CN106831682B - 卤素香豆素类衍生物、猛水蚤杀灭剂、制备方法及其应用 - Google Patents

卤素香豆素类衍生物、猛水蚤杀灭剂、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种卤素香豆素类衍生物，其特征在于：所述的衍生物的结构式为：

Description

卤素香豆素类衍生物、猛水蚤杀灭剂、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种卤素香豆素类衍生物，以及该衍生物的具体应用、利用该衍生物制备的猛水蚤杀灭剂，以及该衍生物和该猛水蚤杀灭剂的制备方法。
背景技术
猛水蚤是甲壳纲猛水蚤目(Harpacticoida)一些种类的统称，为海洋小型底栖动物中的优势类群。在鲍鱼、海参、虾、蟹育苗生产中，有些种类大量繁殖，给苗种前期生产带来严重的危害。危害主要体现在两个方面：一是猛水蚤在水体中过度孳生，不但消耗大量氧气，致使水体缺氧，而且与养殖鲍苗、参苗竞争饵料，同时由于单胞藻的缺乏，氨氮无法被利用，造成养殖苗种中毒；二是猛水蚤大量繁殖，对鲍苗、参苗、蜕皮虾蟹苗均咬食伤害，造成苗种培育过程大量死亡。因此，在生产中，对猛水蚤的杀灭是苗种培育中关键环节之一。
目前，在苗种生产中主要采用两种方法杀灭猛水蚤：一是通过对养殖用水的过滤进行阻断；二是主要采用如敌百虫、菊酯类等农药进行海水苗种池中猛水蚤的杀灭。上述两种方法均存在不足之处：第一种方法不但生产成本高，而且不适应苗种的大规模培育对养殖用水的大水量要求；第二种方法使用的农药除本身对养殖鲍、海参、虾、蟹等造成毒害以外，还对养殖水环境造成严重的污染，威胁人类食品安全。因此，为有效杀灭猛水蚤，应用绿色无公害的药物成为控制孳生的重要手段。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种卤素香豆素类衍生物，以及该衍生物的制备方法和具体应用，同时还提出了一种利用该衍生物制备的猛水蚤杀灭剂和该杀灭剂的制备方法。
本发明的技术解决方案是：一种卤素香豆素类衍生物，其特征在于：所述的衍生物的结构式为：，
所述衍生物的名称为4-甲基-7-[6-溴己氧基]香豆素。
一种如上所述的卤素香豆素类衍生物的制备方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：向圆底烧瓶中加入一定质量的7-羟基香豆素、无水K2CO3和1,6-二溴己烷，三者质量比约为1:3:5，然后加入一定量的无水丙酮，于60-65℃的条件下回流反应20-24 h，反应后减压蒸除丙酮，得到中间产物A，向中间产物A中加入一定量的纯水，并用氯仿进行萃取，氯仿相用无水硫酸钠干燥后减压浓缩得粗品，粗品经硅胶柱层析分离纯化，得到的卤素香豆素类衍生物，即为4-甲基-7-[6-溴己氧基]香豆素。
一种如上所述的卤素香豆素类衍生物在制备猛水蚤杀灭剂中的应用。
一种猛水蚤杀灭剂，其特征在于：所述的猛水蚤杀灭剂由以下重量百分比的原料组成：
4-甲基-7-(6-溴己氧基)香豆素 40-60%，
分散剂 3-7%，
润湿剂 3-7%，
载体 30-50%，
所述的分散剂为Morwet D-400，所述的润湿剂为Morwet EFW，所述的载体为硅藻土。
一种如上所述的猛水蚤杀灭剂的制备方法，其特征在于：取4-甲基-7-(6-溴己氧基)香豆素，将其与润湿剂和分散剂混合，并搅拌均匀，然后向其中加入硅藻土，搅拌均匀，即获得猛水蚤杀灭剂。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
香豆素类化合物是一类重要的有机杂环化合物，具有抗凝血、抗肿瘤、杀虫、抑菌、抗病毒等的生物学活性，广泛的应用于医药和农药领域。不仅如此，该类化合物还表现出对非靶标生物毒性低等特点，具有重要的开发前景。卤素香豆素类衍生物是在香豆素类化合物中引入卤素功能团，具有更优的生物活性和安全性，本发明开发了卤素香豆素类衍生物的新的用途，开拓了其新的应用领域，而利用这种衍生物为有效成分的猛水蚤的杀灭剂，对养殖动物的毒性低，能够一次性、彻底的杀灭猛水蚤，效果显著，同时各个原料的成本低廉，获得容易，且使用方法简单、便捷，因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。
附图说明
图1为本发明所述的卤素香豆素类衍生物的合成路线示意图。
具体实施方式
下面将说明本发明的具体实施方式。如图1所示：
（一）卤素香豆素类衍生物的制备
（1）试验方法
参见图1，将5.28 g （30 mmol）购买得到的4-甲基-7-羟基香豆素、13.8 g无水K2CO3（100 mmol）以及120 mL无水丙酮加入到250 mL圆底烧瓶中，室温搅拌2 h后，向所述圆底烧瓶中再加入22 g（90 mmol）1,6-二溴己烷，60℃下回流反应24 h。减压蒸除反应体系中的无水丙酮（45℃，0.05 MPa负压），向所述圆底烧瓶中加入100 mL蒸馏水，得混合液，混合液用氯仿萃取（150mL×4），合并下层有机相；向有机相中加入20-30 g无水硫酸钠静置过夜，过滤除去硫酸钠固体、减压浓缩（45℃，0.05 MPa负压）得固体化合物粗品。粗品经硅胶柱层析（V石油醚：V乙酸乙酯=4:1）分离纯化，TLC检测收集含有目标化合物的洗脱部分，减压浓缩除去洗脱试剂（55℃，0.05 MPa负压），得7.44 g白色针状固体（产率73.37%）。
（2）结果
化合物结构数据列于表1中：
表1 4-甲基-7-[6-溴己氧基]香豆素的1H NMR、13C NMR与ESI-MS数据
1H NMR (500 MHz, CDCl3) 13C NMR (126 MHz, CDCl3) ESI-MS(m/z)
7.49-7.47 (d), 6.86-6.84 (dd), 6.80-6.79 (d), 6.12 (s), 4.03-4.01 (t), 3.44-3.41 (t), 1.91-1.89 (m), 1.85-1.82 (m), 1.64 (s),1.53-1.52 (m). 162.29, 161.38, 155.48, 152.60, 125.61, 113.65,112.75, 112.04, 101.57, 68.50, 33.71, 32.76, 28.97,28.00, 25.36, 18.72. 337.55[M]+
本发明提供的化合物的制备方法有较高的产率。
从表1可以确定化合物的结构，即通过williamson反应合成化合物1，表1中氢谱中4.03-1.82，碳谱中的33.71-25.36为烷烃侧链的化学位移，这证明反应的正确性。
（二）猛水蚤杀灭剂活性测定
（1）取按照上述步骤获得的4-甲基-7-(6-溴己氧基)香豆素，将其与润湿剂MorwetEFW、分散剂Morwet D-400充分混合，并搅拌均匀，然后向其中加入作为载体的硅藻土，再次搅拌均匀后，获得猛水蚤杀灭剂，其中各个原料按照以下百分比组成：
4-甲基-7-(6-溴己氧基)香豆素 48%，
分散剂 5%，
润湿剂 5%，
载体 42%。
（2）药液配制
准确称取猛水蚤杀灭剂20.0 g，置于1000 mL容量瓶中，加蒸馏水溶解并定容，即得浓度为20 mg/mL的待测药液，4℃冰箱保存，备用。
（3）试验动物
试验用海参取自大连海宝渔业有限公司养殖基地，体质健壮，规格均一，平均体重5.67 g/头。在水箱中暂养7 d，每天投喂专用饵料1次。
试验所用猛水蚤采集于大连海宝渔业有限公司养殖基地水域。
（4）试验方法
采用静水式试验法，每个塑料水箱（规格30×30×40 cm）加入经过滤的海水20 L，pH 7.2，控制水温为16±1℃。试验开始时，首先根据试验所设立的浓度（0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5 g/m3）分别加入到水体中，搅拌均匀。每组加入试验用海参10头和猛水蚤约4000只，试验过程要求保持水中溶氧在5 mg/L以上。48 h后统计猛水蚤杀灭率和海参死亡率。猛水蚤统计死亡率方法为：取样时，充分搅拌混合水体后，立即随机取1 L水至烧杯中，统计猛水蚤存活和死亡数，大约计算出每组试验的猛水蚤死亡率。试验重复3次，并设对照组。
（5）结果
卤素香豆素猛水蚤杀灭剂，在48 h杀灭猛水蚤的结果见表2。从表2可以看出，当浓度为1.5 g/m3时，杀灭率为54.3%；当浓度大于3.5 g/ m 3时，其杀灭率可达100%；在试验浓度范围内（1.5-4.5 g/m3），试验海参48 h内均没有出现中毒现象，对照组中猛水蚤从第6 h开始出现死亡，在48 h内死亡率小于5%。以上结果表明该制剂是一种猛水蚤杀灭效果良好且对海参安全的具有良好应用前景的生物渔药。
表2 卤素香豆素猛水蚤杀灭剂在48 h对猛水蚤杀灭效果
（三）卤素香豆素猛水蚤杀灭剂的安全性评价
（1）试验动物
试验所用海参选取于大连海宝渔业有限公司养殖基地，体质健壮，规格均一，平均体重5.27 g。在水箱中暂养7 d左右，每天投喂1次。待适应环境条件后再进行毒性试验。
（2）试验方法
采用静水式试验法，每个塑料水箱（规格60×60×80 cm）加入经过滤的海水100L，pH 7.2，控制水温为16±1℃。先加入试验药液充分混匀后再加入试验用海参，每水箱放养50头。放养海参后，要求保持水中溶氧在5 mg/L以上。为了保持恒定的药物浓度，每隔24h换水重新加药。首先，在反复进行预试验基础上，确定正式试验药液浓度的大致范围，即试验海参在24 h内全部中毒死亡的药液浓度（17.0 mg/L）和96 h内不发生死亡的药液浓度(10.0 mg/L)。在药液浓度10.0～17.0 mg/L范围内按浓度对数等差（公差d=1.0 mg/L）插入七个浓度试验组和设立一个空白对照组，进行正式试验，观察各浓度下试验海参的中毒死亡情况。试验重复3次。在48小时后，记录海参存活数量并计算死亡率。在根据SPSS的probit模块计算LC50。
（3）结果
卤素香豆素猛水蚤杀灭剂对海参的半数致死浓度值（LC50 mg/L）为13.7 mg/L(95%置信区间为11.4-15.9 mg/L)。
从结果显示，卤素香豆素猛水蚤杀灭剂的安全浓度不是很高，但是，实际中，浓度在10.0 mg/L的情况下，48 h海参没有出现死亡。综合考虑，卤素香豆素作为猛水蚤杀灭剂具有很好的推广价值。

Claims (3)

1.一种卤素香豆素类衍生物在制备猛水蚤杀灭剂中的应用，所述的衍生物的结构式为：，
所述衍生物的名称为4-甲基-7-（6-溴己氧基）香豆素。
2.一种猛水蚤杀灭剂，其特征在于：所述的猛水蚤杀灭剂由以下重量百分比的原料组成：
4-甲基-7-（6-溴己氧基)香豆素 40-60%，
分散剂 3-7%，
润湿剂 3-7%，
载体 30-50%，
所述的分散剂为Morwet D-400，所述的润湿剂为Morwet EFW，所述的载体为硅藻土。
3.一种如权利要求2所述的猛水蚤杀灭剂的制备方法，其特征在于：取4-甲基-7-(6-溴己氧基)香豆素，将其与润湿剂和分散剂混合，并搅拌均匀，然后向其中加入硅藻土，搅拌均匀，即获得猛水蚤杀灭剂。
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Synthesis and antimycobacterial activity of 7-O-substituted-4-methyl-2H-2-chromenone derivatives vs Mycobacterium tuberculosis;Sook Wah Yee等;《Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry》;20081003;第20卷(第2期);参见第112页图2 *

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