l-取代吡啶基-吡唑酰胺类化合物及其应用 技术领域
本发明属于杀虫、 杀菌剂领域具体地说是一种 1-取代吡啶基 -吡唑酰胺类化合物 及其应用。 背景技术
由于杀虫剂、 杀菌剂在使用一段时间后, 害虫、 病菌会对其产生抗性, 因此, 需 要不断发明新型的和改进的具杀虫、 杀菌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, 也需要使用成本更低、对环境 友好的新的杀虫、 杀菌剂。
US2005/0075372 A1公开了 1- ( 3-氯 -5-溴吡啶 -2-基) -吡唑酰胺化合物 (Kd ) 的 制备及杀虫活性, 在 50 ppm的浓度下对黏虫等害虫具有高的防治效果; 该专利同时 公开了化合物 KC2, 在 10 ppm的浓度下对秋夜蛾等害虫具有高的防治效果。 KC2已 被开发为商品化杀虫剂, 通用名为 Chlorantraniliprole。
在现有技术中, 如本发明所示的 1- ( 3,5-二氯吡啶 -2-基) -吡唑酰胺类化合物的制 备及其杀虫、 杀菌活性未见公开。 发明内容
本发明的目的在于提供一种结构新颖的 1-取代吡啶基-吡唑酰胺类化合物, 它可 应用于农业、 林业或卫生上虫害、 病害的防治。
本发明的技术方案如下:
一种 1-取代吡啶基-吡唑酰胺类化合物, 如通式 I所示:
式中:
Ri选自 H或 d-C3烷基;
R2选自 H、 d-C6烷基、 C3-C6烯基、 C3-C6块基或 C3-C6环烷基;
R3选自 Cl、 Br、 甲基、 CF3、 CrC3烷氧基、 d-C3卤代烷氧基、 C2-C6氰代烷氧基、 C3-C6烯氧基或 c3-c6块氧基;
X选自 F、 Cl、 Br或甲基。
本发明进一步优选的化合物为, 通式 I中:
Ri选自 H;
R2选自 H、 d-C6烷基或 C3-C6环烷基;
R3选自 Cl、 Br、 甲基、 CF3、 甲氧基、 三氟甲氧基、 氰代甲氧基、 烯丙氧基或块 丙氧基;
X选自 C1或甲基。
综合合成简便、 成本低廉、 环保等因素, 本发明更进一步优选的化合物为, 通式
I中:
选自 H;
R2选自 H或甲基;
R3选自 C1或 Br;
X选自 C1或甲基。 上面给出的通式 I化合物的定义中, 汇集所用术语定义如下:
烷基是指直链或支链形式, 例如甲基、 乙基、 正丙基、 异丙基、 正丁基、 异丁基、 仲丁基、 特丁基、 正戊基、 异戊基、 正己基等基团。 环烷基是指包括环状链形式, 例 如环丙基、 甲基环丙基、 环丙基环丙基、 环丁基、 环戊基、 环己基等基团。 烯基是指 直链或支链烯基, 如 1-丙烯基、 2-丙烯基、 丁烯基、 戊烯基和已烯基等基团。 块基是 指直链或支链块基, 如 1-丙块基、 2-丙块基、 丁块基、 戊块基和己块基等基团。 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、 特 丁氧基等。 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。 氰代烷氧基是指烷基被一个或多个氰基取代,末端连有氧原子的基团<
基末端连有氧原子的基团。 块氧基是指块基末端连有氧原子的基团。 本发明的通式 I化合物可由如下两种方法制备, 反应式中各基团定义同前 ; 方法一:
II III I
通式 π 化合物与通式 III 化合物在适宜的溶剂中、 温度为 -10°C到沸点下反应 0.5-48小时制得目标化合物 I。
适宜的溶剂选自二氯甲烷、氯仿、 四氯化碳、 己烷、苯、 甲苯、 乙酸乙酯、 乙腈、 四氢呋喃、 二氧六环、 N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜等。
加入适宜的碱类物质对反应有利。 适宜的碱选自有机碱如三乙胺、 N, N-二甲基 苯胺或吡啶等, 或无机碱如氢氧化钠、 氢氧化钾、 甲醇钠、 叔丁醇钠或叔丁醇钾等。
通式 Π化合物的制备可以参考 US2006/079561 A1中的操作进行。
通式 ΠΙ化合物的制备方法如下:
IV(R为 CrC4烷基) IV(R为 H)
上式中通式 IV (当 R为 d-C4烷基时)所代表的羧酸酯化合物可通过碱性水解方 法转化为通式 IV( R为 H时)所代表的羧酸化合物(参见 T. W. Greene和 P. G. M. Wuts, 有机合成中的保护基, 2nd ed. John wiley & Sons, Inc., New York. 1991 , pp. 224-269的 方法综述), 适合的碱包括碱金属如锂、 钠或钾的氢氧化物。
羧酸化合物 (即通式 IV化合物中 R为 H)与酰卤化试剂于溶剂中、 温度为 -10V 至沸点下反应 0.5-48小时制得通式 I I I化合物;适宜的酰卤化试剂选自草酰氯、氯化 亚砜、 三氯化磷、 三溴化磷、 五氯化磷或五溴化磷, 羧酸与酰卤化试剂的加料摩尔比 为 1 : 1-20; 适宜的溶剂选自二氯甲烷、 己烷、 苯、 甲苯、 乙腈、 二氧六环或者液态 的酰卤化试剂。
通式 IV化合物的制备有如下三种方法:
( 1 ) 酮酸酯法
IV(R为 CrC4烷基) 通式 V化合物与通式 VI化合物于适宜的溶剂中、温度为 0°C至沸点下反应 0.5-48 小时制得通式化合物 IV; 适宜的溶剂选自甲醇、 乙醇、 苯、 甲苯、 乙腈、 二氧六环、 四氢呋喃或乙酸。
通式 V化合物可由酮与草酸二酯于溶剂中在碱存在下、 温度为 -10°C至沸点下反 应 0.5-48小时制得, 适宜的碱选自金属醇钠盐如甲醇钠、 甲醇钾、 乙醇钠、 乙醇钾、 叔丁醇钾、 叔丁醇钠等, 适宜的溶剂选自甲醇、 乙醇、 苯、 甲苯、 乙腈、 二氧六环或 四氢呋喃。 相应的酮、 草酸二酯均有市售。
通式 VI化合物可由相应的卤代吡啶和肼于溶剂中反应制备, 适宜的溶剂选自甲 醇、 乙醇、 苯、 甲苯、 乙腈、 二氧六环或四氢呋喃。 相应的卤代吡啶有市售。
( 2 ) 二酮法
VII IV(R为 H)
通式 VII化合物于溶剂中氧化得到通式 IV (R为 H)所代表的羧酸化合物。 适宜 的氧化剂选自过氧化氢、 有机过氧化物、 过硫酸钾、 过硫酸钠、 过硫酸铵、 单过硫酸 钾或高锰酸钾。 适宜的溶剂选自水、 丙酮、 四氢呋喃、 二氧六环、 乙酸乙酯、 N,N- 二甲基甲酰胺、 乙腈等。
VI VIII VII
通式 VI化合物与通式 VIII化合物于溶剂中、 温度为 0°C至沸点下反应 0.5-48小 时制得通式 VII化合物; 适宜的溶剂选自甲醇、 乙醇、 苯、 甲苯、 乙腈、 二氧六环、 四氢呋喃或乙酸。 相应的烷酰基呋喃均有市售。
( 3 ) 烯酸酯法
IX(R为 d-C4烷基) IV(R为 d-C4烷基) 通式 IX化合物在酸的存在下于适宜的溶剂中、 温度为 0°C至沸点下反应 0.5-48 小时氧化制得通式化合物 IV。 适宜的氧化剂选自过氧化氢、 有机过氧化物、 过硫酸 钾、 过硫酸钠、 过硫酸铵、 单过硫酸钾或高锰酸钾。 适宜的溶剂选自四氢呋喃、 二氧 六环、 乙酸乙酯、 N,N-二甲基甲酰胺、 乙腈等。 在氧化步骤中所使用的适宜的酸选自 硫酸、 磷酸或乙酸等。
R3为取代氧基的通式 IV化合物也可以用 R3为羟基的通式 IV化合物与卤代物在 适宜的溶剂中, 温度为 -10°C至沸点下反应 0.5-48小时制得。 适宜的溶剂选自二氯甲 烷、 氯仿、 四氯化碳、 N,N-二甲基甲酰胺、 四氢呋喃、 乙腈、 二氧六环或二甲基亚砜 等。 适宜的卤代物如碘甲烷、 烯丙基溴或块丙基溴等均有市售。
IX(R3为 OH) IX(R3为卤素)
通式 IX化合物(R3为 OH)在适宜的溶剂存在下与卤化试剂, 温度为 0°C至沸点 下, 反应 0.5-48小时, 用碱中和得到对应的通式 IX化合物 (R3为卤素)。 适宜的卤 化试剂选自三卤氧化磷、 三卤化磷、 五卤化磷、 亚硫酰氯、 二卤代三烷基膦、 二卤代 二苯基膦、草酰氯或碳酰氯。适宜溶剂选自二氯甲烷、氯仿、氯代丁烷、苯、二甲苯、 氯代苯、 四氢呋喃、 二氧六环、 乙醚、 乙腈、 N,N-二甲基甲酰胺等。 适宜的碱选自无 机碱如碳酸氢钠、 氢氧化钠等, 或有机碱如乙酸钠等。
VI X IX(R3为 OH) 通式 VI化合物与通式 X化合物 (例如延胡索酸酯或马来酸酯或它们的混合物) 在适宜的碱和溶剂存在下、温度为 0°C至沸点下反应 0.5-48小时, 加入适宜的酸酸化 制得通式 IX化合物。 适宜的碱选自金属醇钠盐如甲醇钠、 甲醇钾、 乙醇钠、 乙醇钾、 叔丁醇钾或叔丁醇钠等。适宜的溶剂选自醇如乙醇或甲醇。适宜的酸选自有机酸如乙 酸等, 或无机酸如盐酸、 硫酸等。 通式化合物 X如马来酸酯等有市售。
方法二:
IV(R¾H) XI I 制备苯并 秦酮 XI的方法如下: 在适宜溶剂中加入甲基磺酰氯, 再加入通式化 合物 IV (R为 H) 和叔胺的混合物, 继而加入邻氨基苯甲酸 XII, 然后再加入叔胺、 甲基磺酰氯制得通式 XI化合物。 适宜的溶剂选自氯苯、 甲苯、 乙酸乙酯、 乙酸丁酯、 丙酮、 2-丁酮、 四氢呋喃、 二氧六环、 乙腈、 二氯甲烷或氯仿等。 邻氨基苯甲酸 ΧΠ 的制备参见 US2005075372。 叔胺为三乙胺或三丁胺等。
胺 ΧΠΙ与苯并 秦酮 XI于溶剂中、 温度为 0°C至沸点下反应 0.5-48小时制得通 式 I化合物。 适宜的溶剂选自四氢呋喃、 乙醚、 吡啶、 二氯甲烷或氯仿等。 苯并 嗪酮 XI与胺 ΧΠΙ反应制备邻甲酰氨基苯甲酰胺的反应在化学文献中已有充分记载。 (参见 Biorganic and Medicinal Chemistry 2000, 8, 2095-2103; 及 J. Heterocyclic Chemistry, 1999, 36, 563-588)。 相应的胺均有市售。
表 1列出了部分通式 I化合物的结构和物理性质。
表 1
25 H o Br CH3 白色固体 (238-241)
26 H -CH2C≡CH Br CH3 白色固体 (126-129) 部分化合物的 1H NMR(300MHz, CDC13)数据如下:
化合物 1 : 9.979 (br s, 1H), 8.393 (d, 1H), 7.833 (d, 1H), 7.220-7.178 (m, 2H), 6.911 (s, 1H), 6.234 (br s, 1H), 2.922 (d, 3H), 2.420 (s, 3H), 2.176 (s, 3H)。
化合物 2: 10.001 (br s, 1H), 8.383 (d, 1H), 7.808 (d, 1H), 7.126 (s, 1H), 7.033-6.931
(m, 2H), 3.061 (s, 3H), 2.754 (s, 3H), 2.403 (s, 3H), 2.018 (s, 3H)。
化合物 3: 10.384 (br s, 1H), 8.400 (d, 1H), 7.877 (d, 1H), 7.642 (s, 1H), 7.099-7.074 (m, 2H), 6.269 (br s, 1H), 2.894 (d, 3H), 2.077 (s, 3H)。
化合物 4: 9.986 (br s, 1H), 8.371 (d, 1H), 7.812 (d, 1H), 7.077-7.065 (m, 2H), 6.636 (s, 1H), 6.455 (br d, 1H), 3.987 (s, 3H), 2.857 (d, 3H), 2.083 (s, 3H)。
化合物 8: 9.996 (br s, 1H), 8.368 (d, 1H), 7.817 (d, 1H), 7.120-7.100 (m, 2H), 6.637 (s, 1H), 6.357 (br s, 1H), 6.140-6.047 (m, 1H), 5.467-5.276 (m, 2H), 4.790 (d, 2H), 2.879 (d, 3H), 2.111 (s, 3H) o
化合物 9: 10.012 (br s, 1H), 8.375 (d, 1H), 7.824 (d, 1H), 7.266-7.163 (m, 2H), 6.627 (s, 1H), 6.208 (br s, 1H), 4.919 (d, 2H), 2.919 (d, 3H), 2.558 (t, 1H), 2.151 (s, 3H)。
化合物 10 : 10.194 (br s, 1H), 8.375 (d, 1H), 7.845 (d, 1H), 7.159 (s, 1H), 7.121-7.102 (m, 2H), 6.238 (br s, 1H), 2.896 (s, 3H), 2.044 (s, 3H)。
化合物 11: 9.933 (br s, 1H), 8.388 (d, 1H), 7.849 (d, 1H), 7.319 (s, 1H), 7.263-7.197 (m, 2H), 6.355 (br s, 1H), 3.006 (d, 3H)。
化合物 14: (DMSO-de) 10.456 (br s, 1H), 8.557 (d, 1H), 8.405 (d, 1H), 7.769-7.502
(m, 4H), 7.408 (s, 1H)。
化合物 15: (DMSO-de) 10.366 (br s, 1H), 8.549 (d, 1H), 8.393 (d, 1H), 7.718 (br s, 1H), 7.448-7.365 (m, 4H), 2.163 (s, 3H)。
化合物 18: 10.208 (br s, 1H), 8.383 (d, 1H), 7.853 (d, 1H), 7.252 (s, 1H), 7.106-7.084 (m, 2H), 6.411 (br s, 1H), 2.903 (d, 3H), 2.085 (s, 3H)。
化合物 19: 10.000 (br s, 1H), 8.395 (d, 1H), 7.856 (d, 1H), 7.311 (s, 1H), 7.223-7.142 (m, 2H), 6.434 (br s, 1H), 2.885 (d, 3H)。
化合物 22: 10.242 (br s, 1H), 8.386 (d, 1H), 7.853 (d, 1H), 7.225 (s, 1H), 7.188-7.158 (m, 2H), 6.159 (br s, 1H), 3.405 (q, 2H), 2.227 (s, 3H), 1.237 (t, 3H)。
化合物 23: 10.328 (br s, 1H), 8.383 (d, 1H), 7.844 (d, 1H), 7.369 (s, 1H), 7.096-7.08
(m, 2H), 6.026 (br s, 1H), 4.158 (m, 1H), 2.089 (s, 3H), 1.137 (d, 6H)。
化合物 24 : 10.194 (br s, 1H), 8.394 (d, 1H), 7.849 (d, 1H), 7.347 (s, 1H), 7.143-7.074 (m, 2H), 6.383 (br s, 1H), 2.803-2.768 (m, 1H), 2.163 (s, 3H), 0.900-0.834 (m, 2H), 0.548-0.494 (m, 2H)。
化合物 25: 10.278 (br s, 1H), 8.383 (d, 1H), 7.837 (d, 1H), 7.354 (s, 1H), 7.115-7.082
(m, 2H), 6.095 (br s, 1H), 3.810 (m, 1H), 2.093 (s, 3H), 1.892-1.086 (m, 10H)。
化合物 26: 10.000 (br s, 1H), 8.404 (d, 1H), 7.861 (d, 1H), 7.210-7.192 (m, 2H), 6.494 (br s, 1H), 4.147-4.108 (m, 2H), 2.264 (t,lH), 2.143 (s, 3H)。
在有机分子中, 同族原子尽管在化学性质方面相近, 但由于电负性、 体积大小的 不同而使整个分子在昆虫、植物等生物体内的输导性差异很大。生物活性分子合适的 输导性能对药效的发挥起着重要的作用。生物活性分子输导性能的合适性是不可预知 的, 需要大量的创造性劳动才能获知。
同已知的 1- (3-氯 -5-溴吡啶 -2-基) -吡唑酰胺或 1- (3-氯吡啶 -2-基) -吡唑酰胺化 合物相比, 本发明的 1-取代吡啶基-吡唑酰胺类化合物具有意想不到的高杀虫活性, 可防治如下害虫: 鳞翅目害虫如二化螟、 三化螟、 稻纵卷叶螟、 玉米螟、 烟夜蛾、 小 食心虫、 小菜蛾、 甜菜夜蛾、 斜纹夜蛾、 棉铃虫、 草地粘虫、 粉纹夜蛾等; 同翅目害 虫如豌蚜、 豆蚜、 甜菜蚜、 棉蚜、 苹果蚜、 桃蚜、 玉米蚜、 粉虱、 叶蝉、 飞虱、 稻飞 虱、 粉蚧等; 半翅目害虫如玉米长蝽、 棉网蝽、 番茄盲蝽、 稻绿蝽、 稻臭蝽等; 缨翅 目如棉蓟马、 苜蓿蓟马、 黄豆蓟马等; 鞘翅目如马铃薯甲虫、 叩甲等; 双翅目如蝇、 蚊等; 膜翅目如蜂、 蚁等。 因此, 本发明还包括通式 I化合物用于控制虫害的用途。
本发明的 1-取代吡啶基 -吡唑酰胺类化合物具有高的杀菌活性, 可控制如下病害: 稻瘟病、 晚疫病、 灰霉病、 白粉病、 霜霉病、 炭疽病等。 因此, 本发明还包括通式 I 化合物用于控制病害的用途。
同时, 本发明的 1-取代吡啶基-吡唑酰胺类化合物的合成更为简便、 环保, 合成 成本更为低廉。 从而可以实现以较低的成本, 达到防治农业、 林业、 卫生上重要病虫 害的目的。
本发明还包括以通式 I化合物作为活性组分的杀虫、 杀菌组合物。 该杀虫、 杀菌 组合物中活性组分的重量百分含量在 1-99%之间。 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或杀菌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,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: 将本发明的杀菌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, 例如在农业上可在本发明的杀虫、 杀菌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的合成
(1) 2,4-二羰基戊酸甲酯的合成
向 500毫升反应瓶中加入 25%甲醇钠的甲醇溶液 (43.20克, 0.200摩尔)、 200 毫升甲醇, 冰盐浴下滴加乙二酸二甲酯 (23.60克, 0.200摩尔) 和丙酮 (11.60克, 0.200摩尔) 的混合液, 反应体系维持 0〜5°C搅拌 8小时。 反应液倾入 200毫升水中, 用 150毫升乙酸乙酯萃取除去有机杂质后, 保留无机相, 用浓盐酸调 pH值为 2〜3, 用 3x200毫升乙酸乙酯萃取, 有机相经水(150毫升)、 饱和食盐水(150毫升)洗涤 后, 用无水硫酸镁干燥, 浓縮后得 25.9克黄色油状物, 收率 90%。
1H NMR (300MHz, CDC13): 6.396 (s, 1H, 烯醇式), 3.906 (s, 3H), 2.279 (s, 3H)。 (2), 3,5-二氯 -2-肼基吡啶的合成
向 500毫升反应瓶中依次加入 2,3,5-三氯吡啶 (20.00克, 0.110摩尔)、 80%水 合肼 (34.30克, 0.550摩尔) 和 200毫升二氧六环, 回流温度下搅拌 20小时。 反应 液冷却过夜, 有白色晶体析出, 过滤, 干燥后得固体 14.0克, 收率: 11% , 熔点: 187〜189°C。
1H NMR (300MHz, DMSO-d6): 8.123 (d, 1H), 7.849 (d, 1H)。
(3) l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-甲基 -1H-吡唑 -5甲酸甲酯的合成
向 100毫升反应瓶中依次加入 2,4-二羰基戊酸甲酯 (2.88克, 0.020摩尔)、 四氢 呋喃(15毫升)及醋酸(30毫升)的混合溶液、 3,5-二氯 -2-肼基吡啶(3.56克, 0.020 摩尔), 加热回流反应 2小时。 减压脱溶, 残余物加入乙酸乙酯(150毫升)、 水(100 毫升)分液萃取,有机层分别用饱和碳酸氢钠溶液(100毫升)、饱和氯化钠溶液(100 毫升)洗涤, 无水硫酸镁干燥, 减压蒸尽溶剂。 通过柱色谱分离(淋洗液: 乙酸乙酯 :石油醚 = 1: 5 ) 得到 2.9克白色固体, 收率 50%, 熔点: 97〜98°C。
1H NMR (300MHz, CDC13): 8.432 (d,lH), 7.888 (d, 1H), 6.802 (s, 1H), 3.760 (s, 3H), 2.370 (s, 3H) o
(4)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-甲基 -1H-吡唑 -5-甲酸的合成
向 100毫升反应瓶中依次加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-甲基 -1H-吡唑 -5-甲酸甲酯 ( 1.00克, 3.49毫摩尔)、 四氢呋喃 10毫升、 水 10毫升和氢氧化钠 (0.14克, 3.49
毫摩尔), 室温反应 40分钟, 反应完全, 加入水 (50毫升)、 乙酸乙酯 (30毫升)萃 取, 水层用浓盐酸调 pH值为 2〜3, 用乙酸乙酯 (3x80毫升) 萃取, 有机相饱和氯化 钠溶液 (100毫升) 洗涤后, 用无水硫酸镁干燥, 浓縮后得 0.91 克白色固体, 收率 96 % , 熔点: 227〜228°C。
1H NMR(300MHz, CDC13): 8.448 (s, 1H), 7.908 (s, 1H), 6.901 (s, 1H), 2.400 (s, 3H)。
(5)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-甲基 -1H-吡唑 -5-甲酰氯的合成
向 100毫升反应瓶中依次加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-甲基 -1H-吡唑 -5-甲酸(0.37 克, 1.38毫摩尔)、 10毫升二氯甲烷和草酰氯(0.35克, 2.20毫摩尔), 滴入一滴 N,N- 二甲基甲酰胺, 有大量气体生成, 室温搅拌过夜。 减压脱溶, 加入 10毫升甲苯继续 脱溶, 得黄色油状物 0.40克, 收率 100 %。
(6)、 化合物 1的合成
向 100毫升反应瓶中依次加入 N-甲基 -3-氯 5-甲基 -2-氨基苯甲酰胺 ( 0.27克, 1.38 毫摩尔, 按 US2005075372中的操作方法制得)、 5毫升二氯甲烷和三乙胺 (0.14克, 1.38毫摩尔), 滴加 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-甲基 -1H-吡唑 -5-甲酰氯 (0.40 克, 1.37 毫摩尔) 的二氯甲烷 (5毫升) 溶液, 室温搅拌 4小时。 反应液倾入 50毫升水中, 用 3x 100毫升乙酸乙酯萃取, 有机相经水、 饱和食盐水洗涤后, 用无水硫酸镁干燥, 浓縮后, 残余物通过柱色谱分离 (淋洗液: 乙酸乙酯:石油醚 = 1: 5 ) 得到 0.41 克 白色固体化合物 1, 收率 66 %。
实例 2、 化合物 3的合成
(1) 3,5-二氯 -2-肼基吡啶的合成
向 500毫升反应瓶中依次加入 2,3,5-三氯吡啶 (20.00克, 0.110摩尔)、 80%水 合肼 (34.30克, 0.550摩尔) 和 200毫升二氧六环, 回流温度下搅拌 20小时。 反应 液冷却过夜, 有白色晶体析出, 过滤, 干燥后得固体 14.00克, 收率: 71 % , 熔点: 187〜189°C。
1H NMR (300MHz, DMSO-d6): 8.123 (d, 1H), 7.849 (d, 1H)。
(2)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -5-(2-呋喃基 )-3-三氟甲基 -1H-吡唑的合成
向 250毫升反应瓶内加入 4,4,4-三氟小 (2-呋喃基)丁烷 -1,3-二酮 (5.50克, 26.7毫 摩尔)、 3,5-二氯 -2-肼基吡啶 (4.75克, 26.7毫摩尔), 加入冰醋酸 ( 100毫升), 加热 回流, 反应完全, 减压蒸尽溶剂, 加入乙酸乙酯 (300毫升), 水 (150毫升)分液萃 取, 有机层依次用饱和碳酸氢钠溶液( 150毫升)、饱和氯化钠溶液( 150毫升)洗涤, 无水硫酸镁干燥, 减压蒸尽溶剂, 残余物通过柱色谱分离(淋洗液: 乙酸乙酯:石油 醚 = 1: 5 ) 得 5.66克黄色油状物, 收率 61%。
1H NMR(300MHz, CDC13): 8.514 (d, 1H), 7.974 (d, 1H), 7.362 (d, 1H), 6.917 (s, 1H), 6.388 (dd, 1H), 6.148 (d, 1H)。
(3)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-三氟甲基 -1H-吡唑 -5-甲酸的合成
向 100毫升反应瓶内加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -5-(2-呋喃基 )-3-三氟甲基 -1H-吡唑 ( 1.47克, 4.22毫摩尔)、 丙酮 (10毫升)、 高锰酸钾 (3.33克, 21.1毫摩尔) 的水 溶液(10毫升), 加热至 65°C, 反应 4小时。 反应完全后, 过滤, 滤饼用热的氢氧化 钾溶液洗, 向滤液中加入乙酸乙酯 (80毫升), 水 (100毫升) 分液萃取, 水层用盐 酸调节 ρΗ值至 2-3, 加入乙酸乙酯(200毫升)分液萃取, 有机层用饱和氯化钠溶液 ( 100毫升)洗涤, 无水硫酸镁干燥, 减压蒸尽溶剂得目标物 0.80克黄色油状物, 收 率: 58%。
1H NMR(300MHz, CDC13): 8.480 (d, 1H), 7.969 (d, 1H), 7.345 (s, 1H)。
(4)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-三氟甲基 -1H-吡唑 -5-甲酰氯的合成
向 100毫升反应瓶中依次加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-三氟甲基 -1H-吡唑 -5-甲酸 (0.40克, 1.22毫摩尔)、 二氯甲烷 10毫升和草酰氯 (0.31克, 2.44毫摩尔), 再滴 入 5滴 N,N-二甲基甲酰胺, 有大量气体生成。 室温搅拌反应 8小时后将反应液减压 浓縮至干, 再加入 30毫升甲苯, 减压浓縮后得 0.42克黄色固体, 收率: 100%。
(5)、 化合物 3的合成
向反应瓶中依次加入 N-甲基 -5-氯 -3-甲基 -2-氨基苯甲酰胺 (0.24克, 1.22毫摩尔)、 20毫升二氯甲烷、 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-三氟甲基 -1H-吡唑 -5-甲酰氯(0.42克, 1.22 毫摩尔) 和三乙胺 (0.12克, 1.22毫摩尔), 室温搅拌 3小时。 将反应液倾入 100毫 升水中, 用 2x100毫升乙酸乙酯萃取, 有机层用饱和碳酸钠溶液、 饱和食盐水洗涤, 无水硫酸镁干燥后浓縮, 残余物柱色谱提纯, 得 0.50克白色固体化合物 3, 收率 81 %。
实例 3、 化合物 9的合成
(1) 3,5-二氯 -2-肼基吡啶的合成
向 500毫升反应瓶中依次加入 2,3,5-三氯吡啶 (20.00克, 0.110摩尔)、 80%水 合肼 (34.30克, 0.550摩尔) 和 200毫升二氧六环, 回流温度下搅拌 20小时。 反应 液冷却过夜, 有白色晶体析出, 过滤, 干燥后得固体 14.00克, 收率: 11% , 熔点: 187〜189°C。
1H NMR (300MHz, DMSO-d6): 8.123 (d, 1H), 7.849 (d, 1H)。
(2)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-吡唑烷酮 -5-羧酸乙酯的合成
向 500毫升反应瓶中加入 300毫升无水乙醇和乙醇钠 (4.1克, 61毫摩尔), 3,5- 二氯 -2-肼基吡啶 (10.00克, 56毫摩尔), 混合物加热回流 5分钟, 滴加马来酸二乙酯 (10.64克, 61毫摩尔)。 继续加热回流 10分钟。 待冷却到 65°C后将反应混合物用冰 乙酸 (13克, 224毫摩尔)中和。 混合物用 300毫升水稀释, 冷至室温, 有固体析出。 过滤收集固体, 用 3x50毫升 40%的乙醇水溶液洗涤。 干燥后得到橙色固体 8.00克, 收率 47 %, 熔点: 105〜108°C。
1H NMR(300MHz, CDC13): 8.146 (q, 1H), 7.658 (q, 1H), 5.073 (dd, 1H), 4.241 (q, 2H), 3.029 (dd, 1H), 2.721 (dd, 1H), 1.258 (t, 3H)。
(3) 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-羟基 -1H-吡唑 -5-甲酸乙酯的合成
向 100毫升反应瓶中加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-吡唑烷酮 -5-羧酸乙酯(4.00克, 13.15毫摩尔)、 乙腈 50毫升和 98 %的硫酸 (2.63克, 26毫摩尔)。 搅拌 10分钟后, 加入过硫酸钾 (5.69克, 21.04毫摩尔), 加热回流 5小时。 反应液趁热 (50-65°C ) 过 滤, 滤饼用 10毫升乙腈洗涤。 滤液在旋转蒸发仪上浓縮至大约 10毫升, 加入 50毫 升水, 过滤收集固体产物, 产物用 3x15毫升 25 %的乙腈水溶液洗涤, 干燥后得到橙 色固体 3.0克, 收率 76%, 熔点: 164〜167°C。
1H NMR(300MHz, CDC13): 8.445 (d, 1H), 7.912 (d, 1H), 6.546 (s, 1H), 4.262 (q, 2H): 1.236 (t, 3H)。
(4)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-(2-块丙氧基) -1H-吡唑 -5-甲酸乙酯的合成
向 100毫升反应瓶中依次加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-羟基 -1H-吡唑 -5-甲酸乙酯 (0.7克, 2.32毫摩尔)、 10毫升乙腈、 碳酸钾 (0.32克, 2.32毫摩尔) 和块丙基溴 (0.27克, 2.32毫摩尔), 加热至 60°C, 反应 2小时, 反应完全后, 将反应液倾入 100 毫升水中, 用 2x100毫升乙酸乙酯萃取, 有机层用饱和碳酸钠溶液(80毫升)、 饱和 食盐水洗涤(80毫升), 无水硫酸镁干燥后浓縮, 残余物柱色谱提纯, 得 0.30克黄色 油状物, 收率 38 %。
1H NMR(300MHz, CDC13): 8.445 (d, 1H), 7.902 (d, 1H), 6.498 (s, 1H), 4.896 (d, 2H): 4.240 (q, 2H), 2.547 (t, 1H), 1.260 (t, 3H)。
(5)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-(2-块丙氧基) -1H-吡唑 -5-甲酸的合成
向 100毫升反应瓶中加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-(2-块丙氧基) -1H-吡唑 -5-甲酸 乙酯(0.3克, 0.88毫摩尔)、 甲醇、水各 10毫升和氢氧化钠(0.04克, 0.88毫摩尔)。 室温搅拌 1小时后, 反应完全, 加入水 (40毫升)、 乙醚(50毫升)萃取, 用浓盐酸 酸化至 ρΗ为 4, 加入乙酸乙酯 (150毫升) 萃取, 有机层用饱和氯化钠溶液 (50毫 升) 洗涤, 无水硫酸镁干燥, 减压蒸尽溶剂, 得微黄色固体 0.27克, 收率 73%, 熔 点: 151〜157°C。
Ή NMR(300MHz, CDC13): 8.429 (d, 1H), 7.900 (d, 1H), 6.563 (s, 1H), 4.882 (s, 2H) 2.550 (s, 1H)。
(6)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-(2-块丙氧基) -1H-吡唑 -5-甲酰氯的合成
向 100毫升反应瓶中加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-(2-块丙氧基) -1H-吡唑 -5-甲酸 (0.2克, 0.64毫摩尔)、 10毫升二氯甲烷和草酰氯(0.16克, 1.2毫摩尔), 再滴入 5 滴 Ν,Ν-二甲基甲酰胺, 有大量气体生成。 室温搅拌反应 8小时后将反应液减压浓縮 至干, 再加入 100毫升甲苯, 减压浓縮后得 0.21克黄色固体, 收率: 100%。
(7)、 化合物 9的合成
向 100毫升反应瓶中加入 Ν-甲基 -5-氯 -3-甲基 -2-氨基苯甲酰胺(0.12克, 0.6毫摩 尔)、 20毫升二氯甲烷、 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基 )-3-(2-块丙氧基) -1H-吡唑 -5-甲酰氯(0.2 克, 0.6毫摩尔)和三乙胺 (0.061克, 0.6毫摩尔), 室温搅拌 3小时。 将反应液倾入 100毫升水中, 用 2x100毫升乙酸乙酯萃取, 有机层用饱和碳酸钠溶液、 饱和食盐水 洗涤, 无水硫酸镁干燥后浓縮, 残余物柱色谱提纯, 得 0.24克白色固体化合物 9, 收 率 81 %。
实例 4、 化合物 18的合成
(1)、 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-溴 -2-吡唑啉 -5-羧酸乙酯的合成
向 250毫升反应瓶中加入 65毫升乙腈、 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-吡唑烷酮 -ί 乙酯 (3.0克, 9.8毫摩尔。 其制备见实例 3, 步骤 (3 )) 和三溴氧磷 (2.8克, 9.8毫 摩尔)。加热回流 2小时,蒸馏除去 30毫升溶剂。将上述浓縮反应物加到碳酸氢钠( 10 克, 120毫摩尔) 和 40毫升水形成的混合物中, 搅拌 20分钟至不再有气体逸出。 混 合物用 100毫升二氯甲烷稀释, 然后搅拌 50分钟。 再用二氯甲烷 3x100毫升萃取。 有机相水洗、 硫酸镁干燥后减压浓縮得 2.4克深琥珀色油状物, 收率: 67%。
1H NMR(300MHz, CDC13): 8.027 (d, 1H), 7.673 (d, 1H), 5.201 (dd, 1H), 4.202 (q, 2H), 3.464 (dd, 1H), 3.248 (dd, 1H), 1.223 (t, 3H)。
(2)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-溴 -1H-吡唑 -5-羧酸乙酯的合成
向 100毫升反应瓶中加入 1-(3,5-氯吡啶 -2-基) -3-溴 -2-吡唑啉 -5-羧酸乙酯 (2.0克, 5.4毫摩尔)、 10毫升乙腈和 98 %的硫酸 (1.1克, 10.9毫摩尔)。 搅拌数分钟后, 加 入过硫酸钾 (2.4克, 8.7毫摩尔)。 加热回流 5小时。 反应液趁热 (50-65 °C )过滤, 滤 饼用 10毫升乙腈洗涤。 滤液在旋转蒸发仪上浓縮至大约 10毫升, 加入 50毫升水, 过滤收集固体产物, 产物用 3x 15毫升 25 %的乙腈水溶液洗涤, 干燥后得到橙色固体 1.6克, 收率: 80%。
1H NMR(300MHz, CDC13): 8.461 (d, 1H), 7.933 (d, 1H), 7.035 (s, 1H), 4.263 (q, 2H): 1.262 (t,3H)。
(3)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-溴 -1H-吡唑 -5-羧酸的合成
向 100毫升反应瓶中加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-溴 -1H-吡唑 -5-羧酸乙酯 (2.0 克, 5.5毫摩尔)、 甲醇 10毫升、 水 10毫升和氢氧化钠 (0.3克, 5.5毫摩尔)。 室温 搅拌 1小时后, 反应完全。在旋转蒸发仪上浓縮形成的深棕橙色溶液到大约 10毫升, 然后加水 40毫升。水溶液用 50毫升乙醚萃取, 用浓盐酸酸化至 ρΗ = 4。 过滤收集生 成的固体产物, 用 2x50毫升水洗涤, 干燥后得到白色固体 0.97克, 收率: 48%。
1H NMR(300MHz, DMSO-d6): 8.641 (d, 1H), 8.529 (d, 1H), 7.186 (s, 1H)。
(4)、 l-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-溴 -1H-吡唑 -5-甲酰氯的合成
向 100毫升反应瓶中加入 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-溴 -1H-吡唑 -5-羧酸 (0.4克,
1.2毫摩尔)、 10毫升二氯甲烷和草酰氯 (0.31克, 2.4毫摩尔), 再滴入 5滴二甲基 甲酰胺, 有大量气体生成。 室温搅拌反应 8 小时后将反应液减压浓縮至干, 再加入 100毫升甲苯, 减压浓縮后得 0.42克绿色固体, 收率: 100 %。
(5)、 化合物 18的合成
向 100毫升反应瓶中加入 N-甲基 -5-氯 -3-甲基 -2-氨基苯甲酰胺 (0.34克, 1.7毫 摩尔)、 20毫升二氯甲烷、 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-溴 -1H-吡唑 -5-甲酰氯 (0.60克, 1.7毫摩尔) 和三乙胺 (0.17克, 1.7毫摩尔), 室温搅拌 3小时。 将反应液倾入 100 毫升水中,用 2x 100毫升乙酸乙酯萃取,有机层用饱和碳酸钠溶液、饱和食盐水洗涤, 无水硫酸镁干燥后浓縮, 残余物柱色谱提纯 (淋洗液: 乙酸乙酯:石油醚 = 1 :2), 得 0.21克白色固体化合物 18, 收率: 24 %。
实例 5、 化合物 19的合成
( 1 )、 2-(3-溴 -1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -1H-5-吡唑基 )-6,8-二氯 -4H-苯并 [d][l,3] ¾f -4-酮的合成
向 150毫升三口瓶中加入甲基磺酰氯(1.1克, 9.8毫摩尔)、 乙腈(20毫升), 室 温下滴加 1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -3-溴 -1H-吡唑 -5-羧酸 (3.0克, 8.9毫摩尔。 其制备见 实例 4, 步骤 (3 ) ) 和三乙胺 (0.89克, 8.9毫摩尔) 的乙腈溶液 (30毫升), 10分 钟滴完,反应 1小时,向反应体系中加入 3,5-二氯 -2-氨基苯甲酸(1.6克, 8.9毫摩尔), 溶液呈棕褐色, 搅拌 30分钟, 滴加三乙胺 (1.8克, 17毫摩尔) 的乙腈溶液 (10毫 升), 有黄色固体生成, 搅拌 1小时, 再加入甲基磺酰氯 (1.1克, 9.8毫摩尔) 的乙 腈溶液(10毫升), 溶液呈黄色, 有大量固体生成, 反应 1小时, 再滴加三乙胺(0.89 克, 8.9毫摩尔) 的乙腈溶液 (4毫升), 然后室温反应过夜, 反应液倾入 100毫升水 中, 用 2x 100毫升乙酸乙酯萃取, 有机层用饱和碳酸钠溶液、 饱和食盐水洗涤, 无水 硫酸镁干燥后浓縮, 残余物柱色谱提纯 (淋洗液: 乙酸乙酯:石油醚 = 1 :2), 得黄色 固体 2.0克, 收率: 45% o
( 2)、 化合物 19的合成
向 100毫升三口瓶中依次加入 2-(3-溴 -1-(3,5-二氯吡啶 -2-基) -1H-5-吡唑基 )-6-氯 -8- 甲基 -4H-苯并 [d][l,3] 秦-4-酮 (0.3克, 0.6毫摩尔)、 四氢呋喃 (4毫升), 搅拌溶
解, 室温下滴加甲胺 (0.09克, 0.9毫摩尔, 30%), 反应 30分钟, 反应完全, 加入 乙酸乙酯、 水分液萃取, 有机层依次用饱和食盐水溶液洗涤、 无水硫酸镁干燥, 减压 蒸尽溶剂得 0.14克白色固体化合物 19, 收率: 43%。
生物活性测定
实例 6、 杀虫活性的测定
根据待测化合物的溶解性, 原药用丙酮或二甲亚砜溶解, 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, 丙酮或二甲亚砜在总溶液中的含量不超过 10 %。
实例 6.1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 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 8头试虫 ( 3龄), 每处理 3次重复。 处理后放入 24°C、 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。
部分供试的化合物中, 下列化合物在浓度为 10 ppm时对甜菜夜蛾的防治效果较 好, 死亡率在 90%以上: 1、 3、 9、 15、 18、 19、 22、 26。
部分供试的化合物中,下列化合物在浓度为 1 ppm时对甜菜夜蛾的防治效果较好, 死亡率在 90%以上: 3、 9、 18、 19、 22、 26。 按照以上方法, 选取化合物 18、 19和已知化合物 Kd (US2005/0075372A1中的 化合物 833号) 进行了杀甜菜夜蛾活性的平行测定。 两次试验结果见表 3、 表 4。 表 3 : 化合物 18、 19与已知化合物 K 杀甜菜夜蛾活性平行比较 (死亡率, %)
表 4: 化合物 18与已知化合物 K 杀甜菜夜蛾活性平行比较 (死亡率, %)
实例 6.2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 8 头, 试验设 4次重复, 设清水处理为空白对照。 处理后放入 24°C、 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, 下列化合物在浓度为 0.4 ppm时对粘虫的防治效果较好, 死亡率在 90%以上: 18、 19。
实例 6.3对小菜蛾活性的测定
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 2厘米的圆形叶 碟, 放入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), 每个处理 8头, 试验设 4次重复, 设清水处理为 空白对照。 处理后放入 24°C、 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,下列化合物在浓度为 0.8 ppm时对小菜蛾的防治效果较好, 死亡率在 90%以上: 19。
实例 6.4对二化螟活性的测定
取 6孔培养板, 每孔加人工伺料 5毫升, 凝固后用连续取样器每孔加入药液 0.2 毫升, 并使其在伺料表面形成均匀的药膜, 自然阴干后接入健康幼虫 (2 龄), 每处 理接 8头, 4次重复,设清水处理为空白对照。处理后放入 24 °C、相对湿度 60%〜70%、 无光照的室内培养, 72小时后调查存活虫数, 计算死亡率。
部分供试的化合物中,下列化合物在浓度为 10 ppm时对二化螟的防治效果较好, 死亡率在 90%以上: 18、 19。
按照以上方法,选取化合物 19和已知化合物 KC2 (US2005/0075372A1中的化合 物 531号) 进行了杀二化螟活性的平行测定。 试验结果见表 5。
表 5 : 化合物 1 (死亡率, %)
实例 6.5对稻纵卷叶螟活性的田间小区测定
一定浓度的测试化合物在稻纵卷叶螟孵化高峰期进行叶面喷雾处理,喷液量为每 公顷 450升。 水稻小区面积为 32平方米, 3次重复。 7天后调查存活虫数, 计算死亡 率。 试验结果见表 6。
表 6: 化合物 19与已知化合物 KC2杀稻纵卷叶螟活性平行比较 (死亡率, %)
实例 7、 杀菌活性的测定
实例 7.1 、 对番茄晚疫病的离体杀菌活性的测定
将熔好的 AEA培养基冷却至 60°C〜70°C, 按所设浓度加入定量药剂, 制成含有 不同药量的含毒培养基, 测试化合物的浓度为 25 ppm, 待其充分冷却后, 接种直径
为 0.5厘米的番茄晚疫病菌菌片, 放置培养箱中培养。 在培养箱中培养 10天后进行 调查, 调查时分别测量每个处理的菌落生长直径, 并计算抑菌率。
化合物 1对番茄晚疫病的防治效果在 90%以上。
实例 7.2、 对黄瓜炭疽病的杀菌活性的测定
选择生长整齐一致的两叶期黄瓜幼苗, 测试化合物的喷雾浓度为 400 ppm, 进行 喷雾处理。处理后的试验材料在第二天接种黄瓜炭疽病孢子悬浮液,然后放置人工气 候室 (温度: 22°C, 相对湿度大于 95%) 培养, 1天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。
化合物 1对黄瓜炭疽病的防治效果在 90%以上。