CN104202999A - 对硝基氨基衍生物在饲料中减少反刍动物甲烷排放的用途 - Google Patents

对硝基氨基衍生物在饲料中减少反刍动物甲烷排放的用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种减少来自反刍动物消化活动的甲烷排放的产生和/或提高反刍动物表现的方法，其通过使用与饲料一起饲喂给动物的属于硝基氨基衍生物家族的活性化合物或其盐来实现。本发明也涉及到这些化合物在饲料和饲料添加剂例如预混料、浓缩物和全混合日粮(TMR)或在丸剂形式中的用途。

Description

对硝基氨基衍生物在饲料中减少反刍动物甲烷排放的用途
本发明涉及属于对硝基氨基衍生物家族的至少一种化合物的用途，用于减少来自反刍动物消化活动的甲烷排放，和/或提高反刍动物的表现。
本发明也涉及包含上述化合物的动物饲料或动物饲料组合物和饲料添加剂。术语“饲料”或“饲料组合物”是指适合动物或意在用于被动物摄取的任何化合物、制剂、混合物、或组合物。
在本文中，反刍动物是偶蹄目的哺乳动物，其通过最初在动物的第一胃(称为瘤胃)里软化、然后使半消化物质(现在称为反刍食物)反刍以及再咀嚼一遍来消化以植物为基础的食物。这个再次咀嚼反刍食物以进一步分解植物和刺激消化的过程叫做“反刍”。
瘤胃发酵导致一些缺点。甲烷作为厌氧发酵的自然结果产生，这代表了宿主动物的能量损失。在典型的奶牛日粮中，碳水化合物构成70-80％的干物质，并且尽管如此，从胃肠道吸收的碳水化合物非常有限。其原因是瘤胃中碳水化合物广泛的发酵，导致主要产物醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐的产生。这些产物是所谓的“挥发脂肪酸”(VFAs)的一部分。
除了能量损失，甲烷也是一种温室气体，比CO2强许多倍。在过去的一个世纪，甲烷在空气中的浓度加倍了并且继续令人担忧地增多。反刍动物是生物成因的甲烷形成的主要原因，并且据估计，阻止反刍动物生成甲烷几乎能够稳定大气中甲烷的浓度。
此外，2009年哥本哈根气候峰会之前的京都议定书的评估增加了减少甲烷排放作为多气体战略(multi-gas strategy)部分的优先级。目前使用的减少甲烷形成的最有效的添加剂包含抗生素，其减少向产烷生物(methanogens)提供氢气(H2)的微生物的增殖(Sauer等1998.美国动物科学会(American Society of Animal Science)；76：906-914)。然而，抗生素对于甲烷形成的效应的缺点是由于微生物群落快速的适应和/或抗性发展导致短期内(2到3周)期望效应完全丧失，并且由于在欧洲非治疗目的使用抗生素是被禁止的。
最近发表了(WO2010072584)当用体外瘤胃仿真模型测试时，非抗生素产品(胆汁酸衍生物)导致甲烷排放减少。然而，产生适当的减少甲烷排放所需要的量与反刍动物饲料工业成本限制是不相容的。
在这些条件下，仍然需要开发新的减少甲烷形成以及符合可靠并且普遍接受的实践并且不是药物性质的物质。除了减少甲烷排放以外，这样的物质也可以通过提高饲料转化比、减少饲料摄取、增加体重获得、和/或提高屠体(carcass)或产奶量来提高反刍动物的表现。
现在本发明人令人惊讶地发现，为了主要地减少甲烷的形成而不以对宿主动物有害的方式影响微生物发酵，下文中指定的化合物有巨大的潜力用于动物饲料。此外，本发明的化合物对于通过饲料转化比、饲料摄取、体重获得、屠体产量(carcass yield)、或产奶量测量的动物总体的表现方面有很大的好处。所述的化合物比现有技术中描述的化合物也更加稳定，对于人和动物更加安全，导致持续的甲烷减少的效果，它们不影响适口性，所述的化合物可以以与动物营养工业相容的价格以工业规模生产，并且最重要的是，所述化合物不会引起受补动物(supplemented animal)的奶中和肉中任何代谢物的积累，并且在瘤胃中在非常低的浓度下该化合物是有活性的。
特别地，本发明人观察到用至少一种对硝基氨基衍生物化合物饲养反刍动物，在不会负面影响总的VFA生产的情况下，对于减少来自反刍动物消化活动的甲烷的产生，和/或提高反刍动物表现非常有效。此外，本发明人发现当氨基官能团被替换掉，或当硝基的对位改变成间位时，对甲烷产生的技术效果丧失。
因此，本发明提供了结构式(I)定义的至少一种化合物或其盐在动物饲养中用于减少来自反刍动物消化活动的甲烷产生和/或提高反刍动物表现的活性化合物的用途。
其中R1和R2各自独立地代表H、-CH3、或-CH2R3，并且其中R3是饱和的或不饱和的、线性的、支链的或环状的C1-C8-烃基，可选的是C1-C8-烃基被选自-OH、-NH2、-COOH的1到3个基团取代，且C1-C8-烃基中的一个或两个碳原子可选被氮原子或氧原子代替。
本发明进一步提供了用于减少来自反刍动物消化活动的甲烷产生和/或提高反刍动物表现的方法，包括口服足量的至少一种结构式(I)定义的对硝基氨基衍生物或其盐。可以理解口服是指简单的饲喂，或人工喂食丸剂。
在本发明的全部实施方式中，结构式(I)的化合物或其盐被下列的结构式(I)的化合物定义
其中R1和R2各自独立代表H、-CH3、或-CH2R3，并且其中R3是饱和的或不饱和的、线性的、支链的或环状的C1-C8-烃基，可选的是C1-C8-烃基被选自-OH、-NH2、-COOH的1到3个基团取代，且C1-C8-烃基中的一个或两个碳原子可选被氮原子或氧原子代替。
在另一个实施方式中，根据本发明优选的结构式(I)的化合物是其中R1是H或-CH3的化合物。更优选的结构式(I)的化合物是其中R1是H或-CH3的，R2是H、-CH3或-CH2R3，并且R3是饱和的或不饱和的、线性的、支链的或环状的C1-C4-烃基的化合物。甚至更优选的结构式(I)的化合物是其中R1是H或-CH3，R2是H、-CH3或-CH2R3，并且R3是饱和的、线性的、或支链的C1-C3-烃基的化合物。
根据本发明，最优选的化合物是如表1列举和描述的，选自包含(4-硝基-苯基)-胺、甲基-(4-硝基-苯基)-胺、乙基-(4-硝基-苯基)-胺、二甲基-(4-硝基-苯基)-胺、(4-硝基-苯基)-丙基胺、异丙基-(4-硝基-苯基)-胺、2-(4-硝基-苯基)-乙醇、3-(4-硝基-苯基氨基)-丙-1-醇、4-硝基-N-(吡啶-2-基甲基)苯胺、4-((4-硝基苯基氨基)甲基)苯甲酸、和3-((4-硝基苯基氨基)甲基)苯甲酸的组的化合物。
表1：根据本发明优选的结构式(I)的化合物
可以理解，对于本发明全部的实施方式，结构式(I)的化合物可以是任何同分异构的形式。
本发明的化合物也包括结构式(I)的化合物的盐。用于制备盐的优选的阳离子可以选自钠(Na+)、钾(K+)、锂(Li+)、镁(Mg2+)、钙(Ca2+)、钡(Ba2+)、锶(Sr2+)、和铵(NH4+)组成的组。盐也可以从碱金属或碱土金属制备。
本发明的化合物原则上能够根据本领域本身已知的合成方法制造，和/或基于实施例中描述的方法制造。
在所有这些情况下，合适的纯化产物(结构式(I)的化合物)的方法能够被本领域的技术人员选用，即通过柱层析法，或者通过本身已知的方法分离和纯化结构式(I)的化合物。根据本领域已知的方法，在代谢室的动物个体中，能够容易地测量反刍动物排放的甲烷(Grainger等，2007Dairy Science；90：2755-2766)。此外，也可以通过新兴技术使用激光束在舍圈水平评估(McGinn等，2009，Journal of Environmental Quality；38：1796-1802)。作为选择，根据WO2009/156453，产奶的反刍动物产生的甲烷也可以通过测量奶中VFA谱来评估。
反刍动物的表现可以通过本领域熟知的方法评估，并且通常以饲料转化率、饲料摄取、体重获得、屠体产量、或产奶量来表征。
本发明也涉及到根据本发明的结构式(I)的化合物或其盐与至少一种额外活性物质组合的用途，所述的额外的活性物质在瘤胃中对于甲烷形成表现出相似的效果，并且选自由二烯丙基二硫醚、大蒜油、异硫氰酸烯丙酯、脱氧胆酸、鹅去氧胆酸和它们的衍生物组成的组。
可以同根据本发明的化合物一起给出的其他的成分例如是酵母、香精油、和离子载体如莫能菌素、瘤胃素。
目前的设想是，二烯丙基二硫醚、大蒜油、异硫氰酸烯丙酯、脱氧胆酸、鹅去氧胆酸和它们的衍生物独立地以例如每kg饲料0.01-500mg(ppm)活性物质的剂量范围施用。这些化合物从市场上可以买到或通过现有技术中熟知的工艺和方法技术人员能够容易地制出。
根据本发明反刍哺乳动物包括牛、山羊、绵羊、长颈鹿、美国野牛、欧洲野牛、牦牛、水牛、鹿、骆驼、羊驼、美洲驼、牛羚、羚羊、叉角羚羊、和蓝牛羚(nilgai)。
本发明所有的实施方式中，牛、山羊、绵羊、美国野牛、欧洲野牛、牦牛、和水牛是优选的物种。更优选的物种是驯养的牛、绵羊和山羊，最优选的物种是驯养的牛。该术语包括所有品种的驯养的牛，和所有生产种类的牛，尤其是奶牛和肉牛。
本发明也涉及根据本发明的至少一种结构式(I)的化合物或其盐的用途，其中反刍动物的甲烷产量以公升每千克摄取的干物质计算，当在代谢室中测量时，减少了至少10％。优选的是，甲烷减少至少15％，更优选的是，至少20％，甚至更优选的是，至少25％，最优选的是，至少30％。也可以用替代的测量甲烷排放的方法，如使用激光束或对于产奶的反刍动物将甲烷产量与奶中VFA谱相关联。
本发明也涉及根据本发明的至少一种结构式(I)的化合物或其盐的用途，其中在常规性能测验中测量的反刍动物饲料转化比降低至少1％。优选的是，饲料转化比降低至少2％，更优选的是，降低至少2.5％，甚至更优选的是，降低至少3％，最优选的，降低至少3.5％。
本发明也涉及根据本发明的至少一种结构式(I)的化合物或其盐的用途，其中给反刍动物施用的结构式(I)的化合物的量是每kg饲料1mg到10g，优选的是每kg饲料10mg到1g，更优选的，每kg饲料50mg到500mg。然而，为了动物饲料的用途，结构式(I)的化合物或其盐不需要那么纯；可以例如包含其他的化合物和衍生物。
如上所述，本发明的化合物适用作反刍动物饲料添加剂和动物饲料组合物的化合物，并且因此适用作这种饲料的活性成分，以减少动物的消化道中甲烷形成和/或提高反刍动物表现。为了实现反刍动物饲料中的这种成分的用途，可以通过饲料配方和工艺领域本身已知的方法将该化合物混合进饲料中。
因此，本发明的另一个方面是配方，即包含上述化合物的饲料添加剂和动物饲料组合物。因此本发明也涉及包含至少一种结构式(I)的化合物或其盐的饲料组合物或饲料添加剂。在一个优选的实施方式中，组合物是矿物质预混料，包含维生素和矿物质的维生素预混料或丸剂。
通过饲料摄取供给动物的根据本发明的化合物的正常的每日剂量有赖于动物的种类和健康状况。正常的剂量范围应该是每kg饲料1mg到大约10g，优选的是大约10mg到大约1g，更优选的是50mg到500mg化合物。
结构式(I)的化合物或其盐可以与存在于动物饲料组合物(日常饮食)中的常规成分组合使用，例如碳酸钙、电解液例如氯化铵、蛋白例如大豆粉、小麦、淀粉、向日葵子饼粉、玉米、肉骨粉、氨基酸、动物脂肪、维生素和痕量矿物质。
本发明组合物的特别例子如下：
-包含(a)至少一种选自表1的化合物和(b)至少一种脂溶性维生素，(c)至少一种水溶性维生素，(d)至少一种痕量矿物质，和/或(e)至少一种常量矿物质的动物饲料添加剂；
-包含至少一种选自表1的化合物和粗蛋白含量50到800g/kg饲料的动物饲料组合物。
所谓的预混料是本发明动物饲料添加剂的例子。预混料指一种或多种微量成分与稀释液和/或载体的优选均一的混合物。预混料用于促进微量成分在更大的混合物中的均匀分散。
除了本发明的活性成分之外，本发明的预混料包含至少一种脂溶性维生素，和/或至少一种水溶性维生素，和/或至少一种痕量矿物质，和/或至少一种常量矿物质。换言之，本发明的预混料包含根据本发明至少一种化合物和至少一种选自脂溶性维生素、水溶性维生素、痕量矿物质、常量矿物质组成的组额外的组分。
常量矿物质可以单独加到饲料中。因此，在一个特别的实施方式中，预混料包含本发明的活性成分与至少一种选自脂溶性维生素、水溶性维生素、痕量矿物质组成的组的额外组分。
以下是这些组分非排他性的例子列表：
-脂溶性维生素的例子是维生素A、维生素D3、维生素E、和维生素K，例如维生素K3。
-水溶性维生素的例子是维生素B12、生物素和胆碱，维生素B1、维生素B2、维生素B6、烟酸、叶酸和泛酸，例如D-泛酸钙。
-痕量矿物质的例子是锰、锌、铁、铜、碘、硒、和钴。
-常量矿物质的例子是钙、磷和钠。
至于反刍动物如牛的饲料组合物和它的成分，反刍动物的饮食通常由容易降解的成分(命名为浓缩物)和纤维富集的不容易降解的成分(命名为干草、牧草、或粗饲料)组成。
干草由干燥的草，豆科植物或全谷物制成。草包括梯牧草、黑麦草、羊茅。豆科植物包括三叶草、紫花苜蓿或苜蓿、豌豆、豆和野豌豆。全谷物包括大麦、玉米、燕麦、高粱。其他的草料作物包括甘蔗、羽衣甘蓝、油菜和卷心菜。块根农作物例如萝卜、瑞典甘蓝、饲料甜菜(mangles)、饲用甜菜(fodder beet)、和糖用甜菜(包括糖用甜菜浆和甜菜糖蜜)也用于饲喂反刍动物。还有其他的作物是块茎类的例如土豆、木薯和甘薯。青贮饲料是纤维富集的部分(例如来自草，豆科植物或全谷物)的青贮形式，通过可控的厌氧发酵工艺处理高水含量的材料(自然发酵或添加剂处理)。
浓缩物大部分是由谷物构成的(例如大麦包括啤酒糟和酒糟、玉米、小麦、高粱)，但是也经常包括富含蛋白的饲料成分例如大豆、油菜籽、棕仁、棉花籽、葵花籽。
也可以用全混合日粮(TMR)喂牛，所有饮食的成分例如草料，青贮饲料和浓缩物在饲喂之前混合。
上述预混料是可以包含根据本发明活性化合物的饲料添加剂的实施例。可以理解，化合物可以以不同的其他方式给动物施用。例如化合物也能包含在丸剂中放进瘤胃，并且在特定的一段时间内以规定好的剂量连续释放规定的量的活性化合物。
本发明还涉及到一种减少来自反刍动物消化活动的甲烷产量和/或提高反刍动物表现的方法，其包括口服足量的至少一种结构式(I)的化合物或其盐，其优选的实施方式如上所述。
此外，本发明进一步涉及到上述方法，其中结构式(I)的化合物与至少一种选自二烯丙基二硫醚、大蒜油、异硫氰酸烯丙酯、脱氧胆酸、鹅去氧胆酸和它们的衍生物组成的组的额外的活性物质组合给动物施用。
本发明也涉及到上述方法，其中反刍动物选自由牛、山羊、绵羊、长颈鹿、美国野牛、欧洲野牛、牦牛、水牛、鹿、骆驼、羊驼、美洲驼、牛羚、羚羊、叉角羚羊、和蓝牛羚组成的组，并且更优选的是选自牛、山羊和绵羊组成的组。
本发明也涉及到上述方法，其中给反刍动物施用的如结构式(I)定义的至少一种活性化合物的量是每kg饲料大约1mg到大约10g，优选的是每kg饲料大约10mg到大约1g，更优选的每kg饲料50mg到500mg化合物。
本发明也涉及到上述方法，其中当在代谢室中测量时，反刍动物的甲烷产量以升每千克摄取的干物质来计算，甲烷产生减少了至少10％。优选的是甲烷减少至少15％，更优选的是，至少20％，甚至更优选的是，至少25％，最优选的是至少30％。也可以用替代的甲烷排放测量方法如激光束或针对产奶的反刍动物将甲烷产量与奶中VFA谱相关联。
本发明也涉及上述方法，其中当在常规性能试验中测量时，反刍动物饲料转化比降低至少1％。优选的是，饲料转化比降低至少2％，更优选的是，降低至少2.5％，甚至更优选的是，降低至少3％，最优选的是，降低至少3.5％。
本发明被以下的实施例进一步描述，但这些实施例不应该解释为限制本发明的范围。
实施例
实施例1：甲烷产生的体外测试
采用修改的“Hohenheim饲料价值试验”(HFT，Hohenheim Foragevalue Test)来测试特定化合物对该体外系统模拟的瘤胃功能的影响。
原理：
将饲料送入装有瘤胃液和适当的缓冲液混合物的组合物的注射器。溶液在39℃下温育。8小时后测量产生的甲烷的量(和组成)并且代入转化公式。
试剂：
常量元素溶液：
-6.2g磷酸二氢钾(KH2PO4)
-0.6g七水合硫酸镁(MgSO4*7H2O)
-9ml浓磷酸(1mol/L)
-溶解在蒸馏水中，定容到1L(pH大约1.6)
缓冲溶液：
-35.0g碳酸氢钠(NaHCO3)
-4.0g碳酸氢铵((NH4)HCO3)
-溶解于蒸馏水中定容到1L
痕量元素溶液：
-13.2g二水合氯化钙(CaCl2*2H2O)
-10.0g四水合氯化锰(II)(MnCl2*4H2O)
-1.0g六水合氯化钴(II)(CoCl2*6H2O)
-8.0g六水合氯化铁(FeCl3*6H2O)
-溶解于蒸馏水中定容到100mL
钠盐溶液：
-100mg钠盐
-溶解于蒸馏水中定容到100mL
还原溶液：
首先3ml氢氧化钠(c＝1mol/l)，然后427.5mg水合硫化钠(Na2S*H2O)加到71.25ml水中
溶液必须在将其加入介质溶液之前不久制备
程序：
样品称重：
饲料原料过筛到1mm-通常使用TMR(44％浓缩物、6％干草、37％玉米青贮饲料和13％牧草青贮饲料)-并且准确的称量进64个注射器中。这些注射器中4个是底物对照，显示没有受测试化合物的影响的气体产生。其他4个注射器是阳性对照，其中溴乙烷磺酸盐已经加入到0.1mM。需要的话，4个注射器包含载体对照(如果测试化合物需要载体)。剩余的注射器包含测试物质，每4个注射器一组。
介质溶液的制备：
在沃尔夫(Woulff)瓶中以下列顺序混合各组分：
711ml水
-0.18ml痕量元素溶液
-355.5ml缓冲溶液
-355.5ml常量元素溶液
将完成的溶液加热到39℃，随后加入1.83ml钠盐溶液并且在36℃下加入还原溶液。当指示剂变成无色时，加入瘤胃液。
瘤胃液的提取：
在连续的搅拌和CO2吹气处理下，将750ml瘤胃液加入到大约1400ml介质溶液中。
装填注射器，温育和确定气体体积和VFA值：
将稀释的瘤胃液体(24ml)加入到玻璃注射器中。然后在39℃和温和搅拌下，注射器温育8小时。8小时后，测量产生的气体的体积并且通过气相色谱分析测量气相中甲烷的百分比。
结果
发酵的食物是人造TMR(44％浓缩物、6％干草、37％玉米青贮饲料和13％牧草青贮饲料)。将如实施例3到11中描述的产生的化合物加到发酵注射器，达到干物质(DM)浓度1到0.1％。体外效应的结果展示在下表中。
表2：利用根据本发明的一些化合物两次试验的平均值得到的甲烷减少的效应(对甲烷生成变化的影响(％)列的整数表示当与对照比较时产生的甲烷的减少；没有数值表示没有测定浓度)。
实施例2：对比例：甲烷产生的体外测试
用一系列分子进行了如实施例1中描述的相同的体外试验，其中氨基被替换或氨基不在对位。这数据证明仅仅当氨基存在并且当它在对位时，才观察到显著的甲烷减少活性(对比表2和表3)。
表3：
利用下面提到的化合物两次试验的平均值得到甲烷减少的效应，其中氨基被交换掉，或其中氨基的位置被交换掉。(对甲烷生成变化的影响(％)列的整数表示当与对照比较时产生的甲烷的减少；没有数值表示没有测定浓度)。
对于这个比较例，表3的化合物购买自化学制品供应商或根据下列工艺生产：
化合物B：3-硝基-苯胺
3-硝基-苯胺购买自Lancaster。CAS[99-09-2]。目录号#4063。批号#000084111H。NMR(300MHz，DMSO-d6)：5.79(宽峰s，2H)，6.89-6.96(m，1H)，7.19-7.31(m，2H)，7.35(t，J＝2.0Hz，1H).MS：139.0[C6H6N2O2+H]+。
化合物D：4-(4-硝基-苯氧基甲基)-苯甲酸的合成
4-(4-硝基-苯氧基甲基)-苯甲酸甲酯2：
向氢氧化钾(1.70g，2.0当量)的无水二甲基甲酰胺(100mL)悬浮液中加入4-硝基酚(2.53g，1.2当量)和4-(溴甲基)苯甲酸甲基酯1(3.48g，1.0当量)。反应混合物在100℃下搅拌18小时。加入水(200mL)之后，混合物用乙酸乙酯(3x100mL)萃取，通过硫酸镁干燥并在真空下蒸发溶剂。残留的悬浮液(在二甲基甲酰胺中)滤出并且残留的溶剂真空中蒸发掉得到微黄色粉末的化合物2；产量2.98g(10.37mmol，68％)。
4-(4-硝基-苯氧基甲基)-苯甲酸3：
向化合物2(2.98g，1.0当量)的乙腈(200mL)溶液加入盐酸(3N)溶液(200mL)。反应混合物在100℃下搅拌72小时。得到的沉淀物滤出得到白色粉末化合物3；产量1.33g(4.87mmol，47％)。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：5.35(s，2H)，7.22(d，J＝9.3Hz，2H)，7.56(d，J＝8.4Hz，2H)，7.96(d，J＝8.4Hz，2H)，8.21(d，J＝9.3Hz，2H)，12.97(宽峰s，1H).MS：274.1[C14H11NO5+H]+.
化合物F：4-(4-硝基苯基)吗啉
4-(4-硝基苯基)吗啉购买自ABCR。CAS[10389-51-2].目录号#AV24933/AB146794。批号#1196165。
实施例3：甲基-(4-硝基-苯基)-胺的合成
甲基-(4-硝基-苯基)-胺购买自Alfa Aesar。CAS[100-15-2].目录号#A15548.批号#A6950A.1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：2.77(d，J＝5.0Hz，3H)，6.58(d，J＝9.3Hz，2H)，7.27(宽峰s，1H)，7.98(d，J＝9.3Hz，2H).MS：153.0[C7H8N2O2+H]+.
实施例4：乙基-(4-硝基-苯基)-胺的合成
乙基-(4-硝基-苯基)-胺购买自Sigma-Aldrich.CAS[3665-80-3].目录号#328499。批号#1061MC。1H NMR(300MHz，CHCl3-d)：1.16(t，J＝7.2Hz，3H)，3.07-3.22(m，2H)，6.60(d，J＝9.3Hz，2H)，7.15-7.25(m，1H)，7.97(d，J＝9.3Hz，2H).MS：167.0[C8H10N2O2+H]+.
实施例5：二甲基-(4-硝基-苯基)-胺的合成
二甲基-(4-硝基-苯基)-胺购买自Alfa Aesar。CAS[100-23-2].目录号#L0040G。批号#10107319。1H NMR(300MHz，CHCl3-d)：3.07(s，6H)，6.75(d，J＝9.5Hz，2H)，8.03(d，J＝9.5Hz，2H).MS：167.0[C8H10N2O2+H]+.
实施例6：(4-硝基-苯基)-丙胺的合成
向4-硝基苯胺1(3.00g，1.0当量)的70mL纯乙醇溶液中加入丙醛(1.90g，1.2当量)和冰醋酸(2.48mL，2.0当量)。反应混合物在70℃下在密封管中加热24小时。冷却到室温(RT)之后，逐份加入氰基硼氢化钠(2.18g，1.6当量)并且混合物在室温下搅拌18小时。加入水(50mL)之后，混合物用乙酸乙酯(3x100mL)萃取，通过硫酸钠干燥并在真空下蒸发溶剂。残余物在硅胶上吸附并且通过快速层析纯化(环己烷/乙酸乙酯100/0到100/0随后环己烷/乙酸乙酯100/0到80/20)得到0.87g黄色粉末化合物2；产量0.78g(4.33mmol，22％)。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：0.89(t，J＝7.3Hz，3H)，1.56(sext，J＝7.3Hz，2H)，3.02-3.15(m，2H)，6.61(d，J＝9.3Hz，2H)，7.20-7.32(m，1H)，7.96(d，J＝9.3Hz，2H).MS：181.0[C9H12N2O2+H]+.
实施例7：异丙基-(4-硝基-苯基)-胺的合成
异丙基-(4-硝基-苯基)-胺购买自Alfa Aesar。CAS[25186-43-0].目录号#H52375。批号#A05X026。1H NMR(300MHz，CHCl3-d)：1.15(d，J＝6.4Hz，6H)，3.58-3.77(m，1H)，6.60(d，J＝9.3Hz，2H)，7.13(d，J＝7.5Hz1H)，7.96(d，J＝9.3Hz，2H).MS：191.0[C9H12N2O2+H]+.
实施例8：2-(4-硝基-苯基氨基)-乙醇的合成
在密封管中，4-硝基苯胺1(2.00g，1.0当量)混入2-溴乙醇(0.71mL，0.7当量)。反应混合物在90℃下搅拌72小时。用乙酸乙酯(50mL)和(1N)氢氧化钠溶液(50mL)稀释后，用乙酸乙酯(3x100mL)萃取混合物，用(1N)氢氧化钠溶液(2x50mL)洗涤，用水(50mL)洗涤，通过硫酸钠干燥并在真空下蒸发溶剂。残余物在硅胶上吸附并且通过快速层析纯化(环己烷/乙酸乙酯100/0到100/0随后环己烷/乙酸乙酯100/0到30/70)得到黄色粉末化合物2；产量1.13g(6.2mmol，61％)。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：3.15-3.27(m，2H)，3.49-3.60(m，2H)，4.78(t，J＝5.3Hz，1H)，6.64(d，J＝9.3Hz，2H)，7.20-7.35(m，1H)，7.96(d，J＝9.3Hz，2H).MS：183.0[C8H10N2O3+H]+.
实施例9：3-(4-硝基-苯基氨基)-丙-1-醇的合成
在密封管中，4-硝基苯胺1(5.00g，1.0当量)在3-溴丙醇(2.61mL，0.7当量)中混合。反应混合物在90℃下搅拌18小时。用乙酸乙酯(50mL)和(1N)氢氧化钠溶液(50mL)稀释后，用乙酸乙酯(3x100mL)萃取混合物，用(1N)氢氧化钠溶液(50mL)洗涤，用水(50mL)洗涤，通过硫酸钠干燥并在真空下蒸发溶剂。残余物在硅胶上吸附并且通过快速层析纯化(环己烷/乙酸乙酯100/0到100/0随后环己烷/乙酸乙酯100/0到30/70)得到黄色粉末化合物2；产量3.29g(16.76mmol，58％)。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：1.69(quint，J＝6.3Hz，2H)，3.12-3.24(m，2H)，3.41-3.53(m，2H)，4.51(t，J＝5.1Hz，1H)，6.61(d，J＝9.3Hz，2H)，7.24(t，J＝5.2Hz，1H)，7.96(d，J＝9.3Hz，2H).MS：197.0[C9H12N2O3+H]+.
实施例10：4-硝基-N-(吡啶-2-基甲基)苯胺的合成
4-硝基-N-(吡啶-2-基甲基)苯胺购买自AURORA FINE CHEMICALS。CAS[408365-67-3].目录号#A00.198.769。批号#1108894。
实施例11：3-((4-硝基-苯基氨基)-甲基)-苯甲酸的合成
向3-羧基苯甲醛1(2.17g，1.0当量)的100mL(无水)乙醇溶液加入4-硝基苯胺(2.00g，1.0当量)和冰醋酸(1.66mL，2.0当量)。反应混合物在50℃下加热18小时。冷却到室温后，逐份加入氰基硼氢化钠(1.46g，1.6当量)并且混合物在室温下搅拌18小时。溶剂在真空下蒸发后，残余物在水(100mL)中粉碎，滤出并且用二氯甲烷/甲醇(95/5)混合物(10mL)洗涤，得到黄色固体化合物2；产量2.18g(8.0mmol，55％)。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：4.48(d，J＝6.1Hz，2H)，6.66(d，J＝9.3Hz，2H)，7.46(t，J＝7.7Hz，1H)，7.58(d，J＝7.7Hz，1H)，7.77-8.00(m，5H)，12.95(s，1H).MS：273.1[C14H12N2O4+H]+。

Claims (15)

1.结构式(I)定义的至少一种化合物或其盐，作为动物饲养中用于减少来自反刍动物消化活动的甲烷排放量、和/或提高反刍动物表现的活性化合物的用途
其中R1和R2各自独立代表H、-CH3、或-CH2R3，并且其中R3是饱和的或不饱和的、线性的、支链的或环状的C1-C8-烃基，所述C1-C8-烃基可选地被选自-OH、-NH2、-COOH的1到3个基团取代，且C1-C8-烃基中的一个或两个碳原子可选地被氮原子或氧原子代替。
2.根据权利要求1的用途，其中R1是H或-CH3。
3.根据权利要求1或2的用途，其中R1是H或-CH3，R2是H、-CH3、或-CH2R3，并且R3是饱和的、线性的、或支链的C1-C3-烃基。
4.根据权利要求1-3任意一项的用途，其中结构式(I)的化合物选自包括：(4-硝基-苯基)-胺、甲基-(4-硝基-苯基)-胺、乙基-(4-硝基-苯基)-胺、二甲基-(4-硝基-苯基)-胺、(4-硝基-苯基)-丙基胺、异丙基-(4-硝基-苯基)-胺、2-(4-硝基-苯基氨基)-乙醇、3-(4-硝基-苯基氨基)-丙-1-醇、4-硝基-N-(吡啶-2-基甲基)苯胺、4-硝基-N-(吡啶-2-基甲基)苯胺、和(3-(4-硝基苯基氨基)甲基)苯甲酸的化合物组。
5.根据权利要求1-4任意一项的用途，其中至少一种结构式(I)的化合物或其盐与至少一种额外的选自二烯丙基二硫醚、大蒜油、异硫氰酸烯丙酯、脱氧胆酸、鹅去氧胆酸和它们的衍生物组成的组的活性物质组合使用。
6.根据权利要求1-5任意一项的用途，其中反刍动物选自由牛、山羊、绵羊、美国野牛、欧洲野牛、牦牛和水牛组成的组。
7.根据权利要求1-6任意一项的用途，其中当在代谢室中测量时，反刍动物的甲烷产量以公升每千克摄取的干物质计算减少了至少10％。
8.根据权利要求1-7任意一项的用途，其中向反刍动物施用的结构式(I)定义的至少一种活性化合物的量为每kg饲料1mg到10g。
9.饲料组合物或饲料添加剂，其包含至少一种根据权利要求1-4任意一项的结构式(I)的化合物。
10.权利要求9的组合物，其是矿物质预混料、维生素预混料、或包含维生素和矿物质的预混料或丸剂。
11.一种用于减少来自反刍动物消化活动的甲烷产生和/或提高反刍动物表现的方法，包含给动物口服至少一种足量的结构式(I)的化合物或其盐
其中R1和R2各自独立代表H、-CH3、或-CH2R3，并且其中R3是饱和的或不饱和的、线性的、支链的或环状的C1-C8-烃基，可选地所述C1-C8-烃基被选自-OH、-NH2、-COOH的1到3个基团取代，其C1-C8-烃基中的一个或两个碳原子可选地被氮原子或氧原子代替。
12.根据权利要求11的方法，其中至少一种结构式(I)的化合物与至少一种额外的活性物质组合给动物施用，所述额外的活性物质选自由二烯丙基二硫醚、大蒜油、异硫氰酸烯丙酯、脱氧胆酸、鹅去氧胆酸和它们的衍生物组成的组。
13.根据权利要求11或12的方法，其中反刍动物选自由牛、山羊、绵羊、长颈鹿、美国野牛、欧洲野牛、牦牛、水牛、鹿、骆驼、羊驼、美洲驼、牛羚、羚羊、叉角羚羊、和蓝牛羚组成的组。
14.根据权利要求11到13任意一项的方法，其中给反刍动物施用的结构式(I)定义的至少一种活性化合物的量是每kg饲料1mg到10g。
15.根据权利要求11到14任意一项的方法，其中当在代谢室测量时，反刍动物的甲烷产量以公升每千克摄取的干物质计算减少了至少10％。
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