專利名稱：乙氰菊酯的光活異構(gòu)體、制備方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乙氰菊酯的各種光活異構(gòu)體、制備方法及其含有這些光活異構(gòu)體的殺蟲用途。
背景技術(shù)：
1978年，乙氰菊酯的消旋體(Cycloprothrin)是由澳大利亞國家研究組織的聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)發(fā)明，日本化藥公司以試驗代號NK-8116而開發(fā)的新擬除蟲菊酯類殺蟲劑。乙氰菊酯消旋體的商品名為賽樂收(Cyclosal)，是一種低毒、高效、廣譜的擬除蟲菊酯類殺蟲劑。該藥對魚、哺乳動物低毒，在推薦使用劑量下對許多作物無藥害。乙氰菊酯的消旋體作為一種觸殺性的殺蟲劑，持效性中等，而且具有某些特殊活性，如忌避性、拒食性等。自1979年以來，在許多國家所作大量試驗結(jié)果表明該藥對稻田、旱田、果園和森林害蟲具有很高的活性。1987年在日本登記并投放市場，主要用于防治水稻象甲。至今，乙氰菊酯的消旋體除主要用于水稻害蟲防治外，也可用于蔬菜、果樹及其它旱地作地的害蟲防治，對植物安全。
目前，光學(xué)活性的農(nóng)藥的開發(fā)是農(nóng)藥化學(xué)中比較活躍的研究領(lǐng)域。在生物活性方面，有些手性體表現(xiàn)出高的殺蟲、殺螨、殺菌或除草活性，而其對映體則表現(xiàn)出活性低或有藥害。手性農(nóng)藥以較低的劑量達到較高的藥效，減少了農(nóng)藥向田間的投入，在避免藥害的同時，節(jié)省了大量的原料，提高了經(jīng)濟效益和社會效益，因此成為近年來農(nóng)藥行業(yè)中增長較快的領(lǐng)域。
乙氰菊酯消旋體的合成，已經(jīng)有很多的文獻報道，如YuGui Si，Biao Jiang，Adv.Synth.Catal.，2006，348，898-904.等。在J.P.Patent 59155350中，第一次提及將乙氰菊酯光活異構(gòu)體中的兩個，即R-(+)-α-氰基-(3-苯氧基苯基)-S-(+)-2，2-二氯-(4-乙氧基苯基)環(huán)丙烷羧酸酯和S-(-)-α-氰基-(3-苯氧基苯基)-R-(-)-2，2-二氯-(4-乙氧基苯基)環(huán)丙烷羧酸酯以1∶1比例的混合作為殺蟲劑。乙氰菊酯的其中一個片斷(1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸)的拆分也有不少報道，如U.S.Patent4，501，908中描述利用D(-)-泛內(nèi)酯和L(+)-泛內(nèi)酯作為光學(xué)活性的拆分試劑；在Keiichiro Nishimura，George Holan，Toshio Fujita，Pesticide Science，1992，34，249-255中描述也可以利用S-(-)-α-甲基芐胺和R-(+)-α-甲基芐胺進行拆分反應(yīng)。對于乙氰菊酯的另一個片斷(2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈)也有很多的手性制備方法。制備R-(+)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈，可以根據(jù)中國專利99113883.X和文獻Guoqiang Lin，Shiqing Han and ZuyiLi，Tetrahedron，1999，55，3531-3540，利用苦杏仁中提取得到的(R)-醇腈酶，以現(xiàn)場制備的HCN為氰供體，進攻3-苯氧基苯甲醛，得到R-(+)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈。制備S-(-)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈，可以根據(jù)文獻Ayelet Fishman，Michael Zviely，TetrahedronAsymmetry，1998，9，107-118，將消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈在羥基乙?；院笥肞seudomonas sp.lipase進行拆分，得到(S)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈的光活體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的提供一種乙氰菊酯光活異構(gòu)體；本發(fā)明目的還提供一種上述乙氰菊酯光活異構(gòu)體制備方法；本發(fā)明另一目是提供一種上述乙氰菊酯的光活異構(gòu)體用途。該乙氰菊酯的光活異構(gòu)體具有殺蟲活性，是一種殺蟲劑。
本發(fā)明的乙氰菊酯光活異構(gòu)體具有如下的結(jié)構(gòu)式 其中，Et是乙基；Ph是苯基；CN是氰基；*的兩個C原子中，至少有一個是手性的。
典型的結(jié)構(gòu)式如下
或 具體地說是采用下述(1)、(2)和(4)，(1)、(3)和(4)，(5)或(6)的四種方法分別獲得(1)在有機溶劑中和20-50℃下，將消旋的1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸與S-(-)-α-甲基芐胺或R-(+)-α-甲基芐胺以摩爾比為1∶0.9～1.5混合，反應(yīng)持續(xù)40～100小時，過濾得到羧酸胺鹽的晶體；將所得到的晶體在室溫條件下，在有機溶劑中重復(fù)結(jié)晶1～3次，最后得到針狀的晶體；將該晶體再用有機溶劑溶解，加入0.1N～5.0N的質(zhì)子酸，過12～36小時后，結(jié)晶得R-(-)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸(II)或S-(+)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸(I)的晶體，ee值均在99.8％左右。
反應(yīng)式如下 (2)在室溫條件下，消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈溶于常用的有機溶劑和醋酐進行乙酰化反應(yīng)8～20小時；接著，乙?；姆磻?yīng)產(chǎn)物、丁醇和假單胞菌脂肪酶(Pseudomonas sp.Lipase)(sigmar公司生產(chǎn)的，活力單位為22單位/mg)，在25～45℃和有機溶劑中進行反應(yīng)5～10小時，得到(S)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈的光活體(III)，[α]D27.8＝-20.3475(C.0.8，CHCl3)，ee＝96％。
所述的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈和醋酐摩爾比為1∶1～2之間。乙?；?-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈∶丁醇的摩爾比為2∶1～2左右，如果有1mol的乙?；?-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈作為反應(yīng)底物，就需要22～25g左右的假單胞菌脂肪酶。
反應(yīng)式如下
(3)在有機溶劑和pH在5～6之間的無機鹽緩沖液中，苦杏仁中提取的(R)-醇腈酶、氰化鉀、質(zhì)子酸和3-苯氧基苯甲醛在0～10℃的反應(yīng)溫度中反應(yīng)3～5天，得到R-(+)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈(IV)，ee值為93％，產(chǎn)率為78％，[α]D25.8＝22.3475(C.1.0，CHCl3，589nm)。所述的氰化鉀、質(zhì)子酸和3-苯氧基苯甲醛的摩爾比為1∶1～2∶0.5左右。如果有1mol的3-苯氧基苯甲醛作為反應(yīng)底物，則需要200g的苦杏仁中提取的(R)-醇腈酶。
反應(yīng)式如下 (4)在有機溶劑中和室溫下，步驟(1)所得的羧酸、步驟(2)或(3)所得的醇、4-(二甲基氨基)吡啶和縮合劑進行酯化反應(yīng)8～15小時，獲得如下結(jié)構(gòu)式的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體
或 (5)在有機溶劑中和室溫下，消旋的1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸、步驟(2)或(3)所得的手性醇、4-(二甲基氨基)吡啶和縮合劑進行酯化反應(yīng)8～15小時，獲得如下結(jié)構(gòu)式的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體 或 (6)在有機溶劑中和室溫下，步驟(1)所得的手性羧酸、消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈、4-(二甲基氨基)吡啶和縮合劑進行酯化反應(yīng)8～15小時，獲得如下結(jié)構(gòu)式的的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體 或 上述的有機溶劑可以是二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、丙酮、石油醚、乙腈、乙酸乙酯、氯乙烷、甲苯或苯等實驗室常用溶劑；所述的質(zhì)子酸可以是鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸等能提供H+的酸，所述的縮合劑是二環(huán)乙基碳二亞胺(DCC)或1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI)等。
本發(fā)明的乙氰菊酯光活異構(gòu)體不僅制備方法簡便，而且由浙江化工研究院生測所采用生測技術(shù)將乙氰菊酯的各種光活異構(gòu)體對照消旋的乙氰菊酯，分別對朱砂葉螨、水稻褐飛虱、粘蟲、苜蓿蚜等昆蟲進行了室內(nèi)殺蟲活性篩選試驗和室內(nèi)毒力測定，選用對朱砂葉螨(Tetranychus cinnabarnus)幼(若)螨，水稻褐飛虱(Nilaparvatalegen)3齡中期若蟲，粘蟲(Mythimaseparata)3齡中期幼蟲和苜蓿蚜(Aphismedicagini)2齡中期若蚜四種昆蟲作為昆蟲靶標(biāo)。發(fā)現(xiàn)化合物(XI)即R-(+)-α-氰基-(3-苯氧基苯基)-R-(-)-2，2-二氯-(4-乙氧基苯基)環(huán)丙烷羧酸酯的活性特別高，與全消旋的乙氰菊酯的殺蟲活性相比對粘蟲3齡中期幼蟲和對苜蓿蚜2齡中期若蚜的殺蟲活性存在數(shù)量級上的提高。乙氰菊酯的消旋體在濃度是100ppm的條件下，對粘蟲3齡中期幼蟲的致死率為100％，而化合物(XI)(R，R)在更低的濃度2.5ppm的條件下，可以達到相同的致死率；化合物(XI)LC50為0.6412mg/L，而全消旋的乙氰菊酯的LC50為3.6555mg/L。乙氰菊酯的消旋體在濃度是250ppm的條件下，對苜蓿蚜2齡中期若蚜的致死率為95.2％，而化合物(XI)(R，R)在更低的濃度20ppm的條件下，可以達到83.6％的致死率；化合物(XI)LC50為3.7066mg/L；而全消旋的乙氰菊酯的LC50為15.1510mg/L。
將該光活的乙氰菊酯代替消旋的乙氰菊酯的使用，可以大幅度提高藥效、減少用量，在避免藥害的同時，節(jié)省了大量的原料，提高了經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施例方式
以下再通過實施例形式的具體實施方式
對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進一步的詳細說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
實施例1制備手性的1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸在40℃的反應(yīng)條件下，將消旋的1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸(3.0g)分別與S-(-)-α-甲基芐胺(1.5mL)或R-(+)-α-甲基芐胺(1.5mL)在乙酸乙酯(25mL)的溶劑中反應(yīng)。反應(yīng)持續(xù)4天左右，過濾得到羧酸胺鹽的晶體。將所得到的晶體在室溫條件下(15-25℃)，在乙酸乙酯中重復(fù)結(jié)晶幾次，最后得到針狀的晶體。將該晶體用乙醇溶解，再加入1N的稀鹽酸。過一段時間后，得R-(-)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸[α]D22.6＝-67.3580(C.1.0，CHCl3，589nm)或S-(+)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸的晶體[α]D24.3＝66.5620(C.1.0，CHCl3，589nm)。產(chǎn)率為60％。1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.42(d，J＝10.8Hz，2H)，6.94(d，J＝12.0Hz，2H)，4.09(q，J＝6.9Hz，2H)，2.65(d，J＝7.5Hz，1H)，2.11(d，J＝7.8Hz，1H)，1.47(t，J＝7.2Hz，3H)；ee＝100％.
實施例2制備S-(-)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈消旋的乙酰化的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈(38mg，0.14mmol)，丁醇(12mg)，和lipase from Pseudomonas sp.(4mg)溶于異丙醚(3ml)，在35℃的條件下攪拌，點板跟蹤，大約8小時后，過濾掉脂肪酶。經(jīng)柱層析分離后，得到S-(-)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈，產(chǎn)率為80％。1HNMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.43-7.04(m，9H)，6.38(s，1H)，2.16(s，3H).[α]D27.8＝-20.3475(C.0.8，CHCl3，589nm)，ee＝96％.
實施例3制備R-(+)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈將苦杏仁中提取得到的(R)-醇腈酶(400mg)，pH＝5.4的0.1M的檸檬酸緩沖液10mL，氰化鉀(98mg)，冰醋酸(120mg)和3-苯氧基苯甲醛(198mg，1mmol)，溶于10mL的異丙醚中，在0℃的反應(yīng)溫度中反應(yīng)3天后，分離得到R-(+)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈，產(chǎn)率為78％。1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.43-7.04(m，9H)，6.38(s，1H)，2.16(s，3H).[α]D25.8＝22.3475(C.1.0，CHCl3，589nm)，ee＝93％.
實施例4制備乙氰菊酯的一系列的光活異構(gòu)體——醇為消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈將實施例1中所得的R-(-)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸或S-(+)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸(1.0mmol)分別與消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈(2.0mmol)，4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP)(2.0mmol)、EDCI(3.0mmol)溶于20mL的二氯甲烷中，在室溫條件下進行酯化反應(yīng)10小時，得到所需的2種的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體產(chǎn)率基本在85％左右。
化合物(V)1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.43-6.30(m，13H)，6.31(d，J＝7.5Hz，1H)，4.01(q，J＝6.9Hz，2H)，2.62(d，J＝7.5Hz，1H)，2.09(d，J＝7.5Hz，1H)，1.41(t，J＝6.9Hz，3H)；MS(EI)m/e 445(M+-HCl，1.91)，384(14.0)，355(12.1)，302(10.0)，273(99.3)，245(100)；HRMS(EI)計算值C26H21NO4Cl446.1159.實測值446.1146.[α]D24.2＝+23.9140(C.1.0，EA，589nm).
化合物(VII)1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.40-6.83(m，13H)，6.31(d，J＝8.1Hz，1H)，4.01(q，J＝7.2Hz，2H)，2.61(d，J＝7.5Hz，1H)，2.09(d，J＝7.5Hz，1H)，1.41(t，J＝6.9Hz，3H)；MS(EI)m/e 445(M+-HCl，1.91)，384(14.0)，355(12.1)，302(10.0)，273(99.3)，245(100)；HRMS(EI)計算值C26H21NO4Cl446.1159.實測值446.1173.[α]D25.2＝-22.2480(C.1.0，EA，589nm).
實施例5制備乙氰菊酯的一系列的光活異構(gòu)體——醇為S-(-)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈將實施例1中所得的R-(-)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸或S-(+)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸(1.0mmol)分別與實施例2中所得的S-(-)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈(2.0mmol)，4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP)(2.0mmol)、DCC(3.0mmol)溶于20mL的二氯甲烷中，在室溫條件下進行酯化反應(yīng)10小時，得到所需的2種乙氰菊酯的光活異構(gòu)體產(chǎn)率基本在85％左右。
化合物(X)1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.34-6.78(m，13H)，6.27(s，1H)，3.94(q，J＝6.9Hz，2H)，2.56(d，J＝7.5Hz，1H)，2.03(d，J＝7.5Hz，1H)，1.34(t，J＝7.2Hz，3H)；13C NMR(CDCl3，75MHz)δ＝166.1，159.3，158.0，156.2，132.7，131.8，130.5，129.9，124.6，124.0，121.7，120.3，119.1，117.3，115.2，114.3，63.7，63.4，61.4，43.8，30.6，29.6，14.7.MS(EI)m/e 445(M+-HCl，1.91)，384(14.0)，355(12.1)，302(10.0)，273(99.3)，245(100)；HRMS(EI)計算值C26H21NO4Cl446.1159.實測值446.1167.dr＝98％.[α]D24.5＝+5.4756(C.1.0，EA，589nm).
化合物(XII)1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.34-6.78(m，13H)，6.29(s，1H)，3.94(q，J＝6.9Hz，2H)，2.56(d，J＝7.5Hz，1H)，2.03(d，J＝7.5Hz，1H)，1.34(t，J＝7.2Hz，3H)；13C NMR(CDCl3，75MHz)δ＝166.1，159.3，158.0，156.2，132.7，131.8，130.5，129.9，124.6，124.0，121.7，120.3，119.1，117.3，115.2，114.3，63.7，63.4，61.4，43.8，30.6，29.6，14.7.MS(ESI)m/e 481(M+)；HRMS(MALDI)計算值C26H22NO4Cl2482.09204.實測值482.0919.dr＝94％.[α]D24.6＝-31.8700(C.1.0，EA，589nm)實施例6制備乙氰菊酯的一系列的光活異構(gòu)體——醇為R-(+)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈將實施例1中所得的R-(-)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸或S-(+)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸(1.0mmol)分別與實施例3中所得的R-(+)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈(2.0mmol)，4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP)(2.0mmol)、DCC(3.0mmol)溶于20mL的二氯甲烷中，在室溫條件下進行酯化反應(yīng)10小時，得到所需的2種乙氰菊酯的光活異構(gòu)體產(chǎn)率基本在85％左右。
化合物(IX)1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.34-6.78(m，13H)，6.24(s，1H)，3.94(q，J＝6.9Hz，2H)，2.56(d，J＝7.5Hz，1H)，2.03(d，J＝7.5Hz，1H)，1.34(t，J＝7.2Hz，3H)；13C NMR(CDCl3，75MHz)δ＝166.1，159.3，158.0，156.2，132.7，131.8，130.5，129.9，124.6，124.0，121.7，120.3，119.1，117.3，115.2，114.3，63.7，63.4，61.4，43.8，30.6，29.6，14.7.MS(ESI)m/e 481(M+)；HRMS(MALDI)計算值C26H21NO4Cl2Na+1504.07399.實測值504.0754.dr＝98％.[α]D24.6＝+64.9907(C.1.0，EA，589nm).
化合物(XI)1H NMR(CDCl3，300MHz)δ＝7.34-6.78(m，13H)，6.34(s，1H)，3.94(q，J＝6.9Hz，2H)，2.56(d，J＝7.5Hz，1H)，2.03(d，J＝7.5Hz，1H)，1.34(t，J＝7.2Hz，3H)；13C NMR(CDCl3，75MHz)δ＝166.1，159.3，158.0，156.2，132.7，131.8，130.5，129.9，124.6，124.0，121.7，120.3，119.1，117.3，115.2，114.3，63.7，63.4，61.4，43.8，30.6，29.6，14.7.MS(EI)m/e 445(M+-HCl，1.91)，384(14.0)，355(12.1)，302(10.0)，273(99.3)，245(100)；HRMS(EI)計算值C26H21NO4Cl446.1159.實測值446.1173.dr＝83％.[α]D24.4＝-6.3060(C.1.0，EA，589nm)
實施例7朱砂葉螨(Tetranychus cinnabarnus)的室內(nèi)殺蟲活性篩選采用Potter塔定量噴霧法。將供試化合物配成普篩濃度250mg/L，設(shè)清水為空白對照。將生長良好的蠶豆葉片打成直徑2cm的葉碟，背面朝上，放在小塊棉花上，置于9cm塑料培養(yǎng)皿內(nèi)，加少量水，再接朱砂葉螨成螨10頭，放在27±1℃，14h光照的觀察室內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)卵。24h后，去除成螨，提高室內(nèi)溫度為29±1℃，繼續(xù)培養(yǎng)至卵塊完全孵化，備用。試驗前將培養(yǎng)皿內(nèi)水倒干，置于Potter塔下進行定量噴霧(壓力5Ib/in2，沉降量4.35mg/cm2)，噴霧量2.5ml/皿，設(shè)置2~3個重復(fù)。處理完畢，皿上加蓋(中心處有Ф2cm的孔)，標(biāo)記后置于27±1℃，14h光照的觀察室內(nèi)，72h后檢查結(jié)果。調(diào)查各個處理的死蟲數(shù)、活蟲數(shù)和總蟲數(shù)，采用Abbott’s公式計算各個處理的死亡率(％)和校正死亡率(％)。
實施例8水稻褐飛虱(Nilaparvatalegen)的的室內(nèi)殺蟲活性篩選采用培養(yǎng)皿苗蟲定量噴霧法。將供試化合物配成普篩濃度500mg/L，設(shè)清水為空白對照。取Ф6.5cm的培養(yǎng)皿，加少量水，將長3～4cm的水稻苗用白石英沙固定于培養(yǎng)皿內(nèi)，沿皿面刮平，再接用CO2麻醉的稻褐飛虱3齡中期若蟲20～30頭，置于Potter塔下定量噴霧(壓力為5Ib/in2，沉降量為4.35mg/cm2)，噴霧量2.5ml/皿。處理完畢，皿上用透明塑料杯罩住，標(biāo)記后放于27±1℃，14h光照的觀察室內(nèi)，72h后檢查結(jié)果。調(diào)查各個處理的死蟲數(shù)、活蟲數(shù)和總蟲數(shù)，采用Abbott’s公式計算各個處理的死亡率(％)和校正死亡率(％)。
實施例9苜蓿蚜(Aphismedicagini)的的室內(nèi)殺蟲活性篩選采用Potter塔定量噴霧法。將供試化合物配成普篩濃度250mg/L，設(shè)清水為空白對照。將生長良好平整的蠶豆葉片剪去兩端，背面朝上，放在小塊棉花上，置于9cm塑料培養(yǎng)皿內(nèi)，加少量水，再接苜蓿蚜成蚜5～7頭/皿，放在24±1℃，14h光照的觀察室內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)蚜。24h后去除成蚜，繼續(xù)培養(yǎng)至2齡，備用。試驗前將培養(yǎng)皿中水到干，置于Potter塔下定量噴霧(壓力5Ib/in2，沉降量4.35mg/cm2)，噴霧量2.5ml/皿。皿上加蓋(中心處有Ф2cm的孔)，24h后檢查結(jié)果。調(diào)查各個處理的死蟲數(shù)、活蟲數(shù)和總蟲數(shù)，采用Abbott’s公式計算各個處理的死亡率(％)和校正死亡率(％)。
實施例10粘蟲(Mythimaseparata)的的室內(nèi)殺蟲活性篩選采用Potter塔定量噴霧法。將供試化合物配成普篩濃度500mg/L，設(shè)清水為空白對照。將長度基本一致的玉米葉段，放入在墊有濾紙的培養(yǎng)皿(Ф12cm)中，再接3齡中期幼蟲15～20頭，置于Potter塔下定量噴霧(壓力5Ib/in2，沉降量4.35mg/cm2)，噴霧量2.5ml/皿，處理后皿上加蓋，標(biāo)記。置于25±1℃，14h光照的觀察室內(nèi)，72h后檢查結(jié)果。調(diào)查各個處理的死蟲數(shù)、活蟲數(shù)和總蟲數(shù)，采用Abbott’s公式計算各個處理的死亡率(％)和校正死亡率(％)。
實施例11粘蟲室內(nèi)毒力測定采用浸苗飼喂法將長度基本一致的玉米葉段，浸于藥液中，充分浸潤后于通風(fēng)處自然陰干，放入在墊有濾紙的培養(yǎng)皿(Ф12cm)中，再接3齡中期幼蟲15～20頭，加蓋，標(biāo)記，置于25±1℃、14h光照的觀察室內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)?；衔锘衔?XI)和乙氰菊酯消旋體的試驗濃度為100、20、10、5、2.5、1.25、0.625和0.3125mg/L，并設(shè)空白對照。72h后觀察統(tǒng)計蟲口死亡率，使用生物統(tǒng)計軟件求出濃度與抑制率的回歸直線方程和致死中濃度LC50。
實施例12苜蓿蚜室內(nèi)毒力測定采用葉碟浸漬法。將生長良好平整的蠶豆葉片剪去兩端，背面朝上，放在小塊棉花上，置于9cm塑料培養(yǎng)皿內(nèi)，加少量水，再接苜蓿蚜成蚜5～7頭/皿，放在24±1℃，14h光照的觀察室內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)蚜。24h后去除成蚜，繼續(xù)培養(yǎng)至2齡，備用。將帶有若蚜的葉片浸液一定時間(30s左右)后取出，用吸水紙吸去多余藥液，放入9cm塑料培養(yǎng)皿內(nèi)，置于適合的溫濕度及通風(fēng)良好的環(huán)境中繼續(xù)培養(yǎng)。化合物化合物(XI)和乙氰菊酯消旋體的試驗濃度為100、20、10、5、2.5、1.25、0.625和0.3125mg/L，并設(shè)空白對照。24h后觀察統(tǒng)計蟲口死亡率，使用生物統(tǒng)計軟件求出濃度與抑制率的回歸直線方程和致死中濃度LC50。
實施例13初篩實驗結(jié)果從表1的初篩實驗結(jié)果可以看出乙氰菊酯的一系列的光活異構(gòu)體對苜蓿蚜2齡中期若蚜和粘蟲3齡中期幼蟲有較好的殺蟲活性。發(fā)現(xiàn)有的光活異構(gòu)體的活性不錯，如化合物(XI)(R，R)、化合物(VII)(R，*)、化合物(XII)(R，S)等，需要進行進一步的測試。同時也發(fā)現(xiàn)有的光活異構(gòu)體的活性幾乎都沒有，如化合物(IX)(S，R)。
表1初篩實驗結(jié)果

注水稻褐飛虱、粘蟲篩選濃度為500mg/L，朱砂葉螨、苜蓿蚜篩選濃度為250mg/L。
實施例14對粘蟲3齡中期幼蟲的復(fù)篩實驗結(jié)果乙氰菊酯的消旋體在濃度是100ppm的條件下，對粘蟲3齡中期幼蟲的致死率為100％，而化合物(XI)(R，R)在更低的濃度2.5ppm的條件下，可以達到相同的致死率。
表2對培養(yǎng)72小時后的粘蟲3齡中期幼蟲的殺蟲活性測試


實施例15對苜蓿蚜2齡中期若蚜的復(fù)篩實驗結(jié)果乙氰菊酯的消旋體在濃度是250ppm的條件下，對苜蓿蚜2齡中期若蚜的致死率為95.2％，而化合物(XI)(R，R)在更低的濃度20ppm的條件下，可以達到83.6％的致死率。
表3對培養(yǎng)24小時后的苜蓿蚜2齡中期若蚜的殺蟲活性測試


實施例16粘蟲3齡中期幼蟲室內(nèi)毒力測定結(jié)果對粘蟲3齡中期幼蟲的毒力測定結(jié)果表明(見表4)乙氰菊酯消旋體的致死中濃度LC50為3.6555 mg/L，而化合物(XI)(R，R)的致死中濃度LC50僅為0.6412mg/L，可見兩者的活性水平存在數(shù)量級的差異。
表4化合物對粘蟲3齡中期幼蟲毒力測定

實施例17苜蓿蚜2齡中期若蚜室內(nèi)毒力測定結(jié)果對苜蓿蚜2齡中期若蚜的室內(nèi)毒力測定結(jié)果表明(見表4)乙氰菊酯消旋體的致死中濃度LC50為15.1510mg/L，而化合物(XI)(R，R)的致死中濃度LC50僅為3.7066mg/L，兩者的活性水平依然存在數(shù)量級的差異。
表5化合物對苜蓿蚜2齡中期若蚜毒力測定


權(quán)利要求
1.一種乙氰菊酯的光活異構(gòu)體，其具有如下結(jié)構(gòu)式 ，其中，Et是乙基；Ph是苯基；CN是氰基；*的兩個C原子中，至少有一個是手性的。
2.如權(quán)利要求1所述的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體，其特征是具有如下結(jié)構(gòu)式 或
3.一種如權(quán)利要求1所述的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體的制備方法，其特征是采用下述(1)、(2)和(4)，(1)、(3)和(4)，(5)或(6)的四種方法分別獲得(1)在有機溶劑中和20-50℃下，將消旋的1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸與S-(-)-α-甲基芐胺或R-(+)-α-甲基芐胺以摩爾比為1；0.9～1.5混合，反應(yīng)40～100小時，得到羧酸胺鹽的晶體；將所得到的晶體在室溫條件下，在有機溶劑中重復(fù)結(jié)晶1～3次，得到針狀的晶體；該晶體再用有機溶劑溶解，加入0.1N～5.0N的質(zhì)子酸的水溶液，在室溫條件下，12～36小時后，結(jié)晶得R-(-)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸(II)或S-(+)-1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸(I)的晶體；(2)在有機溶劑中和室溫條件下，消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈和醋酐進行乙?；磻?yīng)8～20小時；乙?；姆磻?yīng)產(chǎn)物、丁醇和活力單位為22單位/mg的假單胞菌脂肪酶，在25～45℃和有機溶劑中進行反應(yīng)5～10小時，得到(S)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈的光活體；所述的消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈和醋酐摩爾比為1；1～2；乙酰化的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈和丁醇的摩爾比為2∶1～2，每一摩爾的乙酰化的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈需要上述的22～25g的假單胞菌脂肪酶；(3)在0～10℃、有機溶劑和pH為5～6的無機鹽緩沖液中，從苦杏仁中提取得到的(R)-醇腈酶、氰化鉀、質(zhì)子酸和3-苯氧基苯甲醛反應(yīng)2～4天，得到R-(+)-2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈(IV)；所述的氰化鉀、質(zhì)子酸和3-苯氧基苯甲醛的摩爾比為1∶1～2∶0.5左右。每一摩爾的3-苯氧基苯甲醛需要200g的上述苦杏仁中提取得到的(R)-醇腈酶；(4)在有機溶劑中和室溫下，步驟(1)所得的羧酸、步驟(2)或(3)所得的醇、4-(二甲基氨基)吡啶和縮合劑進行酯化反應(yīng)8～15小時，獲得如下結(jié)構(gòu)式的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體 或 (5)在有機溶劑中和室溫下，消旋的1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸、步驟(2)或(3)所得的手性醇、4-(二甲基氨基)吡啶和縮合劑進行酯化反應(yīng)8～15小時，獲得如下結(jié)構(gòu)式的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體 或 (6)在有機溶劑中和室溫下，步驟(1)所得的手性羧酸、消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈、4-(二甲基氨基)吡啶和縮合劑進行酯化反應(yīng)8～15小時，獲得如下結(jié)構(gòu)式的的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體 或 所述的消旋的1-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氯環(huán)丙烷-1-羧酸或步驟(1)所得的羧酸、消旋的2-羥基-2-(3-苯氧基苯基)乙腈或步驟(2)所得的醇、4-(二甲基氨基)吡啶和縮合劑的摩爾比為1～2∶2∶1∶2～3；所述的縮合劑是二環(huán)乙基碳二亞胺或1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽。
4.如權(quán)利要求3所述的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體的制備方法，其特征是所述的有機溶劑是二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、氯乙烷、石油醚、乙腈、甲苯或苯。
5.如權(quán)利要求3所述的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體的制備方法，其特征是所述的質(zhì)子酸是鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸或三氯醋酸。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體的用途，其特征是用于制備殺蟲劑。
7.如根據(jù)權(quán)利要求6所述的乙氰菊酯的光活異構(gòu)體的用途，其特征是用于制備殺粘蟲或苜蓿蚜的殺蟲劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及乙氰菊酯光活異構(gòu)體、制備方法和用途，其中一個光活異構(gòu)體具有如右結(jié)構(gòu)式。該光活異構(gòu)體不僅制備方法簡便，而且與全消旋的乙氰菊酯的殺蟲活性相比，對粘蟲3齡中期幼蟲和對苜蓿蚜2齡中期若蚜的殺蟲活性存在數(shù)量級上的提高。將該光活的乙氰菊酯代替消旋的乙氰菊酯的使用，可以大幅度提高藥效、減少用量，在避免藥害的同時，節(jié)省了大量的原料，提高了經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號A01P5/00GK1970535SQ20061011896
公開日2007年5月30日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者姜標(biāo), 汪樺 申請人:中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所