本發(fā)明屬于化合物制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

蚊子是21世紀(jì)人類在疾病控制中面臨的最重要的挑戰(zhàn)之一，因?yàn)樗鼈兪菤缧缘牟≡w和寄生蟲的媒介，包括瘧疾，絲蟲病，黃熱病，登革熱，和絲蟲病，導(dǎo)致每年數(shù)百萬(wàn)人死亡。埃及伊蚊是導(dǎo)致登革熱傳播的蚊子之一。殺蟲劑被證明是最好的控制蟲害方法，其在控制登革熱載體蚊子中起著很好的作用，如DDT的早期成功。重要的是我們需要繼續(xù)尋找新的有效化合物，以應(yīng)對(duì)蚊子出現(xiàn)的抗藥性。嘧啶衍生物已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)化學(xué)品開發(fā)的一個(gè)焦點(diǎn)，比如被用作除草劑，殺蟲劑和殺真菌劑。許多具有高活性、高選擇性的可作為醫(yī)藥或農(nóng)藥開發(fā)的嘧啶類衍生物在不斷被發(fā)現(xiàn)。

本發(fā)明提供了一種具有殺蚊活性的含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物制備方法與應(yīng)用技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種具有殺蟲活性的含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物及其制備方法與應(yīng)用。

所述的一種含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物，其特征在于其結(jié)構(gòu)式如式(I)所示：

其中：R為4-甲基苯基，2-甲氧基苯基，4-氟苯基，3，4，5-三甲氧基苯基，5-三氟甲基苯基，2,4-二氯苯基，3-氯苯基，2-溴苯基，2-羥基苯基，2-硝基苯基，3-甲基苯基，2-氟苯基，4-溴苯基，3-硝基苯基或3，4-二甲氧基苯基。

所述的含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)將乙酰乙酸乙酯，1,1-二乙基胍鹽酸鹽和碳酸鉀的混合物溶于乙醇中，加熱回流反應(yīng)18-22h，反應(yīng)結(jié)束后將乙酸加入到反應(yīng)混合物中并除去溶劑得殘余物，向殘余物中加入水和乙酸，析出沉淀，過(guò)濾出沉淀并分別用水和乙酸乙酯洗滌，干燥，制得如式(Ⅱ)所示的化合物(Ⅱ)；

2)將步驟1)得到的化合物(Ⅱ)溶于DMF中，加入碳酸鉀，并滴加2-氯乙酸乙酯的DMF混合物，在室溫下攪拌過(guò)夜后，將混合物倒入水中，濾出沉淀，用石油醚/丙酮重結(jié)晶，合成如式(Ⅲ)所示的化合物(Ⅲ)；

3)將步驟2)得到的化合物(Ⅲ)與85％水合肼加熱回流5-7小時(shí)，冷卻至室溫后過(guò)濾，用乙酸乙酯洗滌并干燥，得到如式(Ⅳ)所示的化合物(Ⅳ)，即2-((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)乙酰肼；

4)以EtOH為溶劑，向1mL壓力等級(jí)的小瓶中加入化合物(Ⅳ)與RCHO并混合均勻，將混合物在CEM微波合成器中以150w，90℃，200psi照射2分鐘，通過(guò)向微波腔通入壓縮空氣2分鐘，將混合物冷卻至室溫，過(guò)濾，粗固體用乙醇重結(jié)晶，得式(I)所示的目標(biāo)化合物，RCHO中的R為4-甲基苯基，2-甲氧基苯基，4-氟苯基，3，4，5-三甲氧基苯基，5-三氟甲基苯基，2,4-二氯苯基，3-氯苯基，2-溴苯基，2-羥基苯基，2-硝基苯基，3-甲基苯基，2-氟苯基，4-溴苯基，3-硝基苯基或3，4-二甲氧基苯基；

其制備過(guò)程如下所示：

所述的含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物的制備方法，其特征在于步驟2)中的化合物(Ⅱ)、碳酸鉀、2-氯乙酸乙酯的投料摩爾比為1:1-1.2：1-1.2。

所述的含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物的制備方法，其特征在于步驟3)中的化合物(Ⅲ)與85％水合肼的投料摩爾比為1:3-5，優(yōu)選為1:3.5。

所述的含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物的制備方法，其特征在于步驟4)中的化合物(Ⅳ)與RCHO的投料摩爾比為1:1-1.2。

所述的含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物在防治埃及伊蚊成蟲和幼蟲中的應(yīng)用。

通過(guò)采用上述技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明通過(guò)采用上述技術(shù)得到的含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物，其制備工藝簡(jiǎn)單，后處理方便，對(duì)設(shè)備要求低，在化合物(Ⅳ)和取代醛反應(yīng)時(shí)用微波照射，與常規(guī)加熱模式相比，該反應(yīng)以更高的產(chǎn)率完成，其產(chǎn)率由78-83％提高到85-95％。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此：

本發(fā)明的一種含嘧啶結(jié)構(gòu)的乙酰腙衍生物(I)可以如下方法合成：

將乙酰乙酸乙酯(0.60g)，1,1-二乙基胍鹽酸鹽(0.54g)和碳酸鉀(1.15g)的混合物溶于乙醇(5mL)中，然后回流20小時(shí)，將乙酸加入到反應(yīng)混合物中并除去溶劑，向殘余物中加入水，再加入乙酸，濾出沉淀，用水和乙酸乙酯洗滌，干燥，制得如式(Ⅱ)所示的化合物(Ⅱ)；將化合物(Ⅱ)(5.1mmol)溶于DMF(15mL)的溶液中，加入碳酸鉀(0.2g，5.6mmol)，并滴加2-氯乙酸乙酯(5.6mmol)的混合物，在室溫下攪拌過(guò)夜，將混合物倒入水中。濾出沉淀，用石油醚/丙酮重結(jié)晶，合成如式(Ⅲ)所示的化合物(Ⅲ)；將化合物(Ⅲ)(10mmol)與85％水合肼(35mmol)回流6小時(shí)，冷卻至室溫，過(guò)濾，用乙酸乙酯洗滌并干燥，得到如式(Ⅳ)所示的化合物2-((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)乙酰肼；向1mL壓力等級(jí)的小瓶(CEM Corporation，Boston，USA)中加入化合物(Ⅳ)(1mmol)與各種取代的醛(1mmol)，以EtOH(4mL)為溶劑，將混合物在CEM微波合成器(CEM Corporation，Boston，USA)中以150w，90℃，200psi照射2分鐘，通過(guò)向微波腔通入壓縮空氣2分鐘，將混合物冷卻至室溫，過(guò)濾，粗固體用乙醇重結(jié)晶，得式(I)所示的目標(biāo)化合物。

實(shí)例1-15，與取代基不同的醛類合成化合物1-15，其投料比如表1所示，其它合成條件不改變，得到的產(chǎn)品如實(shí)施例1-15所示。

表1實(shí)施例1-15的各反應(yīng)物投料比一覽表

表1各實(shí)施例具體投料比

實(shí)施例1

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(4-甲基亞芐基)乙酰肼，

¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.21(s,1H,NH),8.14(s,1H,N＝CH),7.68(s,2H,Ph),7.57(s,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH₂C＝O),3.53(q,4H,CH₂),2.31(s,3H,CH₃),2.28(s,3H,CH₃),1.09(t,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,356.2081,Found,356.2076[M+H]⁺。

實(shí)施例2

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-甲氧基亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.27(m,1H,NH),8.18(s,1H,N＝CH),8.12(dd,J＝7.8,1.7Hz,1H,Ph),7.90(dd,J＝7.8,1.7Hz,1H,Ph),7.39(m,2H,Ph),6.01(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.53(q,J＝6.9Hz,4H,CH2),2.31(s,3H,CH3),2.27(s,3H,CH3),1.11(t,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,372.2030,Found,372.2027[M+H]⁺。

實(shí)施例3

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(4-氟亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.27(s,1H,NH),8.19(s,1H,N＝CH),7.75(t,J＝2.7Hz,2H,Ph),7.67–7.63(m,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH₂C＝O),3.51(q,J＝6.9Hz,4H,CH₂),2.31(s,3H,CH₃),1.07(d,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,360.1830,Found,360.1826[M+H]⁺。

實(shí)施例4

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3,4,5-三甲氧基亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.25(s,1H,NH),8.16(s,1H,N＝CH),6.99(s,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH2C＝O),3.91(s,9H,OCH3),3.52(d,J＝7.2Hz,4H,CH2),2.27(s,3H,CH3),1.08(d,J＝7.0Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,432.2241,Found,432.2239[M+H]⁺。

實(shí)施例5

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(5-三氟甲基亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.31(s,1H,NH),8.31(s,1H,N＝CH),7.77(d,J＝8.1Hz,2H,Ph),7.69–7.66(m,2H,Ph),6.03(s,1H,Py-H),5.38(s,2H,OCH2C＝O),3.50(d,J＝7.5Hz,4H,CH2),2.28(s,3H,CH3),1.07(t,J＝6.9Hz,6H,CH3).HRMS(ESI)m/z:Calculated,410.1798,Found,410.1794[M+H]⁺。

實(shí)施例6

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2,4-二氯亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.42(s,1H,NH),8.50(s,1H,N＝CH),7.91(d,J＝8.5Hz,1H,Ph),7.44(dd,J＝11.6,2.1Hz,2H,Ph),6.00(s,1H,Py-H),4.99(s,2H,OCH₂C＝O),3.53(d,J＝7.0Hz,4H,CH₂),2.27(s,3H,CH₃),1.11(t,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,410.1145,Found,410.1144[M+H]⁺。

實(shí)施例7

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3-氯亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.31(s,1H,NH),8.19(s,1H,N＝CH),7.70(d,J＝15.1Hz,2H,Ph),7.63–7.49(m,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH₂C＝O),3.52(d,J＝7.5Hz,4H,CH₂),2.28(s,3H,CH₃),1.09(d,J＝7.1Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,376.1535,Found,376.1537[M+H]⁺。

實(shí)施例8

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-溴亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.47(s,1H,NH),8.52(s,1H,N＝CH),8.16(s,1H,Ph),7.95(dd,J＝7.9,1.7Hz,1H,Ph),7.59(ddd,J＝9.6,8.0,1.2Hz,2H,Ph),5.97(s,1H,Py-H),5.00(s,2H,OCH₂C＝O),3.53(d,J＝7.4Hz,4H,CH₂),2.27(s,3H,CH₃),1.11(t,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,420.1030,Found,420.1031[M+H]⁺。

實(shí)施例9

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-甲氧基亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.91(s,1H,OH),9.22(s,1H,NH),8.44(s,1H,N＝CH),7.42–7.29(m,2H,Ph),7.07–6.93(m,2H,Ph),5.94(s,1H,Py-H),4.97(s,2H,OCH₂C＝O),3.60(d,J＝7.3Hz,4H,CH₂),2.31(s,3H,CH₃),1.17(t,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,358.1874,Found,358.1874[M+H]⁺。

實(shí)施例10

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-硝基亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.62(s,1H,NH),8.73(s,1H,N＝CH),8.11–8.05(m,2H,Ph),7.70(td,J＝7.7,2.8Hz,2H,Ph),5.97(s,1H,Py-H),5.00(s,2H,OCH₂C＝O),3.60(q,J＝6.9Hz,4H,CH₂),2.31(s,3H,CH₃),1.18(t,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,389.1932,Found,387.1770[M+H]⁺。

實(shí)施例11

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3-甲基亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.23(s,1H,NH),8.14(s,1H,N＝CH),7.72(s,1H,Ph),7.68(s,1H,Ph),7.50(d,J＝6.8Hz,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.99(s,2H,OCH₂C＝O),3.56–3.50(m,4H,CH₂),2.31(s,3H,CH₃),2.28(s,3H,CH₃),1.10(t,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,358.2238,Found,356.2079[M+H]⁺。

實(shí)施例12

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(2-氟亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.35(s,1H,NH),8.41(s,1H,N＝CH),8.14(t,J＝7.6Hz,1H,Ph),7.92(t,J＝7.2Hz,1H,Ph),7.42(d,J＝5.6Hz,2H,Ph),5.95(s,1H,Py-H),4.99(s,2H,OCH₂C＝O),3.54(dd,J＝14.0,7.0Hz,4H,CH₂),2.28(s,3H,CH₃),1.11(t,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,360.1830,Found,360.1833[M+H]⁺。

實(shí)施例13

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(4-溴亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.29(d,J＝4.0Hz,1H,NH),8.18(s,1H,N＝CH),7.56–7.53(m,4H，Ph),6.02(s,1H，Py-H),4.98(s,2H,OCH₂C＝O),3.52(t,J＝6.3Hz,4H,CH₂),2.28(s,3H,CH₃),1.07(d,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,420.1030,Found,420.1028[M+H]⁺。

實(shí)施例14

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3-硝基亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.88(s,1H,NH),8.44(s,1H, N＝CH),8.28(d,J＝8.1Hz,2H,Ph),7.62(td,J＝7.9,5.8Hz,2H,Ph),6.04(s,1H，Py-H),4.99(s,2H,OCH₂C＝O),3.52(d,J＝7.3Hz,4H,CH₂),2.29(s,3H,CH₃),1.09(t,J＝7.0Hz,6H,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,389.1932,Found,387.1775[M+H]⁺。

實(shí)施例15

2–((2-(二乙基氨基)-6-甲基嘧啶-4-基)氧基)-N'-(3,4-二甲氧基亞芐基)乙酰肼，¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.19(d,J＝3.8Hz,1H,NH),8.11(s,1H,N＝CH),7.49(d,J＝1.9Hz,1H,Ph),7.13(dd,J＝8.3,1.9Hz,2H,Ph),6.02(s,1H,Py-H),4.98(s,2H,OCH₂C＝O),3.94(d,J＝1.3Hz,6H,,CH₃),3.60(q,J＝6.9Hz,4H,,CH₂),2.27(s,3H,,CH₃),1.09(t,J＝7.0Hz,6H,,CH₃).HRMS(ESI)m/z:Calculated,402.2136,Found,402.2133[M+H]⁺。

實(shí)施例16殺蟲活性測(cè)試

試驗(yàn)方法：按照標(biāo)準(zhǔn)方案進(jìn)行生物測(cè)定。首先將化合物用二甲基亞砜稀釋濃度為100ug/uL。取上清液用于埃及伊蚊幼蟲和成蟲試驗(yàn)。在標(biāo)準(zhǔn)成蟲和幼蟲生物測(cè)定中，均使用非農(nóng)藥抗性的埃及伊蚊進(jìn)行測(cè)試。在幼蟲致死率測(cè)定中，測(cè)定了四種不同濃度(1ug/uL，0.5ug/uL，0.25ug/uL和0.1ug/uL)。在成蟲致死率測(cè)定中，使用濃度(6.25％)。在施藥后24小時(shí)記錄死亡率，并且在所有測(cè)定中分別使用陰性溶劑和陽(yáng)性溶劑氯菊酯進(jìn)行對(duì)照。如果對(duì)移液管尖端的探測(cè)沒有反應(yīng)，則將生物體計(jì)為死亡。

試驗(yàn)對(duì)象：埃及伊蚊成蟲和幼蟲

施藥方法：埃及伊蚊成蟲生物測(cè)定使用在丙酮中稀釋至6.25微克/毫升的溶液。使用具有25微升氣密性的鈍頭玻璃注射器(Hamilton 7100系列，City，USA)的移液腔(Hamilton，PB700，City，USA)，將0.5微升的劑量施加在被麻醉的冷蚊子。注射劑量為3.125微克試驗(yàn)化合物。三組10-20只雌性蚊子群被分別注射試驗(yàn)化合物。在所有測(cè)定中分別使用陰性溶劑和陽(yáng)性溶劑氯菊酯進(jìn)行對(duì)照。在施藥后24小時(shí)計(jì)數(shù)死亡率，重復(fù)三次試驗(yàn)。

埃及伊蚊幼蟲活性測(cè)試結(jié)果如下表1.

表1實(shí)施例I1-15對(duì)埃及伊蚊幼蟲的殺蟲活性數(shù)據(jù)

在針對(duì)埃及伊蚊菌株的標(biāo)準(zhǔn)化生物測(cè)定中，測(cè)定化合物I1-I15在四種不同濃度(1ug/uL，0.5ug/uL，0.25ug/uL和0.1ug/uL)下的殺蟲活性，如表1所示，一些化合物具有中等的殺幼蟲活性。

例如，化合物I1，I2，I3，I6，I10和I12在1μg/mL的致死率分別為20±34.6，33.3±30.6，20±20，20±20，26.7±11.5和33.3±30.6。此外，化合物I2，I6，I11，I12和I13，I15可以在0.1μg/μL時(shí)仍產(chǎn)生一些殺幼蟲活性，它們分別為13.3±23.1,13.3±23.1,13.3±23.1,26.7±30.6,13.3±11.5，26.7±23.1。對(duì)照組DMSO處理的菌株死亡率為零，氯菊酯(0.01ug/uL)處理的菌株出現(xiàn)100％死亡率的預(yù)期結(jié)果。

埃及伊蚊成蟲活性測(cè)試結(jié)果如下表2.

表2實(shí)施例I1-15對(duì)埃及伊蚊成蟲的殺蟲活性數(shù)據(jù)

目標(biāo)化合物I1-I15以6.25％的濃度進(jìn)行成蟲活性測(cè)試，并顯示出非常寬的的活性范圍。從表2中可以清楚地看出，化合物I2，I5，I6，I9，I10，I13，I14的致死率高于15％，分別是16.7±5.8,17±20.6,20±20,16.7±5.8,23.3±5.8,40±10,26.7±23.1。對(duì)照組丙酮處理的菌株死亡率為10±10SD和3.3±5.8％，氯菊酯(0.01ug/uL)處理的菌株出現(xiàn)100％死亡率的預(yù)期結(jié)果。