一种农用鱼尼丁受体激动剂及其制备方法和应用转让专利

申请号 : CN201210120811.6

文献号 : CN102617553B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 宁君谢如良梅向东张涛赵前飞梁艳辉张婷

申请人 : 中国农业科学院植物保护研究所

摘要 :

本发明公开了属于有机合成及化学农药合成技术领域的一种农用鱼尼丁受体激动剂及其制备方法和应用。本发明所涉及的农用鱼尼丁受体激动剂为通式I-III中的化合物,式中各取代基的定义见说明书。本发明还公开了该类化合物的制备方法。本发明也公开了此类化合物在制备杀虫剂方面中的应用,具有高效低毒的杀虫活性。

权利要求 :

1.一种农用鱼尼丁受体激动剂,其特征在于,此化合物的结构为通式(Ⅰ); 其中基团R1、R2、R3、R、R5、R6、R7具有下列意义: R1为甲基;

R2为Cl;

R3为甲基;

R4为Br;

R5为Cl;

R6、R7分别为H;

Y为 基团;

L为 或

2.一种农用鱼尼丁受体激动剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下: (1)通式(Ⅰ)的化合物的制备:第一步将邻甲酰胺基苯胺衍生物溶于有机溶剂中,加入碳酸钾和末端双卤代或双羟基化合物,加热至回流,抽滤,浓缩,经过色谱层析柱,得到单卤代或单羟基中间体;第二步将得到的单卤代或单羟基中间体溶于有机溶剂中,加入碳酸钾和吡啶基吡唑胺衍生物,升温至回流,过滤,浓缩滤液,通过色谱层析柱,得到通式为(Ⅰ)化合物;其中邻甲酰胺基苯胺衍生物和末端双卤代或双羟基化合物的摩尔比为1:2.5-3.5,单卤代或单羟基中间体和吡啶基吡唑胺衍生物的摩尔比为1:1-1.5;过程所涉及到的化学式为(1)、(2): 其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7具有下列意义: R1为甲基;

R2为Cl;

R3为甲基;

R4为Br;

R5为Cl;

R6、R7分别为H;

Y为 基团;

L为 或

X为卤素或羟基;

Z为羟基或卤素。

3.根据权利要求2所述的一种农用鱼尼丁受体激动剂的化合物的制备方法,其特征在于,其中各步的反应时间为2-12小时,反应温度为45-80℃。

4.根据权利要求2所述的一种农用鱼尼丁受体激动剂的化合物的制备方法,其特征在于,所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、乙腈、甲醇或四氢呋喃。

5.权利要求1所述的一种农用鱼尼丁受体激动剂在杀虫剂制备中的应用。

说明书 :

一种农用鱼尼丁受体激动剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于有机合成及化学农药合成技术领域,具体涉及一种农用鱼尼丁受体激动剂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 粮食是人类生产和发展具有重要意义的资源,而农药的使用是这一资源满足人类需求的重要保证。农药的主要作用是影响、控制和调节各种有害生物的生长繁殖过程,使有害生物得到抑制,从而保护有益生物。由于传统农药的大量使用,环境污染越来越严重,同时有害生物的抗性日益增强,这一切迫使我们寻找一种对环境低毒,对有害生物高效的农药。因此,本申请人以新开发的对鳞翅目害虫高效,对哺乳动物低毒的鱼尼丁受体激动剂氯虫苯甲酰胺为先导(Proc.Natl.Acad.Sci.1989,86,8683-8687);(Physiol.Rev.2002,82,893-922),设计合成了一种农用鱼尼丁受体激动剂,生物活性表明具有好的杀虫活性。

发明内容

[0003] 本发明的第一个目的在于提供一种农用鱼尼丁受体激动剂。
[0004] 本发明的第二个目的在于提供一种农用鱼尼丁受体激动剂的制备方法。
[0005] 本发明的第三个目的在于提供一种农用鱼尼丁受体激动剂在杀虫剂制备中的应用。
[0006] 本发明的技术方案如下:
[0007] 一种农用鱼尼丁受体激动剂,此化合物的结构为通式(I)、通式(II)或通式(III);
[0008]
[0009]
[0010] 其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7具有下列意义:
[0011] R1为C1-C4烷基磺酰基,C1-C3烷基磺甲基,C1-C6烷基,C2-C6烷氧基,C1-C3卤烷氧基基团中的一种;
[0012] R2为H,卤素,OCF3,CHF2,CH2F,CF3,CN基团中的一种;
[0013] R3为C1-C4烷基磺酰基,C1-C3烷基磺甲基,C1-C6烷基,C2-C6烷氧基,C1-C3卤烷氧基,4-七氟异丙基-3-甲基苯胺基甲酰基,4-三氟甲基-3-甲基苯胺基甲酰基,4-氧三氟甲基-3-甲基苯胺基甲酰基,4-异丙基-3-甲基苯胺基甲酰基,4-三氟甲磺酰基-3-甲基苯胺基甲酰基,4-甲磺酰基-3-甲基苯胺基甲酰基基团中的一种;
[0014] 所述R1、R3相同或不同;
[0015] R4为H,卤素,OCF3,CHF2,CH2F,SCH3,SO2CH3基团中的一种;
[0016] R5为CH3,OCF3,CHF2,CH2F,SCH3,SO2CH3基团中的一种;
[0017] 所述R2、R4、R5相同或不同;
[0018] R6、R7相同或不同,分别为H,卤素,OCF3,CHF2,CN,CH2F,SCH3,SO2CH3基团中的一种;
[0019] Y、Y1、Y2相同或不同,分别为 基团中一种;
[0020] L为直链的烷烃基、直链的末端二乙酰胺基和直链的末端二羰基中的一种,链长均为2-15个亚甲基;或者为末端分别为胺基和酰基的人体20种常见氨基酸残基;或者为末端分别为胺基和酰基的寡肽,氨基酸为2-10个,寡肽的氨基酸为人体20种常见氨基酸中的一种或一种以上。
[0021] 一种农用鱼尼丁受体激动剂的制备方法,具体步骤如下:
[0022] (1)通式(I)的化合物的制备:第一步将邻甲酰胺基苯胺或其衍生物溶于有机溶剂中,加入碳酸钾和末端双卤代化合物,加热至回流,抽滤,浓缩,经过色谱层析柱,得到单卤代中间体;第二步将得到单卤代中间体溶于有机溶剂中,加入碳酸钾和吡啶基吡唑胺衍生物,升温至回流,过滤,浓缩滤液,经过色谱层析柱,得到通式为(I)化合物;其中邻甲酰胺基苯胺或其衍生物和末端双卤代化合物的摩尔比为1∶2.5-3.5,单卤代中间体和吡啶基吡唑胺衍生物的摩尔比为1∶1-1.5;过程所涉及到的化学式为(1)、(2):
[0023]
[0024] (2)通式为(II)的化合物的制备:将邻甲酰胺基苯胺或其衍生物溶于有机溶剂中,加入碳酸钾和末端双卤代化合物,加热至回流,抽滤,浓缩,经过色谱层析柱,得到通式(II)的化合物;其中邻甲酰胺基苯胺或其衍生物和末端双卤代化合物的摩尔比为1∶1,过程所涉及到的化学式为(3):
[0025]
[0026] (3)通式(III)的化合物的制备:第一步将吡啶基吡唑胺衍生物溶于有机溶剂中,加入碳酸钾和末端双卤代化合物,升温至回流,抽滤,浓缩,经过色谱层析柱,得到单卤代中间体;第二步将单卤代中间体溶于有机溶剂中,加入碳酸钾和吡啶基吡唑胺衍生物,升温至回流,抽滤,浓缩,经过色谱层析柱,得到通式(III)化合物;其中吡啶基吡唑胺衍生物和末端双卤代化合物的摩尔比为1∶1-1.2,单卤代中间体和吡啶基吡唑胺衍生物的摩尔比为1∶1-1.5,其中过程涉及到的化学式为(4)、(5):
[0027]
[0028] 上述的X为卤素或羟基。
[0029] 上述的Z为羟基或卤素。
[0030] 上述各步的反应时间为2-12小时,反应温度为45-80℃。
[0031] 上述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、乙腈、甲醇或四氢呋喃。
[0032] 上述的一种农用鱼尼丁受体激动剂在杀虫剂制备中的应用。
[0033] 本发明的有益效果为:此种农用鱼尼丁受体激动剂,制备方法简单,具有高效的杀虫活性和对环境低毒的良好性能。

具体实施方式

[0034] 本发明的农用鱼尼丁受体激动剂涉及三种化合物,其结构通式为:(I)、(II)、(III);鉴于化合物的经济性和生物活性,农用鱼尼丁受体激动剂通式结构中优先的取代基是:
[0035] R1为甲基或异丙基;
[0036] R2为卤素或氰基;
[0037] R3为甲基或乙基;
[0038] R4为卤素或氧三氟甲基;
[0039] R5为卤素或氰基;
[0040] R6、R7为氢;
[0041] Y、Y1、Y2相同或不同,分别为
[0042] L为直链的烷烃基、直链的末端二乙酰胺基和直链的末端二羰基中的一种,链长均为2-15个亚甲基;或者为末端分别为胺基和酰基的人体20种常见氨基酸残基;或者为末端分别为胺基和酰基的寡肽,氨基酸为2-10个,寡肽的氨基酸为人体20种常见氨基酸中的一种或一种以上。
[0043] 表1列出的通式为(I)的鱼尼丁受体激动剂的理化性质,但并不限定本发明,代表性化合物的氢谱、元素分析等数据见实施例。
[0044] 表1
[0045]
[0046]
[0047]
[0048] 表2列出的通式(II)的鱼尼丁受体激动剂的理化性质,但并不限定本发明,代表性化合物的氢谱、元素分析等数据见实施例。
[0049] 表2
[0050]
[0051]
[0052] 表3列出的通式(III)的鱼尼丁受体激动剂的理化性质,但并不限定本发明,代表性化合物的氢谱、元素分析等数据见实施例。
[0053]
[0054]
[0055] 实施例1
[0056] 化 合 物 B2,5- 氯 -N,3- 二 甲 基 苯 甲 酰 胺 -2-(-3- 溴 -1-(3- 氯 吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑)-5-丙二胺的制备。
[0057] 合成方法:取2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺1.98g(10mmol)于30ml丙酮中,加入1.66g(12mmol)碳酸钾,1,3-二溴丙烷5.64g(30mmol),加热至回流,反应10h,抽滤,浓缩丙酮溶液,过柱,得纯品2.15g。产率70.49%。具体理化性质如下:熔点90-92℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=8.28(s,1H),δ=8.06(s,1H),7.65(s,1H),7.46(s,1H),3.69(m,
2H),3.55(m,2H),2.85(s,3H),2.12(s,3H)。Anal.Calcd for C11H14BrClN2O,C38.35 %,H
4.62%,N 9.17%.Found:C 38.25%,H 4.53%,N 9.05%。
[0058] 取2-(2-溴丙胺)-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺3.05g(10nmol)于30ml甲醇中,加入碳酸钾1.66g(12mmol),3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-氨
基2.73g(10mmol),升温至回流,反应12h,过滤,浓缩滤液,过柱得产物B21.06g,收率
21.95%。具体理化性质如下:熔点215-217℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=8.52(s,1H),
8.28(s,1H),8.06(s,1H),7.92(s,1H),7.65(s,1H),7.60(m,1H),7.46(s,1H),7.39(s,1H),
6.32(s,1H),3.44(m,4H),2.85(s,3H),2.12(s,3H)。Anal.Calcd for C20H21BrCl2N6O,C
46.90%,H 4.13%,N16.41%.Found:C 47.03%,H 4.16%,N 16.32%。
[0059] 实施例2
[0060] 化 合 物 B4,5- 氯 -N,3- 二 甲 基 苯 甲 酰 胺 -2-(-3- 溴 -1-(3- 氯 吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑)-5-戊二胺的制备。
[0061] 合成方法:取2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺1.98g(10mmol)于30ml丙酮中,加入1.66g(12mmol)碳酸钾,1,3-二溴戊烷6.90g(30mmol),加热至回流,反应10h,抽滤,浓缩丙酮溶液,过柱,得纯品2.24g。产率65.52%。具体理化性质如下:熔点80-82℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=8.28(s,1H),δ=8.06(s,1H),7.65(s,1H),7.46(s,1H),3.69(m,
4H),3.55(m,4H),2.85(s,3H),2.12(s,6H)。Anal.Calcd for C14H20BrClN2O,C48.35%,H
5.80%,N 8.06%.Found:C 48.25%,H 5.69%,N 7.95%。
[0062] 取2-(2-溴戊胺)-5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺3.46g(10mmol)于30ml丙酮中,加入碳酸钾1.66g(12mmol),3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-氨
基2.73g(10mmol),升温至回流,反应12h,过滤,浓缩滤液,过柱得产物B2112g,收率
20.74%。具体理化性质如下:熔点185-187℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=8.56(s,1H),
8.38(s,1H),8.16(s,1H),7.92(s,1H),7.75(s,1H),7.64(m,1H),7.46(s,1H),7.39(s,1H),
6.31(s,1H),3.44(m,4H),2.85(s,3H),2.45(m,2H),2.12(s,3H),1.23(m,4H)。Anal.Calcd for C22H25BrCl2N6O,C48.90%,H 4.66%,N 15.55%.Found:C 48.81%,H 4.56%,N
15.42%。
[0063] 实施例3
[0064] 化 合 物 B16,5- 氯 -N,3- 二 甲 基 苯 甲 酰 胺 -2-(-3- 溴-1-(3- 氯 吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑)-5-戊二酰胺的制备。
[0065] 合成方法:取2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺1.98g(10mmol)于30mlCH2Cl2中,加入3.32g(12mmol)碳酸钾,1,5-戊二酰氯1.69g(10mmol),冰浴下慢慢滴加,维持温度在0℃以下,加毕继续搅拌半小时,加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-氨基
2.73g(10mmol),慢慢升至室温反应2h,过滤,浓缩滤液,过柱得目标产物B161.26g,产率:
22.99%.熔点165-167℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=8.56(s,1H),8.32(s,1H),8.06(s,1H),
7.82(s,1H),7.70(s,1H),7.54(m,1H),7.46(s,1H),7.39(s,1H),6.31(s,1H),3.44(m,2H),
2.85(s,3H),2.45(m,2H),2.12(s,3H),1.23(m,2H)。Anal.Calcd for C22H21BrCl2N6O3,C
46.50%,H 3.72%,N 14.79%.Found:C 46.40%,H 7.79%,N 14.88%。
[0066] 实施例4
[0067] 化 合 物 B17,5- 氯 -N,3- 二 甲 基 苯 甲 酰 胺 -2-(-3- 溴-1-(3- 氯 吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑)-5-己二酰胺的制备。
[0068] 合成方法:取2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺1.98g(10mmol)于30mlCH2Cl2中,加入3.32g(12mmol)碳酸钾,1,6-己二酰氯1.69g(10mmol),冰浴下慢慢滴加,维持温度在0℃以下,加毕继续搅拌半小时,加入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-氨基
2.73g(10mmol),慢慢升至室温反应2h,过滤,浓缩滤液,过柱得目标产物B161.06g,产率:
20.56%.熔点157-158℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=8.58(s,1H),8.38(s,1H),8.12(s,1H),
7.82(s,1H),7.70(s,1H),7.54(m,1H),7.46(s,1H),7.39(s,1H),6.37(s,1H),3.44(m,2H),
2.85(s,3H),2.45(m,2H),2.12(s,3H),1.23(m,4H)。Anal.Calcd for C23H23BrCl2N6O3,C
47.44%,H 3.98%,N 14.43%.Found:C 47.53%,H 4.05%,N 14.55%。
[0069] 实施例5
[0070] 化合物C2,双(5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺)-2-丙二胺的制备。
[0071] 合成方法:取2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺1.98g(10mmol)于30ml乙腈中,加入1.66g(12mmol)碳酸钾,1,3-二溴丙烷2.02g(10mmol),加热至回流,反应10h,抽滤,浓缩乙腈溶液,过柱,得纯品1.36g。产率31.19%。具体理化性质如下:熔点90-92℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=8.28(s,1H),δ=8.06(s,1H),7.65(s,1H),7.46(s,1H),3.69(m,H),3.55(m,H),2.85(s,3H),2.34(m,H),2.12(s,3H)。Ahal.Calcd for C21H26BrCl2N4O2,C57.67%,H5.99%,N 12.81%.Found:C 57.71%,H 6.07%,N 12.70%。
[0072] 实施例6
[0073] 化合物C3,双(5-氯-N,3-二甲基苯甲酰胺)-2-丁二胺的制备。
[0074] 合成方法:取2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺1.98g(10mmol)于30ml乙腈中,加入1.66g(12mmol)碳酸钾,1,4-二溴丁烷2.16g(10mmol),加热至回流,反应10h,抽滤,浓缩乙腈溶液,过柱,得纯品1.21g。产率70.49%。具体理化性质如下:熔点90-92℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=8.28(s,1H),δ=8.16(s,1H),7.55(s,1H),7.46(s,1H),3.79(m,H),3.59(m,H),2.85(s,3H),2.34(m,2H),2.12(s,3H)。Anal.Calcd for C22H28BrCl2N4O2,C58.54%,H6.25%,N 12.41%.Found:C 58.42%,H 6.347%,N 12.55%。
[0075] 实施例7
[0076] 化合物N2,3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-肽基-丙氨 基酸-2-(-3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑)-5-二肽。
[0077] 合成方法:取3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-氨基2.73g(10mmol)于30ml丙酮中,加入1.66g(12mmol)碳酸钾,乙酰丙氨酸1.34g(10mmol),冰浴下滴加,缓慢升温至回流,反应10h,抽滤,浓缩丙酮溶液,过柱,得纯品2.06g。然后将其溶解在10%的碳酸氢钠水溶液中,得到中间体1.42g,产率41.52%。具体理化性质如下:熔点
102-103℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=10.61(s,1H),δ=8.56(s,1H),7.66(s,1H),6.46(s,
1H),3.69(m,H),1.28(m,3H)。Anal.Calcd for C11H11BrClN5O,C38.34%,H 3.22%,N
20.32%.Found:C 38.25%,H 3.33%,N 20.21%。
[0078] 取3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-酸3.02g(10mmol)于30ml四氢呋喃中,加入碳酸钾1.66g(12mmol),于冰浴下加入3.42g(10mmol)氨基酸中间体的四氢呋喃溶液,升温至回流,反应6h,过滤,浓缩滤液,过柱得产物N20.88g,收率13.99%。
具体理化性质如下:熔点225-227℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=10.61(s,1H),8.88(s,
1H),8.56(s,2H),7.66(s,2H),6.46(s,2H),4.71(m,H),1.28(m,6H)。Anal.Calcd for C20H14Br2Cl2N8O2,C38.18%,H 2.24%,N 17.81%.Found:C 38.28%,H 2.33%,N
17.69%。
[0079] 实施例8
[0080] 化合物N1,3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-肽基-甘氨 基酸-2-(-3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑)-5-二肽。
[0081] 合成方法:取3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-氨基2.73g(10mmol)于30ml丙酮中,加入1.66g(12mmol)碳酸钾,乙酰甘氨酸1.21g(10mmol),冰浴下滴加,缓慢升温至回流,反应10h,抽滤,浓缩丙酮溶液,过柱,得纯品1.89g。然后将其溶解在10%的碳酸氢钠水溶液中,得到中间体1.62g,产率41.12%。具体理化性质如下:熔点122-124℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ = 10.67(s,1H),δ = 8.56(s,1H),7.76(s,1H),6.54(s,1H),
3.28(m,2H)。Anal.Calcd for C11H8BrClN4O3,C36.74%,H 2.24%,N 15.58%。Found:C
36.85%,H 2.33%,N 15.73%。
[0082] 取3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1-(H)-吡唑-5-酸3.02g(10mmol)于四氢呋喃中,加入碳酸钾1.66g(12mmol),于冰浴下加入3.59g(10mmol)氨基酸中间体的四氢呋喃溶液,升温至回流,反应6h,过滤,浓缩滤液,过柱得产物N10.96g,收率15.61%。具体理化性质如下:熔点187-189℃。1HNMR(CDCl3,300M)δ=10.61(s,1H),8.88(s,1H),8.56(s,2H),7.66(s,2H),6.46(s,2H),3.71(m,2H)。Anal.Calcd for C19H12Br2Cl2N8O2,C37.10%,H
1.97%,N 18.22%。Found:C 36.99%,H 2.05%,N 18.05%。
[0083] 实施例9
[0084] 上述部分化合物杀虫活性的测定。
[0085] 待测化合物原药用少量丙酮溶解,用含有0.1%吐温80的水稀释至所需的浓度。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,每叶碟正反面喷雾,喷液量为0.5毫升,阴干后每处理接入10头试虫(2龄),每处理3次重复。处理后放入24℃、