一类脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷及其制备与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于农药技术领域，具体涉及一种可以作为有害生物防治剂活性成分的脱 氢松香酸羟基衍生物的糖苷及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 由于人类对环境保护的重视，对农药的毒性及其对环境影响的要求越来越严格， 高效、低毒、选择性好、安全性高、环境相容性好成为农药研究开发的目标。近年来，部分高 效、低毒的植物源农药被用来替代卤代烃类、硫代异硫氰酸酯类、氨基甲酸酯类和有机磷类 等高毒农药，脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷便是其中一类。
[0003] 农药源于植物，主要是利用植物体内的次生代谢物质进行杀虫抑菌。据研究，植物 中的次生代谢物，主要包括生物碱、黄酮类、萜烯类、多炔类、酚类和脂肪酸等，都具有防杀 线虫的作用。植物源农药使用成本低，环境相容性好，从保护环境的角度寻求控制线虫的新 方法是国内外学者的共识，研究、开发植物源农药是防治线虫的发展趋势。
[0004] 松香为多种树脂酸和少量脂肪酸、以及中性物质的混合物，其中树脂酸是主要成 分，性质稳定，具有很好的生物活性。脱氢松香酸(脱氢枞酸），具有抗菌、抗病毒、拒食活性、 缓释活性等活性。松香通过歧化反应可以方便地得到脱氢松香酸，因此廉价易得。利用脱氢 松香酸为原料可以合成多种具有生物活性的化合物，羟基化脱氢松香酸在抗菌、杀虫等方 面有显著的效果。脱氢松香酸化学结构如下：
[0005]
[0006] 对脱氢松香酸进行简单的结构修饰，在苯环上增加酚羟基数量来提高杀线虫能 力。
[0007] 在目前的研究植物的抗病诱导因子中，低聚糖因其来源广泛、诱抗活性高并能调 节植物生长等优势成为国内外关注的热点。低聚糖诱导子能迅速激发植物的防卫反应，启 动防御系统，使植物产生生育酚类化合物、木质素、植保素、病程相关蛋白等抗病物质，并提 高与抗病代谢相关的防御酶和活性氧清除酶系统活性。
【发明内容】
[0008] 本发明的第一个目的是提供对松线虫害虫具有优良防治效果，同时具有高效、低 毒、低残量、环境相容性好等特点的一类脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷，以满足松科植物保 护对高效安全杀虫、杀菌剂的需求。
[0009] -类脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷，其分子结构式如式(I)所示：
[0010]
[0011] 式(I)中，R为低聚糖基(低聚糖指含有2-10个糖苷键聚合而成的化合物，糖苷键是 一个单糖的某一羟基和另一单糖的某一羟基脱水缩合形成的）。
[0012] 作为优选，所述糖基为纤维二糖基、麦芽糖基和木二糖基中的一种。
[0013] 本发明的第二个目的是提供一种上述化合物的制备方法，所述制备方法包括如下 步骤：
[0014] (1)低聚糖羟基的全乙酰化保护
[0015] 将催化剂和低聚糖混合研碎后加入反应容器中，加入乙酸酐，加热至50-70°C搅拌 直至反应液为透明溶液后，继续反应1 -2h，将反应物趁热倒入冰水中，快速搅拌，经抽滤、水 洗后，再用95%己醇重结晶2-3次，经活性炭脱色、干燥后得全乙酰化的低聚糖；
[0016] (2)全乙酰化的低聚糖和苷元选择性键合
[0017]将步骤（1)所得全乙酰化的低聚糖和12,14-二羟基脱氢松香酸加入反应容器中， 加入溶剂甲苯，于100-120 °C搅拌，再加入BF3Et2〇，继续搅拌下反应0.5-1.5h，然后减压抽除 甲苯，冷却至室温后，采用氯仿萃取，合并萃取液，水洗后用无水氯化钙干燥，再经重结晶得 全乙酰化糖苷；
[0018] (3)脱保护
[0019] 在反应容器中加入步骤(2)所得全乙酰化糖苷和溶剂无水甲醇，于40_50°C搅拌至 反应物溶解，加入甲醇钠-甲醇溶液，保温反应1-2小时后，冷却至室温，过滤，滤饼干燥得脱 氢松香酸羟基衍生物的糖苷。
[0020] 作为优选，步骤(1)中所述催化剂为酸、吡啶和醋酸钠中的一种。
[0021] 更优选，所述酸为醋酸。
[0022]作为优选，步骤(1)中所述低聚糖为纤维二糖、麦芽糖和木二糖中的一种。
[0023]作为优选，步骤（1)中所述催化剂与乙酸酐的摩尔比是1:0.9-1.1，所述乙酸酐的 物质的量为低聚糖物质的量的1.1-1.3n倍，所述η为低聚糖分子中羟基个数，。
[0024]作为优选，步骤(2)中所述全乙酰化的低聚糖与12，14-二羟基脱氢松香酸的摩尔 比为1:1.1-1.3，所述全乙酰化的低聚糖与BF3Et2〇的摩尔比是0.8-1.5倍。
[0025] 作为优选，步骤(3)中所述甲醇钠-甲醇溶液物质的量浓度为0.2-0.4mo 1/L，所述 甲醇钠的物质的量为低聚糖物质的量的0.9-1. In倍，所述η为低聚糖分子中羟基个数。 [0026]以葡萄糖为例，脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷的合成路线为：
[0027]
[0028] 本发明所用12，14-二羟基脱氢松香酸为实验室制得，具体合成路线为：
[0029]
[0030]所述12,14-二羟基脱氢松香酸的具体制备步骤为：
[0031 ] (a)将5g的脱氢松香酸溶解于20ml的醋酸中，加入20ml的浓HN〇3,在60°C下，磁力 搅拌，反应3h，反应后，将反应液导入100ml水中，析出黄色固体，抽滤，得中间体A;
[0032] (b)将3.5g中间体A溶解于甲醇中，加入0.8g锌粉，和1 g甲酸铵水溶液，磁力搅拌 2h，反应后，过滤混合物，取过滤液，用旋蒸除去有机层，用氯仿再溶解，加入饱和NaCl溶液， 萃取(上层），取上层液，用旋蒸除去氯仿，得固体中间体B;
[0033] (c)取3. lg中间体B溶于甲醇中，加入2g稀硫酸水溶液，用冰水冷至0°C，滴加0.12g 亚硝酸钠水溶液，磁力搅拌搅拌30min，反应后，立即放入60 °C油浴中加热，并加入2g稀硫酸 水溶液磁力搅拌，反应lh后，过滤，取滤液，待溶剂自然挥发，得产物黄色固体12，14_二羟基 脱氢松香酸。
[0034] 本发明的第三个目的是提供脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷的应用，以脱氢松香酸 羟基衍生物的糖苷为活性成分，加入农药助剂制成杀虫、杀菌的水乳剂、微乳剂或乳剂。
[0035] 式（I)所示的脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷对松线虫及其携带致病菌具有优良的 防治效果，因此可用作保护农业、园艺等松科植物的杀虫、杀菌剂，可单独使用，或以杀虫、 杀菌组合物的方式使用，如以式（I)所示的脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷为活性成分，采用 本领域常用的农药助剂加工成水乳剂、微乳剂、乳剂和可湿粉剂。
[0036] 常用的农药助剂包括:液体载体，如水;有机溶剂如甲苯、二甲苯、环乙烷、甲醇、丁 醇、乙二醇、丙醇、二甲基甲酰胺、乙醚、二甲亚砜、动物和植物油或脂肪酸;常用的表面活性 剂如乳化剂和分散剂，包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂或两 性表面活性剂;其他助剂，如湿润剂或增稠剂。
[0037] 式（I)所示的脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷用作杀虫、杀菌剂中的活性成分时，在 所述杀虫剂中的含量可在0.1%至99.5%的范围内进行选择，并可根据制剂形式和施用方 法确定适当的活性成分含量。通常，在水乳剂中含有5-50% (重量百分比，下同)所述的活性 成分，优选其含量为20-50 % ;在微乳剂中含有5-50 %的活性成分，优选其含量为20-40 % ; 在乳油中含有1-90%的活性成分，优选其含量为20-90%。
[0038]所述水乳剂、微乳剂，可将作为活性成分的化合物（I)与溶剂和表面活性剂等助剂 进行均匀混合而制成，使用时可用水稀释到指定浓度。所述可湿性粉剂，可将作为活性成分 的化合物（I )、固体载体和表面活性剂等混合进行粉碎而制成，使用时用水进行稀释。制剂 的加工方法绝对不限于上述内容，本领域的技术人员可以根据所述活性成分和使用目的 等，选择合适的方法。
[0039] 除了作为活性成分的式（I)所示的脱氢松香酸羟基衍生物的糖苷，本发明所述的 杀虫、杀菌剂还可包含其他杀虫剂、杀菌剂、昆虫生长调节剂、植物生长调节剂和土壤改良 剂等任何适用的