一种肉桂酸噁二嗪衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种肉桂酸噁二嗪衍生物及其制备方法和应用。所述肉桂酸噁二嗪衍生物分子结构如式（Ⅰ）所示：

Cinnamic acid two oxazine derivative and preparation method and application thereof

The invention provides a cinnamic acid two oxazine derivative and a preparation method and application thereof. The molecular structure of the cinnamic acid two oxazine derivative is shown in the formula (I):

【技术实现步骤摘要】
一种肉桂酸噁二嗪衍生物及其制备方法和应用
本专利技术化合物制备领域，更具体地，涉及一种肉桂酸噁二嗪衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
茚虫威(Indoxacarb)是杜邦公司作为前药开发的噁二嗪类钠离子通道阻断剂，其作用机制独特，田间活性高，选择性强，绿色安全等特点，在美国、澳大利亚、中国等注册并用于防治鳞翅目害虫。随着其广泛使用，抗药性也随之出现。然而，天然植物精油肉桂酸具有多样的杀虫和驱虫活性。茚虫威主要阻断开放的昆虫钠离子通道慢失活阶段，表现出高效的神经毒杀活性；而肉桂酸则表现出高效的击倒和驱避活性。为了提高噁二嗪类钠离子通道阻断剂速效性，克服抗药性，基于药效团分子合理设计的构想，设计合成肉桂酸噁二嗪衍生物，开发高效、安全的昆虫钠离子通道阻断剂，为防治抗性害虫提供用药保障。专利技术人团队前期研究得到了一类噁二嗪衍生物(专利CN201710610646.5)，对斜纹夜蛾的防效得到有效提升。但其LC50仍相对较高，在农药使用对环境影响的日益严格形势下，研究出更高效、用量更小的农药类型具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的上述不足，提供了一种肉桂酸噁二嗪衍生物，其表现出优异的生物活性，特别是对斜纹夜蛾的毒杀活性，比专利CN201710610646.5中的化合物对斜纹夜蛾的活性更有优势；且对具有抗药性的蚊虫同样具有很好的生物活性，为防治抗性害虫提供更多的保障。本专利技术的另一目的在于提供所述化合物在制备防治农业或卫生害虫农药制剂中的应用。本专利技术的再一目的在于提供一种包含有上述化合物的防治农业或卫生害虫农药制剂。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下方案：一种肉桂酸噁二嗪衍生物，其分子结构如式(Ⅰ)所示：其中，R1为氢、卤素、C原子为1～4的烷基、C原子为1～4的烷氧基或氨基；R2为-CF3、-OCF3或-OCH2F。优选地，所述R1为H、F、Cl、Br、-CH3、-OCH3或-NH2。本专利技术是在前期专利CN201710610646.5的基础上的进一步研究，前期的研究是在茚虫威的结构上引入拟除虫菊酸基团，而本专利技术则是引入肉桂酸基团。肉桂酸属于植物精油的活性成分，不但对害虫具有明显的触杀、熏蒸、驱避活性，其还表现出对害虫的神经受体的毒杀作用，以及对嗅觉受体的驱避作用机理和害虫的生长调节作用机理等多样的杀虫作用机理。本专利技术通过在茚虫威结构中引入肉桂酸基团得到肉桂酸噁二嗪衍生物，所述衍生物不但表现出比茚虫威更优的杀虫活性，也表现出比前期专利中拟除虫菊酸噁二嗪衍生物更优的生物活性。本专利技术同时还保护所述衍生物在制备防治农业或卫生害虫农药制剂中的应用。优选地，所述衍生物在制备防治斜纹夜蛾或蚊虫的农药制剂中的应用。所述蚊虫即蚊科(Culicidae)的有害昆虫蚊子，包括按蚊属、伊蚊属和库蚊属等等。优选地，所述衍生物可制备成乳油、悬浮剂、水分散粒剂或可湿性粉剂。本专利技术所述肉桂酸噁二嗪衍生物的制备方法，包括以下步骤：S1.茚酮衍生物与碳酸二甲酯在冰浴、氩气保护条件下混合并升温，再降至室温反应得到中间体1；S2.中间体1在室温氩气保护条件下，与辛可宁、叔丁基过氧化氢混合并反应，得到中间体2；S3.中间体2在冰浴条件下，与水合联氨、冰乙酸混合并反应，得到中间体3；S4.中间体3在氩气保护、室温条件下，与三氟甲基苯基异氰酸酯或对三氟甲氧基苯基异氰酸酯反应得到中间体4-1或4-2；S5.中间体4-1或4-2在室温氩气保护下，与二甲氧基甲烷、五氧化二磷混合并反应，得到中间体5-1或5-2；S6.中间体5-1或5-2在冰浴氩气保护下，与氢化铝锂混合，并在室温下进行反应，得到中间体6-1和6-2；S7.中间体6-1和6-2在冰浴氩气保护下，与三乙胺、肉桂酰氯混合进行反应，得到目标化合物。更具体优选地，所述肉桂酸噁二嗪衍生物的制备方法，包括以下步骤：S1.在冰浴，氩气保护条件下，将干燥的碳酸二甲酯加到叔丁醇钾和氢化钠混合物中混匀，再滴加茚酮衍生物的干燥碳酸二甲酯溶液，升温至室温进行反应，最后用冰盐酸溶液猝灭，并用浓盐酸调pH至2～3，乙酸乙酯萃取，有机层用饱和NaCl溶液洗涤至中性，无水MgSO4干燥、浓缩，得到中间体1的粗产品，直接进行下一步反应；S2.在室温氩气保护下，将甲苯加到中间体1的粗产品和辛可宁混合物中混匀，再逐滴加入65％的叔丁基过氧化氢溶液，室温进行反应，反应结束后反应液用乙酸乙酯萃取，有机层用无水MgSO4干燥、浓缩，分离得到中间体2；S3.在冰浴条件下，将中间体2溶于甲醇溶液滴加到85％水合联氨，95％冰乙酸以及甲醇的混合溶液中，升温到90℃进行回流反应，然后将反应液浓缩去除绝大部分甲醇，再加入饱和NaCl溶液，最后用乙酸乙酯萃取、无水MgSO4干燥、浓缩得到中间体3的粗产物；S4.在氩气保护、室温条件下，将对三氟甲基苯基异氰酸酯或对三氟甲氧基苯基异氰酸酯滴加至中间体3a的干燥四氢呋喃溶液中，室温下进行反应，反应结束后将反应液浓缩，并用石油醚和乙酸乙酯的混合液洗涤浓缩物，得到白色固体中间体4-1或4-2；S5.在室温氩气保护下，将1,2-二氯乙烷和二甲氧基甲烷分别加到五氧化二磷和硅藻土的混合物中，室温搅拌30min，再滴加中间体4-1或4-2和1,2-二氯乙烷滴加，升温至57℃反应2h，再分别补加硅藻土、五氧化二磷、二甲氧基甲烷直到原料反应消耗完为止。反应结束后，反应液用H2O猝灭，过滤，乙酸乙酯萃取，有机层再用饱和NaHCO3溶液洗涤至中性，干燥浓缩，分离得到白色固体中间体5-1和5-2；S6.在冰浴氩气保护下，将中间体5-1或5-2的干燥四氢呋喃溶液滴加至氢化铝锂的干燥四氢呋喃悬浮液中，升温至室温进行反应，最后用冰HCl溶液猝灭，乙酸乙酯萃取，有机层用饱和NaCl溶液洗涤至中性，浓缩干燥，分离得到白色中间体6-1和6-2；S7.在冰浴氩气保护下，将干燥的三乙胺滴加至化合物6-1或6-2的干燥四氢呋喃溶液中，再滴加肉桂酰氯，升温至室温进行反应，反应结束后，用干燥的乙醇猝灭，浓缩，用石油醚和乙酸乙酯的混合液洗涤浓缩物，收集洗涤液浓缩进行分离得到化合物目标产物。优选地，步骤Sl中所述混匀时间为5min；升温至室温反应的时间为2h；步骤S2中所述混匀时间为5min；所述室温反应的时间为24h；步骤S3中所述升温回流反应的时间为3.5h；步骤S4中所述室温反应的时间为1h；步骤S5中所述反应温度为57℃，时间为2h；步骤S6中所述升温反应的时间是2h；步骤S7所述升温至室温反应的时间为2h。优选地，步骤Sl中所述各反应物茚酮衍生物︰氢化钠︰叔丁醇钾的摩尔质量比为1︰4︰1.25；步骤S2中所述各反应物中间体1︰辛克宁︰叔丁基过氧化氢的摩尔质量比为1︰0.1︰1.1；步骤S3中所述各反应物中间体2︰乙酸︰水合联氨的摩尔质量比为1︰3︰3；步骤S4中所述各反应物中间体3︰异氨酸酯的摩尔质量比为1︰1.2；步骤S6中所述各反应物中间体5︰氢化铝哩的摩尔质量比为1︰0.5；步骤S7中所述各反应物中间体6︰肉桂酰氯︰三乙胺的摩尔质量比为1︰3︰3。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过对茚虫威结构的合理设计，将其与肉桂酸结合得到肉桂酸噁二嗪衍生物，所述肉桂酸噁二嗪衍生物不仅对斜纹夜蛾有更显著的毒杀活性，还对具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肉桂酸噁二嗪衍生物，其特征在于，其分子结构如式（Ⅰ）所示：

【技术特征摘要】
1.一种肉桂酸噁二嗪衍生物，其特征在于，其分子结构如式（Ⅰ）所示：；其中，R1为氢、卤素、C原子为1～4的烷基、C原子为1～4的烷氧基或氨基；R2为-CF3、-OCF3或-OCH2F。2.根据权利要求1所述肉桂酸噁二嗪衍生物，其特征在于，所述R1为H、F、Cl、Br、-CH3、-OCH3或-NH2。3.权利要求1或2所述肉桂酸噁二嗪衍生物在制备防治农业害虫或卫生害虫农药制剂中的应用。4.根据权利要求3所述应用，其特征在于，所述农业害虫为斜纹夜蛾，所述卫生害虫为蚊虫。5.一种防治农业害虫或卫生害虫的农药制剂，其特征在于，包含有权利要求1或2所述肉桂酸噁二嗪衍生物。6.根据权利要求5所述农药制剂，其特征在于，所述农药制剂的剂型为乳油、悬浮剂、水分散粒剂或可湿性粉剂。7.权利要求1或2所述肉桂酸噁二嗪衍生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：江定心，张健强，杨小东，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44