CN100525623C - 具有协同作用的杀虫剂组合物 - Google Patents

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CN100525623C CNB008049130A CN00804913A CN100525623C CN 100525623 C CN100525623 C CN 100525623C CN B008049130 A CNB008049130 A CN B008049130A CN 00804913 A CN00804913 A CN 00804913A CN 100525623 C CN100525623 C CN 100525623C
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Abstract

本发明提供了一种包含作为必要活性组分的神经元钠通道拮抗物和芳基吡咯杀虫剂的协同增效杀虫剂组合物，本发明还提供了用于协同虫害控制和作物保护的方法。

Description

具有协同作用的杀虫剂组合物
发明背景
虽然已开发出杀虫剂及其组合物用于控制如农业园艺方面的和卫生方面的病虫害，并且其实际上已被作为单一或混合制剂来使用，但人们仍然在寻找更加经济有效和生态安全的虫害控制组合物。人们需要的是能降低有效剂量、增加环境安全性和降低虫害抗药性发生率的杀虫剂组合物。虽然可以采用具有不同作用模式的虫害控制剂的合理施用于良好的虫害控制实践，然而，这种方法不一定能给出令人满意的虫害控制效果。人们已经对虫害控制剂的组合进行了研究，但不常能发现它们之间高的协同增效作用。获得对现有的虫害杀虫剂无交互抗药性、对环境无毒性和极小副作用的杀虫剂组合物是极其困难的。
因此，本发明的一个目的在于提供一种体现同时具有能降低作物生产成本和降低环境负担的高控制效果的协同增效的杀虫剂组合物；
本发明的另一目的在于提供协同杀虫控制和提高对作物的保护能力的方法。
发明概要
本发明提供具有协同作用的杀虫剂组合物，它包括作为必要活性组分的协同有效量的神经元钠通道拮抗物和芳基吡咯杀虫剂。
本发明还提供了一种协同虫害控制的方法，其包括让所述虫害与协同有效量的组合的神经元钠通道拮抗物和芳基吡咯杀虫剂接触。
本发明进一步提供了一种提高作物保护能力，使其免受虫害的袭击和进攻的方法。
发明详述
当两种或多种物质组合表现出异想不到的高生物活性例如杀虫活性时，这种现象可以被称做协同作用。协同作用的机理尚未被完全弄清，且其完全可能因为组合的不同而不同。然而，本申请中所用的术语“协同”是指将两种或多种具有生物活性的组分结合起来时，其表现出协力合作的作用，其中该两种或多种组分组合的活性超过单独每一组分活性之和。
令人惊讶的是，目前已经发现了一种包括由神经元钠通道拮抗物和芳基吡咯杀虫剂组合的组合物，较低水平的该组合的活性剂就具有比单独使用神经元钠通道拮抗物或芳基吡咯杀虫剂能达到更高的虫害控制效果。
在本申请中，术语“神经元钠通道拮抗物”是指一种能够防止神经元细胞使钠离子转移通过细胞膜的化合物。因此目标宿主中的被影响的神经元细胞不能被激起，其会导致麻痹和最终致死。对神经元钠通道拮抗物及其作用模式的描述可见Pesticide Biochemistry andPhysiology，60：177-185或Archives of Insect Biochemistry andPhysiology，37：91-103，这两篇文献在此都被引做参考。
神经元钠通道拮抗物包括如US5,543,573、US5,708,170、US5,324,837和US5,462,938、以及其他出版物中描述的化合物。本发明组合物适用的该神经元钠通道拮抗化合物的实例是那些具有如下结构式的化合物：
Figure C00804913D00051
Figure C00804913D00061
其中：A为CR4R5或NR6；
W为O或S；
X、Y、Z、X’、Y’和Z’各自独立地为H；卤原子；OH；CN；NO2；被一个或多个卤原子、C1-C3烷氧基、C1-C3卤代烷氧基、C3-C6环烷基、C2-C6链烯基氧基或磺酰氧基基团非必须取代的C1-C6烷基；被一个或多个卤原子、C1-C3烷氧基或C3-C6环烷基基团非必须取代的C1-C6烷氧基；C1-C6烷氧基羰基；C3-C6环烷基羰氧基；被一个或多个卤原子、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基基团非必须取代的苯基；被一个或多个C1-C3烷基基团非必须取代的氨基羰氧基；C1-C6烷氧基羰氧基；C1-C6烷基磺酰氧基；C2-C6链烯基；或NR12R13；
m，p和q各自独立地为1、2、3、4或5的整数；
n为0、1或2的整数；
r为1或2的整数；
t为1、2、3或4的整数；
R、R1、R2、R3、R4和R5各自独立地为H或C1-C4烷基；
R6为H、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C2-C6链烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羰基、C1-C6烷氧基羰基、C1-C6烷硫基、或C1-C6卤代烷硫基；
R7和R8各自独立地为H；卤原子；C1-C6烷基；C1-C6烷基羰氧基；或被一个或多个卤原子、CN、NO2、C1-C6烷基、C2-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基或C1-C6卤代烷氧基基团非必须取代的苯基；
R9和R10各自独立地为H或C1-C4烷基；
R11为H、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C4烷基羰基、C1-C6烷氧基羰基、或C1-C6卤代烷氧基羰基；
R12和R13各自独立地为H或C1-C6烷基；
G为H；被一个或多个卤原子、C1-C4烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、CN、NO2S(O)uR14、COR15、CO2R16、苯基或C3-C6环烷基基团非必须取代的C1-C6烷基；C1-C6烷氧基；C1-C6卤代烷氧基；CN；NO2；S(O)uR17；COR18；CO2R19；被一个或多个卤原子、CN、C1-C3卤代烷基、或C1-C3卤代烷氧基基团非必须取代的苯基；C3-C6环烷基；或苯硫基；
Q为被一个或多个卤原子、CN、SCN、NO2、S(O)uR20、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、或NR21R22基团非必须取代的苯基；
u为0、1、或2的整数；
R14、R15、R16、R18、R19、R21和R22各自独立地为H或C1-C6烷基；
R17和R20各自独立地为C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基；
R33为CO2R34；
R34为H；C1-C6烷基；C1-C6卤代烷基；苯基或卤代苯基；以及点线构型
Figure C00804913D0007092302QIETU
(其代表一个双键或一个单键，即C-N或C＝N)；或其立体异构体。
适合本发明组合物使用的优选神经元钠通道拮抗物是具有式I、II或III结构的那些化合物，其中点线构型
Figure C00804913D0007131449QIETU
代表双键。
适合本发明组合物使用的更优选神经元钠通道拮抗物是具有式I或III结构的那些化合物，其中点线构型代表双键。
适合本发明组合物使用的特别优选的神经元钠通道拮抗物是具有式I或III结构的那些化合物，其中W为O；X为三氟甲氧基并且处于第4位；Y为三氟甲基并且处于第3位；Z为CN并且处于第4位；A为CH2；n为0；m、p和q各自为1；R和R1各自为H；Z’为Cl；R33和G各自为CO2CH3；Q为对-(三氟甲氧基)苯基；以及点线构型C—N代表双键；或其立体异构体。
进一步，神经元钠通道拮抗物化合物包括那些在US5,116,850和US5,304,573、以及其他出版物中描述的化合物。适合于本发明组合物使用的神经元钠通道拮抗物化合物的进一步实例是那些具有如下结构式的化合物：
Figure C00804913D00081
其中：W为O或S；
X”和Y”各自独立地为H；卤原子；CN；SCN；被一个或多个卤原子、NO2、CN、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、苯基、卤代苯基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4卤代烷基磺酰基、或C1-C4烷氧基羰基基团非必须取代的C1-C6烷基；C2-C4链烯基；C2-C4卤代链烯基；C2-C4炔基；C2-C4卤代炔基；C3-C6环烷基；C3-C6卤代环烷基；被一个或多个卤原子、CN、NO2、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4卤代烷基磺酰基基团非必须取代的苯基；C1-C4烷基羰基；C1-C4卤代烷基羰基；或NR28R29；
m为1、2、3、4或5的整数；
G’为被选自X”的可能相同或不同的一个或多个基团非必须取代的苯基；G’还可为一5元杂芳环或一6元杂芳环，其中所述5元杂芳环含有一个或两个杂原子，该杂原子选自0或1个氧原子、0或1个硫原子以及0、1或2个氮原子，该5元杂芳环通过碳原子相连且被一个或多个可能相同或不同的选自X”的基团非必须取代；所述6元杂芳环含有一个或两个杂原子，该杂原子选自0或1个氧原子、0或1个硫原子以及0、1或2个氮原子，该6元杂芳环通过碳原子相连且被一个或多个可能相同或不同的选自X”的基团非必须取代；
Q’为H；被一个或多个卤原子、CN、C1-C3烷氧基、C1-C6烷氧基羰基、或苯基非必须取代的C1-C6烷基，其中苯基被一个或多个卤原子、CN、NO2、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4烷基亚磺酰基基团非必须取代；C2-C6链烯基；C2-C6炔基；或被1至3个基团非必须取代的苯基，该1至3个基团可相同或不同，其选自X”；
R23、R24、R25、R26、R27、R28和R29各自独立地为H或C1-C4烷基；以及点线构型
Figure C00804913D00091
(其代表一个双键或一个单键，即C-N或C＝N)；或其立体异构体。
本发明进一步优选的神经元钠通道拮抗化合物是具有式IV或V结构的那些化合物，其中点线构型
Figure C00804913D00092
代表双链。
适合本发明组合物使用的其他优选神经元钠通道拮抗化合物是具有式IV或V结构的那些化合物，其中W为O；X”和Y”各自独立地为H或C1-C6卤代烷基；m为1；R23、R24、R25、R26和R27各自为H；G为被一个或多个卤原子非必须取代的苯基；Q’为卤代苯基或被一个或多个苯基或卤代苯基非必须取代的C1-C4烷基；以及点线构型
Figure C00804913D00093
代表双键；或其立体异构体。
芳基吡咯杀虫剂包括如US5,010,098、US5,492,925、US5,484,807、US5,284,863、及其他出版物中描述的杀虫剂。适合本发明组合物使用的芳基吡咯杀虫剂的实例是那些具有下列结构式的芳基吡咯：
Figure C00804913D00094
其中：Ar为
Figure C00804913D00101
或
Figure C00804913D00102
Hal为Cl或Br；
x为1、2、3、4、5或6的整数；
D为H；被一个或多个卤原子、CN、OH、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷氧基、C1-C5烷硫基、C1-C4烷基羰氧基、C1-C4卤代烷硫基、C2-C6链烯基羰氧基、苯基羰氧基、卤代苯基羰氧基、苯氧基、卤代苯氧基、苯基、卤代苯基或C1-C3烷基苯基基团非必须取代的C1-C6烷基；C2-C6链烯基；C2-C6卤代链烯基；CN；C2-C6炔基；C2-C6卤代炔基；二-(C1-C4烷基)氨基羰基；或C3-C6多亚甲基亚氨基羰基；
L为H或卤原子；
M和M1各自独立地为H；卤原子；CN；NO2；C1-C4烷基；C1-C4卤代烷基；C1-C4烷氧基；C1-C4卤代烷氧基；C1-C4烷硫基；C1-C4卤代烷硫基；C1-C4烷基磺酰基；C1-C4卤代烷基磺酰基；C1-C4烷基羰基；C1-C4卤代烷基羰基；NR35R36或当M和M1与相邻的碳原子连接时，它们与相连的碳原子一起形成一个环，其中MM1代表-OCH2O-、-OCF2O-或-CH＝CH-CH＝CH-；
A’为O或S；
R30、R31和R32各自独立地为H；卤原子；NO2；CHO；或R31和R32可与其相连的碳原子一起形成一个环，其中R31R32代表：
Figure C00804913D00103
L’、L”、T和V各自独立地为H、卤原子、CN或NO2，但须L’、L”、T或V中不超过两个为NO2；以及
R35和R36各自独立地为H或C1-C4烷基。
适合用作本发明组合物的一种必要活性组分的优选芳基吡咯是那些具有结构式VI的芳基吡咯，其中D为H或乙氧基甲基；Ar为被一个或多个卤原子或卤代甲基基团取代的苯基；以及n为1。
本发明优选实施方案是那些具有结构式I或结构式III的神经元钠通道拮抗物和具有结构式VI的芳基吡咯化合物作为活性组分的组合物。
本发明更优选实施方案是那些具有结构式I或结构式III的化合物、以及具有结构式VI的芳基吡咯的组合物。在具有结构式I或结构式III的化合物中W为O；X为三氟甲氧基并且处于第4位；Y为三氟甲基并且处于第3位；Z为CN并且处于第4位；A为CH2；n为0；m、p和q各自独立地为1；R和R1各自独立地为H；Z’为CI；R33和G各自独立地为CO2CH3；Q为对-(三氟甲氧基)苯基；以及点线构型
Figure C00804913D0011092505QIETU
代表双键。在具有结构式VI的芳基吡咯中D为H或乙氧基甲基；Ar为被一个或多个卤原子或卤代甲基基团取代的苯基；并且x为1。
本发明特别优选的实施方案是那些具有作为活性成分的结构式I或结构式III的化合物、以及具有结构式VI的芳基吡咯的组合物。在具有结构式I或结构式III的化合物中W为O；X为三氟甲氧基并且处于第4位；Y为三氟甲基并且处于第3位；Z为CN并且处于第4位；A为CH2；n为0；m、p和q各自为1；R和R1各自为H；Z’为Cl；R33和G各自为CO2CH3；Q为对-(三氟甲氧基)苯基；以及点线构型
Figure C00804913D00111
代表双键。在具有结构式VI的芳基吡咯中D为H或乙氧基甲基；Ar为对-氯代苯基或3，5--二氯代苯基；并且x为1。
在本说明书和权利要求书中，术语卤代烷基是指具有1至2x+1个卤原子的结构式为CxH2x+1的烷基基团，其中的卤原子可相同或不同。相似地，术语卤代链烯基、卤代炔基、卤代烷氧基、卤代苯基等是指一卤代或全卤代的化合物，其中卤原子可相同或不同；所述卤原子为Cl、Br、I或F。
每一个具有结构式I、II、III、IV和V的化合物有不对称中心，其可以R-型或S-型立体异构体的形成出现。本发明还包括所述R-型、S-型或包括任意比例的R-型和S-型的混合物。对于结构式III的化合物而言，S-型是优选的。
有利的是，具有结构式I、II、III、IV或V的神经元钠通道拮抗物或其混合物可与芳基吡咯杀虫剂配制在一起。然后可将所述制剂分散在固体或液体稀释剂中，以稀释的喷雾剂或用作固体粉剂或粉剂浓缩物的形式施用至虫害、带虫害的食物、虫害繁殖地和栖息地。可以添加惯用的制剂辅剂和附加的农业上可接受的活性组分，且这些都在本发明的范围之内。
也可将本发明的活性组分单独配制成可润湿性粉、可乳化浓缩物、水或液体流动性的悬浮体浓缩物或其他任一可用于虫害控制剂的传统制剂并在田间用水和其他廉价液体进行罐内混合以液体喷雾混合物形式施用。该单独配制的组合物被顺序施用。
在实际应用中，本发明的组合物作为由上述任何制剂制备的稀释喷雾剂被应用于植物的叶或植物的茎或虫害的栖息地。事实上，人们已经发现本发明组合物的活性组分在神经元钠通道拮抗化合物与芳基吡咯杀虫剂的比例为约1:10至1:50时，表现出高的协同作用。
本发明的组合物是优良的杀虫剂组合物，且其对保护植物的生长和收获的植物以免遭虫害破坏是特别有用的，该植物包括：如大豆、菜豆、豌豆、蜡豆等的豆科作物、以及棉花、饲料作物、甘蓝类作物、带叶蔬菜、烟草、蛇麻花、西红柿、土豆、如菊花的开花装饰性作物、如葡萄、南瓜或各种瓜类的藤本植物、以及如樱桃、桃、苹果或柑橘类的果树。
已发现本发明的协同杀虫剂组合物对许多类的鳞翅类和鞘翅类昆虫虫害具有高活性的抵抗作用，例如棉铃虫(Helicoverpa zea)、烟草蚜虫(Heliothis virescens)、克罗拉多土豆甲虫(Leptinotarsadecemlineata)、玉米根虫(Diabrotica spp.)等等。
进一步，本发明的组合物被用于防止和控制如家蝇、蚊子、蟑螂、蚂蚁、白蚁等等的危害公共健康的害虫。
以下对实施例的描述将使本发明的这些和其他优点变得更加清楚。本发明的这些实施例仅为提供说明用，而并非用于限制其范围。
实施例1
一种神经元钠通道拮抗物与一种芳基吡咯杀虫剂组合的协同杀 虫效果的评价
在该评价中，使用的棉铃虫(Helicoverpa zea)、烟草蚜虫(Heliothisvirescens)和抗拟除虫菊酯烟草蚜虫(Heliothis virescens)幼虫由实验室群落中获得。抗拟除虫菊酯烟草蚜虫来自PEG-品系[Campannola &Plapp，Proceedings of Beltwide Cotton Conference(1998)]。
将棉花植物叶浸入测试化合物或几种测试化合物组合的1:1(v/v)的丙酮/水溶液中大约3秒钟。然后，将叶子在空气中干燥中2-3小时。用具有多个空心开孔(4.0×4.0×2.5cm)的塑料生物测定盘作为实验场进行测试。将切割成几部分的被测试叶子、润湿的棉牙芯和一单独的三龄期幼虫放入每一孔中，然后用具有粘性的通风透明塑料片盖住，在恒定的荧光条件下于27℃保持一段预定的时间。处理后第5天测定幼虫的死亡率/发病率。所用处理都是按每次处理16-32只幼虫的方式，进行随机完全隔离设计，做4-5次平行测定。对所有获得的数据进行对数-概率分析。结果如下表I、II和III所示。
表1 协同控制棉铃虫的评价
 
处理 剂量(ppm) 幼虫致死率(％) 毒性比<sup>3，4</sup>
A<sup>1</sup> 0.816 0 -
B<sup>2</sup> 0.0816 9 -
A+B 0.816+0.0816 50 5.6
A 1.0 9.4 -
B 0.1 19.8
A+B 1.0+0.1 62.5 2.1
1A＝具有结构式Vla的芳基吡咯
2B＝具有结构式la的神经元钠通道拮抗物
Figure C00804913D00141
4毒性比>1＝协同性
Figure C00804913D00142
表II 协同控制烟草蚜虫的评价
 
处理 剂量(ppm) 幼虫致死率(％) 毒性比<sup>3，4</sup>
A<sup>1</sup> 0.974 3 -
B<sup>2</sup> 0.0974 25 -
A+B 0.974+0.0974 50 1.8
A 1.0 10
B 0.1 30
A+B 1.0+0.1 51.3 1.28
1A＝具有结构式Vla的芳基吡咯
2B＝具有结构式la的神经元钠通道拮抗物
Figure C00804913D00143
4毒性比>1＝协同性
Figure C00804913D00151
表III 协同控制抗拟除虫菊酯烟草蚜虫的评价
 
处理 剂量(ppm) 幼虫致死率(％) 毒性比<sup>3，4</sup>
A<sup>1</sup> 0.997 0 -
B<sup>2</sup> 0.0997 29 -
A+B 0.997+0.0997 50 1.7
A 2.093 7 -
B 0.0419 8 -
A+B 2.093+0.0419 50 3.3
-
A 1.0 6.2 -
B 0.1 25.0 -
A+B 1.0+0.1 56.3 1.8
A 3.0 34.4 -
B 0.06 14.1 =
A+B 3.0+0.06 81.2 1.67
1A＝具有结构式Vla的芳基吡咯
2B＝具有结构式la的神经元钠通道拮抗物
Figure C00804913D00152
4毒性比>1＝协同性
Figure C00804913D00161

Claims (7)

1、一种包括协同有效量的神经元钠通道拮抗物和芳基吡咯杀虫剂的协同增效杀虫剂组合物，其中所述神经元钠通道拮抗物具有如下的结构：
Figure C00804913C00021
其中W为O；X为三氟甲氧基并且处于第4位；Y为三氟甲基并且处于第3位；Z为CN并且处于第4位；A为CH2；n为0；m、p和q各自独立地为1；R和R1各自独立地为H；其中所述点线构型
Figure C00804913C0002140116QIETU
代表双键；
并且其中的芳基吡咯杀虫剂是具有结构式VI的化合物，
Figure C00804913C00022
其中Hal为Cl或Br；D为H或乙氧基甲基；Ar为被一个或多个卤原子或卤代甲基基团取代的苯基；且x为1；
并且其中所述神经元钠通道拮抗物与芳基吡咯杀虫剂的比例为1:10至1:50。
2、如权利要求1的组合物，其中所述神经元钠通道拮抗物和所述芳基吡咯杀虫剂被分散在一惰性固体或液体稀释剂中。
3、如权利要求1的组合物，其中在结构式VI的芳基吡咯杀虫剂中，Hal为Cl或Br；D为H或乙氧基甲基；Ar为被一个或两个卤原子或卤代甲基基团取代的苯基；且x为1。
4、如权利要求1的组合物，其中在结构式VI的芳基吡咯杀虫剂中，Hal为Cl或Br；D为H或乙氧基甲基；Ar为对-氯代苯基或3，5-二氯代苯基；且x为1。
5、如权利要求1的组合物，其中在结构式VI的芳基吡咯杀虫剂中，Hal为Br；D为乙氧基甲基；Ar为对-氯代苯基；且x为1。
6、一种协同控制虫害的方法，其包括使所述虫害与如权利要求1-5中任一项所述的含有协同有效量的神经元钠通道拮抗物和芳基吡咯杀虫剂的组合物接触。
7、一种防止植物免遭虫害袭击和进攻的方法，其包括将如权利要求1-5中任一项所述的含有协同有效量的神经元钠通道拮抗物和芳基吡咯杀虫剂的组合物应用于所述植物的叶和茎部。
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