CN105732606B - 一类含噻二唑杂环的新烟碱类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一类含噻二唑杂环的新烟碱类化合物及其制备方法和用途，本发明涉及含4‑甲基‑1，2，3‑噻二唑、5‑甲基‑1，2，3‑噻二唑和5‑氯‑1，2，3‑噻二唑的新烟碱类化合物，它们具有如I所示的化学结构通式。

Description

一类含噻二唑杂环的新烟碱类化合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明的技术方案涉及含N和含S的噻二唑新烟碱类杂环化合物，具体涉及含4-甲基 -1，2，3-噻二唑、5-甲基-1，2，3-噻二唑和5-氯-1，2，3-噻二唑的新烟碱类化合物。
背景技术
五元芳香杂环化合物是农药先导的重要来源，噻二唑是重要的五元芳香杂环化合物； 1，2，3-噻二唑的研究总结见“The Chemistry of 1，2，3-Thiadiazole”和“Comprehensive Heterocyclic Chemistry III”，具有生物活性的1，2，3-噻二唑衍生物的报道越来越多(Fan，et al， J.Agric.Food Chem.，2009，57(10)∶4279-4286；Yury et al.，Pure Appl.Chem.，2011， 83(3)∶715-722)；商品化的1，2，3-噻二唑类农药品种有棉花脱叶剂噻苯隆，植物激活剂噻酰 菌胺和苯并噻二唑等；植物激活剂可诱导植物的免疫系统而产生在物理、化学和生理生化 及分子生物学上的防御机制，对后续病原物的入侵产生广谱、持久和滞后的系统获得抗病 性，是真正意义上的“绿色农药”。
烟碱乙酰胆碱受体(nAChR)激动剂是噻虫胺、吡虫啉、噻虫嗪、啶虫脒、呋虫胺、烯啶虫胺、噻虫啉等新烟碱类化合物的作用靶标，属于配体门控离子通道超家族；作用于该靶标的杀虫剂在世界各地广泛使用，具有广谱、高效、低毒、低残留，对人、畜、植物和 天敌安全等特点，并有触杀、胃毒和内吸多重药效；害虫接触药剂后，中枢神经正常传导 受阻，使其麻痹死亡。由于长期大量不科学合理的使用，目前害虫对这类杀虫剂已经产生 抗药性。因此，寻找更多超高效的先导化合物对害虫综合治理具有重要意义。
本发明利用农药分子设计的原理，设计合成了一类含噻二唑杂环的新烟碱类化合物， 并进行了系统的生物活性筛选，以期为新农药的创制提供更多高效的侯选化合物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供新的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物的合成方 法，提供这类化合物调控农业、园艺和卫生以及林业植物害虫和植物病原物的生物活性及 其测定方法，同时提供这些化合物在农业领域、园艺领域、林业领域及卫生领域的中应用。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：具有农业领域、园艺领域、林业以及卫 生领域杀虫、杀菌及抗植物病毒活性的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物的结构通式为I：
其中，R1选自：4-甲基、5-甲基、5-氯；R2选自：2-硝基亚氨基咪唑烷-1-基、2-氰基亚氨 基噻唑烷-3-基、3-甲基-4-硝基亚胺四氢-1，3，5-恶二嗪-5-基、1-甲基-3-硝基胍-2-基、 1，5-二甲基-2-硝基亚氨基六氢-1，3，5-三嗪-3-基、N-氰基亚氨基-N′-甲基乙胺-N′-基、 N-氰基亚氨基-N′-乙基乙胺-N′-基、N-乙基-N′-甲基-2-硝基亚乙基二胺-N-基、N，N′-二 甲基-2-硝基亚乙基二胺-N-基。
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的合成方法如下：
其中，R1选自：4-甲基、5-甲基、5-氯；R2选自：2-硝基亚氨基咪唑烷-1-基、2-氰基亚氨 基噻唑烷-3-基、3-甲基-4-硝基亚胺四氢-1，3，5-恶二嗪-5-基、1-甲基-3-硝基胍-2-基、 1，5-二甲基-2-硝基亚氨基六氢-1，3，5-三嗪-3-基、N-氰基亚氨基-N′-甲基乙胺-N′-基、 N-氰基亚氨基-N′-乙基乙胺-N′-基、N-乙基-N′-甲基-2-硝基亚乙基二胺-N-基、N，N′-二 甲基-2-硝基亚乙基二胺-N-基。
具体分为以下步骤：
A.含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的制备：
向100毫升的圆底烧瓶中依次加入噻二唑卤代物2.02毫摩尔、新烟碱中间体R2-H2.83毫摩尔、碳酸钾2.83毫摩尔、碘化钾0.20毫摩尔、相转移催化剂四丁基溴化铵， 简称TBAB，0.10毫摩尔，然后加入30毫升乙腈溶液，最后加入1毫升N，N-二甲基甲 酰胺，简称DMF，在80摄氏度条件下搅拌回流3～5小时，TLC检测反应，反应完毕 后过滤除去不溶物，滤液减压浓缩，残余物加入乙酸乙酯后分别用饱和碳酸氢钠溶液 和饱和氯化钠溶液洗涤两遍，用乙酸乙酯反萃水相两遍，合并有机相，无水硫酸镁干 燥，减压浓缩，残余物经200～300目硅胶柱层析纯化得目标化合物I，洗脱剂为60～ 90摄氏度的石油醚：乙酸乙酯，体积比为5∶1～1∶2，根据产物的不同，收率60-80％；含 噻二唑的新烟碱化合物制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小；所述卤代 物选自氯代物、溴代物、碘代物。
B.本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的杀菌活性测定：
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的杀菌或抑菌活性采用菌体生长率测定法，具体步骤为：取1.8毫克样品溶解在2滴N，N-二甲基甲酰胺中，即DMF中，然 后用含有一定量吐温20乳化剂的水溶液稀释至500微克/毫升的药剂，将供试药剂在无 菌条件下各吸取1毫升于培养皿内，再分别加入9毫升PDA培养基，摇匀后制成50 微克/毫升含药平板，以添加1毫升灭菌水的平板做空白对照，用直径4毫米的打孔器 沿菌丝外缘切取菌盘，移至含药平板上，呈等边三角形摆放，每处理重复3次，将培 养皿放在24±1摄氏度恒温培养箱内培养，待对照菌落直径扩展到2-3厘米后调查各处 理菌盘扩展直径，求平均值，与空白对照比较计算相对抑菌率，供试菌种为我国农业 生产中田间实际发生的大部分典型植物病原菌的种属，其代号和名称如下：AS：番茄 早疫病菌，其拉丁名为：Alternaria solani、BC：黄瓜灰霉病菌，其拉丁名为：Botrytis cinerea、CA：花生褐斑病菌，其拉丁名为：Cercospora arachidicola、GZ：小麦赤霉病 菌，其拉丁名为：Gibberella zeae、PI：马铃薯晚疫病菌，其拉丁名为：Phytophthora infestans(Mont.)de Bary、PP：苹果轮纹病菌，其拉丁名为：Physalospora pisicola、PS： 水稻纹枯病菌，其拉丁名为：Pelliculariasasakii、RC：禾谷丝核菌，其拉丁名为： Rhizoctonia cerealis、SS：油菜菌核病菌，其拉丁名为：Sclerotinia sclerotiorum。
C.本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I对蚜虫毒杀活性的测定：
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I对蚜虫毒杀活性的测定采用浸渍法，蚕 豆蚜为室内饲养的正常种群，拉丁名为Aphis laburniKaltenbach(ALK)；称取供试化合物2.5毫克于烧杯中，滴加1滴N，N-二甲基甲酰胺，即DMF，加5毫升丙酮振荡溶解 样本，再加入有吐温80的水配成200微克/毫升的待测溶液；将带有至少30头蚕豆蚜 的供试蚕豆植株从盆中剪下，在各待测药液中浸渍5秒钟，取出轻轻甩掉多余的药液， 插在已经被水饱和的海绵上保湿，待药液自然风干后用玻璃罩罩上，玻璃罩上端的开 口用纱布封口以防蚜虫逃逸，在培养室内饲养72小时后检查蚜虫死亡状况，标准为： 以试虫能爬行或能站立或六条腿能剧烈运动视为活虫；以清水为对照计算校正死亡率。
D.本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的诱导抗病活性测定：
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I诱导烟草抗烟草花叶病毒活性的筛选方法 如下，烟草花叶病毒简写为TMV：
(1).阳性对照植物激活剂：选择质量纯度纯度大于99.5％的噻酰菌胺为阳性对照的植 物激活剂；S-甲基苯并[1，2，3]噻二唑-7-硫代羧酸酯简写为BTH；
(2).含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的诱导烟草抗TMV活性的筛选方法：离体直接抗病毒活性的测定采用半叶法进行；活体诱导是将苗龄一致的普通烟，3盆为一组，分 别于接种前7d前处理过的烟苗，处理方式包括：喷施供试化合物溶液2到3次，每次10ml， 或土壤处理，每次10ml，测定浓度为50μg/ml，第7d于新长出的烟叶上摩擦接种TMV， 将烟苗置于其生长适宜温度及光照下培养3d后，检查发病情况，综合病斑数目按下式计 算出供试化合物对TMV的诱导抗病毒效果，每一处理设3次重复，空白对照和标准药剂 对照分别选择水和BTH：
其中，R为供试化合物对烟草抗TMV的诱导效果，单位：％；CK为清水对照叶片的 平均枯斑数，单位：个；I为经供试化合物诱导处理后叶片的平均枯斑数，单位：个；
除了进行上述诱导活性的测定外，同时进行目标化合物I的抗TMV治疗活性、钝化活性和保护活性的测定。
本发明的有益效果是：对含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I进行了先导优化，并对合 成的新化合物进行杀虫活性、抑菌活性的筛选。
本发明通过特定制备和生物活性测定实施例更加具体说明含噻二唑杂环的新烟碱类 化合物I的合成与生物活性及应用，所述实施例仅用于具体说明本发明而非限制本发明， 尤其是生物活性仅是举例说明，而非限制本专利，具体实施方式如下：
实施例1
含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的制备：
向100毫升的圆底烧瓶中依次加入噻二唑卤代物(2.02毫摩尔)、新烟碱中间体R2-H (2.83毫摩尔)、碳酸钾(0.39克，2.83毫摩尔)、碘化钾(33.2毫克，0.20毫摩尔)、相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)(32.2毫克，0.10毫摩尔)，然后加入30毫升乙腈溶液，最后 加入1毫升N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，在80摄氏度条件下搅拌回流3～5小时，TLC检测 反应，反应完毕后过滤除去不溶物，滤液减压浓缩，残余物加入乙酸乙酯后分别用饱和碳 酸氢钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤两遍，用乙酸乙酯反萃水相两遍，合并有机相，无水硫 酸镁干燥，减压浓缩，残余物经200～300目硅胶柱层析纯化得目标化合物I，洗脱剂为60～ 90摄氏度的石油醚：乙酸乙酯，体积比为5∶1～1∶2，根据产物的不同，收率60-80％；其理化 参数和结构参数见表1；含噻二唑杂环的新烟碱类化合物制备的量和反应容器的体积按相 应比例扩大或缩小。
实施例2
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的抑菌活性测定结果：
本发明测试的常见植物病原真菌的代号和名称如下：AS：番茄早疫病菌，其拉丁名为： Alternaria solani、BC：黄瓜灰霉病菌，其拉丁名为：Botrytis cinerea、CA：花生褐斑病菌， 其拉丁名为：Cercospora arachidicola、GZ：小麦赤霉病菌，其拉丁名为：Gibberella zeae、 PI：马铃薯晚疫病菌，其拉丁名为：Phytophthora infestans(Mont.)deBary、PP：苹果轮纹 病菌，其拉丁名为：Physalospora piricola、PS：水稻纹枯病菌，其拉丁名为：Pellicularia sasakii、RC：禾谷丝核菌，其拉丁名为：Rhizoctonia cerealis、SS：油菜菌核病菌，其拉丁 名为：Sclerotinia sclerotiorum，这些菌种具有很好的代表性，能够代表农业生产中田间发 生的大部分病原菌的种属。
值得指出的是：本发明中化合物zgn06-48、myl01-1、myl01-4与商品化的吡虫啉的化 学结构最接近；化合物zgn06-50、mly01-2、mly01-5与商品化的噻虫啉的化学结构最接近； 化合物zgn08-5、mly01-9、mly01-15与商品化的噻虫嗪的化学结构最接近；化合物zgn08-15、 zgn08-12、zgn08-42、zgn08-10、zgn08-12、mly01-24与商品化的噻虫胺的化学结构最接近； 化合物zgn09-93、zgn09-98、zgn09-100、zgn09-108、zgn09-105与商品化的啶虫脒的化学 结构最接近；化合物zgn09-125、zgn09-104、zgn09-124与商品化的烯啶虫胺的化学结构最 接近。
菌体生长率法测定结果见表2，表2表明，在50微克/毫升时，本发明合成的所有含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I均有不同程度的杀菌活性，本发明的大部分含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I具有较好的杀菌活性；对番茄早疫病菌而言，化合物zgn06-48、myl01-1、 myl01-4的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉10％以上，吡虫啉几乎无抑 菌活性；化合物zgn06-50、mly01-2的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫啉 10％以上；化合物zgn08-15、zgn08-42的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫 胺10％以上；化合物zgn09-98zgn09-105的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种啶 虫脒10％以上。对黄瓜灰霉病菌而言，化合物zgn06-48、myl01-1、myl01-4的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉的25.00％在10％以上；化合物zgn08-42的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺的57.14％在10％以上；化合物zgn09-98的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种啶虫脒的67.86％在10％以上；化合物zgn09-125的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种烯啶虫胺的67.86％在10％以上。对花生褐斑 病菌而言，化合物zgn06-48、myl01-1、myl01-4的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化 品种吡虫啉的在20％以上，吡虫啉没有抑菌活性；化合物zgn08-15、zgn08-42的抑菌活性 高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺的7.14％在10％以上。对小麦赤霉病菌而言，化 合物myl01-1的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉的28.57％在10％以上； 化合物zgn06-50、mly01-5的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫啉的28.57％ 在10％以上；化合物mly01-15的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫嗪的 14.29％近10％；化合物zgn08-42的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺的 28.57％在10％以上；化合物zgn09-93的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种啶虫脒 的21.43％在10％以上。对马铃薯晚疫病菌而言，化合物zgn06-48、myl01-1、myl01-4的抑 菌活性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉的8.06％在20％以上；化合物mly01-2的 抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫啉8.06％在10％以上；化合物zgn08-5的 抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫嗪22.58％在30％以上；化合物zgn08-15、 zgn08-12-2、zgn08-42、mly01-24的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺 8.06％在10％以上；化合物zgn09-98的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种啶虫脒 3.23％在10％以上。对苹果轮纹病菌而言，化合物zgn06-48、myl01-1、myl01-4的抑菌活 性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉的2.33％在20％以上；化合物zgn08-42、 zgn08-12的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺16.28％在10％以上；化合物 zgn09-98的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种啶虫脒27.91％在20％以上；化合物 zgn09-104、zgn09-124的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种烯啶虫胺16.28％在 10％以上。对水稻纹枯病菌而言，化合物zgn08-15、zgn08-12-2、zgn08-42、mly01-24的抑 菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺13.64％在10％以上；化合物zgn09-93、 zgn09-98的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种啶虫脒18.18％在10％以上；化合物 zgn09-125、zgn09-104、zgn09-124的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种烯啶虫胺 9.09％在10％以上。对禾谷丝核菌而言，化合物zgn06-48、myl01-4的抑菌活性高出化学结 构最接近的商品化品种吡虫啉21.43％在10％以上、化合物物mly01-2的抑菌活性高出化学 结构最接近的商品化品种噻虫啉25.00％在10％以上；化合物zgn08-5的抑菌活性高出化学 结构最接近的商品化品种噻虫嗪32.14％在10％以上；化合物zgn08-15、zgn08-42、zgn08-10、 zgn08-12的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺10％以上，噻虫胺没有活性； 化合物zgn09-93、zgn09-98、zgn09-100、zgn09-108的抑菌活性高出化学结构最接近的商 品化品种啶虫脒14.29％在10％以上；化合物zgn09-124的抑菌活性高出化学结构最接近的 商品化品种烯啶虫胺35.71％在30％以上。对油菜菌核病菌而言，化合物zgn06-48的抑菌 活性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉36.36％近10％、化合物物zgn06-50、mly01-2 的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫啉在20％以上，噻虫啉没有活性；化合 物zgn08-42、zgn08-10、zgn08-12、mly01-2的抑菌活性高出化学结构最接近的商品化品种 噻虫胺的31.82％在20％以上，噻虫胺没有活性；化合物zgn09-100、zgn09-108的抑菌活性 高出化学结构最接近的商品化品种啶虫脒27.27％近10％。
实施例3
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I杀虫活性：
含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的杀虫活性测定结果见表3，表3可见：本发明的含噻 二唑杂环的新烟碱类化合物I具有较好的杀虫活性，在供试药剂浓度为100毫克/升时，观察 作用72小时后，本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I对蚜虫有较好的毒杀作用，化 合物zgn0648的杀虫活性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉的51.83％在40％以上； 化合物zgn06-50的杀虫活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫啉的51.48％在10％以 上；化合物zgn08-5的杀虫活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫嗪的39.88％在50％以 上；化合物zgn08-15、zgn08-10的杀虫活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺的 72.77％在10％以上；化合物zgn09-93、zgn09-98、zgn09-100、zgn09-108的杀虫活性高出化 学结构最接近的商品化品种啶虫脒的23.70％在10％以上；化合物zgn09-125、zgn09-104的 杀虫活性高出化学结构最接近的商品化品种烯啶虫的15.02％在10％以上。
本发明的氯代异噻唑新烟碱类化合物I还对直翅目、等翅目、半翅目、同翅目、缨翅目、 鞘翅目、鳞翅目、脉翅目、双翅目、膜翅目和蜱螨目的农业和林业以及园艺植物害虫害螨 具有很好的杀虫活性。
实施例4
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的抗TMV活性∶
含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I抗TMV活性的测定结果见表4，表4表明，本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I具有较好的抗TMV活性。就保护活性而言，化合物zgn08-5、mly01-15的保护活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫嗪的2.92％在10％以 上；化合物zgn09-125、zgn09-104的保护活性高出化学结构最接近的商品化品种烯啶虫胺 在10％以上，烯啶虫胺没有保护活性。就治疗活性而言，化合物zgn06-48、myl01-1的治疗活性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉的8.33％在20％以上；化合物mly01-2、mly01-5的治疗活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫啉在10％以上，噻虫啉没有治疗活性；化合物zgn08-12-2、zgn08-12、mly01-24的治疗活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺的8.33％在10％以上；化合物zgn09-105的治疗活性高出化学结构最接近的商品化品种啶虫脒在10％以上，啶虫脒没有治疗活性；化合物zgn09-124的治疗活性高出化学结构最接近的商品化品种烯啶虫的8.33％在10％以上。就保钝化性而言，化合物zgn06-50、mly01-2、mly01-5的钝化活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫啉在10％以上，噻虫啉没有钝化活性；化合物zgn08-5、mly01-15的钝化活性高出化学结构最接近 的商品化品种噻虫嗪在20％以上，噻虫嗪没有钝化活性；化合物zgn08-12-2、zgn08-12、mly01-24的钝化活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺的44.44％在10％以上。就诱导活性而言，化合物myl01-1、myl01-4的诱导活性高出化学结构最接近的商品化品种吡虫啉的40.48％在10％以上；化合物zgn06-50、mly01-2的诱导活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫啉的32.54％在50％以上；化合物mly01-9、mly01-15的诱导活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫嗪的41.53％在50％以上；化合物zgn08-15、zgn08-42、zgn08-10、zgn08-12、zgn08-24的诱导活性高出化学结构最接近的商品化品种噻虫胺的14.29％在10％以上；化合物zgn09-98、zgn09-10的诱导活性高出化学结构最接近的商品化品种啶虫脒的49.74％在20％以上；化合物zgn09-125、zgn09-104的诱导活性高出化学结构最接近的商品化品种烯啶虫胺在50％以上，烯啶虫胺没有诱导活性。
本发明的所有含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I还对水稻矮缩病、黄矮病、条纹叶枯病、 番茄蕨叶病毒病、辣椒花叶病毒病、烟草脉坏死病毒病、玉米矮花叶病、花椰菜花叶病毒、 柑橘病毒病、建兰花叶病毒病、建兰环斑病毒的农业和林业以及园艺植物病毒病害具有很 好的抗病毒活性。
实施例5
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与杀虫剂组合在防治农业和林业以及园艺植物 虫害中的应用：
本发明的所有含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与商品杀虫剂中的任意一种或两种组 合形成杀虫组合物用于防治农业和林业以及园艺植物虫害；本发明的含噻二唑杂环的新烟 碱类化合物I在所述杀虫组合物中的质量百分含量是1％-90％，本发明的含噻二唑杂环的 新烟碱类化合物I与前述商品杀虫剂的比例为质量百分比1％∶99％到99％∶1％；所述杀虫组 合物加工的剂型选自：种子处理乳剂、水乳剂、微乳剂、悬乳剂、胶囊悬浮剂、水溶性粒 剂、细粒剂、可溶性浓剂、毒谷、块状毒饵、粒状毒饵、片状毒饵、浓毒饵、缓释块、静 电喷雾剂、水包油乳剂、烟雾罐、烟雾烛、烟雾筒、烟雾棒、烟雾片、烟雾丸、发气剂、 油膏、热雾剂、冷雾剂、气雾剂、固/液混合装剂、液/液混合装剂、固/固混合装剂、药漆、 微粒剂、追踪粉剂、油悬剂、油分散性粉剂、浓胶剂、泼浇剂、种衣剂、涂抹剂、成膜油 剂、超低容量液剂、蒸汽释放剂；所述杀虫组合物防治的植物虫害选自：红蜘蛛、东亚飞 蝗、云斑车蝗、中华稻蝗、日本黄脊蝗、单刺蝼蛄、东方蝼蛄、稻蓟马、烟蓟马、温室蓟 马、稻管蓟马、麦简管蓟马、温室白粉虱、烟粉虱、黑尾叶蝉、大青叶蝉、棉叶蝉、斑衣 蜡蝉、褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱、甘蔗扁角飞虱、棉蚜、麦二叉蚜、麦长管蚜、桃蚜、 高粱蚜、萝卜蚜、吹绵蚧、桑盾蚧、矢尖盾蚧、梨圆蚧、白蜡虫、红蜡蚧、朝鲜球坚蚧、 梨网蝽、香蕉网蝽、细角花蝽、微小花蝽、针缘蝽、稻蛛缘蝽、稻褐蝽、稻黑蝽、稻绿蝽、 绿盲蝽、苜蓿盲蝽、中黑盲蝽、大草蛉、丽草蛉、中华草蛉、谷蛾、衣蛾、黄刺蛾、褐刺 蛾、扁刺蛾、麦蛾、棉红铃虫、甘薯麦蛾、小菜蛾、桃小食心虫、大豆食心虫、桃小食心 虫、苹果顶梢卷叶蛾、褐带长卷叶蛾、拟小黄卷叶蛾、二化螟、豆荚螟、玉米螟、三化螟、 菜螟、稻纵卷叶螟、条螟、棉卷叶野螟、桃蛀螟、黏虫、斜纹夜蛾、稻螟蛉、棉小造桥虫、 甜菜夜蛾、大螟、棉铃虫、鼎点金刚钻、小地老虎、大地老虎、黄地老虎、盗毒蛾、舞毒 蛾、甘薯天蛾、豆天蛾、直纹稻弄蝶、隐纹谷弄蝶、柑橘凤蝶、玉带凤蝶、菜粉蝶、苎麻 赤蛱蝶、苎麻黄蛱蝶、豆芫菁、金星步甲、皱鞘步甲、麦穗步甲、沟金针虫、细胸金针虫、谷斑皮蠹、黑皮蠹、柑橘小吉丁虫、金缘吉丁虫、黄粉虫、黑粉虫、赤拟谷盗、杂拟谷盗、 铜绿异丽金龟、暗黑金龟、华北大黑鳃金龟、桑天牛、星天牛、橘褐天牛、桃红颈天牛、 大猿叶虫、小猿叶虫、黄守瓜、黄曲条跳甲、绿豆象、豌豆象、蚕豆象、玉米象、米象、 小麦叶蜂、梨实蜂、黄带姬蜂、黏虫白星姬蜂、螟蛉悬茧姬蜂、棉铃虫齿唇姬蜂、螟黑点 疣姬蜂、蚊、蝇、虻、麦红吸浆虫、麦黄吸浆虫、稻瘿蚊、柑橘大实蝇、瓜实蝇、麦叶灰 潜蝇、美洲斑潜蝇、豆秆黑潜蝇、麦秆蝇、种蝇、葱蝇、萝卜蝇、伞裙追寄蝇、玉米螟厉 寄蝇、黏虫；所述杀虫组合物防治的植物选自：稻谷、小麦、大麦、燕麦、玉米、高粱、 甘薯、马铃薯、木薯、大豆、荷兰豆、蚕豆、豌豆、绿豆、小豆、棉花、蚕桑、花生、油 菜、芝麻、向日葵、甜菜、甘蔗、咖啡、可可、人参、贝母、橡胶、椰子、油棕、剑麻、 烟草、番茄、辣椒、萝卜、黄瓜、白菜、芹菜、榨菜、甜菜、油菜、葱、大蒜、西瓜、甜 瓜、哈密瓜、木瓜、苹果、柑桔和桃树、茶、山野菜、竹笋、啤酒花、胡椒、香蕉、番木 瓜、兰花、盆景。
实施例6
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与杀菌剂组合在防治农业和林业以及园艺植物 病害中的应用：
本发明的所有含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与商品杀菌剂中的任意一种或两种组 合形成杀菌组合物用于防治农业和林业以及园艺植物病害；本发明的含噻二唑杂环的新烟 碱类化合物I在所述杀菌组合物中的总的质量百分含量是1％-90％，本发明的含噻二唑杂 环的新烟碱类化合物I与前述商品杀菌剂的比例为质量百分比1％∶99％到99％∶1％；所述杀 菌组合物加工的剂型选自：种子处理乳剂、水乳剂、微乳剂、悬乳剂、胶囊悬浮剂、水溶 性粒剂、细粒剂、可溶性浓剂、毒谷、块状毒饵、粒状毒饵、片状毒饵、浓毒饵、缓释块、 静电喷雾剂、水包油乳剂、烟雾罐、烟雾烛、烟雾筒、烟雾棒、烟雾片、烟雾丸、发气剂、油膏、热雾剂、冷雾剂、气雾剂、固/液混合装剂、液/液混合装剂、固/固混合装剂、药漆、 微粒剂、追踪粉剂、油悬剂、油分散性粉剂、浓胶剂、泼浇剂、种衣剂、涂抹剂、成膜油 剂、超低容量液剂、蒸汽释放剂；所述杀菌组合物防治的植物病害选自：稻苗绵腐病、番 茄根腐病、马铃薯晚疫病、烟草黑胫病、谷子白粉病、葡萄霜霉病、莴苣霜霉病、黄瓜霜 霉病、黄瓜炭疽病；所述杀菌组合物适用的植物选自：稻谷、小麦、大麦、燕麦、玉米、 高粱、甘薯、马铃薯、木薯、大豆、荷兰豆、蚕豆、豌豆、绿豆、小豆、棉花、蚕桑、花 生、油菜、芝麻、向日葵、甜菜、甘蔗、咖啡、可可、人参、贝母、橡胶、椰子、油棕、 剑麻、烟草、番茄、辣椒、萝卜、黄瓜、白菜、芹菜、榨菜、甜菜、油菜、葱、大蒜、西 瓜、甜瓜、哈密瓜、木瓜、苹果、柑桔和桃树、茶、山野菜、竹笋、啤酒花、胡椒、香蕉、 番木瓜、兰花、盆景。
实施例7
本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与抗植物病毒剂组合在防治农业和林业以及园 艺植物病毒病害中的应用：
本发明的所有含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与商品抗病毒药剂中的任意一种或两 种组合形成抗病毒组合物用于防治农业和林业以及园艺植物病毒病害；本发明的含噻二唑 杂环的新烟碱类化合物I在所述抗病毒组合物中的总的质量百分含量是1％-90％，本发明 的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与前述商品抗植物病毒剂的比例为质量百分比 1％∶99％到99％∶1％；所述抗病毒组合物加工的剂型选自：种子处理乳剂、水乳剂、微乳剂、 悬乳剂、胶囊悬浮剂、水溶性粒剂、细粒剂、可溶性浓剂、毒谷、块状毒饵、粒状毒饵、 片状毒饵、浓毒饵、缓释块、静电喷雾剂、水包油乳剂、烟雾罐、烟雾烛、烟雾筒、烟雾 棒、烟雾片、烟雾丸、发气剂、油膏、热雾剂、冷雾剂、气雾剂、固/液混合装剂、液/液 混合装剂、固/固混合装剂、药漆、微粒剂、追踪粉剂、油悬剂、油分散性粉剂、浓胶剂、 泼浇剂、种衣剂、涂抹剂、成膜油剂、超低容量液剂、蒸汽释放剂；所述抗病毒组合物防 治的病毒病害选自：水稻矮缩病、黄矮病、条纹叶枯病、番茄蕨叶病毒病、辣椒花叶病毒 病、烟草脉坏死病毒病、玉米矮花叶病、花椰菜花叶病毒、柑橘病毒病、建兰花叶病毒、 建兰环斑病毒；所述抗病毒组合物用于防治的植物选自：稻谷、小麦、大麦、燕麦、玉米、 高粱、甘薯、马铃薯、木薯、大豆、荷兰豆、蚕豆、豌豆、绿豆、小豆、棉花、蚕桑、花 生、油菜、芝麻、向日葵、甜菜、甘蔗、咖啡、可可、人参、贝母、橡胶、椰子、油棕、 剑麻、烟草、番茄、辣椒、萝卜、黄瓜、白菜、芹菜、榨菜、甜菜、油菜、葱、大蒜、西 瓜、甜瓜、哈密瓜、木瓜、苹果、柑桔和桃树、茶、山野菜、竹笋、啤酒花、胡椒、香蕉、 番木瓜、兰花、盆景。
实施例8：本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与杀螨剂组合在防治农业和林业以 及园艺植物螨害中的应用：
本发明的所有含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与商品杀螨剂中的任意一种或两种组 合形成杀螨组合物用于防治农业和林业以及园艺植物螨害；本发明的含噻二唑杂环的新烟 碱类化合物I在所述杀螨组合物中的总的质量百分含量是1％-90％，本发明的含噻二唑杂 环的新烟碱类化合物I与所述商品杀螨剂的比例为质量百分比1％∶99％到99％∶1％；所述杀 螨组合物加工的剂型选自：种子处理乳剂、水乳剂、微乳剂、悬乳剂、胶囊悬浮剂、水溶 性粒剂、细粒剂、可溶性浓剂、毒谷、块状毒饵、粒状毒饵、片状毒饵、浓毒饵、缓释块、 静电喷雾剂、水包油乳剂、烟雾罐、烟雾烛、烟雾筒、烟雾棒、烟雾片、烟雾丸、发气剂、油膏、热雾剂、冷雾剂、气雾剂、固/液混合装剂、液/液混合装剂、固/固混合装剂、药漆、 微粒剂、追踪粉剂、油悬剂、油分散性粉剂、浓胶剂、泼浇剂、种衣剂、涂抹剂、成膜油 剂、超低容量液剂、蒸汽释放剂；所述杀螨组合物防治的螨害选自：螨害选自叶螨科、细 须螨科、呋线螨、瘿螨科、红叶螨属、瘿螨科的害螨，这些害螨是世界性农业害螨、林业 害螨、园艺害螨和卫生害螨；所述杀螨组合物用于防治的植物选自：稻谷、小麦、大麦、 燕麦、玉米、高粱、甘薯、马铃薯、木薯、大豆、荷兰豆、蚕豆、豌豆、绿豆、小豆、棉 花、蚕桑、花生、油菜、芝麻、向日葵、甜菜、甘蔗、咖啡、可可、人参、贝母、橡胶、 椰子、油棕、剑麻、烟草、番茄、辣椒、萝卜、黄瓜、白菜、芹菜、榨菜、甜菜、油菜、 葱、大蒜、西瓜、甜瓜、哈密瓜、木瓜、苹果、柑桔和桃树、茶、山野菜、竹笋、啤酒花、 胡椒、香蕉、番木瓜、兰花、盆景。
表1本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的化学结构和理化参数
表2本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的抑菌活性(50微克/毫升的抑制/％)
序号 编号 AS BC CA GZ PI PP PS RC SS
1 zgn06-48 36.40 65.60 87.50 16.70 39.30 31.40 6.60 50.0 44.70
2 myl01-1 13.33 63.33 21.43 44.44 31.82 45.83 25.71 14.63 12.77
3 myl01-4 26.67 40.00 21.43 11.11 50.00 25.00 20.00 36.59 21.28
4 吡虫啉 2.04 25.00 0 28.57 8.06 2.33 22.73 21.43 36.36
5 zgn06-50 19.00 13.80 6.70 41.70 9.10 8.00 13.30 13.0 79.20
6 mly01-2 20.00 53.33 7.14 11.11 18.18 4.17 28.57 46.34 27.66
7 mly01-5 0 46.67 7.14 44.44 13.64 2.08 25.71 12.20 8.51
8 噻虫啉 8.16 57.14 14.29 28.57 8.06 18.60 22.73 25.00 0
9 zgn08-5 20.00 53.33 21.43 22.22 54.55 41.67 11.43 48.78 23.40
10 mly01-9 13.33 60.00 21.43 11.11 18.18 25.00 22.86 34.15 27.66
11 mly01-15 5.26 7.69 0 23.81 0 25.58 0 19.44 22.22
12 噻虫嗪 26.53 78.57 35.71 14.29 22.58 34.88 18.18 32.14 27.27
13 zgn08-15 20.00 63.33 21.43 11.11 18.18 16.67 31.43 29.27 2.13
14 zgn08-12-2 6.67 23.33 14.29 11.11 27.27 20.83 40.00 4.88 4.26
15 zgn08-42 20.69 81.05 48.84 50.00 51.16 66.67 44.44 75.00 67.86
16 zgn08-10 10.53 19.23 0 19.05 4.76 13.95 18.37 47.22 66.67
17 zgn08-12 4.76 20.69 7.14 9.09 13.64 35.42 4.55 71.43 57.69
18 mly01-24 5.26 7.69 0 0 23.81 9.30 28.57 8.33 66.67
19 噻虫胺 2.04 57.14 7.14 28.57 8.06 16.28 13.64 0 31.82
20 zgn09-93 14.29 67.86 21.43 42.86 8.06 13.95 50.00 75.00 27.27
21 zgn09-98 26.53 78.57 21.43 21.43 22.58 51.16 36.36 71.43 31.82
22 zgn09-100 8.16 67.86 14.29 14.29 8.06 34.88 18.18 32.14 36.36
23 zgn09-108 8.16 67.86 0 21.43 3.23 20.93 22.73 28.57 36.36
24 zgn09-105 20.41 67.86 0 28.57 8.06 25.58 4.55 14.29 22.73
25 啶虫脒 8.16 67.86 21.43 21.43 3.23 27.91 18.18 14.29 27.27
26 zgn09-125 2.04 78.57 14.29 50.00 3.23 16.28 22.73 32.14 36.36
27 zgn09-104 14.29 57.14 0 21.43 8.06 27.91 27.27 28.57 27.27
28 zgn09-124 8.16 67.86 14.29 35.71 8.06 48.84 27.27 67.86 36.36
29 烯啶虫胺 8.16 67.86 7.14 42.86 8.06 16.28 9.09 35.71 50.00
30 异噻菌胺 0 34.50 13.30 8.30 22.70 32.00 13.30 34.80 87.50
表3本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的杀蚜活性(死亡率，％，100毫克/毫升)
序号 编号 死亡率/％ 序号 编号 死亡率/％
1 zgn06-48 100 16 zgn08-10 88.75
2 myl01-1 11.60 17 zgn08-12 14.08
3 myl01-4 8.58 18 mly01-24 35.17
4 吡虫啉 51.83 19 噻虫胺 72.77
5 zgn06-50 68.42 20 zgn09-93 39.33
6 mly01-2 6.55 21 zgn09-98 45.13
7 mly01-5 8.12 22 zgn09-100 37.99
8 噻虫啉 51.48 23 zgn09-108 41.01
9 zgn08-5 97.37 24 zgn09-105 28.70
10 mly01-9 7.53 25 啶虫脒 23.70
11 mly01-15 9.28 26 zgn09-125 39.44
12 噻虫嗪 39.88 27 zgn09-104 25.37
13 zgn08-15 98.46 28 zgn09-124 16.35
14 zgn08-12-2 4.55 29 烯啶虫胺 15.02
15 zgn08-42 7.58 30 呋虫胺 41.01
表4本发明的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的抗烟草花叶病毒活性 (100微克/毫升的抑制率/％)
序号 编号 保护模式 治疗模式 钝化模式 诱导模式
1 zgn06-48 24.44±17.50 32.64±27.23 26.03±32.22 9.52±13.47
2 myl01-1 0 52.78±17.12 6.67±9.43 79.37±14.72
3 myl01-4 0 0 58.25±9.41 50.00±40.82
4 吡虫啉 59.00±18.42 8.33±11.79 67.14±5.08 40.48±28.77
5 zgn06-50 3.17±4.49 2.08±2.95 41.27±15.64 87.30±4.05
6 mly01-2 0 16.67±23.57 11.11±15.71 92.59±10.48
7 mly01-5 0 14.58±20.62 26.98±14.11 29.89±34.72
8 噻虫啉 43.92±8.52 0 0 32.54±14.59
9 zgn08-5 15.68±11.68 10.42±14.73 36.19±5.39 10.85±8.75
10 mly01-9 5.30±1.34 8.33±11.79 4.76±6.73 100±0
11 mly01-15 18.60±13.57 0 24.29±17.96 83.60±8.56
12 噻虫嗪 2.92±2.09 12.50±17.68 0 41.53±11.81
13 zgn08-15 9.52±13.47 10.42±14.73 19.05±26.94 28.57±40.41
14 zgn08-12-2 1.59±2.24 21.53±15.25 68.25±11.12 16.67±23.57
15 zgn08-42 0 0 37.30±9.19 83.07±6.93
16 zgn08-10 30.22±5.87 8.33±11.79 39.84±7.13 84.66±16.90
17 zgn08-12 15.68±5.54 19.05±4.16 59.73±5.81 58.01±7.95
18 mly01-24 0 68.25±11.12 80.00±16.33 96.30±5.24
19 噻虫胺 26.00±3.24 8.33±11.79 44.44±31.89 14.29±15.43
20 zgn09-93 4.00±5.66 6.25±8.84 22.54±7.98 57.14±40.82
21 zgn09-98 0 0 33.33±47.14 71.69±35.10
22 zgn09-100 8.76±6.27 0 4.76±6.73 56.61±37.15
23 zgn09-108 0 0 24.29±13.75 52.38±40.96
24 zgn09-105 6.35±8.98 11.11±15.71 44.29±4.21 76.46±2.99
25 啶虫脒 26.03±2.09 0 45.56±6.29 49.74±15.80
26 zgn09-125 14.10±11.43 0 0 58.73±21.41
27 zgn09-104 49.73±2.72 10.42±14.73 4.76±6.73 81.48±26.19
28 zgn09-124 0 39.58±43.40 0 0
29 烯啶虫胺 0 8.33±11.79 66.83±6.98 0
30 BTH 65.63±7.47 - - 100.00
31 宁南霉素 - 31.94±5.20 - -
32 病毒唑 - - 44.92±18.79 -
33 异噻菌胺 27.31±2.12 20.77±7.30 24.80±5.85 44.44±5.18

Claims (6)

1.一类含噻二唑杂环的新烟碱类化合物，其特征在于具有如式I所示的化学结构通式：
其中，R1为4-甲基时，R2选自：2-硝基亚氨基咪唑烷-1-基、2-氰基亚氨基噻唑烷-3-基、3-甲基-4-硝基亚胺四氢-1，3，5-恶二嗪-5-基、1-甲基-3-硝基胍-2-基、1，5-二甲基-2-硝基亚氨基六氢-1，3，5-三嗪-3-基、N-氰基亚氨基-N′-甲基乙胺-N′-基；当R1选自5-甲基、5-氯时，R2为N-氰基亚氨基-N′-甲基乙胺-N′-基。
2.权利要求1所述的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的合成方法，具体合成路线如下：
其中，X选自Cl、Br、I；R1为4-甲基时，R2选自：2-硝基亚氨基咪唑烷-1-基、2-氰基亚氨基噻唑烷-3-基、3-甲基-4-硝基亚胺四氢-1，3，5-恶二嗪-5-基、1-甲基-3-硝基胍-2-基、1，5-二甲基-2-硝基亚氨基六氢-1，3，5-三嗪-3-基、N-氰基亚氨基-N′-甲基乙胺-N′-基；当R1选自5-甲基、5-氯时，R2为N-氰基亚氨基-N′-甲基乙胺-N′-基；
权利要求1所述的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物的合成方法具体步骤如下：
A.含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I的制备：
向100毫升的圆底烧瓶中依次加入噻二唑卤代物2.02毫摩尔、新烟碱中间体R2-H 2.83毫摩尔、碳酸钾2.83毫摩尔、碘化钾0.20毫摩尔、相转移催化剂四丁基溴化铵，简称TBAB，0.10毫摩尔，然后加入30毫升乙腈溶液，最后加入1毫升N，N-二甲基甲酰胺，简称DMF，在80摄氏度条件下搅拌回流3～5小时，TLC检测反应，反应完毕后过滤除去不溶物，滤液减压浓缩，残余物加入乙酸乙酯后分别用饱和碳酸氢钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤两遍，用乙酸乙酯反萃水相两遍，合并有机相，无水硫酸镁干燥，减压浓缩，残余物经200～300目硅胶柱层析纯化得目标化合物I，洗脱剂为60～90摄氏度的石油醚∶乙酸乙酯，体积比为5∶1～1∶2，根据产物的不同，收率60-80％；含噻二唑的新烟碱化合物制备的量和反应容器的体积按相应比例扩大或缩小；所述卤代物选自氯代物、溴代物、碘代物。
3.权利要求1所述的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与农业上可接受的助剂在制备杀菌剂中的用途。
4.权利要求1所述的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与农业上可接受的助剂在制备杀虫剂中的用途，所述杀虫剂用于蚜虫的防治。
5.权利要求1所述的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I与农业上可接受的助剂在制备抗植物病毒剂中的用途，所述抗植物病毒剂用于烟草花叶病毒的防治。
6.权利要求1所述的含噻二唑杂环的新烟碱类化合物I中当R1为4-甲基时，R2选自：1，5-二甲基-2-硝基亚氨基六氢-1，3，5-三嗪-3-基、N-氰基亚氨基-N′-甲基乙胺-N′-基；当R1为5-甲基时，R2为N-氰基亚氨基-N′-甲基乙胺-N′-基的化合物与农业上可接受的助剂在制备植物激活剂中的用途，所述植物激活剂用于诱导烟草产生对烟草花叶病毒的抗性。
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