CN101928271B - 3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4,4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物 - Google Patents

3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4,4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物 Download PDF

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Abstract

本发明公开了式(I)所示的具有杀虫、杀螨、杀真菌生物活性的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物和它们的制备方法。本发明提供了式(I)所示的具有杀虫、杀螨、杀真菌生物活性的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物和它们的异构体。
Figure DSA00000140957700011

Description

3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4,4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物
技术领域
本发明涉及具有杀虫、杀螨、杀真菌生物活性的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物和它们的制备方法。 
背景技术
害虫、害螨、病菌的防治在实现高效农业的过程中非常重要。同时害虫、害螨、病菌的防治在林、牧、副、渔以及公共卫生中也很重要。虽然市场上已有很多害虫、害螨、病菌防治剂，但是由于市场的不断扩大以及害虫、害螨、病病的抗性、药物的使用寿命及药物的经济性等问题和人们对环境日益重视，需要科学家们不断研究，进而开发出新的高效、安全、经济和具有不同作用方式的杀虫、杀螨、杀菌剂品种。 
拜耳公司在DE 19901943和EP 0528156中公开了式(P)所示的具有杀虫、杀螨活性的螺环季酮酸类化合物，式(P)中，X，Y，Z是烷基，卤素，烷氧基。通过对该类化合物的进一步研究，拜耳公司相继开发了式(P-i)所示的螺螨酯，式(P-ii)所示的螺甲螨酯和式(P-iii)所示的螺虫乙酯，式(P-i)所示螺螨酯，式(P-ii)所示螺甲螨酯和式(P-iii)所示螺虫乙酯也是目前该类活性化合物仅有的三个商品化农药品种。 
Figure DEST_PATH_GSB00000321149300011
为设计并合成具有更好、更广谱生物活性，同时又更经济的新螺酯类化合物，我们将单取代的苯乙酸即2-甲基苯乙酸代替螺虫乙酯、螺螨酯、螺甲螨酯中的双取代苯乙酸，同时将硫、氧或卤素的羧酸衍生物引入螺环季酮酸结构中，设计并合成未见文献报道的具有式(I)所示的具有杀虫、杀螨活性的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物。其中部分化合物(如02等)显示出较螺螨酯、螺甲螨酯更理想的经济性和更高的杀虫、杀螨或杀真菌生物活性。 
发明内容
本发明提供了式(I)所示的具有杀虫、杀螨、杀真菌生物活性的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物和它们的异构体： 
其中： 
Figure BSA00000140957900021
为H或 
X是C、S、S＝O； 
R是如下所示的取代基： 
Figure BSA00000140957900022
本发明的化合物可以一种或多种立体异构体的形式存在。各种异构体包括对映体、非对映异构体、几何异构体。 
本发明还涉及一种防治害虫、害螨的含有生物有效量的式(I)化合物和至少一种另外的选自表面活性剂、固体稀释剂和液体稀释剂的组合物。 
本发明还涉及一种防治害虫、害螨的含有生物有效量的式(I)化合物和有效量的至少一种另外的生物活性化合物或制剂的组合物。 
本发明还涉及一种防治害虫、害螨的方法，包括将生物有效量的式(I)化合物接触害虫或其环境。同时也涉及这样一种害虫、害螨防治方法，害虫、害螨或其环境用生物有效量的式(I)化合物或含有式(I)化合物和生物有效量的至少一种另外的化合物或制剂的混合物进行接触来防治害虫。 
本发明的式(I)化合物具有广谱活性：有的化合物可用于防治各种作物上诸如棉叶螨、桔全爪螨的各种螨类；有的化合物可用于防治各种作物上诸如粘虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、叶蝉、蚜虫的各种有害昆虫，而且有的化合物对某些靶标害虫、害螨具有很高的生物活性使得在很低的剂量下就可以获得很好的效果。 
鉴于化合物的经济性和生物活性，本发明优选的式(I)化合物是： 
Figure BSA00000140957900031
本发明优选的组合物是含有上述优选化合物的组合物。优选的方法是使用上述优选化合物的方法。 
本发明用表1列出上述优选的式(I)化合物(01)～(15)来进一步说明本发明，但并不限定本发明。本发明中所给熔点均未经校正，表1中所有化合物在LC-MS(APCI，Pos)(Agilent 1100Series LC/MSD)和GC-Mass(EI，70eV，m/z)中均可观察到其分子离子峰。表1化合物的1H NMR(Varian INOVA-300spectrometer)是用tetramethylsilane(TMS)作内标。 
表1： 
Figure BSA00000140957900032
Figure BSA00000140957900041
本发明的式(I)所示的化合物可以通过下面所示的反应式1得到，反应式1中的(II)可以通过下面所示的反应式2得到，反应式2中的(IV)可以通过反应式3得到。其中的取代基除特别指明外均如前所限定。 
反应式1： 
Figure BSA00000140957900042
反应式2： 
Figure BSA00000140957900043
反应式3： 
Figure BSA00000140957900051
式(I)的化合物可以这样来制备(反应式1)：在合适的溶剂如二氯甲烷或甲苯中，于-5～55℃，在合适的碱如三乙胺、吡啶存在下，用式(II)所示的化合物和相应的式(III)所示的酰氯反应，加入合适的催化剂如4-二甲胺基吡啶(DMAP)可加快反应或提高反应收率。 
式(II)的化合物可以这样来制备(反应式2)：在无溶剂或合适的溶剂如甲苯中，氯化亚砜与邻甲基苯乙酸(II-a)，在体系回流温度下反应，脱去溶剂得邻甲基苯乙酰氯(II-b)；在合适溶剂中如甲苯、苯中，加入合适的催化剂如4-二甲胺基吡啶，用上述所得的邻甲基苯乙酰氯(II-b)与式(IV)所示的化合物于体系回流条件下反应得式(II-c)；在合适的溶剂如吡啶中，于10～50℃用合适的碱如氢氧化钾、氢氧化钠处理上述所得的式(II-c)化合物，再用5％～20％的盐酸处理即得式(II)化合物。 
式(IV)的化合物可以参考文献[US 6861391B1]按反应式3制得。 
具体合成方法在下面的实施例中有更详细的阐述。 
本发明提供的式(I)化合物，具有生物活性且有的化合物具有很好的生物活性.特别是在农业、园艺、花卉和卫生害虫、害螨的防治方面表现出高活性。这里所述的有害生物包括，但不仅限于此： 
有害昆虫：直翅目如蜚蠊，缨翅目如棉蓟马、稻蓟马、瓜蓟马，同翅目如叶蝉、飞虱、蚜虫，鳞翅目如东方粘虫、斜纹夜蛾、小菜蛾、甜菜夜蛾、粉纹夜蛾，菜青虫，膜翅目如叶蜂幼虫，双翅目如伊蚊、库蚊、蝇； 
有害螨类：蜱螨目如桔全爪螨、棉叶螨、二点叶螨； 
本发明提供的式(I)化合物，对于控制害虫和螨是有效的。通常使用5-5000ppm的式(I)化合物，将其分散在水或其它液状载体中，施于植物、作物或作物生长的土壤里，可有效地防止作物遭受虫和/或螨的侵害。 
单独使用本发明的式(I)化合物时，对控制虫和/或螨是有效的，它们也可以与其他生物化学物质一起使用，这些生物化学物质包括其他杀虫剂、杀线虫剂和杀螨剂。 
以本发明提供的(I)化合物，作为有效成份的农用制剂，可以制成所希望的任何一种剂型如干的压缩颗粒、易流动混合剂、粒剂、可湿性粉剂、水分散粒剂、可乳化的浓缩物、粉剂、粉状浓缩物、微乳胶、悬浮剂、乳油、水乳剂、可溶性液剂、水剂、可分散液剂，适宜的助剂包括载体(稀释剂)和其它辅助剂如展着剂、乳化剂、湿润剂、分散剂、粘着剂和分解剂。这些制剂中含有同惰性的、药理学可接受的固体或液体稀释剂混合了的本发明的化合物。 
例如：本发明的可湿性粉剂、粉剂和粉末浓缩物，可以通过将重量约5-30％的式(I)化合物，同重量约5-30％的固体阴离子表面活性剂一起碾磨而制备。一种合适的阴离子表面活性剂是磺基琥珀酸钠的二辛基酯。这些制剂中也使用重量40％-90％的惰性固体稀释剂，如滑石、高岭土、硅藻土、石灰石、硅酸盐等。 
压缩颗粒的制备是将大约等量的如5-30份式(I)化合物和固体表面活性剂以及约40-90份的石膏一起碾磨，然后混合物再压缩为约10-100目(1.676-0.152mm)大小或更大的颗粒。 
本发明配方中所使用的固体表面活性剂不仅有阴离子的磺基琥珀酸钠的二辛基苯酯，还有非离子型环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物。 
易流动剂可就地与水溶液一起施用。 
式(I)固体制剂可以同其它杀虫剂结合使用，可以作为多组分混合物使用，或者顺序地使用。 
同理，式(I)的液体制剂也可以同其它杀虫剂结合使用，可以在容器中混合或以液体喷雾剂方式分别依次施用。本发明的液体喷洒剂配方中应含有约50-5000ppm的有效式(I)化合物。 
本发明的组合物的实例也可以是可湿性粉剂、粉剂、颗粒剂和液剂，可乳化的浓缩剂、乳剂、悬浮浓缩剂、气雾剂和烟雾剂。可湿性粉剂通常含15，25，50重量活性成分，且通常除固体惰性载体外，还含有3-10％重量分散剂，必要时可加入0-10％重量稳定剂和/或其它添加剂如渗透剂和粘着剂。粉剂通常可成型为具有与可湿性粉剂相似的组成但没有分散剂的粉剂浓缩剂。粒剂通常制成具有10-100目(1.676-0.152mm)大小，且可用成团或注入技术制备。通常，粒剂含0.5-50％重量的活性成分和0-10％重量添加剂如稳定剂、表面活性剂、缓释改良剂。可乳化浓缩剂除溶剂外，必要时可含有共溶剂，1-50％W/V活性成分，2-20％W/V乳化剂和0-20％W/V其它添加剂如稳定剂、渗透剂和腐蚀抑制剂，悬浮浓缩剂通常含有10-75％重量的活性成分、0.5-15％重量的分散剂、0.1-10％重量的其它添加剂如消泡剂、腐蚀抑制剂、稳定剂、渗透剂和粘着剂。 
水分散剂和乳剂，例如通过用水稀释按照本发明的可湿性粉剂或浓缩物得到的组合物，也列入本发明的范围。所指乳剂包括油包水和水包油两种。 
以下结合实施例对本发明作进一步说明，实施例中的收率均未经优化。 
具体实施方式
实施例1 
本实施例说明表1中化合物01的制备方法。 
Figure BSA00000140957900061
1-氰基环戊醇(IV-b)的制备向装有恒压滴液漏斗、温度计、机械搅拌的三颈瓶中加入环戊酮(20.0g)，开启搅拌，冰浴控温-10℃～15℃，分别将氰化钾(18.6g溶于34mL水)和硫酸氢钠(29.7g溶于36mL水)，于-10℃～15℃下，先滴加三分之一的氰化钠水溶液，再滴 加三分之一的硫酸氢钠水溶液，滴加时间分别为15min，监测反应体系的pH值3-4，搅拌反应1h后，再分别重复上述操作二次，反应结束后静置分层，用乙酸乙酯萃取三次，合并有机层，无水NaSO4干燥，于旋转蒸发仪上浓缩，得到浅黄色油状液体19.6g，收率为74.2％。 
1-羟基环戊基甲酸乙酯(IV)制备向带有温度计、两口连接管、通气装置、机械搅拌的三颈瓶中加入1-氰基环戊醇(19.6g)和乙醇(120mL)，低温浴槽冷却至-15℃～-10℃，通入氯化氢气体(55g)达到饱和状态，控温0℃下继续搅拌2h，再保持温度在15℃～25℃，搅拌反应12h，反应结束后用氮气赶走多余的氯化氢气体，于旋转蒸发仪上蒸除乙醇，用50mL水溶解残余物，室温(20℃)下搅拌1.5～2h，甲苯30mL×3萃取，甲苯层干燥后脱溶得到浅黄色液体产物21.7g，含量92.2％，收率71.8％。 
2-甲基苯乙酰氯(II-b)的制备在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的250mL三口烧瓶中加入2-甲基苯乙酸(15.1g)、氯化亚砜(29.8g)和甲苯(120ML)，充分溶解后，加热至回流温度反应3-6小时，减压蒸馏脱除甲苯及过剩的二氯亚砜，得2-甲基苯乙酰氯红褐色油状透明液体13.5g，含量97.0％，收率77.2％。 
1-(2-(2-甲基苯基)-乙酰氧基)-环戊基甲酸乙酯(II-c)的制备向装有机械搅拌、冷凝管、恒压滴液漏斗的三颈烧瓶中加入1-羟基环戊基甲酸乙酯(9.6g)、甲苯(50mL)、4-二甲胺基吡啶(1.32g)，开启搅拌，室温下滴加上一步所得的邻甲基苯乙酰氯(13.5g)的甲苯溶液(20mL)，滴完后加热至体系回流并反应12h。反应结束后降至室温，抽滤，于旋转蒸发仪上脱除甲苯，得产物粗品15.0g，收率85.2％。 
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇(表1中01化合物)的制备将上一步所得的1-(2-(2-甲基苯基)-乙酰氧基)-环戊基甲酸乙酯15.0g溶于60mL吡啶中，加入KOH(5.6g)，室温下反应4h，反应完后，将反应混合物缓慢滴加到盐酸(10％)中，调至PH＝3～4，室温下搅拌30min，加乙酸乙酯萃取，脱溶，得褐色油状物，用石油醚/乙酸乙酯重结晶，得类白固体10.2g，收率80.8％，m.p.167.4～169.6℃，1H NMR(CDCl3，300MHz)1.837-2.034(m，8H，环戊基H)，2.241(s，3H，CH3)，7.157-7.295(m，4H，Ph H)，9.706(br，1H，OH)；LC-MS(Pos M+)m/z)calc：245，found：245. 
实施例2 
本实施例说明表1中化合物02的制备方法。 
Figure BSA00000140957900071
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-氯代特戊酸酯的合成(表1中No.02)在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的100mL的三口烧瓶中加入按实施例1方法制备的 3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇(0.49g)，二氯甲烷(40ml)和三乙胺(0.3g)，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷(10ML)的氯代特戊酰氯(0.42g)，滴毕，室温反应3-5小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化(石油醚∶乙酸乙酯10∶1)得标题化合物0.35g，含量95.5％，收率45.8％。类白固体熔点：95.5～98.2℃.1H NMR(CDCl3)1.171(s，6H，C(CH3)2)，1.847-2.088(m，8H，环戊基H)，2.289(s，3H，PhCH3)，3.547(s，2H，CH2Cl)，7.065-7.265(m，4H，PhH)；LC-MS(Pos M+)m/z)calc：363，found：363. 
实施例3 
本实施例说明表1中化合物03的制备方法。 
Figure BSA00000140957900081
2-甲硫基丙酸的制备室温搅拌下，将2-氯丙酸(4.63g)滴加到6％的NaHCO3(60ML)水溶液中，反应至溶液中无气泡产生，于旋转蒸发仪上脱除大部分水，得2-氯丙酸钠的水溶液，然后向其中加入二甲基甲酰胺(DMF，20mL)和20％的甲硫醇钠(20ML)水溶液，升温至80℃，搅拌反应10-20小时，冷却至室温后缓慢倾入水中(20-50ML)，2N盐酸酸化至PH＝3-4，乙酸乙酯萃取，水洗有机相，无水NaSO4干燥，旋转蒸发仪上浓缩，得2-甲硫基丙酸液体3.96g，收率76％。 
2-甲硫基丙酰氯的制备向100mL单颈烧瓶中加入2-甲硫基丙酸(5.0g，41.6mmol)、二氯甲烷(30mL)、二甲基甲酰胺(5滴)，冰浴下滴加草酰氯(6.50g，51.18mmol)，30min滴加完毕，自然升温至室温，搅拌反应过夜，于旋转蒸发仪上脱除溶剂及过量的草酰氯，得2-甲硫基丙酰氯5.25g。 
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-2-甲硫基丙酸酯的制备(表1中No.03)在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的100mL的三口烧瓶中加入按实施例1方法制备的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇(2.50g)，二氯甲烷(40ml)和三乙胺(3.0g)，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷(10ML)的2-甲硫基丙酰氯(1.79g)，滴毕，室温反应3-5小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化得标题化合物1.46g，含量95.0％，收率39.12％。类白固体熔点：68.9～69.4℃. 1H NMR(CDCl3)1.343(d，J＝7.2HZ，3H，CH3)，1.711(s，3H，SCH3)，1.843-2.065(m，8H，cyclopentyl)，2.298(s，3H，CH 3)，3.323(q，J＝7.5HZ，1H，CH)，7.149-7.253(m，4H，phenyl)；LC-MS(Pos M+)m/z)calc：347，found：347. 
实施例4 
本实例说明表1中化合物04的制备方法。 
Figure BSA00000140957900091
2-甲硫基-2甲基丙酰氯的制备 
2-甲硫基-2甲基丙酸的制备向装有温度计、冷凝管、恒压滴液漏斗的100mL三颈烧瓶中加入20％的甲硫醇钠水溶液(41.2g)，冰水浴下，将2-溴-2-甲基丙酸(6.68g)溶于20mL水后，滴加到上述溶液中，25min滴加完毕，在10～15℃反应3h后，室温下反应过夜，反应完毕后，缓慢滴加20M1浓盐酸，调至Ph＝3～4，反应混合物用20mL乙醚萃取三次，20mL氯仿萃取二次，合并有机层，无水NaSO4干燥，于旋转蒸发仪上浓缩，得浅黄色的液体4.01g，收率75.0％。 
参照实施例1的相应方法，制备2-甲硫基-2甲基丙酰氯。 
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-2-甲硫基-2-甲基丙酸酯的合成(表1中No.04)在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的100mL的三口烧瓶中加入按实施例1方法制备的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇(2.50g)，二氯甲烷(40ml)和三乙胺(3.0g)，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷(10ML)的2-甲硫基-2-甲基丙酰氯(2.00g)，滴毕，室温反应3-6小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化得标题化合物1.74g，含量95.0％，收率44.9％。黄色粘液。.1NHR(CDCl3)(CDCl3)1.425(s，6H，2CH3)，1.607(s，3H，SCH3)，1.838-2.053(m，8H，cyclopentyl H)，2.319(s，3H，CH 3)，7.147-7.252(m，4H，phenyl)；GC-MS(M+)m/z)calc：360，found：360 
实施例5 
本实例说明表1中化合物05的制备方法。 
Figure BSA00000140957900092
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-环丙基甲酸酯的合成(表1中No.05) 
在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的100mL的三口烧瓶中加入按实施例1方法制备的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇(2.50g)，二氯甲烷(40ml)和三乙胺(3.0g)，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷(10ML)的环丙基甲酰氯(1.36g)，滴毕，室温反应4-5小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化得标题化合物1.28g，含量97.0％，收率38.8％。类白固体熔点：81.1～83.5℃.1NHR(CDCl3)(CDCl3)1.171(s，6H，2CH3)，0.833-0.968(m，4H，cyclopropyl)，2.289(s，3H，CH 3)，3.547(s，2H，CH2)，7.065-7.259(m，4H，phenyl)；GC-MS(M+)m/z)calc：312，found：312。 
实施例6 
本实例说明表1中化合物11的制备方法。 
Figure BSA00000140957900101
参照实施例1的相应方法，由2-溴-2甲基丙酸制备2-溴-2甲基丙酰氯。 
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-2-溴-2-甲基丙酸酯的制备(表1中No.11)在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的100mL的三口烧瓶中加入按实施例1方法制备的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇(2.50g)，二氯甲烷(40ml)和三乙胺(3.0g)，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷(10ML)的2-溴-2-甲基丙酰氯(3.00g)，滴毕，室温反应3-6小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化得标题化合物1.68g，含量95.6％，收率39.9％。类白固体熔点：95.5-98.2℃.1HNMR(CDCl3)1.820(s，6H，2CH3)，2.022-2.081(m，8H，环戊基H)，2.264(s，3H，CH3)，7.065-7.260(m，4H，Ph-H)；LC-MS(Pos M+)m/z)calc：393，found：393. 
实施例7 
本实例说明表1中化合物14的制备方法。 
Figure BSA00000140957900102
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-甲基磺酸酯的制备(表1中No.14)在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的100mL的三口烧瓶中加入按实施例1方法制备的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇(2.50g)，二氯甲烷(40ml)和三乙胺(3.0g)，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷(10ML)的甲基磺酰氯(1.86g)，滴毕，室温反应3-6小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化得标题化合物1.68g，含量95.6％，收率39.9％。类白固体熔点：98.8～100.4℃.1H NMR(CDCl3)1.880-2.054(m，8H，环戊基H)，2.302(s，3H，CH3)，2.613(s，3H，CH3)，7.248-7.353(m，4H，PhH)；LC-MS(Pos M+)m/z)calc：323，found：323. 
实施例8 
本实例说明表1中化合物15的制备方法。 
Figure BSA00000140957900111
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-2，2-二甲基丁酸酯的合成(表1中No.15) 
在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的100mL三口烧瓶中加入按实施例1方法制备的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇(2.50g)，二氯甲烷(40ml)和三乙胺(0.60g)，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷(10ML)的2，2-二甲基丁酰氯(2.16g)，滴毕，室温反应4-5小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化(石油醚∶乙酸乙酯15∶1)得标题化合物1.51g，含量96.1％，收率41.5％。类白固体熔点：66.1～69.6℃.1H NMR(CDCl3)0.569～0.645(t，3H，CH3)，1.074(s，6H，2*CH3)，1.463～1.556(q，2H，CH2)，1.813～2.028(m，8H，环戊基H)，2.279(s，3H，CH3)，7.069～7.262(m，4H，Ph H)；LC-MS(Pos M+)m/z)calc：343，found：343. 
实施例9 
参考实施例1～实施例8，合成本发明中的其它化合物. 
实施例10 
制备悬浮剂：先将2-6％的润湿分散剂稀释于4-10％的防冻剂中，并向该溶液中缓缓加入一定量的水，然后在高速剪切刀搅拌下，依次加入5-80％的本发明提供的式(I)活性化合物，0.01-0.05％防腐剂，0.01-0.05％消泡剂和增稠剂等。最后倾入砂磨机中进行碾磨，再加入溶剂至体积。使用时可用水稀释至所需任何浓度。 
实施例11 
制备浓缩乳剂：先将一定配比的水、表面活性剂、抗冻剂、消泡剂、增稠剂和防腐剂混合在一起组成均一水相，然后将本发明提供的式(I)化合物、合适溶剂以及乳化剂、共乳化剂混合使其成为均匀油相。最后在高速搅拌下将均匀油相与水相混合即可制成浓缩乳剂。使用时可用水稀释至所需任何浓度。 
实施例12 
3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-氯代特戊酸酯(表1中No.02)10％悬浮剂的制备 
先将5份合适的表面活性剂如萘磺酸钠甲醛缩合物，二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物稀释于5份适宜的防冻剂如乙二醇，丙三醇中，并向该溶液中缓缓加入水，在快速搅拌下依次加入10份本发明提供的活性化合物3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-基-氯代特戊酸酯(表1中No.02)及其它适宜助剂如防腐剂(苯甲酸或甲醛等)、消泡剂(有机硅酮)和增 稠剂(黄原酸胶或羧甲基纤维素等)，碾磨，最后加入剩余溶剂至体积。 
对所合成化合物进行了杀虫、杀螨，杀菌和除草活性试验，现列出部分实验结果。 
实施例13对粘虫(Mythimna separata)的生物活性评价 
Potter喷雾法：称取适量本发明提供的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇或其衍生物，以N，N-二甲基甲酰胺溶解，再加入少量吐温80乳化剂，搅拌均匀，加入定量清水，配制成所需浓度，设清水为对照。取鲜嫩的玉米叶剪成大小基本一致的片段，放入事先垫有滤纸的培养皿(Φ90mm)中。然后在皿中接入粘虫3龄幼虫10头，放到Potter喷雾塔下进行定量喷雾，喷药液量1ml，每浓度3次重复。处理完毕，盖上皿盖，置于恢复室内培养，定期观察，于72小时后检查记录试虫死亡情况，计算死亡率(％)，结果取平均值。活性相对于空白对照以百分比计，分为A、B、C、D四级，死亡率100％-90％为A级，死亡率90％-70％为B级，死亡率70％-50％为C级，死亡率0％-50％为D级。同时以式(P-i)所示螺螨酯和/或式(P-ii)所示螺甲螨酯为标准对照，部分结果见表2。 
表2部分化合物在测试浓度为1000mg/L时对粘虫的活性 
Figure BSA00000140957900121
实施例14对粘虫(Mythimna separata)的生物活性评价 
浸渍法：称取适量本发明提供的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇或其衍生物，以N，N-二甲基甲酰胺溶解，再加入少量吐温80乳化剂，搅拌均匀，加入定量清水，配制成所需浓度，设清水为对照。取鲜嫩的玉米叶剪成大小基本一致的片段，放入待测药液中浸渍5～10秒钟，取出晾干，置于已垫有滤纸的培养皿 
Figure BSA00000140957900122
中，每皿5片叶碟，然后再挑入龄期基本一致的粘虫3龄幼虫，每皿10头，每浓度3次重复。处理完毕，盖上皿盖，置于恢复室内，定期进行观察，于48hr后检查并记载死活虫数，计算死亡率(％)，结果取平均值。活性相对于空白对照以百分比计，分为A、B、C、D四级，分级标准同实施例13，部分结果见表3。 
表3部分化合物在测试浓度为400mg/L时对粘虫的活性 
Figure BSA00000140957900123
实施例15对棉红蜘蛛(Tetranychus urticae)的杀螨活性评价 
方法如下：药剂配制同实施例13，选择长势良好的豆苗接种红蜘蛛，待红蜘蛛定殖后，将带螨豆苗剪下于配制好的本发明提供的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇或其衍生物药液中浸渍10秒，取出用滤纸吸去多余的药液，插于盛水烧杯中，于观察室内培养，48小时后检查存活和死亡螨数，每株豆苗上有100-200个螨。实验重复3次。结果取 平均值。活性相对于空白对照以百分比计，分为A、B、C、D四级，分级标准同实施例13，同时以式(P-i)所示螺螨酯和/或式(P-ii)所示螺甲螨酯为标准对照，部分结果见表4～表7。 
表4部分化合物在测试浓度为500mg/L时对棉红蜘蛛的活性 
Figure BSA00000140957900131
表5部分化合物在测试浓度为100mg/L时对棉红蜘蛛的活性 
Figure BSA00000140957900132
表6部分化合物在1～25mg/L测试浓度下对棉红蜘蛛的活性(死亡率％) 
Figure BSA00000140957900133
注：″/″表示未测定 
表7部分化合物对棉红蜘蛛的复筛结果 
Figure BSA00000140957900134
实施例16防治棉红蜘蛛(Tetranychus urticae)的盆栽药效试验 
方法如下：移栽大小均匀的蚕豆苗到口径30cm的塑料钵中，待苗长成的时候，把室内饲养的棉红蜘蛛接于蚕豆苗上，让其取食。每1盆苗为一小区，每浓度重复3次，随机排列，设清水为空白对照，共36小区。施药之前在瓷钵内插上标签，调查并记录每株苗上棉红蜘蛛数目。调查完毕即刻用电动喉头喷雾器对3钵苗同时进行喷雾，喷雾器工作压力为0.1Mpa，喷孔直径1mm，每一处理喷雾量4ml。施药后第1、3、7、14、21天调查残存虫口，根据以 下公式计算防治效果，部分结果见表8。 
Figure BSA00000140957900141
表8化合物02与螺螨酯防治棉红蜘蛛盆栽试验结果(防效％) 
Figure BSA00000140957900142
实施例17 
对豆蚜(Aphis fabae)的杀虫活性评价 
方法如下：药剂配制同实施例13，将豆蚜接于刚出土的豆苗上，每株接20头以上，然后将豆苗连同试虫一起浸于本发明提供的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，5]-癸-3-烯-4-醇或其衍生物药液药液中，5秒钟后取出，吸去多余药液，插入吸水的海棉中，用玻管罩住，24小时后检查存活和死亡虫数。重复3次，结果取平均值。活性相对空白对照以百分比计，分为A、B、C、D四级，分级标准同实施例13，同时以式(P-i)所示螺螨酯和/或式(P-ii)所示螺甲螨酯为标准对照，部分结果见表9和表10。 
表9部分化合物在测试浓度为500mg/l时对豆蚜(Aphis fabae)的活性 
Figure BSA00000140957900143
表10部分化合物在测试浓度为100mg/l时对豆蚜(Aphis fabae)的活性 
Figure BSA00000140957900144
实施例18对油菜菌核病菌(Sclerotonia sclerotiorum)的杀菌活性 
方法如下(含毒培养基法)：(1)油菜菌核病菌(Sclerotonia sclerotiorum)菌种保存在冰箱(4-8℃)内，试验前2-3天从试管斜面接种到培养皿内，在适宜温度下培养供试验用。(2)称取适量本发明提供的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，5]-癸-3-烯-4-醇衍生物，以N，N-二甲基甲酰胺溶解，再用水稀释至所需浓度500mg/L。取500mg/L药液2mL，加入冷却至 45℃的38mL的马铃薯琼脂培养基(PDA)中，配制成浓度为25mg/L的含药培养基平板。(3)从培养好的试验病菌菌落边缘取6.5mm直径菌丝块，移至含药培养基上，每处理4次重复。处理完毕，置于28℃的恒温生化培养箱中培养，4天后测量菌落直径，计算生长抑制率。(4)部分化合物表现出明显的杀菌活性，如化合物10在25mg/L浓度下对油菜菌核病菌的生长抑制率达91％以上，而式(P-i)所示螺螨酯和式(P-ii)所示螺甲螨酯在25mg/L浓度下对油菜菌核病菌的生长抑制率都为0％。 
实施例19对小麦白粉病(Blumeria graminis)的杀菌活性 
方法如下(盆栽法)：(1)小麦白粉病(Blumeria graminis)用小麦苗保存孢子供试验用。(2)称取适量本发明提供的3-(2-甲基苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4，5]-癸-3-烯-4-醇衍生物，以N，N-二甲基甲酰胺溶解，再用水稀释至所需浓度500mg/L。(3)选用幼苗长至2叶～3叶期的感病品种小麦苗，用喷雾法将500mg/L化合物药液喷洒于小麦苗上，自然晾干，将发病小麦叶片上24小时内产生的白粉病菌新鲜孢子均匀抖落接种于小麦苗上，每处理不少于3盆，每盆10株，保护性试验在药剂处理后24小时接种，然后置适宜条件下培养。根据空白对照发病情况分级调查，计算防治效果。(4)部分化合物表现出明显的杀菌活性，如化合物02、03、04、06、07、10等在500mg/L浓度下对小麦白粉病的防效达50％以上，而式(P-i)所示螺螨酯在500mg/L浓度下对小麦白粉病的防治效果为0％，式(P-ii)所示螺甲螨酯在500mg/L浓度下对小麦白粉病的防治效果为60％。 

Claims (5)

1.具有生物活性的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物，其特征在于用通式(I)表示：
Figure FSB00000891766400011
其中：
Figure FSB00000891766400012
为H或
X是C、S、S＝O；
R是如下所示的取代基：
Figure FSB00000891766400013
2.根据权利要求1所述的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物，其特征在于通式(I)所示化合物是(01)、(02)、(03)、(04)、(06)、(07)、(09)、(10)、(11)、(12)、(14)，它们的结构式如下：
Figure FSB00000891766400014
Figure FSB00000891766400021
3.根据权利要求1或2所述的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物的制备方法，其特征在于在无溶剂或合适的溶剂甲苯中，氯化亚砜与邻甲基苯乙酸(II-a)，在体系回流温度下反应，脱去溶剂得邻甲基苯乙酰氯(II-b)；在合适溶剂甲苯或苯中，加入合适的催化剂4-二甲胺基吡啶，用上述所得的邻甲基苯乙酰氯(II-b)与式(IV)所示的化合物于体系回流条件下反应得式(II-c)；在合适的溶剂吡啶中，于10～50℃用合适的碱氢氧化钾或氢氧化钠处理上述所得的式(II-c)化合物，再用5％～20％的盐酸处理即得为H的通式(I)化合物即式(II)化合物，式(IV)化合物可用环戊酮为起始原料，根据下述反应式，常规反应获得，
4.根据权利要求1或2所述的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物的制备方法，其特征在于在合适的溶剂二氯甲烷或甲苯中，于-5～55℃，在合适的碱三乙胺或吡啶存在下，加入合适的催化剂4-二甲胺基吡啶(DMAP)加快反应或提高反应收率，用式(II)所示的化合物和相应的式(III)所示的酰氯反应，即得
Figure FSB00000891766400024
不为H的通式(I)化合物，
Figure FSB00000891766400025
式中R具有权利要求1或2中所给定义。
5.根据权利要求1或2所述的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4，4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物的用途，其特征在于在15～375克有效成分/公顷用量下具有杀螨、杀虫、杀真菌生物活性。
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Assignee: Hunan Haili Zhuzhou Fine Chemicals Co., Ltd.

Assignor: Hunan Chemical Engineering Inst.

Contract record no.: 2014430000009

Denomination of invention: 3- ortho phenyl -2-, oxo -1-, [4,4]-, -3-, -4-, alcohols and their derivatives

Granted publication date: 20121212

License type: Exclusive License

Record date: 20140318

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