一种新型硫醇菊酯化学修饰物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种新型硫醇菊酯化学修饰物及其制备方法和应用。本发明专利技术主要通过对四氟苯菊酯上的一个端位氯原子和酯基进行改造，将一个端位氯原子替换成三氟甲基取代，另外将酯基替换成硫醇酯基的结构，形成一系列新颖的含硫醇结构的新型硫醇菊酯类化合物结构。这些新型硫醇菊酯化学修饰物能够提高代谢稳定性和降低环境的毒性，而且对于幼虫显示出有一定的杀虫效果，同时部分硫醇菊酯化学修饰物对成蚊的杀虫活性与联苯菊酯基本在同一个浓度级别，显示出与联苯菊酯相似的灭蚊效果，而且可以有效解决现有拟除虫菊酯类杀虫剂耐药性突出的严峻问题。另外，本发明专利技术具有反应过程简单，反应步骤少，合成的产率较高，反应周期短、重复性好等优势。

A New Chemical Modifier of Mercaptan-Chrysanthemum Esterification and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a novel mercaptan chrysanthemum esterification chemical modifier, a preparation method and application thereof. The invention mainly reforms one end-position chlorine atom and ester group on tetrafluorophenylpyrethroid, replaces one end-position chlorine atom with trifluoromethyl, and replaces ester group with mercaptan ester group to form a series of novel mercaptan-containing structure of mercaptan pyrethroid compounds. These new thiophanate esterification chemical modifiers can improve metabolic stability and reduce environmental toxicity, and have certain insecticidal effect on larvae. At the same time, some thiophanate esterification chemical modifiers have insecticidal activity on adult mosquitoes at the same concentration level as bifenthrin, showing similar mosquito control effect with bifenthrin, and can effectively solve existing pyrethroids. The serious problem of ester insecticide resistance is prominent. In addition, the invention has the advantages of simple reaction process, few reaction steps, high yield, short reaction period and good repeatability.

【技术实现步骤摘要】
一种新型硫醇菊酯化学修饰物及其制备方法和应用
本专利技术属于药物小分子结构修饰的农药
更具体地，涉及一种新型硫醇菊酯化学修饰物及其制备方法和应用。
技术介绍
夏季的湿热环境给蚊虫的繁殖和出没带来了良好的条件。作为“四害”之一的蚊子给人们的日常生活带来了极大的困扰，不仅蚊子的嗡嗡叫声就会影响到人们的日常休息、工作和学习，而且人们平时在室内或者野外极容易被成年雌性蚊子叮咬到皮肤，很容易引起皮肤红肿，疼痒难受。更为严重问题的是蚊虫会传播登革热、流行性乙型脑炎、黄热病、疟疾和丝虫病等多达80多种疾病。因此，灭蚊避蚊是预防蚊媒传染病的一项重要措施，研发一款有效的杀虫剂或者有驱蚊效果的产品在夏季显得十分的必要。这样的一款产品不仅需要起到良好的灭蚊或者驱避蚊虫，同时更需要是对于人体的危害微小，甚至于没有危害，对于环境不会有长期的残留以及任何污染。拟除虫菊酯类杀虫剂是一类仿生型合成的杀虫剂，如四氟醚菊酯等，可以用于蚊虫危害的防治，而且具有特异性强、杀虫活性高和毒害性小等优点在蚊虫的防治工作领域中被广泛的应用。拟除虫菊酯类化合物最初是在英国国家研究与发展公司(NRDC)研究菊花的提取物具有天然的杀虫特性时被发现的。该研究团队首先合成了对光稳定的拟除虫菊酯化合物，而之前的菊花提取物性质不稳定，见光后便失去了杀虫活性。早期合成的拟除虫菊酯类化合物是由许多同分异构体组成的外消旋混合物，并不是全部都具有杀虫活性。传统观点认为，拟除虫菊酯类杀虫剂具有广谱高效的生物活性、低的环境和食品残留度、相对较低的哺乳动物毒性。但越来越多的研究发现拟除虫菊酯能干扰生物体正常的功能，对人类和动物的健康造成相当大的威胁。有研究表明，长期暴露于含拟除虫菊酯的环境中会对人体特别是儿童的健康产生不利影响。而且随着一些传统的拟除虫菊酯杀虫剂长期大量单一的使用，蚊蝇等害虫对于农药产生了明显的耐药性，因此需要一种提高代谢稳定性和降低环境毒性的、新类型结构的杀虫剂化合物。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和不足，提供一种提高代谢稳定性和降低环境毒性的、新类型结构的新型硫醇菊酯化学修饰物。本专利技术的另一个目的是提供一种新型硫醇菊酯化学修饰物的制备方法。本专利技术的再一个目的是提供上述硫醇菊酯化学修饰物或使用上述方法制得的硫醇菊酯化学修饰物在作为或制备杀虫剂方面的应用。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种新型硫醇菊酯化学修饰物，其结构式如下式(I)所示：其中，R为含有单取代或者多取代的芳环类基团。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述芳环类基团为含有苯环和/或噻吩环的芳环类基团，或者为含有呋喃环的芳环类基团。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，R为-CH3、F、Cl、-CH3O或-CF3。更进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述芳环类基团为本专利技术主要通过对四氟苯菊酯上的一个端位氯原子和酯基进行改造，将一个端位氯原子替换成三氟甲基取代，另外将酯基替换成硫醇酯基的结构，形成一系列新颖的含硫醇结构的新型硫醇菊酯类化合物结构。这些新型化合物能够提高代谢稳定性和降低环境的毒性，而且对于幼虫显示出有一定的杀虫效果，同时有部分新型硫醇菊酯化学修饰物对成蚊的杀虫活性与结构复杂的联苯菊酯基本在同一个浓度级别，显示出与联苯菊酯相似的杀虫效果，此类结构具有优异的改造潜能。本专利技术还涉及了新型硫醇菊酯化学修饰物的制备方法，包括以下步骤：S1.在保护气体氛围中，向三氟氯菊酸中加入超干二氯甲烷溶剂，在室温条件下，搅拌溶解后，加入乙二酰氯，在室温条件下搅拌30～35min后，加入N,N-二甲基甲酰胺，在室温搅拌下反应0.8～1h；S2.将产物在真空条件下干燥，并在保护气体氛围中加入超干二氯甲烷溶剂，在室温条件下搅拌溶解后，加入无水吡啶，搅拌反应25～30min后，再加入环状甲硫醇，进行酯化反应2～3h；S3.反应完毕后通过洗涤萃取干燥，得到粗产物，再通过硅胶柱层析纯化，即可得到新型硫醇菊酯化学修饰物。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，步骤S1中，所述三氟氯菊酸和乙二酰氯的物质的量比为1：2～4。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，步骤S2中，三氟氯菊酸和无水吡啶的物质的量的比为1：1～2；三氟氯菊酸和环类甲硫醇的物质的量比例为1：1～2。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述环类甲硫醇选自对甲基苯甲硫醇、对氯苯甲硫醇、2-呋喃甲硫醇、3-三氟甲基苄硫醇、4-氟苄硫醇、2-氯苄硫醇、4-甲氧基苄硫醇、苄硫醇或2-噻吩甲硫醇等环类硫醇。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述N,N-二甲基甲酰胺的加入量为0.1mL。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述保护气体为氮气。上述新型苄硫醇菊酯化学修饰物或使用上述方法制备得到的新型硫醇菊酯化学修饰物在制备杀虫剂中的应用，也在本专利技术的保护范围之内。本专利技术所述的新型硫醇菊酯化学修饰物在制备抗蚊、驱蚊、预防和/或控制疟疾、乙型脑炎、黄热病、疟疾和丝虫病等疾病方面的药物中具有良好的应用前景。此外，所述新型硫醇菊酯化学修饰物也可应用于农药类化学品和/或日常卫生中。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述杀虫剂为抗蚊或驱蚊剂。更进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，所述灭蚊或驱蚊剂中的蚊虫为白纹伊蚊和/或致倦库蚊。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术对甲醚菊酯的结构进行化学修饰，得到一系列新型硫醇菊酯化学修饰物，这些新型化合物显示出一定的杀虫活性，而且能够提高代谢稳定性和降低环境毒性，可以广泛应用于杀虫灭蚊的领域应用中，为杀虫提供新的安全、高效、稳定的化合物，有效解决耐药性问题。(2)本专利技术具有反应过程简单，反应步骤少，合成的产率较高，反应周期短、重复性好等优势，在农药领域具有良好的应用前景和广阔的发展空间。附图说明图1为本专利技术实施例5的样品衍生物对雌性成蚊的杀虫灭蚊动力学测试结果。图2为硫醇菊酯衍生物LCA-COS-01和四氟苯菊酯的氧化稳定性。图3为药物对白纹伊蚊幼虫处理后的外形特征；其中，a图为1龄期幼虫正常培养24h，b图为药物LCA-COS-05处理的1龄期幼虫24h。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。实施例1新型硫醇菊酯化学修饰物(LCA-COS-01)的制备1、新型硫醇菊酯化学修饰物(LCA-COS-01)的制备，包括以下步骤：(1)首先称取200mg(0.824mmol)的三氟氯菊酸于50mL的圆底烧瓶中，在氮气保护的条件下，用注射器量取15mL超干的无水二氯甲烷于烧瓶中并搅拌使其完全溶解后，然后加入三倍量的乙二酰氯0.210mL(2.473mmol)，搅拌约30min，接着用1mL的注射器加入0.1mL的无水级N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，反应会产生大量的气泡，然后在室温条件下反应1h；(2)将反应1h后的圆底烧瓶中反应活化的产物在真空旋蒸蒸发仪旋蒸干燥，并在操作过程中尽可能减少外部空气进入圆底烧瓶内，然后用氮气做保护气，加入超干二氯甲烷溶剂，在室温条件下，放在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型硫醇菊酯化学修饰物，其特征在于，其结构式如下式（I）所示：

【技术特征摘要】
1.一种新型硫醇菊酯化学修饰物，其特征在于，其结构式如下式（I）所示：，其中，R为含有单取代或者多取代的芳环类基团。2.根据权利要求1所述的新型硫醇菊酯化学修饰物，其特征在于，所述芳环类基团为含有苯环和/或噻吩环的芳环类基团，或者为含有呋喃环的芳环类基团。3.根据权利要求1所述的新型硫醇菊酯化学修饰物，其特征在于，R为-CH3、F、Cl、-CH3O或-CF3。4.根据权利要求1所述的新型硫醇菊酯化学修饰物，其特征在于，所述芳环类基团为、、、、、、、或。5.一种新型硫醇菊酯化学修饰物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.在保护气体氛围中，向三氟氯菊酸中加入超干二氯甲烷溶剂，在室温条件下，搅拌溶解后，加入乙二酰氯，在室温条件下搅拌30～35min后，加入N,N-二甲基甲酰胺，在室温搅拌下反应0.8～1h；S2.将产物在真空条件下干燥，并在保护气体氛围中加入超干二氯甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵肃清，张炳杰，高美婷，梁汉英，方颖琳，冯冬燕，钟颖颖，江政云，杨洋，朱秋雁，洪为谦，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44