CN102702031A

CN102702031A - 2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物及其用途

Info

Publication number: CN102702031A
Application number: CN2012101481955A
Authority: CN
Inventors: 曹松; 程建航; 熊扬; 金观毅; 肖娟
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明涉及一种2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物及其用途。所述2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物具有式I所示结构，其可作为杀虫剂应用。本发明提供的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物具有溶解性好、杀虫活性高及制备成本低等优点。

式I中：R₁～R₅分别独立选自H或卤素中的一种；R₆～R₉分别独立选自H，卤素，C₁～C₆烷基或C₁～C₆烷氧基中一种。

Description

2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物及其用途

技术领域

本发明涉及一类含氟苯甲酰脲衍生物及其用途，具体的说，涉及一种2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物及其用途。

背景技术

农用杀虫剂在害虫的防治及保障农业的丰收等方面起着很重要的作用。但是传统农药存在较大的弊端如高毒，高残留，低效等。因此，研究高效、低毒、低残留的环境友好型农药越来越引起人们的广泛的兴趣。

苯甲酰脲类杀虫剂是荷兰Philips-Duphar公司于1970年在研究除草剂时偶然发现的具有昆虫几丁质抑制活性一类化合物，并成功地开发出第一个商品化的几丁质抑制剂-敌灭灵。苯甲酰脲的杀虫机理是通过抑制昆虫的几丁质合成而发挥药效，由于人畜等哺乳动物无几丁质，所以它们对人畜无毒。该类化合物在土壤和水中易水解，具有高活性、低残留、使用方便等优点。自从第一个苯甲酰脲杀虫剂问世以来，世界各国和各农药公司开始了苯甲酰脲类化合物开发和研究工作。

目前专利中报道的各类苯甲酰脲类化合物有数千种，已商品化的苯甲酰脲类化合物也有二十多种，如氟铃脲、伏虫脲、氟幼脲、虱螨脲、氟环脲、双三氟虫脲、多氟虫酰脲、氟虫脲、杀铃脲、伏虫隆、定虫隆、氟酰脲等。较新的苯甲酰脲类化合物有CN 101538227A公开的一种含七氟异丙基苯甲酰脲类化合物。

然而，前期开发的苯甲酰脲老品种虽然价格有优势但存在一定的弊端(如溶解性差、某些品种已产生抗性、及某些对蜜蜂和水生动物等有毒害作用等)，而一些近期新开发的品种则存在成本偏高缺陷。

鉴于此，研制低成本、高效、溶解性好以及对环境友好的新型苯甲酰脲类杀虫剂，成为本发明所需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的发明人经研究发现：在苯甲酰脲类化合物的苯胺环上引入“氯六氟异丙基”，能改善所得苯甲酰脲类化合物的溶解性，以及提高其杀虫活性。此外，本发明所提供的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物的制备成本较低。

本发明所提供的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物，其具有式I所示结构：

式I中：R₁～R₅分别独立选自H或卤素(F、Cl、Br或I)中的一种；R₆～R₉分别独立选自H，卤素(F、Cl、Br或I)，C₁～C₆烷基或C₁～C₆烷氧基中一种。

本发明还提供一种制备式I所示化合物的方法，所述方法的主要步骤是：由芳香族异氰酸酯类化合物(式II所示化合物)与含有2-羟基六氟异丙基的芳胺衍生物(式III所示化合物)于25℃～50℃反应0.5-2h，制得中间体(式IV所示化合物)，再由式IV所示化合物与氯化试剂反应(“氯化反应”)得到目标化合物(式I所示化合物)。

其中，R₁～R₉的定义与前文所述一致，式III所示化合物的制备参见：“六氟丙酮与苯酚和苯胺的反应”，《浙江化工》，第12期(2005)，第25-26页。

具体实施方式

在本发明一个优选技术方案中，R₁～R₅分别独立选自H或F中的一种；

更优选的技术方案是：R₁和R₅为均F，R₂、R₃和R₄均为H；R₁～R₅均为H；或R₃为F，R₁、R₅、R₃和R₄均为H。

在本发明另一个优选技术方案中，R₆～R₉分别独立选自H，F，Cl，C₁～C₃烷基或C₁～C₃烷氧基中一种；

更优选的技术方案是：R₆～R₉分别独立选自H，F，Cl，甲基，乙基，异丙基或甲氧基中一种；

最佳的技术方案是：R₆～R₉均为H；或R₇为甲基、乙基、甲氧基、异丙基、F或Cl，R₆、R₈和R₉均为H。

本发明设计并制备的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物(式I所示化合物)具有较高的毒杀鳞翅目幼虫(如粘虫、菜青虫等)的活性，其中某些化合物在0.5mg/L浓度下对粘虫的致死率为93％。此外，式I所示化合物较近期公开的新型苯甲酰脲类杀虫剂(如CN101538227A所揭示的化合物)而言，其具有更低的制备成本(且杀虫活性良好)，因而其更具商业应用价值。

下面通过实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容。因此，本发明的保护范围不受所举之例的限制。

实施例1

N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙基)苯基]脲(式Ia所示化合物)的合成：

在装有滴液漏斗的单口烧瓶中加入3mmol 4-(2’-羟基六氟异丙基)苯胺的5mL甲苯溶液，室温下搅拌。由滴液漏斗滴加3.3mmol 2，6-二氟苯甲酰异氰酸酯的10mL甲苯溶液，半小时滴加完毕。然后升温至50℃，继续搅拌。TLC跟踪，原料胺反应完全后，趁热过滤，用适量石油醚洗涤，蒸去溶剂，经真空干燥后得白色固体，收率90％。再将上述得到的白色固体中加入5倍当量的氯化亚砜，并分批滴加5-8mL DMF，升温至50℃，搅拌反应1天，旋干溶剂，重结晶粗品，得到白色固体(标题化合物)，产率80％。熔点：207.0-208.4℃。

¹H NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝11.52(s，1H)，10.38(s，1H)，7.89-7.76(m，4H)，7.67-7.60(m，1H)，7.26(t，J＝8.3Hz，2H)ppm；

¹³C NMR(100MHz，DMSO-d₆)：δ＝162.5，159.1，150.3，140.5，133.8，129.3，122.3(q，¹JCF＝284.3Hz)，121.8，120.6，113.8(t，²JCF＝21.3Hz)，112.6，70.8ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，DMSO-d₆)：δ＝-69.7(s，6F)，-113.4(s，2F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₇H₉C1F₈N₂O₂的计算值是460.0225，测定值是460.0223。

实施例2

N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-甲基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Ib所示化合物)的合成：

除以2-甲基-4-(2′-羟基六氟异丙基)苯胺替换实施例1中的4-(2’-羟基六氟异丙基)苯胺外，其它条件均与实施例1相同，可得到标题化合物，熔点：177.6-179.2℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝10.60(s，1H)，9.04(s，1H)，8.12-8.05(m，1H)，7.66-7.53(m，3H)，7.07(t，J＝8.5Hz，2H)，2.47(s，3H)ppm；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ＝162.4，160.0，151.0，137.8，133.6，130.3，127.9，126.7，123.4，122.1(q，J_CF＝284.7Hz)，120.6，112.4，112.2(t，J_CF＝18.1Hz)，71.0，18.3ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.1(s，6F)，-110.3(s，2F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₈H₁₁ClF₈N₂O₂的计算值是474.0381，测定值是474.0384。

实施例3

N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-氟-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Ic所示化合物)的合成：

除以2-氟-4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺替换实施例1中的4-(2’-羟基六氟异丙基)苯胺外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：193.9-195.2℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝10.92(s，1H)，δ＝9.37(s，1H)，8.20(t，J＝8.5Hz，1H)，7.66-7.53(m，3H)，7.07(t，J＝8.4Hz，2H)ppm；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ＝162.1，160.1，153.2，150.7，133.8，128.0，124.5，124.0，121.9(q，J_CF＝285.6Hz)，121.2，115.9，112.5，112.0(t，J_CF＝17.6Hz)，70.4ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.2(s，6F)，-110.2(t，J＝7.5Hz，2F)，-127.0(t，J＝9.4Hz，1F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₇H₈ClF₉N₂O₂的计算值是478.0131，测定值是478.0135。

实施例4

N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-氯-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Id所示化合物)的合成：

除以2-氯-4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺替换实施例1中的4-(2’-羟基六氟异丙基)苯胺外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：188.2-190.0℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝11.19(s，1H)，8.88(s，1H)，8.38(d，J＝9.0Hz，1H)，7.68(d，J＝9.0Hz，1H)，7.60-7.53(m，1H)，7.08(t，J＝8.6Hz，2H)ppm；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ＝161.8，160.2，150.2，136.8，134.1，129.5，127.5，124.1，123.8，121.9(q，J_CF＝286.2Hz)，121.0，112.6，111.7(t，J_CF＝17.3Hz)，70.4ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.1(s，6F)，-110.0(t，J＝7.5Hz，2F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₇H₈Cl₂F₈N₂O₂的计算值是493.9835，测定值是493.9834。

实施例5

N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-甲氧基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Ie所示化合物)的合成：

除以2-甲氧基-4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺替换实施例1中4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：207.1-209.1℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝11.01(s，1H)，9.84(s，1H)，8.1(d，J＝8.70，1H)，7.29-7.56(m，3H)，7.04(t，J＝8.38Hz，2H)，4.01(s，3H)ppm；

¹³C NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝161.8，161.2，158.7(d，J＝5.97Hz)，151.0，148.3，133.28，129.2，122.1(q，J_CF＝284.9Hz)，123.1，120.9，119.3，112.7，112.4(d，J＝4.72Hz)，112.1，110.3，56.124ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.0(s，6F)，-110.6(s，2F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₈H₁₁ClF₈N₂O₃的计算值是490.0330，测定值是490.0255。

实施例6

N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-乙基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式If所示化合物)的合成：

除以2-乙基-4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺替换实施例1中4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：201.1-202.3℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝12.01(s，1H)，9.84(s，1H)，8.1(d，J＝8.70Hz，1H)，7.39-7.66(m，3H)，7.04(t，J＝8.38Hz，2H)，3.11(t，3H)，3.56(q，2H)ppm；

¹³C NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝161.8，161.2(J＝5.7Hz)，158.7，151.0，148.3，133.28，129.2，124.5(J_CF＝274Hz)，123.1，120.9，120.6，119.3，112.7，112.4，112.1，110.3，56.12，50.12ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.0(s，6F)，-110.6(s，2F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₉H₁₃ClF₈N₂O₂的计算值是488.0538，测定值是488.0531。

实施例7

N-苯甲酰-N’-[4-(1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Ig所示化合物)的合成：

除以苯甲酰异氰酸酯替换2，6-二氟苯甲酰异氰酸酯外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：207.5-210.1℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝12.17(s，1H)，9.74(s，1H)，8.05(d，J＝7.92Hz，2H)，7.69(dd，J₁＝8.02Hz，J₂＝16.10Hz，3H)，7.53(t，J＝7.62Hz，2H)，7.08(t，J＝8.6Hz，2H)ppm；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ＝168.6，151.9，139.4，133.6，131.8，129.2，128.9，127.9，123.5，120.6，120.0ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.1(s，6F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₇H₁₁ClF₆N₂O₂的计算值是424.0413，测定值是424.0332。

实施例8

N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-异丙基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Ih所示化合物)的合成：

除以2-异丙基-4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺替换实施例1中4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：191.9-193.8℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝10.70(s，1H)，9.89(s，1H)，7.94(d，J＝8.88，1H)，7.75(s，1H)，7.47-7.56(m，2H)，7.02(t，J＝8.41Hz，2H)，3.20-3.26(m，1H)，1.35(d，J＝6.78Hz，6H)ppm；

¹³C NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝162.5，161.2(d，J＝5.92Hz)，158.7(d，J＝6.22Hz)，151.3，138.7，136.1，133.5(t，J＝10.31Hz)，126.1，125.8，124.1，121.8，120.7，112.4，112.2，28.1，22.5ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.0(s，6F)，-110.5(s，2F)ppm；

HRMS(EI)：C₂₀H₁₅ClF₈N₂O₂的计算值是502.0694，测定值是502.0621。

实施例9

N-苯甲酰-N’-[2-甲基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Ii所示化合物)的合成：

除以2-甲基-4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺替换实施例1中4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺，以苯甲酰异氰酸酯替换2，6-二氟苯甲酰异氰酸酯外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：228.1-229.4℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝11.13(s，1H)，9.69(s，1H)，8.27(d，J＝8.45Hz，1H)，8.06(d，J＝7.98Hz，1H)，7.67(d，J＝9.04Hz，3H)，7.53(t，J＝7.57Hz，2H)，2.50(s，3H)ppm；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ＝168.8，151.9，138.1，133.5，131.8，130.3，128.9，128.0，127.9，126.7，123.5，123.2，120.7，58.4，18.3ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.0(s，6F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₈H₁₃ClF₆N₂O₂的计算值是438.0570，测定值是438.0490。

实施例10

N-(4-氟苯甲酰)-N’-[2-甲基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Ij所示化合物)的合成：

除以2-甲基-4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺替换实施例1中4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺，以4-氟苯甲酰异氰酸酯替换2，6-二氟苯甲酰异氰酸酯外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：227.2-228.0℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝11.10(s，1H)，9.90(s，1H)，8.7(d，J＝8.7Hz，1H)，8.10-8.13(m，2H)，7.68(d，J＝8.19Hz，2H)，7.19(t，J＝8.37Hz，2H)，2.49ppm；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ＝167.5，164.7，151.8，137.9，130.6(d，J＝8.37Hz)，130.4，128.1，128.0，127.9，126.7，123.5，120.8，116.3，58.4，18.4ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.0(s，6F)，-104.0(s，F)ppm；

HRMS(EI)：C₁₈H₁₂ClF₇N₂O₂的计算值是456.0476，测定值是456.0398。

实施例11

N-(4-氟苯甲酰)-N’-[2-乙基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲(式Ik所示化合物)的合成：

除以2-乙基-4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺替换实施例1中4-(六氟-2′-羟基异丙基)苯胺，以4-氟苯甲酰异氰酸酯替换2，6-二氟苯甲酰异氰酸酯外，其它条件均与实施例1相同，得到白色固体(标题化合物)，熔点：194.7-195.5℃。

¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝11.26(s，lH)，10.56(s，1H)，8.17-8.21(m，3H)，7.67-7.72(m，2H)，7.15(t，J＝8.52Hz，2H)，2.83(q，J₁＝7.54Hz，J₂＝7.53Hz，2H)，1.37(t，J＝7.55Hz，3H)ppm；

¹³C NMR(100MHz，CDCl₃)：δ＝167.9，164.7，152.7，137.2，134.3，130.9(d，J＝9.29Hz)，128.8，128.0(d，J＝2.97Hz)，126.4，123.9，123.5，121.4，116.0，115.8，24.8，13.6ppm；

¹⁹F NMR(376MHz，CDCl₃)：δ＝-70.0(s，6F)，-104.2(s，1H)ppm；

HRMS(EI)：C₁₉H₁₄ClF₇N₂O₂的计算值是470.0632，测定值是470.0545。

实施例12

杀虫活性的测定：

粘虫的实验方法：采用浸叶法。配置所需浓度后，把直径约为5-6cm的叶片浸入药液中5-6秒，取出，放在吸水纸上晾干，放在指定的培养皿中，接入10头3龄幼虫，放入27±1℃的养虫室中观察3-4天后检查结果。具体结果见表1。

表1

Claims

1.一种2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物，其具有式I所示结构：

2.如权利要求1所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物，其特征在于，其中R₁～R₅分别独立选自H或F中的一种。

3.如权利要求2所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物，其特征在于，其中R₁和R₅为均F，R₂、R₃和R₄均为H；R₁～R₅均为H；或R₃为F，R₁、R₅、R₃和R₄均为H。

4.如权利要求1所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物，其特征在于，其中R₆～R₉分别独立选自H，F，Cl，C₁～C₃烷基或C₁～C₃烷氧基中一种。

5.如权利要求4所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物，其特征在于，其中R₆～R₉分别独立选自H，F，Cl，甲基，乙基，异丙基或甲氧基中一种。

6.如权利要求5所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物，其特征在于，R₆～R₉均为H；或R₇为甲基、乙基、甲氧基、异丙基、F或Cl，R₆、R₈和R₉均为H。

7.如权利要求3或6所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物，其特征在于，所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物是：N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙基)苯基]脲，N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-甲基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-氟-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-氯-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-甲氧基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-乙基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，N-苯甲酰-N’-[4-(1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，N-(2，6-二氟苯甲酰)-N’-[2-异丙基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，N-苯甲酰-N’-[2-甲基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，N-(4-氟苯甲酰)-N’-[2-甲基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲，或N-(4-氟苯甲酰)-N’-[2-乙基-4-(1-氯-1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙烷基)苯基]脲。

8.如权利要求1～6中任意一项所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物作为杀虫剂的应用。

9.如权利要求7所述的2’-氯六氟异丙基苯甲酰脲类化合物作为杀虫剂的应用。