CN110590808B - 一种杀虫剂先导化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种杀虫剂先导化合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种杀虫剂先导化合物及其制备方法和应用，属于药物化学领域。以5‑R基‑3‑[5‑R基‑2‑羟苯基]苯并呋喃‑2‑（3氢）‑酮为原料，在惰性有机溶剂存在下，与二氯亚砜反应制备亚磺酸酯类化合物。将本申请应用于杀虫，本申请酰亚磺酸酯类化合物具有较好的杀虫效果，该类化合物与其药用制剂可以用于制备新型杀虫剂。

Description

一种杀虫剂先导化合物及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及一种杀虫剂先导化合物及其制备方法和应用，属于药物化学技术领域。
背景技术
目前使用较广的一些氨基甲酸酯、拟除虫菊酯、新烟碱类杀虫剂出现了较严重的抗性问题。某些杀虫剂由于其毒性及环境问题，也将逐渐退出市场。开发结构新颖、作用机理独特、对环境友好的新型杀虫剂是解决上述问题的重要途径。
亚磺酸酯类化合物具有杀虫、抗菌、抗白血病、抗肿瘤等重要活性，同时也是有机合成中的重要中间体，常用于亚砜和磺酰胺类化合物的合成。亚磺酸酯类杀虫剂具有高效、低毒、低残留的优点，本申请拟设计合成一类亚磺酸酯新化合物，用于杀虫剂先导化合物的筛选，并制备新型杀虫剂。
发明内容
本申请第一方面目的是提供一种杀虫剂先导化合物，其结构式如式Ⅰ所示：
Figure BDA0002219997270000011
式中：R选自胺基、甲氧基、硝基的任一种。
本申请第二方面目的是提供一种上述杀虫剂先导化合物的制备方法，包括以下步骤：以5-R基-3-[5-R基-2-羟苯基]苯并呋喃-2-(3氢)-酮(式Ⅱ化合物，其中R为相应的胺基、甲氧基、硝基)为原料，在惰性有机溶剂存在下，与二氯亚砜反应制备的结构式(Ⅰ)的化合物，产物(精品)液相含量98％以上，反应收率为85％以上，反应路线如下：
Figure BDA0002219997270000021
式中：R选自胺基、甲氧基、硝基的一种。
上述制备方法中：
原料5-R基-3-[5-R基-2-羟苯基]苯并呋喃-2-(3氢)-酮可以根据CN102675269B制备而得。
反应所用的溶剂，要求为：惰性溶剂(不参与反应)，有较好的溶解度。优选自二氯乙烷、四氯化碳、甲苯等的任意一种，特别优选为二氯乙烷，溶剂的用量为原料(3-5)倍(ml/g原料)。
反应温度优选(80-100)℃；反应时间优选(2-4)h。
本申请第三方面的目的是提供一种杀虫剂先导化合物在制备杀虫剂中的应用。经实验证实：本申请的化合物具有较好的杀虫效果。
本申请的有益效果概括如下：
1)本申请提供了一种全新的杀虫剂先导化合物，并提供了该新化合物的制备方法，步骤简单，溶剂用量少，反应温度为中常温，反应周期短，该先导化合物不仅可适用于杀虫剂，且性能稳定，灭虫活性高；
2)本申请制备的杀虫剂先导化合物，经实验证实，具有较好的杀虫效果，可应用于制备新型杀虫剂。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例中使用的分析仪器与设备：核磁共振仪，AVANCE DMXⅡ Ⅰ400M(TMS内标，Bruker公司)；高效液相色谱仪：Agilent Technologies 1200Series；酶标检测仪，Rt2100c，Rayto。
表1化合物的结构
Figure BDA0002219997270000031
上述结构杀虫剂先导化合物可采用如下方法进行具体制备，具体参见实施例1-3。
实施例1：化合物A1的制备
将2.56克5-胺基-3-[5-胺基-2-羟苯基]苯并呋喃-2-(3氢)-酮(0.01摩尔)，10毫升二氯乙烷和1.43克氯化亚砜(0.012摩尔)加入到装有搅拌，温度计和尾气吸收的100毫升四口瓶中，升温到90℃反应3h，液相跟踪至反应完全后，蒸干溶剂，得粗品3.03g，液相含量92.6％，粗品用异丙醚重结晶，过滤，烘干后得白色晶体2.71克，液相纯度98.5％，收率88.4％。
产物结构验证：
1HNMR(δ,ppm,400MHz,CDCl3):4.0(s,4H,-NH2)；6.6-7.3(m,6H,Ar-H).
13CNMR(δ,ppm,100MHz,CDCl3):90.5；109.3；110.3；111.7；114.7；114.9；115.4；116.5；118.1；140.9；141.3；144.1；149.2；155.8.
实施例2：化合物A2的制备
将2.86克5-甲氧基-3-[5-甲氧基-2-羟苯基]苯并呋喃-2-(3氢)-酮(0.01摩尔)，10毫升二氯乙烷和1.43克氯化亚砜(0.012摩尔)加入到装有搅拌，温度计和尾气吸收的100毫升四口瓶中，升温到90℃反应3h，液相跟踪至反应完全后，蒸干溶剂，得粗品3.22g，液相含量92.6％，粗品用异丙醚重结晶，过滤，烘干后得白色晶体3.00克，液相纯度98.6％，收率89.1％。
产物结构验证：
1HNMR(δ,ppm,400MHz,CDCl3):3.7(s,6H,-CH3)；6.8-7.6(m,6H,Ar-H).
13CNMR(δ,ppm,100MHz,CDCl3):55.2；92.8；107.6；110.1；118.8；112.8；113.2；114.3；118.8；120.3；141.2；152.2；152.7；155.8.
实施例3：化合物A3的制备
将3.16克5-硝基-3-[5-硝基-2-羟苯基]苯并呋喃-2-(3氢)-酮(0.01摩尔)，10毫升二氯乙烷和1.43克氯化亚砜(0.012摩尔)加入到装有搅拌，温度计和尾气吸收的100毫升四口瓶中，升温到90℃反应3h，液相跟踪至反应完全后，蒸干溶剂，得粗品3.53g，液相含量94.1％，粗品用异丙醚重结晶，过滤，烘干后得白色晶体3.21克，液相纯度98.2％，收率87.1％。
产物结构验证：
1HNMR(δ,ppm,400MHz,CDCl3):7.2-8.4(m,6H,Ar-H).
13CNMR(δ,ppm,100MHz,CDCl3):90.5；108.8；114.7；116.1；116.4；117.6；118.9；125.8；127.1；139.6；140.0；152.9；155.8；160.1.
实施例4-8：不同温度制备化合物A3(R为硝基)
制备方法同实施例3，区别在于：调整反应温度，并检测其对反应收率的影响，统计如表2所示。
表2采用不同的反应温度时的效果对照表
实施例 反应温度，℃ 粗品含量，％ 产品量，g 粗品收率，％
4 70 82.3 2.99 68.0
5 80 88.9 3.21 78.8
6 90 94.1 3.62 94.1
7 100 93.6 3.63 93.9
8 110 90.8 3.01 75.5
分析：反应温度控制在80-100℃时，反应能够平稳的进行，随着反应温度的提高，收率会有明显的提高，当反应温度控制在80-100℃时，效果为最佳。
实施例9-11：不同溶剂制备化合物A3
制备方法同实施例3，区别在于：选择不同溶剂，并检测其对反应收率的影响，统计如表3所示。
表3采用不同的反应溶剂时的效果对照表
实施例 溶剂 用量，ml 粗品含量，％ 产品量，g 粗品收率，％
9 甲苯 15 90.3 3.26 81.3
10 二氯乙烷 15 94.2 3.54 92.1
11 四氯化碳 15 87.6 2.98 72.1
通过表3可以看出：采用上述三种溶剂，相同添加量时，都可以获得较好的产品收率；相对来讲，效果优秀率依次为二氯乙烷＞甲苯＞四氯化碳。
应用实施例12：化合物对供试虫的毒性试验
分别在24孔组织培养板中的加入不同浓度(0、0.1、0.5、1、10、100、1000μmol/L)的化合物，加入量为100μL，每种化合物重复5个孔。静置0.5h后，分别接种各供试虫的初孵幼虫，每孔接入幼虫10头。在人工气候室中培养，4d后检查供试虫死亡率并计算半数致死浓度(LC50)。培养室温度(25±2)℃，相对湿度(65±5)％；光照强度为(1500±500)lx，光照距离为(45±5)cm，光照时间为12h/d。
表4不同化合物的杀虫效果
化合物编号 半数致死浓度(LC50,μmol/L)
A1 69.5±11.8
A2 2.5±0.3
A3 34.7±7.6
根据半数致死浓度(LC50，μmol/L)的计算结果可知，三种化合物都表现为良好的半数致死浓度，其中化合物A2具有最佳的杀虫效果，显著优于其他两种结构的化合物。
以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，但本发明创造具体实施不局限于上述这些说明。

Claims (4)

1.一种杀虫剂先导化合物，其特征在于，其结构式如式Ⅰ所示：
Figure FDA0002957395130000011
式中：R选自氨基、甲氧基、硝基中的一种。
2.一种杀虫剂先导化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以5-R基-3-[5-R基-2-羟苯基]苯并呋喃-2-(3氢)-酮为原料，在惰性有机溶剂存在下，与二氯亚砜反应制备化合物(Ⅰ)；反应式如下：
Figure FDA0002957395130000012
所述有机溶剂选自二氯乙烷、四氯化碳、甲苯中的任意一种，
反应温度为80-100℃。
3.根据权利要求2所述的一种杀虫剂先导化合物的合成方法，其特征在于：反应时间为2-4h。
4.一种杀虫剂先导化合物的应用方法，其特征在于：具有式Ⅰ结构的化合物可应用于杀虫剂的制备应用，
Figure FDA0002957395130000013
式中：R选自氨基、甲氧基、硝基中的一种。
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