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V-ATP酶(vacuolar-type ATPase)普遍存在于真核细胞中,其主要功能是以ATP为能量跨膜转运H+,是一种依赖于ATP的质子泵。近年来,以V-ATP酶做为靶标来开发新型药物的研究越来越受到科研工作者的关注。目前,这方面的研究主要集中在医药领域,而农药领域较少。最近,研究表明苦皮藤素V作用于昆虫V-ATP酶的H亚基从而导致昆虫死亡,为了探索基于V-ATP酶的杀虫剂,以期开发新型高效杀虫剂,我们设计、合成了一系列β-二氢沉香呋喃倍半萜衍生物,并对其杀虫活性进行了测定。主要研究方法和结果如下:1.化合物合成与结构鉴定(1)以1β,2β,4α,6α,8β,9α,12-七羟基-β-二氢沉香呋喃(1)为原料,经甲基磺酸酯保护后再经四氢铝锂还原得到一个具有双呋喃环的二氢沉香呋喃化合物(2),化合物2在三氯化铁催化下与丙酮反应生成1-和9-位的羟基被保护的产物(3),化合物3在钠氢的作用下与邻氟氯苄反应生成化合物3.11,化合物3.11在0.8%H2SO4的催化作用下脱保护生成关键中间体4,最后,化合物4在钠氢的作用下与一系列卤代烃反应生成相应的目标化合物4.1-4.10。该过程共合成了10个目标化合物,文献检索表明这些化合物均为未报道化合物。(2)化合物2在三氯化铁催化下分别与丙酮、3-戊酮、4-庚酮、5-壬酮、环戊酮、环己酮和环庚酮反应生成1-和9-位的羟基被相应的酮保护的产物3和5-10,然后这些化合物在钠氢的作用下分别与相应的卤代烃反应生成目标化合物3.1-3.11、5.1-5.11、6.1-6.11、7.1-7.11、8.1-8.11、9.1-9.11、10.1-10.11。该过程共合成了77个目标化合物,其中数据库检索结果表明65个化合物为新化合物。(3)目标化合物的结构主要通过1H NMR、13C NMR和DEPT-135°鉴定。另外,化合3.1-3.11、5.1-5.11、6.1-6.11、7.1-7.11、8.1-8.11、9.1-9.11、10.1-10.11的结构还通过IR、MS和HRMS鉴定,其立体结构通过6.7和8.7的X射线单晶衍射确定。2.杀虫活性测定本实验通过载毒叶碟法测定了合成的87个衍生物对三龄粘虫(Mythimna separate Walker)幼虫的毒杀活性,结果表明在浓度为40 mg/mL时化合物4.2、4.3、4.7、3.7、3.10、5.7、6.3、6.6、6.7、7.3、7.6和8.7在36 h内对三龄粘虫幼虫具有很强的毒杀活性。LD50测定结果表明化合物4.2、4.3、3.7、5.7、6.3、6.6、6.7、7.6和8.7在36 h内对三龄粘虫幼虫的LD50均小于阳性对照苦皮藤素V,特别是6.7,其LD50=21.1μg/g,比苦皮藤素V的LD50值(327.6μg/g)降低了一个数量级。该项研究表明以β-二氢沉香呋喃为先导化合物有望开发出一类基于新的作用机理的杀虫剂。