新农药丙酯草醚和苦皮藤素同位素标记物的合成与鉴定

论文摘要

丙酯草醚是从2-嘧啶氧基-N-芳基苄胺类化合物中成功开发的具有我国自主知识产权的新型高效油菜田除草剂,能有效防除油菜田中的多种单子叶和双子叶杂草,现已获得了2项国际发明专利和4项中国发明专利。苦皮藤（Ceastrus angulatus Max.）是我国著名的传统杀虫植物,基于其中杀虫活性成分开发的植物源杀虫剂苦皮藤素已获得了3项中国发明专利,6β-丙氧基苦皮藤素Ⅴ是近年来通过苦皮藤素Ⅴ衍生合成得到的毒杀成分。目前,这两类农药创制品种已实现了产业化。迄今,对这两类农药的代谢过程、作用机理、作用靶标、环境行为与归趋、安全性评价和使用技术等研究仍不够系统和深入,现已成为当前制约这两类农药原创研究工作的最主要因素,而放射性同位素标记农药是开展上述研究所必需的物质,现已成为研究工作中方法和技术的瓶颈。鉴于此,本文研究了丙酯草醚和6β-丙氧基苦皮藤素Ⅴ的放射性及稳定性同位素标记合成,为下一步借助于同位素示踪与现代仪器分析、现代分子生物学等相关技术相结合,深入和系统地进行上述研究奠定物质基础。主要结果如下:（1）建立了反相高效液相色谱法测定丙酯草醚含量的方法。色谱条件为Inertsil ODS-3 C18柱（250mm×4.6mm i.d., 5μm,10nm）,流动相为乙腈（含0.1%TFA）/水（含0.1%TFA）=70/30（V/V）,流速为1.0mL/min,柱温为25℃,检测波长为301.7nm,进样量为20μL。该法的线性关系、精密度、准确度和稳定性均符合分析要求,可用于微量法合成所得丙酯草醚含量的测定。（2）以放射性同位素标记合成为目的,在冷反应条件下,由苯酚、4-氨基苯甲酸和4,6-二氯-2-甲硫基嘧啶出发,建立了包含取代、氧化、缩合和还原等7步反应的丙酯草醚微量合成方法,优化了丙酯草醚的微量合成工艺,目标产品丙酯草醚的收率达5256%,纯度大于98%,为丙酯草醚的放射性同位素标记合成奠定了基础。（3）以放射性同位素标记物4-氨基[U-14C6]苯甲酸、4,6-二氯-2-甲硫基[4,6-14C2]嘧啶、[U-14C6]苯酚和[2,3,4,5,6-3H5]苯酚为前体,分别通过酯化、氧化、缩合、还原和取代等反应合成了4类放射性同位素特定单标记丙酯草醚:4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]-[苯基-U-14C6]苯甲酸正丙酯(A环14C均标记)、4-[2-(4,6-二甲氧基-2-[4,6-14C2]嘧啶氧基)苄氨基]苯甲酸正丙酯(B环14C标记)、4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-[苯基-U-14C6]

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 我国新农药创制的总体发展现状
• 1.2 我国新农药创制中亟待解决的问题
• 1.3 同位素标记农药在农药开发中的应用
• 1.3.1 放射性同位素标记农药的应用概况
• 1.3.2 放射性同位素标记农药的制备
• 1.3.3 同位素标记农药的质量指标
• 1.3.4 同位素标记农药的特点及相关的应用技术
• 1.4 本项研究的背景
• 1.4.1 新型除草剂丙酯草醚的研制进展
• 1.4.2 苦皮藤杀虫活性成分的研究进展
• 1.5 本研究的提出、意义和主要内容
• 第二章 丙酯草醚的同位素标记合成与鉴定
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 丙酯草高效液相色谱（HPLC）分析方法研究
• 2.2.1 色谱条件
• 2.2.2 溶液的配制
• 2.2.3 标准曲线的制作
• 2.2.4 测定方法
• 2.2.5 精密度试验
• 2.2.6 准确度试验
• 2.2.7 稳定性试验
• 2.3 丙酯草醚的微量合成工艺研究
• 2.3.1 4,6-二甲氧基-2-甲硫基嘧啶（8）的合成
• 2.3.2 4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶（9）的合成
• 2.3.3 2-羟基苯甲醛（11）的合成
• 2.3.4 4-氨基苯甲酸正丙酯（13）的合成
• 2.3.5 4-（2-羟基亚苄氨基）苯甲酸正丙酯（14）的合成
• 2.3.6 4-（2-羟基苄氨基）苯甲酸正丙酯（15）的合成
• 2.3.7 丙酯草醚（16）的合成
• 14C₆]苯甲酸正丙酯的合成'>2.4 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]-[苯基-U-¹⁴C₆]苯甲酸正丙酯的合成
• 14C₆]苯甲酸的比活度'>2.4.1 调节 4-氨基[苯基-U-¹⁴C₆]苯甲酸的比活度
• 14C]苯甲酸正丙酯（18）的合成'>2.4.2 4-氨基[苯基-U-¹⁴C]苯甲酸正丙酯（18）的合成
• 14C₆]苯甲酸正丙酯（19）的合成'>2.4.3 4-（2-羟基亚苄氨基）-[苯基-U-¹⁴C₆]苯甲酸正丙酯（19）的合成
• 14C₆]苯甲酸正丙酯（20）的合成'>2.4.4 4-（2-羟基苄氨基）-[苯基-U-¹⁴C₆]苯甲酸正丙酯（20）的合成
• 14C₆]苯甲酸正丙酯（21）的合成'>2.4.5 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]-[苯基-U-¹⁴C₆]苯甲酸正丙酯（21）的合成
• 14C 均标记丙酯草醚的质量指标分析'>2.4.6 A 环¹⁴C 均标记丙酯草醚的质量指标分析
• 14C 均标记丙酯草醚的化学纯度测定'>2.4.6.1 A 环¹⁴C 均标记丙酯草醚的化学纯度测定
• 14C 均标记丙酯草醚的放射化学纯度的测定'>2.4.6.2 A 环¹⁴C 均标记丙酯草醚的放射化学纯度的测定
• 14C 均标记丙酯草醚比活度的测定'>2.4.6.3 A 环¹⁴C 均标记丙酯草醚比活度的测定
• 14C₂]嘧啶氧基)苄氨基]苯甲酸正丙酯的合成'>2.5 4-[2-(4,6-二甲氧基-2-[4,6-¹⁴C₂]嘧啶氧基)苄氨基]苯甲酸正丙酯的合成
• 14C₂]嘧啶的比活度'>2.5.1 调节4,6-二氯-2-甲硫基[4,6-¹⁴C₂]嘧啶的比活度
• 14C₂]嘧啶（23）的合成'>2.5.2 4,6-二甲氧基-2-甲硫基[4,6-¹⁴C₂]嘧啶（23）的合成
• 14C₂]嘧啶（24）的合成'>2.5.3 4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基[4,6-¹⁴C₂]嘧啶（24）的合成
• 14C₂]嘧啶氧基)苄氨基]苯甲酸正丙酯（25）的合成'>2.5.4 4-[2-(4,6-二甲氧基-2-[4,6-¹⁴C₂]嘧啶氧基)苄氨基]苯甲酸正丙酯（25）的合成
• 14C 标记丙酯草醚放射性比活度的调节'>2.5.5 B 环¹⁴C 标记丙酯草醚放射性比活度的调节
• 14C 标记丙酯草醚（26）的质量指标分析'>2.5.6 B 环¹⁴C 标记丙酯草醚（26）的质量指标分析
• 14C 标记丙酯草醚（26）的化学纯度测定'>2.5.6.1 B 环¹⁴C 标记丙酯草醚（26）的化学纯度测定
• 14C 标记丙酯草醚（26）放射化学纯度的测定'>2.5.6.2 B 环¹⁴C 标记丙酯草醚（26）放射化学纯度的测定
• 2.5.6.3 放射性标记物比活度的测定
• 14C₆]苄氨基]苯甲酸正丙酯的合成'>2.6 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-[苯基-U-¹⁴C₆]苄氨基]苯甲酸正丙酯的合成
• 14C₆]苯酚的预处理'>2.6.1 原料[U-¹⁴C₆]苯酚的预处理
• 14C₆]苯甲醛（28）的合成'>2.6.2 2-羟基[苯基-U-¹⁴C₆]苯甲醛（28）的合成
• 14C₆]亚苄氨基)苯甲酸正丙酯（29）的合成'>2.6.3 4-(2-羟基[苯基-U-¹⁴C₆]亚苄氨基)苯甲酸正丙酯（29）的合成
• 14C₆]苄氨基)苯甲酸正丙酯（30）的合成'>2.6.4 4-(2-羟基[苯基-U-¹⁴C₆]苄氨基)苯甲酸正丙酯（30）的合成
• 14C₆]苄氨基]苯甲酸正丙酯（31）的合成'>2.6.5 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-[苯基-U-¹⁴C₆]苄氨基]苯甲酸正丙酯（31）的合成
• 14C 标记丙酯草醚（31）的质量指标分析'>2.6.6 C 环¹⁴C 标记丙酯草醚（31）的质量指标分析
• 14C 标记丙酯草醚（31）的化学纯度测定'>2.6.6.1 C 环¹⁴C 标记丙酯草醚（31）的化学纯度测定
• 14C 标记丙酯草醚（31）的放射化学纯度的测定'>2.6.6.2 C 环¹⁴C 标记丙酯草醚（31）的放射化学纯度的测定
• 14C 标记丙酯草醚（31）比活度的测定'>2.6.6.3 C 环¹⁴C 标记丙酯草醚（31）比活度的测定
• 3H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯的合成'>2.7 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-[苯基-3,4,5,6-³H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯的合成
• 3H₄]苯甲醛（33）的合成'>2.7.1 2-羟基[苯基-3,4,5,6-³H₄]苯甲醛（33）的合成
• 3H₄]亚苄氨基）苯甲酸正丙酯（34）的合成'>2.7.2 4-（2-羟基[苯基-3,4,5,6-³H₄]亚苄氨基）苯甲酸正丙酯（34）的合成
• 3H₄]苄氨基）苯甲酸正丙酯（35）的合成'>2.7.3 4-（2-羟基[苯基-3,4,5,6-³H₄]苄氨基）苯甲酸正丙酯（35）的合成
• 3H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯的合成'>2.7.4 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-[苯基-3,4,5,6-³H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯的合成
• 3H 标记丙酯草醚的质量指标分析'>2.7.5 C 环³H 标记丙酯草醚的质量指标分析
• 3H 标记丙酯草醚化学纯度的测定'>2.7.5.1 C 环³H 标记丙酯草醚化学纯度的测定
• 3H 标记丙酯草醚放射化学纯度的测定'>2.7.5.2 C 环³H 标记丙酯草醚放射化学纯度的测定
• 2.7.5.3 放射性标记化合物的比活度的测定
• 2.8 稳定同位素氘特定标记丙酯草醚的制备
• 2H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯的制备'>2.8.1 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-[苯基-3,4,5,6-²H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯的制备
• 2H₄）苯甲醛（38）的合成'>2.8.1.1 2-羟基（苯基-3,4,5,6-²H₄）苯甲醛（38）的合成
• 2H₄）亚苄氨基]苯甲酸正丙酯（39）的合成'>2.8.1.2 4-[2-羟基（苯基-3,4,5,6-²H₄）亚苄氨基]苯甲酸正丙酯（39）的合成
• 2H₄）苄氨基]苯甲酸正丙酯（40）的合成'>2.8.1.3 4-[2-羟基（苯基-3,4,5,6-²H₄）苄氨基]苯甲酸正丙酯（40）的合成
• 2H₄）苄氨基]苯甲酸正丙酯（41） 的合成'>2.8.1.4 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-（苯基-3,4,5,6-²H₄）苄氨基]苯甲酸正丙酯（41） 的合成
• 2H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯（5） 的制备'>2.8.1.5 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-[苯基-3,4,5,6-²H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯（5） 的制备
• 2H₃]甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]苯甲酸正丙酯（6）的制备'>2.8.2 4-[2-（4,6-二[²H₃]甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]苯甲酸正丙酯（6）的制备
• 2H₃）甲氧基-2-甲硫基嘧啶（42）的合成'>2.8.2.1 4,6-二（²H₃）甲氧基-2-甲硫基嘧啶（42）的合成
• 2H₃）甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶（43）的合成'>2.8.2.2 4,6-二（²H₃）甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶（43）的合成
• 2H₃）甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]苯甲酸正丙酯（44）的合成'>2.8.2.3 4-[2-（4,6-二（²H₃）甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]苯甲酸正丙酯（44）的合成
• 2H₃]甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]苯甲酸正丙酯（6）的制备'>2.8.2.4 4-[2-（4,6-二[²H₃]甲氧基-2-嘧啶氧基）苄氨基]苯甲酸正丙酯（6）的制备
• 2.9 放射性同位素特定双标记丙酯草醚的制备
• 3H₄]苄氨基]-[苯基-U-¹⁴C₆]苯甲酸正丙酯（2）的制备'>2.9.1 4-[2-（4,6-二甲氧基-2-嘧啶氧基）-[苯基-3,4,5,6-³H₄]苄氨基]-[苯基-U-¹⁴C₆]苯甲酸正丙酯（2）的制备
• 14C₂]嘧啶氧基)-[苯基-3,4,5,6-³H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯（3）的制备'>2.9.2 4-[2-(4,6-二甲氧基-2-[4,6-¹⁴C₂]嘧啶氧基)-[苯基-3,4,5,6-³H₄]苄氨基]苯甲酸正丙酯（3）的制备
• 2.10 放射性与稳定性同位素特定三重标记丙酯草醚的制备
• 14C-C 环³H-C 环²H 三重标记丙酯草醚的制备'>2.10.1 A 环¹⁴C-C 环³H-C 环²H 三重标记丙酯草醚的制备
• 14C-C 环³H-C 环²H 三重标记丙酯草醚的制备'>2.10.2 B 环¹⁴C-C 环³H-C 环²H 三重标记丙酯草醚的制备
• 2.11 本章小结
• 2.12 讨论部分
• 2.12.1 丙酯草醚的微量合成
• 2.12.2 放射性同位素特定单标记丙酯草醚的合成
• 2.12.3 同位素特定双标记和三重标记丙酯草醚的制备
• 2.12.4 稳定同位素取代丙酯草醚及相关标记物的性质
• 第三章 6β-丙氧基苦皮藤素Ⅴ的放射性标记合成与鉴定
• 3.1 仪器和试剂
• 3.2 苦皮藤素Ⅴ的提取、分离和鉴定
• 3.3 1-碘丙烷合成工艺研究
• 3.4 6β-丙氧基苦皮藤素Ⅴ的合成工艺研究
• 14C]丙烷的合成'>3.5 1-碘[1-¹⁴C]丙烷的合成
• 14C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ的合成'>3.6 6β-([1-¹⁴C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ的合成
• 14C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ质量指标分析'>3.7 6β-([1-¹⁴C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ质量指标分析
• 14C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ化学纯度测定'>3.7.1 6β-([1-¹⁴C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ化学纯度测定
• 14C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ放射化学纯度的测定'>3.7.2 6β-([1-¹⁴C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ放射化学纯度的测定
• 3.7.2.1 TLC-IIA 法测定
• 3.7.2.2 HLPC-LSC 法测定
• 3.7.3 放射性标记物比活度的测定
• 3.8 讨论部分
• 14C]丙烷的合成'>3.8.1 1-碘[1-¹⁴C]丙烷的合成
• 14C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ的合成'>3.8.2 6β-([1-¹⁴C]丙氧基)苦皮藤素Ⅴ的合成
• 第四章 论文小结
• 4.1 本研究所取得结果
• 4.2 本研究的创新之处
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介