CN105712973B

CN105712973B - 一种吡唑酰胺类化合物及其应用

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Publication number: CN105712973B
Application number: CN201410722390.3A
Authority: CN
Inventors: 杨辉斌; 英君伍; 宋玉泉; 于海波; 李轲轲; 张宇; 李斌
Original assignee: Shenyang Sinochem Agrochemicals R&D Co Ltd
Current assignee: Shenyang Sinochem Agrochemicals R&D Co Ltd
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2018-07-31
Anticipated expiration: 2034-12-02
Also published as: CN105712973A

Abstract

本发明属于农用杀虫剂领域，涉及一种吡唑酰胺类化合物及其应用。化合物如通式I所示：

Description

一种吡唑酰胺类化合物及其应用

技术领域

本发明属于农用杀虫剂领域，涉及一种吡唑酰胺类类化合物及其应用。

背景技术

由于杀虫剂在使用一段时间后，害虫会对其产生抗性，因此，需要不断发明新型的和改进的具杀虫活性的化合物和组合物。同时，随着人们对农畜产品等日益增长的需要和对环境保护的日益重视，也一直需要使用成本更低、对环境友好的新的杀虫剂。

US2005/0075372A1公开了化合物KC₁(结构如下所示)，在10ppm的浓度下对秋夜蛾等害虫具有高的防治效果。该化合物已被开发为商品化杀虫剂，通用名为氯虫苯甲酰胺。

在现有技术中，如本发明所示的吡唑酰胺类化合物的制备及其杀虫活性未见公开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吡唑酰胺类类化合物及其应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种吡唑酰胺类化合物，如通式I所示：

式中：

R₁选自卤素或C₁-C₆烷基；

R₂选自CN、卤素或C₁-C₆烷基；

R₃选自卤素、C₁-C₆烷基、C₁-C₆卤代烷基、C₁-C₆烷氧基、C₁-C₆卤代烷氧基、C₃-C₆烯氧基或C₃-C₆炔氧基；

R₄选自卤素；

R₅、R₆分别选自H、卤素、C₁-C₆卤代烷基、C₁-C₆卤代烷氧基、C₃-C₆烯氧基或C₃-C₆炔氧基；

X选自O、S、SO或S(O)₂；

本发明进一步优选的化合物为，通式I中：

R₁选自卤素或C₁-C₆烷基；

R₂选自CN或卤素；

R₃选自卤素、C₁-C₆烷基、C₁-C₆卤代烷基或C₁-C₆烷氧基；

R₄选自卤素；

R₅、R₆分别选自H或卤素；

X选自O、S、SO或S(O)₂；

本发明更进一步优选的化合物为，通式I中：

R₁选自F、Cl、Br或甲基；

R₂选自CN、F、Cl或Br；

R₃选自F、Cl、Br、CF₃或CH₃O；

R₄选自Cl；

R₅、R₆分别选自H或Cl；

X选自O、S、SO或S(O)₂。

上面给出的通式I化合物的定义中，汇集所用术语一般定义如下：

烷基是指直链或支链形式，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基等。卤代烷基是指烷基被一个或多个卤原子取代的基团，如氯乙基、三氟甲基等。烷氧基是指烷基末端连有氧原子的基团，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基等。卤代烷氧基是指烷基被一个或多个卤原子取代，末端连有氧原子的基团。烯氧基是指烯基末端连有氧原子的基团。炔氧基是指炔基末端连有氧原子的基团。卤素是指氟、氯、溴、碘。

本发明的通式I化合物可由如下的方法制备，反应式中各基团定义同前。

通式II化合物与通式III化合物在适宜的溶剂中、温度为-10℃到回流温度下反应0.5-48小时制得通式I化合物。适宜的溶剂选自己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、THF、二氧六环、DMF或二甲基亚砜等。

通式III化合物(吡唑甲酰氯及其相应的原料羧酸)的制备可以参考Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2005,15,4898-4906、WO03/015519A1、WO2008/072745A1及WO2009/010260A2中的操作进行。

通式II化合物的制备方法如下：

通式II化合物可由通式IV化合物在适宜的溶剂中与通式V化合物(有市售，也可自制，制备方法参见J.Peptide Res.56,2000,283-297)在温度为-10℃到回流温度下反应0.5-48小时制得。适宜的溶剂选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、DMF、THF或二氧六环等。加入碱类物质，如三乙胺、吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠等对反应有利。

通式IV化合物的制备可参见Bioorganic&Medicinal Chemistry,(2003),11,1769–1780、Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2005,15,4898-4906、Tetrahedron Letters,1991,32,3263-3264。

其中，通式II化合物(R₁或R₂为卤素)也可由通式II化合物(R₁或R₂为H)在适宜的溶剂中与卤化试剂在温度为-10℃到回流温度下反应0.5-48小时制得。溶剂可选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、DMF、THF或二氧六环等，卤化试剂可选自氯气、液溴、N-氯代丁二酰亚胺、N-溴代丁二酰亚胺或N-碘氯代丁二酰亚胺等。

表1列出了部分通式I化合物的结构和物理性质。

表1

化合物

R₁

R₂

R₃

R₄

R₅

R₆

X

外观

熔点(℃)

1

Cl

Br

Cl

H

S

黄色固体

136-138

2

Cl

H

S

白色固体

135-137

3

CH₃

Cl

Br

Cl

H

S

白色固体

140-142

4

Cl

CN

Br

Cl

H

S

5

CH₃

CN

Br

Cl

H

S

6

Cl

Br

Cl

H

SO₂

7

Cl

Br

Cl

H

SO

8

Cl

Br

Cl

H

O

白色固体

142-143

9

Cl

H

O

白色固体

141-142

10

Cl

H

S

黄色固体

138-140

11

Cl

Br

Cl

H

S

黄色固体

139-142

12

CH₃

Cl

H

S

黄色固体

155-156

13

Cl

Br

F

Cl

H

S

黄色固体

145-148

14

Cl

CN

Br

Cl

H

S

白色固体

143-144

15

CH₃

CN

Br

Cl

H

S

16

Cl

Br

Cl

H

O

17

Cl

Br

Cl

H

SO₂

白色固体

136-139

18

Cl

Br

Cl

CF₃

H

S

19

Cl

Br

Cl

S

黄色固体

166-168

部分化合物的¹H NMR(300MHz)数据如下：

化合物1:9.31(s,1H),8.44(dd,1H),7.87(dd,1H),7.36(dd,1H),7.34(d,1H),7.27(d,1H),7.25(s,1H),6.99(s,1H),3.03(m,2H),2.28(s,3H),1.71(s,3H)。

化合物2:9.34(s,1H),8.40(dd,1H),7.82(dd,1H),7.39(s,1H),7.29(dd,1H),7.13(m,3H),3.06(d,1H),2.96(d,1H),2.28(s,3H),1.68(s,3H)。

化合物3:9.68(s,1H),8.41(dd,1H),7.83(dd,1H),7.38(dd,1H),7.25(s,1H),7.16(s,1H),7.15(s,1H),6.88(s,1H),3.06(d,1H),3.02(d,1H),2.26(s,3H),2.13(s,3H),1.70(s,3H)。

化合物8:10.49(s,1H),8.85(s,1H),8.44(dd,1H),8.06(dd,1H),7.73(d,1H),7.55(dd,1H),7.46(d,1H),7.44(s,1H),3.66(d,1H),3.35(s,3H),3.29(d,1H),1.50(s,3H)。

化合物9:10.51(s,1H),8.88(s,1H),8.45(dd,1H),8.09(dd,1H),7.80(d,1H),7.57(dd,1H),7.48(d,1H),7.38(s,1H),4.02(d,1H),3.66(d,1H),3.37(s,3H),1.49(s,3H)。

化合物10:9.26(s,1H),8.39(d,1H),7.87(d,1H),7.42(d,1H),7.30(d,1H),7.17(s,1H),6.81(s,1H),3.04(s,2H),2.28(s,3H),1.72(s,3H)。

化合物11:10.60(s,1H),9.08(s,1H),8.56(d,1H),8.45(d,1H),7.84(d,1H),7.51(d,1H),7.48(s,1H),3.09(d,1H),2.73(d,1H),2.20(s,3H),1.57(s,3H)。

化合物12:9.72(s,1H),8.37(d,1H),7.85(d,1H),7.21(s,1H),7.19(d,1H),7.15(d,1H),6.81(s,1H),3.05(s,2H),2.26(s,3H),2.14(s,3H),1.71(s,3H)。

化合物13:9.43(s,1H),8.28(d,1H),7.58(dd,1H),7.30(s,1H),7.24(s,1H),7.23(d,1H),7.18(d,1H),3.04(s,2H),2.26(s,3H),1.69(s,3H)。

化合物14:9.45(s,1H),8.40(d,1H),7.89(d,1H),7.82(d,1H),7.73(d,1H),7.11(s,1H),6.81(s,1H),3.14(d,1H),3.03(d,1H),2.28(s,3H),1.78(s,3H)。

化合物17:9.11(s,1H),8.36(d,1H),7.86(d,1H),7.75(s,1H),7.32(d,1H),7.29(d,1H),7.16(s,1H),3.89(d,1H),3.58(d,1H),3.05(s,3H),1.94(s,3H)。

化合物19:9.41(s,1H),7.95(s,1H),7.40(d,1H),7.30(s,1H),7.29(d,1H),6.86(s,1H),3.06(m,2H),2.27(s,3H),1.73(s,3H)。

一种所述的通式I化合物作为制备用于控制虫害的农用杀虫剂。

一种杀虫组合物，含有所述的通式I所示化合物为活性组分和其农业、林业或卫生上可接受的载体；组合物中活性组分的重量百分含量为1-99％。

一种控制虫害的方法，将所述的杀虫组合物以每公顷10克到1000克的有效剂量施于需要控制的害虫或其生长的介质上。

现已发现，同已知的苯甲酰胺类化合物相比，本发明通式I所示的吡唑酰胺类化合物具有意想不到的高杀虫活性。因此，本发明还包括通式I化合物作为农用杀虫剂用于控制虫害的用途。

本发明还包括以通式I化合物作为活性组分的杀虫组合物。该杀虫组合物中活性组分的重量百分含量在1-99％之间。该杀虫组合物中还包括农业、林业、卫生上可接受的载体。

本发明的组合物可以制剂的形式施用。通式I化合物作为活性组分溶解或分散于载体中或配制成制剂以便作为杀虫剂使用时更易于分散。例如：这些化学制剂可被制成可湿性粉剂或乳油。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虫害的方法：将本发明的杀虫组合物施于所述的害虫或其生长介质上。通常选择的较为适宜有效量为每公顷10克到1000克。

对于某些应用，例如在农业上可在本发明的杀虫组合物中加入一种或多种其它的杀菌剂、杀虫剂、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。

具体实施方式

下列合成实例、生测试验结果可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。

合成实例

实例1、化合物1的制备

(1)、1-甲硫基-2-丙酮的合成

向反应瓶中加入氯丙酮(5克，54毫摩尔)，加入乙醇(50毫升)，滴加(18.6克，22％)甲硫醇钠(4.1克，59毫摩尔)水溶液，室温搅拌12小时，减压蒸尽溶剂，得棕色油状物。向残余物中加入二氯甲烷(100毫升)，水(50毫升)分液萃取，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂，得棕色油状物4克，收率：71％。

¹H NMR(300MHz,CDCl₃):3.20(s,2H),2.31(s,3H),2.08(s,3H)。

(2)、2-氨基-2-甲基-3-(甲硫基)丙腈的合成

向反应瓶中加入加入氨水(400毫升，3.43摩尔)，加入***(21克，476毫摩尔)，搅拌溶解，加入1-甲硫基-2-丙酮(21克，476毫摩尔)的乙醇溶液(50毫升)，加入氯化铵(22.9克，476毫摩尔)，室温搅拌48小时。用二氯甲烷3×200毫升萃取反应液，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂，得粗品42.6g黄色油状物，收率：68.7％。

¹H NMR(300MHz,CDCl₃):2.86(d,1H),2.67(d,1H),2.33(s,3H),2.15(s,2H),1.55(s,3H)。

(3)、2-氨基-3,5-二氯-N-(2-氰基-1-(甲硫基)丙烷-2-基)苯甲酰胺的合成

向100毫升反应瓶内加入2-氨基-3,5-二氯苯甲酸(1.0克，4.85毫摩尔)、氯化亚砜(2.3克，19.4毫摩尔)，混合物加热回流3小时，减压蒸尽溶剂，得红褐色油状物。

向反应瓶中加入2-氨基-2-甲基-3-(甲硫基)丙腈(0.75克，5.8毫摩尔)、10毫升四氢呋喃，滴加上步产物的四氢呋喃溶液(10毫升)。室温搅拌12小时，蒸去溶剂，加入乙酸乙酯(300毫升)，水(150毫升)分液萃取，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂，残余物柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯:石油醚＝1:3)，得0.3克黄色固体，收率：20％。

¹H NMR(300MHz,CDCl₃):7.37(d,1H),7.25(d,1H),6.55(s,1H),6.13(s,2H),3.31(d,1H),3.12(d,1H),2.32(s,3H),1.86(s,3H)。

(4)、化合物1的合成

向反应瓶中加入2-氨基-3,5-二氯-N-(2-氰基-1-(甲硫基)丙烷-2-基)苯甲酰胺(0.34克，1.1毫摩尔)、10毫升乙腈，滴加3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酰氯(0.34克，1.1毫摩尔，其制备参见WO03/015519)的乙腈溶液(5毫升)。回流反应2小时，蒸去溶剂，加入乙酸乙酯(150毫升)，水(50毫升)分液萃取，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂，残余物柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯:石油醚＝1:3)，得0.15克黄色固体，收率：18％。

实例2、化合物8的制备

(1)、1-甲氧基-2-丙酮的合成

向反应瓶中加入氯丙酮(5克，54毫摩尔)，加入甲醇(50毫升)，滴加27％甲醇钠的甲醇溶液(22克)，室温搅拌12小时，减压蒸尽溶剂，得无色油状物。向残余物中加入二氯甲烷(100毫升)，水(50毫升)分液萃取，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂，得无色油状物3.5克，收率：73％。

(2)、2-氨基-2-甲氧基-3-甲基丙腈的合成

向反应瓶中加入加入氨水(100毫升，858毫摩尔)，加入***(11克，227毫摩尔)，搅拌溶解，加入1-甲氧基-2-丙酮(20克，227毫摩尔)的乙醇溶液(20毫升)，加入氯化铵(12克，227毫摩尔)，室温搅拌48小时。用二氯甲烷3×200毫升萃取反应液，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂，得粗品12g黄色油状物，收率：46％。

¹H NMR(300MHz,CDCl₃):3.47(d,1H),3.46(s,3H),3.29(d,1H),2.05(s,2H),1.44(s,3H)。

(3)、2-氨基-3,5-二氯-N-(2-氰基-1-(甲氧基)丙烷-2-基)苯甲酰胺的合成

向100毫升反应瓶内加入2-氨基-3,5-二氯苯甲酸(5.0克，24.2毫摩尔)、氯化亚砜(11.5克，97.1毫摩尔)，混合物加热回流3小时，减压蒸尽溶剂，得红褐色油状物。

向反应瓶中加入2-氨基-2-甲基-3-(甲氧基)丙腈(3.3克，29.1毫摩尔)、100毫升四氢呋喃、三乙胺(2.4克，26.7毫摩尔)，滴加上步产物的四氢呋喃溶液(20毫升)。室温搅拌12小时，蒸去溶剂，加入乙酸乙酯(300毫升)，水(150毫升)分液萃取，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂，残余物柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯:石油醚＝1:3)，得4.6克黄色固体，收率：62％。

¹H NMR(300MHz,CDCl₃):8.13(d,1H),7.85(d,1H),6.85(s,1H),6.33(s,2H),3.71(d,1H),3.41(s,3H),3.34(d,1H),1.66(s,3H)。

(4)、化合物8的合成

向反应瓶中加入2-氨基-3,5-二氯-N-(2-氰基-1-(甲氧基)丙烷-2-基)苯甲酰胺(0.4克，1.3毫摩尔)、10毫升乙腈，滴加3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酰氯(0.45克，1.4毫摩尔，其制备参见WO03/015519)的乙腈溶液(5毫升)。回流反应2小时，将反应液倒入饱和碳酸氢钠水溶液中，有固体析出，过滤得灰色固体，净置干燥用乙腈重结晶得灰白色固体0.4克，收率：46％。

实例3、化合物17的制备

(1)、2-氨基-3,5-二氯-N-(2-氰基-1-(甲磺酰基)丙烷-2-基)苯甲酰胺的合成

向反应瓶中加入间氯过氧苯甲酸(0.82克，4.7毫摩尔)，加入乙醇(20毫升)，冰水浴降至0℃，滴加20％碳酸钾的水溶液(6.5克)，搅拌20分钟，加入2-氨基-3,5-二氯-N-(2-氰基-1-(甲硫基)丙烷-2-基)苯甲酰胺(1克，3.1毫摩尔，其制备参见实施例1)的乙醇溶液，搅拌2小时。加入乙酸乙酯(100毫升)，水(50毫升)分液萃取，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，残余物柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯:石油醚＝1:3)，得0.3克黄色固体，收率：27％。

¹H NMR(300MHz,CDCl₃):8.29(s,1H),7.38(d,2H),6.24(s,2H),3.47(d,1H),3.22(d,1H),2.84(s,3H),2.08(s,3H)。

(2)、化合物17的合成

向反应瓶中加入2-氨基-3,5-二氯-N-(2-氰基-1-(甲磺酰基)丙烷-2-基)苯甲酰胺(0.3克，0.79毫摩尔)、10毫升乙腈，滴加3-溴-1-(3,5-二氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酰氯(0.31克，0.88毫摩尔，其制备参见WO03/015519)的乙腈溶液(5毫升)。回流反应2小时。将反应液倒入饱和碳酸氢钠水溶液中，有固体析出，过滤得灰色固体，净置干燥用乙腈重结晶得灰白色固体0.3克，收率：51％。

实例4、化合物19的制备

(1)、化合物19的合成

向反应瓶中加入2-氨基-3,5-二氯-N-(2-氰基-1-(甲硫基)丙烷-2-基)苯甲酰胺(0.25克，0.8毫摩尔，其制备参见实施例1)、10毫升乙腈，滴加3-溴-1-(3,5,6-三氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酰氯(0.31克，0.8毫摩尔，其制备参见WO03/015519)的乙腈溶液(5毫升)。回流反应2小时，蒸去溶剂，加入乙酸乙酯(150毫升)，水(50毫升)分液萃取，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂，残余物柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯:石油醚＝1:3)，得0.15克黄色固体，收率：28％。

另，表1中的其他化合物可参见上述合成实施例制备获得。

生物活性测定结果

实例5、杀虫活性的测定

5.1杀小菜蛾活性的测定

采用喷雾法。选温室培养的甘蓝叶片，除去表面腊质层，用打孔器打成直径为3cm的圆形叶碟，按试验设计从低剂量到高剂量的顺序，用airbrush手动喷雾机将配制好的药液均匀喷于叶片正反面，置于放有滤纸的直径为6cm的培养皿中，自然阴干后接入整齐的健康试虫(3龄)，每处理10头，设清水处理为空白对照。将处理后的试材置于一定条件的观察室中，72小时后调查死活虫数，计算死亡率。

部分供试的化合物中，下列化合物在浓度为600ppm时对小菜蛾的防治效果较好，死亡率大于或等于80％：1、2、3、8、9、10、11、12、13、14、17、19。

部分供试的化合物中，下列化合物在浓度为100ppm时对小菜蛾的防治效果较好，死亡率大于或等于80％：1、2、3、8、9、10、11、13、14、17、19。

按照以上方法，选取化合物1和已知化合物KC₁进行了杀小菜蛾活性的平行测定。试验结果见表2。

表2：部分本发明化合物与KC₁杀小菜蛾活性比较(死亡率，％)

化合物	毒力回归方程	LC₅₀(mg/L)	置信区间
				1	Y＝7.06+1.95X	0.09	0.05-0.12
KC₁	Y＝6.16+1.83X	0.23	0.12-0.34

5.2杀粘虫活性的测定

采用喷雾法。选温室栽培的新鲜玉米中部叶片剪成3cm小段，按试验设计从低剂量到高剂量的顺序，将配制好的药液均匀喷于叶片正反面，置于放有滤纸的直径为6cm的培养皿中，自然阴干后接入整齐的健康试虫(3龄)，每处理10头，设清水处理为空白对照。将处理后的试材置于一定条件的观察室中，72小时后调查死活虫数，计算死亡率。

部分供试的化合物中，下列化合物在浓度为600ppm时对粘虫的防治效果较好，死亡率大于或等于80％：1、2、3、8、9、10、11、12、13、17、19。

部分供试的化合物中，下列化合物在浓度为100ppm时对粘虫的防治效果较好，死亡率大于或等于80％：1、2、3、8、9、10、11、12、17。

Claims

1.一种吡唑酰胺类化合物，如通式I所示：

I

式中：

R₁选自F、Cl、Br或甲基；

R₂选自CN、F、Cl或Br；

R₃选自F、Cl、Br、CF₃或CH₃O；

R₄选自Cl；

R₅、R₆分别选自H或Cl；

X选自O、S、SO或S(O)₂。

2.按照权利要求1所述的化合物，其特征在于，通式I中：

R₁选自F、Cl、Br或甲基；

R₂选自CN、F、Cl或Br；

R₃选自Cl、Br或CF₃；

R₄选自Cl；

R₅、R₆分别选自H；

X选自O、S、SO或S(O)₂。

3.一种按照权利要求1所述的通式I化合物作为农用杀虫剂用于控制虫害的用途。

4.一种杀虫组合物，含有如权利要求1所述的通式I所示化合物为活性组分和农业、林业或卫生上可接受的载体，组合物中活性组分的重量百分含量为1-99%。

5.一种控制虫害的方法，其特征在于：将权利要求4所述的组合物以每公顷10克到1000克的有效剂量施于需要控制的害虫或其生长的介质上。