专利名称：2,5－二取代基－1,3,4－恶(噻)二唑化合物及制备和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种昆虫生长调节剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种恶(噻)二唑类化合物及其制备方法和应用。
随着农业生产的发展，农药的作用日趋显著，但传统农药的残留和害虫抗性等问题一直困扰着人们。因此，研究和开发新一代高效、低毒、无公害环保型农药—昆虫生长调节剂变得十分迫切。在这一领域的工作将是二十一世纪新农药的重要研究与开发方向。
美国DOW公司的专利US4215129公开了一类新的恶二唑昆虫生长调节剂，如2，5-二(2，4-二氯苯基)-1，3，4-恶二唑(DCPO)等，它能用于蝇类的卵、蛹和幼虫的杀灭，也可杀死对传统农药有抗性的昆虫。然而由于此类化合物溶解性较差，使其在昆虫体中生物膜间/内的扩散比较困难；中国专利(CN1126208A)提出了一种2-酰胺基-5-芳基-1，3，4-恶二唑化合物，生测发现该类化合物不仅溶解性能有所改善，而且对野果蝇具有较好的昆虫生长调节活性；US4328247A和DE3034903则公开了一种以几噻唑为代表物的酰胺噻二唑类的昆虫生长调节剂，能在七天内防治卫生害虫，抑制几丁质的合成。
上述恶(噻)二唑类化合物具有较好的昆虫生长调节活性，但作用速度较慢，在用药后见效较慢，因此，必须尽快研究开发新的昆虫生长调节剂，以满足人们的需要。
本发明的目的之一在于公开一类溶解性较好，用药后见效较快的2，5-二取代基-1，3，4-恶(噻)二唑化合物；本发明的目的之二在于公开所说化合物的制备方法；本发明的目的之三在于公开所说化合物作为昆虫生长调节剂的应用。
本发明的构思是这样的以恶(噻)二唑为母体，在1，3，4-恶(噻)二唑环与芳环之间引入亚甲氧基或在该恶(噻)二唑环上直接引入二氯间氟苯基，形成一类具有以下结构通式的化合物
其中R1为取代苯基、芳基、杂环基、叔丁基、三氯甲基或三氟甲基中的一种；R3为CH2OR2、叔丁基或2，4-二氯-5-氟苯基的一种；R4为CH2OR2、叔丁基、2，4-二氯-5-氟苯基或2，4-二氯苯基的一种；其中，R2为取代苯基、芳基或杂环基中的一种；所说的化合物经生物活性测试，结果表明对粘虫、蚜虫、小菜蛾和大青叶蝉均有昆虫生长调节活性，且有与对照药剂DCPO类似的使昆虫抑食、虫体瘦小和发育受阻等作用，部分化合物的活性超过DCPO，LC50＜1ppm，溶解性能也有所改善，且作用速度加快。
生物活性测试结果表明当R3，R4为CH2OR2时，R1以2，4-二氯-5-氟苯基或2，4-二氯苯基为佳；当R3，R4为2，4-二氯-5-氟苯基或叔丁基、R1为2，4-二氯-5-氟苯或2，4-二氯苯基时也能表现出很强的生物活性。
上述化合物的制备方法之一如下(1)先采用文献“J.Prakt.Chem.1988，330(4)，549”记载的方法合成一个中间体——取代苯氧乙酰肼，如4-氯苯氧乙酰肼，白色针状晶体，熔点159.8℃～162.6℃；2，4-二氯苯氧乙酰肼，白色粉状晶体，熔点155.8℃～157.4℃；2-氯苯氧乙酰肼，白色絮状晶体，熔点110.5℃～111.1℃；3-甲基苯氧乙酰肼，白色絮状晶体，熔点108.5℃～109.4℃；4-氟苯氧乙酰肼，白色针状晶体，熔点132.1℃～132.9℃；3-三氟甲基苯氧乙酰肼，白色粒状晶体，熔点110.9℃～119.6℃；(2)将羧酸与取代苯氧乙酰肼在脱水剂的作用下，于90℃～130℃的温度下搅拌反应4～8小时，即获得所说的化合物。羧酸与取代苯氧乙酰肼的摩尔比为羧酸∶取代苯氧乙酰肼＝(1～2)∶1；所说的脱水剂为POCl3、PPA、P2O5或H2SO4中的一种。其反应式为
上述化合物的制备方法之二如下二酰基肼在溶剂中与P2S5作用，反应生成所说的化合物。温度为70℃～120℃，时间为4～8小时，P2S5∶二酰基肼＝(1～10)∶1，摩尔比，所说的溶剂为苯甲苯、二甲苯、氯仿、四氯化碳或二硫化碳中的一种或一种以上。其反应式为
杀虫活性测试以粘虫、蚜虫、小菜蛾和大青叶蝉为试虫DCPO为对照药剂，采用浸叶法测试化合物的昆虫生长调节活性。操作过程如下称取一定量样品，加入DMSO2ml，水18ml，再加入3滴乳化剂2201，(上海农药厂)，空白试验用DMSO2ml，水18ml，再加入3滴乳化剂2201，配制成不同浓度的药剂。将新鲜的玉米叶片撕成小块，在药液中浸泡5秒左右，取出晾干，接入二龄虫20头，烧杯用白纱布及橡皮筋扎紧，每次处理重复三次，于处理后第1～7天检查其昆虫生长调节活性。
杀虫活性测试结果表明，本发明所说的化合物具有较强的昆虫生长调节活性，溶解性较好，用药后见效较快，改善了现有昆虫生长调节剂的不足。下面将通过实施例对本发明的有关细节作进一步的阐述。
实施例12-(4-氯苯氧甲基)-5-(2，4-二氯-5-氟苯基)-1，3，4-恶二唑的制备在50ml烧瓶中加入1克(0.005mol)对氯苯氧乙酰肼，2.09克(0.01mol)2，4-二氯-5-氟苯甲酸和5ml三氯磷氧，搅拌加热回流5小时，稍冷，倒在碎冰上，静置，析出棕色固体，抽滤，用稀的氢氧化钠溶液淋洗，水洗，烘干得目标产物0.84克，收率45％，用无水乙醇重结晶二次，得到浅棕色细片状晶体。反应式为
熔点126.2℃～126.8℃。1HNMR(CDCl3/TMS，δ，ppm)5.70(s，2H)，7.0(d，J＝8.9Hz，2H)，7.30(d，J＝8.9Hz，2H)，7.65(d，J＝7.7Hz，1H)，7.90(d，J＝7.7Hz，1H)；IR(KBr)＝3090，2910，1610，1580，1490，1240，1090，1040，880，830，730，680cm-1；MS(EI，70ev)m/e＝374[M+]，245(41.399)，194(75.217)，191(100)，165(11.471)128(10.360)，111(10.205)99(15.520)；元素分析C15H8Cl3FN2O2实验值 理论值C 47.9148.22H 1.96 2.16N 7.54 7.50杀粘虫活性200ppm，＞90％(2天)，杀蚜虫活性500ppm，＞52％(1天)。
实施例22-(2-氯苯氧甲基)-5-(2，4-二氯-5-氟苯基)-1，3，4-恶二唑的制备制备方法与实施例1相同，收率45％。反应式为
熔点119.5℃～120.0℃。1HNMR(DMSO-d6/TMS，δ，ppm)5.65(s，2H)，7.05(t，J＝2.44，6.75Hz，1H)，7.35(t，J＝6.75，2.44Hz，1H)，7.38(d，J＝6.75Hz，1H)，7.45(d，J＝2.44Hz，1H)，8.05(d，J＝8.09Hz，1H)，8.15(d，J＝8.09Hz，1H)；
元素分析C15H8Cl3FN2O2实验值 理论值C 48.0848.22H 2.08 2.16N 7.68 7.50杀粘虫活性28ppm，＞90％(2天)。
实施例32-(2，4-二氯苯氧甲基)-5-(2，4-二氯-5-氟苯基)-1，3，4-恶二唑的制备制备方法与实施例1相同，收率45％。反应式为收率33％，用苯重结晶二次，得到白色针状晶体。
熔点160.9℃～162.5℃。1HNMR(DMSO-d6/TMS，δ，ppm)5.65(s，2H)，7.43(d，J＝1.40Hz，1H)，7.45(d，J＝1.40Hz，1H)，7.65(d，J＝1.85Hz，1H)，7.70(s，1H)，7.90(d，J＝1.85Hz，1H)，8.0(s，1H)；元素分析C15H8Cl4FN2O2实验值 理论值C 46.1946.19H 2.05 2.07N 7.23 7.18杀粘虫活性1000ppm，＞80％(2天)。
实施例42，5-二(2，4-二氯-5-氟苯基)-1，3，4-恶二唑的制备在50ml烧瓶中加入1.84克(0.005mol)4-氟苯氧乙酰肼，4.18克(0.02mol)2，4-二氯-5-氟苯甲酸和10ml三氯磷氧，搅拌加热回流5小时，稍冷，倒在碎冰上，静置，析出白色固体，抽滤，用稀的氢氧化钠溶液淋洗，水洗，烘干得目标产物2.3克，收率58％，用无水乙醇重结晶二次，得到白色细片状晶体。反应式为
熔点176.1℃～176.2℃。Rf＝0.80(三氯甲烷)，IR(KBr)＝3080，2920，1610，1580，1540，1460，1260，1095，890，730，670cm-1；MS(EI，7.0ev)m/e＝397[M++1]，(4.566)，398(10.732)，399(3.381)，3.95(21.946)，393(18.991)，305(23.959)，191(100)，163(33.371)，143(3.367)1HNMR(DMSO-d6/TMS，δ，ppm)8.19(d，J＝9.61Hz，2H)，8.33(d，J＝6.57Hz，2H)；元素分析C14H4Cl4FN2O实验值 理论值C 42.71 42.46H 1.071.02N 7.187.07杀粘虫活性1ppm，＞90％(2天)。
类似地，2，4-二氯-5-氟苯甲酸分别与间三氟甲基苯氧乙酰肼、间甲基苯氧乙酰肼在三氯氧磷中回流反应6小时，可获得同一结构化合物-2，5-二(2，4-二氯-5-氟苯基)-1，3，4-恶二唑，用类似的方法也可制取2，5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-恶二唑，即DCPO。
实施例52-(2，4-二氯苯氧甲基)-5-(3-三氟甲基苯基)-1，3，4-噻二唑的制备在50ml烧瓶中加入0.4克(0.0001mol)N-(2，4-二氯苯氧甲基)N-(3-三氟甲基苯基)酰基肼，2克(0.01mol)五硫化二磷与15ml二甲苯，搅拌加热回流5小时，稍冷，减压蒸去溶剂，倒在碎冰上，析出棕色固体，抽滤，用稀的氢氧化钠溶液淋洗，水洗，烘干得目标产物0.3克，收率75％，用无水乙醇重结晶二次，得到浅棕色粉状晶体。反应式为
熔点154.2℃～154.6℃。Rf＝0.70(二氯甲烷)，MS(EI，7.0ev)m/e＝397[M+](35.142)，369(100)，243(53.04)，189(87.187)。杀粘虫活性250ppm，＞80％(1天)。
实施例62-(4-二氯苯基)-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制备制备方法同实施例5，收率80％，无水乙醇重结晶二次，得到浅黄色粒状晶体。反应式为
熔点58.6℃～60.5℃。杀小菜蛾活性100ppm，100％(7天)。杀大青叶蝉活性100ppm，100％(7天)。
用本发明公开的方法，可以方便地制得下述化合物2-(2，4-二氯苯基)-5-(4-氯苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点130.2℃～130.5℃；2-(6-氯吡啶基)-5-(4-氯苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点129.5℃～130.0℃；2-(2-氯吡啶基)-5-(4-氯苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点186.2℃～186.6℃；2-(3-氟苯基)-5-(4-氯苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点100.6℃～101.5℃2-(三氯甲基)-5-(4-氯苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点110.9℃～111.6℃2-(4-溴苯基)-5-(2，4-二氯苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点160.4℃～162.0℃2-(2，4-二氯苯基)-5-(2，4-二氯苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点160.9℃～162.5℃；2-(2，4-二氯-5-氟苯基)-5-(2，4-二氯苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点164.6℃～165.0℃；2-(6-氯吡啶基)-5-(3-三氟甲基苯氧甲基)-1，3，4-恶二唑，熔点124.4℃～124.7℃；2，5-二(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噻二唑，熔点285.7℃～287.2℃；2-(2，4-二氯-5-氟苯基)-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑，熔点103.5℃～105.2℃
权利要求
1.一种2，5-二取代基-1，3，4-恶(噻)二唑化合物，其特征在于化学结构通式如下所示
其中R1为取代苯基、芳基、杂环基、叔丁基、三氯甲基或三氟甲基中的一种；R3为CH2OR2、叔丁基或2，4-二氯-5-氟苯基的一种；R4为CH2OR2、叔丁基、2，4-二氯-5-氟苯基或2，4-二氯苯基的一种；其中，R2为取代苯基、芳基或杂环基中的一种。
2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于R3，R4为CH2OR2，R1为2，4-二氯-5-氟苯基或2，4-二氯苯基。
3.R3，R4为2，4-二氯-5-氟苯基或叔丁基，R1为2，4-二氯-5-氟苯或2，4-二氯苯基。
4.一种2，5-二取代基-1，3，4-恶(噻)二唑化合物的制备方法，其特征在于包括(1)先合成一个中间体——取代苯氧乙酰肼；(2)将羧酸与取代苯氧乙酰肼在脱水剂的作用下，于90℃～130℃的温度下搅拌反应4～8小时，即获得所说的化合物，羧酸与取代苯氧乙酰肼的摩尔比为羧酸∶取代苯氧乙酰肼＝(1～2)∶1；所说的脱水剂为POCl3、PPA、P2O5或H2SO4中的一种，其反应式为
5.一种2，5-二取代基-1，3，4-恶(噻)二唑化合物的制备方法，其特征在于包括二酰基肼在溶剂中与P2S5作用，反应生成所说的化合物，温度为70℃～120℃，时间为4～8小时，P2S5与二酰基肼的摩尔比为P2S5∶二酰基肼＝(1～10)∶1，所说的溶剂为苯甲苯、二甲苯、氯仿、四氯化碳或二硫化碳中的一种或一种以上，其反应式为
6.如权利要求1，或2或3所述的化合物的应用，其特征在于可作为昆虫生长调节剂。
全文摘要
本发明公开了一种2,5－二取代基－1,3,4－恶(噻)二唑化合物及制备和应用。本发明以恶(噻)二唑为母体,在1,3,4－恶(噻)二唑环与芳环之间引入亚甲氧基或在该恶(噻)二唑环上直接引入二氯间氟苯基,形成一类具有上式结构通式的化合物,所说的化合物对粘虫、蚜虫、小菜蛾和大青叶蝉均有较好的昆虫生长调节活性,溶解性能也有所改善,且作用速度加快。
文档编号A01N43/824GK1250049SQ9911683
公开日2000年4月12日 申请日期1999年9月6日 优先权日1999年9月6日
发明者钱旭红, 张 荣, 宋恭华, 郁洪忠 申请人:华东理工大学