作为杀虫剂的多杀菌素衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了结构如式Ⅰ所示的多杀菌素衍生物或其盐、立体异构体、互变异构体，表示单键或双键X选自O、S、N；Y选自O、S、N；A选自共价键、氢、取代烷基、取代的或未被取代的杂环烷基、烷氧基、取代羰基、取代苯甲酰基团、取代芳杂甲酰基、取代苯乙酰基；B选自氢、取代烷基、取代的或未被取代的杂环烷基、取代羰基、取代苯甲酰基团、取代芳杂甲酰基、取代苯乙酰基。本发明专利技术还公开了多杀菌素衍生物在制备防除植物病虫害的杀虫剂的应用。本发明专利技术多杀菌素衍生物对夜蛾科、螟蛾科昆虫、蛛形纲动物和/或线虫表现出与多杀菌素类的天然产物相当或更高的活性，并且可用于农业和动物健康市场。并且可用于农业和动物健康市场。并且可用于农业和动物健康市场。

【技术实现步骤摘要】
作为杀虫剂的多杀菌素衍生物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及多杀菌素衍生物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]多杀菌素(spinosyn)是多刺甘蔗多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)发酵液中提取的一种大环内酯类化合物，最初分离自加勒比的一个废弃的酿酒场。主要组分为多杀菌素A和多杀菌素D，其比例大约为5:1，多杀菌素A的分子式为C
41
H
65
NO
10
，其结构通过NMR、MS和X射线分析来确定，包含四环聚酮化合物糖苷配基，其在C
‑
9羟基上连接有中性糖取代基(2,3,4
‑
三
‑
甲氧基
‑
α
‑
L
‑
鼠李糖)，C
‑
17羟基上连接有氨基糖部分(β
‑
D
‑
福洛氨糖基(forosaminyl))。研究者发现这种由与12
‑
元内酯稠合的顺式
‑
抗
‑
反式
‑
5,6,5
‑
三环部分组成的独特的多杀菌素四环系统具有非常高的杀虫活性。作为一类高效安全的生物杀虫剂，既对靶标害虫具有快速高效杀虫活性，又对非靶标生物安全，主要降解方式是光解和微生物降解，最终分解为碳、氮、氧等，在防治农业害虫、储粮害虫、卫生害虫以及动物寄生虫等方面发挥着重要作用。目前该类产品已成功在80多个国家登记注册，可用于防治超过200种害虫。在我国上市的多杀菌素产品有用于棉花类的“催杀”(spinosad 48％)悬浮剂和用于果蔬类的“菜喜”(spinosad 2.5％)悬浮剂。
[0003]多杀菌素被认为是烟酸乙酰胆碱受体的激动剂，其作用机理为持续激活靶标昆虫乙酰胆碱烟碱型受体，但是其结合位点与烟碱和吡虫啉不同。多杀菌素也可以影响GABA(γ
‑
氨基丁酸)受体，但作用机制尚未明确。多杀菌素可使害虫迅速麻痹、瘫痪，最后导致死亡。其杀虫效果显著，且与其他许多杀虫剂相比，多杀菌素通常对目标昆虫显示更大的选择性，且安全性高，对有益虫和哺乳动物无明显毒性，原药对雌性大鼠急性口服LD50>5000毫克/千克，适合无公害蔬菜、水果生产应用，是新型低毒、高效、低残留的生物杀虫剂。
[0004]多杀菌素独特的母核结构和卓越的灭虫活性使其成为具有潜力的农业化学品，也为其合成提供了机会与挑战。此外，随着传统农药的使用，昆虫耐药性增加，亟需发现多样化、高效低毒的多杀菌素化合物。开发低毒低残留和对生态环境无污染的新型农药，发展生物农药是增强农产品国际竞争力和发展绿色产业的主要路径。筛选新型结构的化合物可以解决当前防治杀虫谱窄、产品种类少等问题，也是田间抗性治理的重要方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一类多杀菌素衍生物，为在多杀菌素A的C5
‑
C6双键氢化和C9,C17上取代或官能化的多杀菌素衍生物；所述的多杀菌素衍生物对夜蛾科、螟蛾科等昆虫具有灭虫活性，对昆虫、蛛形纲动物和线虫表现出与多杀菌素类的天然产物相当或更高的活性，相比于天然产物具有改善的抗性谱；本专利技术所述的多杀菌素衍生物或可用于农业及动物健康市场。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]结构如式Ⅰ所示的多杀菌素衍生物或其盐、立体异构体、互变异构体：
[0008][0009]其中，表示单键或双键；
[0010]X选自O、S、N；
[0011]Y选自O、S、N；
[0012]A选自共价键、氢、取代烷基、取代的或未被取代的杂环烷基、烷氧基、取代羰基、取代苯甲酰基团、取代芳杂甲酰基、取代苯乙酰基等；
[0013]B选自氢、取代烷基、取代的或未被取代的杂环烷基、取代羰基、取代苯甲酰基团、取代芳杂甲酰基、取代苯乙酰基等。
[0014]具体的，所述的取代的或未被取代的杂环烷基为取代的或未被取代的含氧六元环基。
[0015]优选的，X选自O、N；Y选自O；
[0016]X选自O时，A选自共价键、自O时，A选自共价键、自O时，A选自共价键、Z、W分别独立地选自CH、N，但Z、W不能同时选自N；R1选自H、卤素、甲氧基、二甲基氨基；R2选自卤素、乙酰基；R3选自H、甲基；R4、R5分别独立地选自H、甲基、乙基；R6选自氢、甲氧基甲基；R7选自氢、甲基、羟甲基；
[0017]X选自N时，A选自甲氧基；
[0018]B选自被(3
‑
吡啶基)、(2
‑
噻吩基)取代的羰基。
[0019]当X选自O、N，C9位是R构型手性碳原子，C17位是S构型手性碳原子。
[0020]式I所示的多杀菌素衍生物的变化包括如对每种化合物描述的各种成分的加入、减少或移动。类似地，当分子中存在一个或多个手性中心时，包括所有可能的手性变体。
[0021]具体的，所述的多杀菌素衍生物选自以下化合物：
[0022][0023][0024][0025]结构如式Ⅱ所述的多杀菌素衍生物或其盐、立体异构体、互变异构体：
[0026][0027]其中，A1选自Z1、W1分别独立地选自CH、N，但Z1、W1不能同时选自CH或同时选自N；R'1选自卤素；R'3选自H、甲基；R'4、R'5分别独立地选自H、甲基、乙基；
[0028]B1选自
[0029]所述的卤素选自F、Cl、Br、I。
[0030]本专利技术的另一个目的是提供一种多杀菌素衍生物的制备方法，合成路线如下：
[0031][0032]包括使多杀菌素A的C
‑
5,6双键反应以形成本专利技术所述的多杀菌素制备，其中，所述的多杀菌素化合物经由α
‑
卤代酮中间体形成。
[0033]本专利技术多杀菌素衍生物可以通过若干方式制备。这些方法中至少一些在有机化学合成领域是已知的。本文多杀菌素衍生物由简单易得的原料制备，最佳反应条件可以随所用的特定条件而变化，这些条件可以由有机合成领域技术人员通过常规优化程序确定。
[0034]此外，化合物合成可以涉及各种化学基团的保护和脱保护。本领域技术人员可以确定保护和脱保护的使用以及合适的保护基团的选择。
[0035]本专利技术所述的多杀菌素衍生物可使用多杀菌素前体、多杀菌素或多杀菌素类似物起始物质制备，如本文所用，合成方法中使用的多杀菌素前体、多杀菌素或多杀菌素类似物起始材料包括任何包含附加有两个糖的具有聚酮化合物(polyketide)结构的四环大环内酯的四环多杀菌素分子。
[0036]制备本专利技术所述的多杀菌素衍生物的方法可包括对多杀菌素进行的一至五个化学步骤，通常不需要纯化如此形成的中间体。
[0037]在以上方案1中所示的合成方法中，在碱或酸性条件下，在水存在下，使用硫酸(H2SO4)可以使多杀菌素A的C17位水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.结构如式Ⅰ所示的多杀菌素衍生物或其盐、立体异构体、互变异构体：其中，表示单键或双键；X选自O、S、N；Y选自O、S、N；A选自共价键、氢、取代烷基、取代的或未被取代的杂环烷基、烷氧基、取代羰基、取代苯甲酰基团、取代芳杂甲酰基、取代苯乙酰基；B选自氢、取代烷基、取代的或未被取代的杂环烷基、取代羰基、取代苯甲酰基团、取代芳杂甲酰基、取代苯乙酰基。2.根据权利要求1所述的多杀菌素衍生物，其特征在于：X选自O、N；Y选自O；X选自O时，A选自共价键、X选自O时，A选自共价键、X选自O时，A选自共价键、Z、W分别独立地选自CH、N，但Z、W不能同时选自N；R1选自H、卤素、甲氧基、二甲基氨基；R2选自卤素、乙酰基；R3选自H、甲基；R4、R5分别独立地选自H、甲基、乙基；R6选自氢、甲氧基甲基；R7选自氢、甲基、羟甲基；X选自N时，A选自甲氧基；B选自被取代的羰基。3.多杀菌素衍生物或其盐、立体异构体、互变异构体，其特征在于多...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新生，李林虎，朱梅，孙敬权，王玉成，赵婕，孟思寒，马衍峰，许辉，葛凤敏，
申请(专利权)人：利民化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：