专利名称：Ⅰ型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物及其合成方法
技术领域：
本发明涉及一种用于农药人工抗原和抗体制备领域的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合 物及其合成方法。
技术背景农药残留问题已经成为当今社会普遍关注的热点问题。拟除虫菊酯类农药是三大类杀虫 剂之一，具有杀虫谱广、毒性中等、蓄积性等特点。随着高毒性的有机磷、氨基甲酸酯农药 品种的禁用或限用，拟除虫菊酯类农药的使用越来越广泛，但这类农药残留问题也fl益显现。 拟除虫菊酯类农药残留超标问题是我国茶叶等农产品出口贸易中最多见的问题。因此，监控 拟除虫菊酯类农药残留意义重大。农药残留检测技术特别是快速检测技术是对农药残留进行监控的有效手段。免疫分析技 术是农药残留快速检测技术研究的热点，其研究流程分为(1)农药半抗原设计与合成，(2) 农药人工抗原制备，(3)农药抗体制备，(4)农药残留免疫分析方法建立、应用评价等四个 部分。可见，农药半抗原设计与合成是农药残留免疫分析技术研究的源头和基础。目前研究者们已经对农药半抗原合理设计有一些公认的一般规则，刘毅华等人在2007年 第3期《农药学学报》上作了较为详细的总结，内容主要包括(1)半抗原结构中应含有全 部或者大部分农药结构， 一类农药通用半抗原结构中应含有这类农药的全部或者大部分共性 结构，(2)半抗原结构上含有一个可与载体蛋白发生共价反应的活性基团(如-COOH、 -NH2、 -COCl、 -SCN等)，(3)半抗原通常还含有一条3-6个碳原子长度的连接臂。根据拟除虫菊酯类农药杀虫机理的差异，该类农药通常被学者们划分为两类，即I型拟 除虫菊酯类农药和II型拟除虫菊酯类农药。I型拟除虫菊酯类农药不含有氰基，其结构通式 如下可见，R基团以外的不带氰基的酯和二苯氧基结构为I型拟除虫菊酯类农药共性结构。 这类农药品种主要有氯菊酯、苯醚菊酯、戊菊酯等。II型拟除虫菊酯类农药含有氰基，其结 构通式如下可见，R基团以外的带氰基的酯和二苯氧基结构为II型拟除虫菊酯类农药共性结构。这类农 药品种主要有溴氰菊酯、氯氰菊酯、三氟氯氰菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯等。II型拟除虫菊 酯类半抗原化合物与合成方法已有一些报道，但这些半抗原通常合成步骤较多或合成条件苛刻，如1998年澳大利亚John H. Skerritt研究组报道的半抗原需要经过4步反应合成，2005 年美国Bruce D Hammock教授研究组报道的半抗原需要经过条件苛刻的2步反应合成，2008 年我国朱国念等人发明专利中公开的半抗原需要经过5步反应合成。I型拟除虫菊酯类通用半 抗原合成方法目前还未见报道。本发明所要解决的技术问题是提供一种新的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物及其简 便的合成方法。本发明半抗原化合物的技术方案为所述的1型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物为4-羰基-4- (3-苯氧基苯甲氧基)丁酸，其化学结构简式如下发明内容本发明I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物合成方法技术方案为:以间苯氧基苯甲醇和丁二酸酐为主要原料，包括以下步骤:1) 将间苯氧基苯甲醇溶解在二氯甲烷中，配成浓度为0.3~3mol/L的溶液，待冷却至0~40 'C后加入反应容器中，2) 将丁二酸酐溶解在二氯甲烷中，配成浓度为O.3~3mol/L的溶液，待冷却至0-4(TC后 向反应容器中滴加，滴加完后搅拌反应2~15小时，反应温度为0 4(TC，反应的原料间苯氧 基苯甲醇和丁二酸酐的摩尔比为1:0.5~2，反应结束后经纯化处理即生成固体状的4-羰基-4-(3-苯氧基苯甲氧基)丁酸，亦即I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物。 本发明半抗原化合物的合成路线如下所示I型拟除虫菊酯类通用半抗原本发明的有益效果在于 (1)本发明的I型拟除虫菊酯通用半抗原化合物具有一个-COOH结构、且含有I型拟除 虫菊酯类农药共有结构，可利用其通过活泼酯或混合酸酐等方法与载体蛋白的氨基反应生成 酰胺键，从而很容易实现半抗原与载体蛋白的共价结合；(2)本发明的I型拟除虫菊酯通用 半抗原化合物包含了 I型拟除虫菊酯类农药的共性结构不带氰基的酯和二苯氧环结构，所 以其可用作半抗原，并可与载体蛋白偶联制备抗原、并进行免疫动物制备抗体，开发快速检 测菊酯类农药多残留的免疫分析方法，因此其具备独特的优点；(3)本发明合成的半抗原化 合物中不带有三元环结构，因此所合成的半抗原与更多的拟除虫菊酯农药有共性结构，通用 性更强；(4)本发明通过一步反应合成半抗原化合物，操作步骤十分简单，合成方法简便有 效，为拟除虫菊酯类农药残留免疫分析和快速检测奠定了基础。
具体实施方式
实施例11)将间苯氧基苯甲醇0.46g (2mmo1)溶解于5mL二氯甲垸，配成2.5mol/L的溶液，冷 却至IO'C。2)将丁二酸酐0.25g (2.4mmol)溶解于5mL 二氯甲烷，配成0.48mol/L的溶液，冷却 至l(TC后向反应瓶中滴加，滴加完后搅拌反应8小时，反应温度为1(TC，反应原料间苯氧基 苯甲醇和丁二酸酐的摩尔比为1:1.2。反应结束后采用旋转蒸发的方法除去大部分有机溶剂， 然后采用硅胶柱色谱的方法进行纯化，得白色固体产物0.56g (l.Smmol)，产率94%，该产 物即为1型拟除虫菊酯类通用半抗原4-羰基-4- (3-苯氧基苯甲氧基)丁酸。
采用电喷雾质谱和核磁共振两种方法对步骤2)生成的I型拟除虫菊酯类通用半抗原进行 结构鉴定，鉴定结果为ESI-MS: 299(M-H)-(100%); &画R (CDC13) S 2.664-2.704 (m, 4H, CH2CH2)， 5.109 (s, 2H, CH2)， 6.940-7.360 (m, 9H, ArH)，与理论值基本吻合，证明I型拟除虫菊 酯类通用半抗原合成成功。 实施例2
1) 将间苯氧基苯甲醇0.35g (1.5mmol)溶解于5mL二氯甲垸，配成0.3mol/L的溶液， 冷却至2(TC。
2) 将丁二酸酐0.17g (1.65mmo1)溶解于5mL二氯甲垸，配成0.35mol/L的溶液，冷却 至20'C后向反应瓶中滴加，滴加完后搅拌反应4小时，反应温度为20。C，反应原料间苯氧基 苯甲醇和丁二酸酐的摩尔比为1:1.1。反应结束后采用旋转蒸发的方法除去大部分有机溶剂， 然后采用硅胶柱色谱的方法进行纯化，得白色固体产物0.41g (L37mmoD，产率91%，该产 物即为1型拟除虫菊酯类通用半抗原4-羰基-4- (3-苯氧基苯甲氧基)丁酸。
对步骤2)生成的白色固体产物的结构鉴定方法、数据和结论同实施例l。 实施例3
1) 将间苯氧基苯甲醇1.18g (5mmo1)溶解于5mL 二氯甲垸，配成lmol/L的溶液，冷 却至30°C。
2) 将丁二酸酐1.02g (lOmmol)溶解于10mL 二氯甲烷，配成lmoI/L的溶液，冷却至 30'C后向反应瓶中滴加，滴加完后搅拌反应15小时，反应温度为30°C，反应原料间苯氧基 苯甲醇和丁二酸酐的摩尔比为1:2。反应结束后釆用旋转蒸发的方法除去大部分有机溶剂，然后采用硅胶柱色谱的方法进行纯化，得白色固体产物1.47g (4.9mmol)，产率98%，该产 物即为1型拟除虫菊酯类通用半抗原4-羰基-4- (3-苯氧基苯甲氧基)丁酸。 对步骤2)生成的白色固体产物的结构鉴定方法、数据和结论同实施例l。
权利要求
1、一种I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物，其特征在于所述的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物为4-羰基-4-(3-苯氧基苯甲氧基)丁酸，其化学结构简式如下
2、 一种如权利要求1所述的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物的合成方法，其特征在于以间苯氧基苯甲醇和丁二酸酐为主要原料，包括以下步骤1) 将间苯氧基苯甲醇溶解在二氯甲烷中，配成浓度为0.3~3mol/L的溶液， 待冷却至0-40'C后加入反应容器中，2) 将丁二酸酐溶解在二氯甲烷中，配成浓度为0.3~3mol/L的溶液，待冷却 至0 4(TC后向反应容器中滴加，滴加完后搅拌反应2~15小时，反应温度为0~40 'C，反应的原料间苯氧基苯甲醇和丁二酸酐的摩尔比为1:0.5~2，反应结束后经 纯化处理即生成固体状的4-羰基-4- (3-苯氧基苯甲氧基)丁酸，亦即I型拟除虫 菊酯类通用半抗原化合物。
3、 按权利要求2所述的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物的合成方法，其 特征在于反应结束后用旋转蒸发的方法除去大部分有机溶剂，然后用硅胶柱色谱 的方法进行纯化。
4、 按权利要求2或3所述的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物的合成方法， 其特征在于将间苯氧基苯甲醇0.46g溶解于5mL二氯甲垸，配成2.5mol/L的溶液， 冷却至10'C;将丁二酸酐0.25g溶解于5mL 二氯甲垸，配成0.48mol/L的溶液， 冷却至l(TC后向反应瓶中滴加，滴加完后搅拌反应8小时，反应温度为10'C，反 应原料间苯氧基苯甲醇和丁二酸酐的摩尔比为1:1.2。
5、 按权利要求2或3所述的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物的合成方法， 其特征在于将间苯氧基苯甲醇0.35g溶解于5mL二氯甲垸，配成0.3mol/L的溶液， 冷却至2(TC;将丁二酸酐0.17g溶解于5mL 二氯甲烷，配成0.35mol/L的溶液， 冷却至20"C后向反应瓶中滴加，滴加完后搅拌反应4小时，反应温度为2(TC，反 应原料间苯氧基苯甲醇和丁二酸酐的摩尔比为1:1.1。
6、 按权利要求2或3所述的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物的合成方法， 其特征在于将间苯氧基苯甲醇1.18g溶解于5mL二氯甲垸，配成lmol/L的溶液，冷却至3(TC;将丁二酸酐1.02g溶解于10mL 二氯甲垸，配成lmol/L的溶液，冷 却至30'C后向反应瓶中滴加，滴加完后搅拌反应15小时，反应温度为3(TC，反 应原料间苯氧基苯甲醇和丁二酸酐的摩尔比为1:2。
全文摘要
本发明涉及一种用于农药人工抗原和抗体制备领域的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物及其合成方法。所述的I型拟除虫菊酯类通用半抗原化合物为4-羰基-4-(3-苯氧基苯甲氧基)丁酸，它以间苯氧基苯甲醇和丁二酸酐为主要原料，将间苯氧基苯甲醇和丁二酸酐分别溶解在二氯甲烷中，配成溶液，通过滴加将丁二酸酐溶液与间苯氧基苯甲醇溶液混合反应，反应结束后经纯化处理即成。本发明的可与载体蛋白偶联制备抗原、免疫动物制备抗体，开发快速检测菊酯类农药多残留的免疫分析方法；所合成的半抗原与更多的拟除虫菊酯农药有共性结构，通用性更强；本发明通过一步反应合成半抗原化合物，操作步骤十分简单，合成方法简便有效。
文档编号C07C69/00GK101407458SQ200810197899
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者丁小霞, 俊 姜, 奇 张, 文 张, 李培武, 谢立华, 陈小媚 申请人:中国农业科学院油料作物研究所