本发明专利技术公开了一种具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物及其制备方法和应用，属于农药合成技术领域。本发明专利技术的技术方案要点为：具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物，具有如下结构： ，其中R为乙基、丙基、异丙基或苯基。本发明专利技术还公开了该具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物的制备方法及其在制备杀虫剂中的应用。本发明专利技术通过新的方法合成了一系列具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物，反应过程操作简单易行，原料廉价易得，反应效率较高且重复性较好，生物活性效果明显，在制备杀虫剂领域具有较好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物及其制备方法和应用
本专利技术属于农药合成
，具体涉及一种具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
螺[4,5]癸烷衍生物具有广泛的药理学活性和生物学活性，例如丁螺环酮就是具有氮杂螺环癸烷双酮独特结构的抗焦虑药，被称为“焦虑选择剂”，对焦虑/抑郁综合症有效，副作用小；8-氮杂螺[4,5]癸烷-7,9-二酮和1,4-二氧杂螺[4,5]癸烷-8-酮是重要的医药中间体，后者还用于杀虫剂的合成；5,8-二氮杂螺[4,5]癸烷溴化物是合成抗精神病药物阿立哌唑的关键中间体；1-硫杂-4,8-二氮杂螺[4,5]癸烷-3-羧酸类衍生物不仅有护肝、消炎、镇痛、镇静、降血脂、降糖、降压、抗动脉硬化、抗惊厥、抗癫痫和血管扩张等作用，还是血小板聚集抑制剂，同时又是凋亡抑制蛋白家族(IAPs)拮抗剂的重要药物中间体。特别引人关注的是螺[4,5]癸烷衍生物还广泛存在于天然产物中，倍半萜类化合物螺岩兰烷就是这类螺[4,5]癸烷的衍生物，具有抗蠕虫和抗毒等防御功能，并且能够促进植物根系的生长。因此，合成该类化合物并将其应用到药物研发领域具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物及其制备方法，该制备方法操作简单易行、原料廉价易得、反应效率较高且重复性好，制得的具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物在制备杀虫剂中具有较好的应用前景。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物，其特征在于具有如下结构：其中R为乙基、丙基、异丙基或苯基。本专利技术所述的具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)化合物的合成：在10℃条件下把二硫化碳加入到氢氧化钠溶液中搅拌30min后滴加氨基化合物R-NH2，升温至60℃反应2h后降温至20℃滴加氯甲酸乙酯，滴加完后升温至60℃反应3h，反应过程中产生气体，反应结束后在真空条件下于40℃蒸出二硫化碳，升温至70℃蒸出水，再升温至90℃蒸出产品在0℃条件，氮气保护下把氢化钠加入到DMF中，再滴加溶有化合物和NH2Boc的DMF溶液，滴加过程中温度控制在5℃以下，滴加完后升至室温反应过夜，TLC监控原料反应完全，把反应液倒入冰水中，再用乙酸乙酯萃取，合并有机相，旋干有机相得到化合物(2)化合物的合成：把化合物1-苄氧羰基-4-哌啶酮、碳酸铵和氰化钾加入到反应瓶中，再加入水和乙醇的混合溶液，升温至60℃反应24h，反应过程中无机盐溶解并产生晶体，反应结束后降至室温，抽滤反应液，滤饼用水洗涤，洗涤后滤饼加入到乙醇中加热至50℃后冷却进行重结晶纯化，得到化合物把化合物和氢氧化锂加入到水中，加热至回流反应48h，反应结束后降至室温，反应液经过一次过滤除杂后蒸出乙醇，滤液经浓缩后于0℃滴加稀盐酸调节滤液pH为5，再次蒸干滤液，往剩余物中加入甲醇和二氯亚砜，于50℃反应5h后冷却搅拌，出现固体，抽滤后滤饼再用甲醇淋洗，烘干滤饼得到化合物(3)化合物的合成：把化合物加入到DMF中，再加入化合物EDCI·HCl和三乙胺，在室温下搅拌过夜，反应结束后加入乙酸乙酯，先用稀盐酸洗涤，再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤至中性，分出有机相，旋干有机相后经柱层析分离提纯得到化合物在高压釜中，把化合物加入到甲醇中，通入氢气，氢氧化钯催化还原脱去Cbz基团，得到化合物化合物再经过三氟乙酸脱去Boc基团得到目标产物本专利技术所述的具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物在制备杀虫剂中的应用。本专利技术通过新的方法合成了一系列具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物，反应过程操作简单易行，原料廉价易得，反应效率较高且重复性较好，生物活性效果明显，在制备杀虫剂领域具有较好的应用前景。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1把二硫化碳76g(1.0mol)加入含有氢氧化钠40g(1.0mol)的水溶液200mL，反应温度设为10℃，搅拌30min后缓慢滴加2-氨基丙烷60g(1.0eq)，滴加完后升温至60℃反应2h，再降至20℃，向混合液中缓慢加入氯甲酸乙酯110g(1.0mol)，滴加完后升至60℃反应3h，反应过程中有气体放出，当气体停止放出后继续搅拌1h，反应完全，在真空条件下，40℃蒸出二硫化碳，70℃蒸出水，90℃精馏得到产品化合物260g。1HNMR(300M,CDCl3):δ3.88-3.81(m,1H),1.37-1.21(d,6H)。实施例2在氮气保护下，0℃条件下，把质量分数为60％的氢化钠28g(0.8mol)加入到200mLDMF中，再缓慢滴加溶有化合物260g(0.6mol)和NH2Boc70g(0.6mol)的DMF溶液1000mL，滴加过程中控制反应温度不超过5℃，滴加完后缓慢升至室温，反应过夜，TLC监控原料反应完全，把反应液倒入冰水中，用乙酸乙酯500mL萃取3次，合并有机相，经无水硫酸镁干燥后蒸干有机相，得到化合物395g。1HNMR(300M,CDCl3):δ9.51(s,1H),8.15(s,1H),4.53-4.44(m,1H),1.59-1.42(s,9H),1.41-1.15(d,6H)。实施例3在反应瓶中加入碳酸铵490g和氰化钾70g，再加入水700mL和乙醇700mL，最后加入1-苄氧羰基-4-哌啶酮100g，加热至60℃，反应过程中会发现无机盐逐渐溶解完全，溶解完后反应一段时间会有大量晶体出现，反应24h后原料反应完全，冷却至室温，抽滤反应液，滤饼先用1000mL的水洗涤，再把滤饼加入2000mL的乙醇和水混合液(V乙醇：V水＝4:1)，加热至50℃后缓慢冷却，进行重结晶纯化得到化合物5130g。1HNMR(300M,DMSO-d6):δ10.64(s,lH),8.45(s,lH),7.29-7.08(m,5H),3.48(s,2H),2.69-2.61(m,2H),2.28(m,2H),1.81(m,2H),1.51(m,2H).MSm/z304.2(M+H+)。实施例4在反应瓶中，把化合物540g和无水氢氧化锂33g加入到水500mL中，加热至回流，反应48h，TLC监控原料反应完全，把反应液冷却至室温，过滤出里面出现的白色固体杂质，滤液经过浓缩后在0℃条件下缓慢滴加稀盐酸调节其pH为5，继续蒸干滤液，向得到的残留物中加入甲醇50mL和二氯亚砜5g，在50℃条件下搅拌反应5h，反应结束后冷却有大量白色固体出现，过滤反应液，滤饼用少量冰甲醇洗涤后烘干，得到化合物630g。1HNMR(300M,DMSO-d6):δ7.72-7.62(m,5H),3.89(m,2H),3.62(s,3H),2.92-2.85(m本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有生物活性的1,3,8‑三氮杂螺[4,5]癸烷‑2‑胍‑4‑酮类化合物，其特征在于具有如下结构：，其中R为乙基、丙基、异丙基或苯基。
【技术特征摘要】
1.具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物，其特征在于具有如下结构：其中R为乙基、丙基、异丙基或苯基。2.一种权利要求1所述的具有生物活性的1,3,8-三氮杂螺[4,5]癸烷-2-胍-4-酮类化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)化合物的合成：在10℃条件下把二硫化碳加入到氢氧化钠溶液中搅拌30min后滴加氨基化合物R-NH2，升温至60℃反应2h后降温至20℃滴加氯甲酸乙酯，滴加完后升温至60℃反应3h，反应过程中产生气体，反应结束后在真空条件下于40℃蒸出二硫化碳，升温至70℃蒸出水，再升温至90℃蒸出产品在0℃条件，氮气保护下把氢化钠加入到DMF中，再滴加溶有化合物和NH2Boc的DMF溶液，滴加过程中温度控制在5℃以下，滴加完后升至室温反应过夜，TLC监控原料反应完全，把反应液倒入冰水中，再用乙酸乙酯萃取，合并有机相，旋干有机相得到化合物(2)化合物的合成：把化合物1-苄氧羰基-4-哌啶酮、碳酸铵和氰化钾加入到反应瓶中，再加入水和乙醇的混合溶液，...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛龙飞，贾淑红，李伟，吴斗灿，董文佩，申家轩，蒋涛，徐桂清，姜玉钦，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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