防治松木线虫的杀线虫剂

本发明涉及防治松木线虫(Bursaphelenchus xylophilus mamiya 和kiyohara等)的杀线虫剂，具体讲，涉及防治松木线虫的含氯化羟 基芪(chlorinated hydroxystilbene)的杀线虫剂。本发明还涉及合成 氯化羟基芪的方法及新的氯化羟基芪。

松木线虫已在日本各地方引起松树死亡，造成严重损失，已形成 了一个严重的社会问题。众所周知，松木线虫，食真菌线虫进入松树 组织，进而繁殖引起松树死亡。

据认为，松木线虫引起松树死亡的机理如下：

a)感染松树线虫的松树中会产生苯甲酸(1)、儿苯酚(2)、二氢松 柏醇(3)、8-羟基香芹鞣酮(4)和10-羟基马鞭草烯酮(5)等毒素 (植物杭毒素)；

b)线虫分泌纤维素酶；

c)线虫感染后的松树管胞被无规则堆积的α-蒎烯和β-蒎 烯所堵塞；和

d)感染线虫后，松树中繁殖的霉菌泌毒素。

松木线虫经黑天牛(Monochamus alternatus Hope)一类的害虫 传染给松树。

目前防止松树因感染松木线虫而死亡的方法主要包括：(1)在黑 天牛传播引起松树死亡的线虫之前及从受害树逃跑之前锯掉受害树 以消灭存在于受害树中的卵、蛹及成虫；(2)喷撒杀虫剂以防止孵化 后长大成熟及黑天牛逃走。其中所使用的杀虫剂包括有机磷杀虫剂、 NAC剂(1-萘基-N-甲基氨基甲酸酯)、PAP剂(二甲基-二硫代 磷酰苯基乙酸乙酯)。EDB剂(1，2-二溴乙基)、MPP剂(O，O-二 甲基-O-[3-甲基-4-(甲硫基)苯基]硫代磷酸酯)和MEP剂 (二甲基3-甲基-4-硝基苯基硫代磷酸酯)。

除上述防治黑天牛的杀虫剂外，直接用于消灭松树中松木线虫 的杀线虫剂包括：含左旋咪唑盐酸盐作为主要杀虫成份的左旋咪唑 盐酸盐(日本Mitsubish；Petrochemical Co.Ltd.，商品名为： “Centruy”)，倍硫磷亚砜(mesulfenfos)剂(商品名“Nemanon”，日本 Nihon Bayer Agro chem.k/k)和噻吩乙烯嘧啶酒石酸盐剂(商品名 为“Greenguard”.日本Fizer Pharmaceutical Inc.)

目前所用的根除黑天牛的方法存在着以下问题：

(1)需要大量的劳动力；

(2)由于黑天牛每年羽化及逃走的时间均不同，所以难于确定适 宜的施用杀虫剂的时间。

(3)所说杀虫剂的效力已变低了；

(4)为了在森林和农田中获得根除的效果，每单位面积所需剂量 是一般农业上所用剂量的10倍。

(5)遇到了如杀虫剂会残存于土壤和水系中及对周围动植物生 态系统产生影响等社会问题。由于这些问题，不能获得足够的防治效 果；

(6)虽然目前这些杀虫剂根除树木中的松木线虫仍然有效，但由 于其毒性，仍存在有安全问题。

本发明人已发现防治松木线虫的杀线虫活性物质存在于美国五 针松(Pinus strobus)，长叶松(Pinus palustris)和马尾松(Pinus massoniana)中，据说这些松树具有抗松木线虫的能力，且发现赤松 素单甲基醚(见表3中的化合物1)是作为一种活性物质的羟基芪。 本发明人已提交了涉及含此化合物的杀线虫剂的专利申请(英国，公 布申请号GB2263869A；德国未审查专利公布号DE4303346AL；美 国专利5,314,693)。

基于对天然存在的羟基芪的进一步研究，本发明人发现和赤松 素单甲基醚(化合物1)具有相同碳骨架的氯化羟基芪对松木线虫显 示极好的杀线虫活性，由此完成了本发明。

本发明提供了：(1)防治松木线虫的含氯化羟基芪或其盐的杀线 虫剂；(2)上述<1>中所述的杀线虫剂，其中所说的氯化羟基芪是 2＇-氯-3-羟基芪、3＇-氯-3-羟基芪、，4＇-氯-3-羟基芪、 3＇，4＇-二氯-3-羟基芪或3＇，5＇-二氯-3-羟基芪；(3)制备氯化 羟基芪或其盐的方法，该方法包括由氯化苄基氯化物和甲氧基苯甲 醛通过Witting-Horner反应合成氯化甲氧基芪，进行去甲基化以 获得氯化羟基芪，如需要的话，用惯常方法制备其盐；和(4)3＇，4＇- 二氯-3-羟基芪或3＇，5＇-二氯-3-羟基芪。

图1表示了说明合成本发明氯化羟基芪方法的反应式；

图2为2＇-氯-3-羟基芪(化合物3)的13C NMR(核磁共振)光 谱图；

图3为2＇-氯-3-羟基芪(化合物3)的1HNMR光谱图；

图4为3＇-氯-3-羟基芪(化合物4)的13CNMR光谱图；

图5为3＇-氯-3-羟基芪(化合物4)的1HNMR光谱图；

图6为4＇-氯-3-羟基芪(化合物5)的13CNMR光谱图；

图7为4＇-氯-3-羟基芪(化合物5)的1HNMR光谱图；

图8为3＇，4＇-二氯-3-羟基芪(化合物6)的13CNMR光谱图；

图9为3＇，4＇-二氯-3-羟基芪(化合物6)的1HNMR光谱图；

图10为3＇，5＇-二氯-3-羟基芪(化合物7)的13CNMR光谱 图；和。

图11为3＇，5＇-二氯-3-羟基芪(化合物7)的1HNMR光谱 图。

本发明所用的氯化羟基芪和其盐包括1-9个氯原子各自与苯 环相连的羟基芪及其钾盐和钠盐。其具体例子有2＇-氯-3-羟基芪 (化合物3，参见表2和3，下同)，3＇-氯-3-羟基芪(化合物4)、 4＇-氯-3-羟基芪(化合物5)、3＇，4＇-二氯-3-羟基芪(化合物6)、 3＇，5＇-二氯-3-羟基芪(化合物7)及其钾盐和钠盐。

上述氯化羟基芪，化合物6和7是新的化合物并具有极好的防 治如上所述松木线虫的杀线虫活性。

本发明的氯化羟基芪的合成方法如下，用Wittig-Horner反 应，由氯化苄基氯化物同甲氧基苯甲醛合成相应于所需氯化羟基芪 的氯化甲氧基芪，然后再利用去甲基化试剂进行去甲基化。在此 Wittig-Horner反应中，先将起始化合物氯化苄基氯化合物转变为 在碱存在下同所说甲氧基苯甲醛反应来获得氯化甲氧基芪的膦酸 酯。再于NaOMe、KOMe、NaEt和KOEt等碱存在下，将所得的氯化 甲氧基芪进行去甲基化得所需的氯化羟基芪。在去甲基化反应中，可 使用如氯化吡啶鎓或三溴化硼-类的路易斯酸、如需要的话，再用惯 常方法，如同碱金属的氢氧化物，例如氢氧化钠和氢氧化钾反应制备 其盐。

含这些具有杀线虫活性作为主要成分的杀线虫剂可含有与其他 已知栽体。添加剂等组合的任何所需要量的这些活性成分(如 1-10％左右)。

作为含有本发明防治松木线虫的驱虫剂和杀线虫剂的害虫控制 化学剂的载体，可依据其使用目的来使用液体载体或固体载体。

液型载体包括水、醇、酮、醚、芳族烃、酰胺和酯。所说固型栽体包 括已知的固体栽体，如矿物粉、氧化铝。硫黄粉和活性炭。

至于剂型，可将所说所说防治害虫的化学剂制成注射剂及糊剂。 如需要的话。这些制剂可含有乳化剂、悬浮剂、稳定剂、增稠剂、渗透 剂和分散剂，且可用本领域的已知方法来制备。

下面给出了进一步说明本发明的实施例，不能理解为是限制本 发明的。

实施例1

合成氯化羟基芪

利用wittig-Horner反应可合成化合物3到7，可任意改变的起 始化合物(a)和(c)列于表1中。这里，作为一个实例描述3＇- 氯-3-羟基芪的合成(参见图1)。

于3-氯苄基氯化物(a)中加入过量亚磷酸三乙酯，边搅拌边于 130℃下将该混合物加热直至仃止产生乙基溴化物。除去过量的亚磷 酸三乙酯得膦酸二乙基氯苄基酯(b)。向其中分别加入无水二甲基甲 酰胺和过量甲醇钠作为溶剂和碱，接着在冰浴上零度下冷却。于其中 加入1当量的间一茴香醛(c)，于室温下，搅拌此混合物1小时，90℃ 下搅拌1小时后，把温度降到室温，继续搅拌过液。用乙酸乙酯对反 应溶液进行萃取得乙酸乙酯萃取液。将此萃取液通过硅胶色谱层析 纯化(溶剂：己烷/乙酸乙酯＝9.5/0.5，(V/V))得3＇-氯-3-甲氧 基芪(d)。接着向化合物(d)中加入过量氯化吡啶鎓，边搅拌，边于 180℃下加热3小时，反应溶液用乙酸乙酯萃取，将乙酸乙酯萃取液 通过硅胶这谱层析纯化(溶剂：己烷/乙酸乙酯＝8.5/1.5，(V/V)得 3＇-氯-3-羟基芪(化合物4)。

对化合物3、5、6和7而言，也可选用起始物料(a)和(c)以相似 方法经甲氧基化形式(d)来获得所需要的化合物(e)，所得各化合物 的产率列于表1中。

化合物3-7的性质列于表2中。1HNMR和13CNMR光谱示于 图2-11。

                                表1 起始化合物             反应产物   (a)      (c)         甲氧基形式 (d)(产率)  羟基形式的(e)(产率) 总产率

                        表2

         化合物 化合物号    (结构式)         构型      熔点          紫外吸收光谱

     2＇-氯-3-羟基芪

                     白色粉状晶体

                                  61-62℃  λNMR＝296nm(ε-18450，乙醇)   3    

     3-氯-3-羟基芪

                     白色粉状晶体

                                  49-51℃  λNMR＝297nm(ε＝24045，乙醇)   4     

    4＇-氯-3-羟基芪

                     白色粉状晶体

                                  130-

                                    132℃

                                           λNMR＝299nm(ε＝34341，乙醇)   5     

                        表2(续)

           化合物 化合物号      (结构式)              构型      熔点       紫外吸收光谱

    3＇，4＇-二氯-3-羟基芪  白色物状晶体

                                          120-122℃

                                                   λNMR＝300nm(ε＝27412，乙醇)     6         

    3＇，5＇二氯-3-羟基芪   白色粉状晶体

                                          98.5-100℃

                                                   λNMR＝300nm(ε＝24970，乙醇)

   7         实施例2

防治松木线虫化合物3-7的杀线虫活性

[杀线虫活性实验]

把200-400松木线虫置于计数盘(直径4cm)中。另一方面，把 蒸馏水加到杀线虫化合物的乙醇溶液中直至总体积达4ml。最终制 得2％的乙醇水溶液样品。作为样品，使用前面介绍的赤松素单甲基 醚(化合物1和2)。本发明的氯化羟基芪(化合物3-7)和市售的防 治松木线虫的杀线虫剂。

另一方面，用不含样品的2％乙醇水溶液作对照。24和48小时 后记录残存的线虫数，并计算相对于对照的致死率。用相对致死率来 表示杀线虫活性。其结果列于表3中。

                                表3

                         松木线虫致死率(％)                    (2天后) 化合物号    结构式    100ppm  50ppm  10ppm   5ppm   2ppm   1ppm   0.5ppm   0.2ppm   0.1ppm    1      

                   100     100    100     88     11      -       -        -        -    2      

                   100     100    100    100    100      95      44       -        -    3      

                    -       -     100    100    100      50      20       -        -    4      

                    -       -     100    100    100      100     100      -        45

                              表3(续)

                          松木线虫致死率(％)         (2天后) 化合物号    结构式

                              100ppm  50ppm  10ppm  5ppm  2ppm  1ppm  0.5ppm  0.2ppm  0.1ppm   5   

                                -       -     100    100   100   100    100      -      33   6   

                                -       -      -      -     -     -     100     100     51   7   

                                -       -      -     100   100   76     21       -      9

       倍硫磷亚砜               67      -     30      -     -    0.5    -        -      - 市售的产品 噻吩乙烯嘧啶酒石酸盐     99      -     46      -     -    1.4    -        -      -

       左旋咪唑盐酸盐           96      -     63      -     -    24     -        -      -

表3的结果表明3-羟基-2＇-氯芪(化合物3)。3-羟基-3＇- 氯芪(化合物4)、3-羟基-4＇-氯芪(化合物5)、3-羟基-3＇，4＇- 二氯芪(化合物6)和3-羟基-3＇，5＇-二氯芪(化合物7)在稀释的 溶液中呈现出有效的杀线虫活性，是极好的防治松木线虫的杀线虫 剂。也表明化合物4、5和6具有更优异的杀线虫活性。其中，化合物6 的杀线虫活性比现有技术中显示最高活性的4＇-甲氧基-2-羟基 芪(化合物2)高5倍。

实施例3

将各个氯化羟基芪溶解在有机溶剂中以提供所需的含量，并把 此溶液密封于安瓿中制备注射于松树管胞的注射制剂。

实施例4

将3＇，4＇-二氯-3-羟基芪同另外的已知载体混合以获得所需 含量，由此制备粉剂或液体制剂。

氯化羟基芪具备极好的防治松木线虫的杀线虫的活性。特别是 本发明的杀线虫剂即使少量使用时也呈现出有效的活性。