CN1016221B - 含有苯甲脲化合物的杀虫剂组合物 - Google Patents
含有苯甲脲化合物的杀虫剂组合物Info
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Abstract
通式为(I)的化合物其中A和B各为一个卤原子或一个烷基;m=0或1;Q=一个通式如的基团,其中R的含义在正文已有说明,或Q=通式为-CR2R3R4的基团,其中R2,R3和R4的含义在正文中已有说明;以及制备这些化合物的过程,配制含这些化合物的杀虫组合物和它们的杀虫应用和一些新中间体的制备方法。
Description
本发明涉及有杀虫,特别是杀昆虫和杀螨作用的苯甲酰脲化合物。
本发明提出的化合物其通式为(Ⅰ)
其中A和B各自为一个卤原子或一个烷基;m为0或1;Q为有下述通式的基团,
其中R为任选的取代的亚烷基,其中一个-CH2-基团被一个氧或硫原子,或被一个砜或亚砜基,或被一个N-R′基团,其中R′为任选的取代的烷基,烷基羰基,烷氧基羰基,二烷氨基羰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基所取代,和(或)其中一个-CH2-基团被一个羰基或硫代羰基取代,或Q代表通式为-CR2R3R4的基团,其中R2为一个氢原子或一个任选取代的烷基,R3为一个卤原子或一个氰基或硝基或一个任选的取代的烷基羰基,烷氧基羰基,芳基羰基,芳氧基羰基或二烷氨基羰基,R4为R2和(或)R3的任何一个基团,或R2和R4一起为一任选取代的亚烷基基团,或R3和R4一起为通式如-C-R5-R6-的基团,其中T代表一个硫或氧原子,R5为任选取代的亚烷基,R6为亚甲基,羰基或硫代羰基;在烷基部分或亚烷基基团上任选的取代基可为卤原子和氰基,烷氧基,卤代烷氧基,烷基羰基,卤代烷基羰基,烷氧基羰基和卤代烷氧羰基,芳基上任选的取代基可为上述基团和烷基,卤代烷基和硝基;X为一个卤原子或氰基,硝基,烷基或卤代烷基;Y和Z各自为一个卤原子或氰基,硝基或卤代烷基;n=0,1,2,3,4;p=0,1或2。
除非另有说明,本专利说明书和权利要求书提到的任何烷基最好是到有6个碳原子的基团,尤以到4个碳原子最佳。卤原子可为氟,氯,溴或碘原子,最好是氟和氯原子。当n或p>1时,取代基X或Z可以相同,也可以不同。
R的链长为3~8个碳原子,最好是4或5个碳。R5的链长最好为1~6个碳原子。A和B各自为一个氟或氯原子或一个甲基,最好是A=一个氟原子,m=1,B=一个氟或氯原子,最好在苯环的6-位上(A当然在2-位)。
X最好是一个氟或氯原子或一个甲基。因此(X)n可能是4个氟原子,3个氟原子和1个氯原子或2个氟原子和2个氯原子。最好X=氟,n=4,3,2,1,或0。更具体地说,n=1,X=处于氮原子邻位的氟原子。
Y=一个氯原子或一个硝基,氰基或三氟甲基,最好是三氟甲基。
Z是一个氯原子或一个硝基,氰基。p可为0或1。最好Z为氯原子,p=1,这个氯原子最好是在氧桥的邻位。
Q最好是一个通式如
的基团,其中R=任选取代的亚烷基,其中一个-CH2-基团被一个氧原子取代和(或)其中一个-CH2基团被一个羰基
取代,或Q=一个通式为-CR2R3R4的基团,其中R2=一个氢原子或一个任选的取代的烷基;R3=一个卤原子或一个氰基,硝基,任选的取代的烷基羰基,烷氧基羰基或二烷氨基羰基,R4=R2和(或)R3中包括的任何一个基团或R3和R4一起为一个通式如-C-R5-C-的基团,其中R5=任选的取代的亚烷基。
当Q=一个通式如-CR2R3R4的基团时,R2最好是一个烷基,尤其是甲基更好,R3=一个烷基羰基或烷氧基羰基,R4=一个烷基,烷基羰基或烷氧基羰基,但最好是那些R2=甲基;R3=甲基羰基,丙基羰基或乙氧基羰基;R4=乙氧基羰基或甲基的化合物。
本发明还提出一种通式如(Ⅰ)的化合物的制备方法。此制备方法是通式为(Ⅱ)
的化合物与通式为(Ⅲ)的化合物进行反应。上述通式中的A,B,m,X,Y,Z,Q,n和p与通式(Ⅰ)所示的含义相同。
反应最好在溶剂中进行,适宜的溶剂是芳族溶剂(如苯,甲苯,二甲苯或氯苯),烃类(如石油醚),氯代烃类(如氯仿,二氯甲烷或二氯乙烷)和醚类(如乙醚,二丁醚或二氧六环)。也可用混合溶剂。
反应可在0~100℃温度下进行,最好是在室温。异氰酸酯和胺的摩尔比最好是1∶1~2∶1。反应最好在无水条件下进行。
式(Ⅱ)的化合物是新的,是本发明的延伸;它可由通式(Ⅳ)的化合物
和通式为(Ⅴ)的化合物Hal-S-Q(其中Hal=卤原子)反应而制备。
式(Ⅳ)和(Ⅴ)的化合物进行反应,最好在惰性溶剂中,如烃或氯代烃中,于0~100℃(最好是10~30℃)在有机或无机碱存在下进行。所用的胺最好是三乙胺。
式(Ⅵ)和式(Ⅶ)的化合物的反应最好在惰性溶剂中,如非质子性的极性溶剂(如二甲基亚砜或二甲基甲酰胺),在有碱(如碱金属氢氧化物,烷氧化物或碳酸盐)或有机碱存在下进行。反应温度为0~150℃,最好为30~100℃。
一些通式为(Ⅴ)的化合物是新的,也是本发明的延伸。本发明这一延伸部分提供了通式为(Ⅴ)的化合物。其中Q=通式如-CR2R3R4的基团,其中R2=一个氢原子或一个任选的取代烷基,R3和R4各自为一个氰基或硝基,或一个任选的取代烷基羰基,烷氧基羰基,芳基羰基芳氧羰基,或二烷氨基羰基。
通式为(Ⅴ)的化合物可由通式如S(Hal)2的硫基卤化合物与通式如Q-H的化合物反应制备。反应最好在惰性溶剂(如烃或卤代烃)内于-10~100℃的温度下进行。
通式为(Ⅰ)的化合物有杀虫(如杀昆虫和杀螨)作用。相应地,本发明也提出一个含通式为(Ⅰ)的化合物和一个载体的杀虫药组合物。本发明还提出一个在现场驱动除害虫的方法。它包括在现场使用本发明提出的一个杀虫化合物或其组合物。
根据本发明组合物中所用的载体可以是任何一种能与活性成分配伍成易于在现场(如植物、种子或土壤)应用的,或有利于贮存、运输或处置的物质。载体可以是固体或液体,包括在正常状态下是气体,但在加压后成为液体的物质,也可用常用于配制杀虫药组合物的任何一种载体。根据本发明,组合物最好含0.5~95%(重量)的活性成分。
适宜的固体载体包括天然的和合成的白土和硅酸盐,例如天然硅石(如硅藻土);硅酸镁(如滑石粉),硅酸铝镁(如活性白土和蛭石);硅酸铝
(如高岭土,蒙脱石和云母类);碳酸钙;硫酸钙;硫酸铵;合成水合氧化硅和合成硅酸钙或硅酸铝;元素(如碳和硫);天然和合成树脂(如苯并呋喃树脂,聚氯乙烯和苯乙烯聚合物和共聚物);固体多氯酚;沥青;石蜡和固体化肥(如过磷酸盐)。
适宜的液体载体包括水;醇类(如异丙醇和二醇类),酮类(如丙酮甲乙酮,甲基异丁酮和环己酮);醚类;芳族或芳脂族烃(如苯,甲苯和二甲苯),石油馏分(如煤油和轻矿物油);氯代烃(如四氯化碳,全氯乙烯和三氯乙烷)。常常也用不同液体的混合物。
农用的组合物常配成浓缩液,便于运输。在使用时用户加以稀释,最好加入少量表面活性剂以有利于该稀释过程。因此,根据本发明,最好在组合物中,至少有一种载体是表面活性剂,例如组合物中可至少含两种载体,其中至少一种为表面活性剂。
表面活性剂可为乳化剂、分散剂或润湿剂;它可以是非离子性或离子性。适宜的表面活性剂的实例包括聚丙烯酸的钠盐或钙盐和磺酸木质素;分子内至少含12个碳原子的脂肪酸或脂肪胺或酰胺与环氧乙烷和(或)环氧丙烷的缩合物;甘油醇、山梨糖醇,蔗糖或季戊四醇的脂肪酸酯;这些酯与环氧乙烷和(或)环氧丙烷的缩合物;脂肪醇或烷基酚(如对-辛基苯酚或对-辛基甲酚)与环氧乙烷和(或)环氧丙烷的缩合物;这些缩合产物的硫酸酯或磺酸酯;分子内至少含10个碳原子的硫酸酯或磺酸酯的碱金属或碱土金属盐,最好是钠盐(如十二烷基硫酸钠,仲烷基硫酸钠,磺化的蓖麻油钠盐和烷基芳基碘酸钠盐如十二烷基苯磺酸盐);环氧乙烷聚合物及环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。
本发明的组合物可配制成例如可润湿的粉末,粉剂,颗粒剂,溶液,可乳化的浓缩物,乳剂,浓缩混悬物和气雾剂。可润湿粉末通常含25,50,或75%(重量)的活性成分,通常除含固体惰性载体外,还含3~10(重量)的分散剂,如需要可加入0~10%(重量)稳定剂和(或)其它添加剂如助渗剂或增稠剂。粉剂通常配成和可润湿粉末同样组成的粉状浓缩物,但不含分散剂。在田野里,再加入固体载体稀释,以使活性成分的含量为1/2~10%(重量)。颗粒剂粒度的大小最好制成10~100BS目(1.676~0.152mm)之间,可用烧结或浸渍法制备。颗粒剂通常含1/2~75%(重量)活性成分和0~10%(重量)的添加剂如稳定剂,表面活性剂,缓释改性剂和粘结剂。所谓“流动性干粉”是指含粒度较小,但活性成分含量较高的颗粒剂。可乳化浓缩物除含有溶剂或必要时含助溶剂外通常还含10~50%(重量/体积)活性成分,2~20%(重量/体积)乳化剂和0~20%(重量/体积)其它添加剂如稳定剂,助渗剂和腐蚀抑制剂。混悬浓缩物通常配成能维持稳定、不沉降的流动性产品,通常含10~75%(重量)活性成分,0.5~15%(重量)分散剂,0.1~10%(重量)混悬剂如保护性胶体和触变剂,0~10%(重量)其它添加剂如消泡剂,腐蚀抑制剂,稳定剂,助渗剂和增稠剂,以及水或实际上不溶解活性成分的有机液体;一些有机固体或无机盐以溶解于配方组分中的形式存在,以有助于防止沉降作用或作为水的防冻剂。
水分散液和乳剂,例如根据本发明用水将可润湿粉末或浓缩物稀释而得的组合物,也在本发明的范围内。上述的乳剂,可以是油包水型或水包油型,可具有一种稠厚的“胨”状稠度。
本发明的组合物也可含其它成份如其它有杀虫,除草或杀真菌作用的化合物。本发明的化合物当与其它杀虫药,尤其是有机磷酸酯和拟除虫菊酯混合使用时特别有效。与其它市售杀虫药如腈氯苯苯醚菊酯,二氯苯醚菊酯,腈二氯苯醚菊酯,δ-苯醚菊酯,和α-苯醚菊酯的混合物也非常有效。
下面将以一些实例对本发明加以说明,实施例1说明了通式为(Ⅳ)的中间体的制备。实施例2和5说明了通式为(Ⅴ)的中间体的制备。实施例3和6说明了通式(Ⅱ)的中间体的制备。实施例4和7~11说明了通式为(Ⅰ)的化合物的制备。
实施例1
2-氟-4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-苯胺的制备
将2-氟-4-羟基苯胺(7.1g)和氢氧化钾(3.7g,纯度85%)的二甲基亚砜(25ml)溶液加热至80℃,然后加入1.2-二氯-4-(三氟甲基)苯(10.9g)的二甲基亚砜(10ml)溶液。混合物于90~95℃下搅拌20小时,搅拌毕用水和二氯甲烷混合物稀释,有机相用硫酸钠干燥,蒸去溶剂得
3.6g粗品,为棕色油。经硅胶色谱纯化,用甲苯/石油醚(4∶1)混合溶剂洗脱,得1.1g纯的胺,为黄色油。
实施例2
(α-甲基-α-氯代硫基)丙二酸二乙酯的制备
室温下,将硫基氯(11.3g)的1.2-二氯乙烷(20ml)溶液于10分钟内加入到甲基丙二酸二乙酯(17.4g)的1.2-二氯乙烷溶液中,溶液回流8小时,蒸馏得题录化合物(15.6g)bp.120~3℃/12mmHg。
实施例3
4-[4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-2-氟苯基]-3-硫杂-4-氮杂丁烷-2,2-二羧酸二乙酯的制备
将实施例2制备的化合物(5.3g)的乙醚(10ml)溶液于30分钟内,加入实施例1制得的化合物(6.1g)和三乙胺(2.2g)的乙醚(50ml)溶液中,于室温下搅拌6小时,加入150ml乙醚,溶液用水洗涤,干燥,蒸去乙醚,硅胶柱色谱纯化,用二氯甲烷洗脱,得8g题录化合物。为无色澄明的油。
实施例4
4-[4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-2-氟苯基]-7-(2,6-二氟苯基)-5,7-二氧-3-硫杂-4,6-二氮杂庚烷-2,2-二羧酸二乙酯的制备
将2,6-二氟苯甲酰基异氰酸酯(3g)的甲苯-石油醚(1∶1V/V)混合物(10ml)于30分钟内,加入到15~20℃的实施例3制得的化合物(7.6g)的15ml上述溶剂的溶液中,溶液于室温下搅拌6小时蒸去溶剂,硅胶柱色谱纯化,用1∶1(V/V)的乙醚∶石油醚混合溶剂洗脱,得题录化合物(9.5g),为胶状物。
分析 C H N
计算值(%) 50.3 3.3 4.0
实测值(%) 50.5 3.6 4.1
实施例5
(4-吗啉基)硫基氯的制备于20分钟内,将吡啶(8.7g)的二氯甲烷(25ml)溶液加入到5~10℃的硫基氯(11.3g)的二氯甲烷(25ml)溶液中。然后在此温度下,于20分钟内加入吗啉(8.7g)的二氯甲烷(25ml)溶液。溶液搅拌4小时后,使温度升至室温,过滤,蒸去溶剂,加入乙醚,得到的悬浮液经过过滤,并将滤液蒸发掉,残留物经蒸馏,得题录化合物(8.2g)bp.60℃/0.5mmHg。
实施例6
[4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-2-氟苯基][(4-吗啉基)硫代]胺的制备
将实施例5制得的化合物(3.4g)溶于10ml乙醚中,将此溶液加到15~20℃的三乙胺(2.2g)和实施例1制得的化合物(6.1g)的乙醚(50ml)的溶液中,搅拌20分钟,加入20ml乙醚,溶液用水洗涤,干燥,蒸去溶剂。残留物经胶柱色谱纯化,用50∶50(V/V)的乙醚∶二氯甲烷混合溶剂洗脱,得5g题录化合物,为棕色油。
实施例7
N-[[[4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-2-氟苯基][(4-吗啉基)硫代]氨基]羰基]-2,6-二氟苯甲酰胺的制备
将2,6-二氟苯甲酰异氰酸酯(1.4g)的1∶1(V/V)甲苯∶石油醚混合溶剂(10ml)的溶液于室温下加入实施例6制得的化合物(3g)的上述混合溶剂(15ml)溶液中,搅拌2小时,然后置于冷藏箱(-5~0℃)内过夜,蒸去溶剂,残留物用硅胶柱色谱纯化,先用二氯甲烷洗脱,再用1∶1(V/V)乙醚∶石油醚混合溶剂洗脱,得题录化合物(2.5g),mp.77~80℃。
分析 C H N
计算值(%) 49.5 3.0 6.9
实测值(%) 50.1 3.4 6.7
实施例8
N-[[[4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-2-氟苯基][(2-氧代-1-吡咯烷基)硫代]氨基]羰基]-2,6-二氟苯甲酰基的制备
题录化合物可按类似于实施例4和7的方法制得。mp.166~8℃。
分析 C H N
计算值(%) 49.7 2.7 7.0
实测值(%) 49.6 2.7 7.2
新鲜制备的(2-氧代-1-吡咯烷基)硫基氯(为深红色油),不用纯化即可用于制备中间体[4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-2-氟苯基][(2-氧代-1-吡咯烷基)硫代]胺。为结晶化合物(mp.125~126℃)。
实施例9
N-[[[4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-2-氟苯基][(2-氧代-1-哌啶烷基)硫代]氨基]羰基]-2,6-二氟苯甲酰胺
该题录化合物按类似于实施例4和7的方法制备。mp.139~141℃。
分析 C H N
计算值(%) 50.5 2.9 6.8
实测值(%) 50.6 3.0 6.9
新鲜制备的(2-氧代-1-哌啶烷基)硫基氯,不用纯化即可用于制备[4-[2-氯-4-(三氟甲基)-苯氧基]-2-氟苯基][(2-氧代-1-哌啶烷基)硫代]胺。为结晶性化合物(mp.128~130℃)。
实施例10和11
下述过程类似于实施例1~4所述,但(10)用2-甲基乙酰乙酸乙酯或(11)用二异丙酮代替甲基丙二酸二乙酯(实施例2),所得的化合物分别为
实施例10的化合物为浅棕色的油状物
分析 C H N
计算值(%) 50.7 3.2 4.2
实测值(%) 50.3 3.7 3.9
实施例11的化合物为白色固体,mp.148~150℃
分析 C H N
计算值(%) 53.1 3.6 4.4
实测值(%) 53.3 3.7 4.8
实施例12
杀虫活性
本发明的化合物的杀虫活性由下列试验确定。所用的昆虫为Spodoptera littoralis(S.1)和Aedes aegypti(A.a)。
对上述昆虫的试验方法分别叙述如下,每个试验均在正常条件(23°±2℃;光线和温度的波动)下进行。
在每个试验中,根据死亡率计算出每个化合物的LC50(杀死半数试验昆虫所需活性物质剂量),并于相同试验条件下,与对照标准杀虫药对硫磷乙酯的LC50比较。结果以毒性指数表示即
毒性指数= (LC50(对硫磷))/(LC50(试验化合物)) ×100
结果列于表Ⅰ。
(ⅰ)Spodoptera Litioralis(A.l.)
用含0.25%Triton×100(“Triton”为注册商标)的10%丙酮/水将试验化合物配成一定浓度范围的溶液或混悬液。然后用对数喷雾器将溶液喷在陪替氏培养皿上,皿内盛有已培养看Spodoptera Litioralis幼虫的营养饲料,当喷上的沉积物干燥后,每个培养皿内放入10只二龄虫。计算喷药7日后的死亡率。
(ⅱ)Aedes aegypti(A.a)
用丙酮将试验化合物配成几种浓度不同的溶液。每100微升加入100ml自来水,将丙酮蒸发掉。将10只早期四龄虫放入试验溶液中,48小时后,存活的幼虫用颗粒饲料喂养,当所有的幼虫或者蛹化并羽化成成虫或者死亡时,确定最终的死亡百分数,结果列于表Ⅰ。
表Ⅰ 杀虫活性
毒性指数
化合物(实施例序号) S.1 A.a.
4 4,200 1.400
7 4,500 290
8 2,800 2,100
9 3,800 680
10 9,500 540
11 4,400 120
实施例13
杀螨活性
于叶性培养皿内,放入30~60个螨(Tetranicusarticae)的幼虫,然后喷上不同剂量的试验化合物溶液,这些溶液可按上面实施例12的试验(ⅰ)的方法配制。干燥后,培养皿于恒温下保持12日,然后确定死亡率,并计算出LC50值,即杀死半数试验昆虫所需的活性物质的剂量,结果列于表Ⅱ。
表Ⅱ 杀螨活性
化合物(实施例号)LC(喷雾剂中活性成分的%)
4 0.00049
7 0.00015
8 0.00037
9 0.00024
10 0.00017
11 0.00013
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