CN1504471A - 硫代磷酰胺类杀虫剂的衍生物 - Google Patents

硫代磷酰胺类杀虫剂的衍生物 Download PDF

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Abstract

本发明对甲胺磷结构进行改造，提出一系列甲胺磷的衍生化合物，相对甲胺磷更具有药效和对提高对人畜的安全性。其结构通式为右式：R1＝CH3，CH2CH3，正－CH2CH2CH3，异丙基R2＝CH3，CH2CH3，正－CH2CH2CH3，异丙基R3＝H，CH3，R4＝CCl3CO－，CF3CO－，CBr3CO－，CI3CO－，CH2FCO－，CHF2CO－，CH2BrCO－，CHBr2CO－，CH2ClCO－，CHCl2CO－，CH2ICO－，CHI2CO－，CF3C(OH)H－，CBr3C(OH)H－，CI3C(OH)H－，CH2FC(OH)H－，CHF2C(OH)H－，CH2FC(OH)H－，CHF2C(OH)H－，CH2BrC(OH)H－，CHBr2C(OH)H－，CH2Cl C(OH)H－，CHCl2 C (OH)H－，CH2IC(OH)H－，CHI2C(OH)H－及R1，R2不同时为CH3时，R3＝H，CH3，R4为CH3CO－R1，R2不同时为CH3时，R3＝H，CH3，R4为CCl3CO－。

Description

硫代磷酰胺类杀虫剂的衍生物
                                    技术领域
本发明提出一系列新的具有杀虫效力并能代替高毒杀虫剂甲胺磷的O，S-二取代硫代衍生物。这些化合物为具有杀虫、杀菌、和除草的活性物质。属于农用化学品领域。
                                    背景技术
甲胺磷是一种广谱的杀虫剂，发明于上世纪60年代，纯品熔点为32℃，采用甲基氯化物通氨得到。一般纯度不高为液态。从一发明该药起就发现其虽然药效很好，却对人、畜等哺乳动物毒性较大。为高毒农药，但由于成本低廉，不易产生抗药性。深受广大农户的欢迎。在2000年的国际市场调查中，销售额居第六位。近年来，由于对食品安全性的考虑，以及国际上对甲胺磷农药残留量的要求，因此国际上强烈要求全面禁止生产和使用甲胺磷农药。因而对甲胺磷结构进行新的研究，主要的专利思想是对O，S-取代物进行不对称的改造，但未见有商品化。而另外一种改造思路是对胺基进行修饰，如乙酰化，推出著名的品种乙酰甲胺磷，但要达到甲胺磷同样的害虫防治效果，则成本要提高二倍以上。最近有国内的专利报道，对甲胺磷结构进行三氯乙酰化，也能得到一个新的甲胺磷衍生物，但药效并不能明显地提高。本专利的思想是：结合胺基上的酰化和O，S-取代基的不对称改造，提出一系列化合物，并进行合成，以合成出一系列的高效低毒农药。初步发现其具有较好的应用前景。
                                 发明内容
本发明目的是：为了克服原有甲胺磷产品及同类衍生物的缺陷，结合不对称改造和引入含氟等其他卤族元素，提出的一系列对有害病虫草害具有活性的甲胺磷衍生物。
具体的制备过程是以甲胺磷原药与三氟乙酰氯或三氟乙酐(或三卤代乙酰氯，三卤代乙酐，含氟、氯、溴、碘。或单卤代，二卤代物)发生酰化反应。反应方程式如下：
Figure A0214842700041
                   反应式(一)
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H.n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。当R1，R2不同时为CH3时，还包括X＝Y＝H.化合物(I)中R1＝R2＝CH3时，即为甲胺磷。
以原有的甲胺磷原药为原料，与三氟乙醛(或三卤代乙醛，含氟、、溴、碘。或单卤代，二卤代物)发生缩合反应。反应方程式如下：
Figure A0214842700042
                    反应式(二)
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H.n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。其中不包括X＝Cl，R1＝R2＝CH3，且n＝3。化合物(I)中R1＝R2＝CH3时，即为甲胺磷。
或以甲胺磷生产过程中的原料三氯硫磷为原料，通过与一种醇类的方应，如，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇。然后再与不同的或相同的醇类进行进一步的反应。再通氨，或加入氨水，再催化转位，得到O，S不对称取代结构的甲胺磷衍生物。然后以上述的方法继续反应得到专利提出的产品。具体的化学反应方程式如下：
Figure A0214842700051
                    反应式(三)
然后按照反应(一)和反应(二)的反应方式进行反应。
其中R1，R2同上述。
还可以对以上合成的产品N-位置上通过与硫酸二甲酯或碘甲烷反应进行甲基化改造。以碱性物质为催化剂。如氢氧化钠。甲基化最好采用硫酸二甲酯。具体的方程式为：
Figure A0214842700052
                    反应式(四)
其中该式中，X＝F，Cl，Br，I. Y＝H. n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。其中包括X＝Cl，R1＝R2＝CH3，且n＝3。
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H. n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。当R1，R2同时为CH3时，还包括X＝Y＝H。
本发明是以甲胺磷产品为原料，或利用原甲胺磷生产工艺转产。因此对国内外甲胺磷企业技术改造、产品升级较具意义。本专利提出的目标产品还具有以下几个特点：
本发明中提出的化合物结构是以传统的甲胺磷为先导物质，在结构中结合氟元素，在一定程度上可降低甲胺磷农药的毒性，并能保持原有的对昆虫的毒力。本发明专利提出的化合物由于不对称结构而具有手性，在一定程度上改善了甲胺磷的各种应用性能，具有广泛的前景。
由于有机磷类化合物对昆虫的作用机制为抗胆碱酯酶，而取代基吸电性越强，磷酸酯抗胆碱酯酶活性越高。含氟农药一般对昆虫外表皮的渗透力较强。产品为结晶状固体易于提纯、加工成各种剂型和复配。
                               具体实施方式
                                  实验1
制备过程是以甲胺磷原药与三氟乙酰氯或三氟乙酐(或三卤代乙酰氯，三卤代乙酐，含氟、氯、溴、碘。或单卤代，二卤代物)发生酰化反应。反应方程式如下：
Figure A0214842700061
                    反应式(一)
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H. n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。当R1，R2不同时为CH3时，还包括X＝Y＝H.化合物(I)中R1＝R2＝CH3时，即为甲胺磷。具体操作如下举例：
将101g甲胺磷(0.5mol，含量：70％)和二氯甲烷150ml一同投入到500ml三口烧瓶中，同时加入催化剂，冰浴冷却到0-5℃下，搅拌下慢慢滴加三氟乙酰氯76g(0.55mol，含量：96％)，滴完后保持搅拌约30分钟，然后升温至30℃左右搅拌反应2小时。反应至终点后，加入到冰水中降解未反应的酰氯，水洗，用碳酸钠水溶液调至中性，无水硫酸钠干燥，过滤，脱除溶剂，冷却结晶，过滤，烘干得成品110g。同样的方法可制得：R1＝R2＝-CH3，C2H5，正-CH2CH2CH3，异丙基。R3＝H，R4＝CCl3CO-，CF3CO-，CBr3CO-，CI3CO-，CH2FCO-，CHF2CO-。
                                  实验2
以原有的甲胺磷原药为原料，与三氟乙醛(或三卤代乙醛，含氟、、溴、碘。或单卤代，二卤代物)发生缩合反应。反应方程式如下：
Figure A0214842700062
                    反应式(二)
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H. n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。其中不包括X＝Cl，R1＝R2＝CH3，且n＝3。化合物(I)中R1＝R2＝CH3时，即为甲胺磷。具体操作如下举例：
将101g甲胺磷(0.5mol，含量：70％)和二氯甲烷150ml一同投入到500ml三口烧瓶中，同时加入催化剂，搅拌下慢慢滴加三氟乙醛56g(0.55mol，含量：96％)，搅拌回流反应约4小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，冷却结晶，过滤、烘干得成品100g。同样的制法可得到R1＝R2＝-CH3，C2H5，正-CH2CH2CH3，异丙基。R3＝H，R4＝CF3C(OH)H-，CBr3C(OH)H-，CI3C(OH)H-，CH2FC(OH)H-，CHF2C(OH)H-。
                                  实验3
以三氯硫磷为原料，通过与一种醇类的方应，如，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇。然后再与不同的或相同的醇类进行进一步的反应。再通氨，或加入氨水，再催化转位，得到O，S不对称取代结构的甲胺磷衍生物。然后以上述的方法继续反应得到专利提出的产品。具体的化学反应方程式如下：
                 反应式(三)
然后按照反应(一)和反应(二)的反应方式进行反应。其中R1，R2同上述。具体的操作如下：
将三氯硫磷投入到500ml三口烧瓶中，以苯为溶剂，低温滴加入甲醇，加完后搅拌反应4小时，然后低温滴加入无水乙醇，加完后继续搅拌约4小时，然后冰浴冷却，通氨气，
控制温度在10-15℃，溶液浓缩，固体残留物质加碘甲烷加热回流6小时，真空浓缩得到不对称的甲胺磷衍生物。再参考实验1、2可得到一系列不对称的产品。
                                 实验4
还可以对以上合成的产品N-位置上通过与硫酸二甲酯或碘甲烷反应进行甲基化改造。以碱性物质为催化剂。如氢氧化钠。甲基化最好采用硫酸二甲酯。具体的方程式为：
               反应式(四)
其中该式中，X＝F，Cl，Br，I. Y＝H. n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。其中包括X＝Cl，R1＝R2＝CH3，且n＝3。
Figure A0214842700073
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H. n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。当R1，R2同时为CH3时，还包括X＝Y＝H.
将上述方法制备的化合物中，加入催化剂，硫酸二甲酯，加热回流反应即可得到相应的N-甲基化物。

Claims (3)

1.硫代磷酰胺类杀虫剂的衍生物，其特征在于以下结构的化合物：
Figure A0214842700021
R1＝CH3，CH2CH3，正-CH2CH2CH3，异丙基.R2＝CH3，CH2CH3，正-CH2CH2CH3，异丙基.R3＝H，CH3，.R4＝CCl3CO-，CF3CO-，CBr3CO-，CI3CO-，CH2FCO-，CHF2CO-，CH2BrCO-，CHBr2CO-，CH2ClCO-，CHCl2CO-，CH2ICO-，CHI2CO-，CF3C(OH)H-，CBr3C(OH)H-，CI3C(OH)H-，CH2FC(OH)H-，CHF2C(OH)H-.CH2FC(OH)H-，CHF2C(OH)H-，CH2Br C(OH)H-，CHBr2C(OH)H-，CH2ClC(OH)H-，CHCl2C(OH)H-，CH2IC(OH)H-，CHI3C(OH)H-.及R1，R2不同时为CH3时，R3＝H，CH3，R4为CH3CO-.R1，R2不同时为CH3时，R3＝H，CH3，R4为CCl3CO-.
2.如权利要求1所述的硫代磷酰胺类杀虫剂的衍生物其特征在于制备方法是：
以甲胺磷原药与三氟乙酰氯或三氟乙酐(或三卤代乙酰氯，三卤代乙酐，含氟、氯、溴、碘。或单卤代，二卤代物)发生酰化反应。反应方程式如下：
                   反应式(一)
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H.n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。当R1，R2不同时为CH3时，还包括X＝Y＝H.化合物(I)中R1＝R2＝CH3时，即为甲胺磷。
以原有的甲胺磷原药为原料，与三氟乙醛(或三卤代乙醛，含氟、、溴、碘。或单卤代，二卤代物)发生缩合反应。反应方程式如下：
                   反应式(二)
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H.n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。其中不包括X＝Cl，R1＝R2＝CH3，且n＝3。化合物(I)中R1＝R2＝CH3时，即为甲胺磷。
或以甲胺磷生产过程中的原料三氯硫磷为原料，通过与一种醇类的方应，如，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇。然后再与不同的或相同的醇类进行进一步的反应。再通氨，或加入氨水，再催化转位，得到O，S不对称取代结构的甲胺磷衍生物。然后以上述的方法继续反应得到专利提出的产品。具体的化学反应方程式如下：
Figure A0214842700024
                 反应式(三)
然后按照反应(一)和反应(二)的反应方式进行反应。
其中R1，R2同上述。
还可以对以上合成的产品N-位置上通过与硫酸二甲酯或碘甲烷反应进行甲基化改造。以碱性物质为催化剂。如氢氧化钠。甲基化最好采用硫酸二甲酯。具体的方程式为：
                 反应式(四)
其中该式中，X＝F，Cl，Br，I. Y＝H.n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。其中包括X＝Cl，R1＝R2＝CH3，且n＝3。
其中：X＝F，Cl，Br，I. Y＝H.n＝1，2，3.R1＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。R2＝CH3，C2H5，正丙基，异丙基。当R1，R2同时为CH3时，还包括X＝Y＝H。
3.如权利要求1所述的硫代磷酰胺类杀虫剂的衍生物，其特征在于制备杀虫剂，杀菌剂，除草剂。
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