專利名稱：含氟糖苷及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含氟糖苷及其應(yīng)用。更具體地講，本發(fā)明涉及含氟糖苷，特別是ω-氟代烷基-β-纖維二糖苷或葡萄糖苷及其應(yīng)用，以及這種糖苷的?；苌铩?br> 在世界各地，從古至今有許多木制建筑。但是，白蟻和木腐真菌給這些建筑物造成嚴(yán)重損害。
人們廣泛地將氯丹(1，2，4，5，6，7，8，8-八氯-4，7-亞甲基-3a，4，7，7a-四氫-2，3-二氫化茚)用作殺白蟻劑。但是由于其殘留毒性以及對其他生物的毒性限制了它的應(yīng)用。
因此，十分需要一種新的殺白蟻劑。
白蟻能夠通過纖維素酶將難以分解的纖維素分解為纖維二糖，進而通過纖維二糖酶將纖維素二糖分解為葡萄糖。然后葡萄糖通過糖原酵解過程而進入三羧循環(huán)以得到ATP。在上述一系列轉(zhuǎn)化過程中所采用的酶特異性地存在于白蟻，及與白蟻或木腐真菌共棲的原生動物中，稱之為β-葡萄糖苷酶類。
與此同時，將ω-位上有氟的一種偶數(shù)碳原子的醇氧化為相應(yīng)的脂肪酸。然后，將該脂肪酸用β-氧化作用進行分解，成為氟代乙酸然后再轉(zhuǎn)化成氟代檸檬酸，后者在三羧循環(huán)中抑制烏頭酸酶。由于這些機制，已知ω-氟代的含有偶數(shù)碳原子的醇具有24至72小時的延遲中毒(參見InsectBiochemistry，15(2).205-209)。
已知白蟻可以在彼此之間交換營養(yǎng)物，這是群居昆蟲的特性之一。即某一白蟻一旦吃了食物就能通過嘔吐或肚門排泄物的形式，或都通過分泌(如唾液)的形式將該個體曾吃過的食物傳給其他個體。然后再通過幾步營養(yǎng)交換，將工蟻吃過的食物傳給后蟻或王蟻。
這就表明如果食物具有延遲中毒并被白蟻個體吃過，那么該毒性食物就可能在白蟻之間彼此傳播，最終在整個蟻群中傳播開。
因此，如果通過β-糖苷鍵將上述經(jīng)ω-氟代的醇連接到纖維素、低聚糖、纖維二糖或葡萄糖上，就可能得到一種對白蟻或木腐真菌具有特異毒性而對其他生物無毒的化合物。其原理是白蟻或木腐其菌是通過用β-糖苷酶分解纖維素而產(chǎn)生能量，其他生物是通過α-糖苷酶產(chǎn)生能量。
本發(fā)明的目的之一是提供一種新的含氟糖苷。
本發(fā)明的目的之二是提供一種新的纖維二糖苷或葡萄糖苷的?；苌?。
本發(fā)明的目的之三是提供一種方法，該方法用于消滅利用β-葡萄糖苷酶分解纖維素而產(chǎn)生能量的生物。
式(Ⅰ)所示含氟的糖苷達到了本發(fā)明的上述及其他目的。式(Ⅰ)為
式中n是2至20的一個偶數(shù)，m是0至5的一個整數(shù)。
在化合物(Ⅰ)中，其中n是12至18的一個偶數(shù)、特別是16或18的化合物是優(yōu)選化合物。
通過本發(fā)明可以殺死的白蟻類具體實例包括CoptotermesformosanusShiraki，ReticulitermessperatusKolbe和CryptotermesdomesticusHaviland。
由式(Ⅱ)所示的一種糖苷的?；苌锱c式(Ⅳ)所示的ω-氟代醇反應(yīng)，可以制得化合物(Ⅰ)。式(Ⅱ)為
式中R是具有2至5個碳原子的?；?，m定義如前，式(Ⅱ)可以通過纖維二糖或葡萄糖與式(Ⅲ)所示羧酸或其酸酐反應(yīng)制得。式(Ⅲ)為
式中R定義如前式(Ⅳ)為
式中n定義如前。
該氟代醇(Ⅳ)是已知化合物，例如參見本文引作對比文獻的InsectBiochemsitry，loc.cit.。
盡管該ω-氟代醇對生物具有毒性，但是其毒性沒有選擇性，因而對人和家畜也有毒性。因此，這樣的ω-氟代醇不能用來殺白蟻或木腐真菌。另外，由于該ω-氟代醇具有特殊的惡臭味，因此它還可以驅(qū)避白蟻。
在酸酐的情況下或者在有脫水作用的催化劑(如二環(huán)己基碳化二亞胺和硫酸)存在時在羧酸的情況下，可在適宜的溶劑中，于室溫至溶劑的回流溫度下，在堿性催化劑(如三甲胺和吡啶)存在下，用羧酸(Ⅲ)或其酸酐作為?；瘎┻M行對纖維二糖或葡萄糖，或低聚糖的?；磻?yīng)。優(yōu)選的溶劑是芳香烴類(如苯)。
在與ω-氟代醇(Ⅳ)的酰基衍生物的糖基化作用(glycocylation)中，用適宜的溶劑和用分子篩作催化劑，等摩爾量的上述化合物與三氟甲磺酸三甲硅烷酯反應(yīng)。反應(yīng)溫度一般為室溫，即得到的式(Ⅴ)化合物，它是一種新的化合物，它也屬于本發(fā)明的范圍，式(Ⅴ)為
式中R，n和m的定義如前。
然后按常用的去?；椒▽⑹?Ⅴ)化合物去?；?。例如，通常于室溫用含有甲醇鈉的甲醇溶液使該化合物(Ⅴ)去酰化。
由于通過β-鍵將氟化醇(Ⅳ)連接到化合物(Ⅰ)的糖殘基上，特異存在于白蟻和木腐真菌中的β-葡萄糖苷酶可以使化合物(Ⅰ)分解，釋放出ω-醇(Ⅳ)，后者是殺死白蟻或木腐真菌的毒劑。然而由于其他生物，尤其是哺乳動物有α-葡萄糖苷酶，而沒有β-葡萄糖苷酶，因此，它們不能分解化合物(Ⅰ)，所以在哺乳動物體內(nèi)不能由化合物(Ⅰ)釋放出ω-氟代醇。因此，化合物(Ⅰ)對白蟻和木腐真菌具有選擇性毒性。
當(dāng)采用化合物(Ⅰ)殺天白蟻或木腐真菌時，將該化合物以10至50%(重量)的濃度溶于適宜的溶劑(如甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、DIMSO等)中，并將其附于適當(dāng)?shù)妮d體上(如紙片，木屑等)。
下述實施例對本發(fā)明作詳細說明。
實施例1A.在二氯乙烷(20ml)中，在作為催化劑的分子篩4A粉的存在下，使ω-氟代十二醇(405mg，1.9mmol)，纖維二糖八乙酸酯(2g，3.2mmol)，三氟甲磺酸三甲基硅烷酯(600mg)在20℃反應(yīng)3小時。
反應(yīng)完成后，用醚洗滌反應(yīng)混合物并過濾。依次用1N氫氧化鈉和水洗滌濾液，并用無水硫酸鈉干燥。
B.將步驟A中得到的ω-氟代十二烷基七乙酰基纖維二糖苷進行硅膠色譜法層析，依次用己烷/乙酸乙酯(70∶30V/V)，己烷/乙酸乙酯(50∶50V/V)各500ml然后用乙醚(500ml)洗脫。從己烷/乙酸乙酯(50∶50)洗脫物中回收α-和β-端基異構(gòu)體的混合物。然后將該混合物進一步進行硅膠色譜法層析，用己烷/乙酸乙酯(50∶50)洗脫，將洗脫液蒸干，得到β-端基異構(gòu)體(24mg)。熔點161.5-162.5℃。
C.將β-端基異構(gòu)體溶于甲醇中，用甲醇鈉在25℃去?；?，得到ω-氟代十二烷基-β-D-纖維二糖苷(9mg)。此纖維二糖苷在156-157℃分解或碳酸氣化。
將該甲硅烷基化的產(chǎn)物的三甲基甲硅烷(TMS)衍生物與N，O-雙(三甲基甲硅烷基三氟乙酰胺(BSTFA)一起在下列條件下進行氣相色譜得到單峰氣相色譜條件柱3%OV-1，1.5m注射溫度280℃柱溫310℃載體氣體氮氣(20ml/mim)將β-端基異構(gòu)體用于下文的生物測定。
實施例2以與實施例1所述相同的方法，但采用ω-氟代十六醇(40mg)和八乙酰纖維二糖(250mg)首先制得熔點為117-118.5℃的ω-氟代十六烷-β-D-庚乙?；w維二糖苷，然后制得ω-氟代十六烷基-β-D-纖維素二糖苷。此二糖苷在215.5-216℃分解或碳酸氣化。
實驗1以十只工蟻為一組，放在裝有濕海砂的塑料盤中進行生物測定。
實驗前，使白蟻禁食約一周，以便使其腹部的木色脫色。
將受試化合物以不同的濃度浸入各個紙盤中這些紙盤事先用溶于水(15ml)中的混有黃色4號的綠蘭色1號(各200mg)的食用色素混合物著色。用甲醇將溶液稀釋后將受試化合物浸入紙盤，待甲醇蒸發(fā)后，將紙盤放在塑料盤里的海砂粒上。當(dāng)白蟻吃了經(jīng)食用色素著色過的受試化合物后，它們變成綠色，這有利于確定白蟻是否吃過受試化合物。
待確認甲醇蒸發(fā)后，將紙盤放在塑料盤中。為防止受試化合物擴散進入砂粒，在紙盤和砂粒之間放一層鋁箔。
然后將每只裝有白蟻和經(jīng)過上述處理的紙盤的塑料盤置于25℃的恒溫箱內(nèi)，每天在同一時間觀察白蟻的情況，并提供水。
每一受試化合物的所有生物測定分三組進行。
表1列出了ω-氟代十二烷基-β-D-纖維二糖苷(50μg/紙盤)，的試驗結(jié)果，其中縱行的“x/y”代表著色了的和死亡的白蟻數(shù)，死亡白蟻總數(shù)代表(當(dāng)天死亡)/(死亡白蟻總數(shù))。
實驗2實驗方法與實施例1的方法相同，但是應(yīng)用實施例2的ω-氟代十六烷基-β-D-纖維二糖苷(100mg/紙盤)代替ω-氟代十二烷基-β-D-纖維二糖苷，進行生物測定，其結(jié)果列于表2中。
對比實驗1用實驗1相同的方法但是應(yīng)用ω-氟代十二醇(1μg/紙盤)代替ω-氟代十二烷基-β-D-纖維二糖苷，進行生物測定。其結(jié)果列于表3中。
對比實驗2用實驗1相同的方法但是應(yīng)用ω-氟代十六醇(10μg/紙盤)代替ω-氟代十二烷基-β-D-纖維二糖苷，進行生物測定。其結(jié)果列于表4中。
權(quán)利要求
1.式(Ⅰ)所示的一種含氟糖苷，其化學(xué)式為
式中n是2至20的一個偶數(shù)，m是0至5的一個整數(shù)。
2.按權(quán)利要求1所述的含氟糖苷，其中n是12至20的一個偶數(shù)。
3.按權(quán)利要求2所述的含氟糖苷，其中n是16或18。
4.式(Ⅴ)所示的一種糖苷的?；苌?，式(Ⅴ)為
式中R是帶有2至5個碳原子的?；?，n是2至20的一個偶數(shù)，m是0至5的一個整數(shù)。
5.按權(quán)利要求4所述的糖苷的酰化衍生物，其中n是12至20的一個偶數(shù)。
6.一種殺滅通過分解纖維素產(chǎn)生能量的生物的方法，該方法包括給所述生物食以式(Ⅰ)所示的一種含氟糖苷，式(Ⅰ)為
式中n是2至20的一個偶數(shù)，m是0至5的一個整數(shù)。
7.按權(quán)利要求6所述方法，其中式(Ⅰ)中的n是12至20的一個偶數(shù)。
8.按權(quán)利要求7所述方法，其中n是16或18。
9.按權(quán)利要求6所述方法，其中欲殺滅的生物是白蟻。
全文摘要
用式(I)所示的一種含氟糖苷可以選擇性地殺滅通過分解纖維素產(chǎn)生能量的生物，例如，白蟻。式(I)為
文檔編號A01N43/18GK1035512SQ89101019
公開日1989年9月13日 申請日期1989年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月27日
發(fā)明者山岡亮平, 林屋慶三, 吉村徹, 關(guān)英司, 桝谷哲也, 北原克彥 申請人:大金工業(yè)株式會社