[0048] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0049] 一、本发明的二氢奎尼丁类化合物的具体实施例如下:
[0050] 实施例1-9
[0051] 实施例1-9的二氢奎尼丁类化合物,结构式如式Ⅰ所示:
[0052]
[0053] 实施例1-9的二氢奎尼丁类化合物的式Ⅰ所示的结构式中取代基R如表1所示。
[0054] 表1实施例1-9的二氢奎尼丁类化合物的式Ⅰ所示的结构式中取代基R[0055] 取代基R实施例1 乙基
实施例2 正丙基
实施例3 苯基
实施例4 3-甲基苯基
实施例5 4-叔丁基苯基
实施例6 2-氯苯基
实施例7 3-硝基苯基
实施例8 4-硝基苯基
实施例9 4-氯-3-硝基苯基
[0056] 二、本发明的二氢奎尼丁类化合物的制备方法的具体实施例如下:
[0057] 实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物以二氢奎尼丁为原料,将二氢奎尼丁于相应的羧酸进行酯化反应,即得实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物。
[0058] 二氢奎尼丁可以直接购买,也可以按照下述方法制备:称取式Ⅳ所示的奎尼丁(30.83mmol)于加氢反应器中,并加入50mL甲醇使其溶解,然后加入10%钯/碳催化剂(32.89mmol)。反应器用氩气置换三遍后,在3atm氢气下反应5h。过滤除去催化剂,将过滤得到的滤液进行浓缩,得粗产品,将粗产品溶于二氯甲烷(150mL)中,然后将得到的二氯甲烷溶液用水(3×80mL)洗涤,利用无水硫酸钠对水洗后的二氯甲烷溶液进行干燥,减压浓缩后,得式Ⅲ所示的二氢奎尼丁。
[0059] 实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物的制备方法:称取二氢奎尼丁(0.5mmol)、式Ⅱ所示的羧酸(0.6mmol)、DCC(0.6mmol)和DMAP(0.1mmol)于50mL烧瓶中,将氢化钙干燥好待用的二氯甲烷(10mL)加入上述反应液中,在室温下反应24-96h,TLC跟踪检测至原料反应完全。过滤除去脲,将过滤得到的滤液用二氯甲烷(40mL)稀释。稀释液依次用0.1mol/L的盐酸(25mL),饱和碳酸氢钠(25mL)和饱和食盐水(25mL)各洗涤一次,然后对洗涤后的二氯甲烷溶液利用无水硫酸钠干燥。减压除去溶剂后得到固体,然后利用硅胶柱层析分离得实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物。
[0060] 反应通式如下:
[0061]
[0062] 实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物中R依次为乙基、正丙基、苯基、3-甲基苯基、4-叔丁基苯基、2-氯苯基、3-硝基苯基、4-硝基苯基、4-氯-3-硝基苯基。
[0063] 实施例10
[0064] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例1的二氢奎尼丁类化合物,包括以下步骤:
[0065] (1)二氢奎尼丁的制备
[0066] 称取式Ⅳ所示的奎尼丁(30.83mmol)于加氢反应器中,并加入50mL甲醇使其溶解,后加入10%钯/碳催化剂(32.89mmol)。
[0067] 反应器用氩气置换三遍后,在3atm氢气下反应5h。过滤除去催化剂,将过滤得到的滤液进行浓缩,得粗产品,将粗产品溶于二氯甲烷(150mL)中,然后将得到的二氯甲烷溶液用水(3×80mL)萃取(是否为洗涤),利用无水硫酸钠对水洗后的二氯甲烷溶液进行干燥,减压浓缩后,得式Ⅲ所示的二氢奎尼丁。
[0068]
[0069] 二氢奎尼丁的理化性质如下:
[0070] 1)、白色固体,熔点为170~172℃,产率为95%。
[0071] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz),以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.31(d,J=4.4Hz,1H),7.76(dd,J=9.6Hz,1.6Hz,1H),7.42(d,J=4.4Hz,1H),7.22(d,J=2.4Hz,1H),7.18(d,J=2.4Hz,1H),6.63-6.65(m,1H),5.50(d,J=
2.8Hz,1H),3.85(s,3H),3.51(s,1H),2.86-3.01(m,2H),2.48-2.59(m,1H),2.22-2.31(m,
1H),1.67-1.76(m,3H),1.24-1.41(m,3H),1.06-1.19(m,2H),0.66-0.73(m,3H)。
[0072] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C20H27N2O2([M+H]+),327.2067;found,327.2065。
[0073] (2)二氢奎尼丁类化合物的制备
[0074] 称取二氢奎尼丁(0.5mmol)、式Ⅱa所示的羧酸(0.6mmol)、DCC(0.6mmol)和DMAP(0.1mmol)于50mL烧瓶中,将氢化钙干燥好待用的二氯甲烷(10mL)加入上述反应液中,在室温下反应24-96h,TLC跟踪检测至原料反应完全。过滤除去脲,将过滤得到的滤液用二氯甲烷(40mL)稀释。稀释液依次用0.1mol/L的盐酸(25mL),饱和碳酸氢钠(25mL)和饱和食盐水(25mL)各洗涤一次,然后对洗涤后的二氯甲烷溶液利用无水硫酸钠干燥。减压除去溶剂后得到固体,然后利用硅胶柱层析分离得式Ⅰa所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0075] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为4:3。
[0076]
[0077] 式Ⅰa所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0078] 1)、白色固体,熔点为89~90℃,产率为42%。
[0079] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz)如图1所示,以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.73(d,J=4.8Hz,1H),8.01(d,J=8.8Hz,1H),7.42(d,J=2.8Hz,1H),7.38(dd,J=9.2Hz,2.8Hz,1H),7.34(d,J=4.8Hz,1H),6.55(d,J=7.2Hz,1H),3.96(s,3H),3.30(q,J=8.4Hz,1H),2.93(dd,J=13.6Hz,8.8Hz,1H),2.63-2.81(m,
3H),2.38-2.45(m,2H),1.73-1.81(m,2H),1.43-1.60(m,6H),1.18(t,J=7.6Hz,3H),0.93(t,J=7.2Hz,3H)。
[0080] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C23H31N2O3([M+H]+),383.2329;found,383.2331。
[0081] 实施例11
[0082] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例2的二氢奎尼丁类化合物,制备方法同实施例10,只需将式Ⅱa所示的羧酸替换为式Ⅱb所示的羧酸,利用硅胶柱层析法分离得到式Ⅰb所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0083] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:1。
[0084]
[0085] 式Ⅰb所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0086] 1)、黄色油状液体,产率为63%。
[0087] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz)如图2所示,以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.73(d,J=4.4Hz,1H),8.01(d,J=9.2Hz,1H),7.42(d,J=2.8Hz,1H),7.37(dd,J=9.2Hz,2.8Hz,1H),7.33(d,J=4.8Hz,1H),6.55(d,J=7.2Hz,1H),3.96(s,3H),3.29(q,J=8.4Hz,1H),2.93(dd,J=13.6Hz,8.8Hz,1H),2.64-2.79(m,
3H),2.35-2.38(m,2H),1.73-1.79(m,2H),1.64-1.70(m,2H),1.44-1.57(m,6H),0.90-0.94(m,6H)。
[0088] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C24H33N2O3([M+H]+),397.2486;found,397.2488。
[0089] 实施例12
[0090] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例3的二氢奎尼丁类化合物,制备方法同实施例10,只需将式Ⅱa所示的羧酸替换为式Ⅱc所示的羧酸,利用硅胶柱层析法分离得到式Ⅰc所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0091] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:1。
[0092]
[0093] 式Ⅰc所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0094] 1)、黄色油状液体,产率为24%。
[0095] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz)如图3所示,以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.72(d,J=4.4Hz,1H),8.10-8.12(m,1H),8.09-8.10(m,1H),8.02(d,J=9.2Hz,1H),7.57-7.62(m,1H),7.52(d,J=2.8Hz,1H),7.45-7.49(m,2H),
7.43(d,J=4.4Hz,1H),7.38(dd,J=9.2Hz,2.8Hz,1H),6.78(d,J=7.2Hz,1H),3.98(s,
3H),3.45(q,J=8.4Hz,1H),2.70-2.97(m,4H),1.90-1.96(m,1H),1.77(s,1H),1.49-1.62(m,6H),0.88-0.92(m,3H)。
[0096] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C27H31N2O3([M+H]+),431.2329;found,431.2325。
[0097] 实施例13
[0098] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例4的二氢奎尼丁类化合物,制备方法同实施例10,只需将式Ⅱa所示的羧酸替换为式Ⅱd所示的羧酸,利用硅胶柱层析法分离得到式Ⅰd所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0099] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:1。
[0100]
[0101] 式Ⅰd所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0102] 1)、黄色油状液体,产率为80%。
[0103] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz),以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.70(d,J=4.8Hz,1H),8.04(d,J=9.2Hz,1H),7.91-7.94(m,2H),7.84-7.87(m,1H),7.60(d,J=2.8Hz,1H),7.44(d,J=7.6Hz,1H),7.37(d,J=5.2Hz,1H),
7.29(d,J=4.8Hz,1H),7.08(d,J=1.2Hz,1H),3.98(s,3H),3.44-3.49(m,1H),2.88-3.09(m,4H),2.43(s,3H),2.16-2.22(m,1H),1.86(s,1H),1.58-1.68(m,5H),1.43-1.50(m,1H),
0.95(t,J=7.2Hz,3H)。
[0104] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C28H33N2O3([M+H]+),445.2486;found,445.2487。
[0105] 实施例14
[0106] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例5的二氢奎尼丁类化合物,制备方法同实施例10,只需将式Ⅱa所示的羧酸替换为式Ⅱe所示的羧酸,利用硅胶柱层析法分离得到式Ⅰe所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0107] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:1。
[0108]
[0109] 式Ⅰe所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0110] 1)、黄色油状液体,产率为53%。
[0111] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz),以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.70(d,J=4.8Hz,1H),8.02-8.05(m,2H),8.02(d,J=9.2Hz,1H),7.58(s,1H),7.50(dd,J=6.4Hz,2.0Hz,2H),7.36-7.40(m,2H),6.93(d,J=2.8Hz,1H),
4.01(s,3H),3.47(dd,J=15.2Hz,8.8Hz,1H),2.82-3.03(m,4H),1.98-2.08(m,1H),1.83(s,1H),1.50-1.64(m,6H),1.35(s,9H),0.94(t,J=7.2Hz,3H)。
[0112] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C31H39N2O3([M+H]+),487.2955;found,487.2955。
[0113] 实施例15
[0114] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例6的二氢奎尼丁类化合物,制备方法同实施例10,只需将式Ⅱa所示的羧酸替换为式Ⅱf所示的羧酸,利用硅胶柱层析法分离得到式Ⅰf所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0115] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:1。
[0116]
[0117] 式Ⅰf所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0118] 1)、黄色油状液体,产率为31%。
[0119] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz),以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.76(d,J=4.4Hz,1H),8.03(d,J=9.2Hz,1H),7.87(dd,J=7.6Hz,1.2Hz,1H),7.42-7.51(m,4H),7.31-7.39(m,2H),6.79(d,J=7.6Hz,1H),3.97(s,3H),3.46(q,J=8.4Hz,1H),2.69-2.95(m,4H),1.87-1.95(m,1H),1.76(s,1H),1.46-1.61(m,6H),
0.85-0.88(m,3H)。
[0120] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C27H30ClN2O3([M+H]+),465.1939;found,465.1945。
[0121] 实施例16
[0122] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例7的二氢奎尼丁类化合物,制备方法同实施例10,只需将式Ⅱa所示的羧酸替换为式Ⅱg所示的羧酸,利用硅胶柱层析法分离得到式Ⅰg所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0123] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为3:2。
[0124]
[0125] 式Ⅰg所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0126] 1)、黄色油状液体,产率为66%。
[0127] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz),以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.94(t,J=2.0Hz,1H),8.74(d,J=4.4Hz,1H),8.45-8.48(m,1H),8.38-8.40(m,1H),8.04(d,J=9.2Hz,1H),7.71(t,J=8.0Hz,1H),7.55(s,1H),7.38-7.41(m,2H),6.89(d,J=5.6Hz,1H),4.03(s,3H),3.52(dd,J=16.0Hz,8.4Hz,1H),2.78-3.07(m,4H),1.88-1.98(m,1H),1.84(s,1H),1.56-1.66(m,6H),0.94(t,J=7.2Hz,3H)。
[0128] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C27H30N3O5([M+H]+),476.2180;found,476.2183。
[0129] 实施例17
[0130] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例8的二氢奎尼丁类化合物,制备方法同实施例10,只需将式Ⅱa所示的羧酸替换为式Ⅱh所示的羧酸,利用硅胶柱层析法分离得到式Ⅰh所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0131] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为3:2。
[0132]
[0133] 式Ⅰh所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0134] 1)、黄色固体,熔点为70~71℃,产率为69%。
[0135] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz),以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.74(d,J=4.8Hz,1H),8.30-8.33(m,2H),8.24-8.27(m,2H),8.04(d,J=9.2Hz,1H),7.51-7.52(m,1H),7.38-7.41(m,2H),6.85(d,J=4.8Hz,1H),4.00(s,3H),3.50(dd,J=16.4Hz,8.4Hz,1H),2.73-2.97(m,4H),1.88-1.94(m,1H),1.81(s,1H),
1.49-1.64(m,6H),0.93(t,J=7.2Hz,3H)。
[0136] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C27H30N3O5([M+H]+),476.2180;found,476.2185。
[0137] 实施例18
[0138] 本实施例的二氢奎尼丁类化合物的制备方法,制得的是实施例9的二氢奎尼丁类化合物,制备方法同实施例10,只需将式Ⅱa所示的羧酸替换为式Ⅱi所示的羧酸,利用硅胶柱层析法分离得到式Ⅰi所示的二氢奎尼丁类化合物。
[0139] 硅胶柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其中,乙酸乙酯与石油醚的体积比为3:2。
[0140]
[0141] 式Ⅰi所示的二氢奎尼丁类化合物的理化性质如下:
[0142] 1)、黄色油状液体,产率为52%。
[0143] 2)、该化合物的核磁共振图谱(1H NMR,400MHz),以氘代CDCl3为溶剂,TMS为内标物,其中各峰归属为:δ:8.74(d,J=4.4Hz,1H),8.57(d,J=2.0Hz,1H),8.19(dd,J=8.4Hz,2.0Hz,1H),8.04(d,J=9.2Hz,1H),7.69(d,J=8.4Hz,1H),7.51(s,1H),7.37-7.41(m,2H),
6.48(d,J=7.2Hz,1H),4.01(s,3H),3.50(dd,J=16.4Hz,8.8Hz,1H),2.64-3.01(m,4H),
1.88-1.95(m,1H),1.83(s,1H),1.52-1.65(m,6H),0.90-0.94(m,3H)。
[0144] 3)、该化合物的HRMS(ESI):Calcd for C27H29ClN3O5([M+H]+),510.1790;found,510.1794。
[0145] 三、本发明的植物源杀虫剂的实施例,活性成分分别对应二氢奎尼丁、二氢奎尼丁类化合物实施例1-9的最终产品。
[0146] 本发明的植物源杀虫剂以溶液的形式存在,只需将市面上常用的植物源杀虫剂,如川楝素类植物源杀虫剂的活性成分川楝素替换为二氢奎尼丁或二氢奎尼丁类化合物即可,其它成分及各成分的浓度同川楝素类植物源杀虫剂。
[0147] 容易理解的是,本发明的植物源杀虫剂还可以以现有的其它形式进行售卖和使用,如可以为粉剂或喷雾剂等。也可以采用复配的形式,如将本发明的植物源杀虫剂与其它杀虫剂进行复配使用。本申请的植物源杀虫剂用于防治害虫时,害虫不易产生耐药性。
[0148] 四、相关试验例
[0149] 试验例1
[0150] 本试验例为二氢奎尼丁或二氢奎尼丁类化合物在防治粘虫虫害方面的应用。
[0151] 对二氢奎尼丁和实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物进行杀鳞翅目害虫粘虫活性测定实验。
[0152] 供试化合物:二氢奎尼丁和实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物。
[0153] 阳性对照:商品化植物源杀虫剂川楝素(Toosendanin)。
[0154] 空白对照:丙酮。
[0155] 供试生物体:三龄前期粘虫(Mythimna separate Walker)。
[0156] 测定方法:采用小叶碟添加法喂毒,48h后换正常玉米叶片喂养直至羽化,详细方法如下:
[0157] ①试虫为三龄前期粘虫,采用小叶碟添加法,以川楝素为阳性对照,丙酮为空白对照,所测样品浓度为1mg/mL。
[0158] ②每一样品设三个重复,每个重复挑选10头健壮、大小均一的三龄前期粘虫,饲养于直径为9cm的培养皿中,培养皿底部铺一层滤纸以便保湿。
[0159] ③将新鲜的玉米叶片剪成1×1cm2小叶碟,在预先配好的样品药液和对照药液中浸3秒,自然晾干后喂养试虫,待试虫吃完小叶碟后,及时添加小叶碟,饲养48h后喂正常的叶片直至羽化。
[0160] ④饲养条件:温度为25±2℃,相对湿度为65%~80%,光照时间12h,黑暗时间12h。
[0161] ⑤定期记录试虫的取食量、活口数和表现症状等,试虫不同时期的校正死亡率(%)根据下列公式计算:
[0162]
[0163] 得到的10天、20天和30天时间下的校正死亡率结果如表2所示。
[0164] 表2对粘虫的测定结果
[0165]
[0166]
[0167] a试验重复三次。
[0168] 实验结果表明,二氢奎尼丁和实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物对粘虫防效显著,均可用于制备植物源杀虫剂。
[0169] 二氢奎尼丁和实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物在30天内杀粘虫的校正死亡率均在50%以上,即均等同甚至优于商品化的植物源杀虫剂川楝素。实施例5的二氢奎尼丁类化合物在30天内杀粘虫的校正死亡率达到75%,与商品化的植物源杀虫剂川楝素相比,提高了50%。
[0170] 二氢奎尼丁和实施例1~9的二氢奎尼丁类化合物在20天内杀粘虫的校正死亡率均在31%以上,即均等同甚至优于商品化的植物源杀虫剂川楝素。实施例1的二氢奎尼丁类化合物在20天内杀粘虫的校正死亡率达到48%,与商品化的植物源杀虫剂川楝素相比,提高了50%以上。
[0171] 实施例8的二氢奎尼丁类化合物在10天内杀粘虫的校正死亡率达到26.7%,与商品化的植物源杀虫剂川楝素相比,提高了160%以上,说明该二氢奎尼丁类化合物在10天的短期内对粘虫防效远远优于川楝素。
[0172] 试验例2
[0173] 本试验例为二氢奎尼丁类化合物通过干扰粘虫正常的生长发育实现在防治粘虫虫害方面的应用。
[0174] 供试化合物:实施例1~4和实施例8~9的二氢奎尼丁类化合物。
[0175] 供试生物体:三龄前期粘虫(Mythimna separate Walker)。
[0176] 测定方法或喂养方法为:小叶碟添加法。
[0177] 分别将实施例1~4和实施例8~9的二氢奎尼丁类化合物喂养得到的粘虫在幼虫期的发育异常的照片进行采集,得到图4,图4中,CK为自然生长的粘虫幼虫,实施例1~4和实施例8~9对应的是各个二氢奎尼丁类化合物喂养得到的粘虫幼虫,由图4可知,实施例1~4和实施例8~9的二氢奎尼丁类化合物会导致粘虫在幼虫期发育异常。