水杨酸类反-(β)-法尼烯类似物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化学合成领域，具体涉及水杨酸类反-(e)-法尼烯类似物及其 制备方法，以及该类化合物在蚜虫防治、植物抗病及杀菌中的应用。
【背景技术】
[0002] 蚜虫报警信息素是蚜虫受到天敌攻击时，腹管分泌出的油状液滴，它能使周围的 蚜虫产生报警作用，停止取食，迅速逃离危害现场，从而停止对寄主植物的为害。Bowers 及Edwards等1972年首次分离鉴定出蚜虫报警信息素的主要成分为（反）-f3 -法尼烯 ((E)-|3 -farnesene，简称EBF。Francis等研宄发现，EBF是财虫报警信息素的主要成分，甚 至以EBF为唯一成分的有12种蚜虫。研宄结果表明，蚜虫报警信息素除了众所周知的报警 活性外还有其他多重生物活性，例如EBF可以调控蚜虫后代中有翅蚜与无翅蚜的比例；EBF 对某些昆虫具有类似于保幼激素III的功能，影响昆虫的变态发育；EBF在100ng/蚜虫剂 量时，对蚜虫有明显的毒杀作用，而且当EBF与商品化药剂吡虫啉混用防治蚜虫时，可以起 到增效作用。进一步研宄发现，EBF对蚜虫天敌具有利它素作用；EBF还可以诱导食蚜蝇、蚜 茧蜂定位并捕食蚜虫，并且调节食蚜蝇的产卵行为。Francis等定量的研宄了EBF对蚜虫天 敌瓢虫的诱导反应，当EBF用量大于2g时对瓢虫有明显的诱导作用；将EBF合成基因引入 到马铃薯作物中可以释放EBF，其驱避蚜虫的效果不是很理想，但其可以有效的吸引蚜虫天 敌草蛉。
[0003]EBF的结构式如式A所示：从EBF的结构式中不难发现，含有多个双键，尤其是末 端存在一对共轭双键，因此EBF在空气中极易被氧化而且易挥发，性质不稳定，限制了EBF 在田间的应用。针对这种情况，国内外众多科研工作者对EBF分子进行结构改造修饰，期望 发现活性及稳定性兼备的化合物。
【主权项】
1.水杨酸类反-(e)-法尼烯类似物，其特征在于，所述类似物的结构式为式I所示：
其中RiSiCl-CIO烷基、卤代烷基、苯基（含卤素、硝基、C1-10烷基及烷氧基取代的 苯基）、苄基（含卤素、硝基、C1-10烷基及烷氧基取代的苄基），卤素、硝基、C1-10烷基及烷 氧基取代的噻唑、吡啶； 馬为H、OH、C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤代烷基、卤素、硝基、三氟甲基； 馬为H、C1-C10烷基、卤素、硝基、C1-10烷基及烷氧基取代的苯基； X为 0、N; Y为 0、S〇
2. 根据权利要求1所述的水杨酸类反_ ( 0 ) _法尼烯类似物，其特征在于，R:为H、甲 基、乙基、苯基、苄基；馬为11、011、甲基、甲氧基、(：1、？、0?3、勵 2;1?3为11、0134为0、1￥为0。
3. -种权利要求1所述的水杨酸类反_ ( 0 ) _法尼烯类似物的制备方法，其特征在于， 制备方法包括以下步骤： 在脱水剂和缩合剂或缚酸剂存在下，在有机溶剂中由香叶醇、香叶胺或取代香叶胺与 结构式II所示的化合物在催化剂的作用下，进行缩合反应，得到式I所示的化合物：
其中RiSiCl-CIO烷基、卤代烷基、苯基（含卤素、硝基、C1-10烷基及烷氧基取代的 苯基）、苄基（含卤素、硝基、C1-10烷基及烷氧基取代的苄基），卤素、硝基、C1-10烷基及烷 氧基取代的噻唑、吡啶；R2为H、OH、C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤代烷基、卤素、硝基、三 氟甲基；馬为H、C1-C10烷基、卤素、硝基、C1-10烷基及烷氧基取代的苯基；Y为0、S。
4. 根据权利要求3所述的水杨酸类反-(0 )-法尼烯类似物的制备方法，其特征在于， 当札是H、C1-C10烷基、卤代烷基、苯基（含卤素、硝基、C1-10烷基及烷氧基取代的苯基） 时，式I化合物合成包括以下步骤：将水杨酸与有机溶剂混合，然后依次逐渐加入脱水剂 和缩合剂或缚酸剂，与香叶醇或香叶胺或取代香叶胺、催化剂及有机溶剂混合，进行缩合反 应，减压脱去溶剂，硅胶柱层析分离，得到式I所示的化合物。
5. 根据权利要求3所述的水杨酸类反-(0 )-法尼烯类似物的制备方法，其特征在于， 当札是苄基（含卤素、硝基、C1-10烷基及烷氧基取代的苄基）、卤素、硝基、C1-10烷基及 烷氧基取代的噻唑、吡啶时，式I化合物合成包括以下步骤：将水杨酸与有机溶剂混合，加 入苄溴或卤代芳烃，在相转移催化剂作用下得到关键中间体取代水杨酸，然后依次加入脱 水剂和缩合剂或缚酸剂，再与香叶醇或香叶胺或取代香叶胺、催化剂及有机溶剂混合，进行 缩合反应，减压脱去溶剂，硅胶柱层析分离，得到式I所示的化合物。
6. 根据权利要求3-5任一所述的水杨酸类反-()-法尼烯类似物的制备方法，其特征 在于，所述反应温度为_50°C~200°C。
7. 根据权利要求3-5任一所述的水杨酸类反-(0 )-法尼烯类似物的制备方法，其特征 在于，所述反应温度为20°C~50°C。
8. 根据权利要求3-5中任一所述的水杨酸类反-(0 )-法尼烯类似物的制备方法，其 特征在于：所用的有机溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、苯、甲苯、二甲苯、乙腈、丙腈、 丁腈、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、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、六甲基磷酰三胺、二甲亚砜、石油醚、乙酸甲醋、乙酸乙酯、乙醚、二异 丙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、二 氯甲烷、氯仿、四氯化碳、己烷、环己烷、四氢呋喃中的至少一种或一种以上任意组合。
9. 根据权利要求3-5任一所述的水杨酸类反-(0 )-法尼烯类似物的制备方法，其特 征在于：所述的脱水剂为二环己基碳二亚胺、N，N-二异丙基碳二亚胺、1-(3_二甲氨基丙 基）-3-乙基碳二亚胺一种或一种以上任意组合；缩合剂为N，V-羰基二咪唑；催化剂为 4_二甲氨基吡啶；缚酸剂为有机碱或无机碱，选自哌啶、氢氧化钠、碳酸钾、吡啶、三乙胺、 碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、甲醇钠、氢化钠一种或一种以上任意组合。
10.根据权利要求5所述的水杨酸类反-(0 )-法尼烯类似物的制备方法，其特征在于： 所述的相转移催化剂为聚醚类：链状聚乙二醇、链状聚乙二醇二烷基醚，环状冠醚类：18冠 6、15冠，环糊精；季铵盐：苄基三乙基氯化铵（TEBA)、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基 硫酸氢铵（TBAB)、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵；叔 胺类：R4NX、吡啶、三丁胺等，季铵碱，季膦盐中的一种或一种以上任意组合。
11. 一种权利要求1所述的水杨酸类反_(0 )_法尼烯类似物为活性成分的药物。
12. -种权利要求1所述的水杨酸类反-(0 )-法尼烯类似物在农作物、果树、中草药及 花丼害虫防治中的应用，其中所述害虫为蚜虫。
13. -种权利要求1所述的水杨酸类反_( 0 )_法尼烯类似物在农作物病害和烟草花叶 病毒（TMV)防治中的用途。
14. 根据权利要求13所述的用途，其特征在于，所述农作物病害为赤霉病菌、纹枯病 菌、早疫病菌、赤星病菌或炭疽病菌。
15. -种权利要求1所述的水杨酸类反-(0)-法尼烯类似物同时在害虫和农作物病害 防治方面的应用。
【专利摘要】本发明公开了一类水杨酸类反-(β)-法尼烯类似物及其制备方法与应用，属于有机化合物合成领域。该化合物是通过原料水杨酸及其类似物、香叶醇、香叶胺或取代香叶胺与有机溶剂混合，缩合反应得到不同取代的水杨酸类反-(β)-法尼烯类似物，通过硅胶柱层析分离纯化，得到式Ⅰ所示的化合物：该类化合物制备方法反应温和、操作简便、收率较高、成本较低，且比反-(β)-法尼烯更稳定。式Ⅰ所示的化合物具有多重生物活性，在高剂量时对蚜虫有较好的杀死活性，低剂量时对蚜虫具有报警驱避活性，同时还具有抗烟草花叶病毒活性及杀菌活性，在农业生产中可以用于治虫防病，具有较好的应用开发价值。
【IPC分类】C07C67-03, C07C69-84, C07C67-08, C07C205-60, C07C231-02, C07C69-92, A01P7-04, C07C201-12, A01P3-00, C07C235-60, A01P1-00
【公开号】CN104693035
【申请号】CN201510076763
【发明人】杨新玲, 秦耀果, 宋敦伦, 张景朋, 凌云, 谭晓庆, 曲焱焱, 李文浩
【申请人】中国农业大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月12日