CN104334020A - 对叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象的控制和驱避 - Google Patents

对叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象的控制和驱避 Download PDF

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Abstract

通过使昆虫与至少一种结构(I)化合物相接触来获得对叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象的控制和驱避，其中R是-OH、＝O、-OC(O)R4、-OR6或-(OR6)2，其中每个R6独立地是含有1至4个碳原子的烷基，并且R4是具有0至2个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；X是O或CH2，前提是当X是O时，R只能是＝O：每个Z独立地是(CH)或(CH2)；y是选自1和2的数字；R1是H或者具有0至2个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；R2是H和具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；R3是H、具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基、-(CH2)nOH、-C(O)OR5、-CH2C(O)OR7、-CH2C(O)R8、-C(O)NR9R10或-CH2C(O)NR11R12，其中R5、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地是H或具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基，并且n是1至12的整数。

Description

对叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象的控制和驱避
技术领域
本发明涉及用作控制和驱避叮咬性蝇类(biting fly)、家蝇(housefly)、蜱(tick)、蚂蚁(ant)、跳蚤(flea)、蠓(biting midge)、蟑螂(cockroach)、蜘蛛(spider)和椿象(stink bug)的药剂的化合物。
背景技术
已知昆虫和其他害虫自人类存在以来就困扰着人类，并且已经使用了多种控制剂以及杀虫剂(insecticide)和农药(pesticide)来试图控制、驱避(repel)或消灭这些昆虫和害虫。但是，这些药剂中的大部分难以应用或对人类和环境二者造成危害。DDT在第二次世界大战及以后很常用，但是其由于安全问题已经被禁止。许多目前使用的化学杀虫剂的共同组分是除虫菊酯(pyrethrin)，尽管其被认为是最安全的杀虫剂之一，但是已知其刺激人的眼睛、皮肤和呼吸系统。另外，已知除虫菊酯对水生生物特别有害。
即N，N-二乙基-间甲苯酰胺，被广泛用于对抗多种昆虫和害虫，但是其特有难闻的坏气味，作用的持续时间不是特别长，并且溶解塑料。另外，在使用方面已经产生了多个安全问题，一些政府已经限制制剂中可使用的活性组分的量。这本身提出了另外的问题，这是因为蒸发并且需要配制得比有效剂量更高以保持其效力。此外，由于其广泛使用，许多昆虫和害虫已经产生了对的抗性。
因此，需要提供对可能暴露于施加区的人、植物和其他动物无毒的昆虫或害虫驱避制剂。还需要具有长持续效果的害虫或昆虫控制剂，从而限制在处理区域频繁地重复施加的需求。还需要可能对某些昆虫或害虫有毒但是对人类无毒并且不对环境产生不期望的作用的这样的昆虫或害虫控制制剂。
发明内容
根据本发明，通过使昆虫与至少一种结构(I)化合物相接触获得对叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象的控制和驱避：
其中，
R选自-OH、＝O、-OC(O)R4、-OR6和-(OR6)2，其中，每个R6独立地选自含有1至4个碳原子的烷基，并且R4是具有0至2个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
X是O或CH2，前提是当X是O时，R只能是＝O；
每个Z独立地选自(CH)和(CH2)；
y是选自1和2的数字；
R1选自H或者具有0至2个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
R2选自H和具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
R3选自H、具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基、-(CH2)nOH、-C(O)OR5、-CH2C(O)OR7、-CH2C(O)R8、-C(O)NR9R10和-CH2C(O)NR11R12，其中R5、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地选自H和具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基，并且n是1至12的整数；
环结构中2位和3位之间的键可以是单键或双键；并且
其中，结构(I)化合物含有11至20个碳原子，只有当R是＝O、X＝CH2并且y是1时，结构(I)化合物含有13至20个碳原子。本发明还包括结构(I)化合物的光学异构体、非对映体和对映体。因此，在没有明确限定立体化学的所有立构中心(stereocenter)处，考虑所有可能的差向异构体(epimer)。
结构(I)化合物可用于控制叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象。已发现结构(I)化合物对蜱和蟑螂有毒并且可成功地用于通过将所述化合物施加于其已知或被怀疑的栖息区域或环境来杀死这些及其他昆虫。为了获得毒性，优选地结构(I)化合物含有11至17个碳原子，更优选地含有11至14个碳原子。结构(I)化合物可用在任何合适的制剂中，例如溶液剂、油剂、乳膏剂、洗剂、气雾剂等。所述制剂可以以清洁用品、擦拭剂(wipe)等形式使用，并且施加于皮肤表面或无生命的表面。本发明化合物是持久的，不需要频繁地重复施加。
发明详述
通过使昆虫与至少一种结构(I)化合物相接触获得对叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象的控制和驱避：
其中，
R选自-OH、＝O、-OC(O)R4、-OR6和-(OR6)2，其中每个R6独立地选自含有1至4个碳原子的烷基，并且R4是具有0至2个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
X是O或CH2，前提是当X是O时，R只能是＝O；
每个Z独立地选自(CH)和(CH2)；
y是选自1和2的数字；
R1选自H或者具有0至2个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
R2选自H和具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
R3选自H、具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基、-(CH2)nOH、-C(O)OR5、-CH2C(O)OR7、-CH2C(O)R8、-C(O)NR9R10和-CH2C(O)NR11R12，其中R5、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地选自H和具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基，并且n是1至12的整数；
环结构中2位和3位之间的键可以是单键或双键；并且
其中，结构(I)化合物含有11至20个碳原子，只有当R是＝O、X＝CH2并且y是1时，结构(I)化合物含有13至20个碳原子。本发明还包括命名结构的光学异构体、非对映体和对映体。因此，在没有明确限定立体化学的所有立构中心处，考虑所有可能的差向异构体。为了获得毒性，优选地结构(I)化合物含有11至17个碳原子，并且更优选地含有11至14个碳原子。
一组优选的控制和驱避化合物是以下的那些结构(I)化合物，其中
R选自-OH和＝O，X是CH2，y是1或2，每个Z选自(CH)和(CH2)，环中2位和3位之间的键是单键，R1和R2中的一个是H或-CH3，并且R1和R2中的另一个是含有9至15个碳原子和0至3个双键的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基，并且R3是H。
另一组优选的控制和驱避化合物是这样的那些结构(I)化合物，其中
R选自-OH和＝O，更优选＝O，X是CH2，y是1或2，更优选1，每个Z选自(CH)和(CH2)，环中2位和3位之间的键是单键或双键，更优选单键，R1和R2中的一个是H，并且R1和R2中的另一个是含有9至15个碳原子和0至3个双键的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基，并且R3选自-C(O)OR5和-CH2C(O)R8，其中R5和R8各自选自含有1至6个碳原子并且更优选3至5个碳原子的直链或支链的、饱和或不饱和的烃基，更优选-CH3。
另一组优选的控制和驱避化合物是这样的那些结构(I)化合物，其中
R是＝O，X是O，y是1或2，每个Z选自(CH)和(CH2)，环中2位和3位之间的键是单键或双键，更优选单键，R1和R2中的一个是H，并且R1和R2中的另一个是含有9至15个碳原子和0至3个双键的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基，并且R3选自-C(O)OR5和-CH2C(O)R8，其中R5和R7各自选自含有1至6个碳原子并且更优选3至5个碳原子的烃基，更优选-CH3，其中结构(I)化合物中的碳原子总数为11至17，更优选总共11至14个碳原子。
另一组优选的控制和驱避化合物是这样的那些结构(I)化合物，其中
R是＝O，X是O，y是1或2，每个Z选自(CH)和(CH2)，环中2位和3位之间的键是单键，R1是含有5至13个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烷基，R2是H或-CH3，R3是H，更优选地其中R1是5至10个碳原子的烷基，从而使得结构(I)化合物含有总共11至14个碳原子。
可将结构(I)的活性化合物配制成任何合适的制剂，例如包括但不限于：溶液剂、油剂、乳膏剂、洗剂、洗发剂、气雾剂等。可使用常规惰性载体来生产待用作驱避制剂的活性化合物的制剂，所述惰性载体例如包括但不限于醇、酯和石油馏出物。另一系列的载体包括但不限于可生物降解的油，包括家族的油、肉豆蔻酸异丙酯和角鲨烷。
当制剂将用作气雾剂时，优选添加抛射剂。合适的抛射剂包括丙烷、丁烷、异丁烷、甲醚、二氧化碳、一氧化二氮、氮气及其组合。
上述制剂可通过任何常规手段制备，例如将活性化合物与一种或更多种其他上述成分混合。另外，可将结构(I)的活性组分与现有活性驱避剂或毒物共混，所述驱避剂或毒物包括但不限于N，N-二乙基-间甲苯酰胺和对薄荷烷-3，8-二醇(PMD)。
结构(I)化合物的代表性实例包括但不限于：
(Z)-2-(3-氧代-2(戊-2-烯基)环戊基)乙酸甲酯
化学式：C13H20O3
分子量：224.30
茉莉酮酸甲酯
2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酸甲酯
化学式：C13H22O3
分子量：226.31
二氢茉莉酮酸甲酯
2-(3-羟基-2-戊基环戊基)乙酸甲酯
化学式：C13H24O3
分子量：228.33
二氢茉莉醇酸甲酯(Methyl Dihydro Jasmolate)
2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酸乙酯
化学式：C14H24O3
分子量：240.34
二氢茉莉酮酸乙酯
2-(3-羟基-2-戊基环戊基)乙酸乙酯
化学式：C14H26O3
分子量：242.35
二氢茉莉醇酸乙酯
2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酸丙酯
化学式：C15H26O3
分子量：254.37
二氢茉莉酮酸丙酯
2-(3-羟基-2-戊基环戊基)乙酸丙酯
化学式：C15H28O3
分子量：256.38
二氢茉莉醇酸丙酯
2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酸3-甲基丁-2-烯酯
化学式：C17H28O3
分子量：280.40
二氢茉莉酮酸异戊烯酯
2-(3-羟基-2-戊基环戊基)乙酸3-甲基丁-2-烯酯
化学式：C17H30O3
分子量：282.42
二氢茉莉醇酸异戊烯酯
3-(2-羟基乙基)-2-戊基环戊醇
化学式：C12H24O2
分子量：200.32
甲基二氢茉莉二醇(MethylDihydroJasmodiol)
N，N-二乙基-2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酰胺
化学式：C16H29NO2
分子量：267.41
MDJ酰胺
2-(3，3-二甲氧基-2-戊基环戊基)乙酸甲酯
化学式：C15H28O4
分子量：272.38
二氢茉莉酮酸甲酯二甲基缩酮
(E)-2-(3，7-二甲基辛-2，6-二烯基)环戊酮
化学式：C15H24O
分子量：220.35
阿普利酮(Apritone)
(E)-2-(3，7-二甲基辛-2，6-二烯基)环戊醇
化学式：C15H26O
分子量：222.37
阿普利醇(Apritol)
2-((2E，6E)-3，7-二甲基壬-2，6-二烯基)环戊酮
化学式：C16H26O
分子量：234.38
甲基阿普利酮(Methyl Apritone)
2-((2E，6E)-3，7-二甲基壬-2，6-二烯基)环戊醇
化学式：C16H28O
分子量：236.39
甲基阿普利醇(Methyl Apritol)
2-(3，7-二甲基壬基)环戊酮
化学式：C16H30O
分子量：238.41
四氢甲基阿普利酮(Tetrahydromethyl Apritone)
2-(3，7-二甲基壬基)环戊醇
化学式：C16H32O
分子量：240.42
四氢甲基阿普利醇(Tetrahydromethyl Apritol)
化学式：C11H18O
分子量：166.26
3-甲基-5-丁基-2-环己烯酮
化学式：C11H18O
分子量：166.26
3-甲基-5-异丁基-2-环己烯酮
化学式：C12H20O
分子量：180.29
3-甲基-5-戊基-2-环己烯酮
化学式：C13H22O
分子量：194.31
3-甲基-5-己基-2-环己烯酮
化学式：C14H24O
分子量：208.34
3-甲基-5-庚基-2-环己烯酮
化学式：C11H20O
分子量：168.28
3-甲基-5-异丁基-2-环己烯-1-醇
3-甲基-5-庚基-2-环己烯-1-醇
化学式：C14H26O
分子量：210.36
化学式：C13H20O
分子量：192.30
3-甲基-5-(z-3-己烯基)-2-环己烯酮
3-甲基-5-戊基-2-环己烯-1-醇
化学式：C12H22O
分子量：182.30
2-((2E，6E)-3，7，11-三甲基十二碳-2，6，10-三烯基)环戊醇
化学式：C20H34O
分子量：290.48
法呢基环戊醇
2-((2E，6E)-3，7，11-三甲基十二碳-2，6，10-三烯基)环戊酮
化学式：C20H32O
分子量：288.47
法呢基环戊酮
3-(2-氧代丙基)-2-戊基环戊酮
化学式：C13H22O2
分子量：210.31
戊基环戊酮丙酮
5-辛基二氢呋喃-2(3H)-酮
化学式：C12H22O2
分子量：198.30
γ-十二内酯
5-壬基二氢呋喃-2(3H)-酮
化学式：C13H24O2
分子量：212.33
γ-十三内酯
5-癸基二氢呋喃-2(3H)-酮
化学式：C14H26O2
分子量：226.36
γ-十四内酯
6-壬基四氢-2H-吡喃-2-酮
化学式：C14H26O2
分子量：226.36
δ-十四内酯
γ甲基十二内酯
5-辛基二氢-5-甲基-2(3H)-呋喃酮
γ甲基十三内酯
5-甲基-5-壬基二氢呋喃-2(3H)-酮
4-甲基-4壬基γ丁内酯
C14内酯
化学式：C15H28O2
分子量：240.38
γ十五内酯
γ十七内酯
化学式：C17H32O2
分子量：268.24
尤其优选的结构(I)化合物包括甲基阿普利酮、二氢茉莉酮酸甲酯、二氢茉莉酮酸丙酯、γ-十二内酯、γ-十三内酯、γ-十四内酯、γ甲基十二内酯、γ甲基十三内酯、3-甲基-5-戊基-2-环己烯酮、3-甲基-5-戊基-2-环己烯醇和3-甲基-5-庚基-2-环己烯酮。
本发明的活性控制剂是对抗叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象的有效控制剂。叮咬性蝇类包括但不限于：沙蝇(sand fly)、厩蝇(stable fly)、鹿蝇(deer fly)、马蝇(horse fly)、黑蝇(black fly)和蠓。家蝇包括但不限于：普通家蝇和少见家蝇。蜱的实例包括但不限于鹿蜱(deer tick)、孤星蜱(lone star tick)和棕色犬蜱(brown dog tick)。蚂蚁包括但不限于木蚁(carpenter ant)、子弹蚁(bullet ant)、杰克跳蚁(Jack jumper ant)、法老蚁(Pharaohant)和火蚁(fire tick)。蟑螂包括但不限于美洲蟑螂(Americancockroach)、德国蟑螂(German cockroach)、东方蠊(Orientalcockroach)和热带蠊(tropical cockroach)。蜘蛛包括但不限于织网蛛(cob-web spinning spider)，如黑寡妇(Black Widow)。椿象包括但不限于棕色大理石纹椿(Brown Marmorated Stink Bug)、南方绿椿(Southern Green Stink Bug)、森林椿(Forest Bug)、菜椿(Harlequin Bug)和稻椿(Rice Stink Bug)。
用在任意控制剂或驱避制剂中的结构(I)活性化合物的量将取决于所使用的制剂的类型以及使用所述制剂所对抗的昆虫或害虫的类型，通常范围为惰性载体中按重量计约1％至约30％。
结构(I)的活性控制化合物可施加于衣物或织物的表面或浸渍在衣物或织物中。活性物质的量可以为约0.025g/ft2至约3.6g/ft2。当将结构(I)化合物用作针对蜱的毒物时，所述化合物将被施加于期望产生针对蜱的毒性作用的区域或环境中以使得在所述区域或环境中提供约0.025g/ft2至约4.79g/ft2。
通过以下实施例举例说明了本发明，但本发明不限于此。
通过J.Med.Entomol.43(6)，1248-1252(2006)中一般描述的以下方案来测定对沙蝇的控制。安排穿着短裤的志愿者坐下。使用皮肤标记模板(skin-marking template)和可洗墨水记号笔在志愿者每条腿的外部、上部和内部大腿位置处画出代表K&D模块的6个室的3cm×4cm底板开口的皮肤区域。6个经处理的矩形室各自代表随机块，每位志愿者在每条大腿上均具有三个块。将针对沙蝇巴氏白蛉(P.papatasi)的所有处理剂吸取到对象皮肤的4cm×5cm的矩形区域(因此被处理剂覆盖的皮肤区域在每个方向超出模板标记0.5cm)，其为55ul异丙醇/包含10％或5％化合物/ul异丙醇的处理剂。处理稍大区域确保了每个K&D模块下方的区域仅包含经处理皮肤。将单独用异丙醇处理的皮肤作为对照。在全部测试中，向K&D模块的相邻室中提供10只沙蝇。将装有沙蝇的K&D模块放在经处理的皮肤区域上方并打开所述区域上方K&D模块的活门(trap door)。在皮肤暴露5分钟后，关闭活门。记录每个室中沙蝇叮咬的数目。该测试的数据示出在表1中。叮咬百分比是与被设为100％的对照的叮咬相比的百分比。
表1
化合物 处理剂水平-10％ 处理水平5％
异丙醇(对照) 100％ 100％
甲基阿普利酮 0％ 9.9％
甲基阿普利醇 0％ 12.5％
二氢茉莉酮酸甲酯 -- 0％
二氢茉莉醇酸甲酯 0％ 0％
在10％浓度，所有受试化合物均具有完全驱避性。在5％，二氢茉莉酮酸甲酯和二氢茉莉醇酸甲酯依然驱避100％的沙蝇，而甲基阿普利酮和甲基阿普利醇分别驱避90.1％和87.5％。
使用以下测试方案来证明本发明的化合物在控制或驱避厩蝇中的效力。将100只混合性别的厩蝇的五个重复各自放在筛笼中。以厩蝇可以接近5个温暖的充血的膜壁的方式放置所述笼。用异丙醇中均为7％和15％的二氢茉莉酮酸甲酯、γ-十二内酯、甲基阿普利酮或或者作为对照的异丙醇处理所述膜。进行5次重复测试，每次重复时轮换驱避剂的位置。每次重复使用新一批厩蝇。因此，每种受试样品均在5个孔中的每个上测试，这使得可消除任何位置偏差。以2分钟间隔记录厩蝇探查每个孔的次数，记录20分钟。在20分钟观察期结束时对探查每个孔的总数进行计数，计算每种化合物的平均驱避性百分比。进行方差分析以比较在每个处理膜上探查的平均数。将对照的探查次数取为100％基线，受试化合物的百分比为与对照探查次数相比受试化合物的探查次数的百分比。结果在表2中给出。
表2
如上表所示，相对于对照所有经处理膜均驱避。在相同浓度下，甲基阿普利酮、二氢茉莉酮酸甲酯和γ-十二内酯各自的驱避性比更好。
还进行人体测试以证明本发明驱避剂对厩蝇的效力。还结合对薄荷烷-3，8-二醇(PMD)来使用结构(I)化合物进行测试以证明协同效应。通过每天向人对象的每条臂上施加两种昆虫驱避剂中的一种并将臂伸入包含50只厩蝇的笼中来测试两种昆虫驱避剂。暴露时间为每30分钟间隔暴露5分钟，直到第一次确认的叮咬持续。记录每次事件中的叮咬和探查，直到确认首次叮咬。
将厩蝇养殖在环境的温度、相对湿度和光周期下。从笼中抽出50只蝇的组并释放到16oz.杯子中，所述杯子具有筛盖，用于将蝇释放到两个测试笼中。测试对象在每个前臂上具有测量并标记用于处理的250cm2区域。经处理区域上方和下方的相邻区域被用外科胶带固定的弹性绷带保护。
所有驱避剂的施加率为0.65ml/250cm2至1ml/250cm2。驱避剂的实际使用量基于为250cm2处理区域提供彻底覆盖的量。使用微量吸液管或去掉针头的注射器施加驱避剂。然后用戴手套的手指将驱避剂均匀地涂抹在处理区域。在首次暴露之前，允许每位测试对象的前臂风干约30分钟。研究协调员或技术员协助测试对象将其手臂伸入到测试笼中，要非常小心而不擦到衣袖。两条处理的臂都伸入到笼中，每个笼中两个对象(4条臂)。测试对象将其经处理前臂暴露于测试笼中的蝇5分钟。然后对象在研究协调员或技术员的协助下从笼中取回其手臂。每条臂的暴露每30分钟重复一次，直到确定臂上的驱避剂不再有效(“衰竭”)或直到过去8小时，取这两者中发生早的。
在注意到首次确认的叮咬时，衰竭发生。当叮咬后接着同一暴露时期或随后的下次暴露时期内的二次叮咬时，确认的叮咬发生。二次叮咬成为确认的叮咬并将衰竭时间取为首次叮咬的时间。当确认的叮咬发生时，停止该臂上的测试。下表3中的结果是在两位不同测试对象上进行的两次试验的平均值。化合物在异丙醇中稀释。
表3
化合物 100％叮咬防护持续
15％对薄荷烷-3，8-二醇(PMD) 4.25小时
30％PMD 6.5小时
30％二氢茉莉酮酸丙酯(PDJ) 4小时
15％PMD和15％PDJ 8小时
30％γ甲基十三内酯 1.75小时
15％PMD和15％γ十三内酯 6.25小时
如上表所示，当与已知驱避剂如PMD组合时，本发明物质表现出协同作用。
为了证明本发明化合物对家蝇的效力，将50只家蝇的3个重复释放到1×1×1ft.的筛笼中。每个笼的底部内衬有棕色牛皮纸并被分成4个相等的象限。每个象限中装有临时的滤纸食物托盘。四张滤纸中的两张用驱避剂处理，两张用异丙醇处理。对照笼包含的滤纸为仅用异丙醇处理的4张滤纸。每30分钟记录停留在每个象限的滤纸上的蝇数，总共记录6小时。旋转所述笼以消除位置偏差。下表4示出了受试化合物的总驱避性。每种受试样品均在异丙醇中稀释。
表4
异丙醇中的受试样品 总驱避性％
5％二氢茉莉酮酸甲酯 52
5％二氢茉莉酮酸丙酯 52
7.5％二氢茉莉酮酸丙酯 23
5％甲基阿普利酮 45
5％γ十三内酯 80
5％δ十四内酯 76
7.5％γ十二内酯 100
7.5％γ十三内酯 94
7.5％γ十四内酯 80
7.5％γ十五内酯 87
7.5％γ十六内酯 39
在以下方案中确定对于棕色犬蜱的控制。将1”×3”的滤纸条放在用1ml每一种受试样品处理的铝箔片上并干燥。将每条经处理条的端部装订到同一尺寸的未处理的滤纸条上。将装订的条悬挂在托盘上方的垂直位置，经处理的一半通过金属夹连接在水平玻璃棒上。在垂直定位所述条时未经处理的一半处于下方。由供应商购得混合性别的棕色犬蜱血红扇头蜱(Rh加icephalus sanguineus)。每一处理方案使用5只蜱的5个重复，5个额外的重复用于对照。在用于测试之前，给予被运输到测试场地的蜱至少1天时间以适应“运输应激”。不使用表现迟钝或垂死的那些蜱试样。将合适的蜱从其容器中取出并允许其探查测试条的自由端。一旦出现在条上，观察其在条上向上的爬动，直到其接触经处理的纸。如果蜱一旦接触到经处理区域就转身、停止而不再继续前进或掉下，则将所述蜱归类为被驱避。如果其继续爬行到经处理条上(即使在短暂停留后)，则将所述蜱归类为未被驱避。对于每个重复，允许1分钟的最大观察时间用于蜱在到达经处理区域后作出响应。但是在测试期间，如果需要更长时间，可根据研究协调员的判断调整最大观察时间。在观察时间结束时，记录被驱避的蜱数。在合适时记录蜱的行为，例如是否在随时间的连续重复中出现受影响的或被驱避的蜱的数量增加。在每个处理参数结束后，通过打开排气扇并打开通向测试室的门使测试室通风5分钟。蜱只使用一次。计算出表现每一种行为的蜱的平均数并与对照重复进行比较。
如下表5所示，在本测试方案中，没有驱避剂的对照驱避0％的蜱。γ-十二内酯、甲基阿普利酮和二氢茉莉酮酸甲酯各自驱避100％的蜱。
表5
在异丙醇中的处理，除非另有说明 平均驱避％
对照 0
γ-十二内酯(纯) 100
γ十三内酯(7.5％) 100
甲基阿普利酮(纯) 100
甲基阿普利酮(7.5％) 100
二氢茉莉酮酸甲酯(纯) 100
7.5％二氢茉莉酮酸丙酯(PDJ) 96
7.5％PDJ/PMD＊52∶48比例 100
＊PMD＝对薄荷烷-3，8-二醇
另外，使用了第二驱避剂测定来评估针对棕色犬蜱的六种受试样品。使5只蜱的5个重复有机会探查未处理滤纸的垂直条，然后允许向上运动到用6种候选驱避剂中的一种或处理的滤纸的第二条垂直条。在对照情况下，第二个条用异丙醇处理。然后观察其响应于接触驱避剂造成的方向或行为的变化。记录被驱避或未驱避的蜱。化合物在异丙醇中稀释。下表6中示出了被驱避的蜱的百分比。
表6
处理 平均驱避％
对照 4
γ-十四内酯(15％) 92
二氢茉莉酮酸甲酯(15％) 100
二氢茉莉酮酸丙酯(15％) 100
甲基阿普利酮(15％) 100
DEET(7％) 96
使用以下方案来测试本发明化合物对蜱的毒性(死亡率)。对于每一种处理，进行5只犬蜱的5个重复。5只犬蜱的5个重复不接受任何处理并用作对照。将滤纸条放在铝箔片上并施加足够的每一种受试样品以彻底饱和所述纸。然后将纸卷起来并衬里于小瓶侧放在玻璃壳小瓶中。然后将同样用受试样品饱和的小纸圆盘放在小瓶底部。然后将棕色犬蜱血红扇头蜱引入到小瓶中，用内部涂有一些受试样品的铝箔覆盖所述小瓶。使保留在小瓶中的蜱在测试的持续时间内持续暴露于受试样品。在箔上戳有小孔用于透气。每一次对照重复进行上述相同程序，只是其未经处理。在测试的持续时间内，将对照与测试的重复放在相同区域。在24小时观察死亡率。将蜱分为活的(能够正常活动)、垂死的(被归类为垂死的蜱将显示出一些活动，但是无法以协调地方式爬行或者如果将其背部朝下放置则无法自行翻身)或死亡的(在物理刺激后不活动)。通过探测或震荡来验证所有死亡的蜱以确保其不能够活动，任何表现出肉眼可见的活动的蜱记录为垂死的。在24小时，蜱的死亡率在对照中为0％，γ-十二内酯为100％，甲基阿普利酮为100％，二氢茉莉酮酸甲酯为76％。参见表7中制成表的结果。
表7
使用以下方案测试法老蚂蚁。用受试样品或丙酮喷涂17”×23”边长的广告纸板的矩形片，除6”圆内部的区域之外。使经处理的广告纸板干燥。将5只工蚂蚁放在6”未处理圆的中央并允许其游走到圆外部的经处理表面上。记录释放后5分钟蚂蚁在经处理-未处理界面的行为。受试化合物在丙酮中稀释。
表8
使用以下方案证明本发明化合物在控制或驱避德国蟑螂中的效力。在每个用一种驱避剂物质处理的方形纸(站)上放置一个食物球。所述物质在丙酮中稀释到50％，并且也使用直的丙酮站。两个站放置在场地的同一侧。使蟑螂饥饿两天然后释放到场地中。使其选择进食任一个食物球。还使用了具有用丙酮处理的站和未处理站的对照场地。以30分钟的间隔记录场地内蟑螂的分布，记录4小时。通过未处理站上蟑螂数目与所述站上蟑螂的总数的对比来计算4小时时的驱避性。排除不进食的蟑螂。表9示出了这些结果。
表9
另外，通过以下方案下的强制暴露试验确定毒性。用受试化合物处理滤纸圆形物。将蟑螂释放到经处理的圆形物上并用倒置塑料圆筒覆盖在纸盘上。将蟑螂留在基底上24小时并检查死亡率。
表10
使用以下方案确定对黑寡妇蜘蛛的控制。准备一个测试容器，其包含两个卡片材料管掩蔽，一半用受试样品处理，另一半用异丙醇处理。将蜘蛛引入到管的中央。然后让蜘蛛选择向掩蔽的一端移动。第二天，记录其位置并与包含未处理的一半掩蔽的掩蔽的结果进行比较。
在测试当天，使用2oz泵喷雾瓶用受试样品溶液喷涂两个掩蔽中的一个。仅处理蜘蛛最可能接触的表面。因此，仅喷涂一个掩蔽管的内部，包括末端圆盘(蜘蛛不能接近掩蔽的外部)。对产品的总量进行称重并记录。允许经处理表面干燥最短1/2小时，或直到不能通过气味检测到溶剂。此时，组装掩蔽管。
卡片材料纸管掩蔽由2张半信纸大小的纸片(51/2”×81/2”)构建卷曲并用胶带连接在一起形成的短管。每个短管的一端覆盖有卡片材料纸的圆形物，而另一端随后与另一个半片的开口端用胶带连接，形成一个长管。每个纸圆具有穿在中央的孔用于观察，并且圆形物用透明塑料包裹膜和胶带和/或橡皮筋固定。经溶剂处理的一半在内壁和外壁具有用铅笔或具有防溶剂墨水的钢笔标记的“C”。在形成最终的管掩蔽之前，在每个片的一个边缘切一个半圆形孔，使得一旦两个管被用胶带粘在一起时，孔对应于管的顶部并处于连接处，用于引入蜘蛛。
以这种方式为每种受试样品准备25个场地。进行5只蜘蛛的5个重复。还准备25个额外的对照场地。其以相同的方式准备，只是待喷涂区域仅用异丙醇喷涂。
每一种受试制剂和对照选择5只蜘蛛的重复。视觉检查试样的整体身体状况。排除在测试开始前表现出不协调的活动的反应迟钝的蜘蛛或试样。将蜘蛛使用柔性镊子或利用油画笔(artist brush)进行少量引诱直接转移到容纳小瓶中。由于其同类相食的趋势，每个小瓶仅包含一只蜘蛛。在测试时间前将其一直保持在小瓶中。
在测试开始时，通过掩蔽管顶部的开口将蜘蛛直接放在中部并盖上所述开口，每个场地仅一只蜘蛛。在这样引入后，在短的时间观察蜘蛛的活动以观察蜘蛛在暴露于受试样品后是表现出大量骚动或病态的迹象。将其留置24小时，这段时间后记录其在场地中的位置。出现在经测试驱避剂处理的掩蔽内部的蜘蛛被认为是耐受的。
下表11总结了分布结果。
表11
在异丙醇中的5％化合物 驱避性％
二氢茉莉酮酸甲酯 87.5
二氢茉莉酮酸丙酯 62.5
甲基阿普利酮 37.5
γ十三内酯 75.0
γ十五内酯 75.0
为了证明本发明物质对棕色大理石纹椿(brown marmoratedstink bug，BMSB)的驱避性，建立5个重复的场地，其各自均具有两个半圆形滤纸(一个经处理，一个未经处理)。将经处理的半圆形滤纸放在每个测试场地的底部，紧挨未经处理的半圆形滤纸。两个半圆形滤纸对齐在一起以完全覆盖测试场地的底部。对照场地也以类似方式建立，只是两个均用丙酮处理。然后向经处理场地和对照场地二者中引入5只BMSB的5个重复。通过将其释放到场地中央，使BMSB选择经处理基底vs未经处理基底(或者未经处理vs对照场地未经处理)。在处理后24小时记录BMSB的驱避性。结果总结在下表12中。
表12
异丙醇中的制剂 24小时的驱避性％
二氢茉莉酮酸甲酯(2.5％) 74
二氢茉莉酮酸甲酯(5％) 100
二氢茉莉酮酸丙酯(2.5％) 80
二氢茉莉酮酸丙酯(5％) 100
γ-十二内酯(10％) 100
γ-十三内酯(5％) 70
γ-甲基十三内酯(2.5％) 80
γ-十四内酯(2.5％) 82
γ-十四内酯(5％) 91
对薄荷烷-3，8-二醇(2.5％) 80
尽管在本文中已参照本发明的具体实施方案描述了本发明，但是应理解可进行改变、修改和变化，而偏离本文中公开的发明构思的精神和范围。因此，旨在包括落在所附权利要求的精神和范围内的所有这些改变、修改和变化。

Claims (24)

1.用于控制或驱避选自叮咬性蝇类、家蝇、蜱、蚂蚁、跳蚤、蠓、蟑螂、蜘蛛和椿象的一种或更多种昆虫的方法，所述方法包括使所述昆虫与抑制有效量的至少一种结构(I)化合物相接触：
其中，
R选自-OH、＝O、-OC(O)R4、-OR6和-(OR6)2，其中每个R6独立地选自含有1至4个碳原子的烷基，并且R4是具有0至2个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
X是O或CH2，前提是当X是O时，R只能是＝O；
每个Z独立地选自(CH)和(CH2)；
y是选自1和2的数字；
R1选自H和具有0至2个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
R2选自H和具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基；
R3选自H、具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基、-(CH2)nOH、-C(O)OR5、-CH2C(O)OR7、-CH2C(O)R8、-C(O)NR9R10和-CH2C(O)NR11R12，
其中R5、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地选自H和具有0至3个双键和1至15个碳原子的支链或直链的、饱和或不饱和的烃基，并且n是1至12的整数；
环结构中2位和3位之间的键可以是单键或双键；并且
其中，结构(I)化合物含有11至20个碳原子，只有当R是＝O、X＝CH2并且y是1时，所述结构(I)化合物含有13至20个碳原子。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构(I)化合物在所述化合物中具有12至16个碳原子。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种结构(I)化合物是这样的化合物，其中：
R选自-OH和＝O，X是CH2，y是1或2，每个Z选自(CH)和(CH2)，所述环中2位和3位之间的键是单键，R1和R2中的一个是H或-CH3，并且R1和R2中的另一个是含有9至15个碳原子和0至3个双键的烃基，并且R3是H。
4.权利要求1所述的方法，其中所述至少一种结构(I)化合物是这样的化合物，其中
R选自-OH和＝O，X是CH2，y是1或2，每个Z选自(CH)和(CH2)，所述环中2位和3位之间的键是单键或双键，R1和R2中的一个是H，并且R1和R2中的另一个是含有9至15个碳原子和0至3个双键的烃基，并且R3选自-C(O)OR5和-CH2C(O)R8，其中R5和R8各自选自含有1至6个碳原子的烃基。
5.根据权利要求4所述的方法，其中R是＝O，y是1，所述环中2位和3位之间的键是单键，并且R2和R5各自是-CH3。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种结构(I)化合物是这样的化合物，其中
R是＝O，X是O，y是1或2，每个Z选自(CH)和(CH2)，所述环中2位和3位之间的键是单键或双键，R1和R2中的一个是H，并且R1和R2中的另一个是含有9至15个碳原子和0至3个双键的烃基，并且R3选自-C(O)OR5和-CH2C(O)R8，其中R5和R8各自选自含有1至6个碳原子的烃基，并且其中所述结构(I)化合物中的碳原子总数为11至17。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述环中2位和3位之间的键是单键，并且R5和R7各自选自含有3至5个碳原子的烃基。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述环中2位和3位之间的键是单键，并且R5和R7各自是-CH3。
9.根据权利要求1所述的方法，其中至少一种结构(I)化合物是这样的化合物，其中
R是＝O，X是O，y是1或2，每个Z选自(CH)和(CH2)，所述环中2位和3位之间的键是单键，R1是含有5至13个碳原子的烷基，R2选自H或-CH3，R3是H。
10.根据权利要求9所述的方法，其中
R1是5至10个碳原子的烷基，从而使得所述结构(I)化合物含有总共11至14个碳原子。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构(I)化合物选自：
(Z)-2-(3-氧代-2-(戊-2-烯基)环戊基)乙酸甲酯
化学式：C13H20O3
分子量：224.30
茉莉酮酸甲酯
2-(3-羟基-2-戊基环戊基)乙酸甲酯
化学式：C13H24O3
分子量：228.33
二氢茉莉醇酸甲酯
2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酸甲酯
化学式：C13H22O3
分子量：226.31
二氢茉莉酮酸甲酯
2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酸乙酯
化学式：C14H24O3
分子量：240.34
二氢茉莉酮酸乙酯
2-(3-羟基-2-戊基环戊基)乙酸丙酯
化学式：C15H28O3
分子量：256.38
二氢茉莉醇酸丙酯
2-(3-羟基-2-戊基环戊基)乙酸乙酯
化学式：C14H26O3
分子量：242.35
二氢茉莉醇酸乙酯
2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酸丙酯
化学式：C15H26O3
分子量：254.37
二氢茉莉酮酸丙酯
2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酸3-甲基丁-2-烯酯
化学式：C17H28O3
分子量：280.40
二氢茉莉酮酸异戊烯酯
2-(3-羟基-2-戊基环戊基)乙酸3-甲基丁-2-烯酯
化学式：C17H30O3
分子量：282.42
二氢茉莉醇酸异戊烯酯
2-(3，3-二甲氧基-2-戊基环戊基)乙酸甲酯
化学式：C15H28O4
分子量：272.38
二氢茉莉酮酸甲酯二甲基缩酮
N，N-二乙基-2-(3-氧代-2-戊基环戊基)乙酰胺
化学式：C16H29NO2
分子量：267.41
MDJ酰胺
和
3-(2-羟基乙基)-2-戊基环戊醇
化学式：C12H24O2
分子量：200.32
甲基二氢茉莉二醇。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构(I)化合物选自：
5-辛基二氢呋喃-2(3H）-酮
化学式：C12H22O2
分子量：198.30
γ-十二内酯
5-壬基二氢呋喃-2(3H）-酮
化学式：C13H24O2
分子量：212.33
γ-十三内酯
5-癸基二氢呋喃-2(3H)-酮
化学式：C14H26O2
分子量：226.36
γ-十四内酯
6-壬基四氢-2H-吡喃-2-酮
化学式：C14H26O2
分子量：226.36
δ-十四内酯
γ甲基十二内酯
5-辛基二氢-5-甲基-2(3H)-呋喃酮
γ甲基十三内酯
5-甲基-5壬基二氢呋喃-2(3H)-酮
4-甲基-4壬基γ丁内酯
C14内酯
化学式：C15H28O2
分子量：240.38
γ十五内酯
和
γ十七内酯
化学式：C17H32O2
分子量：268.24。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构(I)化合物选自：
(E)-2-(3，7-二甲基辛-2，6-二烯基)环戊酮
化学式：C15H24O
分子量：220.35
阿普利酮
(E）-2-(3，7-二甲基辛-2，6-二烯基)环戊醇
化学式：C15H26O
分子量：222.37
阿普利醇
2-((2E，6E)-3，7-二甲基壬-2，6-二烯基)环戊酮
化学式：C16H26O
分子量：234.38
甲基阿普利酮
2-((2E，6E)-3，7-二甲基壬-2，6-二烯基)环戊醇
化学式：C16H28O
分子量：236.39
甲基阿普利醇
2-(3，7-二甲基壬基)环戊酮
化学式：C16H30O
分子量：238.41
四氢甲基阿普利酮
和
2-(3，7-二甲基壬基)环戊醇
化学式：C16H32O
分子量：240.42
四氢甲基阿普利醇。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构(I)化合物选自：
化学式：C11H18O
分子量：166.26
3-甲基-5-丁基-2-环己烯酮
化学式：C11H18O
分子量：166.26
3-甲基-5-异丁基-2-环己烯酮
化学式：C12H20O
分子量：180.29
3-甲基-5-戊基-2-环己烯酮
化学式：C13H22O
分子量：194.31
3-甲基-5-己基-2-环己烯酮
化学式：C14H24O
分子量：208.34
3-甲基-5-庚基-2-环己烯酮
化学式：C13H20O
分子量：192.30
3-甲基-5-(z-3-己烯基)-2-环己烯酮
化学式：C11H20O
分子量：168.28
3-甲基-5-异丁基-2-环己烯-1-醇
3-甲基-5-戊基-2-环己烯-1-醇
化学式：C12H22O
分子量：182.30
3-甲基-5-庚基-2-环己烯-1-醇
化学式：C14H26O
分子量：210.36。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构(I)化合物选自：
2-((2E，6E)-3，7，11-三甲基十二碳-2，6，10-三烯基)环戊酮
化学式：C20H32O
分子量：288.47
法呢基环戊酮
2-((2E，6E)-3，7，11-三甲基十二碳-2，6，10-三烯基)环戊醇
化学式：C20H34O
分子量：290.48
法呢基环戊醇
3-(2-氧代丙基)-2-戊基环戊酮
化学式：C13H22O2
分子量：210.31
戊基环戊酮丙酮。
15.根据权利要求1所述的方法，其中将所述至少一种结构(I)化合物施加于衣物或织物的表面或浸渍到衣物或织物中。
16.根据权利要求1所述的方法，其中将所述至少一种结构(I)化合物以擦拭剂、洗剂、乳膏剂、油剂或喷雾剂的形式施加于皮肤。
17.根据权利要求1所述的方法，其中将所述至少一种结构(I)化合物施加于清洁用品。
18.根据权利要求1所述的方法，其中使所述昆虫与和选自(N，N-二乙基-间甲苯酰胺)和对薄荷烷-3，8-二醇的化合物组合的至少一种结构(I)化合物相接触。
19.根据权利要求1所述的方法，其中蜱与所述至少一种结构(I)化合物的接触对所述蜱产生毒性。
20.根据权利要求1所述的方法，其中蟑螂与所述至少一种结构(I)化合物的接触对所述蟑螂产生毒性。
21.权利要求1所述的方法，其用于获得对所述昆虫的毒性，其中所述至少一种结构(I)化合物含有11至17个碳原子。
22.权利要求1所述的方法，其用于获得对所述昆虫的毒性，其中所述至少一种结构(I)化合物含有11至14个碳原子。
23.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种结构(1)化合物选自：甲基阿普利酮、二氢茉莉酮酸甲酯、二氢茉莉酮酸丙酯、γ-十二内酯、γ-十三内酯、γ-十四内酯、γ甲基十二内酯和γ甲基十三内酯、3-甲基-5-戊基-2-环己烯酮、3-甲基-5-戊基-2-环己烯醇和3-甲基-5-庚基-2-环己烯酮。
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