[发明专利]一种四氢芳樟基席夫碱类化合物及其制备方法与除草应用

说明书

本发明公开了一种四氢芳樟基席夫碱类化合物及其制备方法与除草应用。该方法以四氢芳樟胺和醛为原料，于0～100℃在极性有机溶剂中进行缩合反应，待原料充分反应后，经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏得到四氢芳樟基席夫碱类化合物，重结晶或硅胶柱层析得到目标产物纯品。采用培养皿种子萌发法测定不同浓度四氢芳樟基席夫碱类化合物培养下黑麦草根和茎的生长受害情况，评价其除草活性。本发明方法工艺简单、条件温和、速率快、收率高、底物适用性广，产物对黑麦草的根和茎的生长具有很好的抑制作用。

技术领域：

本发明涉及一种四氢芳樟基席夫碱类化合物及其制备方法与除草应用，具体涉及一种以四氢芳樟胺和醛为原料，在极性有机溶剂中反应后，经无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏制备得到四氢芳樟基席夫碱类化合物，并将其用作黑麦草等的除草活性成分。

背景技术

随着人口的增长，人们对于粮食的需求也随之增加，这就要求生产出更多更优质的粮食以保障国计民生。杂草是造成粮食产量下降的最主要原因，它不仅会与作物争夺水分、养分和阳光，还会带来病虫害，使粮食品质下降、产量降低。自20世纪中叶起，施用化学合成除草剂是目前农业生产中最主要的除草方式，但化学除草剂的长期大量使用会产生环境污染、生物毒害、生态破坏等影响，还易使杂草产生抗性，继而需要施用更大量的除草剂。因此，开发绿色、环境友好的高性能除草剂来替代传统化学合成除草剂，是解决这些问题的核心，植物源除草剂的开发和应用为此提供了一条有效的策略。

植物源除草剂是利用天然植物资源开发的农药，具有来源丰富、高效低毒、可生物降解的优点，是近年来研究最广泛的新型环境友好型农药之一。许多天然精油如α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯、柠檬烯、紫苏醛、香芹酚和百里香酚等都具有良好的除草活性。含对烷(1)或对烯(2)骨架的单萜类化合物是自然界中分布最广泛的萜类化合物，由于具有良好的环境相容性和生物活性，其在植物源除草剂开发和研究领域受到了重视，展现出了良好的前景。1983年壳牌公司以1,4-桉叶素为前体合成的含氧杂环类对烷型衍生物环庚草醚(cinmethylin,3)，是目前已知商业化应用效果最好的植物源除草剂之一，其为分生组织抑制剂，用于稻田防除禾本科杂草，具有施药期宽、用量少(1～2g a.i/亩)的优点。

前期研究成果表明，由松节油衍生的3-对烯-1-胺席夫碱和仲胺衍生物、cis-1,8-对烷二胺席夫碱和仲胺衍生物以及紫苏基仲胺衍生物等均具有较好的除草活性，部分化合物活性优于除草剂草甘膦及敌草隆(Zhu,Journal of Agricultural and FoodChemistry,2016,64(51),9702-9707；Zhu,Industrial CropsProducts,2018,115,111-116；Xu,Journal ofAgricultural and Food Chemistry,2020,68,11829-11838；Dong,NewJournal of Chemistry,2020,44,8280-8288.)。例如N-(4-氟苄基)-3-对烯-1-胺(4)对稗草根生长的IC₅₀值约为7mg/L。

此前的研究主要集中在以对烯和对烷为母体结构的衍生化反应，对于开环的单萜胺及其衍生物的除草活性尚未涉及。芳樟醇(5)是一种链状单萜烯醇，具有铃兰香气，常用于香精香料行业，同时由于其具有除臭、杀虫、抑菌、镇静等作用，还被用于医药和农药行业。四氢芳樟胺是一类链状单萜胺类化合物，可由芳樟醇经加氢、Ritter反应以及碱水解制得，是一类有机反应中间体(Zhu,Industrial CropsProducts,2018,115,111-116；王,林产化学与工艺,2018,38(6),59-66.)。

本发明申请提供一类新型植物源除草活性物质四氢芳樟基席夫碱类化合物及其制备方法以及相关化合物在除草领域的应用，通过与前期研究成果对比，以期探明含对烷骨架与不含对烷骨架结构对于除草活性的影响情况，并以此为基础，设计合成结构更新颖、活性更好的除草活性物质。

发明内容