CN104892591A - 含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物的制备方法和应用 - Google Patents

含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物的制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物(Ⅰ)的制备方法和应用。以吡唑肟(Ⅲ)与3-取代苯基-5-氯甲基-1,2,4-噁二唑关键中间体(Ⅱ)反应得到。所述含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物(Ⅰ)对有害昆虫、植物病菌呈现出良好的防治效果，该类化合物可用来制备农业、园艺等领域的杀虫、杀菌剂。

Description

含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物的制备方法和应用
技术领域
本发明属于农药领域，具体涉及一种含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物的制备方法和应用。
背景技术
植物病、虫害的防治一直以来是农药科学研究的核心领域，杀菌剂、杀虫剂的广泛使用使得多数病、虫害得到了有效治理。但随着杀菌剂、杀虫剂应用规模的不断扩大，传统农药品种的抗药性问题日益凸显，加上新的病、虫害的不断出现，使得新农药的继续研究和开发成为必然选择。
噁二唑类化合物是一类重要的含氮杂环化合物，在农药领域的杀虫、杀菌方面发挥着重要作用。近年来有一些研究报道了噁二唑类衍生物具有良好的杀虫效果，如Zheng等发现含双苯基结构的噁二唑类化合物A和B对粘虫具有较好的杀虫活性,在测试浓度为125mg/L时，化合物A和B对粘虫的防治效果分别为100和58.62％(J.Fluorine Chem.,2003,123,163-169)；Oliveira等人报道的含噁二唑结构的羧酸衍生物C和D对埃及伊蚊具有较好的防治效果，其LC50值分别为49.3和50.5mg/L(Bioorg.Med.Chem.,2013,21,6996-7003)。
另有一些研究报道了噁二唑类化合物具有优良的杀菌效果，如Liu等发现含具有噻唑或吡啶结构的噁二唑类化合物E和F对植物病菌具有较好的抑制活性,在测试浓度为5×10-5g/mL时，化合物E对棉花枯萎、水稻纹枯、小麦赤霉病菌的抑制率分别为97.83％，94.74％和92.05％。化合物F对水稻纹枯病菌的抑制率为78.95％(Chin.J.Org.Chem.,2014,34,1447-1451)。
吡唑肟亦是一类重要的的杂环化合物,其衍生物往往表现出良好的杀虫、杀菌等活性。在农作物保护方面扮演着重要的角色。如Dai等研究发现化合物G和H对螨虫、小菜蛾等表现出杀灭活性。在测试浓度为200μg/mL时，化合物G和H对螨虫的防治效果分别为95％和90％；化合物G和H对小菜蛾的防治效果分别为100％和86％(Chin.Chem.Lett.,2014,25,1014-1016)。
Li等发现含肟醚甲酯结构的吡唑肟化合物I和J具有良好的杀菌活性，在测试浓度为50mg/L时，化合物I对水稻纹枯病菌和黄瓜灰霉病菌的抑制率分别为99％和100％；化合物J对苹果轮纹病菌和黄瓜灰霉病菌的抑制率分别为100％和96.8％(J.Agric.Food Chem.,2006,54,3636-3640)。
因此，为了寻找更具广谱生物活性的农药先导，我们通过运用活性单元拼接方法，合理地将噁二唑基团与吡唑肟骨架拼接在一起，本发明公开了一类具有农用杀虫、杀菌应用价值的含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物。
发明内容
本发明的目的是提供针对不同的害虫或病菌具有优良防治效果，且高效、安全、环境友好的一类含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物，以满足作物保护对高效杀虫、杀菌剂需求。
本发明的另一目的是提供上述化合物的制备方法。
本发明还有一个目的是提供上述化合物在制备杀虫、杀菌剂方面的用途。
本发明目的可通过以下措施达到：
本发明所述含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物，其特征在于具备如通式Ⅰ所示的结构：
其中，R1为CH3，或
苯环上取代位置以2～4表示；R2为H，F，Cl，Br，I，CH3，OCF3或CF3等；R2在环上的取代位置可在2位或3位或4位；R3为H，F，Cl，CH3或CF3等；R3在苯环上的取代位置可在2位或3位或4位。
该含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物的制备方法，其特征在于通式Ⅰ所示的化合物由通式Ⅱ和通式Ⅲ所示的化合物在碱作用条件下反应得到。
其中，R1为CH3，或
苯环上取代位置以2～4表示；R2为H，F，Cl，Br，I，CH3，OCF3或CF3等；R2在苯环上的取代位置可在2位或3位或4位；R3为H，F，Cl，CH3或CF3等；R3在苯环上的取代位置可在2位或3位或4位。
其中缚酸剂为：碳酸氢钠，碳酸钾，碳酸铯，吡啶，三乙胺，二异丙基乙胺(DIEA)，4-N,N-二甲基吡啶(DMAP)，甲醇钠，叔丁醇钠中的一种；缚酸剂的用量通常为通式Ⅲ所示化合物摩尔量的1.2～15倍。
其中所用溶剂为：丙酮，乙腈，N,N-二甲基乙酰胺(DMA)，二氧六环，2-丁酮，N,N-二甲基甲酰胺，四氢呋喃，二甲亚砜中的一种。
其中通式Ⅱ化合物的摩尔量为通式Ⅲ化合物摩尔量的0.80～2.6倍。
通式Ⅱ化合物参照文献(J.Agric.Food Chem.,2009,57,2849-2855)方法制备得到；
通式Ⅲ化合物参照文献(Bioorg.Med.Chem.Lett.,2005,15,3307-3312)的方法制备而成；
通式I化合物对昆虫、植物病菌具有优良的防治效果，因而本发明的化合物可用作制备杀虫、杀菌剂，进而保护农业、园艺等植物。所述的昆虫如粘虫、蚜虫、褐飞虱等，植物病菌包括黄瓜霜霉病菌等。当然，本发明的化合物可防治的有害生物不限于上述举例的范围。
当由通式I表示的本发明的化合物用作农业、园艺等领域的杀虫剂或杀菌剂时，可单独使用，也可以杀虫或杀菌组合物的方式使用，如以式I为活性成分，加上本领域常用的农药助剂加工成水乳剂、悬浮剂、水分散颗粒剂、乳油等。
常用的农药助剂包括:液体载体，如水；有机溶剂如甲苯、二甲苯、环己醇、甲醇、丁醇、乙二醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、动物和植物油及脂肪酸；常用的表面性剂如乳化剂和分散剂，包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。其它助剂，如湿润剂、增稠剂等。
由通式I表示的本发明的化合物用作杀虫或杀菌剂中的活性成分时，在所述杀虫或杀菌剂中的含量可在0.1％至99.5％的范围内进行选择，并可根据制剂形式和施用方法确定适当的活性成分含量。通常，在水乳剂中含有5％至50％(重量百分比，下同)所述的活性成分，优选其含量为10％至40％；在悬浮剂中含有5％至50％的活性成分，优选其含量为5％至40％。
对于本发明的杀虫、杀菌剂的使用，可选择常用的施药方法，如茎叶喷雾、水面施用、土壤处理和种子处理等。例如，当采用茎叶喷雾时，作为活性成分的由通式I表示的化合物的可使用浓度范围为1至1000μg/mL的水乳剂、悬浮剂、水分散颗粒剂、乳油，优选其浓度为1至500μg/mL。
本发明公开的含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物对有害昆虫或植物病菌具有优良的防治效果，因此可用来制备用于农业、园艺等领域的杀虫或杀菌剂。
具体实施方式
为了便于对本发明的进一步了解，下面提供的实施例对其做了更详细的说明。这些实施例仅供叙述而并非用来限定本发明的范围或实施原则。
实施例1：
化合物Ia的合成(通式Ⅱ中R3＝4-CF3,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-I)
在一100mL烧瓶中，加入4mmol化合物Ⅲ和30mL N,N-二甲基甲酰胺，然后向其中加入4.8mmol化合物Ⅱ和8mmol碳酸铯。缓慢加热至90℃反应12小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ia，收率53.6％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.24(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.92(s,1H,CH＝N),7.77(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.58(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),6.66(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),5.25(s,2H,CH2),3.60(s,3H,N-CH3),2.33(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ177.9,168.8,157.9,148.9,148.8,144.0,140.3,134.6,134.3,131.3,129.3,127.4,127.3,126.5,123.8,118.9,100.9,88.1,67.6,35.7,15.9.
实施例2：
化合物Ib的合成(通式Ⅱ中R3＝4-CF3,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-F)
在一100mL烧瓶中，加入5mmol化合物Ⅲ和25mL丙酮，然后向其中加入4mmol化合物Ⅱ和6mmol的4-N,N-二甲基吡啶(DMAP)。加热回流反应15小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ib，收率51.2％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.22(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.91(s,1H,CH＝N),7.77(d,J＝12.0Hz,2H,Ar-H),6.94-6.99(m,2H,Ar-H),6.82-6.85(m,2H,Ar-H),5.25(s,2H,CH2),3.62(s,3H,N-CH3),2.33(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ178.0,168.8,161.4,159.0,153.9,149.6,148.8,144.1,134.6,134.3,131.3,129.3,127.3,118.0,117.9,117.8,100.6,67.6,35.7,15.9.
实施例3：
化合物Ic的合成(通式Ⅱ中R3＝4-CF3,Ⅲ中R1为-CH3，R2为3-CF3)
在一100mL烧瓶中，加入4mmol化合物Ⅲ和20mL乙腈，然后向其中加入6mmol化合物Ⅱ和10mmol的碳酸氢钠。加热回流反应13小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ic，收率50.1％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.22(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.94(s,1H,CH＝N),7.77(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.31-7.42(m,2H,Ar-H),7.18(s,1H,Ar-H),7.02(d,J＝8.0Hz,1H,Ar-H),5.20(s,2H,CH2),3.64(s,3H,N-CH3),2.36(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ177.8,168.8,157.9,149.0,148.4,143.8,134.6,134.3,134.1,133.8,132.0,131.3,129.3,127.3,126.2,123.4,121.9,119.8,114.1,100.9,67.6,35.8,15.7.
实施例4：
化合物Id的合成(通式Ⅱ中R3＝4-CF3,Ⅲ中R1为-CH3，R2为2-F)
在一100mL烧瓶中，加入5mmol化合物Ⅲ和20mL二氧六环，然后向其中加入8mmol化合物Ⅱ和30mmol三乙胺。缓慢加热至90℃反应18小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Id，收率49.3％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.23(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.91(s,1H,CH＝N),7.77(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.12-7.17(m,1H,Ar-H),6.98-7.02(m,2H,Ar-H),6.75-6.79(m,1H,Ar-H),5.23(s,2H,CH2),3.67(s,3H,N-CH3),2.32(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ176.5,167.4,153.0,151.0,147.8,147.3,144.1,142.6,130.0,127.9,125.9,124.7,124.6,124.5,117.2,117.1,116.8,98.9,66.1,34.3,14.4.
实施例5：
化合物Ie的合成(通式Ⅱ中R3＝4-Cl,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-Cl)
在一100mL烧瓶中，加入4mmol化合物Ⅲ和30mL N,N-二甲基乙酰胺，然后向其中加入8mmol化合物Ⅱ和20mmol碳酸钾。缓慢加热至90℃反应16小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ie，收率52.9％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.04(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.91(s,1H,CH＝N),7.48(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.24(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),6.82(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),5.23(s,2H,CH2),3.61(s,3H,N-CH3),2.33(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ177.6,169.0,156.2,148.9,148.8,146.2,143.9,138.9,130.6,130.2,126.4,124.3,123.1,120.5,117.8,100.8,67.6,35.7,15.9.
实施例6：
化合物If的合成(通式Ⅱ中R3＝4-Cl,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-F)
在一100mL烧瓶中，加入4mmol化合物Ⅲ和25mL N,N-二甲基甲酰胺，然后向其中加入5mmol化合物Ⅱ和10mmol碳酸钾。缓慢加热至80℃反应12小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物If，收率52.0％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.03(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.90(s,1H,CH＝N),7.47(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),6.94-6.98(m,2H,Ar-H),6.82-6.85(m,2H,Ar-H),5.22(s,2H,CH2),3.61(s,3H,N-CH3),2.32(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ176.2,167.6,159.7,157.8,152.5,148.1,147.3,142.7,137.5,129.2,128.8,125.0,116.6,116.5,116.4,99.2,66.2,34.2,14.5.
实施例7：
化合物Ig的合成(通式Ⅱ中R3＝4-Cl,Ⅲ中R1为-CH3，R2为3-CF3)
在一100mL烧瓶中，加入4mmol化合物Ⅲ和20mL 2-丁酮，然后向其中加入7mmol化合物Ⅱ和16mmol 4-N,N-二甲基吡啶(DMAP)。缓慢加热回流反应20小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ig，收率49.3％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.03(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.92(s,1H,CH＝N),7.48(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.31-7.41(m,2H,Ar-H),7.18(s,1H,Ar-H),7.01(d,J＝8.0Hz,1H,Ar-H),5.18(s,2H,CH2),3.64(s,3H,N-CH3),2.35(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ176.1,167.5,156.5,147.5,147.0,142.3,137.5,132.6,132.4,130.6,129.2,128.8,125.0,124.5,120.5,118.4,112.7,99.5,66.2,34.3,14.3.
实施例8：
化合物Ih的合成(通式Ⅱ中R3＝4-Cl,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-CH3)
在一100mL烧瓶中，加入6mmol化合物Ⅲ和30mL丙酮，然后向其中加入8mmol化合物Ⅱ和60mmol二异丙基乙胺。缓慢加热回流反应16小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ih，收率57.3％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.04(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.90(s,1H,CH＝N),7.47(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.08(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),6.78(d,J＝12.0Hz,2H,Ar-H),5.25(s,2H,CH2),3.60(s,3H,N-CH3),2.34(s,3H,CH3),2.28(s,3H,Ar-CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ176.3,167.6,154.6,148.6,147.2,143.0,137.4,133.3,130.4,129.2,128.8,125.1,115.2,99.2,66.1,34.2,20.6,14.8.
实施例9：
化合物Ii的合成(通式Ⅱ中R3＝4-Cl,Ⅲ中R1为-C6H5，R2为4-F)
在一100mL烧瓶中，加入6mmol化合物Ⅲ和30mL乙腈，然后向其中加入6mmol化合物Ⅱ和10mmol碳酸铯。缓慢加热回流反应14小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ih，收率50.5％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.96(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.87(s,1H,CH＝N),7.49(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.39(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.19-7.31(m,3H,Ar-H),6.74-6.86(m,4H,Ar-H),5.17(s,2H,CH2),2.34(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ175.1,165.6,159.0,156.5,151.4,147.7,146.6,141.5,136.5,136.3,128.2,128.1,127.8,127.2,126.5,124.0,121.8,121.3,115.8,115.7,115.6,115.3,100.0,65.2,13.7.
实施例10：
化合物Ij的合成(通式Ⅱ中R3＝4-F,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-OCF3)
在一100mL烧瓶中，加入4mmol化合物Ⅲ和30mL N,N-二甲基甲酰胺，然后向其中加入5mmol化合物Ⅱ和20mmol碳酸氢钠。缓慢加热至90℃反应17小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ij，收率56.1％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.08-8.11(m,2H,Ar-H),7.92(s,1H,CH＝N),7.14-7.20(m,4H,Ar-H),6.89(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),5.20(s,2H,CH2),3.62(s,3H,N-CH3),2.33(s,3H,CH3)；13CNMR(100MHz,CDCl3):δ176.0,167.6,165.6,163.6,154.8,147.6,147.4,144.8,142.5,129.7,129.6,122.8,121.4,119.4,116.4,116.1,116.0,99.4,66.2,34.3,14.4.
实施例11：
化合物Ik的合成(通式Ⅱ中R3＝4-F,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-Br)
在一100mL烧瓶中，加入8mmol化合物Ⅲ和20mL乙腈，然后向其中加入12mmol化合物Ⅱ和24mmol 4-N,N-二甲基吡啶(DMAP)。缓慢加热回流反应15小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Ik，收率54.2％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.08-8.12(m,2H,Ar-H),7.91(s,1H,CH＝N),7.39(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.16-7.21(m,2H,Ar-H),6.77(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),5.22(s,2H,CH2),3.61(s,3H,N-CH3),2.33(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ176.0,167.6,165.6,163.6,155.6,147.6,147.4,142.5,132.9,129.7,129.6,122.8,117.1,116.3,116.2,116.0,99.5,66.2,34.3,14.5.
实施例12：
化合物Il的合成(通式Ⅱ中R3＝4-F,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-I)
在一100mL烧瓶中，加入6mmol化合物Ⅲ和25mL二甲亚砜，然后向其中加入5.4mmol化合物Ⅱ和20mmol碳酸钾。缓慢加热至90℃反应19小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Il，收率50.7％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.08-8.12(m,2H,Ar-H),7.90(s,1H,CH＝N),7.57(d,J＝12.0Hz,2H,Ar-H),7.16-7.21(m,2H,Ar-H),6.65(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),5.22(s,2H,CH2),3.60(s,3H,N-CH3),2.33(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ176.0,167.5,165.6,163.6,156.5,147.5,147.4,142.5,138.9,129.7,129.6,122.8,117.5,116.2,116.0,99.5,86.6,66.2,34.3,14.5.
实施例13：
化合物Im的合成(通式Ⅱ中R3＝4-F,Ⅲ中R1为-CH3，R2为4-Cl)
在一100mL烧瓶中，加入4mmol化合物Ⅲ和35mL乙腈，然后向其中加入5.6mmol化合物Ⅱ和16mmol碳酸氢钠。缓慢加热回流反应13小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Im，收率53.3％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.08-8.11(m,2H,Ar-H),7.91(s,1H,CH＝N),7.16-7.25(m,4H,Ar-H),6.81(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),5.22(s,2H,CH2),3.60(s,3H,N-CH3),2.33(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ176.0,167.5,165.6,163.6,155.1,147.6,147.4,142.5,129.9,129.7,129.6,128.9,122.8,116.6,116.2,116.0,99.4,66.2,34.3,14.5.
实施例14：
化合物In的合成(通式Ⅱ中R3＝4-F,Ⅲ中R1为-CH3，R2为3-CF3)
在一100mL烧瓶中，加入5mmol化合物Ⅲ和20mL二氧六环，然后向其中加入6mmol化合物Ⅱ和16mmol碳酸铯。缓慢加热回流反应20小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物In，收率50.2％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.07-8.11(m,2H,Ar-H),7.92(s,1H,CH＝N),7.31-7.42(m,2H,Ar-H),7.17-7.21(m,3H,Ar-H),7.02(d,J＝8.0Hz,1H,Ar-H),5.18(s,2H,CH2),3.65(s,3H,N-CH3),2.36(s,3H,CH3)；13CNMR(100MHz,CDCl3):δ175.9,167.5,165.6,163.6,156.5,147.5,147.0,142.3,132.4,130.6,129.7,129.6,122.8,120.5,118.4,116.2,116.0,112.7,99.5,66.2,34.4,14.3.
实施例15：
化合物Io的合成(通式Ⅱ中R3＝4-F,Ⅲ中R1为-CH3，R2为2,4-Cl2)
在一100mL烧瓶中，加入4mmol化合物Ⅲ和30mL 2-丁酮，然后向其中加入6.8mmol化合物Ⅱ和12mmol二异丙基乙胺。缓慢加热回流反应17小时。停止加热，待反应液冷却后，抽滤，滤去固体，母液浓缩至干，柱层析分离纯化得到目标化合物Io，收率48.7％；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.08-8.11(m,2H,Ar-H),7.91(s,1H,CH＝N),7.40(s,1H,Ar-H),7.07-7.21(m,3H,Ar-H),6.60(d,J＝8.0Hz,1H,Ar-H),5.20(s,2H,CH2),3.65(s,3H,N-CH3),2.33(s,3H,CH3)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ176.0,167.5,165.6,163.6,150.7,147.5,147.0,142.2,130.6,129.7,129.3,127.9,123.6,122.8,116.3,116.1,116.0,99.3,66.3,34.4,14.2.
实施例16：
样品对粘虫的杀虫活性筛选
采用国际抗性行动委员会(IRAC)提出的浸叶法：供试靶标为粘虫，即将适量玉米叶在配好的药液中充分浸润后自然阴干，放入垫有滤纸的培养皿中，接粘虫3龄中期幼虫10头/皿，置于24-27℃观察室内培养，2d后调查结果。以毛笔触动虫体，无反应视为死虫。试验浓度500μg/mL(其它浓度的药液可由500μg/mL的药液稀释而得)。
实施例17：
样品对朱砂叶螨、蚜虫和褐飞虱的杀虫活性筛选
采用国际抗性行动委员会(IRAC)提出的喷雾法：供试靶标为朱砂叶螨、蚜虫和水稻褐飞虱，即分别将接有朱砂叶螨、蚜虫的蚕豆叶片和接有褐飞虱的水稻苗于Potter喷雾塔下喷雾处理，处理后朱砂叶螨和褐飞虱置于24-27℃观察室内培养，蚜虫置于20-22℃观察室内培养，48h后调查结果。以毛笔触动虫体，无反应视为死虫。试验浓度500μg/mL(其它浓度的药液可由500μg/mL的药液稀释而得)。
实施例18：
样品对黄瓜霜霉病菌的杀菌活性筛选
采用孢子悬浮液喷雾接种法测定药剂的生物活性。选择两张真叶期(摘去生长点)长势一致的盆栽黄瓜苗，药剂喷雾处理后自然晾干，24h后用毛笔蘸取蒸馏水洗取病叶背面孢子囊，配成孢子囊悬浮液(2-3×105个/mL)，用接种喷雾器(压力0.1MPa)将孢子囊悬浮液均匀喷洒于黄瓜叶片上，然后将接种后黄瓜苗移至人工气候室内(相对湿度为100％，温度为20℃，光暗周期为14h/10h)培养。24h后维持相对湿度90％左右保湿诱发，5d后视空白对照发病情况进行分级调查，按病指计算防效％。
表1.Ia-Io的初步杀虫活性数据
表2.Ia-Io的进一步杀虫活性数据
“/”表示未测试
杀虫活性测试结果表明，部分化合物显示出较好的杀虫活性。在测试剂量为500μg/mL时(表1)，化合物Ⅰk、Ⅰl和Ⅰm对粘虫的杀灭效果分别为100％，100％和100％；化合物Ⅰa、Ⅰb、Ⅰf和Ⅰm对朱砂叶螨的杀灭效果分别为90％，90％，100％和100％；Ⅰa、Ⅰb、Ⅰe、Ⅰf、Ⅰh、Ⅰm和Ⅰn对蚜虫和褐飞虱的杀灭效果均为100％。进一步的杀虫活性测试结果显示(表2)，当其测试剂量降低至100μg/mL时，化合物Ⅰa、Ⅰh、Ⅰk、Ⅰl和Ⅰm对褐飞虱的防效分别为100％，90％，90％，90％和100％；化合物Ⅰh、Ⅰk、Ⅰl、Ⅰm和Ⅰn对蚜虫的防效分别为100％，100％，100％，80％和80％；当其测试剂量降低至20μg/mL时，化合物Ⅰk、Ⅰl和Ⅰm对蚜虫具有良好的杀灭效果，其防效分别为90％，90％和80％。其中化合物Ⅰl在测试浓度为4μg/mL时，对蚜虫仍表现出70％的杀灭效果。
杀菌活性测试结果表明(表3)，部分化合物具有良好的杀菌活性。在测试剂量为200μg/mL时，其化合物Ⅰe、Ⅰf、Ⅰh、Ⅰk、Ⅰl和Ⅰm对黄瓜霜霉病菌的抑制率分别为100％，100％，95％，95％，100％和100％；当测试浓度降低为50μg/mL时，Ⅰf和Ⅰm对黄瓜霜霉病菌的抑制率均达100％；当测试浓度降至40μg/mL时，Ⅰf和Ⅰm对黄瓜霜霉病菌的抑制率均为100％；当测试浓度再降至20μg/mL时，Ⅰf和Ⅰm对黄瓜霜霉病菌仍然表现出优良的防治效果，其抑制率分别为100％和96％。
以上实验数据表明，将3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构和吡唑肟活性单元合理地进行组合，得到的新型目标化合物具有广谱的生物活性，某些目标化合物不但表现出优良的杀虫活性，而且具有良好的杀菌活性，其中化合物Ⅰl可选作为杀虫先导作进一步结构衍生与构效关系研究；Ⅰf和Ⅰm可作为杀菌先导进行结构优化与构效关系研究。这些实验数据为今后继续从事新型吡唑肟类化合物的分子设计、合成与生物活性研究提供了重要的结构选择模式与理论依据。
表3.Ia-Io的杀菌活性数据

Claims (6)

1.一种含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物，其特征在于具有如通式Ⅰ所示的结构：
其中，R1为CH3，或
苯环上取代位置以2～4表示；R2为H，F，Cl，Br，I，CH3，OCF3或CF3等；R2在苯环上的取代位置可在2位或3位或4位；R3为H，F，Cl，CH3或CF3等；R3在苯环上的取代位置可在2位或3位或4位。
2.一种含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物的制备方法，其特征在于通式Ⅰ所示的化合物由通式Ⅱ和通式Ⅲ所示的化合物在碱作用条件下反应得到：
其中，R1为CH3，或
苯环上取代位置以2～4表示；R2为H，F，Cl，Br，I，CH3，OCF3或CF3等；R2在苯环上的取代位置可在2位或3位或4位；R3为H，F，Cl，CH3或CF3等；R3在苯环上的取代位置可在2位或3位或4位。
3.如权利要求2所示的制备方法，其中缚酸剂为：碳酸氢钠，碳酸钾，碳酸铯，吡啶，三乙胺，二异丙基乙胺(DIEA)，4-N,N-二甲基吡啶(DMAP)，甲醇钠，叔丁醇钠中的一种；缚酸剂的用量通常为通式Ⅲ所示化合物摩尔量的1.2～15倍。
如权利要求2所示的制备方法，其中所用溶剂为：丙酮，乙腈，N,N-二甲基乙酰胺(DMA)，二氧六环，2-丁酮，N,N-二甲基甲酰胺，四氢呋喃，二甲亚砜中的一种。
4.如权利要求2所示的制备方法，其中通式Ⅱ化合物的摩尔量为通式Ⅲ化合物摩尔量的0.80～2.6倍。
5.如权利要求1所示的化合物在制备杀虫剂、杀菌剂方面的用途，其特征在于：该化合物单独使用；或以杀虫或杀菌组合物的方式使用，即以式I为活性成分，加上本领域常用的农药助剂加工成水乳剂、悬浮剂、水分散颗粒剂、乳油等。
6.如权利要求1所述的含3-芳基-1,2,4-噁二唑杂环结构的吡唑肟类化合物在制备杀虫剂、杀菌剂方面的用途，其特征在于：由通式I表示的本发明的化合物用作杀虫剂或杀菌剂中的活性成分时，在所述杀虫或杀菌剂中的含量可在0.1％至99.5％的范围内进行选择。
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