新型手性雙位點幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑的製作方法
2024-01-18 09:59:15 1
專利名稱：新型手性雙位點幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一類新型綠色農藥，即手性雙位點幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑，屬於農藥技術領域。
背景技術：
農藥及其正確使用是農作物豐收的重要保證，更是為人類提供充足食物資源和能量的強力支撐。綠色農藥指對人類安全無害、低用量、高靶標性以及具有綠色生產工藝流程的環境友好型農藥。誕生於二十世紀七十年代中期的幾丁質合成抑制劑類(ChitinSynthesis Inhibitors)殺蟲劑能強效幹擾和抑制害蟲生長過程中所特有的幾丁質生物合成，兼有昆蟲生長調節劑和特殊酶抑制劑的雙重功效。現有商品化的幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑經過三十多年的發展和使用，害蟲對該類殺蟲劑已產生抗性。同時，由於抗性所導致的使用量增大和難降解性使其累積殘留日趨明顯，這些負面影響還在進一步加劇，目前還無法有效解決這些負面效應。幾丁質(Chitin)是節肢類昆蟲表皮或外殼的組成部分，其化學構成為2-乙醯胺基葡萄糖多聚體。幾丁質及其衍生物在醫藥、化妝品和保健品等領域有著很廣泛的用途。研究表明，害蟲幾丁質的生物合成受控於幾丁質合成酶(Chitin Synthase,簡寫為CS，也稱海藻糖酶)，CS是一種膜結合的糖苷轉化酶，在其參與下，害蟲利用幾丁質前體——脲苷二磷酸酯-N-乙醯氨基葡萄糖(UDP-GlcNAc)生物合成幾丁質，其中脲苷二磷酸酯(UDP)是幾丁質合成酶的作用位點，而於乙醯氨基葡萄糖(GlcNAc)是幾丁質合成酶的識別位點，幾丁質合成抑制劑的作用機理是利用抑制劑分子替代UDP-GlcAc同CS相結合，阻斷1，4-糖苷鍵的形成，使害蟲的表皮或外殼無法形成，從而達到殺蟲效果。目前，商品化和在研的幾丁質合成抑制劑主要集中在兩類化合物上，一類是核苷肽類，如尼可黴素-Z (Nikkomycin-Z)等；另一類為苯甲醯脲類,如氟鈴脲(HexafIumuron)等，後一類在市場上佔有絕對優勢，但其結構中僅含有幾丁質合成酶的作用位點(指醯脲單元)，不含識別位點，且無任何手性因素，這很可能是害蟲對該類藥物產生抗性的重要原因。天然幾丁質合成抑制劑Trehazolin、Allosamidin和Nikkomycin-Z的分子結構與UDP-GIcAc非常相似，其結構同時具有CS所需的識別(指糖單元)和作用位點(指異脲雜環單元)，被CS誤識別為是幾丁質前體，並參與幾丁質合成，從而在分子水平上阻斷生物合成幾丁質。糖類成為繼胺基酸、多肽、蛋白質和核酸之後的又一生命信息分子，越來越多的事實證明，糖類在細胞識別和信號傳導方面具有重要功能，許多基於糖的藥物用來治療人類疾病。事實上，許多生物農藥中均含有糖單元，包括正在研發的蔗糖八羧酯和已經上市的AzadirachtinO、Monordicin- II、Ivermectin、Emamectin 等殺蟲劑都是糖的衍生物，該類化合物對環境友好，易降解，對人類、哺乳動物和魚類無害，有望成為綠色殺蟲劑中的一員
發明內容
本發明的目的是針對目前幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑結構單一、缺乏手性因素以及害蟲的耐藥抗性問題，以糖和胺基酸為起始原料，合成一系列手性雙位點幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑。本發明另一目的是提供上述幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑的合成方法。本發明還有一個目的是提供上述幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑的應用，經殺蟲活性測試，對粘蟲的生長發育抑制率最高達47. 38%。本發明實現過程如下
通式(I)所示的化合物，
權利要求
1.通式(I)所示的化合物，
2.根據權利要求I所述的化合物，其特徵在於所述的醯基為乙醯基、丙醯基、苯甲醯基、甲磺醯基、苯磺醯基或對甲苯磺醯基。
3.根據權利要求I所述的化合物，其特徵在於=R1為氫、甲基、異丙基、叔丁基、苯基或苄基。
4.權利要求I所述化合物的合成方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)先由天然或非天然單糖經醯化反應合成I-溴代四醯基糖； (2)I-溴代四醯基糖再與硫氰化鉀或硫氰化鉛生成異硫氰酸酯； (3)異硫氰酸酯和天然或非天然胺基酸酯或氨基醇反應獲得通式(I)所示的化合物，具體合成路線如下
5.根據權利要求4所述化合物的合成方法，其特徵在於步驟(I)中，醯化反應試劑為乙酸酐、苯甲醯氯、丙醯氯、甲磺醯氯、苯磺醯氯或對甲苯磺醯氯。
6.含有權利要求I所述化合物的農藥組合物，其由有效應用量的通式(I)所表述的化合物，以及農藥學上的載體或者賦形劑組成。
7.根據權利要求6所述農藥組合物，其特徵在於該農藥組合物是粉劑、懸浮劑、乳油或泡騰片。
8.權利要求I所述化合物作為殺蟲劑的應用。
9.根據權利要求8所述應用，其特徵在於所述化合物用於預防或防治粘蟲、小菜蛾、紅蜘蛛、食心蟲、蚜蟲。
10.權利要求I所述化合物在防治農作物有害黴菌方面的應用。
全文摘要
本發明公開了通式(I)所示的手性雙位點幾丁質合成抑制劑類殺蟲劑，其中R為氫或醯基；R1為氫、芳基、芳甲基或C1-C4的烷基；Z為-CH2OH或-CO2R2，其中R2為氫、甲基或乙基，*代表手性中心。本發明既含有幾丁質合成酶的識別位點，又含有幾丁質合成酶的作用位點，且容易降解，對人、畜無害，是一類新型無公害的綠色農藥。初步殺蟲活性篩選試驗證明，該類化合物對粘蟲的生長發育有明顯的抑制作用，抑制率最高達47.38%。
文檔編號A01P7/02GK102718807SQ201210190478
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者劉雪英, 孫曉莉, 王平安, 陳衛平, 高鵬 申請人:中國人民解放軍第四軍醫大學