六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物及其制备方法、应用

本发明涉及农药，具体涉及一种可以作为有害生物防治剂活性成分的六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、1990年代中期，医学家们在抗艾滋病药剂安普那韦(amprenavir)的研究过程中，将安普那韦分为四个部分(p2、p1、p1`、p2`)分别进行修饰，由ghosh和研究者们报道，将p2部分的单呋喃环变为双呋喃环后，双呋喃环在酶抑制活性和体外抗病毒两方面均有显著提高，主要是因为两呋喃环氧键之间的两个额外的氢键的作用力；将p2换成双呋喃环，其它三个部位不变，就是现有的hiv蛋白酶抑制剂地瑞那韦(darunavir)。

2、

3、另外还开发出的brecanavir、gs-8374和spi-256等双呋喃环新型hivpis，并且在治疗多药耐药性hiv中显示出高效力，双呋喃醇的结构是该类hivpis具有良好药物活性的共同特征。双呋喃环的醇衍生物对抗耐药性良好，研究表明双thf配体的两个氧有效地形成与asp的nh的氢键30和asp 29位于hiv-1的s2结合结构域蛋白酶。被证实，环的大小，氧的位置并且双呋喃配体的立体化学是至关重要的。

4、呋虫胺是由三井公司开发的新烟碱杀虫剂，结构上与其它烟碱杀虫剂差异较大，之前的烟碱杀虫剂均含有氯代噻唑环或氯代吡啶环，呋虫胺以四氢呋喃环作为杂环，常被称为“呋喃烟碱”。但依然具有低毒、高效、触杀、内吸性好，药效持续时间长等优点。其具有超高效、广谱、用量少、持效期长、对作物无药害等优点。而且，其最大的特性还在于水溶性更强，这意味着呋虫胺更容易被吸收。尤其值得一提的是，它对蜜蜂的经口毒性只有噻虫嗪的1/4.6，接触毒性是噻虫嗪的一半。

5、由于烟碱类农药普遍具有较高的蜜蜂毒性，虽然在保护作物免受虫害方面发挥了巨大的作用，但也对环境造成巨大的影响，引起各国政府的注意，受到一定禁、限使用。呋虫胺虽然一定程度的降低了对蜜蜂的毒性，但还需要开发出更高效更安全的新型烟碱杀虫剂，以满足农业生产的需要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物及其制备方法和应用，其针对各种害虫具有优良防治效果，能极大地满足作物保护对高效安全杀虫剂的需求。

2、为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

3、一种六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物，该化合物的通式为：

4、

5、其中，r1为氢原子、1-5个碳原子的烷基、3个碳原子链烯基、苄基、整个基团上有2-4个碳原子的烷氧基烷基、有1-3个碳原子的烷氧羰基、苯氧基羰基、1-6个碳原子的烷基碳基、2-3个碳原子的链烯基羰基、3-6个碳原子的环烷基羰基、苯甲酰基、被1个或多个有1-4个碳原子的烷基取代的苯甲酰基、被1个或多个卤原子取代的苯甲酰基、2-呋喃基羰基或n,n-二甲基氨基甲酰基；

6、r2为氢原子、氨基、甲基、有1-5个碳原子的烷基氨基，在整个基团上有2-5个碳原子的二取代烷基氨基、1-吡咯烷基，有3个碳原子的链烯基氨基、有3个碳原子的炔基氨基、甲氧基氨基、整个基团上有2-4个碳原子的烷氧基烷基氨基、甲硫基、-n(y1)y2；

7、在-n(y1)y2中、y1为1-3个碳原子的烷氧基羰基、苯氧基羰基、苯氧基羰基、1-6个碳原子的烷基碳基、2-3个碳原子的链烯基羰基、3-6个碳原子的环烷基羰基、苯甲酰基、被1个或多个有1-4个碳原子的烷基取代的苯甲酰基、被1个多个卤原子取代的苯甲酰基、2-呋喃基羰基或n,n-二甲基氨基甲酰基或苄基；y2为氢原子或1-5个碳原子的烷基；

8、z为＝n-no2、＝ch-no2、＝n-cn；n为0-4。

9、另外，当z为＝n-no2、＝ch-no2时，其中r1进一步优选为氢原子、1-3个碳原子的烷基、3个碳原子链烯基；r2进一步优选为氨基、有1-3个碳原子的烷基氨基，n优选为0-1。

10、当z为＝n-cn时，其中r1进一步优选为氢原子、1-3个碳原子的烷基；r2进一步优选为氨基、甲基、有1-3个碳原子的烷基氨基；n优选为0-1。

11、同时提供一种上述六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物的制备方法，该化合物是以化合物ii为起始原料，经由化合物iii-1，化合物iii-2或化合物iii-3，与相应的中间体缩合而成的，其反应方程式为：

12、

13、其中，化合物i-1～9的结构式如下：

14、

15、另外，上述六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物可作为有效成分的杀虫剂使用，并可制成以六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物作为杀虫剂活性成分的农药组合物。

16、六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物作为杀虫剂活性成分，对昆虫具有优良的防治活性，该化合物可用作保护农业、园艺等植物的杀虫剂。昆虫包括鳞翅目害虫如棉铃虫、蚕豆蚜、甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青虫、稻纵卷叶螟和二化螟等，同翅目害虫如叶蝉、飞虱、蚜虫、粉虱等，双翅目害虫如家蝇、潜叶蝇、蚊类等，直翅目和鞘翅目等害虫。需要注意的是，本发明的化合物可防治的有害生物不限于上述举例的范围。

17、上述农药组合物包括六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物和农药载体，其中，六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物的含量为1-99％。

18、该农药组合物的农药剂型为乳油、悬浮剂、可湿性粉剂、水分散粒剂、水乳剂或微乳剂。

19、当农药组合物的农药剂型为乳油制剂时，包括以下质量分数的组分：杀虫剂活性成分1～99份；乳化剂10～30份；溶剂20～50份。该乳油制剂的具体生产步骤为先将杀虫剂活性成分加入溶剂中完全溶解后再加入乳化剂、增效剂搅拌均匀后成均一透明的油状液体，灌装，即可制得乳油制剂。

20、当农药组合物的农药剂型为悬浮剂时，包括以下质量分数的组分：杀虫剂活性成分1～99份；分散剂5～20份；防冻剂1～5份；增稠剂0.1～2份；消泡剂0.1～0.8份；促渗剂0～10份；ph值调节剂0.1～5份；水余量。该悬浮剂的具体生产步骤为先将其他助剂混合，经高速剪切混合均匀，加入杀虫剂活性成分，在磨球机中磨球2～3小时，使粒直径均在5mm以下，即可制成本发明组合物的悬浮剂制剂。

21、当农药组合物的农药剂型为可湿性粉剂时，包括以下质量分数的组分：杀虫剂活性成分1～99份；分散剂3～10份；湿润剂1～5份；填料余量。该可湿性粉剂的具体生产步骤为：按上述配方将杀虫剂活性成分以及分散剂、湿润剂和填料混合，在搅拌釜中均匀搅拌，经气流粉碎机后再混合均匀，即可制成本发明组合物的可湿性粉剂。

22、当农药组合物的农药剂型为水分散粒剂时，包括以下质量分数的组分：杀虫剂活性成分1～99份；分散剂3～10份；湿润剂1～10份；崩解剂1～5份；填料余量。该水分散粒剂的具体生产步骤为：按上述配方将杀虫剂活性成分和分散剂、湿润剂、崩解剂以及填料混合均匀，用超微气流粉碎机粉碎，经捏合，然后加入流化床造粒干燥机中进行造粒、干燥、筛分后经取样分析，即可制成本发明组合物的水分散粒剂。

23、当农药组合物的农药剂型为水乳剂时，包括以下质量分数的组分：杀虫剂活性成分1～99份；乳化剂3～30份；溶剂5～15份；稳定剂2～15份；防冻剂1～5份；消泡剂0.1～8份；增稠剂0.2～2份；水余量。该水乳剂的具体生产步骤为：首先将杀虫剂活性成分、溶剂和乳化剂、助溶剂加在一起，使溶解成均匀的油相；将部分水、抗冻剂、抗微生物剂等其他的农药助剂混合在一起成均匀的水相；在反应釜中高速搅拌的同时将油相加入水相，缓缓加水直至达到转相点，开启剪切机进行高速剪切，并加入剩余的水，剪切约半小时，形成水包油型的水乳剂，即可制成本发明组合物的水乳剂。

24、当农药组合物的农药剂型为微乳剂时，包括以下质量分数的组分：杀虫剂活性成分1～99份；乳化剂10～30份；防冻剂1～8份；分散剂0.5～10份；常规溶剂助溶剂20～50份。将杀虫剂活性成分用助溶剂完全溶解，再加入乳化剂、防冻剂、分散剂等其他成分，均匀混合，最后加入水，充分搅拌后即可配成微乳剂。

25、其中，乳化剂选自十二烷基苯磺酸钙与脂肪酸聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯，苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚，壬基酚聚氧乙烯醚，蓖麻油聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯基酯，聚氧乙烯脂肪醇醚，山梨醇酐单硬脂酸酯，失水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚，苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物、吐温-80、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

26、溶剂为二甲苯或生物柴油，甲苯，柴油，甲醇，乙醇，乙二醇，正丁醇，异丙醇，松节油，溶剂油，二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，水等溶剂中的一种或多种。

27、分散剂选自聚羧酸盐，木质素磺酸盐，烷基酚聚氧乙烯醚缩合物硫酸盐，烷基磺酸盐钙盐，萘磺酸甲醇缩合物钠盐，烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯酯，脂肪胺聚氧乙烯醚，甘油脂肪酸酯聚氧乙烯醚中的一个或多个。

28、湿润剂选自烷基硫酸钠，烷基苯磺酸钙，萘磺酸盐，拉开粉bx，湿润渗透剂f，烷基苯磺酸盐聚氧乙烯三苯乙烯苯基磷酸盐，烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物硫酸盐，烷基酚聚氧乙烯基醚磷酸酯，苯乙基酚聚氧乙烯基醚磷酸酯，皂角粉，蚕沙，无患子粉中的一种或多种。

29、崩解剂选自膨润土，尿素，硫酸铵，氯化铝，柠檬酸，丁二酸，碳酸氢钠中的一种或多种。

30、增稠剂选自黄原胶，羟甲基纤维素，羟乙基纤维素，甲基纤维素，硅酸铝镁，聚乙烯醇中的一种或多种。

31、稳定剂选自柠檬酸钠，间苯二酚、聚氧乙烯醚甲酰胺中的一种。

32、防冻剂选自乙二醇，丙二醇，丙三醇、尿素、无机盐类如氯化钠中的一种或多种。

33、消泡剂选自硅油，有机硅、硅酮类化合物，c10-20饱和脂肪酸类化合物，c8-10脂肪醇的一种或多种；填料选自高岭土，硅藻土，膨润土，凹凸棒土，白炭黑，淀粉，轻质碳酸钙中的一种或多种。

34、上述技术方案中提供的六氢呋喃并[2,3-b]呋喃烟碱类化合物，对有害昆虫具有优良的防治效果，将该化合物用作制备农业、园艺等领域的杀虫剂时，具有高效、低毒、环境友好的优点，有效满足农业生产的需要。