CN114409664B - 一种螺杂环四氢吡喃化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种螺杂环四氢吡喃化合物及其制备方法和应用，其结构如式(Ⅰ)所示。其具有稳定的化学性质，具有更高的杀虫活性，且在较低药剂浓度下也具有优良的杀虫活性，尤其对蚜虫和红蜘蛛具有较高的杀虫活性，是一种新颖高效的生物农药，可缓解病虫害对螺虫乙酯或阿维菌素类药物的抗药性，具有很高的农药研究价值，在农业上具有广阔的应用前景。

Description

一种螺杂环四氢吡喃化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及农用化学品及制备技术领域，尤其涉及一种螺杂环四氢吡喃化合物及其制备方法和应用。
背景技术
螺环化合物具有刚性结构，结构稳定，在医药、农药、高分子粘合剂等众多领域均有重要应用。螺环化合物的两环平面互相垂直，对于杂环螺环化合物可能还具有螺共轭、螺超共轭或异头效应等一般有机化合物不具有的特殊性质。在一定条件下，由于手性轴的存在，能构成不对称分子或非对称分子，手性螺环刚性强，不易消旋，这是手性碳无法比拟的。因此，近年来，螺环化合物在医学及生物学领域具有广阔的应用前景，许多螺环化合物是医药和农药的重要中间体。
螺虫乙酯是目前农药领域应用较多的螺环化合物，属于季酮酸类化合物，与Bayer公司的杀虫杀螨剂螺螨酯和螺甲螨酯属同类化合物，螺虫乙酯具有独特的作用特征，是迄今具有双向内吸传导性能的杀虫剂之一，可有效防治各种刺吸式口器害虫，如蚜虫、蓟马、木虱、粉蚧、粉虱和介壳虫等，具有广谱高效、持效期长的优点，是目前应用较多的一类防治病虫害的农药。
但是，螺虫乙酯在较低用药浓度时防治病虫害的效果明显下降，且近年来随着螺虫乙酯的使用逐渐增多，病虫害的抗药性也逐渐增强。因此，设计合成一种新型的螺环化合物以降低病虫害的抗药性，且为农药领域提供更多的高效候选化合物具有十分重要的意义。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种螺杂环四氢吡喃化合物及其制备方法和应用。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种螺杂环四氢吡喃化合物，其结构如式(Ⅰ)所示：
其中，R为甲基、乙基或异丙基；X为H、F、Cl或Br。
本发明设计合成了一种新型螺杂环四氢吡喃化合物，其具有稳定的化学性质，具有更高的杀虫活性，且在较低药剂浓度下也具有优良的杀虫活性，尤其对蚜虫和红蜘蛛具有较高的杀虫活性，是一种新颖高效的生物农药，可缓解病虫害对螺虫乙酯或阿维菌素类药物的抗药性，具有很高的农药研究价值，在农业上具有广阔的应用前景。
优选的，所述螺杂环四氢吡喃化合物的结构式为：
本发明还提供了一种螺杂环四氢吡喃化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤a，惰性溶剂a中，将糠醇与间氯过氧苯甲酸进行扩环反应，反应结束后向体系中加入有机碱与继续进行乙酰化反应，得5-羰基-5,6-二氢-2H-吡喃-2-基乙酸酯；其中，R1为氯或乙酸基；
步骤b，惰性溶剂a中，将5-羰基-5,6-二氢-2H-吡喃-2-基乙酸酯与R-OH在SnCl4催化下进行取代反应，得式(Ⅱ)所示的化合物；其中，R为甲基、乙基或异丙基；
步骤c，惰性溶剂b中，将式(Ⅱ)所示的化合物经催化加氢，得式(Ⅲ)所示化合物；
步骤d，极性溶剂中，将式(Ⅲ)所示化合物、碱金属氰化物和铵盐进行Bucherer-Bergs反应，得式(Ⅳ)所示化合物；然后将式(Ⅳ)所示化合物在碱性水溶液中进行水解反应，得式(Ⅴ)所示化合物；
步骤e，甲醇溶剂中，式(Ⅴ)所示化合物与氯化亚砜进行甲酯化反应，得式(Ⅵ)所示化合物；
步骤f，惰性溶剂c中，式(Ⅵ)所示化合物与式(Ⅶ)所示化合物在有机碱的作用下，进行酰化反应，得式(Ⅷ)所示化合物；然后向体系中加入碱金属氢化盐继续进行关环反应，得式(Ⅸ)所示化合物；
步骤g，将式(Ⅸ)所示化合物与氯甲酸乙酯在有机碱的作用下，进行酯化反应，得式(Ⅰ)所示化合物。具体反应路线如下所示：
优选的，步骤a中，所述惰性溶剂a为二氯甲烷或二氯乙烷，其加入量为糠醇质量的3-10倍。
优选的，步骤a中，所述间氯过氧苯甲酸与糠醇的摩尔比为1:1-1.5:1。
优选的，步骤a中，所述与糠醇的摩尔比为1.05:1-1.2:1。
优选的，步骤a中，所述有机碱为三乙胺、四甲基乙二胺或吡啶，其与糠醇的摩尔比为1.05:1-1.2:1
优选的，所述扩环反应和乙酰化反应的温度均为0℃-5℃，所述扩环反应的时间为6h-8h，所述乙酰化反应的时间为1.5h-2h。
优选的，步骤b中，所述取代反应的温度为20℃-30℃，反应时间为3h-4h。
优选的，步骤b中，所述惰性溶剂溶剂a为二氯甲烷或二氯乙烷。
优选的，步骤b中，所述R-OH与糠醇的摩尔比为1:1-2:1。
优选的，步骤b中，SnCl4与糠醇的摩尔比为0.3:1-1:1。
优选的，步骤c中，所述惰性溶剂b为乙酸乙酯或四氢呋喃，其加入量为式(Ⅱ)所示化合物质量的3-5倍。
优选的，步骤c中，加氢催化剂为5％钯碳催化剂，其与式(Ⅱ)所示化合物的质量比为0.001:1-0.01:1。
示例性的，步骤c中，催化加氢在常温常压进行。
优选的，步骤d中，所述极性溶剂为水、甲醇、四氢呋喃或乙醇，其与式(Ⅲ)所示化合物的质量比为2.0:1-5:1。
优选的，步骤d中，所述碱金属氰化物为***、***或氰化铵。
优选的，步骤d中，所述铵盐为碳酸铵或碳酸氢铵。
进一步优选的，步骤d中，式(Ⅲ)所示化合物、碱金属氰化物和铵盐的摩尔比为1:1:1-1:2:4。
优选的，步骤d中，所述Bucherer-Bergs反应的温度为0℃-60℃，反应时间为5h-12h。
优选的，步骤d中，所述水解反应的温度为80℃-100℃，水解反应的时间为6h-10h。
示例性的，步骤d中，所述碱性水溶液为浓度为10wt％-20wt％的氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氢氧化钙水溶液。
优选的，步骤d中，式(Ⅳ)所示化合物与碱的摩尔比为1:1-1:1.5。
优选的，步骤e中，所述甲酯化反应的温度为-5℃-0℃，反应时间为3h-5h。
优选的，步骤e中，所述氯化亚砜采用缓慢滴入的方式加入式(Ⅴ)所示化合物的溶液中。
优选的，步骤e中，所述式(Ⅴ)所示化合物与氯化亚砜的摩尔比为1:1-1:1.5。
优选的，步骤a中，所述甲醇的加入量为式(Ⅴ)所示化合物质量的3-10倍。
优选的，步骤f中，所述有机碱为三乙胺、四甲基乙二胺或吡啶，其与式(Ⅵ)所示化合物的摩尔比为1:1-1.15:1。
优选的，步骤f中，所述惰性溶剂c为甲苯、二氯甲烷或二氯乙烷，其与式(Ⅵ)所示化合物的质量比为4-10:1。
优选的，步骤f中，所述碱金属氢化盐为氢化钠或氢化钾，其与式(Ⅵ)所示化合物的摩尔比为2:1-2.3:1。
优选的，步骤f中，所述酰化反应的温度为-5℃-0℃，反应时间为1h-1.5h。
优选的，步骤f中，所述关环反应的温度为-5℃-0℃，反应时间为3h-5h。
示例性的，步骤f中，当X为卤素时，式(Ⅶ)所示化合物的制备方法包括如下步骤：
S101，第一惰性溶剂中，将2,5-二甲基苯乙酸与N-氯代丁二酰亚胺在引发剂的作用下，于60℃-80℃反应4-6h，得氯代2,5-二甲基苯乙酸；
第一惰性溶剂中，将2,5-二甲基苯乙酸与N-溴代丁二酰亚胺在引发剂的作用下，于60℃-80℃反应4-6h，得溴代2,5-二甲基苯乙酸；
S102，第二惰性溶剂中，将氯代2,5-二甲基苯乙酸或溴代2,5-二甲基苯乙酸与氟化钠于120℃-150℃反应5h-8h，得氟代2,5-二甲基苯乙酸；
S103，第三惰性溶剂中，将卤代2,5-二甲基苯乙酸与氯化亚砜在催化剂的作用下，于0℃-30℃反应0.5-2h，式(Ⅶ)所示化合物；
其中，所述卤代2,5-二甲基苯乙酸为步骤1制备的氯代2,5-二甲基苯乙酸或溴代2,5-二甲基苯乙酸，或步骤2制备的氟代2,5-二甲基苯乙酸。
进一步地，步骤S101中，所述第一惰性溶剂为1,2-二氯乙烷或二甲基甲酰胺，其与2,5-二甲基苯乙酸的质量比为4:1-10:1。
进一步地，步骤S101中，所述N-氯代丁二酰亚胺或N-溴代丁二酰亚胺与2,5-二甲基苯乙酸的摩尔比为1:1-2:1。
进一步地，步骤S101中，所述引发剂为偶氮二异丁腈，其与2,5-二甲基苯乙酸的摩尔比为0.05:1-0.1:1。
进一步地，步骤S102中，所述第二惰性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺，其与卤代2.5-二甲基苯乙酸的质量比为3:1～6:1。
进一步地，步骤S102中，所述氟化钠与氯代2,5-二甲基苯乙酸或溴代2,5-二甲基苯乙酸的摩尔比为1:1-3:1。
进一步地，步骤S103中，所述第三惰性溶剂为二氯甲烷或1,2-二氯乙烷，其与卤代2,5-二甲基苯乙酸的质量比为3:1～10:1。
进一步地，步骤S103中，所述催化剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺，其与卤代2,5-二甲基苯乙酸的质量比为0.001:1～0.01:1。
进一步地，步骤S103中，所述氯化亚砜与卤代2,5-二甲基苯乙酸的摩尔比为1:1-1.5:1。
优选的，步骤g中，所述有机碱为三乙胺、四甲基乙二胺或吡啶，其与式(Ⅸ)所示化合物的摩尔比为1.05:1-1.2:1。
优选的，步骤g中，所述式(Ⅸ)所示化合物与氯甲酸乙酯的摩尔比为1:1-1:1.1。
优选的，步骤g中，所述酯化反应的温度为-5℃-0℃，反应时间为0.5h-1h。
示例性的，步骤f中，当X为H时，式(Ⅶ)所示化合物的制备方法包括如下步骤：
第三惰性溶剂中，将2,5-二甲基苯乙酸与氯化亚砜在催化剂的作用下，于0℃-30℃反应0.5-2h，式(Ⅶ)所示化合物。
本发明还提供了上述螺杂环四氢吡喃化合物在防治植物病虫害中的应用。
优选的，式(Ⅰ)所述的螺杂环四氢吡喃化合物对蚜虫和红蜘蛛具有较高的防治效果。
式(Ⅰ)所述的螺杂环四氢吡喃化合物可应用于农业病虫害的防治，对于蚜虫和红蜘蛛具有较高的防治效果。
本发明还提供了一种防治蚜虫或红蜘蛛的药物组合物，包括式(Ⅰ)所述的螺杂环四氢吡喃化合物。
作为药物活性成分用于防治农作物病虫害时，可有多种使用方法或技术。如将式(Ⅰ)所述的螺杂环四氢吡喃化合物与农药领域常规的助剂制成多种剂型，如乳油剂、颗粒剂或粉剂等，采用常规的农药施用方法，如浸渍或喷洒等，施用在植物根茎或叶片上对病虫害进行防治，药剂浓度在0.75mg/L-0.04mg/L均对蚜虫或红蜘蛛有较高的防治效果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种式(Ⅲ)所示的化合物的制备方法：
向1L四口瓶中加入500g二氯甲烷、68.7g糠醇(0.7mol)，控温0-5℃，加入间氯过氧苯甲酸173g(1.0mol)，保温搅拌反应6h，过滤除去不溶物，控制所得澄清母液的温度为0-5℃，加入三乙胺80.8g(0.8mol)，搅拌10min，缓慢滴入乙酰氯60.4g(0.77mol)，滴完后保温反应2h，然后向反应液中加入50mL饱和碳酸氢钠溶液，搅拌30min，分液，水层用二氯甲烷30mL×2次萃取，合并有机相，无水硫酸镁干燥，得5-羰基-5,6-二氢-2H-吡喃-2-基乙酸酯的二氯甲烷溶液；
向干燥后的5-羰基-5,6-二氢-2H-吡喃-2-基乙酸酯的二氯甲烷溶液中加入异丙醇84g(1.4mol)，室温条件下缓慢滴入91g(0.35mol)SnCl4，搅拌反应4h后，向反应液中加入饱和碳酸氢钠溶液50mL，搅拌30min，分液，水相用乙酸乙酯30mL×2次萃取，合并有机相，无水硫酸镁干燥后浓缩至干；
将所得产物用250g乙酸乙酯溶解，用无水硫酸镁干燥后加入500mL反应瓶中，加入5％Pd/C催化剂0.5g，反应瓶加上氢气球，由氢气球提供氢气，室温下搅拌反应1.5h，过滤除去催化剂，将母液浓缩后经柱层析纯化(洗脱液为体积比10:1的乙酸乙酯和正己烷)，减压蒸馏，得无色油状物，即式(Ⅱ)所示化合物75.2g(即为化合物Ⅱa)，收率68％，纯度99.5％。
取少量上述无色油状反应产物经浓缩干燥后进行结构确认：
1HNMR(DMSO)δppm：4.58(dd,J1＝8.2,J2＝3.5,2H),4.20(t,J＝2.2,lH),3.19(m,1H),2.50(m,2H),2.0(m,lH),1.75(m,lH),1.13(s,3H),1.10(s,3H)。
LC-MS[M+H]+：159.10。
采用本发明说明书中限定的其他反应条件以及反应溶剂等制备式(Ⅱ)所示化合物，也均可达到与上述基本相当的技术效果。
实施例2-3
参照上述方法进行化合物Ⅲb和化合物Ⅲc的合成，具体工艺参数可按照实施例1中进行常规调整得到。
实施例4
式(Ⅳ)所示化合物的制备：
称取碳酸氢铵120g(1.52mol)，20g(0.4mol)***加入30g水和100g四氢呋喃的混合溶液中，搅拌悬浮，室温下加入实施例3制备的化合物Ⅱa60.6g(0.38mol)，混合均匀后，升温至55℃保温反应6h，过滤，滤饼用20g四氢呋喃洗涤，母液合并，浓缩至干，干燥，得白色固体85.7g(化合物Ⅳa)，收率98％，纯度96.2％。
参照上述方法进行化合物Ⅳb和化合物Ⅳc的合成，具体工艺参数可按照上述实施例中进行常规调整得到。
实施例5
式(Ⅶ)所示化合物的制备：
3-氯-2，5-二甲基苯乙酰酸和4-氯-2，5-二甲基苯乙酰酸的制备：
称取16.4g 2,5-二甲基苯乙酸置于250mL反应瓶中，加入80g 1,2-二氯乙烷，15gN-氯代丁二酰亚胺，0.9g偶氮二异丁腈和30g二甲基甲酰胺，于80℃反应5h，过滤，母液浓缩后经柱层析(洗脱液为体积比为20:1:0.001的二氯甲烷、甲醇和冰醋酸的混合溶液)，蒸发浓缩，得3-氯-2.5-二甲基苯乙酰酸9.6g和4-氯-2.5-二甲基苯乙酰酸7.0g。
3-溴-2.5-二甲基苯乙酰酸和4-溴-2.5-二甲基苯乙酰酸的制备：
称取16.4g 2,5-二甲基苯乙酸置于250mL反应瓶中，加入80g 1,2-二氯乙烷，20.2g N-溴代丁二酰亚胺，0.9g偶氮二异丁腈和30g二甲基甲酰胺，于80℃反应5h，过滤，母液浓缩后经柱层析(洗脱液为体积比为20:1:0.001的二氯甲烷、甲醇和冰醋酸的混合溶液)，蒸发浓缩，得3-溴-2.5-二甲基苯乙酰酸12.2g和4-溴-2.5-二甲基苯乙酰酸9.7g。
3-氟-2.5-二甲基苯乙酸的制备：
将3-氯-2,5-二甲基苯乙酸9.6g置于100mL反应瓶中，加入40g二甲基甲酰胺，4.0g氟化钠，混合均匀，于150℃反应5h，将反应液倒入200mL冰水中，然后用乙酸乙酸50mL×3次萃取，合并有机相，经无水硫酸镁干燥，得3-氟-2.5-二甲基苯乙酸7.1g。
3-氯-2,5-二甲基苯乙酰氯的制备：
称取3-氯-2,5-二甲基苯乙酸9.6g置于100mL反应瓶中，加入40g二氯甲烷和0.1g二甲基甲酰胺，于30℃条件下缓慢滴入氯化亚砜7.0g，保温搅拌2h，减压浓缩，得黄色油状物，即3-氯-2,5-二甲基苯乙酰氯10.6g，收率95％，纯度95％。
按照上述方法采用其他卤代-2,5-二甲基苯乙酸可以制备得到其他式(Ⅶ)所示化合物，具体工艺条件可参照3-氯-2,5-二甲基苯乙酰氯的方法进行常规调整。
实施例6
取实施例4制备的化合物Ⅳa 84.4g(0.37mol)加入反应瓶中，加入10wt％氢氧化钠水溶液222g，升温至80℃反应10h，降温至0℃，用5wt％稀盐酸调节pH至6.5-7.2，保温搅拌30min，浓缩，得土黄色固体，即式(Va)所示的化合物70.0g，收率93％，纯度98.2％。
参照上述方法进行化合物Ⅴb和化合物Ⅴc的合成，具体工艺参数可按照上述实施例中进行常规调整得到。
实施例7
式Ⅵ所示化合物的制备：
将实施例6制备的化合物Va 63.8g(0.31mol)加入500mL四口瓶中，加入200g甲醇，降温至-5℃-0℃，缓慢滴加44.8g(0.38mol)氯化亚砜，控温不超过0℃，滴加结束后保温反应3h，反应结束后旋干得73.5g黄色固体，即化合物Ⅵa。
将63.4g(0.25mol)化合物Ⅵa加入四口瓶中，加入300g甲苯，缓慢滴加46.6g(0.256mol)2,5-二甲基苯乙酰氯，降温至-5℃-0℃，缓慢滴加28g(0.277mol)三乙胺，滴加完毕保温反应1h，然后缓慢加入含量60wt％的氢化钠固体20g(0.5mol)，加完后保温反应3h左右，经检测原料反应完毕后缓慢滴入稀盐酸调节pH为3-4，室温下搅拌10min，分液，有机相经无水硫酸镁干燥后，向干燥后的有机相中加入35g(0.30mol)四甲基乙二胺，降温至-5℃-0℃，缓慢滴加氯甲酸乙酯27.1g(0.25mol)，控制反应温度不高于0℃，滴加结束后反应30min，反应结束后向体系中加入50mL水，搅拌30min，分液，有机相旋干，得淡黄色固体88.5g，即式Ⅰ所示化合物(记为化合物Ⅰa)，收率86％，含量98％。
产物结构鉴定数据：
1H NMR(CDCl3)δppm：8.01(s,1H),7.04(m,3H),4.96(t,J＝3.26,1H),4.20(q,J＝2.26,2H),4.08(m,4H),3.20(m,1H),2.48(s,3H),2.40(s,3H),1.90(m,4H),1.29(t,J＝3.36,3H),1.24(m,6H)。
13C NMR(CDCl3)δppm：165.5,153.8,147.5,134.6,132.4,129.0,128.3,126.8,107.7,98.5,67.4,63.7,62.5,54.1,26.2,22.8,23.3,21.3,14.5,13.3。
LC-MS[M+H]+：403.46；计算值为：403.46。
实施例8-12
参照上述方法进行化合物Ⅰb-Ⅰf的合成，具体工艺参数可按照实施例7中进行常规调整得到。
/>
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药效试验
将本发明实施例7-12制备的式(Ⅰ)所示化合物、以及阿维菌素和螺虫乙酯在室内测定对蚕豆蚜虫和棉红蜘蛛的毒力，对比评价杀虫活性。
试验条件
1.1供试靶标
蚕豆芽(Aphis fabae)系室内以蚕豆苗饲养多年的敏感品系，实验用虫为3日龄若蚜。
面红蜘蛛(Tetranychusurticae)系室内以蚕豆苗饲养多年的敏感品系，试验用虫为健康成螨。
1.2培养条件
供试靶标以及试验后靶标的培养条件为温度25±5℃，相对湿度65±5％，光照周期12/12h(L/D)。
试验方法
2.1试验药剂
化合物Ia、化合物Ib、化合物Ic、化合物Ia、化合物Ib、化合物Ic、化合物Id、化合物Ie、化合物If、阿维菌素和螺虫乙酯化合物均由河北威远生物化工有限公司提供。
2.2药剂配制
以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，以吐温-80为乳化剂，水为稀释剂，将试验药剂配制成不同浓度的药剂。其中，药剂中N,N-二甲基甲酰胺的含量为0.2wt％，吐温-80的含量为0.2wt％。
对于蚜虫作为供试靶标的药剂浓度为0.75mg/L、0.1875mg/L、0.046875mg/L。
对于棉红蜘蛛作为供试靶标的药剂浓度为0.75mg/L、0.1875mg/L、0.046875mg/L。
2.3试验过程
参照《农药生物活性评价SOP》进行。
蚕豆蚜虫采用浸渍法。将带有3日龄蚕豆若蚜的蚕豆苗剪下，放入配制好的药剂中浸渍15秒取出，用滤纸吸去植株及虫体周围多余的药液，插到吸足水的海绵上，罩上马灯罩，每处理3次重复。处理完毕，放到恢复室内培养，定时进行观察，48h后检查并记载死亡情况，计算死亡率。
棉红蜘蛛采用喷雾法。将带有红蜘蛛成虫的两叶一心期蚕豆苗连根拔出，置于装有清水的烧杯中，用parafilm封口膜封住烧杯口，卡上塑料垫片，用电动喉头喷雾器进行喷雾处理，喷雾量2mL/株，每处理4次重复。待植株晾干后罩上马灯罩，放到恢复室内培养，72h后检查并记载死亡情况，计算死亡率。
3.调查方法和生物活性评价方法
3.1调查方法
72h后检查试虫死亡情况，并记录，试虫死亡判断标准为：以毛笔轻轻接触试虫无反应记为死亡。
3.2生物活性评价方法
初筛最低浓度死亡率在50％以上可考虑进行进一步筛选。
4.结果分析
不同浓度供试药剂对蚜虫杀虫活性测定结果如表1所示。
表1蚜虫在不同浓度供试药剂下的死亡率
由上表可以看出，化合物Ib、化合物Ie和化合物If对蚜虫有高杀虫活性，其中化合物Ie具有最高的杀虫活性，在初筛三个试验剂量下靶标害虫的致死率为94.54％、85.59％、65.89％，其次是化合物Ib，在初筛三个试验剂量下靶标害虫的致死率分别为86.75％、47.73％和40.26％。且在低药剂浓度(0.1875mg/L、0.046875mg/L)下，对蚜虫的杀虫活性明显优于阿维菌素和螺虫乙酯。
不同浓度供试药剂对棉红蜘蛛杀虫活性测定结果如表1所示。
表2棉红蜘蛛在不同浓度供试药剂下的死亡率
实验序号 化合物编号 0.75(mg/L) 0.1875(mg/L) 0.046875(mg/L)
1 Ia 95.10 32.80 10.80
2 Ib 97.73 41.99 24.67
3 Ic 100.00 28.55 5.20
4 Id 95.76 39.63 11.14
5 Ie 97.14 77.58 57.69
6 If 92.76 34.38 12.83
7 螺虫乙酯 78.47 61.39 24.90
8 阿维菌素 100.00 100.00 98.48
由上表可以看出，供试样品中只有化合物Ib、化合物Ie和阿维菌素对棉红蜘蛛有高杀虫活性，其中，化合物Ie在初筛三个试验剂量下靶标害虫的致死率分别为97.14％、57.58％和37.69％。且在低药剂浓度(0.1875mg/L、0.046875mg/L)下依然具有较高的杀虫活性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种螺杂环四氢吡喃化合物，其特征在于，其结构如式（Ⅰ）所示：
式（Ⅰ）；
其中，R为乙基；X为H、F、Cl或Br。
2.如权利要求1所述的螺杂环四氢吡喃化合物，其特征在于，其结构式为：
。
3.权利要求1或2所述的螺杂环四氢吡喃化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，惰性溶剂a中，将糠醇与间氯过氧苯甲酸进行扩环反应，反应结束后向体系中加入有机碱与继续进行乙酰化反应，得5-羰基-5,6-二氢-2H-吡喃-2-基乙酸酯；其中，R1为氯或乙酸基；
步骤b，惰性溶剂a中，将5-羰基-5,6-二氢-2H-吡喃-2-基乙酸酯与R-OH在SnCl4催化下进行取代反应，得式（Ⅱ）所示的化合物；其中，R为乙基；
步骤c，惰性溶剂b中，将式（Ⅱ）所示的化合物经催化加氢，得式（Ⅲ）所示化合物；
式（Ⅱ）式（Ⅲ）；
步骤d，极性溶剂中，将式（Ⅲ）所示化合物、碱金属氰化物和铵盐进行Bucherer-Bergs反应，得式（Ⅳ）所示化合物；然后将式（Ⅳ）所示化合物在碱性水溶液中进行水解反应，得式（Ⅴ）所示化合物；
式（Ⅳ）式（Ⅴ）；
步骤e，甲醇溶剂中，式（Ⅴ）所示化合物与氯化亚砜进行甲酯化反应，得式（Ⅵ）所示化合物；
式（Ⅵ）；
步骤f，惰性溶剂c中，式（Ⅵ）所示化合物与式（Ⅶ）所示化合物在有机碱的作用下，进行酰化反应，得式（Ⅷ）所示化合物；然后向体系中加入碱金属氢化盐继续进行关环反应，得式（Ⅸ）所示化合物；
式（Ⅶ）式（Ⅷ）式（Ⅸ）；
步骤g，将式（Ⅸ）所示化合物与氯甲酸乙酯在有机碱的作用下，进行酯化反应，得式（Ⅰ）所示化合物。
4.如权利要求3所述的螺杂环四氢吡喃化合物的制备方法，其特征在于，步骤a和步骤b中，所述惰性溶剂a为二氯甲烷或二氯乙烷；和/或
步骤a、步骤f和步骤g中，所述有机碱为三乙胺、四甲基乙二胺或吡啶；和/或
步骤a中，所述扩环反应和乙酰化反应的温度均为0℃-5℃，所述扩环反应的时间为6h-8h，所述乙酰化反应的时间为1.5h-2h。
5.如权利要求3所述的螺杂环四氢吡喃化合物的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述取代反应的温度为20℃-30℃，反应时间为3h-4h；和/或
步骤c中，所述惰性溶剂b为乙酸乙酯或四氢呋喃。
6.如权利要求3所述的螺杂环四氢吡喃化合物的制备方法，其特征在于，步骤d中，所述极性溶剂为水、甲醇或乙醇；和/或
步骤d中，所述碱金属氰化物为***、***或氰化铵；和/或
步骤d中，所述铵盐为碳酸铵或碳酸氢铵；和/或
步骤d中，所述Bucherer-Bergs反应的温度为0℃-60℃，反应时间为5h-12h；和/或
步骤d中，所述水解反应的温度为80℃-100℃，水解反应的时间为6h-10h。
7.如权利要求3所述的螺杂环四氢吡喃化合物的制备方法，其特征在于，步骤e中，所述甲酯化反应的温度为-5℃-0℃，反应时间为3h-5h；和/或
步骤f中，所述惰性溶剂c为甲苯、二氯甲烷或二氯乙烷；和/或
步骤f中，所述酰化反应的温度为-5℃-0℃，反应时间为1h-1.5h；和/或
步骤f中，所述关环反应的温度为-5℃-0℃，反应时间为3h-5h；和/或
步骤g中，所述酯化反应的温度为-5℃-0℃，反应时间为0.5h-1h。
8.权利要求1或2所述的螺杂环四氢吡喃化合物在防治蚜虫和红蜘蛛中的应用。
9.一种防治蚜虫或红蜘蛛的药物组合物，其特征在于，包括权利要求1或2所述的螺杂环四氢吡喃化合物。
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