CN103755681B

CN103755681B - 一种3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-吡唑酰胺类化合物及其应用

Info

Publication number: CN103755681B
Application number: CN201310730572.0A
Authority: CN
Inventors: 许良忠; 王明慧; 张新飞; 田帅; 苏龙杰; 李秀国
Original assignee: Qingdao University of Science and Technology
Current assignee: Qingdao University of Science and Technology
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: CN103755681A

Abstract

本发明公开了一种3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-吡唑酰胺类化合物，其结构如通式I所示：式中：R₁选自CH₃，Cl或Br；R₂选自Cl或Br；R₃选自甲基，异丙基；Y为O或S。通式I化合物具有优异的杀虫活性，可用于农业或林业害虫的防治。

Description

一种3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-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3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-吡唑酰胺类化合物及其应用。

背景技术

邻氨基苯甲酰胺类化合物（鱼泥丁受体抑制剂）是近年来开发的防治鳞翅目害虫的有效杀虫剂。

PCT专利申请WO2003/015519公开了如下具有杀虫活性的化合物（KC）：

PCT专利申请WO2006/023783公开了如下具有杀虫活性的化合物：

CN101967139A公开了如下具有杀虫活性的化合物：

上述专利公开的化合物虽与本发明所述的化合物有一定相似之处，但在现有技术中，如本发明所述的3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-吡唑酰胺类化合物（式I）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3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-吡唑酰胺类化合物，它可用于农业或林业害虫的防治。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-吡唑酰胺类化合物，结构如通式I所示：

式中：R₁选自CH₃，Cl或Br；

R₂选自Cl或Br；

R₃选自甲基，异丙基；

Y为O或S。

本发明的通式I化合物可由如下方法制备，反应式中各基团定义同前。

中间体A和中间体B在乙腈或乙酸乙酯中回流3h制得本发明化合物（式Ⅰ）。中间体A和中间体B制法见本发明合成实例。

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I的结构和物理性质

化合物I

R₁

R₂

R₃

Y

外观

熔点

I_a

CH₃

Cl

CH₃

O

白色粉末

213-215℃

I_b

CH₃

Cl

CH₃

S

黄色粉末

205-207℃

I_c

CH₃

Cl

CH(CH₃)₂

O

白色粉末

231-233℃

I_d

Cl

CH₃

O

白色粉末

184-186℃

I_e

Cl

CH(CH₃)₂

O

黄色粉末

201-203℃

I_f

Cl

CH(CH₃)₂

S

白色粉末

176-178℃

I_g

CH₃

Br

CH₃

S

白色粉末

216-218℃

I_h

CH₃

Br

CH₃

O

白色粉末

235-237℃

本发明的优点和积极效果：同已知的3-溴吡唑酰胺类化合物KC相比，本发明化合物首次将2,2,3,3-四氟丙氧基引入3-位吡唑环，通过氟元素的亲脂性及乙氧基的亲水性的结合，不仅大大提高了该类化合物对某些害虫的杀虫活性，同时也有利于提高其在植物体内的内吸传导作用，进而整体提高该类化合物的综合使用性能。在新农药创制中，含氟化合物已成为提高化合物生物活性及治理抗性的重要手段。因而本发明化合物对现有化合物已产生抗性的害虫具有低抗性风险。另外，本发明化合物合成所用的2,2,3,3-四氟丙醇有较高的沸点，生产过程易于操作，避免了现有该类含氟化合物成本高或因原料（如溴氟甲烷）为气体难以操作等弊端。同已知的3-溴吡唑酰胺类化合物相比，本发明的3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-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化合物用于控制虫害的用途。

本发明化合物在防治虫害时，可根据实际需要既可以单独使用，也可与其他杀虫剂或杀菌剂等活性物质组合使用，以提高产品的综合功能。

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。该杀虫组合物还包括农业、林业上可接受的载体。

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或溶剂中，添加适当的表面活性剂配制成乳油、悬浮剂、微乳剂或可湿性粉剂等。

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

下列合成实例及生测实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I_a的制备：

（1）1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酸乙酯的合成：

向250mL的三口瓶中分别加入0.05mol(13.37g)1-（3-氯吡啶-2-基）-3-羟基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯（参考CN102285963A方法制备）和0.065mol(8.97g)碳酸钾，加入乙腈100mL，再加入0.055mol(11.55g)四氟丙基甲磺酸酯（由四氟丙醇和甲基磺酰氯制备），回流7h，反应完毕，抽滤，蒸去溶剂，得产物1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酸乙酯17.53g,收率92%。。

（2）1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酸的合成：

向250mL的三口瓶中加入0.05mol（19.05g）1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酸乙酯，用50mL乙醇溶解，加水50mL，再加入0.075mol（3.00g）氢氧化钠，常温搅拌2h，反应完毕，蒸出乙醇，用浓盐酸调pH至2-3,析出白色固体，抽滤、水洗、干燥得到1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酸16.59g,收率94%。

(3)1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酰氯的合成：

向100mL的三口烧瓶中依次加入1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酸0.02mol（7.06g），甲苯50mL，氯化亚砜0.06mol（7.2g），回流4h。反应完毕，蒸出甲苯和氯化亚砜，得1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酰氯7.28g，收率98%。

（5）化合物I_a的合成：

向100mL的三口烧瓶中依次加入N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酰胺（参考参考CN103109816A中描述的方法制备，以下同）0.01mol（1.98g），乙腈40mL,1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酰氯0.012mol（4.46g），回流反应3h，反应完毕，蒸出溶剂20mL,冷却，抽滤得产品I_a，干燥称重4.05g，收率76%。¹HNMR(500MHz，DMSO-d6)：2.45(3H,s,-CH₃),3.16(3H,s,-CH₃),4.15(1H,s,-CH),5.63(2H,s,-CH₂),6.74(1H,s,-CH),7.23-7.92(2H,d,ArH),7.36-8.51(3H,t,PyH),8.56(1H,s,-NH),11.98(1H,s,-NH)。

实例2.化合物I_b的制备：

（1）N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-氯硫代苯甲酰胺：

向250mL的三口烧瓶中加入0.05mol（9.92g）N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酰胺，用100mL四氢呋喃溶解，常温下加入五硫化二磷0.03mol（6.66g），升温至40℃，反应1h，反应完毕蒸出溶剂，用20%的氢氧化钠溶液调pH值至7左右，乙酸乙酯萃取，用饱和食盐水洗萃取液2-3遍，有机相用无水硫酸镁干燥，蒸出溶剂，得N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-氯硫代苯甲酰胺10.00g，收率94%。

（2）化合物I_b的合成：

向100mL的三口烧瓶中依次加入N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-氯硫代苯甲酰胺0.01mol（2.14g），乙腈40mL,1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酰氯（合成方法见实例1）0.012mol（4.46g），回流反应3h，反应完毕，蒸出溶剂20mL,冷却，抽滤得产品I_b，干燥称重3.97g，收率68%。¹HNMR(500MHz，DMSO-d6)：2.32(3H,s,-CH₃),2.66-2.68(3H,s,-CH₃),3.24(3H,s,-CH₃),3.99(1H,s,-CH),5.45(2H,s,-CH₂),6.97(1H,s,-CH),7.15-7.84(2H,d,ArH),7.22-8.46(3H,t,PyH),8.74(1H,s,-NH),11.20(1H,s,-NH)。

实例3.化合物I_g的合成：

（1）2-氨基-3-甲基-5-溴苯甲酸的合成：

向100mL的三口烧瓶中加入0.05mol（7.55g）2-氨基-3-甲基苯甲酸，加入50mL冰乙酸作溶剂，常温下滴加溴水0.05mol（8.00g），反应3h，反应完毕，将反应液倒入100冰水中，有白色固体析出，抽滤，干燥得2-氨基-3-甲基-5-溴苯甲酸11.27g，收率98%。

（2）N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-溴苯甲酰胺的合成：

向250mL的三口烧瓶中分别加入0.05mol(11.5g)N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-溴苯甲酸，乙酸乙酯100mL，固体光气0.025mol(7.42g)，滴加3滴吡啶，40℃下反应4h，反应完毕，加热至回流排出未反应的光气，降温，抽滤，得中间体b，烘干，称重12.03g，收率94%。向250mL三口瓶中加入0.04mol(10.24g)b，100mL乙腈，0～5℃下缓慢滴加25%的甲胺水溶液9.92g，反应完毕，蒸出大部分溶剂，并将混合物倒入100mL水中，析出大量固体，抽滤烘干，得产物N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-溴苯甲酰胺8.75g，收率90%。

（3）N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-溴硫代苯甲酰胺的合成：

向250mL的三口烧瓶中加入0.05mol（12.15g）N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-溴苯甲酰胺，用100mL四氢呋喃溶解，常温下加入五硫化二磷0.03mol（6.66g），升温至40℃，反应1h，反应完毕蒸出溶剂，用20%的氢氧化钠溶液调pH值至7左右，乙酸乙酯萃取，用饱和食盐水洗萃取液2-3遍，无水硫酸镁干燥，蒸出溶剂，得N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-溴硫代苯甲酰胺12.30g，收率92%。

(4)化合物I_g的合成：

向100mL的三口烧瓶中依次加入N-甲基-2-氨基-3-甲基-5-溴硫代苯甲酰胺0.01mol（2.59g），乙腈40mL,1-（3-氯吡啶-2-基）-3-（2,2,3,3-四氟丙氧基）-1H-吡唑-5-甲酰氯0.012mol（4.46g），回流反应3h，反应完毕，蒸出溶剂20mL,冷却，抽滤得产品I_g，干燥称重4.51g，收率76%。¹HNMR(500MHz，DMSO-d6)：2.28-2.31(3H,s,-CH₃),2.56-2.65(3H,d,-CH₃),3.51(1H,s,-CH),5.63(2H,s,-CH₂),6.79(1H,s,-CH),7.14-7.77(2H,d,ArH),7.47-8.53(3H,t,PyH),8.97(1H,s,-NH),11.24(1H,s,-NH)。

按照以上方法可以制备本发明通式I中的其他化合物。

部分化合物的核磁数据如下：

化合物I_c:1.29-1.30(6H,d,-CH₃),2.64(3H,s,-CH₃),3.61(1H,s,-CH),4.36-4.38(2H,s,-CH₂),6.94(1H,s,-CH),7.42-7.98(2H,d,ArH),7.23-8.52(3H,t,PyH),7.47(1H,s,-NH),11.23(1H,s,-NH);

化合物I_d:2.39(3H,s,-CH₃),4.24(1H,s,-CH),5.71(2H,s,-CH₂),6.49(1H,s,-CH),7.67-8.23(2H,d,ArH),7.53-8.42(3H,t,PyH),7.66(1H,s,-NH),10.84(1H,s,-NH);

化合物I_e:1.24-1.25(6H,d,-CH₃),3.50(1H,s,-CH),5.21(2H,s,-CH₂),6.90(1H,s,-CH),7.39-7.96(2H,d,ArH),7.37-8.46(3H,t,PyH),8.45(1H,s,-NH),11.60(1H,s,-NH);

化合物I_f:1.19-1.20(6H,d,-CH₃),3.53(1H,s,-CH),5.25(2H,s,-CH₂),6.88(1H,s,-CH),7.42-7.51(2H,d,ArH),7.61-8.01(2H,d,ArH),7.35-8.54(3H,t,PyH),8.10(1H,s,-NH),11.74(1H,s,-NH);

化合物I_h：2.34(3H,s,-CH₃),3.28(3H,s,-CH₃),4.21(1H,s,-CH),5.50(2H,s,-CH₂),6.81(1H,s,-CH),7.66-8.13(2H,d,ArH),7.41-8.96(3H,t,PyH),8.57(1H,s,-NH),10.03(1H,s,-NH)。

生物活性测定：

实例4.杀虫活性测定

1.新化合物对小菜蛾活性测定:

采用浸叶法。采用国际抗性行动委员会（IRAC）提出的浸叶法。用配制好的待测药液，用直头眼科镊子浸渍甘蓝叶片，时间3-5秒，甩掉余液，每次1片每个样，品共3片，按样品标记顺序依次放在处理纸上。待药液干后，放入具有标记的10cm长的直型管内，接入2龄小菜蛾幼虫30头，用纱布盖好管口。将试验处理置于标准处理室内，48h检查结果以拔针轻触虫体，不动者为死亡。计算死亡率。（试验做3次重复，取平均值）

部分供试化合物中，下列化合物在浓度1ppm时对小菜蛾的防效较好，死亡率在90%以上：I_a,I_b,I_e,I_f,I_g,I_h；部分供试化合物中，下列化合物在0.1ppm时对小菜蛾防效较好，死亡率在90%以上：I_a，I_e，I_h，；按照以上方法，选取化合物I_a、已知化合物KC进行杀小菜蛾活性平行测定。试验结果见表2。

表2杀小菜蛾活性测定表

2.新化合物对桃蚜活性测定:

取直径6厘米培养皿，皿底覆盖一层滤纸，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头蚜虫的甘蓝片，去除有蚜翅及叶片正面的蚜虫，调查基数后，叶背向上置于培养皿内，用手持式airbrush喷雾器进行喷雾处理，每处理3次重复，处理后置于标准观察室内，48小时后调查存活虫数，计算死亡率。

部分供试化合物中，下列化合物在浓度50ppm时对桃蚜的防效较好，死亡率在90%以上：I_b,I_c,I_d,I_g,；按照以上方法，选取化合物I_b、已知化合物KC进行杀桃蚜活性平行测定。试验结果见表3。

表3杀桃蚜活性测定表

Claims

1.一种用于杀灭鳞翅目害虫的3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-吡唑酰胺类化合物杀虫剂，结构如通式I所示：

式中：R₁选自CH₃，Cl或Br；

R₂选自Cl或Br；

R₃选自甲基，异丙基；

Y为O或S。

2.根据权利要求1所述的一种3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)-吡唑酰胺类化合物的用途，其特征在于式I化合物单一使用或与另外的生物活性化合物组合使用，对农业或林业害虫有防治效果。

3.一种杀虫组合物，含有权利要求1所述的通式I化合物作为活性组分和农业或林业上可接受的载体。