一种具有单一光学活性的拟除虫菊酯类化合物及其制备方法和应用
阅读：485发布：2023-02-23
专利汇可以提供一种具有单一光学活性的拟除虫菊酯类化合物及其制备方法和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种结构如式A的拟 除虫菊 酯 类化合物，该化合物菊酸部分为右旋反式的单一光学异构体。与 现有技术 相比，本发明的化合物具有更高的杀虫效果。本发明还提供所述化合物的制备方法和应用。，下面是一种具有单一光学活性的拟除虫菊酯类化合物及其制备方法和应用专利的具体信息内容。
1.一种拟除虫菊酯化合物，其结构如式A：
其特征在于：该化合物菊酸部分为右旋反式的单一光学异构体。
2.权利要求1所述的化合物的制备方法，包括以下步骤：
1)利用化学拆分剂拆分消旋反式二氯菊酸，得到右旋反式二氯菊酸，所述化学拆分剂与消旋反式菊酸的摩尔比为0.2∶1～4∶1；所述的化学拆分剂选自(+)N，N-二甲基-对硝基苯基-1，3-丙二醇、(+)β-对甲基苯基-α-苯乙胺或右旋α-苯乙胺中的一种；
2)用酰氯化试剂将步骤1)得到的右旋反式二氯菊酸酰氯化，得到右旋反式二氯酰氯；
其中，所述的酰氯化试剂与右旋反式二氯菊酸的摩尔比为0.2∶1～4∶1；
3)将步骤2)得到的右旋反式二氯酰氯与4-甲基-1-炔-4-烯-3-庚醇进行酯化，得到所述的结构为式A的拟除虫菊酯化合物；其中，所述右旋反式二氯酰氯与4-甲基-1-炔-4-烯-3-庚醇的摩尔比为0.2∶1～4∶1。
3.权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的酰氯化试剂选自三氯化磷、氯化亚砜、碳酸二(三氯甲)酯中的一种。
4.权利要求1所述化合物在防治卫生害虫中的应用。
5.权利要求4所述的应用，其特征在：所述卫生害虫为蚊、蝇或德国小蠊。
一种具有单一光学活性的拟除虫菊酯类化合物及其制备方
法和应用
技术领域
背景技术
[0002] 拟除虫菊酯类化合物可以用于防治蚊虫，并且具有较高的杀虫活性，这已经广为人知，日本专利JP56092803中介绍了(A)式化合物中二氯菊酸部分为非单一光学构型的4种混合消旋体时的化合物作为虫害控制剂的应用，而中国药物化学杂志1995第3期中李科等人的文章又介绍了A式化合物中二氯菊酸部分为反式异构体时的化合物2，2-二甲基-3-反式-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸-1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基酯(反式氯烯炔菊酯)比顺反混合物具有更高的杀虫活性。
[0003] 随着人们对环保的要求越来越高，农药的高生物活性体越来越引起人们的重视，拟除虫菊酯通常会有2～8个光学异构体，各异构体间生物活性差异很大，因此需要研究制备最高活性的异构体。从环保的角度看，使用高活性的单一光学异构体可以在不降低药效的前提下减少施用的药量，从而降低对非靶标生物的毒性，提高安全性，减少残留药物环境污染。
[0004] 我们在进一步的研究过程中发现，二氯菊酸部分经过拆分后的单一右旋反式光学异构体合成得到的化合物A具有更高的杀虫活性。
[0005] 本发明的目的就是提供一种新的拟除虫菊酯类化合物，这种化合物中二氯菊酸部分是单一光学活性体，同时本发明还提供了该化合物的一种合成方法和应用。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于：提供一种比现有氯烯炔菊酯化合物具有更高杀虫效果的酸部分具有右旋反式单一光学构型的拟除虫菊酯化合物。
[0007] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0008] 提供一种拟除虫菊酯化合物，其结构如式A：
[0009]
[0010] 该化合物二氯菊酸部分为右旋的单一光学异构体，化学名为(1R，3S)-2，2-二甲基-3-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸-1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基酯(右旋反式氯烯炔菊酯)。
[0011] 本发明还提供所述的化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0012] 1)利用化学拆分剂拆分消旋反式二氯菊酸，得到右旋反式二氯菊酸，所述化学拆分剂与消旋反式菊酸的摩尔比为0.2∶1～4∶1；
[0013] 2)用酰氯化试剂将步骤1)得到的右旋反式二氯菊酸酰氯化，得到右旋反式二氯酰氯；其中，所述的酰氯化试剂与右旋反式二氯菊酸的摩尔比为0.2∶1～4∶1；
[0014] 3)将步骤2)得到的右旋反式二氯酰氯与4-甲基-1-炔-4-烯-3-庚醇进行酯化，得到所述的结构为式A的拟除虫菊酯化合物；其中，所述右旋反式二氯酰氯与4-甲基-1-炔-4-烯-3-庚醇的摩尔比为0.2∶1～4∶1。
[0015] 其中，步骤1)所述的化学拆分剂为右旋的手性有机胺化合物，可以选自右旋氯霉胺((+)N，N-二甲基-对硝基苯基-1，3-丙二醇)、右旋PTE((+)β-对甲基苯基-α-苯乙胺)或右旋α-苯乙胺中的一种。
[0017] 步骤3)所述的4-甲基-1-炔-4-烯-3-庚醇可以通过现有技术中任意可用的方法制备得到。
[0018] 本发明还提供所述化合物在防治卫生害虫中的应用。
[0019] 所述应用中，卫生害虫为蚊、蝇或德国小蠊等。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0021] 生物药效测试结果显示，本发明的化合物对家蝇、淡色库蚊、致乏库蚊、德国小蠊等有显著的防治效果，其二氯菊酸部分右旋光学活性异构体的杀虫活性远高于同类的消旋体，另外和目前常用的卫生杀虫剂丙烯菊酯进行药效测试对比，结果显示，该类化合物的药效在丙烯菊酯的10倍以上。如以此类化合物代替丙烯菊酯，达到同样的效果，其用药量只需要丙烯菊酯的10％左右，大大减轻了对环境的污染。
具体实施方式
[0022] 下面以一些具体的例子来说明本发明，但本发明不仅仅局限于以下的实施例：
[0023] 制备实施例1：反式2，2-二甲基-3-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸(反式二氯菊酸)的拆分
[0024] 在一只1000ml的四口瓶中，投入反式二氯菊酸100.0g，右旋氯霉胺100.0g，溶于500ml甲苯，投毕搅拌，升温至110℃回流反应1小时，然后在3小时内冷却至40℃，保温1小时，再在2小时内冷却至10℃，保温0.5小时，此时有大量晶体析出。过滤，在得到的母液中加入100g10％的盐酸酸化至pH2～3，分层，油层水洗至近中性，在10mmHg负压下加热至100℃脱净溶剂甲苯，得到(R)-2，2-二甲基-3-反式-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸
46.5g，右旋有效体ee值97％。
46.5g，右旋有效体ee值97％。
[0025] 制备实施例2：反式二氯菊酸的拆分
[0026] 在一只1000ml的四口瓶中，投入反式二氯菊酸100.0g，右旋PTE 125.0g，溶于400ml甲苯，投毕搅拌，升温至110℃回流反应1小时，然后在3小时内冷却至60℃，保温1小时，再在2小时内冷却至20℃，保温1小时，此时有大量晶体析出，过滤得到晶体，加200g
5％的盐酸酸化，同时加入400ml甲苯萃取，分层，油层水洗至近中性，在10mmHg负压下加热至100℃脱净溶剂甲苯，得到(R)-2，2-二甲基-3-反式-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸
45.2g，右旋有效体ee值96％。
5％的盐酸酸化，同时加入400ml甲苯萃取，分层，油层水洗至近中性，在10mmHg负压下加热至100℃脱净溶剂甲苯，得到(R)-2，2-二甲基-3-反式-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸
45.2g，右旋有效体ee值96％。
[0027] 制备实施例3：右旋反式二氯菊酸的酰氯化
[0028] 在一只1000ml的四口瓶中，投入制备实施例1中右旋反式二氯菊酸209g(1molee值97％)，溶于600ml甲苯，投毕搅拌，升温至50℃，滴加SOCl2142g(1.2mol)，2小时内滴毕，再升温至60℃，保温反应。反应毕在30mmHg负压下加热至80℃脱溶剂甲苯，再在10mmHg负压下精馏，收60℃～75℃馏分，得到(R)-2，2-二甲基-3-反式-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸酰氯216.1g，收率95.1％，右旋有效体ee值97％。
[0029] 制备实施例4：右旋反式二氯菊酸的酰氯化
[0030] 在一只1000ml的四口瓶中，投入制备实施例2中右旋反式二氯菊酸209g(1molee值97％)，溶于600ml甲苯，投毕搅拌，升温至50℃，滴加含三光气118.7g(0.4mol)的甲苯溶液200ml，2小时内滴毕，再升温至60℃，保温反应。反应毕在30mmHg负压下加热至80℃脱溶剂甲苯，再在10mmHg负压下精馏，收60℃～75℃馏分，得到(R)-2，2-二甲基-3-反式-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸酰氯214.1g，收率94.3％，右旋有效体ee值97％。
[0031] 制备实施例5：(1R，3S)-2，2-二甲基-3-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸-1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基酯(化合物A)的合成
[0032] 在一只2000ml的四口瓶中，投入4-甲基-1-炔-4-烯-3-庚醇62.0g，吡啶50.0g，溶于600ml甲苯，投毕搅拌，0～5℃下滴加实施例4制备得到的(R)-2，2-二甲基-3-反式-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸酰氯114.0g，滴毕升至20℃反应4小时。用400ml 5％盐酸洗涤，再用400ml 5％NaHCO3洗涤，分出油层在10mmHg负压下加热至100℃脱净溶剂甲苯，得到化合物(1R，3S)-2，2-二甲基-3-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸-1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基酯，重量150.3g，含量为98.0％，收率93.3％。该化合物的分子式：C16H20Cl2O2-1分子量：315.1旋光[α]＝-8.32，红外特征吸收峰为3280，3040，1720，1160，850cm 核磁共振谱(1H(ppm)CDCl3)5.79(d，1H)；5.70(t，1H)；5.14(d，1H)；2.52(d，1H)；2.24(dd，1H)；
1.64(d，1H)；2.08(m，2H)；1.75(m，3H)；1.20-1.30(s，6H)；1.15(t，3H)。
1.64(d，1H)；2.08(m，2H)；1.75(m，3H)；1.20-1.30(s，6H)；1.15(t，3H)。
[0033] 测试实施例1
[0034] 将本发明的化合物A、以及二氯菊酸部分是消旋体的反式氯烯炔菊酯与目前最常用的右旋丙烯菊酯按照GB13917.4-92进行药效测定对比。将化合物A0.028g溶于1g煤油，点滴至35g空白蚊香坯制成0.08％化合物A蚊香；反式氯烯炔菊酯0.028g溶于1g煤油，点滴至35g空白蚊香坯制成0.08％反式氯烯炔菊酯蚊香；0.28右旋丙烯菊酯溶于1g煤油同样点滴至35g空白蚊香坯制成0.8％右旋丙烯蚊香。分别将三种蚊香进行药效测试，具体过程为用吸蚊管吸取20头雌性致乏库蚊，放入密闭圆桶测试装置，任取被测试蚊香一段，放至蚊香架上，点燃蚊香计时，1min后移走蚊香，每隔一段时间记录被击倒的试蚊数，20min后将全部供试蚊转移至清洁的养虫笼中，24hr后检查死试蚊数。
[0035] 结果见表1：
[0036] 表1.本发明化合物与右旋丙烯菊酯的防蚊效果比较
[0037]
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