位點較少，目前，有關細辛素的合成及結構修飾的研究報道相對較少。在1987年，Schuda P.F.和William A.合成異黃酮類化合物時，利用3,4-亞甲二氧基苯胺(胡椒胺)合成作為異黃酮類化合物的中間體細辛素[Schuda P.F.,William A.Price.Total synthesis of isoflavones:jamaicin,calopogonium isoflavone-B,pseudobaptigenin,and maxima substance-B.Friedel-Crafts acylation breactions with acid-senstive substrates[J].J.Org.Chem.1987,52(10):1972-1979.]。2000年，Sherry L.Majerus在合成dillapiol時，利用3,4-亞甲二氧基苯酚(芝麻酚)也合成了細辛素[Sherry L.M.,Najma A.,Sasmita T.,Tony D.New syntheses of dillapiol[4,5-dimethoxy-6-(2-propenyl)-1,3-benzodioxole],its 4-methylthio and other analogs[J].Can.J.Chem.2000,78:1345-1355.]。2008年，Lei X.采用同樣的方法合成了細辛素，將其作為合成苯丙素類化合物Tricycloillicinone和illicinole的一個中間體[Lei X.,Dai M.,Hua Z.,Danishefsky S.J.Biomimetic total synthesis of tricycloillicinone and mechanistic studies toward the rearrangement of prenyl phenyl ethers[J].Tetrahedron Lett.2008,49:6383-6385.]。2009年，Liron F.合成了細辛素，又以其為原料進一步合成了木脂素類化合物Carpanone[Liron F.,Fontana F.,Zirimwabagabo J.-O.,Prestat G.,Rajabi J.,Rosa C.L.,Poli G.A New Cross-Coupling-Based Synthesis of Carpanone[J].Org.Lett.2009,11(19):4378-4381.]。而對其進行結構優(yōu)化、衍生物合成的研究，只有在2007年，李日升等對其C-2位進行醚化和酯化的修飾，共計合成了10個細辛素類衍生物，后測定了其對三齡東方粘蟲的殺蟲活性，部分化合物表現(xiàn)出很好的殺蟲活性，在24h時達到90％致死率[李日升,周文明,李曉可,鄒陽.細辛素及其衍生物的合成與生物活性[J].西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版),2007,35(6):232-234；鄒陽,李日升,周文明.細辛素衍生物的合成及生物活性研究[J].西北農(nóng)業(yè)學報.2008,17(4),156-159]。為此，本發(fā)明制備了系列3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物，并對其殺蟲活性進行了測定，有望制備成新型天然產(chǎn)物殺蟲劑。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，提供系列高效、低毒具有殺蟲活性的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物；另一目的在于提供該類衍生物的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過下列技術措施得以實現(xiàn)：
所述系列新的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物，其特征在于，其化學通式為：
其中R分別為：
上述的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物的制備方法，其特征在于，以芝麻酚為原料通過一系列反應，得到3-醛基細辛素，然后分別與不同的芳基酰肼反應，得到系列3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物，具體按下列步驟制備：
將3-醛基細辛素與不同的芳基酰肼用無水乙醇溶解，加熱至回流，TLC跟蹤檢測，反應結束后，減壓濃縮將乙醇旋干后，加入DMSO使其溶解，后加入碘粒及無水K2CO3，然后置于100-110℃油浴條件下反應，TLC跟蹤檢測，反應結束后加入飽和的硫代硫酸鈉溶液，除去碘，后用乙酸乙酯萃取，合并有機相，經(jīng)干燥，濃縮后用硅膠柱層析分離得到目標物。
3-醛基細辛素與芳基酰肼的摩爾比為：1:1.1。
所用的芳基酰肼分別為：
苯甲酰肼、鄰氟苯甲酰肼、鄰氯苯甲酰肼、鄰溴苯甲酰肼、間氟苯甲酰肼、間氯苯甲酰肼、間溴苯甲酰肼、對氟苯甲酰肼、對氯苯甲酰肼、對溴苯甲酰肼、鄰甲苯甲酰肼，間甲苯甲酰肼、對甲苯甲酰肼、鄰甲氧基苯甲酰肼、間甲氧基苯甲酰肼、對甲氧基苯甲酰肼、對氰基苯甲酰肼、煙肼、異煙肼、2-乙氧基煙酰肼、2-噻吩甲酰肼。
3-醛基細辛素的制備方法：
將芝麻酚用丙酮溶解，然后加入3-溴丙烯，60-65℃條件下回流反應，TLC檢測，反應完全后，減壓濃縮柱層析分離得化合物b；將化合物b用N,N-二甲基苯胺溶解，于180-190℃條件下回流反應，調(diào)節(jié)pH至4-5，用乙酸乙酯萃取，合并有機相，經(jīng)干燥，減壓濃縮后柱層析分離，得化合物c；將化合物c用無水甲苯溶解，置于冰浴下攪拌備用，在氮氣保護下加入DBU(1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯)，后緩慢滴加無水四氯化錫，室溫攪拌，在氮氣保護下與油浴回流反應，TLC跟蹤檢測，反應結束后減壓濃縮，殘渣用硅膠柱層析分離得化合物d；化合物d用丙酮溶解，后加入無水K2CO3和CH3I，室溫條件下反應，反應完全后過濾除去K2CO3，減壓濃縮后硅膠柱層析分離得3-醛基細辛素。
芝麻酚與3-溴丙烯的摩爾比優(yōu)選：1:1.2；
化合物c與DBU摩爾比優(yōu)選：1:1.2。
經(jīng)實驗證明，本發(fā)明制得的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物對三齡粘蟲具有較好的生長抑制和毒殺活性，且部分化合物的活性高于已商品化的天然產(chǎn)物農(nóng)藥川楝素，故有望用于制備優(yōu)良的天然產(chǎn)物殺蟲劑。且制備方法簡單，收率高。
具體實施方式
以下通過實施例對本發(fā)明做進一步詳細闡述。
實施例1 3-醛基細辛素的合成
將3.3g芝麻酚用丙酮溶解，后加入3.5g的3-溴丙烯，60℃條件下回流反應，TLC檢測，反應完全后，減壓濃縮柱層析分離得化合物b；化合物b用適量的N,N-二甲基苯胺溶解，于190℃條件下回流反應約5h，然后用質(zhì)量百分比10％的鹽酸調(diào)節(jié)pH至5，用乙酸乙酯萃取，合并有機相，無水Na2SO4干燥，減壓濃縮后柱層析分離，得化合物c；將化合物c用無水甲苯溶解，置于冰浴下攪拌備用，在氮氣保護下加入適量DBU，后緩慢滴加適量無水四氯化錫，室溫攪拌20min后，在氮氣保護下與油浴回流反應，TLC跟蹤檢測，反應結束后減壓濃縮，殘渣用硅膠柱層析分離得化合物d；化合物d再用適量丙酮溶解，后加入一定量的無水K2CO3和CH3I，室溫條件下反應約48h，反應完全后過濾除去K2CO3，減壓濃縮后硅膠柱層析分離得3-醛基細辛素。
3-醛基細辛素(e)的理化性質(zhì)：
1)、黃色固體，熔點100-101℃。
2)、3-醛基細辛素的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3010cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2973,2872cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1084cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、3-醛基細辛素的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:10.28(s,1H,-CHO),6.90(s,1H,H-6),6.10(s,2H,-OCH2O-),5.87-5.97(m,1H,H-2′),5.06-5.13(m,2H,H-3′),3.81(s,3H,-OCH3),3.35(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).。
實施例2 3-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物1)
將0.033g 3-醛基細辛素與0.0225g苯甲酰肼用無水乙醇溶解，加熱至回流，TLC跟蹤檢測，反應結束后，減壓濃縮將乙醇旋干后，加入適量的DMSO使溶解，后加入0.0457g碘粒及0.0622g無水K2CO3，然后置于100℃油浴條件下回流反應，TLC跟蹤檢測，反應結束后加入適量飽和的硫代硫酸鈉溶液，除去碘，后用乙酸乙酯萃取，合并有機相，無水Na2SO4干燥，濃縮后用硅膠柱層析分離得到化合物1純品。
化合物1的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點76-78℃。
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3006cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2976,2905cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1056cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.14-8.16(m,2H,-Ar),7.52-7.56(m,3H,-Ar),6.83(s,1H,H-6),6.10(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.12(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.80(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:164.38,159.56,150.20,146.04,144.45,136.62,131.67,129.09,126.99,126.51,123.92,116.41,112.18,105.08,102.28,62.61,33.57.。
實施例3 3-(5-鄰氟苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物2)
采用實施例2所述方法合成化合物2，化合物2的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點86-87℃。
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3076cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2978,2950cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1049cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.15-8.19(m,1H,-Ar),7.52-7.58(m,1H,-Ar),7.24-7.34(m,2H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.82(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:161.50,160.06,158.81,150.20,146.16,144.46,136.69,133.56,133.47,130.02,126.74,124.72,124.68,117.09,116.88,116.47,112.41,112.30,102.48,101.91,62.71,33.54.。
實施例4 3-(5-鄰溴苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物3)
采用實施例2所述方法合成化合物3，化合物3的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點74-75℃。
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3075cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2999,2942cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1044cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.05(dd,J＝8.0,2.0Hz,1H,-Ar),7.56(dd,J＝8.0,0.8Hz,1H,-Ar),7.40-7.50(m,2H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.80(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:163.07,160.10,150.22,146.16,144.45,136.68,133.30,132.40,131.45,131.22,127.10,126.73,123.35,116.48,112.32,102.48,101.92,62.81,33.53.。
實施例5 3-(5-鄰氯苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物4)
采用實施例2所述方法合成化合物4，化合物4的理化性質(zhì)如下：
1)、黃色固體，熔點88-89℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3008cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2944,2914cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1042cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:7.98(dd,J＝7.6,1.6Hz,1H,-Ar),7.76(d,J＝8.0Hz,1H,-Ar),7.38-7.49(m,2H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.90-6.00(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.81(s,3H,-OCH3),3.41(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:163.60,160.10,150.24,146.16,144.45,136.67,134.52,132.48,131.87,127.61,126.73,125.48,121.82,116.48,112.33,102.47,101.91,62.86,33.54.
實施例6 3-(5-間氟苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物5)
采用實施例2所述方法合成化合物5，化合物5的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點151-153℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3077cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2974,2921cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1050cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:7.94(d,J＝8.0Hz,1H,-Ar),7.82-7.85(m,1H,-Ar),7.48-7.54(m,1H,-Ar),7.22-7.28(m,1H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.13(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.00(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.81(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:164.12,163.59,161.66,159.90,150.15,146.11,144.47,136.64,130.98,130.90,126.78,125.78,122.83,122.80,118.91,118.70,116.49,114.18,113.94,112.37,102.49,101.81,62.62,33.55.。
實施例7 3-(5-間氯苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物6)
采用實施例2所述方法合成化合物6，化合物6的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點115-116℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3080cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2973,2941cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1047cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.13(d,J＝1.6Hz,1H,-Ar),8.03(dt,J＝7.6,1.6Hz,1H,-Ar),7.45-7.54(m,2H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.13(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.80(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:163.46,159.93,150.14,146.11,144.47,136.63,135.24,131.79,130.46,126.97,126.77,125.56,125.14,116.50,112.38,102.50,101.78,62.63,33.55.
實施例8 3-(5-間溴苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物7)
采用實施例2所述方法合成化合物7，化合物7的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點119-120℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3079cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2937cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1047cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.28(d,J＝2.0Hz,1H,-Ar),8.08(d,J＝8.0Hz,1H,-Ar),7.69(dt,J＝8.0,0.8Hz,1H,-Ar),7.39(t,J＝8.0Hz,1H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.13(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.80(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:163.32,159.94,150.14,146.11,144.48,136.63,134.71,130.66,129.83,126.77,125.78,125.58,123.13,116.50,112.39,102.50,101.77,62.6,33.55.。
實施例9 3-(5-對氟苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物8)
采用實施例2所述方法合成化合物8，化合物8的理化性質(zhì)如下：
1)、黃色固體，熔點101-103℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3063cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2911cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1071cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.13-8.17(m,2H,H-6),7.20-7.26(m,2H,H-6),6.84(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.80(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:166.10,163.81,163.58,159.61,150.13,146.05,144.45,136.66,129.37,129.28,126.74,120.30,120.26,116.55,116.47,116.33,112.25,102.45,101.92,62.59,33.56.。
實施例10 3-(5-對氯苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物9)
采用實施例2所述方法合成化合物9，化合物9的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點111-113℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3089cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，3000,2934cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1052cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.07(d,J＝8.4Hz,2H,-Ar),7.50(d,J＝8.4Hz,2H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.79(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.8Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:163.80,159.75,150.13,146.07,144.46,138.03,136.64,129.48,128.30,126.75,122.41,116.48,112.31,102.46,101.85,62.60,33.55.。
實施例11 3-(5-對溴苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物10)
采用實施例2所述方法合成化合物10，化合物10的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點128-129℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3087,3070cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2974,2931cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1115cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.00(d,J＝8.4Hz,2H,-Ar),7.66(d,J＝8.4Hz,2H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.79(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.8Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:163.90,159.78,150.13,146.08,144.46,136.64,132.45,128.44,126.76,126.45,122.85,116.49,112.33,102.47,101.85,62.61,33.55.。
實施例12 3-(5-鄰甲基苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物11)
采用實施例2所述方法合成化合物11，化合物11的理化性質(zhì)如下：
1)、黃綠色固體，熔點99-100℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3005cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2955,2923cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1048cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.03(d,J＝7.6Hz,1H,-Ar),7.41-7.45(m,1H,-Ar),7.32-7.37(m,2H,-Ar),6.83(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.81(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′),2.78(s,3H,-CH3).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:164.87,159.15,150.19,146.04,144.42,138.64,136.72,131.77,131.22,129.12,126.72,126.18,123.02,116.44,112.12,102.41,102.16,62.66,33.56,22.10.。
實施例13 3-(5-間甲基苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物12)
采用實施例2所述方法合成化合物12，化合物12的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點105-106℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3005cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2907,2846cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1043cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:7.98(s,1H,-Ar),7.92(d,J＝6.8Hz,1H,-Ar),7.35-7.43(m,2H,-Ar),6.84(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.79(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′),2.45(s,3H,-CH3).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:164.81,159.48,150.14,146.04,144.43,138.97,136.72,132.57,128.98,127.54,126.66,124.21,123.80,116.43,112.13,102.44,102.09,62.60,33.57,21.37.。
實施例14 3-(5-對甲基苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物13)
采用實施例2所述方法合成化合物13，化合物13的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點113-114℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3082,3002cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2940,2909cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1055cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為:δ:8.02(d,J＝8.0Hz,2H,-Ar),7.31(d,J＝8.0Hz,2H,-Ar),7.18-7.20(m,1H,-Ar),6.82(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.89-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.79(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′),2.44(s,3H,-CH3).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:164.79,159.30,150.14,146.02,144.42,136.73,129.78,127.02,126.65,121.17,116.42,112.07,102.42,102.14,62.59,33.57,21.68.。
實施例15 3-(5-鄰甲氧基苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物14)
采用實施例2所述方法合成化合物14，化合物14的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點118-119℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3073cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2948,2913cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1044cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1HNMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.01(dd,J＝7.6,1.6Hz,1H,-Ar),7.49-7.54(m,1H,-Ar),7.06-7.11(m,2H,-Ar),6.82(s,1H,H-6),6.11(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.98(s,3H,-OCH3),3.80(s,3H,-OCH3),3.41(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:163.45,159.34,157.98,150.22,146.04,144.37,136.78,133.07,130.71,126.59,120.81,116.37,113.14,111.97,102.39,102.30,62.63,56.00,33.58.。
實施例16 3-(5-間甲氧基苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物15)
采用實施例2所述方法合成化合物15，化合物15的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點93-94℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3003cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2976,2944cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1045cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:7.69-7.73(m,2H,-Ar),7.41(t,J＝8.0Hz,1H,-Ar),7.08(t,J＝8.4,2.4Hz,1H,-Ar),6.83(s,1H,H-6),6.12(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.90(s,3H,-OCH3),3.81(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:164.58,160.00,159.61,150.16,146.07,144.44,136.70,130.23,126.69,125.04,119.46,118.14,116.45,112.19,111.78,102.44,102.02,62.60,55.55,33.57.。
實施例17 3-(5-對甲氧基苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物16)
采用實施例2所述方法合成化合物16，化合物16的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點123-124℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3068,3004cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2981,2948cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1057cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.07(d,J＝8.8Hz,2H,-Ar),7.01(d,J＝8.8Hz,2H,-Ar),6.82(s,1H,H-6),6.11(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.89(s,3H,-OCH3),3.79(s,3H,-OCH3),3.41(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:164.58,162.38,159.06,150.11,145.97,144.40,136.74,128.83,126.64,116.46,116.41,114.52,112.00,102.39,102.19,62.57,55.48,33.58.。
實施例18 3-(5-對氰基苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物17)
采用實施例2所述方法合成化合物17，化合物17的理化性質(zhì)如下：
1)、黃色固體，熔點178-180℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3077cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2980,2947cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，2225cm-1為氰基吸收，1069cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.25(d,J＝8.4Hz,2H,-Ar),7.82(d,J＝8.4Hz,2H,-Ar),7.38-7.49(m,2H,-Ar),6.86(s,1H,H-6),6.13(s,2H,-OCH2O-),5.91-5.99(m,1H,H-2′),5.09-5.14(m,2H,H-3′),3.81(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.8Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:163.03,160.49,150.16,146.20,144.53,136.55,132.91,127.82,127.46,126.91,117.94,116.58,115.20,112.67,102.55,101.53,62.65,33.54.。
實施例19 3-(5-3-吡啶基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物18)
采用實施例2所述方法合成化合物18，化合物18的理化性質(zhì)如下：
1)、淡黃色固體，熔點125-126℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3074cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2974,2941cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1046cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:9.36(s,1H,-Ar),8.79(d,J＝4.8Hz,1H,-Ar),8.46(d,J＝8.0Hz,1H,-Ar),7.49-7.52(m,1H,-Ar),6.86(s,1H,H-6),6.13(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.10-5.14(m,2H,H-3′),3.82(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:162.39,160.22,152.18,150.16,147.76,146.17,144.51,136.59,134.50,126.86,123.95,120.60,116.54,112.54,102.52,101.64,62.65,33.54.。
實施例20 3-(5-4-吡啶基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物19)
采用實施例2所述方法合成化合物19，化合物19的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點125-127℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3002cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2973,2932cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1045cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.84(d,J＝5.2Hz,2H,-Ar),8.01(d,J＝6.0Hz,1H,-Ar),7.49-7.52(m,1H,-Ar),6.87(s,1H,H-6),6.14(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.10-5.14(m,2H,H-3′),3.81(s,3H,-OCH3),3.42(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:162.68,160.69,150.68,150.20,146.26,144.55,136.55,131.27,126.92,120.53,116.59,112.73,102.57,101.50,62.67,33.54.。
實施例21 3-(5-3-2-乙氧基吡啶基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物20)
采用實施例2所述方法合成化合物20，化合物20的理化性質(zhì)如下：
1)、黃色固體，熔點89-90℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3004cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2980,2940cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1048cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:8.32-8.36(m,2H,-Ar),7.01(d,J＝7.6Hz,1H,-Ar),6.83(s,1H,H-6),6.11(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),4.54(q,J＝6.8Hz,2H,-CH2CH3),3.81(s,3H,-OCH3),3.41(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′),1.44(t,J＝7.2Hz,2H,-CH2CH3).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:162.45,160.76,159.87,150.30,150.19,146.03,144.38,139.47,136.72,126.72,116.58,116.41,112.15,107.90,102.37,102.12,62.78,62.67,33.59,14.56.。
實施例22 3-(5-2-噻吩基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物(化合物21)
采用實施例2所述方法合成化合物21，化合物21的理化性質(zhì)如下：
1)、白色固體，熔點92-93℃；
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征：
采用溴化鉀壓片法：3119cm-1為不飽和碳氫伸縮振動，2976,2943cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收，1043cm-1為C-O-C伸縮振動。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR，400MHz)特征：
以氘代氯仿為溶劑，TMS為內(nèi)標，其中各峰歸屬為：δ:7.84(dd,J＝3.6,0.8Hz,1H,-Ar),7.56(dd,J＝4.8,0.8Hz,1H,-Ar),7.18-7.20(m,1H,-Ar),6.82(s,1H,H-6),6.11(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.79(s,3H,-OCH3),3.41(d,J＝6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:160.91,158.97,150.13,146.07,144.44,136.68,130.20,129.94,128.20,126.69,125.24,116.46,112.21,102.46,101.81,62.62,33.56.。
應用例1：殺蟲活性實驗：
1、供試昆蟲：3齡前期粘蟲幼蟲，蟲卵購于中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所
2、樣品及試劑：
樣品為：細辛素、川楝素、3-醛基細辛素以及實施例制備的化合物1-21。溶劑為丙酮，市售分析純。
3、生測方法：
采用小葉蝶添加法：在直徑為9厘米的培養(yǎng)皿底部鋪一層濾紙，并加水保濕。每皿挑取10頭大小一致、較健壯的3齡前期粘蟲幼蟲。分別稱取5mg細辛素、川楝素、3-醛基細辛素以及實施例制備的化合物1-21加入5ml丙酮，配成濃度為1mg/mL的藥液。將玉米葉剪成1×1cm2的小葉碟，于待測藥液中浸3秒，晾干后喂試蟲。以丙酮液為空白對照組。每處理10頭，重復3次。于室溫(25℃左右)下、濕度65％～80％、光照時間為12小時/12小時的條件下飼養(yǎng)。48小時后喂以正常的葉蝶直至羽化。定期記錄蟲子的取食量、活口數(shù)、表現(xiàn)癥狀等，根據(jù)下列公式計算試蟲的最終死亡率。測定結果見表1。
最終死亡率(％)＝(試蟲死亡個數(shù))/(試蟲總個數(shù))×100
矯正死亡率(％)＝(處理死亡率-對照死亡率)/(1-對照死亡率)×100
表1.本發(fā)明3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物1-21對3齡粘蟲的生長抑制及毒殺活性
結果表明，本發(fā)明制備的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物在10days期間，相比已商品化的植物源殺蟲劑川楝素，化合物5-8，10-14，17，21均表現(xiàn)出一定的生長抑制和毒殺作用。在25days時，除化合物16外，其余化合物的毒殺活性均高于川楝素，說明該系列化合物對粘蟲的在蛹期有強的生長抑制作用，使幼蟲不能發(fā)育成正常的蛹，而最終死亡。在35days時，化合物2，4，5，8，9，17-21的毒殺活性均高于已商品化的川楝素，故本發(fā)明制備的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)細辛素類衍生物有望用于制備高效，環(huán)保，低毒的天然產(chǎn)物殺蟲劑。