新型殺蟎（mǎn）劑螺（luó）蟎酯的合成工藝及其（qí）衍生物的合成與（yǔ）生物活性研究

作者：

周勇

摘要：

由（yóu）拜爾公司開發的殺蟎劑螺蟎酯（zhǐ）(spirodiclofen)和（hé）殺蟲、殺（shā）蟎劑螺甲蟎酯(spiromesifen)具有獨特的螺（luó）環季酮酸結構。其新穎的作用機製（zhì）和優異的生物活（huó）性對（duì）新（xīn）農藥的創製和開（kāi）發具有重要的指導意義和研究價值（zhí）。 本文首先對螺蟎酯（zhǐ）及其中間體進（jìn）行（háng）了合成方法的評析、總（zǒng）結（jié）以及改進,最終開發了一條生產成本相對（duì）較低、操作簡（jiǎn）單和對（duì）環境友好（hǎo）的工藝路線。即采用環己酮為起始原料,經氰基化、酯（zhǐ）化、苯乙（yǐ）酰化（huà）、縮合和丁酰化製得螺（luó）蟎酯原（yuán）藥,有些中間體的（de）合成工藝為獨創,以環己（jǐ）酮計（jì）總收率為39.0%。在螺蟎酯的重要（yào）中間體1-羥基環己基氰醇(1)的合成中,考察了不同質子酸、投料比（bǐ）和催（cuī）化劑的用量對反應的影（yǐng）響（xiǎng）,得出了最佳（jiā）工藝條件,使（shǐ）得收率高達93.5%,在原文獻的基礎上提高了17%之多,產（chǎn）品純化後含（hán）量高（gāo）達98%。在1-羥基-環己烷基甲酸乙酯(2a-2)合成中,采用一步醇解法,使用工業鹽酸乙醇為反（fǎn）應溶劑（jì）,並（bìng）考察了投料比、溫度和時間對反應的影響,使得反應條件溫和,操作簡單,成本較（jiào）低,收率達到82.3%,收率比兩步法提高了40%,純化後含量達97.5%。在合成1-[2-(2,4-二氯苯基)-乙酰氧基]-環己烷基甲酸乙（yǐ）酯(3a-2)的反應中,借助高效液相分（fèn）析方法,考察了溶劑、時（shí）間、投料比、催化劑及其用量等（děng）對反應的影響。根據得出（chū）的實驗數據,采用CCD方法進行響應麵優化設計,最終得到較佳的工藝條件,通過驗證預測值與實驗值誤差僅為0.7%,係統的研究了該中間體的合成工藝,彌補了（le）文獻的不足。在3-(2, 4-二氯苯基)-2-氧代（dài）-1-氧雜螺[4.5]-癸-3-烯4-醇(4a)的合成中,采（cǎi）用常壓法,考察了催化劑、投料比、溶劑、反應（yīng）時間和後處理對反應的影響,使產品純度（dù）99.6%,掌握反應的較佳工藝條件。在原藥的合成中,加入少許（xǔ）DMAP作為催化（huà）劑,發現收（shōu）率明顯提高,能達到98%,含量98.6%。經過上述優化及創新（xīn）,使得本合成路線更適宜於工業化生產,成本大幅下（xià）降。 由於有三（sān）個螺環季酮酸（suān）類新型農藥相（xiàng）繼上市,說明這類（lèi）化（huà）合物骨架具有良好的農藥創製前景,因此,本文借鑒螺蟎酯、螺甲蟎酯的結（jié）構特點,依據新農藥創（chuàng）製中分子設（shè）計的有關原理,與不同的基（jī）團（tuán）對接製得係列衍生物共61個,所有合成化合物均經核磁共振、質譜等表征。這（zhè）些化合物經對朱砂葉蟎、南方粘蟲（chóng）和蠶豆蚜蟲的生物活性測定,發現化合物5a-12、5a-17、5a-26和5a-33對朱砂葉蟎（mǎn）、化合物5a-8、5a-15、5a-19、5a-20、5a-22、5a-26、5a-33和5a-34對（duì）蠶（cán）豆蚜（yá）、化合物5a-8、5a-12、5a-15、5a-19、5a-26、5a-27和5a-32對粘（zhān）蟲均有較（jiào）高的抑製率。尤其是化合物5a-20對蠶豆蚜表現出較高的抑製率（lǜ）(LC50為21.90 mg/L),化（huà）合物5a-8對粘（zhān）蟲表現出較高的活性(LC50為18.01mg/L),而母體螺蟎酯在（zài）蚜蟲和粘蟲防治上未見報道,因此可以做為先導化合物進一步深入研究。為了進一步研究此類化合物的構效關係,運用X射線（xiàn）衍射儀對具有代表性的化合（hé）物進行了晶（jīng）體結構的研究,初步研究了不同取代基對殺蟲活性的影響,這些結（jié）果對於進一（yī）步指導螺環季酮酸農藥的分子設計具有一定的借鑒意義。

展開

關鍵詞：

螺蟎酯 螺環季酮酸 衍生（shēng）物（wù） 合成 生物活性