1.本发明涉及生物药物技术领域，尤其涉及一种酪氨酸衍生物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.随着气候环境的变化及农药的过量频繁使用已导致诸多农林业害虫对现有农用化学品产生了明显的抗药性，这使得常规药剂的药效大大降低，加大剂量又可能导致残留和食品安全等问题；因此，不断开发结构新型的高效低毒化合物是解决现有农药抗性的重要手段之一，通过对常规产品进行更新换代和补充拓展，从而实现农药的减量增效，对实现农业的绿色可持续发展具有重要意义。
3.含氨基酸单元的功能分子广泛存在于自然界中，氨基酸也是构成蛋白质和多肽一级结构的主要基本骨架，具有重要的生理功能。许多氨基酸可参与生物体次生代谢产物的合成，导致诸多结构新颖的代谢产物产生，从而发挥多种生物学功能。氨基酸及其衍生物在药物化学、农业与食品化学、生物化学及高分子材料等方面均有着非常重要的应用。
4.而目前并没有公开利用酪氨酸制备杀害农林业害虫的药物的方法。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了一种酪氨酸衍生物及其制备方法和应用，以解决现有技术存在的缺陷。
6.第一方面，本发明提供了一种酪氨酸衍生物，所述酪氨酸衍生物的化学式为：
[0007][0008]
其中，r1选自下述基团中的任一种：
[0009][0010]
r2和r3各自独立地选自以下基团中的任一种：-h、-ch3、-ch2ch3、-ch2ch2ch3、-ch(ch3)2、n-bu、t-bu、-ch2cn、-ch2cf3、-ch2ch2so2ch3、-ch2ch2oh、-ch2ch2och3、-ch2ch2och2ch2oh、-och2ch2och＝ch2、-ch2ch2och2ch2och3、-ch2ch2nhch2ch2och3、-ch2ch2nhch2ch2nh2、-ch2ch(oh)ch3、-nh2、-ch2ph-4-oh-3-ch3o、
[0011]
或，r2和r3同所连接的氮原子一起形成同所连接的氮原子一起形成
[0012]
优选的是，所述的酪氨酸衍生物，所述酪氨酸衍生物的结构包括以下化学式中的任一种：
[0013][0014]
第二方面，本发明还提供了一种组合物，包括采用所述的酪氨酸衍生物与药学上可接受的溶剂形成的溶剂化物或形成的可溶性盐。
[0015]
第三方面，本发明还提供了一种所述的酪氨酸衍生物的制备方法，包括以下步骤：
[0016]
以酪氨酸为原料经酯化反应制备得到中间体酪氨酸甲酯；
[0017]
将所述酪氨酸甲酯与取代羧酸在缩合剂的作用下进行酰胺化反应得到n-取代酪氨酸甲酯；
[0018]
将n-取代酪氨酸甲酯在碱性条件下经水解反应得到n-取代酪氨酸；
[0019]
将所述n-取代酪氨酸与取代胺经缩合反应即得酪氨酸衍生物；
[0020]
其中，取代羧酸的化学式为r1cooh，n-取代酪氨酸甲酯的化学式为n-取代酪氨酸的化学式为取代胺的化学式为r
2 r3nh。
[0021]
优选的是，所述的酪氨酸衍生物的制备方法，所述以酪氨酸为原料经酯化反应制备得到中间体酪氨酸甲酯的步骤中，反应温度为0～65℃、所用的催化剂为硫酸或氯化亚砜；
[0022]
将所述酪氨酸甲酯与取代羧酸在缩合剂的作用下进行酰胺化反应得到n-取代酪氨酸甲酯的步骤中，反应温度为20～45℃，反应所用的溶剂包括乙腈、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种，所述缩合剂包括tbtu、hatu、hdtu、dcc/dmap、dic/dmap、edci、hobt/edci中的任一种；
[0023]
将n-取代酪氨酸甲酯在碱性条件下经水解反应得到n-取代酪氨酸的步骤中，反应温度为10～60℃、反应所用的溶剂包括丙酮、乙腈、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、二氧六环中的至少一种，所用的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、吡啶中的至少一种；
[0024]
将所述n-取代酪氨酸与取代胺经缩合反应即得酪氨酸衍生物的步骤中，反应温度为20～50℃，反应所用的溶剂包括乙腈、1,2-二氯乙烷、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种，反应所用的缩合剂包括tbtu、hobt/edci、hatu、hdtu、dcc/dmap、dic/dmap、edci中的一种。
[0025]
第四方面，本发明还提供了一种杀虫剂，包括所述的酪氨酸衍生物以及稀释剂。
[0026]
优选的是，所述的杀虫剂，所述稀释剂包括二甲苯、氯苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、1,2-二溴乙烷、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、甘油、n,n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、环己酮、二甲亚砜、石蜡中的一种或几种；
[0027]
或，所述稀释剂包括高岭土、膨润土、粘土、硅藻土、蒙脱土、活性白土、白云石、石英、碳酸钙、氧化膜、滑石、硅镁土中的一种或几种；
[0028]
或，所述稀释剂包括烷基磺酸盐、烷基磺酸酯、烷基芳基磺酸盐、山梨醇聚氧乙烯酯、聚氧乙烯-脂肪醇醚、聚氧乙烯-脂肪酸酯、芳烷基聚乙二醇醚、氟代烷基磺酸酯、烷基硫酸酯、木质素磺酸盐、聚乙二醇、鼠李糖脂中的一种或几种；
[0029]
或，所述稀释剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、阿拉伯胶中的一种或几种；
[0030]
或，所述稀释剂包括无机染料、有机染料和痕量营养剂中的一种或几种。
[0031]
优选的是，所述的杀虫剂，所述杀虫剂中酪氨酸衍生物的质量分数为0.1～99.99％。
[0032]
优选的是，所述的杀虫剂，所述杀虫剂可制备成水分散粒剂、水乳剂、悬浮剂、可湿性粉剂或缓控释剂。
[0033]
第五方面，本发明还提供了一种所述的酪氨酸衍生物、所述的组合物或所述的杀虫剂在制备杀灭生物虫药物中的应用，所述生物虫包括棉铃虫、小菜蛾、茶尺蠖、茶毛虫、茶卷叶蛾、茶小绿叶蝉、茶蓑蛾、茶蓟马、灰尺蠖、茶绿盲蝽、稻纵卷叶螟、蚜虫、飞虱、粉虱、斜纹夜蛾、烟夜蛾、烟蚜夜蛾、粘虫、二化螟、三化螟、豆荚螟、亚洲玉米螟、大豆食心虫、桃小食心虫、朱砂叶螨、柑橘红蜘蛛、二斑叶螨、淡色库蚊中的至少一种。
[0034]
本发明提供的酪氨酸衍生物，相对于现有技术具有以下有益效果：
[0035]
(1)本发明的酪氨酸衍生物，为含酪氨酸单元的双酰胺衍生物，其具备明显的杀虫活性，部分化合物对棉铃虫、小菜蛾、蚜虫等害虫中的至少一种具备70％以上的灭杀率，能广泛应用于农林害虫的综合防控过程。
具体实施方式
[0036]
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0037]
本技术实施例提供了一种酪氨酸衍生物，该酪氨酸衍生物的化学式为：
[0038][0039]
其中，r1选自下述基团中的任一种：
[0040][0041]
r2和r3各自独立地选自以下基团中的任一种：-h、-ch3、-ch2ch3、-ch2ch2ch3、-ch(ch3)2、n-bu、t-bu、-ch2cn、-ch2cf3、-ch2ch2so2ch3、-ch2ch2oh、-ch2ch2och3、-ch2ch2och2ch2oh、-och2ch2och＝ch2、-ch2ch2och2ch2och3、-ch2ch2nhch2ch2och3、-ch2ch2nhch2ch2nh2、-ch2ch(oh)ch3、-nh2、-ch2ph-4-oh-3-ch3o、
[0042]
或，r2和r3同所连接的氮原子一起形成同所连接的氮原子一起形成
[0043]
需要说明的是，本技术实施例的酪氨酸衍生物，为含酪氨酸单元的双酰胺衍生物，其具备明显的杀虫活性，可用于农林业生物害虫的综合防控。显然上述酪氨酸衍生物还包括上述化合物的立体异构体、互变异构体等。本技术的酪氨酸衍生物具备明显的杀虫活性，部分化合物对棉铃虫、小菜蛾、蚜虫等害虫中的至少一种具备70％以上的灭杀率，能广泛应用于农林害虫的综合防控过程。
[0044]
在一些实施例中，酪氨酸衍生物的结构包括以下化学式中的任一种：
[0045]
在一些实施例中，本技术的酪氨酸衍生物包括下表1中所示的化合物。
[0046]
表1-不同化学结构的化合物
[0047]
[0048]
[0049]
[0050][0051]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种组合物，包括采用上述的酪氨酸衍生物与药学上可接受的溶剂形成的溶剂化物或形成的可溶性盐。
[0052]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种上述的酪氨酸衍生物的制备方
法，包括以下步骤：
[0053]
s1、以酪氨酸为原料经酯化反应制备得到中间体酪氨酸甲酯；
[0054]
s2、将酪氨酸甲酯与取代羧酸在缩合剂的作用下进行酰胺化反应得到n-取代酪氨酸甲酯；
[0055]
s3、将n-取代酪氨酸甲酯在碱性条件下经水解反应得到n-取代酪氨酸；
[0056]
s4、将n-取代酪氨酸与取代胺经缩合反应即得酪氨酸衍生物；
[0057]
其中，取代羧酸的化学式为r1cooh，n-取代酪氨酸甲酯的化学式为n-取代酪氨酸的化学式为取代胺的化学式为r
2 r3nh。
[0058]
具体的，下式给出了本技术的酪氨酸衍生物的制备方法的流程示意图。其中(1)为酪氨酸、(2)为酪氨酸甲酯、(3)为取代羧酸、(4)为n-取代酪氨酸甲酯、(5)为n-取代酪氨酸、(6)为取代胺。
[0059][0060]
在一些实施例中，步骤s1中，反应温度为0～65℃、所用的催化剂为硫酸或氯化亚砜。
[0061]
在一些实施例中，步骤s2中，反应温度为20～45℃，反应所用的溶剂包括乙腈、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种，缩合剂包括tbtu、hatu、hdtu、dcc/dmap、dic/dmap、edci、hobt/edci中的任一种；dcc/dmap、dic/dmap、hobt/edci均表示两种缩合剂的混合物。
[0062]
在一些实施例中，步骤s3中，反应温度为10～60℃、反应所用的溶剂包括丙酮、乙腈、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、二氧六环中的至少一种，所用的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、吡啶中的至少一种。
[0063]
在一些实施例中，步骤s4中，反应温度为20～50℃，反应所用的溶剂包括乙腈、1,2-二氯乙烷、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种，反应所用的缩合剂包括tbtu、hobt/edci、hatu、hdtu、dcc/dmap、dic/dmap、edci中的一种。
[0064]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种杀虫剂，包括上述的酪氨酸衍生
物以及稀释剂。
[0065]
在一些实施例中，稀释剂包括二甲苯、氯苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、1,2-二溴乙烷、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、甘油、n,n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、环己酮、二甲亚砜、石蜡中的一种或几种；
[0066]
或，稀释剂包括高岭土、膨润土、粘土、硅藻土、蒙脱土、活性白土、白云石、石英、碳酸钙、氧化膜、滑石、硅镁土中的一种或几种；
[0067]
或，稀释剂包括烷基磺酸盐、烷基磺酸酯、烷基芳基磺酸盐、山梨醇聚氧乙烯酯、聚氧乙烯-脂肪醇醚、聚氧乙烯-脂肪酸酯、芳烷基聚乙二醇醚、氟代烷基磺酸酯、烷基硫酸酯、木质素磺酸盐、聚乙二醇、鼠李糖脂中的一种或几种；
[0068]
或，稀释剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、阿拉伯胶中的一种或几种；
[0069]
或，稀释剂包括无机染料、有机染料和痕量营养剂中的一种或几种。
[0070]
在一些实施例中，杀虫剂中酪氨酸衍生物的质量分数为0.1～99.99％。
[0071]
在一些实施例中，杀虫剂可制备成水分散粒剂、水乳剂、悬浮剂、可湿性粉剂或缓控释剂。
[0072]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了上述的酪氨酸衍生物、上述的组合物或上述的杀虫剂在制备杀灭生物虫药物中的应用，生物虫包括棉铃虫、小菜蛾、茶尺蠖、茶毛虫、茶卷叶蛾、茶小绿叶蝉、茶蓑蛾、茶蓟马、灰尺蠖、茶绿盲蝽、稻纵卷叶螟、蚜虫、飞虱、粉虱、斜纹夜蛾、烟夜蛾、烟蚜夜蛾、粘虫、二化螟、三化螟、豆荚螟、亚洲玉米螟、大豆食心虫、桃小食心虫、朱砂叶螨、柑橘红蜘蛛、二斑叶螨、淡色库蚊中的至少一种。
[0073]
以下进一步以具体实施例说明本技术的酪氨酸衍生物及其制备方法和应用。
[0074]
实施例1
[0075]
本技术实施例提供了其中一种n-取代酪氨酸甲酯4a的制备，其反应式为：
[0076][0077]
具体的，上述n-取代酪氨酸甲酯4a的制备方法具体为：在250ml的圆底烧瓶中依次加入胡椒酸(21.6mmol，1eq)、hobt(32.4mmol，1.5eq)、edci(32.4mmol，1.5eq)和dmf(100ml)，搅拌完全溶解，再加入制备的酪氨酸甲酯盐酸盐(21.6mmol，1eq)，后缓慢滴加et3n(64.8mmol，3eq)常温搅拌反应，tlc至反应完全，不断搅拌下将反应液倒入盛有300ml冰水的烧杯中，有大量白色固体析出，抽滤并用少量水洗涤，得到白色产品，即为n-取代酪氨酸甲酯4a。
[0078]
实施例2
[0079]
本技术实施例提供了其中一种n-取代酪氨酸5a的制备方法，其反应式为：
[0080][0081]
具体的，上述n-取代酪氨酸5a的制备方法具体为：将实施例1中制备得到的n-取代
酪氨酸甲酯4a(13.7mmol，1eq)加入到含60ml meoh的圆底烧瓶中，搅拌使其完全溶解，将naoh(16.4mmol，1.2eq)溶液滴入到反应瓶中，常温搅拌，tlc监测，反应完全后，旋蒸除去甲醇，向反应瓶中加入60ml冰水，冰浴条件下用稀盐酸调ph至1-2，有少量固体析出，用二氯甲烷萃取，饱和食盐水洗，水洗，干燥，旋蒸得白色固体粗产品，即为n-取代酪氨酸5a。ms(esi)m/z 330.5(m+h)
+
,calcd.for c
17h15
no
6 m/z＝329.1。
[0082]
实施例3
[0083]
本技术实施例提供了另一种n-取代酪氨酸甲酯4b的制备方法，其反应式为：
[0084][0085]
具体的，上述n-取代酪氨酸甲酯4b的制备方法具体为：在250ml的圆底烧瓶中依次加入1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑-4-羧酸(21.6mmol，1eq)、hobt(32.4mmol，1.5eq)、edci(32.4mmol，1.5eq)和dmac(80ml)，搅拌完全溶解，再加入新制备的酪氨酸甲酯盐酸盐(21.6mmol，1eq)，后缓慢滴加et3n(9ml，64.8mmol，3eq)，常温搅拌反应过夜，将反应液倒入盛有300ml冰水的烧杯中，有大量固体析出，抽滤并用少量水洗涤，得灰色固体产品，即为n-取代酪氨酸甲酯4b。
[0086]
实施例4
[0087]
本技术实施例提供了其中一种n-取代酪氨酸5b的制备方法，其反应式为：
[0088][0089]
具体的，上述n-取代酪氨酸5b的制备方法具体为：将实施例3中制备得到的n-取代酪氨酸甲酯4b(10.49mmol，1eq)加入到含40ml meoh的圆底烧瓶中，搅拌使其完全溶解，将naoh(12.58mmol，1.2eq)溶液滴入到反应瓶中，常温搅拌，tlc监测，反应完全后，旋蒸除去甲醇，向反应瓶中加入60ml冰水，冰浴条件下用稀盐酸调ph至1-2，有大量固体析出，抽滤并用少量水洗涤，得黄色固体初品，即为n-取代酪氨酸5b。ms(esi)m/z 358.6(m+h)
+
,calcd.for c
15h14
f3n3o
4 m/z＝357.1。
[0090]
实施例5
[0091]
本技术实施例提供了另一种n-取代酪氨酸甲酯4c的制备方法，其反应式为：
[0092][0093]
具体的，上述n-取代酪氨酸甲酯4c的制备方法具体为：在250ml的圆底烧瓶中依次加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-吡唑-5-羧酸(21.6mmol，1eq)、hobt(32.4mmol，1.5eq)、edci(32.4mmol，1.5eq)和dmf(80ml)，搅拌完全溶解，再加入酪氨酸甲酯盐酸盐(21.6mmol，1eq)，然后缓慢滴加et3n(64.8mmol，3eq)，常温搅拌反应过夜，将反应液倒入盛有冰水的烧杯中，有大量固体析出，抽滤并用少量水洗涤，得固体产品，即为n-取代酪氨酸甲酯4c。
[0094]
实施例6
[0095]
本技术实施例提供了其中一种n-取代酪氨酸5c的制备方法，其反应式为：
[0096][0097]
具体的，上述n-取代酪氨酸5c的制备方法具体为：将实施例5中制备得到的n-取代酪氨酸甲酯4c(10.42mmol，1eq)加入到含50ml meoh的圆底烧瓶中，搅拌使其完全溶解，将naoh(15.63mmol，1.5eq)溶液滴入到反应瓶中，常温搅拌，tlc监测，反应完全后，旋蒸除去甲醇，向反应瓶中加入60ml冰水，冰浴条件下用稀盐酸调ph至1-2，有大量固体析出，抽滤并用少量水洗涤，得固体产品，即为n-取代酪氨酸5c。ms(esi)m/z 465.4(m+h)
+
,calcd.for c
18h14
brcln4o
4 m/z＝464.0。
[0098]
实施例7
[0099]
本技术实施例提供上述表1中编号为i1的酪氨酸衍生物的制备方法，其反应式为：
[0100][0101]
具体的，上述编号为i1的酪氨酸衍生物的制备方法的制备方法具体为：在100ml的圆底烧瓶中加入实施例2中制备得到的n-取代酪氨酸5a(1mmol，1eq)和tbtu(1.5mmol，1.5eq)，加入10ml dmf搅拌使其完全溶解，滴加et3n(4mmol，4eq)，一段时间后滴加1-[2-(氨基氧基)乙氧基]乙烯(3mmol，3eq)，温度升高到60-70℃搅拌反应，tlc监测，反应完后，反应液冷却至室温，加入30ml水搅拌，用dcm萃取，饱和食盐水洗，水洗，干燥旋蒸得初产品，经硅胶柱层析得纯化合物，即为编号为i1的酪氨酸衍生物。ms(esi)m/z 437.5(m+na)
+
,calcd.for c
21h22
n2o
7 m/z＝414.1。
[0102]
实施例8
[0103]
本技术实施例提供了上述表1中编号为i15的酪氨酸衍生物的制备方法，其反应式为：
[0104][0105]
具体的，上述编号为i15的酪氨酸衍生物的制备方法具体为：在50ml的圆底烧瓶中加入实施例6中制备得到的n-取代酪氨酸5c(1mmol，1eq)和tbtu(1.5mmol，1.5eq)，加入8ml dmf搅拌使其完全溶解，滴加et3n(4mmol，4eq)，1h后加入乙胺(4mmol，4eq)，温度升高到50-60℃搅拌反应，tlc监测，反应完后，反应液冷却至室温，加入40ml水搅拌，用dcm萃取，饱和食盐水洗，水洗，干燥旋蒸得初产品，经硅胶柱层析得纯化合物，即为编号为i15的酪氨酸衍生物。ms(esi)m/z 494.3(m+h)
+
,calcd.for c
20h19
brcln5o
3 m/z＝492.8。
[0106]
表1中其它的酪氨酸衍生物的制备，参照上述实施例的基本合成方法，并结合表1
中酪氨酸衍生物的结构特征选用不同的化工原料，便可便利制备表中所列的其它酪氨酸衍生物。
[0107]
杀虫活性测试
[0108]
将表1中部分化合物(即酪氨酸衍生物)进行杀虫活性测试，测试靶标分别为棉铃虫、蚜虫、小菜蛾。针对棉铃虫及小菜蛾的筛选方法为常规人工饲料表面涂布法，具体采用24孔细胞培养板进行活性筛选，每孔加入300微升人工饲料，每孔加入药液量为20微升(药液浓度500mg/l)；针对蚜虫的筛选方法则为常规浸渍法。其中，筛选药液是由表1中不同化合物与水配置成浓度为500mg/l的溶液，两次重复，测试结果与空白对照比对，分不同级统计，死亡率0～30％为0，死亡率为30～50％为3，死亡率为50～70％为5，死亡率为70～90％为7，死亡率为90～100％为9。表1中化合物杀虫活性测试结果如下表2所示(表2中化合物编号与表1中中化合物编号相对应)。
[0109]
表2-不同化合物的杀虫活性
[0110]
[0111][0112]
从上表2中可以看出，不同的化合物在测试浓度下对测试害虫中的一种或多种具有不同程度的杀灭效果；特别是部分化合物在测试浓度下对小菜蛾、棉铃虫的杀虫效果均达到90％以上。这些结果表明该类酪氨酸衍生物的发现有可能成为解决现有杀虫剂抗性的手段之一，可作为替代产品应用于生产实践之中，也为当前农药减量增效的实施提供一种技术策略。
[0113]
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。