本发明属于化合物制备技术领域，具体涉及一种含嘧啶结构的乙酰腙衍生物及其制备方法与应用。
背景技术：
蚊子是21世纪人类在疾病控制中面临的最重要的挑战之一，因为它们是毁灭性的病原体和寄生虫的媒介，包括疟疾，丝虫病，黄热病，登革热，和丝虫病，导致每年数百万人死亡。埃及伊蚊是导致登革热传播的蚊子之一。杀虫剂被证明是最好的控制虫害方法，其在控制登革热载体蚊子中起着很好的作用，如DDT的早期成功。重要的是我们需要继续寻找新的有效化合物，以应对蚊子出现的抗药性。嘧啶衍生物已经成为农业化学品开发的一个焦点，比如被用作除草剂，杀虫剂和杀真菌剂。许多具有高活性、高选择性的可作为医药或农药开发的嘧啶类衍生物在不断被发现。
本发明提供了一种具有杀蚊活性的含嘧啶结构的乙酰腙衍生物制备方法与应用技术。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种具有杀虫活性的含嘧啶结构的乙酰腙衍生物及其制备方法与应用。
所述的一种含嘧啶结构的乙酰腙衍生物，其特征在于其结构式如式(I)所示：
其中：R为4-甲基苯基，2-甲氧基苯基，4-氟苯基，3，4，5-三甲氧基苯基，5-三氟甲基苯基，2,4-二氯苯基，3-氯苯基，2-溴苯基，2-羟基苯基，2-硝基苯基，3-甲基苯基，2-氟苯基，4-溴苯基，3-硝基苯基或3，4-二甲氧基苯基。
所述的含嘧啶结构的乙酰腙衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将乙酰乙酸乙酯，1,1-二乙基胍盐酸盐和碳酸钾的混合物溶于乙醇中，加热回流反应18-22h，反应结束后将乙酸加入到反应混合物中并除去溶剂得残余物，向残余物中加入水和乙酸，析出沉淀，过滤出沉淀并分别用水和乙酸乙酯洗涤，干燥，制得如式(Ⅱ)所示的化合物(Ⅱ)；
2)将步骤1)得到的化合物(Ⅱ)溶于DMF中，加入碳酸钾，并滴加2-氯乙酸乙酯的DMF混合物，在室温下搅拌过夜后，将混合物倒入水中，滤出沉淀，用石油醚/丙酮重结晶，合成如式(Ⅲ)所示的化合物(Ⅲ)；
3)将步骤2)得到的化合物(Ⅲ)与85％水合肼加热回流5-7小时，冷却至室温后过滤，用乙酸乙酯洗涤并干燥，得到如式(Ⅳ)所示的化合物(Ⅳ)，即2-((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)乙酰肼；
4)以EtOH为溶剂，向1mL压力等级的小瓶中加入化合物(Ⅳ)与RCHO并混合均匀，将混合物在CEM微波合成器中以150w，90℃，200psi照射2分钟，通过向微波腔通入压缩空气2分钟，将混合物冷却至室温，过滤，粗固体用乙醇重结晶，得式(I)所示的目标化合物，RCHO中的R为4-甲基苯基，2-甲氧基苯基，4-氟苯基，3，4，5-三甲氧基苯基，5-三氟甲基苯基，2,4-二氯苯基，3-氯苯基，2-溴苯基，2-羟基苯基，2-硝基苯基，3-甲基苯基，2-氟苯基，4-溴苯基，3-硝基苯基或3，4-二甲氧基苯基；
其制备过程如下所示：
所述的含嘧啶结构的乙酰腙衍生物的制备方法，其特征在于步骤2)中的化合物(Ⅱ)、碳酸钾、2-氯乙酸乙酯的投料摩尔比为1:1-1.2：1-1.2。
所述的含嘧啶结构的乙酰腙衍生物的制备方法，其特征在于步骤3)中的化合物(Ⅲ)与85％水合肼的投料摩尔比为1:3-5，优选为1:3.5。
所述的含嘧啶结构的乙酰腙衍生物的制备方法，其特征在于步骤4)中的化合物(Ⅳ)与RCHO的投料摩尔比为1:1-1.2。
所述的含嘧啶结构的乙酰腙衍生物在防治埃及伊蚊成虫和幼虫中的应用。
通过采用上述技术，本发明的有益效果如下：
本发明通过采用上述技术得到的含嘧啶结构的乙酰腙衍生物，其制备工艺简单，后处理方便，对设备要求低，在化合物(Ⅳ)和取代醛反应时用微波照射，与常规加热模式相比，该反应以更高的产率完成，其产率由78-83％提高到85-95％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
本发明的一种含嘧啶结构的乙酰腙衍生物(I)可以如下方法合成：
将乙酰乙酸乙酯(0.60g)，1,1-二乙基胍盐酸盐(0.54g)和碳酸钾(1.15g)的混合物溶于乙醇(5mL)中，然后回流20小时，将乙酸加入到反应混合物中并除去溶剂，向残余物中加入水，再加入乙酸，滤出沉淀，用水和乙酸乙酯洗涤，干燥，制得如式(Ⅱ)所示的化合物(Ⅱ)；将化合物(Ⅱ)(5.1mmol)溶于DMF(15mL)的溶液中，加入碳酸钾(0.2g，5.6mmol)，并滴加2-氯乙酸乙酯(5.6mmol)的混合物，在室温下搅拌过夜，将混合物倒入水中。滤出沉淀，用石油醚/丙酮重结晶，合成如式(Ⅲ)所示的化合物(Ⅲ)；将化合物(Ⅲ)(10mmol)与85％水合肼(35mmol)回流6小时，冷却至室温，过滤，用乙酸乙酯洗涤并干燥，得到如式(Ⅳ)所示的化合物2-((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)乙酰肼；向1mL压力等级的小瓶(CEM Corporation，Boston，USA)中加入化合物(Ⅳ)(1mmol)与各种取代的醛(1mmol)，以EtOH(4mL)为溶剂，将混合物在CEM微波合成器(CEM Corporation，Boston，USA)中以150w，90℃，200psi照射2分钟，通过向微波腔通入压缩空气2分钟，将混合物冷却至室温，过滤，粗固体用乙醇重结晶，得式(I)所示的目标化合物。
实例1-15，与取代基不同的醛类合成化合物1-15，其投料比如表1所示，其它合成条件不改变，得到的产品如实施例1-15所示。
表1实施例1-15的各反应物投料比一览表
表1各实施例具体投料比
实施例1
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(4-甲基亚苄基)乙酰肼，
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.21(s,1H,NH),8.14(s,1H,N＝CH),7.68(s,2H,Ph),7.57(s,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.53(q,4H,CH2),2.31(s,3H,CH3),2.28(s,3H,CH3),1.09(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,356.2081,Found,356.2076[M+H]+。
实施例2
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-甲氧基亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.27(m,1H,NH),8.18(s,1H,N＝CH),8.12(dd,J＝7.8,1.7Hz,1H,Ph),7.90(dd,J＝7.8,1.7Hz,1H,Ph),7.39(m,2H,Ph),6.01(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.53(q,J＝6.9Hz,4H,CH2),2.31(s,3H,CH3),2.27(s,3H,CH3),1.11(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,372.2030,Found,372.2027[M+H]+。
实施例3
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(4-氟亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.27(s,1H,NH),8.19(s,1H,N＝CH),7.75(t,J＝2.7Hz,2H,Ph),7.67–7.63(m,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.51(q,J＝6.9Hz,4H,CH2),2.31(s,3H,CH3),1.07(d,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,360.1830,Found,360.1826[M+H]+。
实施例4
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3,4,5-三甲氧基亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.25(s,1H,NH),8.16(s,1H,N＝CH),6.99(s,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.91(s,9H,OCH3),3.52(d,J＝7.2Hz,4H,CH2),2.27(s,3H,CH3),1.08(d,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,432.2241,Found,432.2239[M+H]+。
实施例5
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(5-三氟甲基亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.31(s,1H,NH),8.31(s,1H,N＝CH),7.77(d,J＝8.1Hz,2H,Ph),7.69–7.66(m,2H,Ph),6.03(s,1H,Py-H),5.38(s,2H,OCH2C＝O),3.50(d,J＝7.5Hz,4H,CH2),2.28(s,3H,CH3),1.07(t,J＝6.9Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,410.1798,Found,410.1794[M+H]+。
实施例6
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2,4-二氯亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.42(s,1H,NH),8.50(s,1H,N＝CH),7.91(d,J＝8.5Hz,1H,Ph),7.44(dd,J＝11.6,2.1Hz,2H,Ph),6.00(s,1H,Py-H),4.99(s,2H,OCH2C＝O),3.53(d,J＝7.0Hz,4H,CH2),2.27(s,3H,CH3),1.11(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,410.1145,Found,410.1144[M+H]+。
实施例7
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3-氯亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.31(s,1H,NH),8.19(s,1H,N＝CH),7.70(d,J＝15.1Hz,2H,Ph),7.63–7.49(m,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.52(d,J＝7.5Hz,4H,CH2),2.28(s,3H,CH3),1.09(d,J＝7.1Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,376.1535,Found,376.1537[M+H]+。
实施例8
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-溴亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.47(s,1H,NH),8.52(s,1H,N＝CH),8.16(s,1H,Ph),7.95(dd,J＝7.9,1.7Hz,1H,Ph),7.59(ddd,J＝9.6,8.0,1.2Hz,2H,Ph),5.97(s,1H,Py-H),5.00(s,2H,OCH2C＝O),3.53(d,J＝7.4Hz,4H,CH2),2.27(s,3H,CH3),1.11(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,420.1030,Found,420.1031[M+H]+。
实施例9
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-甲氧基亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.91(s,1H,OH),9.22(s,1H,NH),8.44(s,1H,N＝CH),7.42–7.29(m,2H,Ph),7.07–6.93(m,2H,Ph),5.94(s,1H,Py-H),4.97(s,2H,OCH2C＝O),3.60(d,J＝7.3Hz,4H,CH2),2.31(s,3H,CH3),1.17(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,358.1874,Found,358.1874[M+H]+。
实施例10
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-硝基亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.62(s,1H,NH),8.73(s,1H,N＝CH),8.11–8.05(m,2H,Ph),7.70(td,J＝7.7,2.8Hz,2H,Ph),5.97(s,1H,Py-H),5.00(s,2H,OCH2C＝O),3.60(q,J＝6.9Hz,4H,CH2),2.31(s,3H,CH3),1.18(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,389.1932,Found,387.1770[M+H]+。
实施例11
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3-甲基亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.23(s,1H,NH),8.14(s,1H,N＝CH),7.72(s,1H,Ph),7.68(s,1H,Ph),7.50(d,J＝6.8Hz,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.99(s,2H,OCH2C＝O),3.56–3.50(m,4H,CH2),2.31(s,3H,CH3),2.28(s,3H,CH3),1.10(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,358.2238,Found,356.2079[M+H]+。
实施例12
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-氟亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.35(s,1H,NH),8.41(s,1H,N＝CH),8.14(t,J＝7.6Hz,1H,Ph),7.92(t,J＝7.2Hz,1H,Ph),7.42(d,J＝5.6Hz,2H,Ph),5.95(s,1H,Py-H),4.99(s,2H,OCH2C＝O),3.54(dd,J＝14.0,7.0Hz,4H,CH2),2.28(s,3H,CH3),1.11(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,360.1830,Found,360.1833[M+H]+。
实施例13
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(4-溴亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.29(d,J＝4.0Hz,1H,NH),8.18(s,1H,N＝CH),7.56–7.53(m,4H，Ph),6.02(s,1H，Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.52(t,J＝6.3Hz,4H,CH2),2.28(s,3H,CH3),1.07(d,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,420.1030,Found,420.1028[M+H]+。
实施例14
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3-硝基亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.88(s,1H,NH),8.44(s,1H, N＝CH),8.28(d,J＝8.1Hz,2H,Ph),7.62(td,J＝7.9,5.8Hz,2H,Ph),6.04(s,1H，Py-H),4.99(s,2H,OCH2C＝O),3.52(d,J＝7.3Hz,4H,CH2),2.29(s,3H,CH3),1.09(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,389.1932,Found,387.1775[M+H]+。
实施例15
2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3,4-二甲氧基亚苄基)乙酰肼，1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.19(d,J＝3.8Hz,1H,NH),8.11(s,1H,N＝CH),7.49(d,J＝1.9Hz,1H,Ph),7.13(dd,J＝8.3,1.9Hz,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.94(d,J＝1.3Hz,6H,,CH3),3.60(q,J＝6.9Hz,4H,,CH2),2.27(s,3H,,CH3),1.09(t,J＝7.0Hz,6H,,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,402.2136,Found,402.2133[M+H]+。
实施例16杀虫活性测试
试验方法：按照标准方案进行生物测定。首先将化合物用二甲基亚砜稀释浓度为100ug/uL。取上清液用于埃及伊蚊幼虫和成虫试验。在标准成虫和幼虫生物测定中，均使用非农药抗性的埃及伊蚊进行测试。在幼虫致死率测定中，测定了四种不同浓度(1ug/uL，0.5ug/uL，0.25ug/uL和0.1ug/uL)。在成虫致死率测定中，使用浓度(6.25％)。在施药后24小时记录死亡率，并且在所有测定中分别使用阴性溶剂和阳性溶剂氯菊酯进行对照。如果对移液管尖端的探测没有反应，则将生物体计为死亡。
试验对象：埃及伊蚊成虫和幼虫
施药方法：埃及伊蚊成虫生物测定使用在丙酮中稀释至6.25微克/毫升的溶液。使用具有25微升气密性的钝头玻璃注射器(Hamilton 7100系列，City，USA)的移液腔(Hamilton，PB700，City，USA)，将0.5微升的剂量施加在被麻醉的冷蚊子。注射剂量为3.125微克试验化合物。三组10-20只雌性蚊子群被分别注射试验化合物。在所有测定中分别使用阴性溶剂和阳性溶剂氯菊酯进行对照。在施药后24小时计数死亡率，重复三次试验。
埃及伊蚊幼虫活性测试结果如下表1.
表1实施例I1-15对埃及伊蚊幼虫的杀虫活性数据
在针对埃及伊蚊菌株的标准化生物测定中，测定化合物I1-I15在四种不同浓度(1ug/uL，0.5ug/uL，0.25ug/uL和0.1ug/uL)下的杀虫活性，如表1所示，一些化合物具有中等的杀幼虫活性。
例如，化合物I1，I2，I3，I6，I10和I12在1μg/mL的致死率分别为20±34.6，33.3±30.6，20±20，20±20，26.7±11.5和33.3±30.6。此外，化合物I2，I6，I11，I12和I13，I15可以在0.1μg/μL时仍产生一些杀幼虫活性，它们分别为13.3±23.1,13.3±23.1,13.3±23.1,26.7±30.6,13.3±11.5，26.7±23.1。对照组DMSO处理的菌株死亡率为零，氯菊酯(0.01ug/uL)处理的菌株出现100％死亡率的预期结果。
埃及伊蚊成虫活性测试结果如下表2.
表2实施例I1-15对埃及伊蚊成虫的杀虫活性数据
目标化合物I1-I15以6.25％的浓度进行成虫活性测试，并显示出非常宽的的活性范围。从表2中可以清楚地看出，化合物I2，I5，I6，I9，I10，I13，I14的致死率高于15％，分别是16.7±5.8,17±20.6,20±20,16.7±5.8,23.3±5.8,40±10,26.7±23.1。对照组丙酮处理的菌株死亡率为10±10SD和3.3±5.8％，氯菊酯(0.01ug/uL)处理的菌株出现100％死亡率的预期结果。