一种茼蒿素类化合物,制备方法及其用途技术

＊＊＊ 本发明专利技术涉及一种分子式为（右式）的具有不饱和侧链的二氧杂螺环茼蒿素类化合物，其中Ｒ＝Ｈ或Ｃ↓［２－１４］的不饱和烃基或杂环，Ｒ↑［１］＝Ｃ↓［２－１４］的不饱和烃基和杂环，由呋喃醇或丁醇简易途径合成，该类化合物具有拒食生理活性，是一种适于工业化生产的具有抗虫活性的化合物。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

A kind of tonghaosu compounds, preparation method and application thereof

* * * the present invention relates to a formula (formula) with unsaturated side chain two oxa spiro tonghaosu compounds, in which R = H or C: 2 - 14 unsaturated hydrocarbon group or a heterocyclic, R = 1 = C: 2 - 14 unsaturated hydrocarbon and heterocyclic furan, alcohol or alcohol is synthesized by simple way, the compounds have antifeedant physiological activity, is a kind of suitable for industrial production with insecticidal active compounds.

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有不饱和侧链的二氧杂螺环结构的茼蒿素类化合物，制备方法及其用于昆虫拒食剂的用途。据有关资料统计，世界范围内每年用于农业化学方面的投资超过四十亿美元，而其中一半以上地费用用于杀虫剂，但每年仍有15％左右的农作物因昆虫的饲食而白白流失，由此造成的影响在第三世界发展中国家尤其严重。在未来的十年内世界人口将显著增长，如何防止病虫害，增加农作物产量，满足人口增长的需要，已成为一个十分紧迫的问题。当前农作物的防护主要依赖于广谱化学杀虫剂的应用，这些化合物虽然非常有效，但缺点也是显而易见的，由于这些化合物很少具有选择性，对昆虫具有大范围的杀伤力，常常在杀死害虫的同时，其它种类的昆虫也难逃厄运，其中包括这些害虫的天敌。而当昆虫对农药产生抗药性后，则需要加大杀虫剂的剂量才能达到灭害目的，如此造成恶性循环，其直接后果是破坏生态平衡，造成环境污染。合成农药一般很难分解，也很难被农作物吸收代谢，残留的农药长期滞留在农产品上，对人体和牲畜也造成很大危害。为了解决这些问题，就需要开发新的防治病虫害方法。自然界中的各种植物向我们展示了多姿多彩的病虫害防卫手段，为我们寻求新的防治病虫害的生物活性分子提供了丰富的源泉，其中昆虫拒食剂的研究与开发近十年来尤其引人注目。昆虫拒食剂是指阻碍昆虫进食，而不是将昆虫直接杀死的化学物质，昆虫常常逗留在拒食源周围，直至因饥饿而死亡，它也可以称为饲食阻止剂或味觉驱避剂(Munakadta，K.；Appl.Chem.，1975，42，57)，荷兰农业大学的Van Beek教授详细总结了理想拒食剂的优点1.无植物毒性；2.对人类、动物、益虫及其他生物无毒性；3.阻止尽可能多的害虫侵食；4.对这些害虫物种选择性地显示毒性；5.在非常低的浓度时仍具有活性；6.药效持久；7.不产生毒性或异味代谢物；8.能被植物吸收和代谢；9.廉价易得容易应用；10.与病虫害防治的其他方法互不冲突；11.不改变产品的味道、大小和外观；12.不使害虫产生抗药性；13.能稳定储藏。对于一种化合物，即使只满足了上述的某些要求，它仍然具有应用价值，因为它可以同其他农作物病虫害防治方法共同使用以达到比单一手段更广泛的防治效果。当前，昆虫拒食剂的应用受到限制主要是由于达不到要求，通常难以大量得到。绝大多数天然昆虫拒食剂结构复杂，难以方便地合成，而从自然界中提取拒食剂由于其含量低，投资大，往往是不现实的(S.V.Ley，P.L.Toogod，Chemistry in Britain，1990，31.)。茼蒿又名蓬蒿，为菊科菊属植物学名Chrysantheum segetum L.(Composetae)，在江南地区为春秋两季常见蔬菜，茼蒿有独特香味，不受一般昆虫侵袭。我们希望能从茼蒿一类食用植物中寻找无公害的天然昆虫拒食剂，通过对茼蒿精油成分的剖析，分离出一种具有明显拒食活性的化合物1-Z和1-E，中文俗名命名为茼蒿素(Z.H.Wu，J.Wang，J.C.Li，Y.Z.Chen，A.J.Yu，Z.R.Feng，J.Shen，Y.L.Wu，P.F.Guo，Y.L.Wang，Natural Product R& D〔China〕)，这是一个结构独特的带有一个长链共轭炔烃支链的螺环缩酮烯醇醚化合物。 茼蒿素可望用于农作物抗病虫害，有可能发展为一类新农药。但从天然的茼蒿素中来分离得活性成分是不能满足需求的，因为由于含量低要化很多劳力才能获得一点产物，并在分离过程中，其活性组份易变，如通过合成工作，还可进一步改进其活性，因此吴毓林等曾提供了茼蒿素类新化合物(CN 931124449-4)具有下列化学式A或B A呋喃式茼蒿素类似物 B螺环式茼蒿素类似物式中R为不饱和烃基如 R1CH＝CH；R2CH≡CH；杂环如 X为H；推电子基团如OCH3；OC2H5；吸电子基团如NO2；CNR1为烷基，优先C1-5；R2为烷基；烯基；炔基；三者优先 杂环如 该茼蒿素类化合物的合成方法系采用价廉易得的糠醛作原料，按已知方法(Org.Shy.Coll III，425)制备得呋喃丙烯酸，再用Raney镍还原得呋喃丙酸，经氢化铝锂还原得呋喃丙醇，继与丁基锂作用得5-位锂化合物，再在同一反应瓶中与不饱和醛反应，即可得一类呋喃式茼蒿素类似物，酸处理即可环化得螺环式茼蒿素类似物。由此我们希望进一步通过对茼蒿素类化合物的研究发展一类高效低毒的新型拒食剂。本专利技术的目的是提供一种新的茼蒿素类化合物，是一种具有不饱和侧链的二氧杂螺环化合物。本专利技术的另一目的是提供制备上述茼蒿素类化合物的方法。本专利技术的目的还提供这类茼蒿素类化合物的用途。本专利技术的茼蒿素类化合物具有如下分子式， 其中n＝1或2， ＝单键-或双键＝，R＝H、不饱和烃基或杂环基，R1是不饱和烃基或杂环基。所述的不饱和烃基可以是C2-14的不饱烷基，如R3CH＝CH，R4CH≡CH，可以是芳基或取代芳基，如PhX、XPhCH＝CH、 XPhY或Ph；所述的杂环基是 或 基，其中R3＝C1-5的烷基、烯基、炔基或苯基，R4＝C1-5的烷基、烯基、炔基、苯基或 R2＝C1-4的烷基或苄基。X或Y＝H、推电子基团或吸电子基团。推电子基团如OCH3、OC2H5、Cl、Br，吸电子基团如NO2、CN等，XY还可以是亚甲二氧基 该分子中当n＝1和 是双键时，除R4 R1＝ PhBr、PhCl或XPhY中X和Y≠H以外，R≠H。换言之，本专利技术的化合物可以是 R≠H时， X和Y≠H；Br或 反合成分析显示化合物1的前体可有两条合成途径，一条可以直接切断为呋喃丙醇化合物和2，4-己二炔醛，另一条可以切断为1，3-戊二炔和5-烷基取代的呋喃甲醛化合物，但最终均可由容易制备的2-呋喃丙醇作为起始原料。所以，本专利技术的化合物可由以下几种方法制得。以分子式为 2的2-呋喃丙醇或丁醇为原料，用已知的方法与丁基锂和不饱和醛或酮 反应得呋喃二醇化合物， 产率R＝H R1＝p-Cl 70％R＝Ph、R1＝Ph65％R＝H R1＝p-Br 69％R＝H R1＝ 62％又可称为呋喃式茼蒿素类似物。具体地说2-呋喃丙醇或丁醇与含有丁基锂的极性溶剂和 不饱和醛或酮，在室温至-78℃下反应1-5小时。三者摩尔比依次为1∶1-1000∶0.8-10。加入更多的不饱和醛或酮及丁基锂也是有助于反应。为增加锂盐在溶剂中溶解度，通常加入络合剂，如四甲基乙二胺，以加快反应进行。呋喃内醇或丁醇与络合剂的摩尔比可以是1∶1-0.001。化合物2还可以用乙酰基保护，得到乙酰化产物5，再经Vismier-Hack反应(P.Deshong，R.E.Waltermire，H.L.Ammon，J.Am.Chem.Soc.，1988，110，1901.)，产生化合物6，化合物6与炔基负电子化合物反应获化合物7和少量4，7再脱乙酰基转化成化合物4-1。 具体地说，化合物2与醋酐在含有4-(N，N-二甲基胺基)吡啶(简称DMAP)的极性溶剂中于0℃至室温下反应1-10小时，即获化合物5，化合物2、醋酐和DMAP的摩尔比为1∶1-5∶0.1-1。化合物5与三氯氧磷在极性溶剂中，-10℃至室温下反应0.5-5小时，生成化合物6，化合物5与三氯氧磷摩尔比为1∶0.8-5。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种茼蒿素类化合物，其特征是具有如下分子式：＊＊＊，其中＊＝单键或双键，ｎ＝１或２，Ｒ＝Ｈ、Ｃ↓［２－１４］的不饱和烃基或杂环基，Ｒ＝Ｈ、Ｃ↓［２－１４］的不饱烃基或杂环，Ｒ↑［１］＝Ｃ↓［２－１４］的不饱和烃基或杂环，所述的杂环是＊或 ＊＊＊基，Ｒ↑［２］＝Ｃ↓［１－４］的烷基或苄基，所述的Ｃ↓［２－１４］的不饱和烃基是芳基、不饱和烷基，不饱和烷基是烯基Ｒ↑［３］ＣＨ＝ＣＨ或炔基Ｒ↑［４］ＣＨ≡ＣＨ，芳基是ＰｈＸ、ＸＰｈＣＨ＝ＣＨ、＊＊＊、ＸＰｈＹ、Ｐｈ，Ｒ↑［３］＝Ｃ↓［１－５］的烷基、烯基、炔基或苯基、Ｒ↑［４］＝Ｃ↓［１－５］的烷基、烯基、炔基、苯基或＊＊＊，Ｘ或Ｙ＝Ｈ、推电子基团或吸电子基团，推电子基团是ＯＣＨ↓［３］、ＯＣ↓［２］Ｈ↓［５］、Ｃｌ、Ｂｒ，吸电子基团是ＮＯ↓［２］、ＣＮ，ＸＹ＝亚甲二氧基＊＊＊，分子式中Ｒ＝Ｈ、ｎ＝１和＊＝双键时，除Ｒ↑［１］＝萘基、ＰｈＣｌ、ＰｈＢｒ、ＸＰｈＹ，Ｘ和Ｙ≠Ｈ及Ｒ↑［４］＝＊＊＊外，Ｒ≠Ｈ。

【技术特征摘要】
1.一种茼蒿素类化合物，其特征是具有如下分子式其中＝单键或双键，n＝1或2，R＝H、C2-14的不饱和烃基或杂环基，R＝H、C2-14的不饱烃基或杂环，R1＝C2-14的不饱和烃基或杂环，所述的杂环是或基，R2＝C1-4的烷基或苄基，所述的C2-14的不饱和烃基是芳基、不饱和烷基，不饱和烷基是烯基R3CH＝CH或炔基R4CH≡CH，芳基是PhX、XPhCH＝CH、XPhY、Ph，R3＝C1-5的烷基、烯基、炔基或苯基、R4＝C1-5的烷基、烯基、炔基、苯基或X或Y＝H、推电子基团或吸电子基团，推电子基团是OCH3、OC2H5、Cl、Br，吸电子基团是NO2、CN，XY＝亚甲二氧基分子式中R＝H、n＝1和＝双键时，除R1＝萘基、PhCl、PhBr、XPhY，X和Y≠H及R4＝外，R≠H。2.如权利要求1所述的茼蒿素类化合物，其特征是具有如下分子式其中R、R1和n含义同权利要求1所述。3.如权利要求1所述的茼蒿素类化合物，其特征是具有如下分子式或4.如权利要求1所述的茼蒿素类化合物，其特征是具有如下分子式或n＝1或2，5.如权利要求1所述的茼蒿素类化合物，其特征是具有如下分子式n＝1或2，6.如权利要求1所述的茼蒿素类化合物的制备方法，其特征是用下述(1)和(3)，(2)和(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴毓林，高阳，徐汉虹，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]