CN114315671B

CN114315671B - 一种有机硫类化合物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114315671B
Application number: CN202110831212.4A
Authority: CN
Inventors: 李宁; 李先江; 柳英帅; 刘瑞宾; 刘祥伟; 盛国柱; 相效忠; 刘保红; 陈瑜; 冯睿杰; 崔迎蕊; 王世玲; 牛家杰; 刘军伟
Original assignee: Shandong Kangqiao Bio Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Kangqiao Bio Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2041-07-22
Also published as: CN114315671A

Abstract

本发明涉及一种有机硫类化合物及其制备方法和应用，属于农药的技术领域。表示为下述通式Ⅰ：

Description

一种有机硫类化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于农药的技术领域，具体涉及一种有机硫类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，农业害螨的防治变得越来越困难，主要原因在于害螨具有繁殖速度快，适应性强等特点，使得农业害螨对现有杀螨剂能够很快的产生抗性，其结果是化学杀螨剂的使用量越来越大。因此市场上急需开发出更加高效的新型杀螨剂。

目前市场上应用的杀螨剂主要有哒螨灵、吡螨胺、三唑锡、阿维菌素、螺螨酯、螺甲螨酯、联苯肼酯、丁氟螨酯、乙螨唑、乙唑螨腈、腈吡螨酯等。但是上述杀螨剂随着应用时间、次数的延长，抗性发展越来越严重，即使各药剂施用浓度越来越大，杀螨效果仍然不够理想。

已知于以上所提及的杀螨剂在螨虫防治时仍然具有较低的杀灭活性，严重的抗性、生产工艺复杂、污染大、成本较高等缺点。因此农业生产中仍然急需高效低毒，生产工艺简单，污染较小、成本较低，对抗性螨虫具有优良杀灭效果的新农药。

发明内容

针对现有杀螨剂杀螨活性差、抗性严重的问题，本发明提供一种有机硫类化合物及其制备方法和应用，以解决上述问题。

本发明人等为了开发具有上述理想特性的有害生物防治剂，合成了各种有机硫类化合物并对其生物活性进行了深入研究。结果发现，下述通式表示的有机硫类化合物对朱砂叶螨等为代表的叶螨类显示出卓越的效果，继续进行研究并完成了本发明。

一种有机硫类化合物，表示为下述通式Ⅰ：

或其可农用盐；

其中，

R₁选自氟代乙基；

R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立的选自氢、卤素、氰基、胺基、硝基、羟基、三氟甲基、三甲基硅基、C₁～C₁₀烷基、C₁～C₁₀烷氧基、C₁～C₁₀烷基羰基、C₁～C₁₀烷氧羰基、C₁～C₁₀烷硫基、C_1-C₁₀卤代烷基、C₃-C₈环烷基、C₁-C₁₀卤代烷氧基、C₁-C₁₀羰基、C₁-C₆烷氧基C₁-C₆烷基、C₁-C₆卤代烷氧基C₁-C₆烷基、C₃-C₈环烷基C₁-C₆烷基、C₂-C₆烯基、C₂-C₆卤代烯基、C₂-C₆炔基、C₂-C₆卤代炔基、C₁-C₆烷基磺酰基、C₁-C₆卤代烷基磺酰基、C₁-C₆烷基亚磺酰基、C₁-C₆卤代烷基亚磺酰基、C₁-C₆卤代烷硫基、C₁-C₆烷基硅基、芳基、芳基氧基、芳基C₁-C₆烷硫基、烷基、芳基磺酰基、芳基亚磺酰基、芳硫基、杂环、杂环C₁-C₆烷基或杂环氧基。

优选的，所述通式Ⅰ中：

R₁为2,2,2-三氟乙基、2,2-二氟乙基或2-氟乙基；

R₂为氢、氟、氯、溴、碘、氰基、硝基、三氟甲基、苯基、C₁～C₁₀直链烷基、异丙基或叔丁基；

R₃为氢、氟、氯、溴、碘、氰基、硝基、三氟甲基、苯基、C₁～C₁₀直链烷基、异丙基或叔丁基；

R₄为氢、氟、氯、溴、碘、氰基、羟基、胺基、硝基、三氟甲基、苯基、C₁～C₁₀直链烷基、异丙基、叔丁基、C₁～C₅直链烷氧基、叔丁氧基、C₁～C₅直链烷基羰基、C₁～C₅直链烷氧羰基、C₁～C₄直链烷硫基、三甲基硅基、苯氧基、苄氧基、三氟甲氧基；

R₅和R₆为氢。

优选的，所述通式Ⅰ中：

R₁为2,2-二氟乙基或2-氟乙基；

R₂为氢或氯；

R₃为氢；

R₄为氯、乙氧基或叔丁基。

优选的，所述通式Ⅰ选自以下化合物：

本发明部分通式Ⅰ化合物如表1所示，但本发明所包含的化合物绝非仅限于表中所列化合物。另外，表中的化合物编号参照下文中的记载。

本发明的有机硫类化合物所包括的化合物中，根据取代基的种类存在R-型和S-型的几何异构体的情况，本发明包括这些R-型、S-型或者以任意比例含有S-型和R-型的混合物。另外，在本发明包括的化合物中，存在由具有1个或2个以上的不对称碳原子和不对称硫原子而引起的光学异构体的情况，本发明包括所有的光学异构体、外消旋体或非对映体。

本说明书的表1中的以下表述分别表示如下基团。

Me：甲基

Et：乙基

tBu：叔丁基

CF3：三氟甲基

Ac：乙酰基

nPropyl：正丙基

isopropyl：异丙基

nButyl：正丁基

nPentyl：正戊基

nHexyl：正己基

nHeptyl：正庚基

nOctyl：正辛基

nNonyl：正壬基

nDecyl：正癸基

表1-化合物列表

本发明的式Ⅰ化合物可按照以下方案制备，其中，通式Ⅰ～通式Ⅴ中各基团定义如前所述，具体合成路线如下：

实施方法如下：

通式Ⅱ化合物在碱催化下与环氧环己烷反应生成通式Ⅲ化合物，进一步在溶剂中与氯化亚砜反应生成通式Ⅳ化合物，最后与通式Ⅴ醇类化合物在碱性条件下反应生成通式Ⅰ化合物。

优选的，所述碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、三乙胺、二异丙基乙基胺、吡啶等。

由于本发明通式Ⅰ化合物具有意想不到的高杀螨活性，因此本发明的技术方案还包括通式Ⅰ化合物在农业或者其他领域中用作制备杀螨剂药物的用途。尤其是，通式Ⅰ化合物对下述品种具有高活性(下述所列对象仅用来说明本发明，但非用来限定本发明)：叶螨科(朱砂叶螨、柑橘全爪螨、二斑叶螨、苹果全爪螨、神泽叶螨、山楂叶螨)、瘿螨科、走螨科、细须螨科等。

由于上述化合物的良好特性，可用于保护农业和园艺业重要的作物、家畜等害螨的伤害。

为获得理想效果，化合物的用量因各种因素而改变，例如所用化合物、预保护的作物、有害生物的类型、感染程度、施药方法、施药环境、施用剂型等。

每公顷施用15克到5公斤的化合物剂量能够提供充分的防治。

一种杀螨组合物，所述通式Ⅰ化合物作为活性成分，组合物中活性组分的重量百分含量为1～99％。

一种杀螨组合物，通式Ⅰ化合物作为活性组分溶解或分散于载体中或配置成制剂以便作为杀螨使用时更易于分散，所述组合物中活性组分的重量百分含量为1～99％。例如：这些活性物质可被制成可湿性粉剂、水分散粒剂、微乳剂、水乳剂或乳油等。在这些组合物中，至少加入一种液体或固体载体，并且当需要时可以加入适当的表面活性剂。

本发明的技术方案还包括防治害螨的方法：将本发明的杀螨组合物施于所述的害螨或其生长介质上。通常选择的较为适宜的有效量为每公顷30克到1000克，优选有效量为每公顷50克到300克。

一种防治无脊椎动物害虫的方法，包括用杀虫有效量的通式Ⅰ化合物处理害虫、其食物链、其栖息地或其繁殖地或害虫生长的植物、土壤。

对于某些应用，例如在农业上可在本发明的杀螨组合物中加入一种或多种其他的杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂或肥料等，由此可产生附加的优点和效果。

应当明确的是，在本发明的权利要求所限定的范围内，可进行各种变换和改动。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的化合物对农业害螨特别是柑橘全爪螨、朱砂叶螨显示出明显优于炔螨特的效果。

(2)本发明的化合物对于抗性农业害螨，特别是抗性柑橘全爪螨显示出卓越的防治效果。

(3)本发明的化合物对于农业害螨的抗性发展速度低于市场上常用杀螨剂。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1 2-(4-(叔丁基)苯氧基)环己基(2,2-二氟乙基)亚硫酸酯的制备(化合物170)

步骤一：2-(4-叔丁基苯氧基)环己醇的制备

于500ml圆底烧瓶中依次加入甲苯(50mL)、环氧环己烷(117.6g，1.2mol)、对叔丁基苯酚(150g，1mol)和氢氧化钠(4g，0.1mol)，搅拌状态下加热至108摄氏度反应，反应10小时后减压蒸馏除去剩余环氧环己烷和甲苯，反应液降温至50摄氏度后加入1L乙酸乙酯和1L水，萃取分液后水层再次加入500mL乙酸乙酯，分液后合并有机相，加入100g无水硫酸钠干燥后减压旋蒸，烘干后得白色固体226g，收率91.1％。

步骤二：2-(4-(叔丁基)苯氧基)环己基(2,2-二氟乙基)亚硫酸酯的制备(化合物170)

于50mL圆底烧瓶中加入10mL甲苯和氯化亚砜(1.3g，11mmol)，反应瓶冰浴降温后加入2-(4-叔丁基苯氧基)环己醇(2.48g，10mol)，继续搅拌反应5小时后于20摄氏度下减压旋蒸除去氯化氢和少量氯化亚砜，得到2-(4-叔丁基苯氧基)环己基-O-亚磺酰氯的甲苯溶液粗品。

另取一50mL圆底烧瓶，加入甲苯(10mL)、三乙胺(3.03g，30mmol)和2,2-二氟乙醇(0.91g，11mol)，反应瓶冰浴降温后缓慢滴加上述2-(4-叔丁基苯氧基)环己基-O-亚磺酰氯的甲苯溶液粗品，10min滴加完毕后于室温下继续搅拌反应1小时。反应液加入100mL乙酸乙酯、100mL水以及20mL饱和氯化铵溶液，萃取分液后有机相加入5g无水硫酸钠干燥，有机相旋蒸至干，柱层析纯化得近无色粘稠油状物2.78g，收率73.9％。

¹H-NMR(500MHz,CDCl₃):δ＝6.77-6.82(m,2H),7.16-7.23(m,2H),5.62-5.94(m,1H),4.45-4.52(m,1H),4.12-4.27(m,1H),3.82-3.91(m,1H),3.60-3.66(m,1H),2.01-2.09(m,2H),2.14-1.67(m,6H),1.88(s,9H)。

MS(m/z,ESI):399.14(m+Na)。

实施例2 2-(4-(叔丁基)苯氧基)环己基(2-氟乙基)亚硫酸酯的制备(化合物334)

按照实施例1中步骤二所述方法制备得到，性状：无色粘稠油状物。

¹H-NMR(500MHz,CDCl₃):δ＝7.25-7.28(m,2H),6.84-6.86(m,2H),4.32-4.58(m,3H),4.24-4.28(m,1H),4.13-4.16(m,2H),2.12-2.20(m,2H),1.73-1.76(m,2H),1.32-1.68(m,4H),1.28(s,9H).

MS(m/z,ESI)：381.15(m+Na)。

实施例3 2-(4-(叔丁基)苯氧基)环己基(2,2,2-三氟乙基)亚硫酸酯的制备(化合物6)

¹H-NMR(500MHz,CDCl3):δ＝7.25-7.31(m,2H),6.84-6.89(m,2H),4.48-4.58(m,1H),4.12-4.17(m,1H),3.94-3.96(m,1H),3.69-3.73(m,1H),2.02-2.15(m,2H),1.32-1.74(m,6H),1.29(s,9H).

MS(m/z,ESI)：417.13(m+Na)。

实施例4 2,2-二氟乙基(2-(4-甲氧基苯氧基)环己基)亚硫酸酯的制备(化合物186)

步骤一：2-(4-甲氧基苯氧基)环己醇的制备

按照实施例1中步骤一所述方法制备得到。

步骤二：2,2-二氟乙基(2-(4-甲氧基苯氧基)环己基)亚硫酸酯的制备(化合物186)

¹H-NMR(500MHz,CDCl₃):δ＝6.80-6.91(m,4H),5.77-6.25(m,1H),4.01-4.54(m,4H),3.78(s,3H),2.10-2.19(m,2H),1.70-1.78(m,2H),1.25-1.68(m,4H)。

MS(m/z,ESI):373.0(m+Na)。

实施例5 2,2-二氟乙基(2-(4-乙氧基苯氧基)环己基)亚硫酸酯的制备(化合物187)

步骤一：2-(4-乙氧基苯氧基)环己醇的制备

按照实施例1中步骤一所述方法制备得到。

步骤二：2,2-二氟乙基(2-(4-乙氧基苯氧基)环己基)亚硫酸酯的制备(化合物187)

¹H-NMR(500MHz,CDCl3):δ＝6.82-6.87(m,4H),5.76-6.15(m,1H),4.40-4.48(m,1H),3.97-4.26(m,5H),2.11-2.20(m,2H),1.68-1.78(m,2H),1.55-1.63(m,1H),1.25-1.48(m,6H).

MS(m/z,ESI):387.2(m+Na)。

实施例6 2,2-二氟乙基(2-(4-丁氧基苯氧基)环己基)亚硫酸酯的制备(化合物189)

步骤一：2-(4-丁氧基苯氧基)环己醇的制备

按照实施例1中步骤一所述方法制备得到。

步骤二：2,2-二氟乙基(2-(4-丁氧基苯氧基)环己基)亚硫酸酯的制备(化合物189)

¹H-NMR(500MHz,CDCl₃):δ＝6.78-6.84(m,4H),5.77-6.05(m,1H),4.39-4.49(m,1H),4.01-4.25(m,3H),3.93(t,J＝8.0Hz,2H),2.12-2.19(m,2H),1.24-1.66(m,10H),0.99(t,J＝9.0Hz,3H).

MS(m/z,ESI):415.2(m+Na)。

实施例7 2-(4-丁氧基苯氧基)环己基(2-氟乙基)亚硫酸酯的制备(化合物353)

¹H-NMR(500MHz,CDCl₃):δ＝6.80-6.91(m,4H),4.62-4.67(m,1H),4.14-4.56(m,5H),3.93(t,J＝8.0Hz,2H),2.14-2.17(m,2H),1.27-1.76(m,10H),0.99(t,J＝9.0Hz,3H).

MS(m/z,ESI):397.2(m+Na)。

制剂实施例1：40％化合物170乳油的配置

将40份化合物170溶解于13份油酸甲酯中，分别加入14份十二烷基苯磺酸钙和7份三苯乙烯酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚，然后加入甲基萘补充至100份。搅拌混合均匀可得40％化合物170的乳油。

制剂实施例2：40％化合物334乳油的配置

将40份化合物334溶解于13份油酸甲酯中，分别加入14份十二烷基苯磺酸钙和7份三苯乙烯酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚，然后加入甲基萘补充至100份。搅拌混合均匀可得40％化合物334的乳油。

应用例1

朱砂叶螨(Tetranychus)试验

将待测化合物用丙酮溶解，并用0.1％的吐温80溶液稀释至所需浓度，丙酮含量不超过5％。

将生长至两片真叶的菜豆苗去掉一片真叶，接种朱砂叶螨后调查基数，用手持喷雾器进行整株喷雾处理，每处理重复3次，处理后于恒温观察室观察，72h后调查活螨数量，计算死亡率。每次接种朱砂叶螨的数量为100～200只。

死亡率＝(接种虫数－药后活虫数)÷接种虫数×100％。

如下化合物在25ppm(25mg/L)下对朱砂叶螨显示出80％以上的死亡率。详见表2：

表2-朱砂叶螨(Tetranychus)试验数据

尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims

1.一种有机硫类化合物，表示为下述通式Ⅰ：

或其可农用盐；

其中，

R₁为2,2-二氟乙基或2-氟乙基；

R₂、R₃、R₅、R₆为氢；

R₄为氯、乙氧基或叔丁基。

2.一种制备如权利要求1所述的有机硫类化合物的方法，其特征在于，反应式如下：

实施方法如下：

通式Ⅱ化合物在碱催化下与环氧环己烷反应生成通式Ⅲ化合物，进一步在溶剂中与氯化亚砜反应生成通式Ⅳ化合物，最后与通式Ⅴ醇类化合物在碱性条件下反应生成如权利要求1所述的有机硫类化合物；反应式中R₁-R₆的定义如权利要求1中所述。

3.一种如权利要求1所述的有机硫类化合物在农业领域防治蜱螨目的应用。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述蜱螨目包括叶螨科、瘿螨科、走螨科、细须螨科。

5.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述防治蜱螨目的剂量为每公顷施用15克到5公斤的如权利要求1所述的有机硫类化合物。

6.一种杀螨组合物，其特征在于，以权利要求1所述的有机硫类化合物作为活性成分，组合物中活性组分的重量百分含量为1～99％，所述组合物的有效量为每公顷30克到1000克。

7.一种防治无脊椎动物害虫的方法，其特征在于，包括用杀虫有效量的活性化合物处理害虫、其食物链、其栖息地或其繁殖地或害虫生长的植物、土壤；所述活性化合物为如权利要求1所述的有机硫类化合物。