專利名稱：1,2－烷(芳)?；减；骂惱ハx生長調節(jié)劑及制備和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種昆蟲生長調節(jié)劑及其制備方法和應用，尤其涉及一種烷(芳)?；减；骂惢衔锛捌渲苽浞椒ê蛻?。
隨著農業(yè)生產的發(fā)展，農藥的作用日趨顯著，但傳統(tǒng)農藥的殘留問題一直困擾著人們。因此，研究和開發(fā)新一代高效、低毒、無公害環(huán)保型農藥擺在科學家面前。作為第三代農藥，昆蟲生長調節(jié)劑具有高效、低毒和選擇性強的特點，它主要是破壞昆蟲正常的生長發(fā)育或生殖作用，從而達到抑蟲目的，它能高效殺死對傳統(tǒng)殺蟲劑具有抗性的害蟲，是與環(huán)境友好的新一代殺蟲劑。在這一領域的創(chuàng)制工作是二十一世紀新農藥的重要研究與開發(fā)方向。
美國專利US 5424333、4814349公開了一類昆蟲生長調節(jié)劑一抑食肼(RH-5849)即2-苯甲?；?1-叔丁基苯甲酰肼，它是羅姆-哈斯公司的徐基東(Hsu，Adam Chi Tung)首次開發(fā)成功商品化的昆蟲生長調節(jié)劑。它是由非甾體類結構的化合物模擬20-羥基甾體類蛻皮激素的結構，具有蛻皮激素的活性，對鱗翅目，鞘翅目，雙翅目幼蟲具有抑制進食，加速蛻皮和減少產卵的作用，對害蟲以胃毒作用為主，有較強的內吸性，作用迅速，對棉花、蔬菜等農作物上的害蟲防效顯著，而對人、畜、禽、魚毒性較低，因此是一類低殘留、無公害的新型農藥。RH-5849一經(jīng)開發(fā)成功，即引起人們的極大關注，紛紛以RH-5849為母體，對其結構進行全方位的修飾，以期提高其活性，擴大殺蟲譜。其中藥效顯著的商品有RH-5992、RH-2485。另外，人們對酰肼橋也作了一些修飾并發(fā)現(xiàn)了一些活性較好，具有潛在商業(yè)價值的化合物。但是，上述化合物存在溶解性較差，用藥后見效較慢等不足，因此，必須盡快研究開發(fā)新的昆蟲生長調節(jié)劑，以滿足人們的需要。
本發(fā)明的目的之一在于公開一類溶解性較好，用藥后見效較快的1，2-烷(芳)?；减；骂惢衔?；本發(fā)明的目的之二在于公開所說化合物的制備方法；本發(fā)明的目的之三在于公開所說化合物作為昆蟲生長調節(jié)劑的應用。
本發(fā)明的構思是這樣的以二(芳)酰肼為先導化合物，在不同的部位上引入活性基團，如酯基，芳氧乙?；约笆宥』?，形成一類新的化合物—1，2-烷(芳)?；减；骂惢衔?。這些基團的引入，可以增強其酯溶性，提高其生物活性。
本發(fā)明所說的化合物其結構通式如式(1)或(2)所示
或
其中W1，W2為烷基、芳基或芳氧甲基中的一種，如叔丁基、苯基、4-乙基苯基、3，5-二甲基苯基、3-甲基苯基和苯氧甲基等；Y，Z為氫；A為叔丁基；B為烴氧羰基甲基，如乙氧羰基甲基，甲氧羰基甲基等。
本發(fā)明所說的化合物的制備方法之一如下所述以1-叔丁基二芳酰肼為原料，與鹵代乙酸烴基酯在溶劑中，在堿性物質存在的條件下進行N-烷基化反應，獲得本發(fā)明的目標產物——1，2-烷(芳)?；减；骂惢衔?，其反應方程式如(3)所示
其中X為鹵素；R1，R2為鹵素、烷基、氫、烷氧基、硝基或氰基中的一種；R3為烷基、烯基或芳基中的一種；
所說的1-叔丁基二芳酰肼可以采用美國專利US4814349所公開的技術進行制備；所說的鹵代乙酸烴基酯為溴代乙酸乙酯；所說的溶劑可以是烴類、甲苯、苯、乙腈、二甲基甲酰胺或四氫呋喃中的一種或它們的混合物，優(yōu)選的溶劑為四氫呋喃、二甲基甲酰胺或乙腈中的一種；所說的堿可以是氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫化鈉或氫化鉀等無機堿，也可以是正丁基鋰、叔丁基鉀等有機堿；反應的工藝條件是這樣的反應溫度為40℃～100℃，優(yōu)選的溫度為40～70℃；反應時間為4～8小時。
反應結束后，采用常規(guī)的分離方法，即可獲得目標產物。
本發(fā)明所說的化合物的制備方法之二如下所述以烷(芳)氧乙酰肼為原料，與酰氯進行?；磻?，獲得本發(fā)明的目標產物——1，2-烷(芳)?；减；骂惢衔?，其反應方程式如(4)所示
其中R4為芳基；R5為芳基或烷基；L為羥基或氯；反應時間為3～6小時，反應溫度為80℃～120℃；原料烷(芳)氧乙酰肼可以采用國專利US4814349所公開的技術進行制備；本發(fā)明所說的化合物可以作為昆蟲生長調節(jié)劑，可以采用常規(guī)的方法使用。
本發(fā)明所說的化合物具有較強的毒殺粘蟲活性，其LC50達到6～8ppm。能廣泛地應用于農作物的防蟲，且制備過程簡單易行，為一種具有廣闊應用前景的昆蟲生長調節(jié)劑。
殺蟲活性的測定1.生測試蟲選取選取玉米黏蟲2齡的幼蟲為測試對象。
2.生測方法取適量的原藥溶解到有機溶劑中，配成溶液，加少許的乳化劑的水溶液，配成1～100ppm濃度的藥液，將新剪的玉米葉浸入藥液內，待浸潤完全后取出涼干。
燒杯中放入玉米黏蟲2齡幼蟲10只，將上述浸藥的玉米葉放入燒杯中，取醫(yī)用紗布封口。每個濃度的藥液放置三個重復進行觀察。觀察已完全死亡的試蟲同總數(shù)的百分數(shù)為殺死率。
下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內容，但這些實施例并不限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例11-叔丁基-1-(3，5-二甲基苯甲?；?-2-(乙氧基羰基甲基)-2-(4-乙基苯甲?；?肼的合成，反應方程式如下
在干燥三頸瓶中加入1.057g(3mmol)1-叔丁基-1-(3，5-二甲基苯甲?；?-2-(4-乙基苯甲酰基)肼及15mL無水DMF，0.128g(3.2mmol)60％氫化鈉，室溫下，攪拌2小時后，滴加0.534g(3.2mmol)溴代乙酸乙酯的5mLDMF溶液，在47℃反應3小時后，升溫至70℃再反應3小時。此間可補加少量氫化鈉和溴代乙酸乙酯。反應完畢，減壓蒸去大部分DMF，殘留物倒入10mL水中，用三氯甲烷提取(3×10mL)，水洗至中性，有機層用無水硫酸鎂干燥，濃縮溶液、殘留物經(jīng)硅膠柱層析分離，淋洗劑為石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1(V/V)最后得白色結晶0.63g，產率48.0％。m.p.116.4～117.2℃。1H NMR，δ(ppm)7.92～6.84(7H，m，Ar-H)，4.13～3.83(4H，m，CH2CO2CH2)，2.61～2.60(2H，q，Ar-CH2)，2.32(6H，s，Ar-CH3)，1.70(9H，s，(CH3)3C)，1.20～1.17(3H，t，ArCH2CH3)，1.07～1.04(3H，t，OCH2CH3)。MS，439[M+-1-CO2CH2CH3]，383(29.2)[M++2-(CH3)3C]，366(68.7)[M++1-CO2CH2CH3]，133(82.5)[M+-C17H25N2O3]，105(30.4)[M+-C18H25N2O4]元素分析C％H％N％理論值 71.207.816.39實測值 70.787.856.36殺粘蟲活性 250ppm 96.7％，LC50＝8ppm。
實施例21-叔丁基-1-苯甲?；?2-(乙氧基羰基甲基)-2-苯甲?；碌暮铣?，反應方程式如下
制備方法同實施例1，其中原料為1-叔丁基-1-苯甲?；?2-苯甲?；?，產率41.2％。m.p84～84.5℃。1H NMR，δ(ppm)7.98～6.78(10H，m，Ar-H)，4.08～3.81(4H，m，CH2CO2CH2)，1.69(9H，s，(CH3)3C)，1.03～1.00(3H，t，OCH2CH3)。MS，382(13.2)[M+]，326(3.82)[M++1-(CH3)3C]，308(100.0)[M+-1-CO2CH2CH3]，105(15.5)[M+-C15H21N2O3]。元素分析C％H％N％理論值 69.096.857.32實測值 68.846.837.21殺粘蟲活性1000ppm 50.2％。
實施例31-叔丁基-1-(3，5-二甲基苯甲?；?-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(4-乙基苯甲酰基)肼的合成，反應方程式如下
在干燥三頸瓶中加入1.057g(3mmol)1-叔丁基-1-(3，5-二甲基苯甲酰基)-2-(4-乙基苯甲酰基)肼及15mL無水DMF，0.128g(3.2mmol)60％氫化鈉，室溫下，攪拌2小時后，滴加0.489g(3.2mmol)溴代乙酸甲酯的5mLDMF溶液，在40～45℃反應2小時后，升溫至65℃再反應3小時。此間可補加少量氫化鈉和溴代乙酸甲酯。反應完畢，減壓蒸去大部分DMF，殘留物倒入10mL水中，用三氯甲烷提取(3×10mL)，水洗至中性，有機層用無水硫酸鎂干燥，濃縮溶液、殘留物經(jīng)硅膠柱層析分離，淋洗劑為石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1(V/V)最后得白色固體0.57g，產率44.8％。mp116.4～117.2℃。1H NMR，δ(ppm)7.90～6.85(7H，m，Ar-H)，4.06～3.84(2H，q，CH2CO)，3.44(3H，s，OCH3)2.63～2.57(2H，q，Ar-CH2CH3，2.30(6H，s，Ar-CH3)，1.67(9H，s，(CH3)3C)，1.19～1.16(3H，t，ArCH2CH3)，MS，425(1.1)[M++1]，351(15.0)[M+-CH2CO2CH3]，133(100)[M+-C16H23N2O3]，105(9.6)[M+-C17H23N2O4]。元素分析C％H％N％理論值 70.737.606.60實測值 70.687.646.59殺粘蟲活性15ppm 83.3％，LC50＝6ppm。
實施例41-叔丁基-1-(4-氟苯甲?；?-2-(乙氧基羰基甲基)-2-(4-氟苯甲?；?肼的合成，反應方程式如下
制備方法同實施例1，其中原料為1-叔丁基-1-(4-氟苯甲?；?2-(4-氟苯甲?；?肼，產率42.5％，m.p74～75℃。1H NMR，δ(ppm)8.06～6.96(8H，m，Ar-H)，4.24～3.92(4H，m，CH2CO2CH2)，1.67(9H，s，(CH3)3C)，1.08～1.05(3H，t，OCH2CH3)。MS，419(10.5)[M++1]，345(100.0)[M+-CO2CH2CH3]，123(33.3)[M+-C15H20FN2O3]，95(11.3)[M+-C16H20FN2O4]。元素分析C％H％N％理論值 63.155.786.69實測值 62.605.856.68殺粘蟲活性500ppm 35.3％。
實施例51-叔丁基-1-(4-氯苯甲?；?-2-(乙氧基羰基甲基)-2-(4-氯苯甲酰基)肼的合成，反應方程式如下
制備方法同實施例1，其中原料為1-叔丁基-1-(4氯-苯甲?；?2-(4-氯苯甲?；?肼，產率52.3％，玻璃狀物質。1H NMR，δ(ppm)7.95～6.83(8H，m，Ar-H)，4.24～3.82(4H，m，CH2CO2CH2)，1.66(9H，s，(CH3)3C)，1.04～1.02(3H，t，OCH2CH3)。殺粘蟲活性1000ppm 86.7％。
實施例61-叔丁基-1-苯甲?；?2-(甲氧基羰基甲基)-2-(4-乙基苯甲酰基)肼的合成，反應方程式如下
制備方法同實施例1，其中原料為1-叔丁基-1-苯甲?；?2-(4-乙基苯甲?；?肼，產率51.2％，玻璃狀物質，1H NMR，δ(ppm)7.96～6.71(9H，m，Ar-H)，4.09～3.79(4H，m，CH2CO2CH2)2.58～2.53(2H，q，Ar-CH2)，1.68(9H，s，(CH3)3C)，1.16～1.13(3H，t，ArCH2CH3)，1.08～1.05(3H，t，OCH2CH3)。殺粘蟲活性31.3ppm73.3％。
實施例71-叔丁基-1-(3-甲基苯甲?；?2-(甲氧基羰基甲基)-2-(4-乙基苯甲酰基)肼的合成，反應方程式如下
制備方法同實施例1，其中原料為1-叔丁基-1-(3-甲基苯甲?；?-2-(4-乙基苯甲?；?肼，產率54.5％，玻璃狀物質。1H NMR，δ(ppm)7.93～6.77(8H，m，Ar-H)，4.07～3.84(4H，m，CH2CO2CH2)2.60～2.56(2H，q，Ar-CH2)，2.30(3H，s，ArCH3)1.68(9H，s，(CH3)3C)1.18～1.15(3H，t，ArCH2CH3)，1.04～1.01(3H，t，OCH2CH3)。殺粘蟲活性15.6ppm 76.6％。
實施例81-(2，4-二氯苯甲?；?-2-(4-氯苯氧乙酰基)肼的合成，反應方程式如下
在100mL圓底燒瓶內加入3g(15mmol)對氯苯氧乙酰肼，40mL四氫呋喃，攪拌，加入水10mL，碳酸氫鈉2.5g，攪拌均勻，然后將3.13g(15mmol)2，4-二氯苯甲酰氯在1.5小時內緩慢滴加于反應液中，室溫攪拌3.5小時，蒸去溶劑，得白色粉末5.4g，產率96.0％。mp165.9-167.0℃。1H NMR，δ(ppm)7.62～7.08(m，7H，Ar-H)，4.72(s，2H，CH2O)元素分析C％H％N％理論值48.222.967.49實測值48.082.727.33殺粘蟲活性62.5ppm 96.7％，LC50＝32ppm。
實施例91-(2，4-二氯苯甲?；?-2-(4-氯苯氧乙?；?肼的合成，反應方程式如下
制備方法同實施例8，其中原料位，4-二氯苯甲酸和間甲基苯氧乙酰肼，產率為68.2％，mp173.4℃～175.0℃殺粘蟲活性LC50＝30ppm。
用類似方法可以方便地制備下面化合物1-叔丁基-1-(4-甲基苯甲酰基)-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(4-甲基苯甲?；?肼，mp97.0～97.3℃；1-叔丁基-1-(3-甲基苯甲?；?-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(3-甲基苯甲酰基)肼，mp91.0～92.2℃；1-叔丁基-1-(4-乙基苯甲?；?-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(4-乙基苯甲?；?肼，mp100.4～101.2℃；1-叔丁基-1-(3，5-二甲基苯甲酰基)-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(3，5-甲基苯甲?；?肼，mp123.6～123.7℃；1-叔丁基-1-(4-乙基苯甲酰基)-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(苯甲?；?肼，mp100.4～101.2℃；1-叔丁基-1-(3，5-二甲基苯甲?；?-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(苯甲?；?肼，mp133.0～134.1℃；1-叔丁基-1-(4-乙基苯甲?；?-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(3，5-二甲基苯甲?；?肼，mp92.4～93.2℃；1-叔丁基-1-(4-溴苯甲?；?-2-(甲氧基羰基甲基)-2-(4-溴苯甲酰基)肼，玻璃狀物質；1-(叔戊?；?-2-(4-氟苯氧乙?；?肼，mp104.0-105.1℃；1-(3，5-二甲基苯甲?；?-2-(4-氟苯氧乙?；?肼，mp196.4-197.0℃；1-(3-三氟甲基苯甲?；?-2--(4-氯苯氧乙?；?肼，mp142.1-143.0℃；1-(4-溴苯甲?；?-2-(2，4-二氯苯氧乙?；?肼，mp207.0-208.2℃；1-(2，4-二氯苯甲酰基)-2-(2-氯苯氧乙?；?肼，mp180.9-183.0℃；1-(3-三氟乙酰基)-2-(2，4-二氯苯氧乙?；?肼，mp174.8-176.0℃；1-(6-氯吡啶甲酰基)-2-(3-三氟甲基苯氧乙酰)肼，mp132.0-133.1℃；1-(3，5-二甲基苯甲?；?-2-(3-甲基苯氧乙?；?肼，mp170.0-171.1℃；1-(苯丙烯酰基)-2-(4-氯苯氧乙?；?肼，mp188.1-190.2℃；1-(苯丙烯?；?-2-(3-三氟甲基苯氧乙?；?肼，mp196.1-196.9℃；1，2-二(2，4-二氯苯氧乙?；?肼，mp133.1-133.8℃。1-(2，4-二氯苯氧乙?；?-2-(3-三氟甲基苯氧乙酰)肼，mp217.0-218.2℃1-(叔戊?；?-2-(4-氯苯氧乙?；?肼，mp123.5-125.0℃1-(2-氟苯甲?；?-2-(2，4-二氯苯氧乙酰基)肼，mp142.6-142.8℃1-(叔戊?；?-2-(2，4-二氯苯氧乙?；?肼，mp95.3-96.5℃。
權利要求
1.一種1，2-烷(芳)?；减；骂惢衔铮涮卣髟谟诨瘜W結構通式如式(1)或式(2)所示
或
其中W1，W2為烷基、芳基或芳氧甲基中的一種；Y，Z為氫；A為叔丁基；B為烴氧羰基甲基。
2.如權利要求1所述的化合物，其特征在于W1，W2為叔丁基、苯基、4-乙基苯基、3，5-二甲基苯基、3-甲基苯基和苯氧甲基中的一種；B為乙氧羰基甲基或甲氧羰基甲基。
3.一種1，2-烷(芳)?；减；骂惢衔锏闹苽浞椒?，其特征在于包括以1-叔丁基二芳酰肼為原料，與鹵代乙酸烴基酯在溶劑中，在堿性物質存在的條件下進行N-烷基化反應，其反應方程式如下所示
其中X為鹵素；R1，R2為鹵素、烷基、氫、烷氧基、硝基或氰基中的一種；R3為烷基、烯基或芳基中的一種；所說的溶劑是烴類、甲苯、苯、乙腈、二甲基甲酰胺或四氫呋喃中的一種及其混合物；所說的堿是無機堿或有機堿；反應溫度為40℃～100℃，反應時間為4～8小時；反應結束后，采用常規(guī)的方法分離，即可獲得本發(fā)明的目標產物——1，2-烷(芳)?；减；骂惢衔?。
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于所說的鹵代乙酸烴基酯為溴代乙酸乙酯。
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于所說的堿是氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫化鈉、氫化鉀、正丁基鋰或叔丁基鉀中的一種。
6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于優(yōu)選的溶劑為四氫呋喃、二甲基甲酰胺或乙腈中的一種。
7.如權利要求3，或4，或5，或6所述的制備方法，其特征在于優(yōu)選的反應溫度為40～70℃。
8.如權利要求1，或2所述的化合物的應用，其特征在于可以作為昆蟲生長調節(jié)劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了1,2－烷(芳)酰基芳?；骂惱ハx生長調節(jié)劑及制備和應用。所說的化合物結構通式如式(1)或式(2)所示:所說的化合物具有較強的毒殺粘蟲活性,其LC
文檔編號C07C241/04GK1245638SQ9911683
公開日2000年3月1日 申請日期1999年9月6日 優(yōu)先權日1999年9月6日
發(fā)明者錢旭紅, 曹松, 張 榮, 宋恭華, 郁洪忠 申請人:華東理工大學