CN101481328A

CN101481328A - N-取代-3-蒎酮亚胺合成及在毒杀松材线虫中的应用

Info

Publication number: CN101481328A
Application number: CNA2009100285433A
Authority: CN
Inventors: 王石发; 杨益琴; 李艳苹; 谷文; 赵博光
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2009-02-04
Filing date: 2009-02-04
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2029-02-04
Also published as: CN101481328B

Abstract

本发明是N－取代－3－蒎酮亚胺合成及在毒杀松材线虫中的应用。N－取代－3－蒎酮亚胺化合物如通式I所示。通式I通式I化合物包括：以α－蒎烯为原料，经硼氢化、氧化得到3－蒎醇；3－蒎醇再经氧化剂氧化得到3－蒎酮；在带水剂和催化剂存在下3－蒎酮与异丁胺、正己胺、正辛胺、环己胺等脂肪族和脂环族伯胺以及苯胺、苯乙胺、α－甲基苄胺、胡椒胺等芳香族伯胺反应，生成N－取代－3－蒎酮亚胺。研究表明：通式I化合物N－取代－3－蒎酮亚胺对松材线虫具有毒杀作用，特别是N－苯基－3－蒎酮亚胺具有很好的杀松材线虫活性，N－苯基－3－蒎酮亚胺作为杀松材线虫药剂具有：高效、易得，便于推广使用。

Description

N-取代-3-蒎酮亚胺合成及在毒杀松材线虫中的应用

技术领域：

本发明涉及一类新型N-取代-3-蒎酮亚胺的合成及在毒杀松材线虫中的应用，属于生物农药技术领域。

背景技术：

在杀松墨天牛药物的开发领域，大多采用合成农药如杀螟松、倍硫磷、甲氨甲酸萘酯等，由于土壤中残余农药的存在，对周围水环境以及动植物等生态环境造成严重影响。Kobamoto报道(Kobamoto，N.，Izumi，Y.J.Pesticide Sci.1984，9，527)某些金属离子也具有较强的杀线虫活性，而Matsuurak则采用丰索磷、治线磷、嘧啶-酒石酸、倍硫磷、杀螟腈等作为树干注射剂治疗松材线虫病取得不同程度的效果。1989年日本近畿大学松田教授发现从豆科植物苦参中分离得到N—甲基野靛碱和臭豆碱具有杀松材线虫的活性。日本专利报道(Suga，T.JP 6279428，1994)松树的有机溶剂提取物具有杀松材线虫效果，在100ppm的浓度下，该提取物在24h的杀线虫率为37.5％，48h为66.5％，而72h后也仅有81.9％，而且其中的有效成分结构复杂，采用人工合成很难得到，难于推广使用。虽然日本采取以防治松墨天牛为主的综合防治取得了一些防治效果，但由于松墨天牛成虫期长，飞翔能力强，至今尚没有能完全抑制该病蔓延的理想防治措施。

我国赵博光先生从苦豆草中提取出的苦豆碱用作杀线虫药剂取得良好的效果，但作为天然产物的苦豆碱由于价格高、来源少等缺点，大面积使用有一定的限制(Zhao，B.G.J.Chem.Ecology，1999，25(10)，1573)。用新鲜紫苏叶的水提取物具有一定的杀线虫活性，但效果较差，1％浓度的药液在24h的杀线虫率只有46％(郭道森，李荣贵，杜桂彩，李丽.CN1795724，2004)。翁群芳等研究了28种植物提取物对松材线虫的毒杀作用，发现骆驼蓬、黄文江鱼藤、紫花山毛豆、厚果鸡血藤、雷公藤、了哥王、博落回等7种植物的甲醇提取物对松材线虫具有较好的杀线虫活性，其中的活性物质多数属生物碱类(翁群芳，钟国华，丘麒，水克娟，胡美英.华中农业大学学报，2005，24(5)，459)。张克勤等发现一种生物毒素具有杀线虫活性，这种生物毒素由6种化合物构成，且均为生物碱类化合物，但使用浓度为1mg/ml药液在36h的杀线虫率仅为85％(董锦艳，张克勤.CN1670021，2005)。至2006年赵博光报道了从万寿菊花、叶中分离出来的一种光活化毒素α-三噻吩也具有较好的杀线虫活性，但是需要在光照条件下才有活性，对杀灭树木体内的线虫并不理想。王猛等研究了夹竹桃提取物的杀线虫活性，研究表明夹竹桃提取物的成分和杀线虫活性不仅与夹竹桃的不同部位有关，同时与提取液的种类也有关系，但有效杀线虫浓度高达1.2mg/mL(王猛，曹福祥，藤涛.湖南林业科技，2006，33(3)，7)。巨云为等发现苦楝提取物具有杀松材线虫活性，但有效浓度也较高，达到0.1mg/mL之多(巨云为，毕庆泗，赵博光.林业科技开发，2002，16(5)，26)。

从目前国内外对杀松材线虫药剂的研究看，虽然一些天然生物碱类化合物具有良好的杀线虫效果，但存在来源少、难于推广使用等缺点，而广谱农药由于对环境造成严重的污染受到严格限制。因此研究开发新型高效、易得杀线虫药剂仍受到普遍关注。值得关注的是由于天然生物碱中的氮原子赋予其良好的生理活性，使得具有较好的杀线虫效果。

发明内容：

本发明的目的旨在提供一类新型的N-取代-3-蒎酮亚胺，并提供上述化合物的合成方法及其在毒杀松材线虫中的应用，探索其杀松材线虫活性，筛选出具有良好杀松材线虫活性的化合物。

本发明的技术解决方案：N-取代-3-蒎酮亚胺的化合物，其结构式

通式I

通式I中的R为异丁基、正己基、正辛基、环己基等脂肪烃基和脂环烃基以及苯基、苯乙基、α-甲基苄基、胡椒基等芳香烃基。

N-取代-3-蒎酮亚胺化合物的合成方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：一、以α-蒎烯为原料，经硼氢化、氧化得到3-蒎醇；二、3-蒎醇经氧化剂氧化得到3-蒎酮；三、在带水剂和催化剂存在下3-蒎酮与异丁胺、正己胺、正辛胺、环己胺等脂肪族和脂环族伯胺以及苯胺、苯乙胺、α-甲基苄胺、胡椒胺等芳香族伯胺反应，脱去一分子水，得到N-取代-3-蒎酮亚胺。

工艺步骤1：

工艺步骤2：

工艺步骤3：

合成的如下化合物式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)、式(7)、式(8)均为新化合物。

式(1)：N-异丁基-3-蒎酮亚胺式(2)：N-正己基-3-蒎酮亚胺

式(3)：N-正辛基-3-蒎酮亚胺式(4)：N-环己基-3-蒎酮亚胺

式(5)：N-苯基-3-蒎酮亚胺式(6)：N-苯乙基-3-蒎酮亚胺

式(7)：N-(α甲基苄基)-3-蒎酮亚胺式(8)：N-胡椒基-3-蒎酮亚胺

本发明的优点：在众多天然提取物中，作为松节油主要成分的α-蒎烯是其中最为丰富的一种单萜类化合物，利用α-蒎烯合成系列类似天然生物碱类化合物，筛选具有高杀松材线虫活性的化合物，以克服天然生物碱类杀松材线虫药剂所存在的来源少、价格高、难于推广使用等缺点。本发明提供了一种筛选蒎烷亚胺类衍生物的方法，即通过形成蒎烷醇，再氧化形成酮，酮再与伯胺反应生成N-取代亚胺。N-取代-3-蒎酮亚胺的化合物具有良好的杀松材线虫活性，特别是N-苯基-3-蒎酮亚胺(化合物5)具有很好的效果，当浓度为1ppm时，在24h、48h、72h，松材线虫死亡率分别达到89.28％、89.85％和95.75％，具有高效、易得，便于推广使用等特点。

附图说明

附图1是不同测试样品的杀松材线虫活性示意图。

具体实施方式：

N-取代-3-蒎酮亚胺化合物的合成方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：一、以α-蒎烯为原料，经硼氢化、氧化得到3-蒎醇；

二、3-蒎醇经氧化剂氧化得到3-蒎酮；

三、在带水剂和催化剂存在下3-蒎酮与异丁胺、正己胺、正辛胺、环己胺等脂肪族和脂环族伯胺以及苯胺、苯乙胺、α-甲基苄胺、胡椒胺等芳香族伯胺反应，脱去一分子水，得到N-取代-3-蒎酮亚胺。

所述的工艺步骤一、以α-蒎烯为原料，经硼氢化、氧化得到3-蒎醇，具体的制备方法是将1molα-蒎烯溶于400～600mL四氢呋喃中，加入0.3～0.53mol硼氢化钠，冷却至-10～10℃左右，滴入0.1～0.14mol的三氟化硼乙醚溶液，在0.5～1h内滴完。移去冰盐浴，在室温下反应4～8h。然后将反应液冷却至-5～5℃，并加入40～60mL的甲醇、110～130mL浓度为3mol/L的NaOH水溶液和浓度为30％的双氧水125～150mL，反应液经过水洗至中性后，有机相经无水硫酸钠干燥去除水分后，常压下蒸去四氢呋喃，所得残余物经硅胶柱色谱分离后，先用正己烷洗，再用正己烷—乙酸乙酯＝100:3，v/v洗脱，得到无色晶体3-蒎醇，纯度≥95％，得率为80～83％。

所述的工艺步骤二、3-蒎醇再经氧化剂氧化得到3-蒎酮，其具体的制备方法是将1mol 3-蒎醇溶于600～1000mL二氯甲烷中，冷却至-5～10℃，加入1～1.2mol铬酸吡啶盐(PCC)并反应10～24h，反应液用硅藻土过滤，滤液用5％盐酸、蒸馏水、饱和食盐水洗涤，再用无水硫酸钠干燥。干燥过的有机相经过蒸馏去除溶剂后，所得到的粗产物经过硅胶柱色谱进一步纯化(正己烷-乙酸乙酯，100:3，v/v为洗脱剂)，得到无色油状3-蒎酮，纯度为≥96％，得率为≥91％。

所述的工艺步骤三、在带水剂和催化剂存在下3-蒎酮与异丁胺、正己胺、正辛胺、环己胺等脂肪族和脂环族伯胺以及苯胺、苯乙胺、α-甲基苄胺、胡椒胺等芳香族伯胺反应，脱去一分子水，得到N-取代-3-蒎酮亚胺，其具体制备方法是将1mol3-蒎酮溶于500～1000mL四氢呋喃、正己烷、环己烷、苯或甲苯中，加入1～4mol伯胺和0.03～0.06mol的BF₃·(C₂H₅)₂O，加热回流10～40h，反应液经水、饱和食盐水洗涤至中性，无水硫酸钠干燥去除水分后，蒸去溶剂，得到粗产物N-取代-3-蒎酮亚胺，经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝100:3为洗脱剂]，得到N-取代-3-蒎酮亚胺。

为了解释本发明，下面给出一系列实例，这些实例完全是例证性的，它们仅用来对本发明进行具体描述，不应当理解为对本发明的限制。

通则：中间体和产物的纯度以气相色谱方法测定，采用Agilent 6890N气相色谱仪；EI-MS用美国Agilent 5973质谱仪。红外光谱(IR)采用美国Nicolet380 FT-IR红外光谱仪测定。核磁共振谱(NMR)采用Bruker AV 400Hz核磁共振仪测定。薄层色谱用硅胶板采用德国Baker-flex Silica gel IB-F商品硅胶板。柱层析用硅胶为青岛海洋化工厂生产。

(一)中间体化合物3-蒎醇的制备：

在250mL四口烧瓶中加入100mL四氢呋喃、27.20g(0.20mol)α-蒎烯、3.55g纯度为96％(0.09mol，过量20％)硼氢化钠，冰-盐浴冷却，在-5℃下滴加32.4mL(0.12mol，浓度为46.8～47.8％)三氟化硼乙醚溶液，0.5h滴完.移去冰盐浴，在室温下继续反应3～4h.将反应液冷却至0℃，滴加20mL乙醇将过量的硼烷分解，控制滴加速度，以防止产生大量的泡沫而导致冲料.当温度回落到0℃并且没有泡沫时，慢慢滴加3mol/L NaOH溶液22mL(0.066mol)，在0℃下滴加22mL(0.21mol)浓度为30％的H₂O₂，此时温度迅速上升至30℃，控制滴加速度，使反应温度维持在30～45℃，并在此温度下继续反应1h。反应液冷却至室温后，分离出有机层，水层再用适量的正己烷萃取3次。合并的有机层用5mL饱和Na₂S₂O₃除去过量的H₂O₂，再分别用H₂O和饱和盐水洗涤后，用无水Na₂SO₄干燥.减压除去溶剂后，所得残余物经硅胶柱色谱分离后(先用250mL正己烷，再用正己烷—乙酸乙酯＝100:3，v/v洗脱)，得到25.56g白色晶体3-蒎醇，纯度97.4％，得率为83.0％，熔点为55～57℃。EI-MS m/z(％)：136[M-18]^-(6)，121(19)，110(11)，107(8)，98(14)，95(33)，93(32)，84(60)，81(43)，79(21)，77(18)，70(100)，69(62)，67(24)，55(51)，43(58)，41(39)。FT-IR(KBr)cm^-1：3412(v_O-H)，2923(v_as CH2)，2908(v_s CH2)，1457(δ_s C2)，1368(δ_s CH3)，1040(v_C-O)；¹H NMR(300Hz，CDCl₃)δ(ppm)：0.92(s，3H)，1.04(d，1H，J＝9)，1.13(d，3H，J＝7)，1.22(s，3H)，1.67～2.11(m，5H)，2.30～2.58(m，2H)，4.06(dt，1H)；¹³CNMR(75.5MHz，CDCl₃)δ(ppm)：20.1，23.7，27.7，34.4，38.1，39.1，41.8，47.8，47.9，71.0。

(二)中间体化合物3-蒎酮的制备：

将10.0g(0.065mol)3-蒎醇和100mL二氯甲烷加入三口烧瓶中，在0℃下一次性加入16.9g(0.078mol)PCC，在0～10℃下搅拌过夜.加入100mL无水乙醚稀释反应液，用硅藻土过滤，用乙醚洗涤滤饼两次，合并的有机相分别用100mL 5％的盐酸、100mL蒸馏水和100mL饱和食盐水洗涤，再用无水Na₂SO₁干燥.将干燥过的有机相浓缩后即得粗产物，采用硅胶柱色谱对粗产物进一步纯化(正己烷-乙酸乙酯，100:3，v/v为洗脱剂)，得到8.99g无色油状3-蒎酮，纯度为96.0％，得率为91.0％。EI-MS m/z(％)：152[M⁺](17)，137(2)，110(16)，95(48)，83(81)，81(23)，69(83)，67(24)，55(100)，53(14)，41(65)，39(65)；FT-IR(KBr)cm^-1：2978(v_as CH3)，2917(v_as CH2)，1713(v_C＝O)，1466(δ_s CH2)，1370(δ_s CH3)，1322～1046(v_C-C)；¹H NMR(300Hz，CDCl₃)δ(ppm)：0.76(s，3H，CH₃)，1.08(d，J＝7.1Hz，3H，CH₃)，1.18(s，3H，CH₃)，1.87～2.07(m，2H，CH₂)，2.28～2.37(m，2H，2CH)，2.46～2.5(m，3H，CHC＝O，CH₂C＝O)；¹³C NMR(75.5Hz，CDCl₃)δ(ppm)：16.7，21.8，27.5，34.4，39.0，44.8，45.0，51.2，214.0。

(三)N-取代-3-蒎酮亚胺的制备

合成的N-取代-3-蒎酮亚胺的母体骨架碳原子编号如下式所示。

N-取代-3-蒎酮亚胺通式

实施例1

N-异丁基-3-蒎酮亚胺的制备

将2.00g(13.16mmol)3-蒎酮、5.77g(78.95mmol)异丁胺、0.4mL(2.63mmol)BF₃·(C₂H₅)₂O和40mL四氢呋喃加入配有分水器和回流冷凝器的100-mL三口烧瓶中，在氮气保护下加热回流96h。反应液经水和饱和食盐水洗涤至中性、Na₂SO₄干燥、浓缩后得到粗产物，再经硅胶柱色谱纯化[V(正己烷):V(乙酸乙酯)＝100:3作洗脱剂]，得到N-异丁基-3-蒎酮亚胺2.333g，纯度为93.6％(GC)，得率为85.7％。EI-MS m/z(％)：207(M⁺，23)，192(14)，164(28)，152(4)，150(4)，135(5)，125(5)，111(25)，97(86)，91(5)，81(6)，69(11)，57(100)；FT-IR(KBr，cm^-1)：2951(-CH₃，v_as C-H)，2925(-CH₂，v_as C-H)，2876(-CH₃，v_s C-H)，1648(v_C＝S)，1466(-CH₂，δ_s C-H)，1388和1368(CH₃-CH-CH₃，δ_C-H)，1367(-CH₃，δ_s C-H)，1323～1035(v_C-C)；¹H-NMR(400MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：0.811(3H，s，C₈-3H)，0.979(3H，d，J＝7.2Hz，C₁₀-3H)，1.214(3H，s，C₉-3H)，1.504～1.536(1H，m，C₂-H)，1.724～1.785(1H，m，C₇-H)，1.850～1.937(2H，m，C₁-H和C₅-H)，1.988～2.050(1H，m，C₇-H)，2.107～2.195(1H，m，C₄-H)，2.331～2.395(1H，m，C₄-H)，异丁基：1.031(6H，d，J＝6.8Hz，CH₃-C-CH₃)，1.272(2H，d，J＝6.8Hz，N-CH₂-C)，1.690-1.750(1H，m，C-CH-C)；¹³C-NMR(100MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：20.161，20.463，24.821，25.848，27.926，30.381，35.788，40.759，51.369，175.643，异丁基：20.783，20.796，30.651，62.386。

实例2

N-正己基-3-蒎酮亚胺的制备

将3.00g(19.74mmol)3-蒎酮、8.00g(78.95mmol)正己胺、0.5mL(3.95mmol)BF₃·(C₂H₅)₂O和50mL甲苯加入配有分水器和回流冷凝器的100-mL三口烧瓶中，在氮气保护下加热回流23h。反应液冷却后经水和饱和食盐水洗涤、干燥、浓缩后得到N-正己基-3-蒎酮亚胺粗产物，再经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝100:3作为洗脱剂]，得到N-正己基-3-蒎酮亚胺3.90g，纯度为95.7％(GC)，得率为84.10％。EI-MS m/z(％)：235(M⁺，100)，220(44)，206(10)，192(31)，178(17)，164(14)，150(17)，136(7)，122(8)，110(33)，97(21)，85(34)，79(5)，69(13)，55(26)；FT-IR(KBr，cm^-1)：2959(-CH₃，v_as C-H)，2924(-CH₂，v_as C-H)，2868(-CH₃，v_s C-H)，1648(v_C＝N)，1465(-CH₂，δ_s C-H)，1368(-CH₃，δ_s C-H)，1324～1033(v_C-C)，724(-CH₂，ρ_C-H)；¹H-NMR(400MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：0.812(3H，s，C₈-3H)，0.977(3H，d，J＝7.2Hz，C₁₀-3H)，1.212(3H，s，C₉-3H)，1.504～1.536(1H，m，C₂-H)，1.724～1.785(1H，m，C₇-H)，1.850～1.937(2H，m，C₁-H和C₅-H)，1.988～2.050(1H，m，C₇-H)，2.107～2.195(1H，m，C₄-H)，2.331～2.395(1H，m，C₄-H)，正己基：0.862(3H，t，J＝7.2Hz，C-CH₃)，1.251～1.300(8H，m，N-(CH₂)₄-C)，1.313～1.373(2H，m，N-C-C-C-C-CH₂-C)；¹³C-NMR(100MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：20.162，20.463，24.820，26.021，28.101，29.979，35.869，40.761，51.959，175.621，正己基：14.471，23.021，27.820，29.029，31.859，56.511。

实例3

N-正辛基-3-蒎酮亚胺的制备

将2.00g(13.16mmol)3-蒎酮、4.28g(32.90mmol)正辛胺、0.35mL(2.63mmol)BF₃·(C₂H₅)₂O和60mL甲苯加入配有分水器和回流冷凝器的100-mL三口烧瓶中，在氮气保护下加热回流22h。反应液冷却后经水和饱和食盐水洗涤、干燥、浓缩后得到N-正己基-3-蒎酮亚胺粗产物，再经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝100:3作为洗脱剂]，得到N-正辛基-3-蒎酮亚胺3.57g，纯度为91.72％(GC)，得率为95.80％。EI-MS m/z(％)：263(M⁺，100)，248(33)，220(40)，138(22)，110(23)，71(30)，57(29)，55(23)；FT-IR(KBr，cm^-1)：2954(-CH₃，v_as C-H)，2924(-CH₂，v_as C-H)，2868(-CH₃，v_s C-H)，1648(v_C＝N)，1465(-CH₂，δ_s C-H)，1368(-CH₃，δ_s C-H)，1324～1033(v_C-C)，724(-CH₂，ρC-H)；¹H-NMR(400MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：0.812(3H，s，C₈-3H)，0.978(3H，d，J＝7.2Hz，C₁₀-3H)，1.212(3H，s，C₉-3H)，1.504～1.536(1H，m，C₂-H)，1.724～1.785(1H，m，C₇-H)，1.850～1.937(2H，m，C₁-H和C₅-H)，1.988～2.050(1H，m，C₇-H)，2.107～2.195(1H，m，C₄-H)，2.331～2.395(1H，m，C₄-H)，正辛基：0.836(3H，t，J＝7.2Hz，CH₃)，1.251～1.301(12H，m，N-(CH₂)₆-C-C)，1.320～1.373(2H，m，N-6C-CH₂-C)；¹³C-NMR(100MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：20.250，20.461，24.821，25.848，27.926，30.381，35.788，40.969，51.386，175.641，正辛基：14.478，23.079，27.851，29.661，30.062，30.819，32.261，56.487。

实例4

N-环己基-3-蒎酮亚胺的制备

将3.00g(19.7mmol)3-蒎酮、7.83g(78.9mmol)环己胺、0.3mL(2.0mmol)BF₃·(C₂H₅)₂O和40mL甲苯加入分水器和回流冷凝器的100-mL三口烧瓶中，在氮气保护下加热回流20h。反应液经水和饱和食盐水洗涤至中性、Na₂SO₄干燥、浓缩后得到粗产物，再经硅胶柱色谱纯化[V(正己烷):V(乙酸乙酯)＝100:4作洗脱剂]，得到N-环己基-3-蒎酮亚胺4.10g，纯度为93.9％(GC)，得率为89.1％。EI-MS m/z(％)：233(M⁺，20)，218(7)，190(6)，178(2)，164(5)，150(3)，137(7)，123(43)，110(5)，95(7)，83(100)，77(3)，67(7)，55(43)，41(18)，29(3)；FT-IR(KBr，cm^-1)：2984(-CH₃，v_as C-H)，2930(-CH₂，v_as C-H)，2855(-CH₃，v_s C-H)，1646(v_C＝N)，1474(-CH₂，δ_s C-H)，1449(-CH₃，δ_as _C-H)，1383，1368(δ-(CH₃)₂)，1325～1030(v_C-C)，964，890(-CH₂，T_C-H)；¹H-NMR(400MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：0.799(3H，s，C₈-3H)，0.979(3H，d，J＝7.2Hz，C₁₀-3H)，1.177(3H，s，C₉-3H)，1.758～1.872(2H，m，C₂-H，C₇-H)，1.930～2.050(2H，m，C₁-H，C₅-H)，2.218～2.330(2H，m，C₄-H，C₇-H)，2.331～2.395(1H，m，C₄-H)，环己基：0.981～1.168(2H，m，环己烷椅式构象间位上处于直立键的2个H)，1.170～1.260(3H，m，环己烷椅式构象中邻位上处于直立键的2个H和对位上处于直立键的1个H)，1.667～1.788(5H，m，环己烷环椅式构象中邻、间和对位上处于平伏健的5个H)；¹³C-NMR(100MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：20.251，20.462，24.819，25.843，27.922，30.382，35.787，40.971，51.385，175.642，环己基：25.483，25.779，26.682，35.041，35.641，58.387。

实例5

N-苯基-3-蒎酮亚胺的制备

将8.17g(53.7mmol)3-蒎酮、12.51g(134.4mmol)苯胺、0.8mL(5.9mmol)BF₃·(C₂H₅)₂O和60mL甲苯加入配有搅拌器、分水器和回流冷凝器的250-mL三口烧瓶中，在氮气保护下加热回流35h。反应液经水和饱和食盐水洗涤至中性，经Na₂SO₄干燥、浓缩后得到的粗产物，经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝100:3为洗脱剂]，得到产物N-苯基-3-蒎酮亚胺11.14g，纯度为96.9％(GC)，得率为91.3％。EI-MS m/z(％)：227(M⁺，20)，212(3)，184(5)，172(2)，158(3)，144(8)，131(18)，117(100)，104(7)，91(1)，83(1)，77(25)，69(1)，55(6)，51(6)，41(5)，29(4)；FT-IR(KBr，cm^-1)：3079，3059，3021(苯环v_C-H)，2963(-CH₃，v_as CH)，2920(-CH₂，v_as C-H)，2872(-CH₃，v_s C-H)，1647(v_C＝N)，1594，1485，1441(苯环v_C＝C)，1416(-CH₂，δ_s C-H)，1371(-CH₃，δ_s C-H)，1321～1026(v_C-C)，778，699(单取代苯环τ_C-H)；¹H-NMR(400MHz，DMS0-D6)δ(ppm)：蒎烷基：0.799(3H，s，C₈-3H)，0.978(d，3H，J＝7.2Hz，C₁₀-3H)，1.223(s，3H，C₉-3H)，1.263～1，450(2H，m，C₄-2H)，1.758～1.878(2H，m，C₂-H，C₇-H)，1.930～2.050(2H，m，C₁-H和C₅-H)，2.061～2.212(1H，m，C₇-H)，苯基：7.048～7.086(1H，m，苯环对位的C-H)，7.358～7.286(4H，m，苯环邻位和间位的4个H)；¹³C-NMR(100MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：20.131，20.512，24.589，24.832，27.921，30.384，35.778，40.932，51.922，178.339，苯基：122.304，122.339，127.322，130.193，130.211，149.841。

实例6

N-苯乙基-3-蒎酮亚胺的制备

将10.00g(65.79mmol)3-蒎酮、20.00g(165.04mmol)苯乙胺、0.8mL(5.9mmol)BF₃·(C₂H₅)₂O和150mL甲苯加入配有搅拌器、分水器和回流冷凝器的250-mL三口烧瓶中，在氮气保护下加热回流26h。反应液经水和饱和食盐水洗涤至中性，经Na₂SO₄干燥、浓缩后得到的粗产物，经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝100:3为洗脱剂]，得到产物N-苯乙基-3-蒎酮亚胺15.30g，纯度为95.8％(GC)，得率为91.21％。EI-MS m/z(％)：255(M⁺，7)，164(50)，145(8)，135(4)，105(100)，93(5)，91(6)，79(9)，77(9)，55(3)；FT-IR(KBr，cm^-1)：3086，3063，3027，3002(苯环v_C-H)，2959(-CH₃，v_as C-H)，2913(-CH₂，v_as C-H)，2864(-CH₃，v_s C-H)，1646(v_C＝N)，1599，1495，1441(苯环v_C＝C)，1453(-CH₂，δ_s C-H)，1367(-CH₃，δ_s C-H)，1329～1030(v_C-C)，731，697(单取代苯环τ_C-H)；¹H-NMR(400MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：0.810(3H，s，C₈-3H)，0.979(3H，d，J＝7.2Hz，C₁₀-3H)，1.172(3H，s，C₉-3H)，1.835～1.898(2H，m，C₂-H，C₇-H)，1.940～2.050(2H，m，C₁-H，C₅-H)，2.150～2.226(2H，C₄-H，C₇-H)，2.250～2.386(1H，m，C4-H)，苯乙基：1.705～1.762(2H，t，J＝7.2Hz，N-CH₂-C)，2.846(2H，t，J＝7.2Hz，N-C-CH₂-C)，7.159～7.137(1H，m)，7.231-7.203(4H，m)；¹³C-NMR(100MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：20.159，20.468，24.826，26.023，28.103，29.982，35.871，43.758，51.963，175.621，苯乙基：37.864，58.953，125.787，128.473，128.566，128.734，128.757，138.912。

实例7

N-(α-甲基苄基)-3-蒎酮亚胺的制备

将3.00g(19.74mmol)3-蒎酮、5.98g(49.34mmol)α-甲基苄胺、0.5mL(3.94mmol)BF₃·(C₂H₅)₂O和50mL甲苯加入配有搅拌器、分水器和回流冷凝器的100-mL三口烧瓶中，在氮气保护下加热回流70h。反应液经水和饱和食盐水洗涤至中性，经Na₂SO₄干燥、浓缩后得到的粗产物，经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝100:3为洗脱剂]，得到产物N-(α-甲基苄基)-3-蒎酮亚胺15.30g，纯度为95.8％(GC)，得率为82.46％。EI-MS m/z(％)：255(M⁺，10)，240(2)，159(2)，150(2)，105(100)，96(5)，91(2)，79(7)，77(7)，55(4)；FT-IR(KBr，cm^-1)：3083，3050，3025，3003(苯环v_C-H)，2959(-CH₃，v_as C-H)，2913(-CH₂，v_as C-H)，2864(-CH₃，v_s C-H)，1646(v_C＝N)，1453(-CH₂，δ_s C-H)，1367(-CH₃，δ_s C-H)，1329～1030(v_C-C)，731，697(单取代苯环τ_C-H)；¹H-NMR(400MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：0.799(3H，s，C₈-3H)，0.978(3H，d，J＝7.2Hz，C₁₀-3H)，1.224(3H，s，C₉-3H)，1.732～1.804(2H，m，C₂-H、C₇-H)，1.820～1.972(2H，m，C₁-H、C₅-H)，2.050～2.165(2H，m，C₄-H，C₇-H)，2.283～2.378(1H，m，C₄-H)，o-甲基苄基：1.093(3H，d，J＝6.4Hz，C-CH₃)，4.637(1H，tetra，J＝6.4Hz，＝N-CH-C)，7.150(1H，dd，J₁＝7.2Hz，J₂＝8.0Hz，CH)，7.250(2H，dd，J₁＝7.2Hz，J₂＝8.0Hz，2CH)，7.339(2H，d，J＝7.2Hz，2CH)；¹³C-NMR(100MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：20.192，20.472，24.298，26.024，28.107，29.988，35.486，40.053，51.961，175.424，α-甲基苄基：24.913，63.328，126.010，128.277，128.359，128.834，128.846，141.884。

实例8

N-胡椒基-3-蒎酮亚胺的制备

将2.01g(13.16mmol)3-蒎酮、7.96g(52.63mmol)α-甲基苄胺、0.35mL(2.63mmol)BF₃·(C₂H₅)₂O和50mL甲苯加入配有搅拌器、分水器和回流冷凝器的100-mL三口烧瓶中，在氮气保护下加热回流48h。反应液经水和饱和食盐水洗涤至中性，经Na₂SO₄干燥、浓缩后得到的粗产物，经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝100:3为洗脱剂]，得到无色油状N-胡椒基-3-蒎酮亚胺2.995g，纯度为92.3％(GC)，得率为79.88％。EI-MS m/z(％)：285(M⁺，15)，136(14)，135(100)，105(3)，79(2)，77(7)，67(1)，51(2)；FT-IR(KBr，cm^-1)：3070，3063，3016(苯环v_C-H)，2959(-CH₃，v_as C-H)，2913(-CH₂，v_as C-H)，2864(-CH₃，v_s C-H)，1646(v_C＝N)，1608，1489，1441(苯环v_C＝C)，1453(-CH₂，δ_s C-H)，1367(-CH₃，δ_s C-H)，1246(v_as C-O-C)，1039(v_s C-O-C)，731，697(单取代苯环τ_C-H)；¹H-NMR(400MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：0.799(3H，s，C₈-3H)，0.978(3H，d，J＝7.2Hz，C₁₀-3H)，1.223(3H，s，C₉-3H)，1.758～1.872(2H，m，C₂-H，C₇-H)，1.930～2.050(2H，m，C₁-H，C₅-H)，2.218～2.330(2H，m，C₄-H，C₇-H)，2.331～2.395(1H，m，C₄-H)，胡椒基：2.501(2H，s，N-CH₂-C)，5.946(2H，s，O-CH₂-O)，6.785～6.803(2H，m，苯环中邻位的2个H)，6.857(1H，s，苯环中间位的1个H)；¹³C-NMR(100MHz，DMSO-D6)δ(ppm)：蒎烷基：20.138，20.511，24.597，24.831，27.923，30.379，35.784，40.933，51.919，178.342，胡椒基：59.237，101.226，115.632，116.643，122.348，132.259，146.125，148.887。

本发明化合物对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的药效试验

1、试验用药剂

本发明得到的N-异丁基-3-蒎酮亚胺(1)、N-正己基-3-蒎酮亚胺(2)、N-正辛基-3-蒎酮亚胺(3)、N-环己基-3-蒎酮亚胺(4)、N-苯基-3-蒎酮亚胺(5)、N-苯乙基-3-蒎酮亚胺(6)、N-(α-甲基苄基)-3-蒎酮亚胺(7)、N-胡椒基-3-蒎酮亚胺(8)等8种化合物用于杀线虫活性测定。

2、松材线虫的培养与制备：

配制马铃薯蔗糖琼脂培养基(PDA)，在PDA平板培养基上接种不产孢的灰葡萄孢菌(Botryis cinerea)，待该灰葡萄孢菌长满整个平板后，将松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)接种到PDA平板上，置于28℃的恒温培养箱中培养6-7天，将其密封后放入低温冰箱(4℃)中保存备用。

3、杀松材线虫试验

分别移取5μL被测化合物，加入适量盐酸(pH＝1)将其溶解，然后再加入5mL的水，配成浓度为1×10^-3μL/mL(1ppm)水溶液。取几只多孔培养板，在每一个孔内加入0.1mL(松材线虫数≥300条)分离好的松材线虫悬浮液，再分别加入2mL相同浓度(1ppm)的几种胺类物质，每组做4个平行试验，以加2mL的清水为对照，分别于24h、48h和72h下进行观察，记录其死亡的数量，统计不同时间松材线虫的死亡率(注：①对照：水+松材线虫，②观察方法：分别取100条松材线虫，记录其中线虫死亡的数量)。采用下式计算各化合物在不同时间的杀线虫率。

4、试验结果：

表1 测试样品对松材线虫的毒杀活性结果

由表4和图1可知：本发明的化合物N-烷基-3-蒎酮亚胺中N原子上所连基团的不同结构对其杀线虫活性有显著影响，其活性强弱顺序为(5)>(1)>(2)>(7)>(8)>(3)>(6)>(4)。其中化合物(5)和(1)的杀线虫活性远高于其它几个亚胺类化合物。化合物(5)的杀线虫活性最强，而化合物(4)和(6)几乎没有杀线虫活性，与对照组的结果相差无几。对于侧链为饱和开链烷基的化合物(1)、(2)和(3)而言，其杀线虫活性随碳链的增长而减小。

研究表明：本发明化合物N-苯基-3-蒎酮亚胺(化合物5)对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有很好的毒杀作用，当浓度为1ppm时，在24h、48h、72h，松材线虫死亡率分别达到89.28％、89.85％和95.75％。

Claims

1、N-取代-3-蒎酮亚胺化合物，其特征是该化合物的结构式为：

式中，取代基R为异丁基、正己基、正辛基、环己基等脂肪烃基和脂环烃基以及苯基、苯乙基、α-甲基苄基、胡椒基等芳香烃基。

2、N-取代-3-蒎酮亚胺化合物的合成方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：一、以α-蒎烯为原料，经硼氢化、氧化得到3-蒎醇；二、3-蒎醇经氧化剂氧化得到3-蒎酮；三、在带水剂和催化剂存在下3-蒎酮与异丁胺、正己胺、正辛胺、环己胺等脂肪族和脂环族伯胺以及苯胺、苯乙胺、α-甲基苄胺、胡椒胺等芳香族伯胺反应，脱去一分子水，得到N-取代-3-蒎酮亚胺。

3、根据权利要求2所述的N-取代-3-蒎酮亚胺的化合物的合成方法，其特征是所述的工艺步骤一、以α-蒎烯为原料，经硼氢化、氧化得到3-蒎醇，具体的制备方法是将1molα-蒎烯溶于400～600mL四氢呋喃中，加入0.3～0.53mol硼氢化钠，冷却至-10～10℃左右，滴入0.1～0.14mol的三氟化硼乙醚溶液，在0.5～1h内滴完。移去冰盐浴，在室温下反应4～8h。然后将反应液冷却至-5～5℃，并加入40～60mL的甲醇、110～130mL浓度为3mol/L的NaOH水溶液和浓度为30％的双氧水125～150mL，反应液经过水洗至中性后，有机相经无水硫酸钠干燥去除水分后，常压下蒸去四氢呋喃，所得残余物经硅胶柱色谱分离后，先用正己烷洗，再用正己烷—乙酸乙酯＝100:3，v/v洗脱，得到无色晶体3-蒎醇，纯度≥95％，得率为80～83％。

4、根据权利要求2所述的N-取代-3-蒎酮亚胺的化合物的合成方法，其特征是所述的工艺步骤二、3-蒎醇再经氧化剂氧化得到3-蒎酮，其具体的制备方法是将1mol3-蒎醇溶于600～1000mL二氯甲烷中，冷却至-5～10℃，加入1～1.2mol铬酸吡啶盐(PCC)并反应10～24h，反应液用硅藻土过滤，滤液用5％盐酸、蒸馏水、饱和食盐水洗涤，再用无水硫酸钠干燥。干燥过的有机相经过蒸馏去除溶剂后，所得到的粗产物经过硅胶柱色谱进一步纯化(正己烷-乙酸乙酯，100:3，v/v为洗脱剂)，得到无色油状3-蒎酮，纯度为≥96％，得率为≥91％。

5、根据权利要求2所述的N-取代-3-蒎酮亚胺的化合物的合成方法，其特征是所述的工艺步骤三、在带水剂和催化剂存在下3-蒎酮与异丁胺、正己胺、正辛胺、环己胺等脂肪族和脂环族伯胺以及苯胺、苯乙胺、α-甲基苄胺、胡椒胺等芳香族伯胺反应，脱去一分子水，得到N-取代-3-蒎酮亚胺，其具体制备方法是将1mol3-蒎酮溶于500～1000mL四氢呋喃、正己烷、环己烷、苯或甲苯中，加入1～4mol伯胺和0.03～0.06mol的BF₃·(C₂H₅)₂O，加热回流10～40h，反应液经水、饱和食盐水洗涤至中性，无水硫酸钠干燥去除水分后，蒸去溶剂，得到粗产物N-取代-3-蒎酮亚胺，经硅胶柱色谱进一步纯化[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝100:3为洗脱剂]，得到N-取代-3-蒎酮亚胺。

6、根据权利要求2所述N-取代-3-蒎酮亚胺化合物的合成方法，其特征是所述的氧化3-蒎醇制备3-蒎酮的氧化剂为铬酸吡啶盐(PCC)。

7、根据权利要求2所述N-取代-3-蒎酮亚胺化合物的合成方法，其特征是所述的3-蒎酮与异丁胺、正己胺、正辛胺、环己胺等脂肪族和脂环族伯胺以及苯胺、苯乙胺、α-甲基苄胺、胡椒胺等芳香族伯胺反应所用的催化剂为BF₃·(C₂H₅)₂O；反应所用的带水剂为四氢呋喃、正己烷、环己烷、苯和甲苯，反应在回流状态下进行。

8、N-取代-3-蒎酮亚胺化合物的应用，其特征是用作毒杀松材线虫的药剂。

9、N-取代-3-蒎酮亚胺化合物中，其中的N-苯基-3-蒎酮亚胺具有最强的杀松材线虫效果。