CN101643414B

CN101643414B - 一种含氯氟环丙烷羧酸酯类化合物及其制备和应用

Info

Publication number: CN101643414B
Application number: CN2009101027744A
Authority: CN
Inventors: 欧志安; 杨书翰; 李国江; 王俊
Original assignee: GUIYANG BEST CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: GUIYANG BESTCHEM CO., LTD.
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2029-09-03
Also published as: CN101643414A

Abstract

本发明公开了一种含氯氟环丙烷羧酸酯类化合物及其制备和应用，具有以下结构通式(X)：

Description

一种含氯氟环丙烷羧酸酯类化合物及其制备和应用

技术领域：本发明提供一种化合物及其合成方法和应用，该化合物属有机杀虫剂类的化合物，是拟除虫菊酯类的一种。具体地说是一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物及其制备方法和应用。

背景技术：杀虫剂是一种用途明确的商品，家庭用的杀虫剂其中主要起到杀虫活性的化合物，例如，随着胺菊酯、烯丙菊酯、氯菊酯等不断被广泛使用，长期以来衡量这些化合物的指标主要集中在击倒力和杀伤力两方面。而作为家庭杀虫剂的胺菊酯、烯丙菊酯、氯菊酯等虽然具有较高的击倒力，但毒性较大、用量大不够理想，且部分害虫已产生抗性，成本居高不下。其它类似功能的化合物，如溴氰菊酯等，其杀伤力较好，但击倒的能力、刺激性、安全性又不理想等，令消费者与经销者抗拒。

在环保为前提的大趋势下，在人们对环境要求越来越高，环保意识变得越来越强，对其使用农药、杀虫剂的药效活性越来越重视。因此研究和开发新型高效低毒的拟除虫菊酯产品，提供一个工艺简单、易于工业化生产的合成工艺，使合成得到的产品化合物成为一种对蚊子、苍蝇、蟑螂、虱子或螨虫等有极高的击倒能力，同时也有较高的杀伤能力的杀虫剂，这已经是家用卫生品以及家用杀虫剂发展的必然趋势。

菊酸拆分方法较多，包括由酶法、结晶或化学拆分制备反式3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸等方法，但这些方法存在成本过高，且易污染环境，转化率不高等问题。

环丙烷羧酸酯类的拟除虫菊酯类化合物可以用于防治蚊虫，并且具有较高的杀虫活性，已广为人知。美国专利US4370346首次公开了该类化合物被广泛应用于防治害虫。美国专利US4512931研究认为3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸作为拟除虫菊酸部分结构时，以其顺式异构体杀虫效果较好。但仍存在毒性较高，对人畜有明显刺激效果，且生产过程中环境污染大。

发明内容：本发明正是在上述技术背景下，对不同结构和构想的该类环丙烷羧酸酯化合物进行了深入研究，提出了生物活性远远高于现有技术中拟除虫菊酯化合物的全新化合物。发明人进行了大量的摸索排查，在现有技术的基础上进行了改进研究，用详尽的实验数据考察了击倒能力、杀伤能力和稳定性和便于应用等指标，最终得到了一种含氯氟环丙烷羧酸酯类化合物和以该化合物为活性成分的杀虫剂产品。当反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸作为拟除虫菊酯中酸部分结构时，反式异构体相对于顺式体具有更高的安全性，用于卫生害虫的防治，反式体具有足够的安全性和生物药效，同时减少毒性较高的顺式体的使用，降低了生物抗性等问题。如传统的品种反式胺菊酯、反式烯丙菊酯等等。

本发明对通式(X)中给出的R部分进行了优化筛选，优选出具有合适饱和蒸汽压，在常温及高温下仍然能稳定持续挥发，药效较好，同时能有效降低拟除虫菊酯毒性和生物抗性，对拟除虫菊酯的活性有增强作用结构安全的化合物，对人畜刺激小。

本发明提供了一种简单易行的制备反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸的方法，通过处理

反式异构体的含量明显增加，较之其它方法容易简便，经济且易实现工业化。

本发明的目的：1是优选一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物，及其反式与顺式体合理搭配比例下，具有较高活性和安全性的光学活性体，尤其对蚊、蝇、蟑螂、虱子或螨虫等有极高的击倒能力和杀伤能力的高效、低毒的杀虫活性；2是该化合物的合成制备方法；3是上述化合物的杀虫用组合物(即含有化合物(X1)、(X2)、(X3)和(X4)为基材)的制备方法，及其在家庭卫生用药领域的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

以通式(X)给出的一种含氯氟环丙烷羧酸酯类化合物：

其中R为(I)1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基或(II)2，5-二氧-3-(2-丙炔基)-1-咪唑烷基甲基或(III)2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基或(IV)2，3，5，6-四氟-4-甲氧甲基苄基。

当R为(I)1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基，化合物(X1)为反式-1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；

当R为(II)2，5-二氧-3-(2-丙炔基)-1-咪唑烷基甲基，化合物(X2)为反式[2，5-二氧-3-(2-丙炔基)]-1-咪唑烷基甲基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；

当R为(III)2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基，化合物(X3)为反式-2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；

当R为(IV)2，3，5，6-四氟-4-甲氧甲基苄基，化合物(X4)为反式-2，3，5，6-四氟-4-甲氧甲基苄基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯

本发明还提供所述结构满足式(X)的相应化合物制备方法，即所述化合物可由以下步骤制备：

1)顺式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸在有机溶剂中，碱性催化条件作用下异构为反式3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸，简称为反式菊酸。反式菊酸与异构化碱性催化剂的摩尔比为0.8～2∶1；

2)将反式菊酸在酰氯化试剂的作用下，经酰氯化反应得到反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酰氯；所述反式菊酸与酰氯化试剂的摩尔比为1～3∶1；

3)将步骤2)得到的反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酰氯分别与R-OH醇进行酯化合成，得到所述结构满足(X)的拟除虫菊酯化合物，其中反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酰氯与R-OH的摩尔比为0.5～3∶1，更优化为1～2∶1。酯化反应可以在甲苯、二甲苯、环己烷等有机溶剂中进行，加入吡啶、三乙胺等碱性有机试剂作为缚酸剂。

步骤1)所述的异构化碱性催化剂选自Li、Na或K的甲醇盐、乙醇盐、醋酸盐、氧化物或氢氧化物，所述有机溶剂选自苯，吡啶，乙二醇等有机溶剂。

步骤2)所述的酰氯化试剂选自三氯化磷、氯化亚砜或碳酸二甲酯中的一种。

根据上述制备方法化合物X1、X2、X3和X4均可获得工业化产品。

上述结构通式(X)相应化合物，其反式体与顺式体的配比以反式为主，其反式摩尔比占85～95％，其余为顺式异构体，其化合物用在除杀蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫等卫生害虫方面的应用有着良好的效果。所述卫生害虫为蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫。

所述结构满足(X)的化合物作为原药，按照常规方法制备成各种形式的杀虫剂，用于杀除蚊、蝇、蟑螂、虱子或螨虫。

所述各种形式的杀虫剂包括盘式蚊香、电热蚊香片、电热液体蚊香或杀虫气雾剂。

具体实施方式：以下结合实施例说明本发明，但本发明不仅仅局限于以下的实施范围。

制备实施例1：反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸的制备。

在一个250ml的四口瓶中，投入顺式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸20g(顺反比60/40)，10ml乙二醇，搅拌均匀，升温至40～60℃，加入5％甲醇钠，再升温至180℃，反应4小时后。进行水解，用少量二氯甲烷除去酯性杂质，酸化后用二氯甲烷提取。在0.06Mpa负压下加热脱溶剂二氯甲烷，得到反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸18.8g，含量96.4％，收率90.6％，顺反比13.6/86.4。

制备实施例2：反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸的制备。

在一个250ml的四口瓶中，投入顺式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸20g(顺反比60/40)，20ml甲苯，搅拌均匀，升温至40～60℃，加入5％乙醇钾，再升温至110℃，反应4小时后。进行水解，用少量二氯甲烷除去酯性杂质，酸化后用二氯甲烷提取。在0.06Mpa负压下加热脱溶剂二氯甲烷，得到反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸18.3g，含量97.3％，收率89.0％，顺反比位5.3/94.7。

其余反式菊酸的制备方法与实施例1或2相似。

制备实施例3：反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸的酰氯化。

在一个500ml的四口瓶中，投入反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸121.2g，溶于300ml甲苯，搅拌均匀，升温至40～60℃，滴加SOCl₂71g，2小时内滴完，再升温至65℃，保温1小时。在0.06Mpa负压下加热至80℃脱溶剂甲苯，再在0.08Mpa负压下精馏，收集60～75℃馏分，得到反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酰氯113.7g，含量95.2％，收率83.3％。

制备实施例4：反式-1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物X1)的合成。

在一个1000ml的四口反应瓶中，投入1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯醇39.8g，吡啶25g，溶于400ml甲苯，搅拌均匀，5～10℃下滴加反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酰氯91.3g，滴加完毕后升温至25℃反应2小时。用300ml 10％盐酸分两次洗涤，再用300ml 10％NaHCO₃分两次洗涤，分出甲苯层在0.08Mpa加热脱净溶剂甲苯，得到反式-1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯，重量为98.4g，含量为92.8％，收率为79.6％。结构鉴定如下：

IR显示υc＝o 1730cm^-1处的强吸收峰以及υ-c-o-c-1190cm^-1和1160cm^-1的两个强尖峰产物中存在酯基；在2900cm^-1左右与1400cm^-1左右的特征峰υ-_CH3，υ-_CH2-的存在；υ-C≡CH在2100cm^-1左右的强吸收峰存在。30750cm-1和3025cm^-1有两个强而尖峰为υ-c＝c-的伸缩振动引起，1680cm^-1有个中等强度尖峰υ-c＝c-特征峰，另外840～750cm^-1强峰为υ-c＝c-弯曲振动、υ_C-Cl振动和υ_C-F振动吸收峰；GC/MS显示该化合物分子量为348.79，m/z：348.11(100.0％)，350.11(32.4％)，349.011(18.6％)，351.11(6.0％)，350.12(1.6％)；NMR(¹H，CDCl₃)δ：6.03(d，1H)；5.68(d，1H)；5.45(t，2H)；2.03(m，2H)；1.82(t，1H)；1.50(t，1H)；1.06(d，1H)；1.03(t，3H)；0.99(s，6H).(¹³C，CDCl₃)δ：171.0，139.5，130.2，127.8，127.7，127.2，122.5，83.3，74.1，70.7，32.8，30.2，28.3，25.623.3，20.4，14.4。

以上三种谱图共同证明该化合物为：反式-1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯，分子式C₁₇H₂₀ClF₃O₂。产品为淡黄色液体。

制备实施例5：反式-[2，5-二氧-3-(2-丙炔基)]-1-咪唑烷基甲基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物X2)的合成

在一个1000ml的四口反应瓶中，投入[2，5-二氧-3-(2-丙炔基)]-1-咪唑烷基甲醇44.3g，吡啶25g，溶于400ml甲苯，搅拌均匀，5～10℃下滴加反式-2，2-二甲基-3-(3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基))环丙烷羧酸酰氯83.2g，滴加完毕后升温至25℃反应2小时。用300ml 10％盐酸分两次洗涤，再用300ml 10％NaHCO₃分两次洗涤，分出甲苯层在0.08Mpa加热脱净溶剂甲苯，得到反式-[2，5-二氧-3-(2-丙炔基)]-1-咪唑烷基甲基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯，重量为110.4g，含量为93.1％，收率为75.5％。结构鉴定如下：

IR显示υc＝o 1730cm^-1处的强吸收峰以及υ-c-o-c-1190cm^-1和1160cm^-1的两个强尖峰产物中存在酯基；υc＝o 1690cm^-1处的强吸收峰有羰基的存在。在2900cm^-1左右与1400cm^-1左右的特征峰υ-_CH3，υ-_CH2-的存在；υ-C≡CH在2100cm^-1左右的强吸收峰存在。30750cm-1和3025cm^-1有两个强而尖峰为υ-c＝c-的伸缩振动引起，1680cm^-1有个中等强度尖峰υ-c＝c-特征峰，另外840～750cm^-1强峰为υ-c＝c-弯曲振动、υ_C-Cl振动和υ_C-F振动吸收峰；GC/MS显示该化合物分子量为378.06，m/z：378.06(100.0％)，380.06(32.9％)，379.06(17.1％)。NMR(¹H，CDCl₃)δ：6.04(d，1H)；5.95(s，2H)；4.03(s，2H)；

3.94(s，2H)；3.05(s，1H)；1.51(t，1H)；1.06(d，1H)；0.98(s，6H).(¹³C，CDCl₃)δ：171.2，171.0，158.3，130.7，127.6，127.0，87.6，74.0，71.6，51.0，33.1，30.6，28.2，23.1。

以上三种谱图共同证明该化合物为：反式-[2，5-二氧-3-(2-丙炔基)]-1-咪唑烷基甲基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯，分子式C₁₅H₁₄ClF₃N₂O₄。产品为淡黄色粘稠液体。

制备实施例6：反式-2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物X3)的合成

在一个1000ml的四口反应瓶中，投入2，3，5，6-四氟-4-甲基苄醇48.3g，吡啶25g，溶于400ml甲苯，搅拌均匀，5～10℃下滴加反式-2，2-二甲基-3-(3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)环丙烷羧酸酰氯64.7g，滴加完毕后升温至25℃反应2小时。用300ml 10％盐酸分两次洗涤，再用300ml10％NaHCO3分两次洗涤，分出甲苯层在0.08Mpa加热脱净溶剂甲苯，得到反式-2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯，重量为95.4g，含量为93.7％，收率为86.3％。结构鉴定如下：

IR谱图显示υc＝o 1730cm-1处的强吸收峰以及υ-c-o-c-1190cm-1和1160cm-1的两个强尖峰产物中酯基的存在；在2900cm-1左右与1400cm-1左右的特征峰υ-CH3，υ-CH2-的存在；υ-Ar-F在1300cm-1左右的强吸收峰存在。1600cm-1与1500cm-1处有苯环特征吸收。3080cm-1和3030cm-1有两个强而尖峰为υ-c＝c-的伸缩振动引起，1680cm-1有个中等强度尖峰υ-c＝c-特征峰，另外840～790cm-1强峰为υ-c＝c-弯曲振动和υC-Cl振动吸收峰；GC/MS显示该化合物分子量为418.06，m/z：418.00(100.0％)，420.04(32.0％)，419.04(18.6％)。NMR(1H，CDCl₃)δ：6.03(d，1H)；5.35(s，2H)；2.33(s，3H)；1.50(t，1H)；1.06(d，1H)；0.99(s，6H).(13C，CDCl3)δ：170.0，136.5，134.2，129.8，127.7，127.2，115.2，54.8，33.2，30.3，28.3，23.5，。

以上三种谱图共同证明该化合物为：反式-2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯，分子式C₁₇H₁₄ClF₇O₂。产品为淡黄色液体。

制备实施例7：反式-2，3，5，6-四氟-4-甲氧基苄基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物X4)的合成

在一个1000ml的四口反应瓶中，投入2，3，5，6-四氟-4-甲氧基苄醇62g，吡啶25g，溶于400ml甲苯，搅拌均匀，5～10℃下滴加反式-2，2-二甲基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)环丙烷羧酸酰氯64.7g，滴加完毕后升温至25℃反应2小时。用300ml 10％盐酸分两次洗涤，再用300ml10％NaHCO3分两次洗涤，分出甲苯层在0.08Mpa加热脱净溶剂甲苯，得到反式-2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯，重量为95.4g，含量为93.7％，收率为79.8％。结构鉴定如下：

IR谱图显示υc＝o 1730cm-1处的强吸收峰以及υ-c-o-c-1190cm-1和1160cm-1的两个强尖峰产物中酯基的存在；在2900cm-1左右与1400cm-1左右的特征峰υ-CH3，υ-CH2-的存在；υ-Ar-F在1300cm-1左右的强吸收峰存在。3080cm-1和3030cm-1有两个强而尖峰为υ-c＝c-的伸缩振动引起，1600cm-1与1500cm-1处有苯环特征吸收。1680cm-1有个中等强度尖峰υ-c＝c-特征峰，另外840～790cm-1强峰为υ-c＝c-弯曲振动和υC-Cl振动吸收峰；GC/MS显示该化合物分子量为434，m/z：434.00(100.0％)，436.04(32.0％)，435.04(18.7％)。NMR(1H，CDCl₃)δ：6.03(d，1H)；5.35(s，2H)；3.73(s，3H)；1.50(t，1H)；1.06(d，1H)；0.99(s，6H).(13C，CDCl₃)δ：170.0，136.5，134.2，129.8，127.7，127.2，115.2，62.3，54.8，33.2，30.3，28.3，23.5，。

以上三种谱图共同证明该化合物为：反式-2，3，5，6-四氟-4-甲氧基苄基-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯，分子式C₁₇H₁₄ClF₇O₃。产品为淡黄色液体。

上述化合物可以在不降低药效的前提下减少需施用的药量，从而降低对非靶标生物的毒性，提高安全性，减少残留药物环境污染。

本发明的上述化合物具有对蚊、蝇、蟑螂、虱子或螨虫等有极高的击倒能力和杀伤能力的高效、低毒的杀虫活性，适用于家用卫生品领域以及可用作家用杀虫剂。

本发明的上述合成工艺可以满足发明目的要求，工艺过程便于控制，工艺条件相对其他合成工艺更加安全，且该工艺原料、工艺路线和废物等处理均简单易行，因此，上述合成工艺是本领域一种具有广阔工业应用前景的工艺路线和制备方法。

本发明的上述化合物具有对蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫等有极高的击倒能力和杀伤能力的高效、低毒的杀虫活性，适用于家用卫生品领域以及可用作家用杀虫剂。

因此，本发明还提供了一种含有通式(X)结构的拟除虫菊酯化合物的杀虫用组合物(杀虫剂)，该组合物的组成包括占该组合物总重0.001-5％wt的化合物(1-4)的(活性成分化合物)，优选该活性成分化合物含量0.005-5％wt，更优选0.01％-3％wt，组合物中还含有本领域常规的杀虫剂辅料。

为了便于施用、携带和贮存，本发明的杀虫组合物优选为液态、固态或者气雾剂形式的产品。即，本发明的化合物作为杀虫活性成分可以按照常规方法制备成组合物，即杀虫剂，用于除杀蚊、蝇、蟑螂、虱子或螨虫类害虫。所述的组合物可以是各种形式的杀虫剂，包括盘式杀虫香、电热蚊香片、液体蚊香或气雾剂等。

以下对本发明所述结构的化合物为活性成分制备成组合物，该组合物包括各种形式杀虫剂，以及对该化合物在杀虫剂中的应用进行举例性质的详细描述，但不属于穷尽举例。

(一)盘式杀虫剂(蚊香)：

所述的盘式杀虫蚊香是将本发明的化合物配制成液体形式后加入到基材中经本领域常规方法制成的，其中本发明的化合物的含量为0.03-0.2w/w％。

具体实施例可以是如下工艺制备：上述溶剂在制备基材(蚊香坯)时加活性成分化合物以及加水，混合至基材中形成含有该活性成分化合物在产品中浓度约0.03-0.2w/w％的盘式杀虫香，然后烘干。在本发明的优选实施例中，通常使用直径约10-15cm和厚度为3-5mm的常规盘卷状基材制成套装的两线蚊香。

以上得到的盘式杀虫剂可以采用常规方法使用。即，在害虫的栖息地(例如住宅，办公室，畜棚)或其附近点燃本发明的盘式杀虫剂。本发明的化合物在产品处于燃烧或温度在40～160℃状态时能够得到挥发，当空气中的有效成分达到一定的浓度后，即对蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫等害虫产生刺激、驱逐、麻痹、击倒及致死作用。

(二)电热蚊香片：

所述电热蚊香片是将含有本发明化合物的溶液滴加和/或涂敷在载体上制得的产品，该载体也可为多孔物为主的基材；单位(片)蚊香片中加入本发明化合物的含量一般不超过30mg，例如根据活性成分化合物的性质不同，其含量可为1-20mg/片或和其他化学物复配，制成蚊片。

上述电热蚊香片的载体或多孔物为主的基材包括纸浆、石棉、合成的多孔树脂、多孔无机粉末、玻璃纤维、磺物粉末或多孔瓷材料；该载体的尺寸决定了电热蚊香片产品的尺寸，为了施用便捷等因素，载体和该产品一般为长30-35mm，宽20-22mm，厚1.5-2mm的片状物。从吸收性和保留杀虫活性组分的观点看，载体优选处于天然纤维材料。在本发明的优选实施例中，该载体为含50％wt的棉纤维和50％wt的纸浆纤维的片材。

在害虫的栖息地或其附近使用本发明的电热蚊香片时，通过电加热板控制一定的温度，使得电热蚊香片中的活性成分化合物缓慢施放、挥散。当空间的有效成分达到一定的浓度后，就能对蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫等卫生害虫产生刺激、驱逐、麻痹、击倒及致死作用，从而达到杀虫效果。

(三)液体蚊香：

所述液体蚊香是将本发明化合物溶解于脂肪烃中，该脂肪烃优选C12-19组分的脂肪烃，然后加入0.1-0.5％的抗氧化剂、0.1-1％香料，配制成本发明的化合物在产品蚊香液中大约占0.1-3％wt的溶液，比传统配方用药量大大减少。

液体蚊香一般是以电加热方式施用的，该产品也称为电热液体蚊香。电热液体蚊香施用原理是：通过载体芯棒的毛细作用，将蚊香液从芯棒的底部带到新版的上部，在电加热器的加热作用下，活性成分缓慢施放，当空间的有效活性成分达到一定的浓度即可产生杀虫作用。

(四)杀虫气雾剂：

所述杀虫气雾剂是将本发明的化合物、煤油以及根据情况选择的增效剂、芳香剂、杀菌剂在室温或加热条件下混合起来的组合物装入带有控制阀的容器中，并通过该控制阀在压力下向罐中加入抛射剂制得，该推进剂优选液化石油气、丙丁烷、二氧化碳、二甲醚或压缩空气，气雾剂中活性成分化合物的含量一般不超过0.8w/w％，例如可以是0.001-0.5w/w％。

使用时，开启控制阀，在推进剂的压力作用下，气雾剂的容器内产生高速气流，将其中含活性成分的化合物药液分散、雾化，形成微小液体颗粒悬浮在空气中，与蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫等害虫接触后即可达到快速杀灭害虫的效果。

相较于目前市面上具有杀虫作用的杀虫剂而言，本发明的上述杀虫组合物中起到杀虫作用的活性成分即化合物(X1～X4)使用较低的比例，因此，本发明的化合物以及含有该化合物的杀虫剂的优势在于：在保证了高效的杀虫效果的同时降低了杀虫活性剂的用量。

本发明还提供了上述的组合物在杀虫、驱虫中的应用，本发明所述的“虫”包括蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫等危害人和动物身体健康的害虫。稳定性考察：对多批产品进行了稳定性考察，取样分析结果，未见质量差异，在合理的范围以内。

上述实验只是本发明的众多效果实验的一部分，更多的实验数据由于篇幅所限暂欠奉。

本发明的目的在于独立研究开发一种有自主知识产权的高效含氯氟环丙烷羧酸酯化合物，以及提供该化合物的制备方法，对该化合物的要求应该是可用作家庭卫生消灭蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫的高效低毒杀虫剂中的杀虫活性成分，并要求其该化合物的合成工艺和工业上的生产方法能提高产品的收率和降低生产的成本，简单、安全，易于工业化推广，减少用药量，提高产品品质度。

应用实施例1

向99.9重量份的玉米淀粉、碳粉和木粉(1∶2～6∶3～5)的混合物中加入120重量份的水并混合成形，然后烘干形成盘香基材。制备实例4的方法制备的化合物(X1)在煤油中溶解成浓度为0.3-0.5w/v％溶液。在上述盘香基材上均匀滴加6ml上述溶液，室温下放置约2～5小时即可，得到一套具有0.06w/w％化合物(1)盘式蚊香(a)。

应用实施例2

向99.9重量份的玉米淀粉、碳粉和木粉(1∶2～6∶3～5)的混合物中加入120重量份的水并混合成形，然后烘干形成盘香基材。制备实例5的方法制备的化合物(X2)在煤油中溶解成浓度为0.3-0.5w/v％溶液。在上述盘香基材上均匀滴加6ml上述溶液，室温下放置约2～5小时即可，得到一套具有0.06w/w％化合物(2)盘式蚊香(b)。

应用实施例3

向99.9重量份的玉米淀粉、碳粉和木粉(1∶2～6∶3～5)的混合物中加入120重量份的水并混合成形，然后烘干形成盘香基材。制备实例6的方法制备的化合物(X3)在煤油中溶解成浓度为0.3-0.5w/v％溶液。在上述盘香基材上均匀滴加6ml上述溶液，室温下放置约2～5小时即可，得到一套具有0.06w/w％化合物(3)盘式蚊香(c)。

应用实施例4

向99.9重量份的玉米淀粉、碳粉和木粉(1∶2～6∶3～5)的混合物中加入120重量份的水并混合成形，然后烘干形成盘香基材。制备实例7的方法制备的化合物(X4)在煤油中溶解成浓度为0.3-0.5w/v％溶液。在上述盘香基材上均匀滴加6ml上述溶液，室温下放置约2～5小时即可，得到一套具有0.06w/w％化合物(4)盘式蚊香(d)。

应用实施例5

向99.9重量份的玉米淀粉、碳粉和木粉(1∶2～6∶3～5)的混合物中加入120重量份的水并混合成形，然后烘干形成线香状线香基材。

制备Es-烯丙菊酯在煤油中溶解成浓度为0.3-0.5w/v％溶液。

在上述蚊香基材上均匀滴加6ml上述溶液，室温下放置约2～5小时即可，得到一套具有0.6w/w％Es-烯丙菊酯盘式蚊香(e)。

将应用实施例1-3的盘式蚊香按照GB 13917.4-92进行灭蚊药效测定对比，试虫为淡色库蚊；具体过程为用吸蚊管吸取20头试蚊，放入密闭圆桶测试装置，任取被测试蚊香一段，放至香架上，点燃计时，1min后移走蚊香，每隔一段时间记录被击倒的试蚊数，20min后将全部供试蚊转移至清洁的养虫笼中。实验结果见表1

表1.本发明化合物与对比化合物灭蚊效果的比较

序号	有效成分	浓度w/w％	KT₅₀(min)
				实施1	化合物(1)	0.06	2′58
实施2	化合物(2)	0.06	3′07″
				实施3	化合物(3)	0.06	3′37″
实施4	化合物(4)	0.06	3′20″
				实施5	Es-烯丙菊酯	0.60	4′43″

结果显示，通式为(X)的化合物的相对效力在Es-烯丙菊酯的20倍以上。明显好于烯丙菊酯、四氟苯菊酯、炔丙菊酯、四氟甲醚菊酯。

应用实施例6

用含4mg化合物X1任一化合物和15mg BHT(2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚)的溶液浸渍载体多孔垫(棉纤维∶纸浆纤维大约1∶1)，室温下放置3天，制得电热蚊香片。

应用实施例7

用含4mg化合物X2任一化合物和15mg BHT(2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚)的溶液浸渍载体多孔垫(棉纤维∶纸浆纤维大约1∶1)，室温下放置3天，制得电热蚊香片。

将本发明应用实例4-5与目前最常用的10mg/片的炔丙菊酯电热蚊香片按照GB13917.5-92进行对蚊的药效测定对比，采用密闭圆桶装置。具体如下：将电热蚊香片样品通电预热1h，2h，4h，6h，8h。用吸蚊管吸取20头雌性淡色库蚊，放入密闭圆桶测试装置，准确熏杀1min，同时计时，熏完后切段电源，并移去电热蚊香片装置，每隔一定时间纪录被击倒的试蚊数。结果见表2：

表2.本发明化合物制备的电蚊香片与炔丙菊酯电蚊香片的效果比较

结果显示：以本发明化合物(X)为原药制备的电蚊香片相对效力在炔丙菊酯蚊香片的3～4倍。

实施例8

将0.4份化合物X1(做为活性成分)和0.3份BHT，余量的C14的脂肪烃混合加热，制备成液体蚊香。可以将该液体蚊香灌装成电热液体蚊香，其中含活性成分化合物为0.4w/w％。

实施例9

将0.4份化合物X2(做为活性成分)和0.3份BHT，余量的C14的脂肪烃混合加热，制备成液体蚊香。可以将该液体蚊香灌装成电热液体蚊香，其中含活性成分化合物为0.4w/w％。

将本发明应用实施例8、9与1％的炔丙菊酯液体蚊香按照GB13917.6-92进行药效测定对比，采用密闭圆桶装置。将液体蚊香样品通电2h，36h，84h，168h，用吸蚊管吸取20头雌性淡色库蚊，放入装置中，准确熏杀1min，同时计时，熏玩毕切断电源，并移去液体蚊香装置，每隔一定时间纪录被击倒得是试蚊数。结果见表3：

表3.本发明化合物制备的液体蚊香与炔丙菊酯液体蚊香效果比较

结果显示：本发明化合物X1、X2为原药制备的液体蚊香的相对效力在炔丙菊酯液体蚊香的3倍左右。

实施例10

在加热下将0.15重量份化合物X1(活性成分)和48.85重量份的煤油、抛射剂、充填聊混合，将其置入装有控制阀的气雾罐中，并且在加压下通过该控制阀注入丙丁烷得到杀虫气雾剂，其中含活性成分化合物0.02w/w％。

实施例11

在加热下将0.15重量份化合物X2(活性成分)和48.85重量份的煤油、抛射剂、充填聊混合，将其置入装有控制阀的气雾罐中，并且在加压下通过该控制阀注入丙丁烷得到杀虫气雾剂，其中含活性成分化合物0.02w/w％。

将本发明应用实施例10与11按照GB 13917.2-92进行对害虫的药效测试，采用密闭圆桶装置。具体过程如下：将供试害虫放入缸内，待试虫恢复正常活动后，从本发明的杀虫气雾剂罐中定量喷射，1min后抽出挡板使试虫和药剂接触，立即计时，并开始记录，每隔一定时间记录被击倒的试虫数，20min后将全部供试虫转移至清洁的养虫笼中。结果显示表4。

表4本发明化合物制备的杀虫气雾剂对蝇、蟑螂的灭杀效果

编号	害虫	KT₅₀(蝇/蟑螂)
			化合物X1	蝇	2′67″
化合物X2	蟑螂	2′90″

结果显示：本发明化合物X1，X2制备的气雾剂对蝇、蟑螂有很好的灭杀效果。

上述结果显示，本文中发明的化学物(X)是具有结构安全、原药毒性低、使用量低，是应用于杀虫剂用量较低的杀虫剂原药，用药量比传统老品种还要少。这些化合物药效试验表明具有很好的杀虫活性，击倒快，致死率高，蒸汽压合适，在较低浓度下KT₅₀(min)在2～4分钟，24小时死亡率100％，在常温或加热状态下可以稳定持续挥发，同时毒性相对于顺式产品低3～8倍左右，有利于大批量用于家庭卫生制剂的应用。

本发明的化合物在同样的KT₅₀的指标前提下，通过批量的实验，与相类似的菊酯类产品相比其在产品中的浓度低了10～30倍。更多的实验证明，本发明化合物的含量在0.01～0.6％浓度时，应用于不同剂型的杀虫剂效果均优胜于现有的品种。

Claims

1.一种含氯氟环丙烷羧酸酯类化合物，其特征是由下列通式(X)表示：

其中R为(I)1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基，

且菊酸部分环丙烷以反式构型为主。

2.根据权利要求1所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物，其特征在于：所述化合物为含85～95％反式异构体，其余为顺式异构体，

3.根据权利要求1或2所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物的制备方法，其特征依次包括以下步骤：

1)顺式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸在有机溶剂中，碱性催化条件作用下异构为反式3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸，简称为反式菊酸，反式菊酸与异构化碱性催化剂的摩尔比为0.8～2∶1；

3)将步骤2)得到的反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酰氯分别与R-OH醇进行酯化合成，得到所述结构满足(X)的拟除虫菊酯化合物，其中反式-3-(2-氯-3，3，3-三氟烯丙基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酰氯与R-OH的摩尔比为0.5～3∶1。

4.根据权利要求3所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的异构化碱性催化剂选自Li、Na或K的甲醇盐、乙醇盐、醋酸盐、氧化物或氢氧化物，所述有机溶剂选自苯，吡啶，乙二醇等有机溶剂。

5.根据权利要求3所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的酰氯化试剂选自三氯化磷、氯化亚砜或碳酸二甲酯中的一种。

6.按照权利要求1或2所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物的应用，其特征在于防治卫生害虫方面的应用。

7.根据权利要求6所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物的应用，其特征在于：所述卫生害虫为蚊蝇、蟑螂、虱子或螨虫。

8.根据权利要求7所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物的应用，其特征在于：以所述结构满足(X)的化合物作为原药，按照常规方法制备成各种形式的杀虫剂，用于杀除蚊、蝇、蟑螂、虱子或螨虫。

9.根据权利要求8所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物的应用，其特征在于：所述各种形式的杀虫剂包括盘式蚊香、电热蚊香片、电热液体蚊香或杀虫气雾剂。

10.根据权利要求7～9之一所述的一种含氯氟环丙烷羧酸酯化合物的应用，其特征在于结构通式为(X)的化合物，其反式与顺式的配比以反式为主，其反式体摩尔比占85～95％。