专利名称：1-杂环-5-苯基-2-戊烯-1-酮类化合物及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类结构新颖的1-杂环-5-苯基-2-戊烯-l-酮类化合物及其制备方法， 以及该化合物在防治岈虫中的应用。
背景技术：
蚜虫属于同翅目(//omo/7tera)蚜总科"; /w'^/o/^a)，是世界范围的一类重要 害虫，具有种类多、数量大、繁殖快、危害严重等特点。它除了直接取食农作物，其
排泄的蜜露还可滋生多种霉菌，诱发烟霉病。此外蚜虫还是传播植物病毒病的首要昆 虫媒介，特别是多年来持续的温室效应造成的全球气候变暖，使得蚜虫越冬数量大为 增加，危害更为严重。随着近年来新杂环类农药的不断涌现，以及植物源杀虫剂等领 域的研究进展，为新型蚜虫控制剂的研发提供了新的思路。充分利用具有良好生物活 性的天然产物中的有效成分等物质，已成为创制新型蚜虫控制剂的重要策略。在此策 略指导下，以天然产物中的有效成分为先导，引入其它化学类农药(如新烟碱类)的 活性基团，该类新型药物极有可能既具有天然产物对环境友好、利于生态良性循环的 优点，同时又具有化学类杀虫剂作用迅速的特点，在未来的蚜虫防治领域将有良好的 应用和发展前景。
瑞香狼毒(&e〃erac/2amaeyfl，e丄.)系瑞香科狼毒属植物，俗称断肠草，其根可入 药，性味苦平、有毒，有逐水祛痰破积杀虫之功效。早前人们从瑞香狼毒中主要分离 获得2类化合物，即黄酮类和香豆素类化合物，其中黄酮类化合物是二氢黄酮的二聚 体双氢双黄酮。另外，Hiroshi Tatematsu等从瑞香狼毒中还分得3种木脂体 Lirioresinol2B， Pinoresinol禾P Matairesiol,前两者是芝麻类型，具有鱼毒活性； MasatakeNiwa等人分得4禾中二砲原酸酯Huratoxin， Sabtoxin A , Ssimpiexin禾口 Pimelea factor P2 ，冯威健从瑞香狼毒中分得6种二萜活性成分,其中一个抗癌活性很 强的二萜为尼地吗啉(Gnidimacrin)。另夕卜，刘桂芳等从瑞香狼毒中还分出(32谷甾醇 和胡萝卜甙(Daucosterol)等化合物。瑞香狼毒应用于控制蚜虫的研究则始于2002年， 四川大学侯太平等人发现瑞香狼毒提取物对棉蚜、麦蚜有良好的控制活性，并进行了 分离纯化及结构鉴定，获得了如(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-戊烯酮类似物的研究公开于下列文献中如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)，该文献虽然涉及了 1,5-二苯基-2-戊烯酮类似物的制备，但主要局限于对碳 链长度的变化，并没有引入杂环；为了开发活性更高、具有良好环境相容性的结构新 颖的蚜虫控制剂，仍需对瑞香狼毒中的活性成分1，5-二苯基-2-戊烯酮进行优化。
发明内容
本发明提供一类结构新颖的l-杂环-5-苯基-2-戊烯-l-酮类化合物及其制备方法， 以及该化合物在防治蚜虫中的应用。
本发明所提供的瑞香狼毒类似物，是l-杂环-5-苯基-2-戊烯-l-酮类化合物，其结 构式为式I，
(式I)
其中，式I中，Y为
NCN
义 HN S
NN02
义 HN NH
U ，
NN02 HN八NCH;3
0
HN
本发明所提供的化合物可以按照如下方法进行制备
制备方法将苯基戊烯酰氯与Y所示化合物在碱性化合物存在下，在有机溶剂中 进行縮合反应，得到式I所示化合物 其反应方程式为
制备方法中，所述碱性化合物的用量是反应底物苯基戊烯酰氯与式Y所示化合物 总质量的10_50%;
4所述方法中，结构式如Y所示的化合物的来源为
1) 当Y为2-氰基亚氨基-l,3-噻唑烷，可以通过滨海欣兴化工有限公司购买；
2) 当Y为2-硝基亚氨基-l，3-咪唑烷，可以通过江苏省如东世联精细化工厂购买；
3) 当Y为3-甲基-4-硝基亚氨基-l， 3， 5-噁二嗪，可以通过扬州天辰精细化工有 限公司购买；
4) 当Y为哌啶，可以通过陇西化工厂购买；
所述方法中，所述的碱性化合物为有机碱或无机碱，优选为哌啶、氢氧化钠、碳 酸钾、吡啶、三乙胺、碳酸钠、甲醇钠和氢化钠等中的一种或一种以上任意组合。
所述有机溶剂包括脂肪族、脂环族或芳族的烃或其卣代产物诸如，苯、甲苯、 二甲苯、氯苯、二氯苯、石油醚、己烷、环己烷、二氯甲垸、氯仿、四氯化碳等；醚 类如乙醚、二异丙醚、四氢呋喃或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚等；酮类如丙酮、 丁酮或甲基异丁酮等；腈类如乙腈、丙腈或丁腈等；酰胺类如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；酯类 如乙酸甲酯或乙酸乙酯等；亚砜类如二甲基亚砜；醇类如甲醇、乙醇、正-或异丙 醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚等中的一种或 一种以上任意组合。所述有机溶剂优选为甲苯、苯、乙睛、石油醚和N，N-二甲基甲酰 胺中的一种或一种以上任意组合。
上述反应可以在相对宽的温度范围内进行的，反应温度可为一1(TC至120°C，优 选为2(TC至100°C。
所述方法中，还包括将反应产物进行层析纯化。
本发明的制备化合物的方法，操作简单，成本低，产物纯化方法比较简单。
以本发明化合物为活性成分的防治蚜虫的药物也属于本发明的保护范围。
实验证明，本发明的化合物具有明显的化学杀蚜虫活性，对蚜虫有直接的化学防 治效果，可以制备为蚜虫防治剂。
在需要的时候，在所述药物中还可以加入一种或多种农药制剂中可接受的载体， 所述载体包括农药制剂中常规的稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、吸收促 进剂、表面活性剂、润滑剂、稳定剂等。制成的药物的剂型也是多样的，可以是粉剂、 乳剂、水剂、颗粒剂等。
本发明的化合物在借鉴瑞香狼毒有效活性成分活性结构的基础上，引入具有很好 化学杀蚜效果的新烟碱类农药含氮杂环活性基团，所得化合物对岈虫具有良好的生物 活性，而且与瑞香狼毒中的活性成分(式-l)相比，更易合成，有在农业生产中实际应用的价值。
具体实施例方式
木发明可用以下实施例作进一步说明，但本发明并不仅限于这些实施例，下述实施例中的 方法，如无特别说明，均为常规方法。
实施例1、瑞香狼毒类似物(2巧-l-(2-氰基亚氨基-噻唑烷-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮(式 II所示的化合物)的制备
在100mL的三口烧瓶中，投入1.27g2-氰基亚氨基-噻唑垸，1.5g哌啶和30mL乙 腈，搅拌，再向其中加入2.2g5-苯基-2-戊烯酰氯的乙腈溶液，滴加完毕，于40。C反 应5h。将反应液冷却至室温，减压脱去溶剂，得到红色液体，然后将脱去溶剂后的产 物直接过硅胶柱进行层析分离，用体积比为1:1的乙酸乙酯和石油醚的混合液洗脱， 减压脱溶除掉洗脱液，得到黄色液体2.2g，即为(2^-1-(2-氰基亚氨基-噻唑垸-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮，产率78.1%。
元素分析，结果为C， 63.08%; H, 5.25%; N, 14.91%.，理论值为C, 63.13%; H， 5.30%; N， 14.73%。
& NMR谱，结果为(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)。
元素分析及氢谱数据证明其结构式如式II所示
实施例2、瑞香狼毒类似物(2￡)-1-(2-硝基亚氨基咪唑烷-1-基)-5-苯基-2-戊烯酮(式III 所示的化合物)的制备
按照实施例1制备方法制备(2￡)-1-(2-硝基亚氨基咪唑垸-1-基)-5-苯基-2-戊烯酮，其 中，以2-硝基亚氨基-l，3-咪唑垸为反应原料替代2-氰基亚氨基-噻唑烷，所用溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，用氢化钠替代哌啶，反应温度为8(TC，反应时间为8h。
按照实施例1所述的纯化方法对反应后产物进行纯化，得到白色固体1.6g，即为 (2￡)-1-(2-硝基亚氨基咪唑垸-1-基)-5-苯基-2-戊烯酮，重量产率为46.2%。
元素分析，结果为C，58.39%;H, 5.50%; N， 19.71%，理论值C， 58.32%; H, 5.59%; N， 19.43%
(式n)!HNMR谱，结果为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).
元素分析及氢谱数据证明其结构式如式III所示。
实施例3、瑞香狼毒类似物(2￡)-1-(5-甲基-4-硝基亚氨基-1，3,5-噁二嗪-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮(式IV所示的化合物)的制备
按照实施例1制备方法制备(2￡)-1-(5-甲基-4-硝基亚氨基-1,3,5-噁二嗪-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮，其中，以3-甲基-4-硝基亚氨基-l,3,5-噁二嗪为反应原料替代2-氰基亚胺基-1,3-噻唑烷，所用溶剂为甲苯，所用碱性物质为吡啶，反应温度为IOO'C，反应时间为6h。
按照实施例1所述的纯化方法对反应后产物进行纯化，得到白色固体2.1g，即为 (2￡)-1-(5-甲基-4-硝基亚氨基-1,3,5-噁二嗪-3-基)-5-苯基-2-戊烯酮，产率为71.0%。
元素分析，结果为C, 56.32%; H, 5.85%; N, 17.41%;理论值C， 56.60%; H， 5.70%; N， 17.60%
!HNMR谱，结果为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)
元素分析及氢谱数据证明其结构式如式IV所示。
实施例4、瑞香狼毒类似物(2￡)-1-哌啶基-5-苯基-2-戊烯酮(式V所示的化合物) 的制备
按照实施例1制备方法制备(2￡)-1-哌啶基-5-苯基-2-戊烯酮，其中，以哌啶为反应 原料替代2-氰基亚胺基-l,3噻唑垸，所用溶剂为四氢呋喃，所用碱性物质为吡啶，反 应温度为11(TC，反应时间为6h。
按照实施例1所述的纯化方法对反应后产物进行纯化，得到黄色液体2.1g，即为 (2￡)-1-哌啶基-5-苯基-2-戊烯酮，产率为84.0%。
元素分析，结果为C， 78.67%; H, 8.77%; N, 5.79%;理论值C, 78.97%; H, 8.70%; N,
75.76%
NMR谱，结果为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)
元素分析及氢谱数据证明其结构式如式V所示。
<formula>formula see original document page 8</formula>
(式V)
实施例5、本发明化合物的杀蚜活性
将阳性对照药剂吡虫啉原药(由江苏长隆化工有限责任公司提供)和实施例l一3 所得化合物样品分别用用万分之一天平于20ml称量瓶称取12mg (折百)化合物样品，再 用1 5ml移液枪取2ml丙酮/甲醇(1:1)混合溶剂加入称量瓶，待其充分溶解后，加入18ml 含有0.1%吐温-80的水溶液，充分混匀，得600)ig/mL的测定液。选择带蚜木槿叶，留下3 日龄若顿，将带蚜叶片在药液中浸渍5s，晾干后记录虫数放入加有保湿滤纸的培养皿中，加 盖后放入(25士1)。C光照培养箱中。每个药剂处理30头以上。48小时后检查结果。死亡判断 标准为轻触虫体，不能正常爬行的害虫个体视为死亡计算校正死亡率。结果如表-l所示，
表-i系列化合物对棉蚜的杀虫活性
化合物死亡数总虫数校正死亡
编 号率(％)
CK235/
吡虫啉3030100
实施例1264259.6
实施例212898.2
实施例3424592.9
实施例4336250.4
结果表明，本发明的部分化合物对蚜虫具有显著的致死效果，初步判断该类化合 物是具有良好应用前景的新型蚜虫控制剂。
权利要求
1、一类结构新颖的1-杂环-5-苯基-2-戊烯-1-酮类化合物，其结构式为式I(式I)其中，式I中，Y为
2、 权利要求1所述的化合物的制备方法，是在碱性化合物存在下，在有机溶剂中由5-苯基-2-戊烯酰氯与结构式如式Y所示的化合物进行縮合反应，得到式I所述的 化合物；<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述碱性物质选自哌啶、氢氧化 钠、碳酸钾、吡啶、三乙胺、碳酸钠、甲醇钠或氢化钠中的一种或一种以上任意组合；
4、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述有机溶剂选自苯、甲苯、二 甲苯、氯苯、二氯苯、石油醚、己垸、环己垸、二氯甲垸、氯仿、四氯化碳、乙醚、 二异丙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、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、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、正 -丙醇、异丙醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚中的一种或一种以上任意组合，优选为甲苯、丁酮、苯、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈或石 油醚；所述有机溶剂特别优选为甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、丁酮。
5、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述縮合反应的温度为-l(TC一 120。C;优选为20。C一10(TC。
6、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法中，还包括将反应产物进行层析纯化。
7、 以权利要求1所述化合物为活性成分的药物。
8、 根据权利要求8所述的药物，其特征在于所述药物是用于防治蚜虫的药物。
全文摘要
本发明公开了一种含杂环5-苯基-2-戊烯酮类瑞香狼毒类似物及其制备方法与应用。该瑞香狼毒类似物，是结构式为式I所示的化合物，其中，式I中，Y为其中Y为2-硝基亚氨基咪唑烷、2-氰基亚氨基-1，3-噻唑烷、4-硝基亚氨基-1，3，5-噁二嗪以及哌啶等含氮杂环。本发明的化合物对蚜虫具有良好的生物活性，而且与瑞香狼毒中的活性成分(图-1)相比，更易合成，可以制备为蚜虫防治剂，有在农业生产中实际应用的价值。
文档编号A01N43/34GK101423502SQ20081022472
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者云 凌, 亮 孙, 孙玉凤, 康铁牛, 杨新玲, 杨绍祥, 邱庆正 申请人:中国农业大学