WO2011153865A1

WO2011153865A1 - 具有生物活性的3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4,4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物和制备方法

Info

Publication number: WO2011153865A1
Application number: PCT/CN2011/072321
Authority: WO
Inventors: 柳爱平; 任叶果; 黄路; 裴晖; 胡志彬; 林雪梅; 成四喜; 黄明智; 祝小星; 韦天龙
Original assignee: 湖南化工研究院
Priority date: 2010-06-12
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2011-12-15
Also published as: CN101928271B; CN101928271A

Description

具有生物活性的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-醇及其衍生物和制备方法【技术领域】

本发明涉及具有杀虫、杀螨、杀真菌生物活性的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3- 烯 -4-醇及其衍生物和它们的制备方法。

【背景技术】

害虫、害螨、病菌的防治在实现高效农业的过程中非常重要。同时害虫、害螨、病菌的防治在林、牧、副、渔以及公共卫生中也很重要。虽然市场上已有很多害虫、害螨、病菌防治剂，但是由于市场的不断扩大以及害虫、害螨、病病的抗性、药物的使用寿命及药物的经济性等问题和人们对环境日益重视，需要科学家们不断研究，进而开发出新的高效、安全、经济和具有不同作用方式的杀虫、杀螨、杀菌剂品种。

拜耳公司在 DE 19901943和 EP 0528156中公开了式（P ) 所示的具有杀虫、杀螨活性的螺环季酮酸类化合物，式（P ) 中， X， Y, Z是烷基，卤素，烷氧基。通过对该类化合物的进一步研究，拜耳公司相继开发了式（P-i) 所示的螺螨酯，式（P-ii) 所示的螺甲螨酯和式 (P-iii) 所示的螺虫乙酯，式（P-i) 所示螺螨酯，式（P-ii) 所示螺甲螨酯和式（P-iii) 所示螺三个商品化农药品种。

为设计并合成具有更好、更广谱生物活性，同时又更经济的新螺酯类化合物，我们将单取代的苯乙酸即 2-甲基苯乙酸代替螺虫乙酯、螺螨酯、螺甲螨酯中的双取代苯乙酸，同时将硫、氧或卤素的羧酸衍生物引入螺环季酮酸结构中，设计并合成未见文献报道的具有式（I ) 所示的具有杀虫、杀螨活性的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇及其衍生物。其中部分化合物（如 02等）显示出较螺螨酯、螺甲螨酯更理想的经济性和更高的杀虫、杀螨或杀真菌生物活性。

【发明内容】

本发明提供了式（I )所示的具有杀虫、杀螨、杀真菌生物活性的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1- 氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇及其衍生物和它们的异构体：

其巾：

^R X

为 H或

X C、 S、 S=0;

R是如下所示的取代基:

：

本发明的化合物可以一种或多种立体异构体的形式存在。各种异构体包括对映体、非对映异构体、几何异构体。

本发明还涉及一种防治害虫、害螨的含有生物有效量的式（I)化合物和至少一种另外的选自表面活性剂、固体稀释剂和液体稀释剂的组合物。

本发明还涉及一种防治害虫、害螨的含有生物有效量的式（I)化合物和有效量的至少一种另外的生物活性化合物或制剂的组合物。

本发明还涉及一种防治害虫、害螨的方法，包括将生物有效量的式（I)化合物接触害虫或其环境。同时也涉及这样一种害虫、害螨防治方法，害虫、害螨或其环境用生物有效量的式（I) 化合物或含有式（I) 化合物和生物有效量的至少一种另外的化合物或制剂的混合物进行接触来防治害虫。

本发明的式（I) 化合物具有广谱活性：有的化合物可用于防治各种作物上诸如棉叶螨、桔全爪螨的各种螨类；有的化合物可用于防治各种作物上诸如粘虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、叶蝉、蚜虫的各种有害昆虫，而且有的化合物对某些靶标害虫、害螨具有很高的生物活性使得在很低的剂量下就可以获得很好的效果。

鉴于化合物的经济性和生物活性，本发明优选的式（I)化合物是：

本发明优选的组合物是含有上述优选化合物的组合物。优选的方法是使用上述优选化合物的方法。

本发明用表 1列出上述优选的式（I ) 化合物（01 ) 〜（15 ) 来进一步说明本发明，但并不限定本发明。本发明中所给熔点均未经校正，表 1 中所有化合物在 LC-MS (APCI, Pos) (Agilent 1100 Series LC/MSD)和 GC-MassCEI， 70eV, m/z)中均可观察到其分子离子峰。表 1化合物的 1H NMR (Varian INOVA-300 spectrometer )是用 tetramethylsilane (TMS) 作内标。

表 1 :

本发明的式（I) 所示的化合物可以通过下面所示的反应式 1得到，反应式 1中的（II) 可以通过下面所示的反应式 2得到，反应式 2中的（IV) 可以通过反应式 3得到。其中的取代基除特别指明外均如前所限定。

反应式 1:

式（I) 的化合物可以这样来制备（反应式 1 ): 在合适的溶剂如二氯甲烷或甲苯中，于 -5〜55°C，在合适的碱如三乙胺、吡啶存在下，用式（II ) 所示的化合物和相应的式（III ) 所示的酰氯反应，加入合适的催化剂如 4-二甲胺基吡啶（DMAP) 可加快反应或提高反应收式（II) 的化合物可以这样来制备（反应式 2): 在无溶剂或合适的溶剂如甲苯中，氯化亚砜与邻甲基苯乙酸（n-a)，在体系回流温度下反应，脱去溶剂得邻甲基苯乙酰氯（Π-b); 在合适溶剂中如甲苯、苯中，加入合适的催化剂如 4-二甲胺基吡啶，用上述所得的邻甲基苯乙酰氯（Π-b)与式（IV)所示的化合物于体系回流条件下反应得式（Π-c); 在合适的溶剂如吡啶中，于 10〜50°C用合适的碱如氢氧化钾、氢氧化钠处理上述所得的式（Π-c) 化合物，再用 5%〜20%的盐酸处理即得式（Π) 化合物。

式（IV) 的化合物可以参考文献 [US 6861391B1]按反应式 3制得。

具体合成方法在下面的实施例中有更详细的阐述。

本发明提供的式（I)化合物，具有生物活性且有的化合物具有很好的生物活性. 特别是在农业、园艺、花卉和卫生害虫、害螨的防治方面表现出高活性。这里所述的有害生物包括，但不仅限于此：

有害昆虫：直翅目如蜚蠊，缨翅目如棉蓟马、稻蓟马、瓜蓟马，同翅目如叶蝉、飞虱、蚜虫，鳞翅目如东方粘虫、斜纹夜蛾、小菜蛾、甜菜夜蛾、粉纹夜蛾，菜青虫，膜翅目如叶蜂幼虫，双翅目如伊蚊、库蚊、蝇；

有害螨类：蜱螨目如桔全爪螨、棉叶螨、二点叶螨；本发明提供的式（I)化合物，对于控制害虫和螨是有效的。通常使用 5-5000ppm的式（I) 化合物，将其分散在水或其它液状载体中，施于植物、作物或作物生长的土壤里，可有效地防止作物遭受虫和 /或螨的侵害。

单独使用本发明的式（I ) 化合物时，对控制虫和 /或螨是有效的，它们也可以与其他生物化学物质一起使用，这些生物化学物质包括其他杀虫剂、杀线虫剂和杀螨剂。

以本发明提供的（I)化合物，作为有效成份的农用制剂，可以制成所希望的任何一种剂型如干的压縮颗粒、易流动混合剂、粒剂、可湿性粉剂、水分散粒剂、可乳化的浓縮物、粉剂、粉状浓縮物、微乳胶、悬浮剂、乳油、水乳剂、可溶性液剂、水剂、可分散液剂，适宜的助剂包括载体（稀释剂）和其它辅助剂如展着剂、乳化剂、湿润剂、分散剂、粘着剂和分解剂。这些制剂中含有同惰性的、药理学可接受的固体或液体稀释剂混合了的本发明的化合物。

例如：本发明的可湿性粉剂、粉剂和粉末浓縮物，可以通过将重量约 5-30%的式（I) 化合物，同重量约 5-30%的固体阴离子表面活性剂一起碾磨而制备。一种合适的阴离子表面活性剂是磺基琥珀酸钠的二辛基酯。这些制剂中也使用重量 40%-90%的惰性固体稀释剂，如滑石、高岭土、硅藻土、石灰石、硅酸盐等。

压縮颗粒的制备是将大约等量的如 5-30份式（I)化合物和固体表面活性剂以及约 40-90 份的石膏一起碾磨，然后混合物再压縮为约 10-100目（1.676-0.152mm) 大小或更大的颗粒。

本发明配方中所使用的固体表面活性剂不仅有阴离子的磺基琥珀酸钠的二辛基苯酯，还有非离子型环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物。

易流动剂可就地与水溶液一起施用。

式（I) 固体制剂可以同其它杀虫剂结合使用，可以作为多组分混合物使用，或者顺序地使用。

同理，式（I) 的液体制剂也可以同其它杀虫剂结合使用，可以在容器中混合或以液体喷雾剂方式分别依次施用。本发明的液体喷洒剂配方中应含有约 50-5000ppm 的有效式（I) 化合物。

本发明的组合物的实例也可以是可湿性粉剂、粉剂、颗粒剂和液剂，可乳化的浓縮剂、乳剂、悬浮浓縮剂、气雾剂和烟雾剂。可湿性粉剂通常含 15， 25， 50重量活性成分，且通常除固体惰性载体外，还含有 3-10%重量分散剂，必要时可加入 0-10%重量稳定剂和 /或其它添加剂如渗透剂和粘着剂。粉剂通常可成型为具有与可湿性粉剂相似的组成但没有分散剂的粉剂浓縮剂。粒剂通常制成具有 10-100 目（1.676-0.152mm) 大小，且可用成团或注入技术制备。通常，粒剂含 0.5-50%重量的活性成分和 0-10%重量添加剂如稳定剂、表面活性剂、缓释改良剂。可乳化浓縮剂除溶剂外，必要时可含有共溶剂， 1-50%W/V 活性成分， 2-20%W/V 乳化剂和 0-20%W/V其它添加剂如稳定剂、渗透剂和腐蚀抑制剂，悬浮浓縮剂通常含有 10-75% 重量的活性成分、 0.5-15%重量的分散剂、 0.1-10%重量的其它添加剂如消泡剂、腐蚀抑制剂、稳定剂、渗透剂和粘着剂。

水分散剂和乳剂，例如通过用水稀释按照本发明的可湿性粉剂或浓縮物得到的组合物，也列入本发明的范围。所指乳剂包括油包水和水包油两种。

以下结合实施例对本发明作进一步说明，实施例中的收率均未经优化。

【具体实施方式】

实施例 1

本实施例说明表 1中化合物 01的制备方法。

( ll-a ) ( ll-b ) ( ll-c ) ( II ) No. 01

1-氰基环戊醇（IV-b ) 的制备向装有恒压滴液漏斗、温度计、机械搅拌的三颈瓶中加入环戊酮（20.0g)，开启搅拌，冰浴控温 -10°C〜15°C，分别将氰化钾 C18.6g溶于 34mL水)和硫酸氢钠（29.7g溶于 36mL水），于 -10°C〜15°C下，先滴加三分之一的氰化钠水溶液，再滴加三分之一的硫酸氢钠水溶液，滴加时间分别为 15min，监测反应体系的 pH值 3-4，搅拌反应 lh后，再分别重复上述操作二次，反应结束后静置分层，用乙酸乙酯萃取三次，合并有机层，无水 NaS0₄干燥，于旋转蒸发仪上浓縮，得到浅黄色油状液体 19.6g，收率为 74.2%。

1-羟基环戊基甲酸乙酯（IV)制备向带有温度计、两口连接管、通气装置、机械搅拌的三颈瓶中加入 1-氰基环戊醇（19.6 g) 和乙醇（120 mL)，低温浴槽冷却至 -15°C〜- 10°C，通入氯化氢气体（55g )达到饱和状态，控温 0°C下继续搅拌 2 h，再保持温度在 15°C〜25°C，搅拌反应 12 h，反应结束后用氮气赶走多余的氯化氢气体，于旋转蒸发仪上蒸除乙醇，用 50 mL水溶解残余物，室温（20°C )下搅拌 1.5〜2 h，甲苯 30 mIX3萃取，甲苯层干燥后脱溶得到浅黄色液体产物 21.7g，含量 92.2%，收率 71.8 %。

2-甲基苯乙酰氯 (Π-b)的制备在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的 250 mL三口烧瓶中加入 2-甲基苯乙酸（15.1g)、氯化亚砜 (29.8 g )和甲苯（120 ML) ，充分溶解后，加热至回流温度反应 3-6小时，减压蒸馏脱除甲苯及过剩的二氯亚砜，得 2-甲基苯乙酰氯红褐色油状透明液体 13.5g，含量 97.0%，收率 77.2%。

1-(2-(2-甲基苯基) -乙酰氧基) -环戊基甲酸乙酯 (II-c)的制备向装有机械搅拌、冷凝管、恒压滴液漏斗的三颈烧瓶中加入 1-羟基环戊基甲酸乙酯 (9.6g)、甲苯（50mL)、 4-二甲胺基吡啶（1.32g)，开启搅拌，室温下滴加上一步所得的邻甲基苯乙酰氯（13.5g)的甲苯溶液（20mL)，滴完后加热至体系回流并反应 12h。反应结束后降至室温，抽滤，于旋转蒸发仪上脱除甲苯，得产物粗品 15.0g，收率 85.2%。

3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-醇（表 1中 01化合物）的制备将上一步所得的 1-(2-(2-甲基苯基) -乙酰氧基） -环戊基甲酸乙酯 15.0 g溶于 60mL 吡啶中，加入

KOH(5.6g)，室温下反应 4h，反应完后，将反应混合物缓慢滴加到盐酸（10%)中，调至 PH=3〜4，室温下搅拌 30min，加乙酸乙酯萃取，脱溶，得褐色油状物，用石油醚 /乙酸乙酯重结晶，得类白固体 10.2g，收率 80.8%， m.p. 167.4〜169.6°C， 1H NMR(CDC1₃， 300 MHz) 1.837-2.034 (m, 8H, 环戊基 H), 2.241 (s, 3H, CH₃), 7.157-7.295 (m, 4H, Ph H), 9.706 (br, 1H, OH);LC-MS(Pos M+) m/z) calc: 245, found: 245. 实施例 2

1中化合物 02的制备方法。

3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]- 壬 -3-烯 -4-基-氯代特戊酸酯的合成（表 1中 No.02) 在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的 100 mL的三口烧瓶中加入按实施例 1方法制备的 3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇 (0.49 g )，二氯甲烷（40 ml)和三乙胺 (0.3g )，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷（10 ML) 的氯代特戊酰氯 (0.42g )，滴毕，室温反应 3-5小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓縮，硅胶柱层析纯化 (石油醚:乙酸乙酯 10:1 )得标题化合物 0.35 g，含量 95.5 %，收率 45.8%。类白固体熔点： 95.5〜98.2°C . 1H NMR (CDC1₃) 1.171 (s, 6H， C(CH₃)₂)， 1.847-2.088 (m， 8H，环戊基 H)， 2.289 (s_: 3H, PhCH₃), 3.547 (s, 2H, CH₂C1)， 7.065-7.265 (m， 4H， PhH);LC-MS(Pos M+) m/z) calc: 363, found: 363. 实施例 3

本实施例说明表 1中化合物 03的制备方法。

2-甲硫基丙酸的制备室温搅拌下，将 2-氯丙酸（4.63g)滴加到 6%的 NaHC0₃ ( 60 ML) 水溶液中，反应至溶液中无气泡产生，于旋转蒸发仪上脱除大部分水，得 2-氯丙酸钠的水溶液，然后向其中加入二甲基甲酰胺（DMF， 20mL)和 20%的甲硫醇钠（20 ML)水溶液，升温至 80 °C，搅拌反应 10-20小时，冷却至室温后缓慢倾入水中（20-50 ML), 2N盐酸酸化至 PH=3-4，乙酸乙酯萃取，水洗有机相，无水 NaS0₄干燥，旋转蒸发仪上浓縮，得 2-甲硫基丙酸液体 3.96g，收率 76%。

2-甲硫基丙酰氯的制备向 lOOmL单颈烧瓶中加入 2-甲硫基丙酸（5.0 g， 41.6 mmol)、二氯甲烷（30mL)、二甲基甲酰胺（5滴），冰浴下滴加草酰氯（6.50g， 51.18 mmol), 30min 滴加完毕，自然升温至室温，搅拌反应过夜，于旋转蒸发仪上脱除溶剂及过量的草酰氯，得 2-甲硫基丙酰氯 5.25g。

3- (2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]- 壬 -3-烯 -4-基 -2-甲硫基丙酸酯的制备（表 1 中 No.03 ) 在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的 100 mL的三口烧瓶中加入按实施例 1方法制备的 3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇 (2.50 g )，二氯甲烷（40 ml) 和三乙胺 (3.0g )，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷（10 ML)的 2-甲硫基丙酰氯 (1.79g )，滴毕，室温反应 3-5小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓縮，硅胶柱层析纯化得标题化合物 1.46 g，含量 95.0%，收率 39.12%。类白固体熔点： 68.9〜69.4°C . 1H NMR (CDCls) 1.343 (d, J=7.2 HZ, 3H, CH₃)， 1.711 (s, 3H, SCH₃)， 1.843-2.065(m, 8H， cyclopentyl), 2.298 (s, 3H, CH₃), 3.323 (q, J=7.5 HZ, 1H, CH)， 7.149-7.253(m, 4H， phenyl); LC-MS(Pos M+) m/z) calc: 347, found: 347. 实施例 4

1中化合物 04的制备方法。

2-甲硫基 -2甲基丙酰氯的制备 2-甲硫基 -2甲基丙酸的制备向装有温度计、冷凝管、恒压滴液漏斗的 lOOmL三颈烧瓶中加入 20%的甲硫醇钠水溶液（41.2 g) ，冰水浴下，将 2-溴 -2-甲基丙酸（6.68g) 溶于 20mL 水后，滴加到上述溶液中， 25min滴加完毕，在 10〜15°C反应 3h后，室温下反应过夜，反应完毕后，缓慢滴加 20M1浓盐酸，调至 Ph=3〜4，反应混合物用 20mL乙醚萃取三次， 20mL氯仿萃取二次，合并有机层，无水 NaS0₄干燥，于旋转蒸发仪上浓縮，得浅黄色的液体 4.01 g，收率 75.0%。

参照实施例 1的相应方法，制备 2-甲硫基 -2甲基丙酰氯。

3- (2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-基 -2-甲硫基 -2-甲基丙酸酯的合成（表 1 中 No.04) 在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的 100 mL的三口烧瓶中加入按实施例 1方法制备的 3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇 (2.50 g )，二氯甲烷（40 ml)和三乙胺 (3.0g ), 充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷（10 ML) 的 2-甲硫基 -2-甲基丙酰氯 (2.00g )，滴毕，室温反应 3-6小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓縮，硅胶柱层析纯化得标题化合物 1.74 g，含量 95.0%，收率 44.9%。黄色粘液。 .¹ NHR (CDC1₃) (CDCls) 1.425 (s, 6H， 2CH₃), 1.607 (s, 3H, SCH₃)， 1.838-2.053(m, 8H， cyclopentyl H)， 2.319 (s， 3H, CH₃), 7.147-7.252(m, 4H， phenyl); GC-MS(M+) m/z) calc: 360, found: 360 实施例 5

1中化合物 05的制备方法。

3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-基-环丙基甲酸酯的合成（表 1中 No.05) 在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的 100 mL的三口烧瓶中加入按实施例 1方法制备的 3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇 (2.50 g )，二氯甲烷（40 ml)和三乙胺 (3.0g )，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷（10 ML) 的环丙基甲酰氯 (1.36g )，滴毕，室温反应 4-5小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓縮，硅胶柱层析纯化得标题化合物 1.28 g，含量 97.0%，收率 38.8%。类白固体熔点： δΙ.Ι δβ ¹ NHR (CDC1₃) (CDCI3) 1.171 (s， 6H， 2CH₃), 0.833-0.968 (m， 4H， cyclopropyl), 2.289 (s, 3H, CH3), 3.547 (s, 2H, CH₂), 7.065-7.259(m, 4H， phenyl); GC-MS(M⁺) m/z) calc: 312, found: 312。实施例 6 1中化合物 11的制备方法 ₍

参照实施例 1的相应方法，由 2-溴 -2甲基丙酸制备 2-溴 -2甲基丙酰氯。

3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-基 -2-溴 -2-甲基丙酸酯的制备（表 1 中 No.ll ) 在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的 100 mL的三口烧瓶中加入按实施例 1方法制备的 3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇 (2.50 g )，二氯甲烷（40 ml)和三乙胺 (3.0g )，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷（ 10 ML)的 2-溴 -2-甲基丙酰氯 (3.00g )，滴毕，室温反应 3-6小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓縮，硅胶柱层析纯化得标题化合物 1.68 g，含量 95.6%，收率 39.9%。类白固体熔点： 95.5-98.2 °C . NMR(CDC1₃) 1.820(s,6H,2CH₃), 2.022-2.081(m,8H, 环戊基 H)，2.264(s，3H，CH₃)， 7.065-7.260(m, 4H,Ph-H); LC-MS(Pos M⁺) m/z) calc: 393, found: 393. 实施例 7

1中化合物 14的制备方法。

3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-基 -甲基磺酸酯的制备（表 1中 No.14) 在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的 100 mL的三口烧瓶中加入按实施例 1方法制备的 3-(2- 甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇 (2.50 g )，二氯甲烷（40 ml)和三乙胺 (3.0g )，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷（10 ML) 的甲基磺酰氯 (1.86g )，滴毕，室温反应 3-6小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓縮，硅胶柱层析纯化得标题化合物 1.68 g，含量 95.6%，收率 39.9%。类白固体熔点： 98.8〜100.4 °C . 1H NMR (CDC1₃) 1.880-2.054 (m， 8H，环戊基 H)， 2.302 (s, 3H, CH₃)， 2.613 (s, 3H, CH₃)， 7.248-7.353 (m， 4H， Ph H); LC-MS(Pos M⁺) m/z) calc: 323, found: 323. 实施例 8 1中化合物 15的制备方法 ₍

3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]- 壬 -3-烯 -4-基 -2,2-二甲基丁酸酯的合成（表 1 中 No.15 )

在配有磁力搅拌器、温度计和冷凝管的 100 mL三口烧瓶中加入按实施例 1方法制备的

3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇 (2.50 g )，二氯甲烷（40 ml) 和三乙胺 (0.60 g )，充分溶解搅拌，冰浴条件下滴加溶于二氯甲烷（10 ML) 的 2，2-二甲基丁酰氯 P.16g )，滴毕，室温反应 4-5小时，将反应物水洗、饱和食盐水洗、无水硫酸镁干燥，浓縮，硅胶柱层析纯化（石油醚:乙酸乙酯 15: 1 )得标题化合物 1.51 g，含量 96.1%，收率 41.5 %。类白固体熔点： 66.1〜 69.6 °C . 1H NMR (CDC1₃) 0.569-0.645 (t， 3H, CH₃)， 1.074(s, 6H， 2*CH₃)，1.463〜1.556(q， 2H, CH₂)， 1.813〜2.028(m， 8H，环戊基 H)， 2.279(s,3H,CH₃), 7.069-7.262 (m，4H， Ph H); LC-MS(Pos M+) m/z) calc: 343, found: 343. 实施例 9

参考实施例 1〜实施例 8，合成本发明中的其它化合物. 实施例 10

制备悬浮剂：先将 2-6%的润湿分散剂稀释于 4-10%的防冻剂中，并向该溶液中缓缓加入一定量的水，然后在高速剪切刀搅拌下，依次加入 5-80%的本发明提供的式（I )活性化合物， 0.01-0.05%防腐齐 IJ， 0.01-0.05%消泡剂和增稠剂等。最后倾入砂磨机中进行碾磨，再加入溶剂至体积。使用时可用水稀释至所需任何浓度。实施例 11

制备浓縮乳剂：先将一定配比的水、表面活性剂、抗冻剂、消泡剂、增稠剂和防腐剂混合在一起组成均一水相，然后将本发明提供的式（I )化合物、合适溶剂以及乳化剂、共乳化剂混合使其成为均匀油相。最后在高速搅拌下将均匀油相与水相混合即可制成浓縮乳剂。使用时可用水稀释至所需任何浓度。实施例 12

3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-基-氯代特戊酸酯（表 1中 No.02 ) 10%悬浮剂的制备

先将 5份合适的表面活性剂如萘磺酸钠甲醛縮合物，二丁基萘磺酸钠甲醛縮合物稀释于 5 份适宜的防冻剂如乙二醇，丙三醇中，并向该溶液中缓缓加入水，在快速搅拌下依次加入 10份本发明提供的活性化合物 3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-基 -氯代特戊酸酯（表 1中 Νο.02) 及其它适宜助剂如防腐剂（苯甲酸或甲醛等）、消泡剂（有机硅酮）和增稠剂（黄原酸胶或羧甲基纤维素等），碾磨，最后加入剩余溶剂至体积。对所合成化合物进行了杀虫、杀螨，杀菌和除草活性试验，现列出部分实验结果。

实施例 13 对粘虫 Mythimna separata) 的生物活性评价

Potter喷雾法: 称取适量本发明提供的 3-(2-甲基苯基) -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4- 醇或其衍生物，以 N， N-二甲基甲酰胺溶解，再加入少量吐温 80乳化剂，搅拌均匀，加入定量清水，配制成所需浓度，设清水为对照。取鲜嫩的玉米叶剪成大小基本一致的片段，放入事先垫有滤纸的培养皿（<D90mm) 中。然后在皿中接入粘虫 3龄幼虫 10头，放到 Potter喷雾塔下进行定量喷雾，喷药液量 lml，每浓度 3次重复。处理完毕，盖上皿盖，置于恢复室内培养，定期观察，于 72小时后检查记录试虫死亡情况，计算死亡率（％)，结果取平均值。活性相对于空白对照以百分比计，分为 A、 B、 C、 D四级，死亡率 100%-90%为 A级，死亡率 90%-70%为 B级，死亡率 70%-50%为 C级，死亡率 0%-50%为 D级。同时以式（P-i) 所示螺螨酯和 /或式（P-ii) 所示螺甲螨酯为标准对照，部分结果见表 2。

表 2 部分化合物在测试浓度为 1000 mg/L时对粘虫的活性化合物 02 03 08 11 13 15 螺螨酯螺甲螨酯死亡率 (％) 95 100 95 100 100 80 0 95 活性级别 A A A A A B D A 实施例 14 对粘虫 My thimna separata) 的生物活性评价

浸渍法: 称取适量本发明提供的 3- (2-甲基苯基） -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4-醇或其衍生物，以 N， N-二甲基甲酰胺溶解，再加入少量吐温 80乳化剂，搅拌均匀，加入定量清水，配制成所需浓度，设清水为对照。取鲜嫩的玉米叶剪成大小基本一致的片段，放入待测药液中浸渍 5〜10秒钟，取出晾干，置于已垫有滤纸的培养皿（cp9cm)中，每皿 5片叶碟，然后再挑入龄期基本一致的粘虫 3龄幼虫，每皿 10头，每浓度 3次重复。处理完毕，盖上皿盖，置于恢复室内，定期进行观察，于 48hr后检查并记载死活虫数，计算死亡率（％)，结果取平均值。活性相对于空白对照以百分比计，分为 A、 B、 C、 D四级，分级标准同实施例 13，部分结果见表 3。表 3 部分化合物在测试浓度为 400 mg/L时对粘虫的活性

化合物 02 03 08 11 13

死亡率 (％) 95 100 95 100 100

活性级别 A A A A A 实施例 15 对棉红蜘蛛 Tetmnychus urticae 的杀螨活性评价

方法如下：药剂配制同实施例 13，选择长势良好的豆苗接种红蜘蛛，待红蜘蛛定殖后，将带螨豆苗剪下于配制好的本发明提供的 3- ( 2-甲基苯基） -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，4]-壬 -3-烯 -4- 醇或其衍生物药液中浸渍 10秒，取出用滤纸吸去多余的药液，插于盛水烧杯中，于观察室内培养， 48小时后检查存活和死亡螨数，每株豆苗上有 100-200个螨。实验重复 3次。结果取平均值。活性相对于空白对照以百分比计，分为 A、 B、 C、 D四级，分级标准同实施例 13，同时以式（P-i)所示螺螨酯和 /或式（P-ii)所示螺甲螨酯为标准对照，部分结果见表 4〜表 7。

表 4 部分化合物在测试浓度为 500 mg/L时对棉红蜘蛛的活性化合物 01 02 03 04 05 06 07 08 活性级别 B A A B A A A B 化合物 09 10 11 12 13 14 15 螺螨酯活性级别 C A A B B A B A 表 5 部分化合物在测试浓度为 100 mg/L时对棉红蜘蛛的活性化合物 02 03 04 07 11 14 15 螺螨酯螺甲螨酯死亡率（％) 85 88 82 88 81 62 88 95 93 表 6 部分化合物在 1〜25 mg/L测试浓度下对棉红蜘蛛的活性（死亡率％) 化合物 02 03 04 07 11 15 螺螨酯螺甲螨酯

25 mg/L 1 83 83 1 79 68 1 1

10 mg/L 83 1 1 60 1 1 93 87

6. 25 mg/L 1 62 69 1 65 50 1 1

1 mg/L 82 1 1 27 1 1 52 38 注： " / "表示未测定表 7 部分化合物对棉红蜘蛛的复筛结果

化合物毒力回归式（Y=a+bx) 相关系数（r) LC₅₀(mg/L)

02 Y=4.5143+0.7250x 0.9141 4.6760

03 Υ=4.8876+0.2263χ 0.9563 3.14

04 Υ=5.0547+0.3407χ 0.9934 0.69

11 Υ=5.1888+0.8770χ 0.9670 0.61

14 Υ=4.0191+0.5856χ 0.9685 47.32

15 γ=4.9044+1.3163χ 0.9810 1.18 螺螨酯 Υ=4.9479+1.0358χ 0.9741 1.12 实施例 16 防治棉红蜘蛛 ( Tetmnychus urticae 的盆栽药效试验

方法如下：移栽大小均匀的蚕豆苗到口径 30cm 的塑料钵中，待苗长成的时候，把室内伺养的棉红蜘蛛接于蚕豆苗上，让其取食。每 1盆苗为一小区，每浓度重复 3次，随机排列，设清水为空白对照，共 36小区。施药之前在瓷钵内插上标签，调查并记录每株苗上棉红蜘蛛数目。调查完毕即刻用电动喉头喷雾器对 3钵苗同时进行喷雾，喷雾器工作压力为 O. lMpa, 喷孔直径 lmm，每一处理喷雾量 4ml。施药后第 1、 3、 7、 14、 21天调查残存虫口，根据以下公式计算防治效果，部分结果见表 8。

对照药前虫口 X处理药后虫口

防治效果（％) = (1 ) χ 100

对照药后虫口 X处理药前虫口

化合物 02与螺螨酯防治棉红蜘蛛盆栽试验结果（防效％)

供试药剂浓度 (ppm) 药后 1天药后 3天药后 7天药后 14天药后 21天

50 33.84 76.31 92.55 85.08 75.02

02 100 32.89 75.17 88.28 89.85 81.64

200 45.79 78.53 96.88 97.57 92.12

50 34.91 69.29 81.98 89.11 74.54 螺螨酯 100 51.59 78.50 92.95 96.32 92.08

200 47.13 77.81 96.16 98.20 94.05 实施例 17

对豆蚜（Aphis fabae) 的杀虫活性评价

方法如下：药剂配制同实施例 13，将豆蚜接于刚出土的豆苗上，每株接 20头以上，然后将豆苗连同试虫一起浸于本发明提供的 3- (2-甲基苯基） -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，5]-癸 -3-烯 -4- 醇或其衍生物药液药液中， 5秒钟后取出，吸去多余药液，插入吸水的海棉中，用玻管罩住， 24小时后检查存活和死亡虫数。重复 3次，结果取平均值。活性相对空白对照以百分比计，分为 A、 B、 C、 D四级，分级标准同实施例 13，同时以式（P-i) 所示螺螨酯和 /或式（P-ii) 所示螺甲螨酯为标准对照，部分结果见表 9和表 10。

表 9 部分化合物在测试浓度为 500 mg/1时对豆蚜 (Aphis fabae )的活性化合物 01 02 03 04 05 06 07

活性级别 A A A A A A A

化合物 08 09 11 12 15 螺螨酯螺甲螨酯活性级别 A B A C A A A 表 10部分化合物在测试浓度为 100 mg/1时对豆蚜 (Aphis fabae )的活性化合物 01 02 03 04 05 死亡率 (；％) 71 76 95 88 94

化合物 07 11 15 螺螨酯螺甲螨酯死亡率 (；％) 75 83 100 43 73 实施例 18 对油菜菌核病菌 Sclerotonia sclerotiomm ) 的杀菌活性

方法如下（含毒培养基法）： ( 1 )油菜菌核病菌 Sclerotonia sclewtiorum)菌种保存在冰箱 (4-8 °C)内，试验前 2-3天从试管斜面接种到培养皿内，在适宜温度下培养供试验用。（2 ) 称取适量本发明提供的 3- ( 2-甲基苯基） -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，5]-癸 -3-烯 -4-醇衍生物，以 N， N-二甲基甲酰胺溶解，再用水稀释至所需浓度 500mg/L。取 500mg/L药液 2mL，加入冷却至 45 °C的 38mL的马铃薯琼脂培养基 (PDA)中，配制成浓度为 25mg/L的含药培养基平板。（3 ) 从培养好的试验病菌菌落边缘取 6.5mm直径菌丝块，移至含药培养基上，每处理 4次重复。处理完毕，置于 28 °C的恒温生化培养箱中培养， 4天后测量菌落直径，计算生长抑制率。（4 ) 部分化合物表现出明显的杀菌活性，如化合物 10在 25mg/L浓度下对油菜菌核病菌的生长抑制率达 91%以上，而式（P-i)所示螺螨酯和式（P-ii)所示螺甲螨酯在 25mg/L浓度下对油菜菌核病菌的生长抑制率都为 0%。实施例 19对小麦白粉病 (Blumeria graminis 的杀菌活性

方法如下（盆栽法）： ( 1 )小麦白粉病 (Blumeria gmminis 用小麦苗保存孢子供试验用。 ( 2 )称取适量本发明提供的 3- ( 2-甲基苯基） -2-氧代 -1-氧杂螺 [4，5]-癸 -3-烯 -4-醇衍生物，以 N， N-二甲基甲酰胺溶解，再用水稀释至所需浓度 500mg/L。（3 )选用幼苗长至 2叶〜 3叶期的感病品种小麦苗，用喷雾法将 500mg/L化合物药液喷洒于小麦苗上，自然晾干，将发病小麦叶片上 24小时内产生的白粉病菌新鲜孢子均匀抖落接种于小麦苗上，每处理不少于 3盆，每盆 10株，保护性试验在药剂处理后 24小时接种，然后置适宜条件下培养。根据空白对照发病情况分级调查，计算防治效果。（4) 部分化合物表现出明显的杀菌活性，如化合物 02、 03、 04、 06、 07、 10等在 500 mg/L浓度下对小麦白粉病的防效达 50%以上，而式（P-i) 所示螺螨酯在 500 mg/L浓度下对小麦白粉病的防治效果为 0%，式（P-ii) 所示螺甲螨酯在 500 mg/L浓度下对小麦白粉病的防治效果为 60%。

Claims

禾 J 要

1. 具有生物活性的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-醇及其衍生物和异构体，其特征在于用通式（I) 表示：

R

X

Ο 为 Η或

X C、 S、 S=0;

( 35) ( 36 )

NH

2.根据权利要求 1所述的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-醇及其衍生物，其特征在于通式（I) 所示化合物的优选化合物是（01)、（02)、 (03) 、 (04) 、 (05) 、 (06) 、 7) 、 10) 、 (11) 、 12) 、 (13) 、 14) 、（15，它们的结构式如下：

(09) (10) (11 ) (12) (13) (14) (15)

3. 根据权利要求 1或 2所述的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-醇及其衍生物的制备方法，其特征在于在无溶剂或合适的溶剂如甲苯中，氯化亚砜与邻甲基苯乙酸 (Π-a), 在体系回流温度下反应，脱去溶剂得邻甲基苯乙酰氯（Il-b); 在合适溶剂中如甲苯、苯中，加入合适的催化剂如 4-二甲胺基吡啶，用上述所得的邻甲基苯乙酰氯（Π-b)与式（IV) 所示的化合物于体系回流条件下反应得式（II-c); 在合适的溶剂如吡啶中，于 10〜50°C用合适的碱如氢氧化钾、氢氧化钠处理上述所得的式（Π-c)化合物，再用 5%〜20%的盐酸处理即得 O 为 H的通式（I) 化合物即式（II) 化合物，式（IV) 化合物可用环戊酮为起，根据下述反应式，常规反应获得，

( ll-a ) ( ll- ) ( ll-c ) (II)

4. 根据权利要求 1或 2所述的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-醇及其衍生物的制备方法，其特征在于在合适的溶剂如二氯甲垸或甲苯中，于 -5〜55°C，在合适的碱如三乙胺、吡啶存在下，加入合适的催化剂如 4-二甲胺基吡啶（DMAP)可加快反应或提高

^R X

反应收率，用式（II) 所示的化合物和相应的式（III) 所示的酰氯反应，即得不为 H的通式（I) 化合物，

式中 R具有权利要求 1中所给定义。

5. 根据权利要求 1或 2所述的 3-邻甲基苯基 -2-氧代 -1-氧杂螺 [4,4]-壬 -3-烯 -4-醇及其衍生物的用途，其特征在于在 15〜375 克有效成分 /公顷用量下具有杀螨、杀虫、杀真菌生物活性。