本发明属于新型农药技术领域，尤其涉及血根碱衍生物、白屈菜红碱衍生物及其应用。
背景技术：
化学农药在农业种植中是必不可少生的病虫害防治剂，一方面，农药具有良好的防治病虫草害的作用，是植物保护中常采用的化学防治手段；另一方面，化学农药存在毒性残留、病虫产生抗药性、破坏生态系统等缺点，给环境和人类带来了严重的危害。由于化学农药的危害性，新型农药的研究对现代绿色农业发展的具有重大意义。
新农药创制有随机筛选、类同合成、天然产物模型及生物合理设计等多种途径，其中以生物活性天然产物为先导进行结构修饰来创制新农药显示了极大的潜力和广阔的应用前景。血根碱从武陵山区丰富的博落回资源中提取而得，已研制开发出的血根碱母药以及血根碱植物源杀虫剂，具有胃毒、触杀、麻痹神经等作用，可用于防治菜豆蚜虫、十字花科蔬菜菜青虫和蚜虫等。另有研究表明，博落回生物碱在实验室条件下对多种植物病原真菌具有优良的防病效果；博落回鲜草榨汁及干草粉碎体对防治水稻白叶枯病、小麦黑穗病也有良好的防治效果。由此可见，血根碱是一个良好的先导化合物。
另外，在现有的农药品种中，普遍存在着多氮结构，如三唑类、磺酰脲类农药品种。这些多氮农药品种表现出的优异活性，使得多氮结构越来越受研究工作者的重视。而且从计算化学、生物化学中可知，含氮化合物在和受体结合时，分子中氮原子容易和受体蛋白上的氨基酸残基形成氢键，而氢键是药物分子和受体之间最主要的作用力之一，氢键的形成与否、氢键的数量直接影响药物分子与受体之间的结合能力，对化合物的生物活性有着重要影响。所以对氮杂环、多氮链、多氮杂环结构的持续研究，仍然是当今新农药研发的一个热点。
到目前为止，此前尚未有关在血根碱分子中引入氮杂环或多氮结构的衍生物及活性的研究报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一类结构新颖的在5位有含有氮杂环结构取代的博落回血根碱、白屈菜红碱衍生物及其应用；具体是通过以下技术方案实现的。
一种含有氮杂环结构取代的血根碱衍生物，具有如下的分子结构通式：
一种含有氮杂环结构取代的白屈菜红碱衍生物。具有如下的分子结构通式：
上述分子结构通式ⅰ、ⅱ中，r1为氢、c1～c10饱和或不饱和脂肪烃基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的萘基。其中，所述取代的苯基中的取代基可为卤素、羟基、氨基、c1～c5的烷基、c1～c5的烷氧基、c1～c5的氟代烷基或c1～c5的氟代烷氧基、芳基(如：苯基、吡啶基、咪唑基、恶唑基、噻唑基)、芳氧基(如：苯氧基、吡啶氧基)等；所述取代的吡啶基中的取代基可为卤素、c1～c5的烷基、c1～c5的烷氧基、c1～c5的氟代烷基或c1～c5的氟代烷氧基、芳氧基(如：苯氧基、吡啶氧基)等；所述取代的呋喃基中的取代基可为卤素、三氟甲基等，所述取代的萘基中的取代基可为c1～c5烷基、羟基、硝基、卤素、氨基等。
优选地，所述r1为乙烯基、乙炔基、氯代吡啶基、氯代噻唑基、四氢呋喃-3-基、氢、卤代苯基、c3～c7饱和或不饱和脂肪烃基。
更优选地，所述r1为氢、卤代苯基或c3～c7饱和或不饱和脂肪烃基。
上述分子结构通式ⅰ、ⅱ中，r2为c1～c10饱和饱和脂肪烃基或不饱和脂肪烃基、c1～c10饱和或不饱和氟代脂肪烃基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的噻唑基、取代或未取代的吡唑基、取代或未取代的恶唑基、取代或未取代的异恶唑基、或四氢呋喃基。其中，所述取代的苯基、取代的吡啶基、取代的噻唑基、取代的吡唑基、取代的恶唑基和取代的异恶唑基中的取代基可独立的选自下述基团中的任意一种或几种：卤素(具体可为f、cl、br、i)、氨基、羟基、c1～c5的烷基、c1～c5的烷氧基、c1～c5的氟代烷基和c1～c5的氟代烷氧基。
优选地，r2为c1～c10不饱和脂肪烃基、卤代吡啶基、卤代噻唑基、或四氢呋喃基、氢、取代苯基。
更优选地，r2为氢、取代苯基、或c1～c7饱和或不饱和脂肪烃基。
需要说明的是，本发明所述的饱和或不饱和脂肪烃基可为直链或支链。
本发明的另一目的在于提供一种上述血根碱衍生物、白屈菜红碱衍生物的的合成路线，如下：
本发明的另一目的在于提供上述血根碱衍生物在制备杀虫药剂中的应用，所述血根碱衍生物用于制备桃蚜杀虫剂。
本发明的另一目的在于提供一种上述白屈菜红碱衍生物在制备杀虫药剂中的应用。
本发明的有益效果在于：
本发明通过在博落回血根碱分子、白屈菜红碱分子中引入氮杂环结构，合成了一类结构新颖的在5位有含有氮杂环结构取代的博落回血根碱衍生物、白屈菜红碱衍生物。本发明所合成的血根碱衍生物、白屈菜红碱衍生物，与血根碱、白屈菜红碱相比，具有更强的生物活性；血根碱衍生物对桃蚜具有较强的杀虫活性，大部分血根碱衍生物的校正死亡率在85％以上，部分血根碱衍生物的lc50在10g/ml以下，仍对桃蚜表现出优异的杀虫活性。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
本发明用表1中所列出的血根碱衍生物(i系列化合物)、白屈菜红碱衍生物来进一步说明，但并不限定本发明。
表1血根碱衍生物
血根碱衍生物、白屈菜红碱衍生物的最佳合成路线如下所示：
实施例1：化合物i-2的制备
在250ml三口瓶中，加入博落回血根碱(1g,0.003mol)，乙腈50ml,三乙胺(3eq.)磁力搅拌下溶解后，缓慢加入1-正丁基-3-苯基-1h-1,2,4-三唑-5-胺(0.0036mol,1.2eq,0.82g)，加入完毕后，室温下搅拌5h，tlc检测反应完全后，停止搅拌，反应液减压浓缩后，用v乙酸乙酯:v石油醚＝1:4快速柱层析，得淡黄色油状物0.70g，产率43％。
化合物i-2的结构分析：1hnmr(cdcl3,300mhz)δ6.77(s,1h,nh),6.07(s,2h,ch2),6.13(s,2h,ch2),5.04(s,1h,ch),8.07～7.80(m,4h,ph),7.51～7.38(m,4h,ph),7.18～6.95(m,2h,ph),4.47(d,j＝7.2hz,2h,ch2),3.02(s,3h,ch3),1.95(d,j＝7.2hz,2h,ch2),0.89(t,j＝7.50hz,3h,ch3)；13cnmr(cdcl3,75mhz)δ101.5,101.2,144.5,148.5,147.4,148.1,158.3,160.1,90.1,139.4,122.5,100.9,104.5,109.3,132.5,125.8,127.0,131.4,124.4,127.5,120.1,122.7,129.2,129.2,131.1,46.3,42.1,30.6,19.8,13.8.；hrmscalcdforc32h29n5o4(m+h)+547.2220,found547.2220。
实施例2化合物i-15的制备
在250ml三口瓶中，加入博落回血根碱(1g,0.003mol)，乙腈50ml,三乙胺(3eq.)磁力搅拌下溶解后，缓慢加入1-正丙基-3-(4-硝基苯基)-1h-1,2,4-三唑-5-胺(0.0036mol,0.9g，1.2eq)，加入完毕后，室温下搅拌7h，tlc检测反应完全后，停止搅拌，反应液减压浓缩后，用v乙酸乙酯:v石油醚＝1:4快速柱层析，得淡黄色油状物0.70g，产率40％。
化合物i-15的结构分析：1hnmr(cdcl3,300mhz)δ6.79(s,1h,nh),6.07(s,2h,ch2),6.12(s,2h,ch2),5.04(s,1h,ch),8.07～7.81(m,4h,ph),7.50～7.39(m,5h,ph),7.18～6.97(m,2h,ph),4.46(d,j＝7.2hz,2h,ch2),3.02(s,3h,ch3),1.95(d,j＝7.2hz,2h,ch2),1.26～1.25(m,2h,ch2),0.89(t,j＝7.50hz,3h,ch3)；13cnmr(cdcl3,75mhz)δ101.5,101.2,144.5,148.6,147.4,148.1,158.3,160.1,90.2,139.5,147.9,122.6,100.9,104.5,109.3,138.6,125.7,127.0,131.4,124.4,124.5,127.1,121.1,124.4,127.0,52.8,42.1,23.3,11.2.；hrmscalcdforc31h26n6o6(m+h)+578.1914,found578.1914。
实施例3：化合物ii-2的制备
在250ml三口瓶中，加入博落回白屈菜红碱(1g,0.003mol)，乙腈50ml,三乙胺(3eq.)磁力搅拌下溶解后，缓慢加入1-乙基-3-(2-氯苯基)-1h-1,2,4-三唑-5-胺(0.0036mol,0.85g，1.2eq)，加入完毕后，60℃下搅拌4h，tlc检测反应完全后，停止搅拌，反应液减压浓缩后，用v乙酸乙酯:v石油醚＝1:3柱层析，得白色粉末0.60g，产率36％。
化合物i-15的结构分析：1hnmr(cdcl3,300mhz)δ6.79(s,1h,nh),6.13(s,2h,ch2),5.06(s,1h,ch),7.81～7.61(m,4h,ph),7.48～7.38(m,4h,ph),7.18～6.97(m,2h,ph),3.68(s,3h,ch3),3.82(s,3h,ch3),3.97(d,j＝7.2hz,2h,ch2),3.02(s,3h,ch3),1.54(t,j＝7.51hz,3h,ch3)；13cnmr(cdcl3,75mhz)δ101.2,147.4,148.1,158.3,160.1,132.2,145.4,151.8,90.1,139.4,100.9,104.5,138.5,122.5,125.8,127.0,131.4,124.4,111.9,121.0,129.3,128.9,120.1,122.7,130.1,127.3,60.3,56.1,42.6,42.1,15.0；hrmscalcdforc31h28cln5o4(m+h)+569.1830,found569.1830。
实施例4i系列化合物的杀虫活性测定
1)试验材料
供试药剂：i-1～i-15、ii-1、ii-2；以血根碱、白屈菜红碱作为对照组。
试验害虫:桃蚜(myzuspersicae)，采自田间的种群。
2)试验处理与方法
毒力测定方法如下：先将原药用n,n-二甲基甲酰胺配制成的母液(质量分数2％)，再用tritonx-100的水溶液(质量分数0.05％)稀释至测定浓度。用药液浸渍法，将事先挑选好的带蚜叶片浸入药液，轻摇10s后取出用吸水纸吸去多余药液，计数后放入培养皿内,皿内放有湿润吸水纸保湿，加保鲜膜加盖置251℃下恢复。用不含药水溶液作空白对照。48h后在台式放大镜下检查结果。以毛笔尖轻触虫体。无反应和不能正常爬行者为死亡。普筛时所测药剂浓度为500g/ml测定lc50时所测药剂浓度梯度设定为1，5，10，20，80，200，400g/ml。每个梯度平行测定3次。试验结果用probit软件进行统计分析，计算lc50值。
3)测试结果：目标化合物的杀虫活性数据见表1和表2。
表1i系列化合物在500μg/ml浓度下对桃蚜的杀虫活性
表2目标化合物对桃蚜的lc50值及95％置信限
结果分析：从表1中可知，在500g/ml浓度下，i系列化合物对桃蚜表现出优异的杀虫活性，大部分化合物的校正死亡率在85％以上，明显由于血根碱。从表2中可知，部分i系列化合物的lc50在10g/ml以下，如i-2、i-4、i-13，仍对桃蚜表现出优秀的杀虫活性。ii系列也具有一定的杀虫活性。
上述结果说明了本发明提供的含1,2,4-三唑脒结构的博落回血根碱衍生物、白屈菜红碱衍生物具有优异的杀虫活性，可用于制备杀虫剂。
在此有必要指出的是，以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和理解，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员作出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造，仍然属于本发明的保护范畴。