一种卤代含氮杂环苦参碱衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种卤代含氮杂环苦参碱衍生物及其制备方法和应用。该卤代含氮杂环苦参碱衍生物，具有如式(Ⅰ)所示结构式：

【技术实现步骤摘要】
一种卤代含氮杂环苦参碱衍生物及其制备方法和应用
本专利技术涉及农药
，特别涉及一种卤代含氮杂环苦参碱衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
近几年来草地贪夜蛾(Spodopterafrugiperda)对多个国家的粮食安全造成较大的危害。并且，目前草地贪夜蛾3龄以上幼虫对多种有机磷类、烟碱类、拟除虫菊酯类和氨基甲酸酯类等化学农药已有明显抗性，并且对部分转基因玉米也具有抗性，这个给防控带来极大的难度。研究者开始探索从天然产物中寻找防控草地贪夜蛾的活性成分开发生物农药，因为生物农药不容产生抗性。相关研究发现植物精油、倍半萜类化合物等天然化合物及其衍生物对草地贪夜蛾具有一定的抑制作用，例如甲基黄酮对昆虫的发育和代谢有影响、胡椒油可以影响虫体的发育、C-9羰基和C-8和C-9环氧化物的丁烷家族可导致虫4体产生拒食性等。对天然产物进行结构修饰拟开发活性更高的活性药物是目前杀虫剂研制的主要途径。据报道，由天然产物杀虫剂设计和合成的一系列新型喹啉吗啡衍生物具有良好的杀虫和杀螨活性。引入含三氟乙氧基的羰基硫脲，三氟乙基醚，炔丙基醚和二酰基肼桥基修饰合成新的化合物可以明显提高邻氨基苯甲酰胺的杀虫活性。根据吡虫啉对鳞翅目幼虫的特殊杀虫机理，设计并合成了具有杂环取代吡啶环的1，1-二氯丙烯衍生物，对斜纹夜蛾和小菜蛾具有明显的抑制作用。以(E)-2-氰基-1-(2-甲基-4-三氟甲基噻唑-5-基)-2-(2-苯基噻唑-4-基)新戊酸乙烯酯(NC-510)的前体合成的噻唑丙烯腈衍生物具有优异的杀虫效果。N-吡啶基吡唑羧酰胺修饰的乙酰氨基衍生物可有效控制小菜蛾。我们之前的研究发现，在苦参碱中引入含氮杂环和二硫化碳的基团可以通过细胞凋亡明显得抑制Sf9的细胞增殖。因此，修饰天然活性化合物可以为研制新型高效的草地贪夜蛾杀虫剂提供新思路。虽然，国内外研究为防控草地贪夜蛾的药物的开发提供了理论基础，然而高效的靶向药物的开发仍任重道远。同时，大部分研究只停留在活性成分的开发，对于其应用领域与活性机理的深入挖掘的研究甚少。因此，开发基于天然产物的靶向药物，测定其对虫体和细胞的毒杀活性，并探究药物对草地贪夜蛾的毒性机理的研究，对开发高效靶向杀虫剂具有重大意义。草地贪夜蛾危害性强、扩散速度快、传播范围广、耐药性较强，传统农药难以实现对虫害的防治。农业农村部在“2019草地贪夜蛾防控技术方案”(转载于中华人民共和国工业农村部2019-03-18)把苦参碱列为防控草地贪夜蛾的重点生物农药。苦参碱作为一种广谱的植物源的杀虫剂，不易使害虫产生抗药性，且与其他农药无交互抗性。但苦参碱也存在活性较低，药效慢、生物利用度低等生物农药共性问题，目前仅与其它活性成分进行复配使用(例如中国专利CN105340924A)。以天然毒素为先导化合物，经结构改造和优化开发新化合物，已成为开发新型高效杀虫剂的主要途径之一。含氮杂环结构和卤素因其独特的生物活性、高内吸性和易修饰性，常被用做药物分子。因此，开发一种活性高、药效快、生物利用度高的新型杀虫剂具有重要的研究意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有苦参碱杀虫剂存在活性低、药效慢及生物利用度低的缺陷或不足，提供一种卤代含氮杂环苦参碱衍生物。本专利技术通过引入卤代吲哚、卤代吡唑修饰苦参碱类似物槐果碱，得到新型卤代含氮杂环苦参碱衍生物，该卤代含氮杂环苦参碱衍生物对草地贪夜蛾具有较好的抑制活性和毒杀效果，且药效快，生物利用度高；为后续开发高效、环保型苦参碱类草地贪夜蛾防控杀虫剂奠定重要理论基础。本专利技术的另一目的在于提供上述卤代含氮杂环苦参碱衍生物的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述卤代含氮杂环苦参碱衍生物在制备杀虫剂中的应用。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种卤代含氮杂环苦参碱衍生物，具有如式(Ⅰ)所示结构式：其中，R1为卤代吡唑基或卤代吲哚基。草地贪夜蛾(Spodopterafrugiperda)危害性强、扩散速度快、传播范围广、耐药性较强，传统农药难以实现对虫害的防治。本专利技术通过引入卤代吲哚、卤代吡唑修饰苦参碱类似物槐果碱，得到新型卤代含氮杂环苦参碱衍生物，该卤代含氮杂环苦参碱衍生物对草地贪夜蛾具有较好的抑制活性和毒杀效果，且药效快，生物利用度高；为后续开发高效、环保型苦参碱类草地贪夜蛾防控杀虫剂奠定重要理论基础。优选地，所述卤代吡唑基为3-卤代吡唑基。更为优选地，所述3-卤代吡唑基为3-溴吡唑基、3-氯吡唑基或3氟吡唑基。优选地，所述卤代吲哚基为4-卤代吲哚基或5卤代吲哚基。更为优选地，所述4-卤代吲哚基为4-氟吲哚基。更为优选地，所述5卤代吲哚基为5-溴吲哚基、5-氯吲哚基或5-碘吲哚基。优选地，所述卤代含氮杂环苦参碱衍生物具有如下所示结构式：上述卤代含氮杂环苦参碱衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将槐果碱和卤代杂环按一定的摩尔比溶解在4.0mL有机溶剂(乙醇、甲醇、二氧六环、乙腈、石油醚等)，通过0.03g的催化剂(氟化铯、碳酸铯、磷酸三钾、四甲氧基硅烷等)，在一定的温度下(60-140℃)反应2-10h，然后经柱层析分析，洗脱剂为乙酸乙酯、乙醇、甲醇、乙腈等按一定体积比洗脱。最后得到的分流段经TLC检测后旋蒸浓缩，在乙醇、甲醇、乙酸乙酯、石油醚、二氯甲烷等体系中结晶。上述卤代含氮杂环苦参碱衍生物在制备杀虫剂中的应用也在本专利技术的保护范围内。优选地，所述卤代含氮杂环苦参碱衍生物在制备草地贪夜蛾杀虫剂中的应用。相对于现有技术，本专利技术具有如下的优点及效果：本专利技术通过引入卤代吲哚、卤代吡唑修饰苦参碱类似物槐果碱，得到新型卤代含氮杂环苦参碱衍生物，该卤代含氮杂环苦参碱衍生物对草地贪夜蛾具有较好的抑制活性和毒杀效果，且药效快，生物利用度高；为后续开发高效、环保型苦参碱类草地贪夜蛾防控杀虫剂奠定重要理论基础。附图说明图1为实施例1提供的3-Cl-Pyr-Mat的红外谱图；图2为实施例1提供的3-Cl-Pyr-Mat的质谱谱图；图3为实施例1提供的3-Cl-Pyr-Mat的氢谱图；图4为实施例1提供的3-Cl-Pyr-Mat的碳谱图；图5为实施例1提供的3-Cl-Pyr-Mat的晶体结构及晶胞图；图6为实施例2提供的3-Br-Pyr-Mat的红外光谱图；图7为实施例2提供的3-Br-Pyr-Mat的质谱谱图；图8为实施例2提供的3-Br-Pyr-Mat的氢谱谱图；图9为实施例2提供的3-Br-Pyr-Mat的碳谱谱图；图10为实施例2提供的3-Br-Pyr-Mat的晶体结构及晶胞图；图11为实施例3提供的3-I-Pyr-Mat的红外光谱谱图；图12为实施例3提供的3-I-Pyr-Mat的质谱谱图；图13为实施例3提供的3-I-Pyr-Mat的氢谱谱图；图14为实施例3提供的3-I-Pyr-Mat的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卤代含氮杂环苦参碱衍生物，其特征在于，具有如式(Ⅰ)所示结构式：/n

【技术特征摘要】
20201127 CN 202011364283X1.一种卤代含氮杂环苦参碱衍生物，其特征在于，具有如式(Ⅰ)所示结构式：



其中，R1为卤代吡唑基或卤代吲哚基。


2.根据权利要求1所述卤代含氮杂环苦参碱衍生物，其特征在于，所述卤代吡唑基为3-卤代吡唑基。


3.根据权利要求2所述卤代含氮杂环苦参碱衍生物，其特征在于，所述3-卤代吡唑基为3-溴吡唑基、3-氯吡唑基或3氟吡唑基。


4.根据权利要求1所述卤代含氮杂环苦参碱衍生物，其特征在于，所述卤代吲哚基为4-卤代吲哚基或5卤代吲哚基。


5.根据权利要求4所述卤代含氮杂环苦参碱衍生物，其特征在于，所述4-卤代吲哚基为4-氟吲哚基；所述5卤代吲哚基为5-溴吲哚基、5-氯吲哚基或5-碘吲哚基。


6.根据权利要求1所述卤代含氮杂环苦参碱衍生物，其特征在于，所述卤代含氮杂环苦参碱衍生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：程杏安，蒋旭红，何慧清，张汉辉，东方云，刘欣，李俊杰，周子健，李俊铭，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：广东;44