CN103420975A - 一种含氟邻氨基硫代苯甲酰胺类化合物及其应用 - Google Patents

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CN103420975A CN2013100438435A CN201310043843A CN103420975A CN 103420975 A CN103420975 A CN 103420975A CN 2013100438435 A CN2013100438435 A CN 2013100438435A CN 201310043843 A CN201310043843 A CN 201310043843A CN 103420975 A CN103420975 A CN 103420975A
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Abstract

本发明公开了一种结构新颖的含氟邻氨基硫代苯甲酰胺类化合物,其结构如通式I所示:
Figure DSA00000853819700011
式中:R1选自甲基,Cl或Br;R2选自Cl或Br;R3选自甲基,乙基,异丙基,烯丙基,叔丁基;R4选自Cl或H。通式I化合物具有优异的杀虫活性,可用于农业或林业害虫的防治。

Description

一种含氟邻氨基硫代苯甲酰胺类化合物及其应用
技术领域
本发明属于农用杀虫剂领域,涉及一种含氟邻氨基硫代苯甲酰胺类化合物及其应用。 
背景技术
有害生物的抗性问题是其难以治理的主要根源,开发新型防治药剂是治理抗性的重要途径。邻氨基苯甲酰胺类化合物(鱼尼丁受体抑制剂类)是近年来开发的防治鳞翅目害虫有效杀虫剂。PCT专利申请WO2003/015519公开了如下具有杀虫活性的化合物(KC)。 
Figure BSA00000853819900011
PCT专利申请WO2006/023783公开了如下具有杀虫活性的含氟化合物: 
Figure BSA00000853819900012
CN101967139A公开了具有对鳞翅目、半鳞翅目及同翅目害虫均有效的含氟化合物: 
上述专利公开的化合物虽与本发明化合物有相似之处,但在现有技术中,本发明所述的含氟邻氨基硫代苯甲酰胺类化合物(式I)未见公开。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构新颖、综合性能好、防治成本低的含氟邻氨基硫代苯甲酰胺类化合物,可以用于农业或林业主要害虫的防治。 
本发明的技术方案如下: 
一种含氟邻氨基硫代苯甲酰胺类化合物,通式I所示: 
Figure BSA00000853819900021
式中:R1选自甲基,Cl或Br; 
R2选自Cl或Br; 
R3选自甲基,乙基,异丙基,烯丙基,叔丁基; 
R4选自Cl或H。 
本发明的通式I化合物可由如下方法制备,反应式中各基团定义同前。 
Figure BSA00000853819900022
式II与式III化合物在乙腈溶剂中回流反应即得到式I化合物,式II化合物及式III化合物的制备见本发明实施例。表1列出了部分通式I化合物的结构及物理性质。 
表1部分通式I化合物的结构及物理性质 
化合物 R1 R2 R3 R4 外观;熔点(℃)
1 CH3 Cl CH3 H 淡黄色固体(196~199)
2 CH3 Cl CH2CH3 H 淡黄色固体(187~189)
3 CH3 Cl CH(CH3)2 H 淡黄色固体(182~185)
4 CH3 Cl CH2CH=CH2 H 淡黄色固体(173~176)
5 CH3 Cl C(CH3)3 H 淡黄色固体(169~172)
6 CH3 Cl CH3 Cl 黄色固体(165~168)
7 CH3 Cl CH(CH3)2 Cl 黄色固体(158~160)
8 Cl Cl CH3 H 白色固体(131~134)
9 Cl Cl CH3 Cl 白色固体(119~123)
10 Cl Cl CH(CH3)2 Cl 白色固体(111~114)
11 Br Br CH3 H 淡黄色固体(129~134)
12 Br Br CH3 Cl 淡黄色固体(122~125)
13 Br Br CH(CH3)2 Cl 黄色固体(118~126)
14 CH3 Br CH3 H 淡黄色固体(199~203)
15 CH3 Br CH3 Cl 白色固体(171~174)
[0022] 
16 Cl Cl CH2CH=CH2 Cl 白色固体(105~108)
17 Cl Cl CH(CH3)2 H 白色固体(170~175)
18 Cl Cl CH2CH3 Cl 白色固体(113~116)
19 Br Br CH2CH=CH2 H 淡黄色固体(108~111)
20 Br Br CH2CH3 Cl 淡黄色固体(121~124)
本发明的优点和积极效果:同已知的同类化合物相比,本发明首次在吡唑环上引入二氟乙氧基,根据生物电子等排原理,用硫原子取代氧原子成为硫代苯甲酰胺,不仅化合物结构具有新颖性,同时改善了化合物的脂溶性,解决了现有同类化合物溶解性差的问题;本发明化合物对鳞翅目害虫(如小菜蛾)有意想不到的超高活性。本发明化合物高效、广谱、合成简便、防治成本低、环境相容性好,具备开发成为超高效绿色环保杀虫剂的潜力。 
本发明化合物用于控制虫害用途时,可以单独使用,也可以与其它活性物质组合使用,以提高产品的综合功能。 
本发明还包括以通式I化合物作为活性组分的杀虫组合物,该组合物中活性组分的重量百分含量高为1-95%之间,该杀虫组合物中还包括农业或林业上可以接受的载体。 
应该明确的是,本发明权利要求所限定的范围内,可进行各种变换和改动。 
具体实施例
下列合成实例及生测实验结果可用来进一步说明本发明,但不意味着限制本发明。 
合成实例 
实例1、化合物1的制备 
(1)二氟乙醇甲基磺酸酯的合成 
CF2HCH2OH+CH3SO2Cl→CHF2CH2OSO2CH3
向250mL反应瓶中加入12.15g(0.15mol)二氟乙醇,60mL乙酸乙酯,滴加三乙胺16.5g(0.165mol),冰浴控温10℃以下,滴加甲基磺酰氯18.9g(0.165mol),滴毕,升至室温,搅拌反应4h,抽滤,滤饼用20mL×2乙酸乙酯洗涤,滤液蒸干溶剂,得到无色透明的油状物,直接用于下步反应。 
(2)1-(3-氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯的合成 
Figure BSA00000853819900031
向250mL反应瓶中分别加入1-(3-氯-2-吡啶基)-3-羟基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯(合成见WO2003/015519)26.7g(0.1mol),乙腈150mL,K2CO316.56g(0.12mol),二氟乙醇甲基磺酸酯20.8g(0.13mol),升温至回流6h,反应至原料完全消失,冷却至室温,抽滤,滤饼用30mL×2乙腈洗涤,滤液蒸出溶剂,得到油状物28.8g,收率87%。 
(3)1-(3-氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酸的合成 
Figure BSA00000853819900041
向250mL反应瓶中加入1-(3-氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯33.15g(0.1mol)溶于100mL甲醇的混合溶液,在40~50℃下滴加入50mL溶有4.8g NaOH的水溶液。在此温度下反应3h,蒸出甲醇,用盐酸调pH至2~3,抽滤,水洗,得白色固体28g,收率92.3% 
(4)1-(3-氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酰氯的制备 
Figure BSA00000853819900042
向250mL反应瓶中加入1-(3-氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酸30.35g(0.1mol),甲苯180mL,冰浴下滴加SOCl235.7g(0.3mol)缓慢升温至回流5h,蒸干溶剂,得淡黄色油状透明液体32.2g,收率100%。 
(5)2-氨基-5-氯-N,3-二甲基硫代苯甲酰胺的合成 
向250mL反应瓶中加入P2S522.2g(0.1mol),Na2CO310.6g(0.1mol),乙酸乙酯150mL,室温搅拌1h至体系澄清,分批次加入2-氨基-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺21.15g(0.1mol),升温至回流5h至原料反应完毕,加入30mL水,至体系透明,分液,乙酸乙酯层用30mL×2饱和食盐水溶液洗涤,旋蒸尽溶剂得到黄色固体18.6g,产率81.9%。 
(6)化合物I的合成 
Figure BSA00000853819900044
向100mL反应瓶中加入2-氨基-5-氯-N,3-二甲基硫代苯甲酰胺2.275g(0.01mol),乙腈20mL,1-(3-氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酰氯3.55g(0.011mol),升温至回流4h至反应完全,降至室温,减蒸出大部分乙腈,将浓缩液加入30mL饱和NaHCO3水溶液,抽滤,用乙酸乙酯重结晶,得淡黄色固体4.45g,收率86.7%。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm):2.174(s,3H),2.993(s,3H),4.410(d,2H),6.278-6.291(t,1H),6.689(s,1H),7.127(s,1H),7.405-7.430(m,1H),7.749(s,1H),8.087-8.105(d, 1H),8.435-8.445(d,1H),10.142(s,1H),10.255(s,1H)。 
实例2、化合物10的合成 
(1)1-(3,5-二氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯的合成 
向250mL反应瓶中分别加入1-(3,5-二氯-2-吡啶基)-3-羟基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯(合成见CN101747318A)30.4g(0.1mol),乙腈150mL,K2CO316.56g(0.12mol),步骤(1)所制得的二氟乙醇甲基磺酸酯20.8g(0.13mol),升温至回流8h至原料完全消失,冷却至室温,抽滤,滤饼用30mL×2乙腈洗涤,滤液蒸干溶剂,得到油状物30.8g,收率84.3%。 
(2)1-(3,5二氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酸的合成 
向250mL反应瓶中加入1-(3,5-二氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯36.6g(0.1mol)溶于100mL甲醇的混合溶液,在40~50℃下滴加入50mL溶有4.8g NaOH的水溶液。在此温度下反应3h,蒸出甲醇,用盐酸调pH至2~3,抽滤,水洗,得白色固体31.2g,收率91.8% 
(3)1-(3,5-二氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酰氯的合成 
Figure BSA00000853819900053
向250mL反应瓶中加入1-(3,5-二氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酸33.8g(0.1mol),甲苯180mL,冰浴下滴加SOCl235.7g(0.3mol)缓慢升温至回流6h,蒸干溶剂,得淡黄色油状透明液体35.65g,收率100%。 
(4)2-氨基-N-异丙基苯甲酰胺的制备 
Figure BSA00000853819900054
向250mL反应瓶中加入16.3g(0.1mol)靛红酸酐,100ml乙酸乙酯,1.5g冰醋酸,升温40~50℃滴加0.15mol异丙胺,滴毕,继续在室温反应2h,蒸出溶剂,得白色粉末状固体,水洗除去异丙胺盐酸盐,烘干,得白色固体15.1g,收率85.8%。 
(5)2-氨基-3,5-二氯-N-异丙基苯甲酰胺的合成 
Figure BSA00000853819900061
向250mL反应瓶中加入2-氨基N-异丙基苯甲酰胺17.8g(0.1mol),乙腈100mL,冰浴下滴加SO2Cl233.75g(0.25mol),滴毕,升温至30~40℃,搅拌4h,减蒸出大部分乙腈,用饱和Na2CO3水溶液调节pH至7左右,抽滤,水洗,得到灰色白固体20.7g,收率83.8%。 
(6)2-氨基-3,5-二氯-N-异丙基硫代苯甲酰胺的合成 
Figure BSA00000853819900062
向250mL反应瓶中加入P2S522.2g(0.1mol),Na2CO310.6g(0.1mol),乙酸乙酯150mL,室温搅拌1h至体系澄清,分批次加入2-氨基-3,5-二氯-N-异丙基苯甲酰胺24.7g(0.1mol),升温至回流6h至原料反应完毕,加入30mL水,至体系透明,分液,乙酸乙酯层用30mL×2饱和食盐水溶液洗涤,用无水硫酸镁干燥,抽滤,蒸干溶剂得到灰色固体19.2g,产率73%。 
(7)化合物10的合成 
Figure BSA00000853819900063
向100mL反应瓶中加入2-氨基-3,5-二氯-N-异丙基硫代苯甲酰胺2.63g(0.01mol),乙腈20mL,1-(3,5-二氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酰氯3.92g(0.011mol),升温至回流5h至反应完全,降至室温,减蒸出大部分乙腈,将浓缩液加入30mL饱和NaHCO3水溶液,抽滤,用乙酸乙酯重结晶,得白色固体4.12g,收率70.6%。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm):1.076-1.161(d,6H),4.416-4.494(m,3H),6.278-6.291(t,1H),6.845(s,1H),7.217(s,1H),7.753(s,1H),8.093(s,1H),8.437(s,1H),10.139-10.155(d,1H),10.271(s,1H)。 
实例3、化合物19的合成 
(1)2-氨基-3,5-二溴苯甲酸的合成 
Figure BSA00000853819900071
向250mL反应瓶中加入13.7g(0.1mol)2-氨基苯甲酸,80mL乙酸,室温下滴加溴素16g(0.1mol),室温搅拌3h至溴素颜色褪去,抽滤,水洗,得到白色固体28.6g,收率96.3%。 
(2)6,8-二溴靛红酸酐的合成 
向250mL反应瓶中加入2-氨基-3,5-二溴苯甲酸29.7g(0.1mol),180mL乙酸乙酯,5滴吡啶,冰浴下加入固体光气19.8g(0.67mol),升温至30~35℃,保温4h,回流2h以赶尽光气,降至室温,抽滤,水洗,得到白色固体26.9g,收率83.2%。 
(3)2-氨基-3,5-二溴-N-烯丙基苯甲酰胺的合成 
Figure BSA00000853819900073
向250mL反应瓶中加入6,8-二溴靛红酸酐32.3g(0.1mol),100mL乙酸乙酯,1.5g冰醋酸,升温40~50℃滴加0.15mol烯丙胺,滴毕,继续在室温反应2h,蒸出溶剂,得白色粉末状固体,水洗除去烯丙胺盐酸盐,烘干,得白色固体28.6g.收率85.8%。 
(4)2-氨基-3,5-二溴-N-烯丙基硫代苯甲酰胺的合成 
Figure BSA00000853819900074
向250mL反应瓶中加入P2S522.2g(0.1mol),Na2CO310.6g(0.1mol),乙酸乙酯150mL,室温搅拌1h至体系澄清,分批次加入2-氨基-3,5-二溴-N-烯丙基苯甲酰胺33.4g(0.1moL),升温至回流7h至原料反应完毕,加入30mL水,至体系透明,分液,乙酸乙酯层用30mL×2饱和食盐水溶液洗涤,无水Na2SO4干燥,蒸干溶剂,得到黄色固体25.2g,产率72.2%。 
(5)化合物19的合成 
Figure BSA00000853819900075
向100mL反应瓶中加入2-氨基-3,5-二溴-N-烯丙基硫代苯甲酰胺3.5g,乙腈30mL,1-(3-氯吡啶-2-基)-3-二氟乙氧基-1H-吡唑-5-甲酰氯3.55g(0.011mol),升温至回流5h,待反应完全后,降至室温,减蒸出大部分乙腈,将浓缩液加入30mL饱和NaHCO3水溶液,抽 滤,用乙酸乙酯重结晶,得淡黄色固体4.08g,收率60.8%。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm):3.811(s,2H),4.410(d,2H),5.046-5.181(d,2H),6.224-6.535(m,1H),6.278-6.291(t,1H),6.853(s,1H),7.383(s,1H),7.527-7.621(m,1H),7.960(s,1H),8.057-8.106(d,1H),8.455-8.468(d,1H),10.147-10.198(t,1H),10.341(s,1H)。 
按照以上方法可以制备本发明通式I中的其它化合物。 
部分化合物I的核磁数据(500MHZ,DMSO-d6,δppm)如下: 
化合物2:1.002-1.121(t,3H),2.174(s,3H),2.893(m,2H),4.401-4.418(d,2H),6.278-6.291(t,1H),6.687(s,1H),7.128(s,1H),7.407-7.432(m,1H),7.753(s,1H),8.085-8.103(d,1H),8.439-8.448(d,1H),10.132-10.147(t,1H),10.255(s,1H)。 
化合物3:1.074(d,6H),2.137(s,3H),4.416-4.494(m,3H),6.278-6.291(t,1H),6.689(s,1H),7.134(s,1H),7.487-7.513(m,1H),7.756(s,1H),8.142-8.158(d,1H),8.468-8.477(d,1H),10.141-10.157(d,1H),10.409(s,1H)。 
化合物4:2.169(s,3H),3.811(s,2H),4.410-4.425(d,2H),5.049-5.184(d.2H),6.227-6.538(m,2H),6.689(s,1H),7.181(s,1H),7.488-7.522(m,1H),7.756(s,1H),8.151-8.174(d,1H),8.485-8.516(d,1H),10.142-10.196(t,1H),10.301(s,1H)。 
化合物5:1.103(s,9H),2.179(s,3H),4.401-4.418(d,2H),6.278-6.291(t,1H),6.691(s,1H),7.138(s,1H),7.415-7.440(m,1H),7.749(s,1H),8.085-8.103(d,1H),8.437-8.447(d,1H),10.152(s,1H),10.285(s,1H)。 
化合物6:2.174(s,3H),2.993(s,3H),4.403-4.421(d,2H),6.278-6.291(t,1H),6.689(s,1H),7.127(s,1H),,7.749(s,1H),8.089(s,1H),8.440(s,1H),10.142(s,1H),10.255(s,1H)。 
化合物7:1.074(d,6H),2.137(s,3H),4.415-4.492(m,3H),6.230-6.293(t,1H),6.689(s,1H),7.134(s,1H),7.756(s,1H),8.147(s,1H),8.473(s,1H),10.152-10.167(d,1H),10.389(s,1H)。 
化合物8:2.995(s,3H),4.399-4.419(d,2H),6.278-6.291(t,1H),6.709(s,1H),7.127(s,1H),7.415-7.440(m,1H),7.750(s,1H),8.085-8.103(d,1H),8.436-8.446(d,1H),10.142(s,1H),10.259(s,1H)。 
化合物9:2.993(s,3H),4.397-4.417(d,2H),6.285-6.298(t,1H),6.732(s,1H),7.125(s,1H),:7.753(s,1H),8.123(s,1H),8.443(s,1H),10.142(s,1H),10.259(s,1H)。 
化合物11:2.977(s,3H),4.397-4.417(d,2H),6.278-6.291(t,1H),6.709(s,1H),7.127(s,1H),7.415-7.440(m,1H),7.750(s,1H),8.085-8.103(d,1H),8.436-8.446(d,1H),10.142(s,1H),10.259(s,1H)。 
化合物12:2.988(s,3H),4.397-4.418(d,2H),6.277-6.292(t,1H),6.718(s,1H),7.127(s,1H),7.750(s,1H),8.099(s,1H),8.443(s,1H),10.151(s,1H),10.263(s,1H)。 
化合物13:1.081-1.163(d,6H),4.4184.496(m,3H),6.278-6.291(t,1H),6.846 (s,1H),7.218(s,1H),7.751(s,1H),8.097(s,1H),8.431(s,1H),10.137-10.153(d,1H),10.281(s,1H)。 
化合物14:1.074(d,6H),2.139(s,3H),4.416-4.494(m,3H),6.278-6.292(t,1H),6.693(s,1H),7.134(s,1H),7.488-7.514(m,1H),7.750(s,1H),8.142-8.158(d,1H),8.468-8.477(d,1H),10.141-10.157(d,1H),10.409(s,1H)。 
化合物15:1.076(d,6H),2.141(s,3H),4.413-4.491(m,3H),6.281-6.295(t,1H),6.697(s,1H),7.154(s,1H),7.750(s,1H),8.152(s,1H),8.471(s,1H),10.148-10.172(d,1H),10.389(s,1H)。 
化合物16:3.811(s,2H),4.410-4.425(d,2H),5.049-5.184(d,2H),6.227-6.538(m,2H),6.689(s,1H),7.181(s,1H),7.756(s,1H),8.161(s,1H),8.489(s,1H),10.142-10.196(t,1H),10.301(s,1H)。 
化合物17::1.071-1.158(d,6H),4.416-4.494(m,3H),6.278-6.291(t,1H),6.845(s,1H),7.217(s,1H),7.531-7.556(m,1H),7.753(s,1H),8.085-8.102(d,1H),8.435-8.445(d,1H),10.137-10.153(d,1H),10.255(s,1H)。 
化合物18:1.003-1.118(t,3H),2.895(m,2H),4.401-4.418(d,2H),6.278-6.291(t,1H),6.687(s,1H),7.128(s,1H),7.753(s,1H),8.095(s,1H),8.442(s,1H),10.132-10.147(t,1H),10.258(s,1H)。 
化合物20:1.0:13-1.078(t,3H),2.995(m,2H),4.411-4.428(d,2H),6.285-6.298(t,1H),6.695(s,1H),7.136(s,1H),7.753(s,1H),8.105(s,1H),8.448(s,1H),10.128-10.144(t,1H),10.262(s,1H)。 
生物活性测定 
实例4杀虫活性测定 
杀小菜蛾活性测定: 
采用浸叶法。采用国际抗性行动委员会(IRAC)提出的浸叶法。用配制好的待测药液,用直头眼科镊子浸渍甘蓝叶片,时间3-5秒,甩掉余液,每次1片,每个样品共3片,按样品标记顺序依次放在处理纸上。待药液干后,放入具有标记的10cm长的直型管内,接入2龄小菜蛾幼虫30头,用纱布盖好管口。将试验处理置于标准处理室内,48h检查结果以拔针轻触虫体,不动者为死亡。计算死亡率。(试验做3次重复,取平均值) 
供试化合物1~20在1ppm时对小菜蛾杀虫率均达90%以上;化合物1、2、3、4、5、6、7、9、11、14、15、18在0.25ppm时对小菜蛾杀虫率达90%以上。按照以上方法.选取化合物1与已知化合物KC杀小菜蛾活性平行比较(死亡率%),结果见表2 
表2杀小菜蛾活性测定表 
Figure BSA00000853819900091
由表2结果说明,本发明化合物对小菜蛾与已知化合物KC相比有较高的生物活性。 

Claims (3)

1.一种含氟邻氨基硫代苯甲酰胺类化合物,结构如通式I所示:
式中:R1选自甲基、Cl或Br;
R2选自Cl或Br;
R3选自甲基,乙基,异丙基,烯丙基,叔丁基;
R4选自Cl或H。
2.一种按照权利要求1所述的通式I化合物控制虫害的用途。
3.一种杀虫组合物,含有权利要求1所述的通式I化合物为活性组分和农业或林业可接受的载体。
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