N-(氰基環(huán)丙基)苯甲酰胺類化合物及其應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)用殺蟲劑領域，尤其涉及一種N-(氰基環(huán)丙基）苯甲酰胺類化合物 及其應用。
【背景技術】
[0002] 病、蟲、雜草的抗藥性問題一直是困惑植物保護工作者的問題，要解決這一問 題需要不斷尋求作用機制獨特的化學農(nóng)藥。由杜邦公司研發(fā)的鄰甲酰氨基苯甲酰胺 類化合物就是一類新型的以魚尼丁受體為作用靶標的化合物，代表化合物氯蟲酰胺 (chlorantraniliprole，RynaxypyrTM)表現(xiàn)出了綜合優(yōu)異的殺蟲活性和田間效果、對哺乳 動物毒性低及環(huán)境相容性良好等評價結果。
[0003] 通過對大量已報道鄰甲酰氨基苯甲酰胺類結構的總結，該類物質的通式可表示如 下：即（A)橋基部分、（B)酰胺部分和（C)酰胺部分。其中對（C)酰胺部分修飾的工作較多。 鄰甲酰氨基苯甲酰胺類化合物的結構通式如下：
[0004] 專利WO 2008134969公開了如下通式的化合物，其中RjPR3為烷基或同所連接的 碳形成環(huán)烷基，但專利申請說明書的列表中只公開了馬和1同所連接的碳形成五元環(huán)烷基 和六元環(huán)烷基，而且沒有相關的殺蟲活性報道，其結構式如下：
[0005] 專利WO 2008064891公開了如下通式的化合物，其中心和R 5分別為取代烷基或取 代環(huán)烷基，其結構式如下：
[0006] 以上專利中所有公開的化合物雖與本發(fā)明化合物有相似之處，但結構仍存在顯著 的不同。為設計并合成具有高效殺蟲活性的新化合物，我們將氰基環(huán)丙基引入到（C)酰胺 部分，對先導物進行結構修飾，設計并合成了一系列未見任何文獻報道的具有通式結構的 新化合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對上述存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種。
[0008] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種N-(氰基環(huán)丙基）苯甲酰胺 類化合物，如通式I所示：
其中，R1代表H、鹵素或-CN ;R2代表C「C3烷基或鹵素；R3代表鹵素、C「C3烷基、C「C 3 鹵烷基、C1-C3烷氧基或C i-C3鹵烷氧基；R 4代表鹵素 ；R 5代表H、鹵素、-CN或C ^(^鹵烷基。
[0009] 本發(fā)明的進一步優(yōu)選的的化合物為，通式I中=R1代表Cl、Br、I或-CN ;R2代表C1、 Br 或-CH3;R3代表 Cl、Br 或-CF3;R4代表 Cl ;R5代表 H、C1 或-CF3。
[0010] 本發(fā)明的進一步優(yōu)選的的化合物為，通式I中=R1代表Cl ;R2代表Cl或-CH35R3R 表Br ;R4代表Cl ;R 5代表H。
[0011] 除非另外說明，在說明書和權利要求中使用的以下術語具有下面討論的含義： "烷基"表示飽和的脂烴基，包括直鏈和支鏈形式，例如甲基、乙基、丙基、異丙基等。"鹵 烷基"表不烷基被一個或多個齒原子取代的基團，如氣乙基、二氣甲基等。"烷氧基"表不燒 基末端連有氧原子的基團，例如甲氧基、乙氧基等。"鹵烷氧基"表示烷基被一個或多個鹵原 子取代，末端連有氧原子的基團。"鹵素"表示氟、氯、溴或碘基團。
[0012] 下面列出了部分通式I化合物的結構和物理性質。
[0013] 表1部分通式I化合物的結構和物理性質
以上化合物的在1HNMR (DMS0-d6, 300 MHz)數(shù)據(jù)見表2。
[0014] 表2部分化合物的1HNMR數(shù)據(jù)
[0015] 本發(fā)明還包含以下種類的化合物：具體結構式如下：


O
[0016] 本發(fā)明的制備方法如下： 1)通式I的合成；其反應過程如下：
通式I化合物的合成可由通式III化合物與通式II化合物，在適宜的溫度和溶劑下反 應制得。該反應可在-KTC至所用溶劑的回流溫度；反應時間因反應的規(guī)模或溫度而異，一 般在IOmin~48h。
[0017] 反應溶劑可以是任意溶劑，主要選自鹵代烷烴、丙酮、苯、甲苯、乙腈、四氫呋喃、二 氧六環(huán)、乙酸乙酯、DMF或二甲亞砜中的一種。
[0018] 2)通式II的合成；其反應過程如下：
通式II化合物可以在堿和惰性溶劑的存在下，將通式IV化合物與1-氨基環(huán)丙基甲腈 反應制得，1-氨基環(huán)丙基甲腈的制備方法參見Tetrahedron 1999，55，7625-7644的反應 制得。
[0019] 反應過程中應用的堿為三乙胺、吡啶、DBU、DBN中的一種。應用的溶劑為鹵代烷烴、 丙酮、苯、甲苯、乙腈、四氫呋喃、二氧六環(huán)、乙酸乙酯、DMF或二甲亞砜中的一種。反應溫度可 在-KTC至所用適宜溶劑的回流溫度；反應時間因反應的規(guī)?；驕囟榷悾话阍贗Omin~ 48h〇
[0020] 3)通式IV的合成； 通式IV化合物的合成可參照已知方法制備，例如Tetrahedron Letters, 1991，32， 3263-3264的方法或者其它類似方法來制備。
[0021] 含有本發(fā)明由通式I代表的鄰甲酰氨基苯甲酰胺衍生物可以制備殺蟲劑，特別 是作為活性成分的農(nóng)藝殺蟲劑用于控制各種有害昆蟲，例如農(nóng)藝有害昆蟲、儲存谷物有害 昆蟲、衛(wèi)生有害昆蟲、線蟲等，這些對稻谷、果樹、蔬菜、其他作物、花卉和觀賞植物等是有害 的，它們具有顯著的殺蟲效果，例如對鱗翅目害蟲，包括棉鈴蟲、甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青蟲、 稻縱卷葉螟和二化螟等，同翅目害蟲如葉蟬、飛虱、蚜蟲、粉虱等，雙翅目害蟲如家蠅、潛葉 蠅、蚊類等，直翅目和鞘翅目等害蟲等。因而本發(fā)明的化合物可用作保護農(nóng)業(yè)、園藝等植物 的殺蟲劑。當然，本發(fā)明的化合物可防治的有害生物不限于上述舉例的范圍。本發(fā)明的鄰 甲氨基苯甲酰胺衍生物為活性組分，以及農(nóng)業(yè)上可接受的載體可制成殺蟲組合物，組合物 中活性組分的重量百分含量為0. 1~99. 5%。
[0022] -般按照普通的農(nóng)用化學品制備方法將本發(fā)明的農(nóng)藝殺劑制成常用的劑型。
[0023] 也就是說，將代表的鄰甲酰氨基苯甲酰胺衍生物和可選的助劑按適當比例與適合 的惰性載體摻合，通過溶解、分散、懸浮、混合、浸漬、吸附或附著作用，制成適合的劑型，例 如懸液、乳油、可溶性濃縮物、可濕性粉劑、顆粒劑、粉劑、片劑、藥包等。
[0024] 可用于本發(fā)明的惰性載體既可以是固體也可以是液體。作為可用作固體載體的原 料，可供例證的是大豆粉、谷物粉、木粉、樹皮粉、鋸肩、煙草莖粉、胡桃殼粉、糠、纖維素粉、 蔬菜提取殘余物、合成聚合物或樹脂粉、粘土（例如高嶺土、膨潤土和酸性粘土）、滑石（例 如滑石和葉蠟石）、二氧化硅粉或薄片（例如硅藻土、硅沙、云母和白炭（合成的高分散性硅 酸，也稱微細粉碎的水合二氧化硅或水合硅酸，有些商業(yè)上可得到的產(chǎn)品含有硅酸鈣作為 主要組分）、活性炭、硫磺粉、浮石、煅燒硅藻土、磨碎的磚、飛灰、沙子、碳酸鈣、磷酸鈣和其 他無機或礦物粉末、塑料載體（如聚乙烯、聚丙烯和聚偏氯乙烯）、化學肥料（例如硫酸銨、 磷酸銨、硝酸銨、尿素、氯化銨）和堆肥。這些載體可以單獨使用，或者作為混合物使用。
[0025] 可用作液體載體的材料選自這樣的材料，它們本身具有溶解性，或者雖然沒有溶 解性但是能夠借助助劑分散活性成分化合物。常用的液體載體，如水；有機溶劑如甲苯、二 甲苯、環(huán)己烷、甲醇、丁醇、乙二醇、丙酮、二甲基甲酰胺、乙醚、二甲亞砜、動物和植物油及脂 肪酸；常用的表面活性劑如乳化劑和分散劑，包括陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、 非離子表面活性劑和兩性表面活性劑；其它助劑，如濕潤劑、增稠劑等。
[0026] 由通式I表示的本發(fā)明的化合物用作殺蟲劑中的活性成分時，在所述殺蟲劑中的 含量可在〇 . 1%~99. 5%的范圍內(nèi)進行選擇，并可根據(jù)制劑形式和施用方法確定適當?shù)幕?性成分含量。通常，在水乳劑中的質量百分比為5%~50%，所述的活性成分，優(yōu)選其含量為 10%~40% ;在微乳劑中的質量百分比為5%~50%的活性成分，優(yōu)選其含量為10%~30% ; 在乳油中的質量百分比為1%~90%，優(yōu)選其含量為10%~80%。
[0027] 對于所述水乳劑、微乳劑，可將作為活性成分的本發(fā)明化合物與溶劑和表面活性 劑等助劑進行均勻混合而制成，使用時可用水稀釋到指定濃度。對于所述可濕性粉劑，可將 作為活性成分的本發(fā)明化合物、固體載體和表面活性劑等混合并進行粉碎而制成，使用時 用水進行稀釋。當然，制劑的加工方法絕不限于上述內(nèi)容。本領域的技術人員可根據(jù)所述 活性成分和使用目的等，選擇合適的方法。
[0028] 除了作為活性成分的由通式I表示的所述化合物之外，本發(fā)明的殺蟲劑可包含其 它殺蟲劑、殺螨劑、殺菌劑、昆蟲生長調節(jié)劑、植物生長調節(jié)劑和土壤改良劑等任何適用的 活性成分。
[0029] 對于本發(fā)明的殺蟲劑的使用，可選擇常用的施藥方法，如莖葉噴霧、水面施用、土 壤處理和種子處理等。例如，當采用莖葉噴霧時，作為活性成分的由通式I表示的化合物的 可使用濃度范圍為1~1000 ppm的水乳劑、微乳劑或乳油，優(yōu)選其濃度為1~500ppm。
[0030] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明提供的新型的鄰甲酰氨基苯甲酰胺類化合物，其本身 對有害昆蟲具有優(yōu)良的防治效果，因此該化合物可用制備農(nóng)業(yè)、園藝等領域的殺蟲劑，具有 高效、低毒、環(huán)境友好的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0031] 下面【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
[0032] 實施例1:化合物1的合成 (1) 2-氨基-3, 5-二氯-N- (1-氰基環(huán)丙基）苯甲酰胺的合成
將20. 6 g (0.1 mol)的2-氨基-3, 5-二氯苯甲酸、71. 4 g (0. 6 mol)的氯化亞砜依 次加入至250 ml的單口燒瓶內(nèi)，回流反應至氣體放出變緩后，減壓脫溶，得到黃色固體。室 溫下，向上述產(chǎn)物中加入200 ml四氫呋喃，滴加8.21 g (0.1 mol)的1-氨基-1-環(huán)丙基 甲腈的10 ml四氫呋喃溶液，室溫下攪拌12 h后，向反應液中加入300 ml乙酸乙酯和200 ml水分液萃取，有機相再分別用飽和碳酸鈉水溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減 壓脫溶后用正己烷和乙酸乙酯重結晶得25. I g黃色固體，收率93. 0%。
[0033] (2)化合物1的合成 將I g(3. 7 mmol)的2-氨基-3,5-二氯-N-(1-氰基環(huán)丙基)苯甲酰胺和10 ml的四 氫呋喃依次加入至100 ml的四口燒瓶中，在回流溫度下，滴加含1.2 g(3. 7 mmol)l-(3-氯 吡啶-2-基)-3-溴-IH-吡唑-5-甲酰氯的10 ml四氫呋喃溶液，滴畢后，繼續(xù)回流4 h反 應完全，將反應液倒入100 ml水中，用50 ml*3乙酸乙酯萃取，收集有機層，分別依次用2N 鹽酸、飽和碳酸鈉溶液和食鹽水洗滌、無水硫酸鈉干燥，脫溶后爸殘用柱色