單喜杰, 李海潔, 李天澤, 徐 暉, 呂 敏

(西北農林科技大學 植物保護學院，陜西 楊凌 712100)

小菜蛾Plutella xylostellaLinnaeus 及蘋果黃蚜Aphis citricolaVan der Goot 是具有破壞性的重要農業(yè)害蟲，因其暴發(fā)性和暴食性較難控制和治理，從而導致農作物嚴重減產，為此農藥的使用至關重要，有效地促進了糧食產業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展[1-4]。但是傳統(tǒng)化學農藥因其不合理的使用而造成的環(huán)境污染、害蟲抗藥性、農藥殘留，以及非靶標毒性問題已日趨嚴重[5-6]，因此，從天然活性物質中開發(fā)高效、骨架新穎、環(huán)境友好的潛在殺蟲劑候選化合物已成為當前農藥化學的研究熱點之一。

膽固醇 (cholesterol，1，圖式1) 是一種環(huán)戊烷多氫菲類化合物，存在于人腦、人脊髓、植物以及真菌中，在人體中參與形成約50% 的細胞質膜[7]。從結構上看，膽固醇由4 個甾體環(huán)和一個羥基，以及一個疏水的8 碳側鏈組成，這些特定部位經取代、氧化等修飾后具有抗癌[8-9]、抗病毒[10-11]及抗菌[12-13]等藥理活性。與此同時，異噁唑啉 (isoxazoline，I′，圖式1) 是一類重要的含O、N 雜環(huán)化合物，存在于多種生物活性化合物和天然產物中，是藥物和治療候選藥物的關鍵組成部分[14]。含異噁唑啉片段的化合物具有殺蟲[15]、抗菌[16]和抗癌[17]等生物活性。在農用活性中已被開發(fā)為除草劑、殺蟲劑等，如目前已經上市的除草劑砜吡草唑 (pyroxasulfone，II′，圖式1)與殺蟲劑氟雷拉納 (fluralaner，III′，圖式1)[18-19]。丁腈氧化物和相應的烯基化合物之間的1,3-偶極環(huán)加成反應可能是合成異噁唑啉最直接的方法，即利用肟基物為關鍵前體，通過 [3 + 2]環(huán)加成反應形成五元異噁唑啉雜環(huán)[20]。另外，Ikbal 等發(fā)現(xiàn)膽固醇對昆蟲具有生長調節(jié)活性[21]，Zolotar 等報道3β-氯代膽固醇衍生物具有殺蟲活性[22]。本課題組前期設計合成了系列膽固醇腙類化合物、含異噁唑啉/異噁唑片段的膽固醇肟醚類衍生物以及含類胡椒酸片段的膽固醇肟酯類衍生物，大部分衍生物的殺蟲活性優(yōu)于先導化合物，甚至有些化合物的殺蟲活性高于陽性對照藥劑[23-25]。因此，以膽固醇為先導化合物進行結構優(yōu)化及其農用活性的研究值得進一步探索。

基于以上結果，本研究以膽固醇為先導化合物，設計合成了一系列含異噁唑啉片段的膽固醇酯類衍生物 (I，圖式1，其合成路線見圖式2)，并測定了其對3 齡小菜蛾幼蟲的胃毒活性以及對蘋果黃蚜無翅成蚜的觸殺活性，以期得到具有較高殺蟲活性的化合物，并探討其構效關系，旨在為今后膽固醇類衍生物的農用活性研究提供理論依據。

圖式1 目標化合物I 的設計Scheme 1 Design of target compounds I

圖式2 目標化合物Ia～It 的合成路線Scheme 2 Synthetic route of target compounds Ia-It

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

國華88-1 型大功率磁力攪拌器 (常州國華電器有限公司)；ZF-6 型三用紫外線分析儀及JP-RE-52AAA 型旋轉蒸發(fā)儀 (上海嘉鵬科技有限公司)；Bruker Advance III 400/500 MHz 核磁共振儀、Bruker TENSOR27 紅外光譜儀和MicroTof Q II 高分辨飛行時間質譜儀 (德國Bruker 公司)；XT-415型雙目顯微熔點測定儀 (北京泰克儀器有限公司)。

膽固醇 (國藥集團化學試劑有限公司)，所有試劑均為分析純或化學純。

96.6%高效氯氰菊酯 (β-cypermethrin) 原藥及95.6%滅多威 (methomyl) 原藥，均購自陜西上格之路生物科學有限公司。

柱層析硅膠 (200～300 目，粒徑54～74 μm) 和薄層層析硅膠GF254(青島海洋化工廠)。

1.2 化合物的合成

參考文獻方法[26]合成氯肟3a～3t，直接用于下一步反應。

1.2.1 中間體2 的合成[26]將化合物1 (1 mmol)和三乙胺 (1.5 mmol) 溶解在無水二氯甲烷 (10 mL)中，在冰浴條件下，將丙烯酰氯 (1.5 mmol) 緩慢滴加到上述混合液中，隨后轉至室溫攪拌19 h，薄層色譜法 (TLC) 跟蹤檢測至反應完全。加水(10 mL) 淬滅反應，用二氯甲烷 (20 mL × 2) 萃取混合物，飽和氯化鈉溶液 (10 mL × 2) 洗滌。收集有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮。柱層析分離純化 (以V(石油醚) :V(二氯甲烷) = 3 : 1 為洗脫劑)，得到化合物2，產率為80%。

1.2.2 目標化合物Ia～It 的合成[26]用二氯甲烷(8 mL) 溶解化合物2 (1 mmol)，隨后加入三乙胺(1.1 mmol)，在室溫下攪拌5 min，然后將3a～3t(1.05 mmol) 的二氯甲烷 (2 mL) 溶液加入到上述混合物中。繼續(xù)攪拌19～26 h，TLC 跟蹤檢測至反應完全。向反應體系中加入飽和氯化鈉溶液 (10 mL)，用二氯甲烷 (20 mL × 2) 萃取，合并有機相。無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮。采用制備薄層色譜板分離純化，以V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 12 : 1 為展開劑，得到目標化合物Ia～It，產率為13%～66%。

1.3 殺蟲活性測定

1.3.1 對小菜蛾的活性測定 3 齡小菜蛾P.xylostella幼蟲為本實驗室飼養(yǎng)多代敏感品系。

采用浸葉法[27]。以氯氰菊酯為陽性對照藥劑。根據初篩結果，對高殺蟲活性的化合物進行LC50值測定。以含0.5%N-甲基吡咯烷酮 (NMP)的丙酮溶液為空白對照，設置膽固醇的質量濃度梯度為8.0、4.0、2.0、1.0 和0.5 mg/mL，氯氰菊酯的質量濃度梯度為1、0.5、0.25、0.125 和0.062 5 mg/mL，供試化合物的質量濃度梯度為4、2、1、0.5 和0.25 mg/mL，記錄處理24 及48 h 后存活小菜蛾的數(shù)目。以毛筆尖端觸之不動為試蟲死亡的評判標準。

1.3.2 對蘋果黃蚜的活性測定 蘋果黃蚜A.citricola無翅成蚜，采自西北農林科技大學園藝學院試驗田的蘋果樹。

采用微量點滴法[28]。處理劑量0.04 μg/頭，以含0.5% NMP 的丙酮溶液為空白對照，滅多威為陽性對照 (劑量為0.004 μg/頭)。根據初篩結果，測定高殺蟲活性化合物的LD50值。設置膽固醇的劑量梯度為0.36、0.28、0.20、0.12 和0.04 μg/頭，滅多威的劑量梯度為0.004、0.002、0.001、0.000 5和0.000 25 μg/頭，供試化合物的劑量梯度為0.06、0.05、0.04、0.03 和0.02 μg/頭，記錄處理24 及48 h 后存活蚜蟲的數(shù)目。以毛筆尖端觸之不動為試蟲死亡的評判標準。

數(shù)據處理：運用IBM SPSS Statistic 23.0 求得回歸方程、LC50值、LD50值以及95%置信區(qū)間。

2 結果與分析

2.1 化合物的合成及結構表征

如圖式2 所示，首先膽固醇 (1)與丙烯酰氯反應得到3-丙烯?；趸懝檀?(2)；隨后中間體2 與氯肟3a～3t 發(fā)生[3 + 2]環(huán)加成反應，生成含異噁唑啉片段的膽固醇酯類衍生物 (Ia～It)。由于部分氯肟的極性與其對應目標化合物的極性相近，在用薄層色譜板分離純化時需要用不同極性的展開劑分離多次，故導致部分目標化合物的產率過低。

中間體2 及目標化合物Ia～It 的結構表征數(shù)據如下。

3-丙烯?；趸懝檀?(2): CAS 26 089-39-4, 比移值Rf= 0.50 (V(石油醚PE) :V(二氯甲烷DCM) = 3 : 1)，白色固體，收率 80%，m.p. 100～102oC[29]。IR(KBr),ν/cm-1:2 945, 1 722, 1 459, 1 204, 1 005, 804, 676;1H NMR (400 MHz,CDCl3),δ: 6.36～6.41 (m, 1H), 6.06～6.13 (m, 1H), 5.78～5.81(m, 1H), 5.38～5.39 (m, 1H), 4.65～4.73 (m, 1H, H-3),2.32～2.37 (m, 2H), 1.78～2.02 (m, 6H), 1.43～1.65 (m, 8H),1.24～1.37 (m, 4H), 1.08～1.17 (m, 6H), 0.99～1.03 (m, 5H),0.90～0.92 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS[ESI] C30H48O2Na ([M + Na]+), 理論值：463.354 7；測定值：463.353 7.

3-對氯苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ia):Rf=0.36 (V(PE) :V(乙酸乙酯EA) = 12 : 1)，白色固體，產率47%，m.p. 193～195oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 954, 2 898,1 751, 1 462, 1 375, 1 208, 1 019, 905, 835;1H NMR (500 MHz,CDCl3)δ: 7.62 (d,J= 8.5 Hz, 2H, Ph-H), 7.39 (d,J= 9.0 Hz,2H, Ph-H), 5.37～5.38 (m, 1H), 5.16 (dd,J= 11.0 Hz,J= 8.0 Hz, 1H, H-6), 4.67～4.75 (m, 1H, H-3), 3.54～3.64 (m, 2H),2.33～2.42 (m, 2H), 1.95～2.02 (m, 2H), 1.81～1.89 (m, 3H),1.66～1.72 (m, 1H), 1.43～1.58 (m, 6H), 1.32～1.34 (m, 2H),1.25～1.30 (m, 4H), 1.06～1.16 (m, 6H), 0.97～1.02 (m, 5H),0.90～0.92 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS[ESI]: C37H52ClNO3Na ([M + Na]+), 理論值：616.352 8；測定值：616.351 5.

3-間氯苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ib):Rf=0.42 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 66%，m.p.144～146oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 948, 2 867, 1 742, 1 458,1 342, 1 203, 1 008, 901, 788;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.66 (s, 1H, Ph-H), 7.56～7.58 (m, 1H, Ph-H), 7.39～7.41 (m,1H, Ph-H), 7.33～7.36 (m, 1H, Ph-H), 5.38 (s, 1H), 5.17 (dd,J= 10.5 Hz,J= 7.5 Hz, 1H, H-6), 4.69～4.75 (m, 1H, H-3),3.55～3.64 (m, 2H), 2.34～2.43 (m, 2H), 1.79～2.04 (m, 5H),1.63～1.71 (m, 1H), 1.43～1.55 (m, 9H), 1.24～1.37 (m, 4H),1.08～1.16 (m, 5H), 0.96～1.02 (m, 5H), 0.90～0.92 (m, 3H),0.8 5 ～0.8 7 (m, 6 H), 0.6 7 (s, 3 H). H R M S [E S I]:C37H52ClNO3Na ([M + Na]+), 理論值：616.352 8；測定值：616.352 9.

3-鄰氯苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ic):Rf=0.43 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 39%，m.p.150～152oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 930, 2 860, 1 733, 1 429,1 215, 1 052, 824, 758;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.64～7.66 (m, 1H, Ph-H), 7.42～7.43 (m, 1H, Ph-H), 7.34～7.37(m, 1H, Ph-H), 7.30～7.32 (m, 1H, Ph-H), 5.38 (s, 1H),5.14～5.17 (m, 1H, H-6), 4.71～4.75 (m, 1H, H-3), 3.72～3.84(m, 2H), 2.38～2.42 (m, 2H), 1.81～2.02 (m, 5H), 1.64～1.71 (m,1H), 1.44～1.55 (m, 7H), 1.25～1.34 (m, 5H), 1.08～1.16 (m,6H), 0.98～1.02 (m, 5H), 0.90～0.92 (m, 3H), 0.85～0.87 (m,6H), 0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]: C37H52ClNO3Na ([M + Na]+),理論值：616.352 8；測定值：616.3493.

3-對溴苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Id):Rf=0.51 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 19%，m.p.179～181oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 942, 2 901, 1 749, 1 460,1 373, 1 206, 1 015, 905, 830;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.54 (s, 4H, Ph-H), 5.38 (s, 1H), 5.16 (dd,J= 10.5 Hz,J= 8.5 Hz, 1H, H-6), 4.67～4.75 (m, 1H, H-3), 3.54～3.64 (m, 2H),2.33～2.42 (m, 2H), 1.95～2.02 (m, 2H), 1.78～1.89 (m, 3H),1.66～1.71 (m, 1H), 1.46～1.54 (m, 7H), 1.32～1.37 (m, 3H),1.25～1.26 (m, 2H), 1.08～1.16 (m, 6H), 0.97～1.02 (m, 5H),0.90～0.91 (m, 3H), 0.85～0.86 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS[ESI]: C37H52BrNO3Na ([M + Na]+), 理論值：660.302 3；測定值：660.2899.

3-間溴苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ie):Rf=0.50 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 66%，m.p.141～143oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 949, 2 897, 1 742, 1 462,1 339, 1 204, 1 007, 898, 789;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.81 (s, 1H, Ph-H), 7.62 (d,J= 7.5 Hz, 1H, Ph-H), 7.56 (d,J=8.0 Hz, 1H, Ph-H), 7.28～7.30 (m, 1H, Ph-H), 5.38 (s, 1H),5.17 (dd,J= 10.5 Hz,J= 7.5 Hz, 1H, H-6), 4.68～4.75 (m, 1H,H-3), 3.54～3.63 (m, 2H), 2.34～2.43 (m, 2H), 1.95～2.02 (m,2H), 1.79～1.91 (m, 3H), 1.66～1.71 (m, 1H), 1.44～1.57 (m,7H), 1.22～1.39 (m, 5H), 1.06～1.16 (m, 6H), 0.9～1.02 (m, 5H),0.90～0.92 (m, 3H), 0.85～0.86 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS[ESI]: C37H52BrNO3Na ([M + Na]+), 理論值：660.302 3；測定值：660.295 8.

3-對氟苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (If):Rf=0.43 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 31%，m.p.161～163oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 947, 2 900, 1 748, 1 514,1 357, 1 205, 1 016, 901, 840;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.66-7.68 (m, 2H, Ph-H), 7.08～7.12 (m, 2H, Ph-H), 5.38 (s,1H), 5.15 (dd,J= 10.5 Hz,J= 8.5 Hz, 1H, H-6), 4.68～4.75(m, 1H, H-3), 3.55～3.65 (m, 2H), 2.34～2.43 (m, 2H),1.95～2.02 (m, 2H), 1.79～1.91 (m, 3H), 1.63～1.71 (m, 1H),1.43～1.54 (m, 8H), 1.22～1.36 (m, 4H), 1.06～1.16 (m, 6H),0.97～1.02 (m, 5H), 0.90～0.92 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H),0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]: C37H52FNO3Na ([M + Na]+), 理論值：600.382 3；測定值：600.3834.

3-間氟苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ig):Rf=0.39 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 21%，m.p.171～173oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 953, 2 897, 1 742, 1 454,1 370, 1 196, 1 012, 885, 834;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.36～7.44 (m, 3H, Ph-H), 7.14 (t,J= 7.5 Hz, 1H, Ph-H), 5.38(s, 1H), 5.17 (t,J= 9.5 Hz, 1H, H-6), 4.67～4.75 (m, 1H, H-3),3.55～3.65 (m, 2H), 2.34～2.43 (m, 2H), 1.81～2.02 (m, 5H),1.66～1.71 (m, 1H), 1.46～1.55 (m, 8H), 1.25～1.37 (m, 4H),1.08～1.18 (m, 6H), 0.97-1.02 (m, 5H), 0.90～0.91 (m, 3H),0.85～0.86 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]: C37H52FNO3Na([M + Na]+), 理論值：600.382 3；測定值：600.383 5.

3-鄰氟苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ih):Rf=0.43 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 23%，m.p.153～155oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 953, 2 897, 1 739, 1 456, 1 36 8, 1 209, 1 010, 898, 758;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.86～7.90 (m, 1H, Ph-H), 7.38～7.43 (m, 1H, Ph-H), 7.17～7.20(m, 1H, Ph-H), 7.10～7.14 (m, 1H, Ph-H), 5.37～5.38 (m, 1H),5.15 (dd,J= 11.0 Hz,J= 7.5 Hz, 1H, H-6), 4.67～4.77 (m, 1H,H-3), 3.66～3.76 (m, 2H), 2.34～2.43 (m, 2H), 1.79～2.02 (m,5H), 1.63～1.71 (m, 1H), 1.43～1.56 (m, 8H), 1.24～1.37 (m,4H), 1.04～1.18 (m, 6H), 0.95～1.02 (m, 5H), 0.94～0.98 (m,1H), 0.90～0.92 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H).HRMS [ESI]: C37H52FNO3Na ([M + Na]+), 理論值：600.382 3；測定值：600.382 1.

3-苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ii):Rf= 0.40(V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 35%，m.p.173～175oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 953, 2 898, 1 741, 1 457,1 360, 1 204, 1 011, 894, 758;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.67～7.69 (m, 2H, Ph-H), 7.40～7.43 (m, 3H, Ph-H), 5.37～5.38(m, 1H), 5.12～5.16 (m, 1H, H-6), 4.67～4.75 (m, 1H, H-3),3.62～3.66 (m, 2H), 2.33～2.43 (m, 2H), 1.94～2.03 (m, 2H),1.79～1.91 (m, 3H), 1.66～1.71 (m, 1H), 1.43～1.56 (m, 7H),1.25～1.34 (m, 5H), 1.05～1.16 (m, 6H), 0.96～1.02 (m, 5H),0.90～0.91 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS[ESI]: C37H53NO3Na ([M + Na]+), 理論值：582.391 8；測定值：582.391 8.

3-對三氟甲基苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯(Ij):Rf= 0.54 (V(PE) :V(EA) = 12/1)，白色固體，產率41%，m.p. 166～168oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 945, 2 899, 1 749,1 463, 1 329, 1 213, 1 124, 907, 839;1H NMR (500 MHz,CDCl3),δ: 7.80 (d,J= 8.0 Hz, 2H, Ph-H), 7.68 (d,J= 8.5 Hz,2H, Ph-H), 5.37～5.39 (m, 1H), 5.21 (dd,J= 11.0 Hz,J= 7.5 Hz, 1H, H-6), 4.69～4.76 (m, 1H, H-3), 3.59～3.69 (m, 2H),2.34～2.43 (m, 2H), 1.79～2.03 (m, 5H), 1.64～1.72 (m, 1H),1.43～1.56 (m, 8H), 1.25～1.37 (m, 4H), 1.05～1.16 (m, 6H),0.95～1.02 (m, 5H), 0.90～0.91 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H),0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]: C38H52F3NO3Na ([M + Na]+), 理論值：650.379 2；測定值：650.376 8.

3-對甲氧基苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ik):Rf= 0.41 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 22%，m.p. 153～155oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 946, 2 899, 1 749, 1 513, 1 255,1 200, 1 020, 836;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 7.63 (d,J=9.0 Hz, 2H, Ph-H), 6.93 (d,J= 9.0 Hz, 2H, Ph-H), 5.37～5.38(m, 1H), 5.09～5.13 (m, 1H, H-6), 4.68～4.75 (m, 1H, H-3),3.84 (s, 3H, OCH3), 3.59～3.63 (m, 2H), 2.33～2.42 (m, 2H),1.79～2.02 (m, 5H), 1.64～1.72 (m, 1H), 1.43～1.58 (m, 8H),1.24～1.35 (m, 4H), 1.06～1.16 (m, 6H), 0.97～1.02 (m, 5H),0.90～0.91 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS[ESI]: C38H55NO4Na ([M + Na]+), 理論值：612.402 3；測定值：612.401 3.

3-鄰溴苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Il):Rf=0.44 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 17%，m.p.100～102oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 950, 2 899, 1 740, 1 425,1 377, 1 203, 1 027, 820, 758;1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:7.62～7.64 (m, 1H, Ph-H), 7.52～7.55 (m, 1H, Ph-H), 7.34～7.38(m, 1H, Ph-H), 7.27～7.31 (m, 1H, Ph-H), 5.38～5.39 (m, 1H),5.19 (dd,J= 11.0 Hz,J= 6.8 Hz, 1H, H-6), 4.69～4.77 (m, 1H,H-3), 3.71～3.85 (m, 2H), 2.34～2.44 (m, 2H), 1.78～2.03 (m,5H), 1.66～1.73 (m, 1H), 1.43～1.63 (m, 7H), 1.24～1.37 (m,4H), 1.04～1.21 (m, 7H), 0.95～1.02 (m, 5H), 0.90～0.92 (m,3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]:C37H52BrNO3Na ([M + Na]+), 理論值：660.302 3；測定值：660.300 5.

3-對甲基苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Im):Rf= 0.39 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 15%，m.p. 155～157oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 944, 2 902, 1 751,1 460, 1 371, 1 195, 1 021, 895, 822;1H NMR (500 MHz,CDCl3),δ: 7.57 (d,J= 8.0 Hz, 2H, Ph-H), 7.22 (d,J= 8.0 Hz,2H, Ph-H), 5.37～5.38 (m, 1H), 5.14 (dd,J= 10.0 Hz,J= 8.5 Hz, 1H, H-6), 4.69～4.76 (m, 1H, H-3), 3.60～3.62 (m, 2H),2.37～2.38 (m, 5H), 1.95～2.02 (m, 2H), 1.80～1.88 (m, 3H),1.66～1.69 (m, 1H), 1.43～1.58 (m, 7H), 1.22～1.36 (m, 5H),1.05～1.16 (m, 6H), 0.97～1.02 (m, 5H), 0.90～0.91 (m, 3H),0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]: C38H55NO3Na([M + Na]+), 理論值：596.407 4；測定值：596.407 4.

3-鄰硝基苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (In):Rf= 0.40 (V(PE) :V(EA) = 3 : 1)，白色固體，產率 13%，m.p.142～144oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 950, 2 899, 1 744, 1 531, 1 347,1 208, 1 015, 851, 740;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.44 (s,1H, Ph-H), 8.29 (d,J= 8.0 Hz, 1H, Ph-H), 8.10 (d,J= 8.0 Hz,1H, Ph-H), 7.63 (t,J= 8.0 Hz, 1H, Ph-H), 5.38 (s, 1H), 5.23(dd,J= 10.5 Hz,J= 8.0 Hz, 1H, H-6), 4.70～4.76 (m, 1H,H-3), 3.62～3.72 (m, 2H), 2.35～2.43 (m, 2H), 1.79～2.02 (m,5H), 1.65～1.72 (m, 1H), 1.41～1.60 (m, 7H), 1.19～1.38 (m,5H), 1.06～1.16 (m, 6H), 0.98～1.03 (m, 5H), 0.90～0.92 (m,3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]:C37H52N2O5Na ([M + H]+), 理論值：605.395 4；測定值：605.420 3.

3-間硝基苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Io):Rf= 0.43 (V(PE) :V(EA) = 3 : 1)，白色固體，產率 31%，m.p. 138～140oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 950, 2 898, 1 742, 1 533,1 349, 1 210, 908, 730;1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.44～8.45 (m, 1H, Ph-H), 8.28～8.30 (m, 1H, Ph-H), 8.10～8.11(m, 1H, Ph-H), 7.60～7.64 (m, 1H, Ph-H), 5.38～5.39 (m, 1H),5.25 (dd,J= 11.2 Hz,J= 7.6 Hz, 1H, H-6), 4.69～4.77 (m, 1H,H-3), 3.62～3.74 (m, 2H), 2.34～2.44 (m, 2H), 1.78～2.03 (m,5H), 1.67～1.73 (m, 1H), 1.43～1.56 (m, 8H), 1.24～1.37 (m,4H), 1.07～1.19 (m, 6H), 0.96～1.03 (m, 5H), 0.90～0.92 (m,3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]:C37H52N2O5Na ([M + Na]+), 理論值：627.376 8；測定值：627.376 0.

3-對硝基苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ip):Rf= 0.38 (V(PE) :V(EA) = 3 : 1)，白色固體，產率 16%，m.p. 156～158oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 947, 2 900, 1 741, 1 520,1 345, 1 209, 1 008, 902, 851;1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.29 (d,J= 8.8 Hz, 2H, Ph-H), 7.86 (d,J= 8.8 Hz, 2H, Ph-H),5.38～5.39 (m, 1H), 5.25 (dd,J= 11.2 Hz,J= 7.6 Hz, 1H, H-6), 4.69～4.77 (m, 1H, H-3), 3.59～3.72 (m, 2H), 2.33～2.44 (m,2H), 1.78～2.03 (m, 5H), 1.64～1.74 (m, 1H), 1.46～1.57 (m,8H), 1.24～1.37 (m, 4H), 1.07～1.19 (m, 6H), 0.95～1.02 (m,5H), 0.91～0.92 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H).HRMS [ESI]: C37H52N2O5Na ([M + Na]+), 理論值：627.376 8；測定值：627.376 4.

3-(3,4 二氯) 苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Iq):Rf= 0.43 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 32%，m.p. 115～117oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 943, 1 740, 1 466,1 372, 1 209, 1 018, 900;1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 7.74(s, 1H, Ph-H), 7.48～7.54 (m, 1H, Ph-H), 5.38 (s, 1H), 5.18 (t,J= 9.0 Hz, 1H, H-6), 4.70～4.74 (m, 1H, H-3), 3.49～3.62 (m,2H), 2.37～2.42 (m, 2H), 1.82～2.02 (m, 5H), 1.63～1.71 (m,1H), 1.44～1.54 (m, 7H), 1.25～1.37 (m, 4H), 1.08～1.16 (m,7H), 1.00～1.02 (m, 5H), 0.90～0.91 (m, 3H), 0.85～0.86 (m,6H), 0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]: C37H51Cl2NO3Na ([M + Na]+),理論值：650.313 8；測定值：650.311 3.

3-(2,4 二氯) 苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Ir):Rf= 0.39 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 27%，m.p. 120～122oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 939, 1 746, 1 469,1 375, 1 207, 1 029, 898;1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 7.64(d,J= 6.4 Hz, 1H, Ph-H), 7.45 (s, 1H, Ph-H), 7.30 (s, 1H, Ph-H), 5.39 (s, 1H), 5.17 (dd,J= 8.0 Hz,J= 6.0 Hz, 1H, H-6),4.70～4.74 (m, 1H, H-3), 3.70～3.81 (m, 2H), 2.37～2.42 (m,2H), 1.82～2.02 (m, 5H), 1.64～1.71 (m, 1H), 1.44～1.54 (m,8H), 1.25～1.34 (m, 4H), 1.08～1.16 (m, 6H), 0.98～1.02 (m,5H), 0.91～0.92 (m, 3H), 0.86～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H).HRMS [ESI]: C37H51Cl2NO3Na ([M + Na]+), 理論值：650.313 8；測定值：650.312 0.

3-間甲基苯基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (Is):Rf= 0.39 (V(PE) :V(EA) = 12 : 1)，白色固體，產率 35%，m.p. 154～156oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 947, 1 739, 1 457,1 370, 1 199, 1 009, 898;1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 7.52(s, 1H, Ph-H), 7.46 (d,J= 5.6 Hz, 1H, Ph-H), 7.28～7.31 (m,1H, Ph-H), 7.23～7.25 (m, 1H, Ph-H), 5.37～5.38 (m, 1H), 5.15(dd,J= 8.0 Hz,J= 6.8 Hz, 1H, H-6), 4.68～4.75 (m, 1H, H-3),3.57～3.64 (m, 2H), 2.33～2.40 (m, 5H), 1.79～2.02 (m, 5H),1.62～1.72 (m, 1H), 1.43～1.55 (m, 7H), 1.24～1.39 (m, 4H),1.04～1.22 (m, 7H), 0.96～1.02 (m, 5H), 0.90～0.91 (m, 3H),0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H). HRMS [ESI]: C38H55NO3Na([M + Na]+), 理論值：596.407 4；測定值：596.404 3.

3-(1-萘基)-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯 (It):Rf=0.40 (V(PE) :V(EA) = 5:1)，白色固體，產率 28%，m.p.180～182oC。IR (KBr),ν/cm-1: 2 948, 1 724, 1 428, 1 285, 1 141,997;1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.97 (d,J= 8.8 Hz, 1H),7.93 (dd,J= 14.0 Hz,J= 8.0 Hz, 2H), 7.47～7.63 (m, 4H),5.38～5.39 (m, 1H), 5.19 (dd,J= 9.6 Hz,J= 8.4 Hz, 1H, H-6),4.71～4.79 (m, 1H, H-3), 3.80～3.89 (m, 2H), 2.36～2.46 (m,2H), 1.78～2.03 (m, 5H), 1.65～1.71 (m, 1H), 1.43～1.57 (m,7H), 1.24～1.35 (m, 4H), 1.05～1.19 (m, 7H), 0.96～1.03 (m,5H), 0.90～0.92 (m, 3H), 0.85～0.87 (m, 6H), 0.67 (s, 3H).HRMS [ESI]: C41H55NO3Na ([M + Na]+), 理論值：632.407 4；測定值：632.404 1.

2.2 殺蟲活性

2.2.1 對小菜蛾幼蟲的殺蟲活性 如表1 所示，在1 mg/mL 質量濃度下，除化合物Io (R = 3-NO2Ph)外，其余化合物對3 齡小菜蛾幼蟲的48 h 致死率均高于母體。其中，化合物Ia、Ic、Ie、Ij、Ip、It 的48 h 致死率為45.4%～52.2%，是母體 (48 h 致死率：20.4%) 的2.2～2.6 倍，尤其是化合物Ie(R = 3-BrPh) 表現(xiàn)出較好的殺小菜蛾活性，死亡率為52.2%；化合物Ia、Ic、Ie、Ij、Ip、It 在24 h和48 h 的致死率均高于含類胡椒酸片段的膽固醇肟酯類衍生物[25]。

表1 化合物1、2 和Ia～It 在1 mg/mL 下對小菜蛾幼蟲的殺蟲活性Table 1 Insecticidal activity of compounds 1, 2 and Ia-It against the larvae of P. xylostella at 1 mg/mL

在膽固醇C-3 位引入丙烯?；玫交衔?，與母體相比，其48 h 致死率變化不大；但從末端雙鍵 (化合物2) 轉化為異噁唑啉片段后，所得衍生物 (除Io) 的48 h 殺蟲活性均高于化合物2。在苯環(huán)上引入吸電子基團-CF3可以提高殺蟲活性 (Ij的48 h 致死率為45.4%)；在苯環(huán)間位引入溴原子能得到比在對位或鄰位引入溴原子殺蟲活性更高的化合物 (Ie Vs. Id 和Il)；在苯環(huán)對位或鄰位引入氯原子能得到比在間位引入氯原子殺蟲活性更高的化合物 (Ia 和Ic Vs. Ib)；與在苯環(huán)上引入一個氯原子相比，引入兩個氯原子后所得化合物的殺蟲活性有所下降 (Ia-Ic Vs. Iq 和Ir)；當R 為萘環(huán)(It) 時能得到比苯環(huán) (Ii) 殺蟲活性更高的化合物。

LC50值測定結果 (表2) 表明，化合物Ie 對小菜蛾幼蟲的48 h LC50值為0.940 mg/mL，是化合物1 (LC50值 2.566 mg/mL) 的2.7 倍。

表2 化合物1、Ie 和高效氯氰菊酯對小菜蛾幼蟲的48 h LC50 值Table 2 LC50 values at 48 h of compounds 1, Ie and β-cypermethrin against the larvae of P. xylostella

2.2.2 對蘋果黃蚜無翅成蚜的殺蟲活性 如表3所示，在0.04 μg/頭劑量下，所有衍生物對蘋果黃蚜的48 h 致死率均高于母體化合物，其中中間體2 的48 h 致死率為28.7%，經關環(huán)后所得衍生物的48 h 致死率為29.9%～48.8%，表明異噁唑啉片段的引入有利于提高對蘋果黃蚜的殺蟲活性。其中化合物Ia、If、Ig、Ij、Io 對蘋果黃蚜的48 h致死率為40.2%～48.8%，表現(xiàn)出較好的殺蚜蟲活性；尤其是化合物Ig (R = 3-FPh) 和Ij (R = 4-CF3Ph) 的殺蚜蟲活性最好，48 h 致死率均為48.8%，是母體的3.5 倍。

表3 化合物1、2 和Ia～Ip 在0.04 μg/頭劑量下對蘋果黃蚜的殺蟲活性Table 3 Aphicidal activity of compounds 1, 2 and Ia-Ip against A. citricola at 0.04 μg/nymph

衍生物的殺蚜蟲活性與其在苯環(huán)上的取代基及位置相關：化合物Ii 對蘋果黃蚜的48 h 致死率為37.5%，在其苯環(huán)的對位上引入供電子基團 (如甲基或甲氧基) 所得衍生物的活性均下降；在其苯環(huán)的間位上引入硝基所得衍生物的活性有所提高，而在其苯環(huán)的對或鄰位上引入硝基所得衍生物的活性均降低 (Io Vs. In 和Ip)。就在Ii 的苯環(huán)上引入鹵素原子而言，引入溴原子后所得衍生物的活性都下降 (Ii Vs. Id、Ie 和Il)，只有在對位引入氯原子所得衍生物的活性有所提高，在對或間位引入氟原子所得衍生物的活性有所提高。另外，在Ii 的苯環(huán)對位上引入三氟甲基有利于殺蚜蟲活性的提高。

LD50值測定結果 (表4) 表明，化合物If、Ig和Ij 對蘋果黃蚜的48 h LD50值分別為0.045、0.042和0.041 μg/頭，是母體化合物 (LD50值 0.228 μg/頭)的5.1～5.6 倍。

表4 部分化合物對蘋果黃蚜48 h 的毒力回歸分析Table 4 Toxicity regression analysis of some compounds against A. citricola at 48 h

3 結論

本研究以膽固醇為先導化合物，通過1,3 偶極環(huán)加成反應合成了20 個3-芳基-4,5-二氫異噁唑-5-甲酸膽固醇酯類衍生物Ia～It?；衔颕e 具有較好的殺小菜蛾活性，是母體膽固醇的2.7 倍；化合物If、Ig 與Ij 具有較好的殺蚜蟲活性，是膽固醇的5.1～5.6 倍。構效關系初步表明，在膽固醇C-3 位引入末端雙鍵可提高殺蟲活性；在衍生物Ii 苯環(huán)的間位引入溴原子可提高對小菜蛾的殺蟲活性；在衍生物Ii 苯環(huán)的對位或間位引入氟原子、或者在對位引入三氟甲基可提高對蘋果黃蚜的殺蟲活性。這4 個衍生物今后可作為先導化合物進行進一步結構優(yōu)化研究其殺蟲活性。