本发明专利技术属有机化学领域，公开了系列新的3‑(5‑芳基‑1,3,4‑噁二唑‑2‑基)细辛素类衍生物、其制备方法及应用。该系列化合物是以芝麻酚为原料通过一系列反应，得到3‑醛基细辛素，然后分别与不同的芳基酰肼反应，得到系列新的3‑(5‑芳基‑1,3,4‑噁二唑‑2‑基)细辛素类衍生物，其结构通式如下。本发明专利技术化合物对三龄粘虫具有很强的生长抑制和毒杀活性，部分高于母体细辛素和阳性对照川楝素，有望用于制备高效、环保、低毒的天然产物杀虫剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属有机化学领域，涉及细辛素类衍生物，尤其涉及系列具有杀虫活性的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)细辛素类衍生物及其制备方法和该系列衍生物在制备天然产物杀虫剂中的应用。
技术介绍
细辛素是一个甲撑二氧苯基类化合物，英文名称为sarisan，化学名称为1-烯丙基-2-甲氧基-4,5-亚甲二氧基苯，主要从伞形科植物Ligusticummutellina、胡椒科植物PipersolmsianumC.DC，Piperguineense，Pipersarmentosum和马兜铃科植物华细辛(AsarumsieboldiiMiq.)的叶或全草中提取而得。细辛素在抑菌、抗败血症，杀虫等活性方面已有文献报道，如：文献[VillegasM,VargasD,MsonthiJD,etal.IsolationoftheantifungalcompoundsfalcarindiolandsarisanfromHeteromorphatrifoliata[J].Plantamedica,1988,54(01):36-37.]报道了细辛素具有抑制真菌生长活性；文献[SeoCS,LeeYK,KimYJ,etal.ProtectiveeffectoflignansagainstsepsisfromtherootsofSaururuschinensis[J].BiologicalandPharmaceuticalBulletin,2008,31(3):523-526.]报道了细辛素具有抗败血症活性；[张静,马志卿,冯俊涛.细辛醚对家蝇和淡色库蚊的生物活性[J].农药学学报,2005,7(1),85-87.]报道了其对卫生害虫家蝇及淡色库蚊具有毒杀活性，有望开发成新的卫生害虫防治剂；文献[PassreiteraC.M.,AkhtarbY.,IsmanM.B.InsecticidalActivityoftheEssentialOilofLigusticummutellinaRoots[J].Z.Naturforsch.2005,60c:411-414.]和[ArnasonJT,DurstT,FosterB.Derivativesofdillapiolandrelatedmonolignansandusethereof:U.S.PatentApplication13/469,870[P].2012-5-11.]报道了细辛素对粘虫和埃及伊蚊具有较好毒杀活性。然而，在细辛素的合成和衍生物的研究方面，因其结构简单，活性修饰位点较少，目前，有关细辛素的合成及结构修饰的研究报道相对较少。在1987年，SchudaP.F.和WilliamA.合成异黄酮类化合物时，利用3,4-亚甲二氧基苯胺(胡椒胺)合成作为异黄酮类化合物的中间体细辛素[SchudaP.F.,WilliamA.Price.Totalsynthesisofisoflavones:jamaicin,calopogoniumisoflavone-B,pseudobaptigenin,andmaximasubstance-B.Friedel-Craftsacylationbreactionswithacid-senstivesubstrates[J].J.Org.Chem.1987,52(10):1972-1979.]。2000年，SherryL.Majerus在合成dillapiol时，利用3,4-亚甲二氧基苯酚(芝麻酚)也合成了细辛素[SherryL.M.,NajmaA.,SasmitaT.,TonyD.Newsynthesesofdillapiol[4,5-dimethoxy-6-(2-propenyl)-1,3-benzodioxole],its4-methylthioandotheranalogs[J].Can.J.Chem.2000,78:1345-1355.]。2008年，LeiX.采用同样的方法合成了细辛素，将其作为合成苯丙素类化合物Tricycloillicinone和illicinole的一个中间体[LeiX.,DaiM.,HuaZ.,DanishefskyS.J.Biomimetictotalsynthesisoftricycloillicinoneandmechanisticstudiestowardtherearrangementofprenylphenylethers[J].TetrahedronLett.2008,49:6383-6385.]。2009年，LironF.合成了细辛素，又以其为原料进一步合成了木脂素类化合物Carpanone[LironF.,FontanaF.,ZirimwabagaboJ.-O.,PrestatG.,RajabiJ.,RosaC.L.,PoliG.ANewCross-Coupling-BasedSynthesisofCarpanone[J].Org.Lett.2009,11(19):4378-4381.]。而对其进行结构优化、衍生物合成的研究，只有在2007年，李日升等对其C-2位进行醚化和酯化的修饰，共计合成了10个细辛素类衍生物，后测定了其对三龄东方粘虫的杀虫活性，部分化合物表现出很好的杀虫活性，在24h时达到90％致死率[李日升,周文明,李晓可,邹阳.细辛素及其衍生物的合成与生物活性[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2007,35(6):232-234；邹阳,李日升,周文明.细辛素衍生物的合成及生物活性研究[J].西北农业学报.2008,17(4),156-159]。为此，本专利技术制备了系列3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)细辛素类衍生物，并对其杀虫活性进行了测定，有望制备成新型天然产物杀虫剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供系列高效、低毒具有杀虫活性的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)细辛素类衍生物；另一目的在于提供该类衍生物的制备方法。为实现上述目的，本专利技术是通过下列技术措施得以实现：所述系列新的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)细辛素类衍生物，其特征在于，其化学通式为：其中R分别为：上述的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)细辛素类衍生物的制备方法，其特征在于，以芝麻酚为原料通过一系列反应，得到3-醛基细辛素，然后分别与不同的芳基酰肼反应，得到系列3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)细辛素类衍生物，具体按下列步骤制备：将3-醛基细辛素与不同的芳基酰肼用无水乙醇溶解，加热至回流，TLC跟踪检测，反应结束后，减压浓缩将乙醇旋干后，加入DMSO使其溶解，后加入碘粒及无水K2CO3，然后置于100-110℃油浴条件下反应，TLC跟踪检测，反应结束后加入饱和的硫代硫酸钠溶液，除去碘，后用乙酸乙酯萃取，合并有机相，经干燥，浓缩后用硅胶柱层析分离得到目标物。3-醛基细辛素与芳基酰肼的摩尔比为：1:1.1。所用的芳基酰肼分别为：苯甲酰肼、邻氟苯甲酰肼、邻氯苯甲酰肼、邻溴苯甲酰肼、间氟苯甲酰肼、间氯苯甲酰肼、间溴苯甲酰肼、对氟苯甲酰肼、对氯苯甲酰肼、对溴苯甲酰肼、邻甲苯甲酰肼，间甲苯甲酰肼、对甲苯甲酰肼、邻甲氧基苯甲酰肼、间甲氧基苯甲酰肼、对甲氧基苯甲酰肼本文档来自技高网...
【技术保护点】
3‑(5‑芳基‑1,3,4‑噁二唑‑2‑基)细辛素类衍生物，其特征在于，其化学通式为：其中R分别为：（1）：；（2）：；（3）：；（4）：；（5）：（6）：； （7）：；（8）：；（9）：； （10）：；（11）：；（12）：；（13）：；（14）：；（15）：；（16）：；（17）：；（18）：； （19）：；（20）：；（21）：。
【技术特征摘要】
1.3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)细辛素类衍生物，其特征在于，其化学通式为：其中R分别为：（1）：；（2）：；（3）：；（4）：；（5）：（6）：；（7）：；（8）：；（9）：；（10）：；（11）：；（12）：；（13）：；（14）：；（15）：；（16）：；（17）：；（18）：；（19）：；（20）：；（21）：。2.制备如权利要求1所述的3-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)细辛素类衍生物的方法，其特征在于，通过如下方法实现：（1）制备3-醛基细辛素：将芝麻酚用丙酮溶解，然后加入3-溴丙烯，60-65℃条件下回流反应，TLC检测，反应完全后，减压浓缩柱层析分离得化合物b；将化合物b用N,N-二甲基苯胺溶解，于180-190℃条件下回流反应，调节pH至4-5，用乙酸乙酯萃取，合并有机相，经干燥，减压浓缩后柱层析分离，得化合物c；将化合物c用无水甲苯溶解，置于冰浴下搅拌备用，在氮气保护下加入DBU(1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯)，后缓慢滴加无水四氯化锡，室温搅拌，在氮气保护下与油浴回流反应，TLC跟踪检测，反应结束后减压浓缩，残渣用硅胶柱层析分离得化合物d；化合物d用丙酮溶解，后加入无水K2CO3和CH3I，室温条...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭勇，曲来亮，王晓光，黄梦醒，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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