CN109206397B - 一种胡椒酸衍生物及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于杀虫剂、杀螨剂和杀菌剂领域,具体涉及一种胡椒酸衍生物及其制备和应用。结构如通式I所示,式中各取代基定义见说明书。通式I化合物具有优异的杀虫、杀螨和杀菌活性,可用于防治各种害虫、害螨或有害病菌。
Description
技术领域
本发明属于杀虫剂、杀螨剂和杀菌剂领域,具体涉及一种胡椒酸衍生物及其制备和应用。
背景技术
杀虫剂、杀螨剂或杀菌剂在使用一段时间后,对应的防治对象会对其产生抗性,所以需要不断研发新型或改进的杀虫剂、杀螨剂或杀菌剂,及其组合物。
以天然活性分子为先导进行结构修饰是医药和农药发现的一种重要途径。胡椒中天然活性成分胡椒酸作为先导进行农药发现研究报道较少。
US2014206727A1公开了杀虫化合物KC1(专利编号为化合物160)在100ppm浓度下对斜纹夜蛾和小菜蛾的活性均大于或等于70%。
US8853440B2公开了含4-七氟异丙基苯胺类杀虫化合物KC2(英文通用名:Broflanilide,专利编号为化合物3-1)和KC3(专利编号为化合物3-14)在1ppm浓度下对斜纹夜蛾和小菜蛾的活性均大于或等于70%。
本发明以天然产物胡椒酸为先导,通过引入适当的4-七氟异丙基苯胺类活性亚结构得到通式I化合物,并获得了意外好的生物活性结果。本发明所示的胡椒酸衍生物及其杀虫、杀螨剂和杀菌活性未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胡椒酸衍生物及其制备和作为杀虫剂、杀螨剂和杀菌剂的应用。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种胡椒酸衍生物,如通式I所示:
式中:
X1选自卤素;
X2选自H或卤素;
R选自H、C1-C3烷基或卤代C1-C3烷基;
Y1选自卤素或卤代C1-C3烷基;
Y2选自卤素或卤代C1-C3烷基。
本发明中较优选的化合物为:通式I中
X1选自F、Cl或Br;
X2选自H、F、Cl或Br;
R选自H、甲基或卤代甲基;
Y1选自F、Cl、Br、I或卤代甲基;
Y2选自F、Cl、Br、I或卤代甲基。
本发明中进一步优选的化合物为:通式I中
X1选自F;
X2选自H或F;
R选自H、甲基或卤代甲基;
Y1选自F、Cl、Br、I或卤代甲基;
Y2选自F、Cl、Br、I或卤代甲基。
本发明中再进一步优选的化合物为:通式I中
X1选自F;
X2选自F;
R选自H或甲基;
Y1选自F、Cl、Br、I或卤代甲基;
Y2选自F、Cl、Br、I或卤代甲基。
本发明中又进一步优选的化合物为:通式I中
X1选自F;
X2选自F;
R选自H或甲基;
Y1选自F、Cl、Br或I;
Y2选自F、Cl、Br、I或卤代甲基。
本发明还包括一种通式II所示化合物,
式中:
X1选自卤素;
X2选自H或卤素;
R选自H、C1-C3烷基或卤代C1-C3烷基;
LG选自C1-C6烷氧基、OH或卤素。
本发明中较优选的化合物为:通式II中
X1选自F、Cl或Br;
X2选自H、F、Cl或Br;
R选自H、甲基或卤代甲基;
LG选自C1-C6烷氧基、OH或卤素。
本发明中进一步优选的化合物为:通式II中
X1选自F;
X2选自H或F;
R选自H、甲基或卤代甲基;
LG选自C1-C6烷氧基、OH或卤素。
本发明中再进一步优选的化合物为:通式I中
X1选自F;
X2选自F;
R选自H、甲基;
LG选自C1-C3烷氧基、OH、F、Cl、Br或I。
本发明的通式I化合物可按照以下方法制备,除另有注明外,式中各基团的定义同前。
方法一
式中,通式II化合物中的LG为下式中的通式II-a中的E(C1-C6烷氧基)、通式II-b中的OH或通式II-c中的M(卤素)等离去基团。具体合成方法如下,
通式III-1化合物与适宜的酰氯化试剂(如草酰氯和氯化亚砜等)反应制备酰氯III-2,再与通式IV化合物(取代苯胺)反应制得通式II-a化合物。通式II-a化合物(取代苯甲酸酯)水解得通式II-b化合物(取代苯甲酸)。通式II-b化合物(取代苯甲酸)与适宜的酰卤化试剂(如草酰氯、氯化亚砜、三溴化磷和三溴氧磷等)反应制得通式II-c化合物(取代苯甲酰卤),再与通式V化合物(取代苯胺)反应制得通式I化合物。
或者通式II-a化合物与通式V化合物进行胺解反应直接制得通式I化合物。
或者通式II-b化合物与通式V化合物直接缩合制得通式I化合物。
方法二
通式III-1化合物与适宜的酰氯化试剂(如草酰氯和氯化亚砜等)反应制备酰氯,再与通式VI化合物(取代苯胺)反应制得通式I化合物。
上面给出的通式化合物的定义中,汇集所用术语一般代表如下取代基:
卤素:指F、Cl、Br或I。
烷基:直链、支链或环状烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基或环丙基等。
卤代烷基:直链、支链或环状烷基,在这些烷基上的氢原子可部分或全部被卤素所取代,例如氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基或七氟异丙基等。
烷氧基:直链、支链或环状烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、环丙基氧基或正丁氧基等。
上述制备方法中所涉及的原料及中间体来源如下:
中间体IV、中间体V和中间体VI可以按US8853440B2方法制备。
中间体III-1、酰卤化试剂、其它常规原料和试剂通常有市售,也可按照常规方法自制。
在本发明的化合物中,由于X1和X2的不同,通式I化合物是手性(chirality)结构化合物,此时,化合物可以以单一手性异构体或两种手性异构体混合形式存在,本发明所要保护的通式I所示化合物并不受上述异构体结构存在形式限定。
表1中列出的具体化合物可以用来说明本发明,但并不限定本发明。
表1
部分化合物的1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm)及物化性质如下:
同时,表2中列出的具体化合物为上述制备方法一反应式中通式II化合物,其
可以用来说明本发明,但并不限定本发明。
表2
部分化合物的1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm)及物化性质如下:
在有机分子中,由于取代基的电负性、体积大小或空间构型的不同,整个分子在昆虫和植物等生物体内的输导性能或与受体结合差异性会很大,表现出的生物活性差异也会有很大,而分子的输导性能和与受体结合的合适性是不可预测的,需要大量的创造性劳动才能获知。
同已知化合物KC1、KC2或KC3相比,本发明的胡椒酸衍生物(通式I化合物)具有意想不到的高杀虫活性和高杀螨活性,可以防治如下害虫:鳞翅目害虫,如粘虫、甜菜夜蛾和小菜蛾等;同翅目害虫,如桃蚜、叶婵和飞虱等;半翅目害虫,如玉米长蝽、番茄盲蝽和稻臭椿等;缨翅目害虫,如棉蓟马、苜蓿蓟马和黄豆蓟马等;鞘翅目害虫,如马铃薯甲虫和叩甲等;双翅目害虫,如蝇和蚊等;膜翅目害虫,如蜂和蚁等。可以防治如下害螨:叶螨科(二斑叶螨、朱砂叶螨、苹果全爪螨、柑橘全爪螨等)、瘿螨科、跗线螨科等。因此,本发明还包括通式I化合物用于农业、林业及卫生领域中控制虫害和螨害的用途。
本发明的胡椒酸衍生物具有高杀菌活性,可以控制如下病害:稻瘟病、晚疫病、灰霉病、白粉病、炭疽病和霜霉病等。因此,本发明还包括通式I化合物用于农业、林业及卫生领域中控制病害的用途。
本发明还包括一种杀虫、杀螨和杀菌组合物,所述组合物中含上述通式I所示化合物和农业、林业或卫生邻域上可接受的载体;以所述通式I所示化合物为活性组分,所述组合物中活性组分的重量百分含量为0.1-99%。所述组合物可包括各异体结构存在形式的上述通式I所示的化合物。
组合物的使用形式可以是干粉、可湿性粉剂、乳油、微乳剂、糊剂、颗粒剂、溶液、悬浮剂等,组合物类型的选择取决于具体的应用。
组合物是以已知方式制备的,例如任选在表面活性剂的存在下,通过用溶剂介质和/或固体稀释剂稀释或溶解活性物质。
可用的固体稀释剂或载体可以是二氧化硅、高岭土、膨润土、滑石、硅藻土、白云石、碳酸钙、氧化镁、白垩、粘土、合成硅酸盐、硅镁土、海泡石等。
除水以外,可用的液体稀释剂是芳族有机溶剂(二甲苯或烷基苯的混合物、氯苯等)、石蜡(石油馏分)、醇类(甲醇、丙醇、丁醇、辛醇、甘油)、酯类(乙酸乙酯、乙酸异丁酯等)、酮类(环己酮、丙酮、苯乙酮、异佛尔酮、乙基戊基酮等)、酰胺类(N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等)。
可用的表面活性剂是烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、聚氧乙烯烷基酚、山梨醇的聚氧乙烯酯、木质素磺酸盐等的钠、钙、三乙基胺或三乙醇胺盐。
组合物还可含特殊的添加剂用于特定的目的,例如粘合剂如***胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等。
上述组合物中活性成分的浓度可根据活性成分、其使用目的、环境条件和采用的制剂类型而在较宽范围内改变。通常,活性成分的浓度范围是1-90%,优选5-50%。
本发明的技术方案还包括防治害虫的方法: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,优选有效量为每公顷20克到500克。
本发明的技术方案还包括防治害螨的方法:将本发明的杀虫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有效量为每公顷10克到1000克,优选有效量为每公顷20克到500克。
本发明的技术方案还包括防治病害的方法:将本发明的杀虫组合物施于所述的病害或其生长介质上。通常选择的较为适宜有效量为每公顷10克到1000克,优选有效量为每公顷20克到500克。
对于某些应用,如在农业上,在本发明的杀虫、杀螨和杀菌组合物中加入一种或多种其它的杀菌剂、杀虫剂、杀螨剂、除草剂、植物生长调节剂或肥料等,可产生附加的优点和效果。
应该明确的是,在本发明的权利要求所限定的范围内,可以进行各种变换和改动。本发明所具有的优点:
本发明以天然产物胡椒酸为先导,通过引入适当的4-七氟异丙基苯胺类活性亚结构得到通式I化合物,由于引入新的结构,提高了分子与受体相互作用和结合的机会,获得了在杀虫、杀螨剂和杀菌活性中意外好的生物活性结果,使得本发明获得的胡椒酸衍生物具有更全面的生物学特性。
具体实施方式
以下具体实施例用来进一步说明本发明,但本发明绝非限于这些例子。
合成实施例
实施例1:化合物I-45的制备
1)N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-硝基苯甲酰胺的制备
向反应瓶中加入2-氟-3-硝基苯甲酸(9.72g,52.4mmol)、氯化亚砜(40.05g)和DMF(0.40g),升温至80℃反应8小时,减压蒸出氯化亚砜,得到酰氯,加入1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(160mL)、2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺(16.40g,40.0mmol)和碘化钾(1.68g),升温至100℃反应48小时。反应液降至室温,过滤除去不溶物,加入乙酸乙酯(100mL)溶解,依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤,分出有机相,将有机相用无水硫酸镁干燥,过滤后减压蒸出有机溶剂,残余物经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体2.10g,收率为9%(以2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯胺计)。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.47-8.42(m,1H),8.32-8.26(m,1H),8.21(d,1H),8.17(s,1H),7.94(s,1H),7.55-7.49(m,1H).
2)N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-氨基苯甲酰胺的制备
向反应瓶中加入N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-硝基苯甲酰胺(1.44g,2.5mmol)、二氧六环(10mL)和氯化亚锡(2.28g,10.0mmol)),缓慢滴入浓盐酸(2mL)。升温至60-65℃反应,TLC监测至反应完全。冷却至室温,将反应液倾入冰水(15mL)中,加入乙酸乙酯(30mL),缓慢加入氢氧化钠中和至pH=8-9。将析出的沉淀经硅藻土过滤后,用乙酸乙酯洗涤滤饼,将滤液分层。用无水硫酸镁干燥有机相,减压蒸出有机溶剂,残余物经柱色谱分离纯化得标题物,黄色固体1.26g,收率为91%。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.29(d,1H),8.13(s,1H),7.91(s,1H),7.50-7.44(m,1H),7.12-7.07(m,1H),7.04-6.94(m,1H),3.93(br.s,2H).
3)N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-甲胺基苯甲酰胺的制备
向反应瓶中加入浓硫酸(3mL)和N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-氨基苯甲酰胺(0.55g,1.0mmol),充分搅拌溶解。保持温度在30-35℃,缓慢滴入甲醛水溶液(2mL),滴毕,升温至40℃继续反应,TLC监测至反应完全。冷却至室温,将反应液缓慢倾入冰水(10mL)中,充分搅拌,析出固体,过滤,滤饼经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体0.52g,收率为92%。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.28(d,1H),8.13(s,1H),7.90(s,1H),7.40-7.36(m,1H),7.19-7.14(m,1H),6.93-6.88(m,1H),4.13(br.s,1H),2.94(s,3H).
4)N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-(N-甲基-2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酰胺(化合物I-45)的制备
向反应瓶中加入2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酸(0.21g,1.0mmol)、氯化亚砜(1.02g)、甲苯(10mL)和DMF(1滴),升温至80℃反应4小时,减压蒸出氯化亚砜,得到的酰氯溶于甲苯(20mL)中,加入N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-甲胺基苯甲酰胺(0.51g,0.9mmol)升温至110℃反应,TLC监测至反应完全。反应液降至室温,充分搅拌,逐渐析出固体,过滤,滤饼经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体0.57g,收率为84%(以N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-甲胺基苯甲酰胺计)。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.13-8.04(m,3H),7.91(s,1H),7.52-7.47(m,1H),7.37-7.31(m,1H),7.20(s,1H),7.02(d,1H),6.87(d,1H),3.51(s,3H).
实施例2:化合物I-2的制备
向反应瓶中加入2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酸(0.21g,1.0mmol)、氯化亚砜(1.08g)、甲苯(10mL)和DMF(1滴),升温至80℃反应4小时,减压蒸出氯化亚砜,得到的酰氯溶于甲苯(20mL)中,加入N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-氨基苯甲酰胺(0.50g,0.9mmol)升温至110℃反应,TLC监测至反应完全。反应液降至室温,充分搅拌,逐渐析出固体,过滤,滤饼经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体0.55g,收率为83%(以N-(2-溴-6-三氟甲基-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-氨基苯甲酰胺计)。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.20(s,1H),7.99(s,1H),7.47(d,1H),7.38(s,1H),6.96-6.80(m,4H),6.71-6.65(m,1H).
实施例3:化合物I-51的制备
1)N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-硝基苯甲酰胺的制备
向反应瓶中加入2-氟-3-硝基苯甲酸(3.71g,20.0mmol)、氯化亚砜(16.05g)和DMF(0.20g),升温至80℃反应6小时,减压蒸出氯化亚砜,得到酰氯,加入乙腈(40mL)、2,6-二溴-4-七氟异丙基苯胺(4.23g,10.0mmol)、碘化钾(0.42g),升温至100℃反应,TLC监测至反应完全,约8小时。反应液降至室温,过滤除去不溶物,减压蒸出乙腈,加入乙酸乙酯(30mL)溶解,依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤,分出有机相,将有机相用无水硫酸镁干燥,过滤后减压蒸出有机溶剂,残余物经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体5.42g,收率为91%(以2,6-二溴-4-七氟异丙基苯胺计)。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.51-8.46(m,1H),8.31-8.27(m,1H),8.16(d,1H),7.91(s,2H),7.55-7.51(m,1H).
2)N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-氨基苯甲酰胺的制备
向反应瓶中加入N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-硝基苯甲酰胺(1.48g,2.5mmol)、二氧六环(10mL)和氯化亚锡(2.28g,10.0mmol)),缓慢滴入浓盐酸(2mL)。升温至60-65℃反应,TLC监测至反应完全。冷却至室温,将反应液倾入冰水(15mL)中,加入乙酸乙酯(30mL),缓慢加入氢氧化钠中和至pH=8-9。将析出的沉淀经硅藻土过滤后,用乙酸乙酯洗涤滤饼,将滤液分层。用无水硫酸镁干燥有机相,减压蒸出有机溶剂,残余物经柱色谱分离纯化得标题物,黄色固体1.30g,收率为92%。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.28(d,1H),8.13(s,1H),7.90(s,1H),7.49-7.47(m,1H),7.13-7.10(m,1H),7.04-6.99(m,1H),3.94(br.s,1H).
3)N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-(甲胺基)苯甲酰胺的制备
向反应瓶中加入浓硫酸(3mL)和N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-氨基苯甲酰胺(0.56g,1.0mmol),充分搅拌溶解。保持温度在30-35℃,缓慢滴入甲醛水溶液(2mL),滴毕,升温至40℃继续反应,TLC监测至反应完全。冷却至室温,将反应液缓慢倾入冰水(10mL)中,充分搅拌,析出固体,过滤,滤饼经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体0.54g,收率为93%。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.20(d,1H),7.87(s,2H),7.43-7.29(m,1H),7.20-7.18(m,1H),6.93-6.88(m,1H),4.91-4.87(m,1H),2.94(d,3H).
4)N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-(N-甲基-2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酰胺(化合物I-51)的制备
向反应瓶中加入2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酸(0.21g,1.0mmol)、氯化亚砜(1.01g)、甲苯(10mL)和DMF(1滴),升温至80℃反应4小时,减压蒸出氯化亚砜,得到的酰氯溶于甲苯(20mL)中,加入N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-甲胺基苯甲酰胺(0.52g,0.9mmol)升温至110℃反应,TLC监测至反应完全。反应液降至室温,充分搅拌,逐渐析出固体,过滤,滤饼经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体0.60g,熔点:157-158℃,收率为87%(以N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-甲胺基苯甲酰胺计)。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.09-8.04(m,2H),7.87(s,2H),7.47-7.43(m,1H),7.34-7.29(m,1H),7.20(s,1H),7.05(d,1H),6.89(d,1H),3.50(s,3H).
实施例4:化合物I-8的制备
向反应瓶中加入2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酸(0.21g,1.0mmol)、氯化亚砜(1.06g)、甲苯(10mL)和DMF(1滴),升温至80℃反应4小时,减压蒸出氯化亚砜,得到的酰氯溶于甲苯(20mL)中,加入N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-氨基苯甲酰胺(0.51g,0.9mmol)升温至110℃反应,TLC监测至反应完全。反应液降至室温,充分搅拌,逐渐析出固体,过滤,滤饼经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体0.54g,熔点:176-177℃,收率为80%(以N-(2,6-二溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-氨基苯甲酰胺计)。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.57-8.52(m,1H),8.17-8.12(m,2H),7.90-7.86(m,3H),7.70-7.68(m,2H),7.39-7.34(m,1H),7.20(d,1H).
实施例5:化合物I-5的制备
1)2-氟-3-(2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酸甲酯(化合物II-1)的制备
向反应瓶中加入2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酸(4.08g,20mmol)、氯化亚砜(21.40g)和DMF(0.10g),升温回流6小时,减压蒸出氯化亚砜,得到酰氯,加入甲苯(30mL)和2-氟-3-氨基苯甲酸甲酯(3.42g,20mmol),升温回流3小时,冷却至室温后,有固体析出,过滤,滤饼经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体5.89g,熔点:130-131℃,收率为82%(以2-氟-3-氨基苯甲酸甲酯计)。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):10.15(s,1H),7.93-7.87(m,3H),7.74-7.69(m,1H),7.41(d,1H),7.34-7.28(m,1H),3.89(s,3H).
2)2-氟-3-(2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酸(化合物II-7)的制备
向反应瓶中加入氢氧化钠(0.62g,15mmol)、水(10mL)和甲醇(10mL),待氢氧化钠溶解后,加入2-氟-3-(2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酸甲酯(3.57g,10mmol)升温至60-65℃反应,TLC监测至反应完全。冷却至室温,加入乙酸乙酯(5mL),萃取分层,水相边搅拌边用1N盐酸调节pH至2~3,析出固体,过滤,滤饼干燥得标题物,白色固体3.13g,熔点:266-267℃,收率为91%。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):13.18(br.s,1H),10.21(s,1H),7.95-7.90(m,2H),7.84-7.80(m,1H),7.74-7.69(m,1H),7.51(d,1H),7.31-7.26(m,1H).
3)N-(2-碘-6-溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-(2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酰胺(化合物I-5)的制备
向反应瓶中加入2-氟-3-(2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰氨基)苯甲酸(2.06g,6.0mmol)、氯化亚砜(3.60g)、甲苯(10mL)和DMF(1滴),升温至100℃反应4小时,减压蒸出氯化亚砜和甲苯,得到酰氯(化合物II-9),白色固体(熔点:155-156℃),加入乙腈(15mL)、2-碘-6-溴-4-七氟异丙基苯胺(1.88g,4.0mmol)和碘化钾(0.17g,1.0mmol),升温回流反应8小时。冷却至室温,加入乙酸乙酯(30mL),依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸出溶剂,残余物经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体2.58g,收率为81%(以2-碘-6-溴-4-七氟异丙基苯胺计)。
化合物II-9:1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.80-8.75(m,1H),8.05(br.s,1H),7.90-7.85(m,1H),7.66-7.64(m,2H),7.39-7.33(m,1H),7.20(d,1H).
化合物I-5:1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.62-8.57(m,1H),8.12-8.05(m,3H),7.96-7.91(m,2H),7.70-7.68(m,2H),7.42-7.36(m,1H),7.21(d,1H).
实施例6:化合物I-48的制备
1)2-氟-3-(N-甲基-2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酸甲酯(化合物II-12)的制备
向反应瓶中加入2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酸(4.08g,20mmol)、氯化亚砜(21.40g)和DMF(0.10g),升温回流6小时,减压蒸出氯化亚砜,得到酰氯,加入甲苯(30mL)和2-氟-3-甲胺基苯甲酸甲酯(3.70g,20mmol),升温回流3小时,冷却至室温后,有固体析出,过滤,滤饼经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体5.90g,收率为79%(以2-氟-3-甲胺基苯甲酸甲酯计)。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):7.86-7.80(m,1H),7.26-7.22(m,1H),7.14-7.09(m,2H),7.03(d,1H),6.85(d,1H),3.94(s,3H),3.42(s,3H).
2)2-氟-3-(N-甲基-2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酸(化合物II-18)的制备
向反应瓶中加入氢氧化钠(0.62g,15mmol)、水(10mL)和甲醇(10mL),待氢氧化钠溶解后,加入2-氟-3-(N-甲基-2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酸甲酯(3.71g,10mmol)升温至60-65℃反应,TLC监测至反应完全。冷却至室温,加入乙酸乙酯(5mL),萃取分层,水相边搅拌边用1N盐酸调节pH至2~3,析出固体,过滤,滤饼干燥得标题物,白色固体3.15g,收率为88%。
1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):13.09(br.s,1H),7.86-7.83(m,1H),7.76-7.71(m,2H),7.59-7.55(m,1H),7.39(d,1H),7.21-7.16(m,1H),3.32(s,3H).
3)N-(2-碘-6-溴-4-七氟异丙基苯基)-2-氟-3-(N-甲基-2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰胺基)苯甲酰胺(化合物I-48)的制备
向反应瓶中加入2-氟-3-(N-甲基-2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰氨基)苯甲酸(2.14g,6.0mmol)、三溴化磷(0.42g)和甲苯(10mL),升温至100℃反应4小时,减压蒸出甲苯,得到酰溴(化合物II-21),黄色油,加入乙腈(15mL)、2-碘-6-溴-4-七氟异丙基苯胺(1.88g,4.0mmol)和碘化钾(0.17g,1.0mmol),升温回流反应8小时。冷却至室温,加入乙酸乙酯(30mL),依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸出溶剂,残余物经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体2.64g,熔点:185-186℃,收率为81%(以2-碘-6-溴-4-七氟异丙基苯胺计)。
化合物I-48:1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.10-8.03(m,3H),7.89(s,1H),7.49-7.44(m,1H),7.35-7.30(m,1H),7.20(s,1H),7.05(d,1H),6.88(d,1H),3.50(s,3H).
实施例7:化合物I-8的制备
向反应瓶中加入2-氟-3-(2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰氨基)苯甲酸(2.06g,6.0mmol)、对硝基苯磺酰氯(1.33g,6.0mmol)、乙腈(25mL)和三乙胺(0.67g,6.6mmol),升温回流反应4小时,加入2,6-二溴-4-七氟异丙基苯胺(1.69g,4.0mmol)和碘化钾(0.17g,1.0mmol),继续回流反应24小时。冷却至室温,加入乙酸乙酯(30mL),依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸出溶剂,残余物经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体1.82g,熔点:176-177℃,收率为60%(以2,6-二溴-4-七氟异丙基苯胺计)。
实施例8:化合物I-44的制备
向反应瓶中加入2-氟-3-(N-甲基-2,2-二氟-1,3-苯并二噁茂-5-甲酰氨基)苯甲酸(2.14g,6.0mmol)、氯化亚砜(3.60g)、甲苯(10mL),升温至100℃反应6小时,减压蒸出氯化亚砜和甲苯,得到酰氯(化合物II-20),黄色油,加入乙腈(15mL)、2,6-二碘-4-七氟异丙基苯胺(2.07g,4.0mmol)和碘化钾(0.17g,1.0mmol),升温回流反应8小时。冷却至室温,加入乙酸乙酯(30mL),依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸出溶剂,残余物经柱色谱分离纯化得标题物,白色固体2.70g,收率为78%(以2,6-二碘-4-七氟异丙基苯胺计)。
化合物I-44:1H NMR(300MHz,CDCl3,ppm):8.08-8.03(m,2H),7.86(s,2H),7.45-7.41(m,1H),7.33-7.28(m,1H),7.20(s,1H),7.05(d,1H),6.90(d,1H),3.50(s,3H).
同时按照上述记载的方式还能够制备获得通式I所示的其它化合物。
生物活性测定
实施例9 杀虫活性测定
根据待测化合物的溶解性,原药用丙酮或二甲基亚砜溶解,然后用0.1%的吐温80溶液配制成所需浓度的待测液50毫升,丙酮或二甲基亚砜在总溶液中的含量不超过10%,待用。
实施例9.1 对粘虫活性的测定
选新鲜玉米中部叶片剪成3厘米小段,放入至上述配制好的药液中浸渍10秒,阴干后置于放有滤纸的直径为9厘米的培养皿中,接入整齐的健康试虫(3龄),每处理14头,试验设4次重复,设清水处理为空白对照。处理后放入24℃、相对湿度60%-70%、自然光照的室内培养,72小时后调查存活虫数,计算死亡率。
部分供试的化合物中,化合物I-2、I-5、I-8、I-44、I-45、I-48和I-51在浓度为0.3mg/L时对粘虫的防效较好,死亡率在90%以上。
按照以上试验方法,选取化合物I-8、I-51和已知化合物KC1(US2014206727A1中的化合物160)和KC3(US8853440B2中的化合物3-14)进行杀粘虫活性的平行测定,试验结果见表1。
表1:化合物8、9、KC1和KC3对粘虫活性的平行测定结果(死亡率,%)
实施例9.2 对小菜蛾活性的测定
选室温培养的甘蓝叶片,除去表面蜡质层,用打孔器打成直径为2厘米的圆形叶碟,放入至配制好的药液中浸渍10秒,阴干后置于放有滤纸的直径为9厘米的培养皿中,接入整齐的健康试虫(2龄),每处理10头,试验设4次重复,设清水处理为空白对照。处理后放入24℃、相对湿度60%-70%、自然光照的室内培养,72小时后调查存活虫数,计算死亡率。
部分供试的化合物中,化合物I-2、I-5、I-8、I-44、I-45、I-48和I-51在浓度为1mg/L时对小菜蛾的防效较好,死亡率在90%以上。
实施例9.3 对甜菜夜蛾活性的测定
将甘蓝叶片用打孔器打成直径1厘米的叶碟,用手持式Airbrush喷雾处理,一定浓度的测试化合物在每叶碟正反面喷雾,喷液量为0.5毫升,阴干后每处理接入12头试虫(3龄),试验设3次重复,设清水处理为空白对照。处理后放入24℃、相对湿度60%-70%、无光照的室内培养,96小时后调查存活虫数,计算死亡率。化合物I-8和KC2(US8853440B2中的化合物3-1)对甜菜夜蛾活性的平行测定结果见表2。
表2:化合物I-8和KC2对甜菜夜蛾活性的平行测定结果(死亡率,%)
实施例9.4 对桃蚜活性的测定
取直径6厘米培养皿,皿底覆一层滤纸,并滴加适量自来水保湿。从培养桃蚜的甘蓝植株上剪取大小适宜(直径约3厘米)且长有15-30头蚜虫的甘蓝叶片,去除有翅蚜和叶片正面的蚜虫,调查技术后,叶背向置于培养皿内,用手持式Airbrush喷雾器进行喷雾处理,压力为10psi(约0.7kg/cm2),喷液量为0.5毫升,试验设3次重复,处理后置于标准观察室内,48小时后调查存活数,计算死亡率。
部分供试的化合物中,化合物I-8和I-51在浓度为10mg/L时对桃蚜的防效较好,死亡率在80%以上。
实施例10 杀螨活性测定
根据待测化合物的溶解性,原药用丙酮或二甲基亚砜溶解,然后用0.1%的吐温80溶液配制成所需浓度的待测液50毫升,丙酮或二甲基亚砜在总溶液中的含量不超过10%。
取两片真叶菜豆苗,接种朱砂叶螨成螨并调查基数后,用手持式Airbrush喷雾器进行整株喷雾处理,试验设3次重复,处理后置于标准观察室,72小时后调查存活螨数,计算死亡率。化合物I-8、KC1和KC2对朱砂叶螨成螨活性的平行测定结果见表3。
表3:化合物I-8、KC1和KC2对朱砂叶螨成螨活性的平行测定结果(死亡率,%)
实施例11 杀菌活性测定
根据待测化合物的溶解性,原药用丙酮、甲醇或DMF溶解,然后用0.1%的吐温80溶液配制成所需浓度的待测液50毫升,丙酮或二甲基亚砜在总溶液中的含量不超过5%。
选生长整齐一致的两叶期黄瓜幼苗,用一定浓度测试化合物喷雾处理,处理后24小时后接种黄瓜霜霉病孢子悬浮液,然后放入人工气候室培养,待病害侵染后,移入温室正常培养,5天后根据空白对照的发病情况,采用目测法调查防治效果。用100%-0记录防效,100%表示不发病,0表示处理的发病程度同空白对照相当。
部分供试的化合物中,化合物I-8和I-51在浓度为400mg/L时对黄瓜霜霉病的防效达90%以上。
通过本发明上述记载的制备过程获得的通式I所示的其它化合物也具有上述相应的特性,达到意想不到的效果。
Claims (6)
3.一种权利要求1所述的胡椒酸衍生物的制备方法,其特征在于:通式II化合物与通式V化合物反应制备通式I化合物,反应式为:
通式II中
X1选自F;
X2选自F;
R选自H或甲基;
LG选自C1-C6烷氧基、OH或卤素;
Y1选自Br、I或卤代甲基;
Y2选自Br、I或卤代甲基;
当LG选自C1-C6烷氧基时,通式II为通式II-a;当LG选自OH时,通式II为通式II-b;当LG选自卤素时,通式II为通式II-c;
具体制备方法为:通式II-a化合物水解得通式II-b化合物,通式II-b化合物与适宜的酰卤化试剂反应制得通式II-c化合物,再与通式V化合物反应制得通式I化合物;
或,通式II-a化合物与通式V化合物直接胺解反应制得通式I化合物;
或,通式II-b化合物与通式V化合物直接缩合反应制得通式I化合物。
4.一种按照权利要求1所述的胡椒酸衍生物在农业、林业或卫生领域用于制备杀虫剂、杀螨剂或杀菌剂。
5.一种杀虫、杀螨或杀菌组合物,含有权利要求1所述的胡椒酸衍生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%。
6.一种控制害虫、害螨或有害病菌的方法,其特征在于:将权利要求5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、害螨或有害病菌上,或其生长的介质上。
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