本发明属于农用化学品领域,尤其涉及一类含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物及其制备方法,以及该类化合物在蚜虫防治和(蚜虫)天敌吸引中的应用。
背景技术:
1、植物挥发物,是由自然状态下的植物通过次生代谢过程所释放的一些短链碳氢化合物及其衍生物,具有低沸点、易挥发、含量小、成分多样等特点,可由植物的花、果、根、叶等不同器官产生。该类化合物在调节植物与周围环境间的信息交流中起着重要作用,是看不到的“植物语言”,也是生态系统中重要的化学信号物质(natalia d.crit rev plantsci,2007,25,417-440.)。
2、水杨酸甲酯(式i)是可用于蚜虫防控的植物挥发物。hardie等报道了黑色大豆蚜侵染蚕豆后,蚕豆可以释放水杨酸甲酯对黑色大豆蚜产生驱避作用(hardie j.j chemecol,1994,20,2847-2855.)。rachel e.mallinger进一步发现水杨酸甲酯可以吸引蚜虫天敌草蛉(mallinger r e.journal ofecon entomol,2011,115-124.)。zhu等则报道了水杨酸甲酯可以吸引蚜虫天敌七星瓢虫(zhu j.j chem ecol,2005,31,1733-1746.)。水杨酸甲酯同时具有对蚜虫的驱避和对蚜虫天敌的吸引作用,因此对蚜虫防治具有重要的意义。
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4、除水杨酸甲酯外,众多含异戊二烯结构的天然挥发物对蚜虫也具有良好的防治效果。罗勒等植物释放的(e)-β-法尼烯(式ii)包含3个异戊二烯片段,对桃蚜具有良好的驱避作用(tarek d.pest manag sci,2017,1571-1584)。abassi s.a.报道了(e)-β-法尼烯对七星瓢虫的吸引作用(abassi s.a j chem ecol.2000,1765-1771)。bing w.等报道了(e)-β-法尼烯对大灰优食蚜蝇的吸引作用(bing w.currbiol,32,951-962)。(e)-β-法尼烯也是既可以驱避蚜虫,又吸引蚜虫天敌的化学信号物质。
5、除(e)-β-法尼烯外,多种含异戊二烯的天然醇类化合物也对蚜虫具有拮抗作用。s.e.halbert等报道了香叶醇(式iii)、香茅醇(式iv)和法尼醇(式v)对蚜虫具有驱避作用(halbert,s.e.annappl biol.2009,154,303-307.)。c.gutierrez也报道了法尼醇(式iii)可抑制蚜虫的定殖(carmen.g,j chem ecol.1997,23,1641-1650)。canto等也报道了法尼醇对桃蚜具有良好的杀虫活性。香叶醇(式iii)、香茅醇(式iv)和法尼醇(式v)包含1-3个异戊烯片段。
6、综上,含异戊烯的天然物质,在防治蚜虫方面确实有其潜力。但由于天然植物挥发物来源有限,且结构不稳定,货架寿命较短,在实际应用中具有局限性。因此,对植物天然挥发物的结构进行改造研究,发现具有更好货架寿命和用途的蚜虫控制剂具有重要意义。
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技术实现思路
1、本发明的目的之一是提供含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物。
2、本发明所提供的含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物,其结构式如式a所示:
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4、式a中,r表示苯环上的取代基,可为单取代或多取代,各自独立地选自:h、oh、c1-c10烷基(具体可为c1-c3烷基)、c1-c10烷氧基(具体可为c1-c3烷氧基)、c1-c10卤代烷基(具体可为c1-c3卤代烷基,如三氟甲基)、卤素(如氯、氟)、硝基中任意一种;
5、x可为异戊烷基或(e)-2,6-二甲基-2,6-辛二烯基。
6、上述式a所示含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物具体可为如下任一种化合物:
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9、上述式a所示含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物通过包括如下步骤的方法制备得到:
10、在脱水剂和催化剂存在下,在有机溶剂中由式vii所示取代酸与式viii所示取代醇进行酯化缩合反应,得到式a所示化合物:
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12、式vii中r与式a中r相同;
13、式viii中x与式a中x相同。
14、上述方法中,式vii所示取代酸与式viii所示取代醇、脱水剂的摩尔比依次可为1:1:1-1:2:2;具体可为1:1:1;1:1:1.5;1:1.2:1;1:1.2:1.5;1:2:2;
15、所述酯化缩合反应的温度可为-20℃~100℃,具体可为0℃~40℃;时间可为0.5-10h;
16、所述脱水剂可选自二环己基碳二亚胺、n,n-二异丙基碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺一种或几种任意混合;
17、所述催化剂可为:4-二甲氨基吡啶、1-羟基苯并三氮唑的一种或混合使用。
18、式vii所示取代酸与所述催化剂的摩尔比可为:1:0.1-0.5,具体可为1:0.1。
19、所述有机溶剂可为二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、n,n-二甲基甲酰胺、苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、吡啶、乙腈、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙醚、二异丙醚,二氧六环中至少一种。
20、本发明的目的之二是提供上述含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物在农作物、果树、中草药及花卉害虫防治中的应用,所述害虫为蚜虫。
21、本发明的目的之三是提供上述含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物在农作物、果树、中草药及花卉害虫天敌引诱中的应用,所述害虫天敌为蚜虫天敌,所述害虫天敌具体可为瓢虫。
22、本发明还提供一种药物,所述药物含有上述含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物。
23、所述药物具体可为蚜虫控制剂、瓢虫控制剂。
24、所述蚜虫控制剂具体可为蚜虫驱避剂。
25、所述瓢虫控制剂具体可为瓢虫引诱剂。
26、本发明的含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物,制备方法简便易行,操作简单,产物纯化容易,成本较低,具有多重的生物活性。不仅对蚜虫具有驱避作用,还有吸引蚜虫天敌的潜力。
27、本发明设计并合成了一类式a所示含异戊烯基的水杨酸甲酯类似物。式a所示化合物制备方法简便易行,活性更好,功能多样,而且稳定性增强,可以作为一类蚜虫及其天敌的行为控制剂,应用于农业害虫的绿色防控。
1.式a所示化合物:
2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,式a中,r选自:c1-c3烷基、c1-c3烷氧基、c1-c3卤代烷基、卤素、硝基中至少一种。
3.根据权利要求2所述的化合物,其特征在于,式a中,r选自:甲基、甲氧基、氯、氟、硝基、三氟甲基中至少一种。
4.制备权利要求1-3中任一项所述化合物的方法,包括如下步骤:在脱水剂和催化剂存在下,在有机溶剂中由式vii所示取代酸与式viii所示取代醇进行酯化缩合反应,得到式a所示化合物:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,式vii所示取代酸与式viii所示取代醇、脱水剂的摩尔比依次可为1:1:1-1:2:2;
6.权利要求1-3中任一项所述化合物在农作物、果树、中草药及花卉害虫防治中的应用,所述害虫为蚜虫。
7.权利要求1-3中任一项所述化合物在农作物、果树、中草药及花卉害虫天敌引诱中的应用,所述害虫天敌为蚜虫天敌。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述害虫天敌为瓢虫。
9.一种药物,所述药物含有权利要求1-3中任一项所述化合物,所述药物为蚜虫控制剂和/或瓢虫控制剂。
10.根据权利要求9所述的药物,其特征在于,所述述蚜虫控制剂为蚜虫驱避剂;所述瓢虫控制剂为瓢虫引诱剂。
