本发明属于农药技术领域，具体涉及天然产物海杧果醛的合成方法，还涉及其在植物保护中的应用。
背景技术：
随着全球人口的不断增加和人们饮食结构的改变，面临的粮食生产压力也不断增大。而病、虫、草给粮食的生产带来很大的威胁，需要持续地、有效地防治。而同时，农化产品应用的环境、毒理和管理要求的不断严格，对害物防治产品的要求也不断增加。而病虫草害物对防治药剂抗性持续的发展进一步限制药物的应用。因此，需要不断发现和开发新的、有效的、经济的害物防治药剂来增加作物的产量，供养数量不断增多的人类。
天然产物是活体细胞产生的主要或次级代谢物。在历史上，天然产物是医药的重要组成部分和农业上防治杂草、病原菌和害虫的主要工具。海杧果醛是具有芳香的环戊烯并吡喃结构的天然产物，fumiko在1977年首次从海芒果的树皮中分离得到，1986年也从栀子中分离得到。海杧果醛具有杀菌活性，对长蠕孢菌，梨孢菌，葫芦科刺盘孢菌，柄锈菌均有活性。在0.75-4μg/ml浓度范围内，海杧果醛对燕麦、小麦、大葱、白车轴草的柄锈菌表现出了100％的抑制活性。isoes.课题组报道了海杧果醛的全合成工作：以京尼平为原料，经过羟基保护，缩醛羟基官能团化接着进行消除反应，再进行氧化芳构化得到海杧果醛。该过程需要官能团保护脱保护，过程中用到的1,1’-硫羰基二咪唑价格贵，且容易变质。不利于天然产物的大量制备，也不利于后续生物活性的研究。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种合成路线仅两步，可控性好，总收率高，反应条件温和，可重复性好的天然产物海杧果醛的全合成方法。本发明中的天然产物海杧果醛具有很好的抗植物病毒活性和杀虫活性，也具有杀菌活性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种天然产物海杧果醛全合成方法，所述的天然产物海杧果醛的化学结构式如下：
所述的全合成方法是以京尼平为原料，选择性氧化伯醇羟基后，再一锅氧化脱氢及消除脱水，即制得所述的天然产物海杧果醛(cerbinal)。
所述的全合成方法的合成路线如下：
第一步：原料京尼平被ibx(2-碘酰基苯甲酸)氧化得到化合物1，氧化反应中京尼平与ibx的摩尔比为1:1-1.5，所用溶剂为二甲基亚砜。
第二步：加入ddq和酸，化合物1氧化及脱水反应得到海杧果醛，化合物1与ddq(2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌)的摩尔比为1:1-1.5，酸的用量跟采用的酸的种类有关系；所述的酸可以是对甲苯磺酸，三氟乙酸，三氟甲烷磺酸，三氟甲烷磺酸钪等。
本发明的化合物海杧果醛具有很好的杀小菜蛾活性，与商品化品种鱼藤酮活性相当。
本发明的化合物海杧果醛具有抗植物病毒活性，能够抑制烟草花叶病毒、辣椒病毒、水稻病毒、番茄病毒、甘薯病毒、马铃薯病毒和瓜类病毒及玉米矮花叶病毒等，可有效防治烟草、辣椒、水稻、番茄、瓜菜、粮食、蔬菜、豆类等多种作物的病毒病。
本发明的化合物海杧果醛对以下14种病原菌表现出杀菌活性，这14种病原菌：黄瓜枯萎、花生褐斑、苹果轮纹、番茄早疫、小麦赤霉、马铃薯晚疫、油菜菌核、黄瓜灰霉、水稻纹枯、辣椒疫霉、水稻恶苗、小麦纹枯、玉米小斑和西瓜炭疽。
本发明的海杧果醛可作为活性先导化合物，用于开发抗植物病毒、杀虫及杀菌活性的绿色高效安全的农药品种
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明不采用保护基策略，首先ibx仅氧化伯醇羟基，不与缩醛羟基反应得到中间体1；接着氧化脱氢与消除脱水同步完成，仅需两步合成了天然产物海杧果醛，显著缩短了合成路线，总收率有了明显提高，反应条件温和，可重复性好，易于进行工业化放大合成，具有很好的应用前景。本发明首次发现了天然产物海杧果醛具有抗植物病毒、杀虫及杀菌活性，可作为新型植物源农药或将其作为先导化合物进行开发。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
海杧果醛全合成路线：
具体制备步骤如下：
在500ml圆底烧瓶中加入京尼平8.00g(35.4mmol)，2-碘酰基苯甲酸(ibx)10.89g(38.9mmol)，二甲亚砜200ml。氩气保护下，室温电磁搅拌3h后，加入300ml水。抽滤，滤液用乙酸乙酯萃取四次，合并有机相，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸镁干燥，抽滤，脱溶，得1的粗品，柱层析得到化合物1的纯品，其为淡黄色固体。
250ml圆底烧瓶中加入化合物1(1.00g,4.46mmol)，ddq(1.01g,4.46mmol),cf3so3h(0.67g,4.46mmol),100ml二氯甲烷。室温搅拌，tlc跟踪反应完全后，冷却后加入碳酸钠水溶液，分液，水相用乙酸乙酯洗涤两次，合并有机相，水洗一次，饱和氯化钠水洗一次，无水硫酸镁干燥，抽滤，脱溶，柱层析得到天然产物海杧果醛，其为亮黄色固体，收率71％。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ9.96(s,1h),9.17(s,1h),8.52(s,1h),7.95(d,j＝3.2hz,1h),7.13(d,j＝3.2hz,1h),4.00(s,3h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)δ185.20,164.84,149.87,148.32,148.12,130.45,125.27,124.60,115.23,113.64,52.54.
实施例2
海杧果醛全合成路线第二步也可以采用下面方法进行：
250ml圆底烧瓶中加入化合物1(1.00g,4.46mmol)，ddq(1.06g,4.68mmol),tsoh(0.77g,4.46mmol),100ml甲苯。100℃下加热搅拌，tlc跟踪反应完全后，冷却后加入碳酸钠水溶液，分液，水相用乙酸乙酯洗涤两次，合并有机相，水洗一次，饱和氯化钠水洗一次，无水硫酸镁干燥，抽滤，脱溶，柱层析得到天然产物海杧果醛，其为亮黄色固体，收率76％。
实施例3
海杧果醛全合成路线第二步也可以采用下面方法进行：
250ml圆底烧瓶中加入化合物1(1.00g,4.46mmol)，ddq(1.32g,5.80mmol),三氟乙酸(5.09g,44.6mmol),100ml1,2-二氯乙烷。80℃下加热搅拌，tlc跟踪反应完全后，冷却后加入碳酸钠水溶液，分液，水相用乙酸乙酯洗涤两次，合并有机相，水洗一次，饱和氯化钠水洗一次，无水硫酸镁干燥，抽滤，脱溶，柱层析得到天然产物海杧果醛，其为亮黄色固体，收率83％。
实施例4：
海杧果醛全合成操作过程：
在500ml圆底烧瓶中加入京尼平8.00g(35.4mmol)，2-碘酰基苯甲酸(ibx)14.87g(53.1mmol)，二甲亚砜200ml。氩气保护下，室温电磁搅拌3h后，加入300ml水。抽滤，滤液用乙酸乙酯萃取四次，合并有机相，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸镁干燥，抽滤，脱溶，得1的粗品，柱层析得到化合物1的纯品，其为淡黄色固体。
250ml圆底烧瓶中加入化合物1(1.00g,4.46mmol)，ddq(1.52g,6.69mmol),cf3so3h(0.67g,4.46mmol),100ml二氯甲烷。室温搅拌，tlc跟踪反应完全后，冷却后加入碳酸钠水溶液，分液，水相用乙酸乙酯洗涤两次，合并有机相，水洗一次，饱和氯化钠水洗一次，无水硫酸镁干燥，抽滤，脱溶，柱层析得到天然产物海杧果醛，其为亮黄色固体，收率69％。
实施例5
杀小菜蛾幼虫活性测试：
采用国际抗性行动委员会(irac)提出的浸叶法。在分析天平上称取2mg实施例1药样于10ml小烧杯中，加50μl二甲基甲酰胺(分析纯)溶解，加10ml水制成200mg/kg药液。用直头眼科镊子浸渍甘蓝叶片，时间2-3秒，甩掉余液。每次1片，每个样品共3片。按样品标记顺序依次放在处理纸上。待药液干后，放入具有标记的10cm长的直型管内，接入2龄小菜蛾幼虫，用纱布盖好管口。将试验处理置于标准处理室内，96h后检查结果。每个化合物重复3次。对照只向蒸馏水中加入乳化剂和溶剂，搅拌均匀。
表1海杧果醛的杀小菜蛾活性
从表1可以看出，海芒果醛的杀小菜蛾活性与商品化品种鱼藤酮活性相当。
本发明通式(i)的化合物作为杀虫杀菌剂可以直接使用，也可以加上农业上接受的载体使用，也可以和其他杀虫杀螨杀菌剂如吡螨胺、溴虫腈、乙螨唑、唑螨酯等组合使用，这些组合物有的表现增效作用，有的表现相加作用。
实施例6
杀真菌活性的测定，测定程序如下：
离体杀菌测试，菌体生长速率测定法(平皿法)：
将一定量药剂溶解在适量丙酮内，然后用含有200μg/ml乳化剂水溶液稀释至所需浓度，然后各吸取1ml药液注入培养皿内，再分别加入9ml培养基，摇匀后制成50μg/ml的含药平板，以添加1ml灭菌水的平板做空白对照。用直径4mm的打孔器沿菌丝外缘切取菌盘，移至含药平板上。每处理重复三次。将培养皿放在24±1℃恒温培养箱内培养。48小时后调查各处理菌盘扩展直径，求平均值，与空白对照比较计算相对抑菌率。
表2海杧果醛的杀菌活性测试结果
从表2可以看出，海杧果醛对所测试的十四种真菌均表现出活性。
实施例7
抗病毒活性以抗烟草花叶病毒(tobaccomosaicvirus,tmv)活性为例，
1、病毒提纯及浓度测定：
病毒提纯及浓度测定参照南开大学元素所生测室编制烟草花叶病毒sop规范执行。病毒粗提液经2次聚乙二醇离心处理后，测定浓度，4℃冷藏备用。
2、海杧果醛溶液配制：
称量后，原药加入dmf溶解，制得1×105μg/ml母液，后用含1‰吐温80水溶液稀释至所需浓度；病毒唑制剂直接兑水稀释。
3、活体钝化作用：
选长势均匀一致的3–5叶期珊西烟，将药剂与等体积的病毒汁液混合钝化30min后，摩擦接种，病毒浓度20μg/ml，接种后即用流水冲洗，重复3次，设1‰吐温80水溶液对照。3d后数病斑数，计算结果。
抑制率(％)＝[(对照枯斑数-处理枯斑数)/对照枯斑数]×100％
表3海杧果醛的抗烟草花叶病毒活体测试结果
从表3可以看出海杧果醛具有抗烟草花叶病毒活性。