专利名称：β－三氟甲基烯醇磷酸酯、合成方法及用途的制作方法
技术领域：
本发明是一种有机杀虫剂，进一步说是一种β-三氟甲基烯醇磷酸酯、合成方法及用途。
背景技术：
烯醇磷酸酯类化合物作为农药的研究在二战时即已开始，早在1947年，Schrader首次发现两个烯醇磷酸酯化合物有很高的杀虫活性，到目前为止，许多此类化合物已作过农药筛选，最近烯醇磷酸酯作为磷酸酯酶抑制剂方面也显示了良好的活性(S.-B.Hong，L.S.Mullins，H.Shim，F.M.Raushal，Biochemistry，1997，36，9022)。
由于CF3的范德华半径仅为2.7A(CH3，2.0A；CCl3，3.5A)，其体积仅为CH3体积的2.5倍，而其电负性与氧原子相当；同时，CF3基团是所有基团中亲酯性最强的基团。以上特点决定了CF3的引入对分子生物活性的可能变化具有十分现实的重要意义，事实上已有许多含CF3基团的有机化合物被证明具有显著的生理活性((J.T.Welh，Tetrahedron，1987，43，3 123)。
发明内容
本发明目的是提供一种β-三氟甲基烯醇磷酸酯。
本发明的另一目的是提供一种上述β-三氟甲基烯醇磷酸酯合成方法。
本发明的目的还提供一种上述β-三氟甲基烯醇磷酸酯杀虫剂的用途。
本发明的β-三氟甲基烯醇磷酸酯结构式如下 ，其中R＝H、C1-8的烷基。R1＝烷基，芳基。X＝H、卤素、C1-3的烷基、C1-3的烷氧基、NO2、CN、C1-3的酯基或三氟甲基等。
本发明的β-三氟甲基烯醇磷酸酯的合成可以采用多种方法。
β-三氟甲基烯醇磷酸酯合成的第一条路线是先合成α三氟甲基酮，再磷酰化得到所需产物。
第二条路线是先构建烯醇磷酸酯结构，再三氟甲基化得到所需产物。
第三条路线是用偕-膦酸酯-磷酸酯为原料，通过HWE反应或与三氟乙酸酐，负离子的一锅法合成β-CF3烯醇磷酸酯。
由于α三氟甲基酮的烯醇阴离子稳定性较差，磷酰化收率较低，本发明着重考虑后二条路线。
第二条路线先合成一系列β-溴代烯醇磷酸酯，使其三氟甲基化。例如在CuI催化下与FO2SCF2CO2Me反应制得β-CF3烯醇磷酸酯。 2，2-二溴取代的芳基乙酮按文献(V.P.Kravets，Zh.Organ.Khim.，1966，2，1244)方法制备，然后在50-120℃温度下，分子式为XPhCOCHBr2的2，2-二溴取代的芳基乙酮与分子式为P(OR)3的亚磷酸三酯发生Perkow反应，反应0.5-10小时给出β-溴代烯醇磷酸酯，2-二溴取代的芳基乙酮与亚磷酸三酯的摩尔比是1∶0.8-2，该产物是以Z式为主的Z和E式的混合物。其中X或R如上所述。
在有机溶剂中和室温至溶剂的回流温度下，β-溴代烯醇磷酸酯、FO2SCF2CO2CH3与CuI的摩尔比为1∶0.8-3.0∶0.01-3.0，反应1-5小时生成β-三氟甲基取代的烯醇磷酸酯，部分反应结果列于表1中。
表1底物R X 产物 产率(％)1a Me 4-CH3O 2a 111b Me 4-CH32b 16.21c MeH 2c 201d EtH 2d 221e Me4-Cl2e 171f Me3，4-2Cl2f 111g i-Pr H 2g 181h MeCN 2h 151i MeNO22i 12第三条路线是以分子式为 的偕-膦酸酯-磷酸酯(4)为原料合成β-CF3烯醇磷酸酯，前者可由羰基膦酸酯(3)与亚磷酸二酯在碱作用下反应得到。例如
HWE反应合成烯基CF3类化合物可以有两种途径，一是偕-膦酸酯-磷酸酯(4)在有机溶剂中和强碱作用下与三氟甲基R1基甲酮反应(J.P.Begue，D.Mesureur，JFluorine Chem.，1988，39，271)，另一方法是沈延昌组发展的“一锅法”(Y.C.Shen，J.H.Ni，J.Org.Chem.，1997，62，7260)，也是以偕-膦酸酯-磷酸酯(4)为原料，该偕-膦酸酯-磷酸酯(4)和三氟乙酸酐、R1的碳阴离子的一锅法合成而成。例如 本发明的-三氟甲基烯醇磷酸酯不仅合成方法简便，而且是一种杀虫剂，可配制各种制剂的杀虫剂，对螨、蚜虫或粘虫有明显的杀虫效果。
具体实施例方式
通过下述的实施例将有助于理解本发明，但是不能限制本发明的内容。
实施例1 β-Br烯醇磷酸酯的合成反应的一般操作2，2-二溴代芳基乙酮溶于THF中，加入等摩尔的亚磷酸三酯P(OR)3，油浴温度110℃强回流搅拌反应2-3h，停止反应，除去溶剂后快速柱层析得到β-Br代烯醇磷酸酯。 操作如上，柱层析分离(P∶E＝2∶1)得无色液体产物1a，产率91％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm6.77-7.67(m，4H)，6.40，6.00(2s，1H)，3.77(m，9H)。 操作如上，柱层析分离(P∶E＝2.5∶1)得无色液体产物1b，产率95％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm7.20(m，4H)，6.38，6.08(2s，1H)，3.74(d，J＝10Hz，6H)，2.38(s，3H)。 操作如上，柱层析分离(P∶E＝2∶1)得无色液体产物2c，产率90％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm7.40(m，5H)，6.42，6.20(2s，1H)，3.75(d，J＝10Hz，6H)。 操作如上，柱层析分离(P∶E＝2.5∶1)得无色液体产物1d，产率83％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.36(m，5H)，6.41，6.20(2s，1H)，4.07(m，4H)，1.22(t，6H) 操作如上，柱层析分离(P∶E＝2∶1)得无色液体产物1e，产率83％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm.7.38(m，4H)，6.38，6.20(2s，1H)，3.76(d，J＝10Hz，6H)。 操作如上，反应后柱层析分离(P∶E＝2∶1)得无色液体产物1f，产率75％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.40(m，5H)，6.41，6.20(s，1H)，4.90(m，1H)，1.62(d，J＝10Hz，6H)。 操作如上，柱层析分离(P∶E＝2∶1)得无色液体产物1g，产率90％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm7.40(m，5H)，6.40，6.20(2s，1H)，3.75(d，J＝10Hz，6H)。 操作如上，反应后柱层析分离(P∶E＝2∶1)得无色液体产物1h，产率75％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.40(m，4H)，6.30，6.11(2s，1H)，3.76(m，J＝10Hz，6H)。
操作如上，反应后柱层析分离(P∶E＝2∶1)得无色液体产物(1f)，产率75％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.50(m，4H)，6.10，5.93(2s，1H)，3.70(d，J＝10Hz，6H)。
实施例2β-CF3烯醇磷酸酯的合成反应的一般操作反应在氮气保护下进行，25ml蛋形瓶加入催化剂CuI(3mmol)，依次加入烯醇磷酸酯(2.0mmol)的DMF(8ml)溶液，FO2SCF2CO2Me(3mmol)，加热至70-80℃搅拌反应3h左右，过滤除去CuI，乙醚萃取，水洗后无水硫酸钠干燥，除去溶剂，快速柱层析分离得β-CF3烯醇磷酸酯。 操作如上得(2a)，油状液体，产率11％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm7.45(d，J＝7Hz，2H)，6.85(d，J＝7Hz，2H)，5.54(m，1H)，3.73(m，9H)。元素分析分子式C12H14F3O5P，计算值C，44.18；H，4.33，实测值C，43.71；H，4.48。 操作如上得(2b)，油状液体，产率16.2％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm6.50(d，J＝7Hz，2H)，6.25(d，J＝7Hz，2H)，5.70(m，1H)，3.75(d，J＝12Hz，6H)，2.42(s，3H)。高分辨质谱分子式C12H14F3O4P，计算值310.0582，实测值310.0567。 操作如上得(2c)，油状液体，产率20％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.40(m，5H)，5.65(m，1H)，3.70(d，J＝12Hz，6H)。高分辨质谱分子式C11H12F3O4P，计算值296.0425，实测值296.0425。 操作如上得(2d)，油状液体，产率22％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.30(m，5H)，5.55(m，1H)，3.90(m，4H)，1.10(t，J＝7Hz，6H)。元素分析分子式C13H16F3O4P，计算值C，48.15；H 4.98，实测值C，48.22；H，4.99。 操作如上得(2e)，固体，熔点50-51℃，产率17％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.45(m，4H)，5.70(m，1H)，3.75(d，J＝10Hz，6H)。元素分析分子式C11H11ClF3O4P，计算值C，39.96；H，3.36，实测值C，39.84；H，3.15。 操作如上得(2f)，固体，熔点82℃，产率11％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.50(m，3H)，5.72(m，1H)，3.80(d，J＝10Hz，6H)。元素分析分子式C15H20F3O4P，计算值C，36.19；H，2.77，实测值C，36.55；H，2.57. 操作如上得(2f)，油状液体，产率18％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.45(m，5H)，5.67(m，1H)，4.94(m，1H)，1.69(d，J＝7Hz，6H)。元素分析分子式C12H11Cl2F3O4P，计算值C，46.92；H，3.61.实测值C，46.66；H，3.74. 操作如上得(2f)，固体，熔点61℃，产率15％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.47(m，3H)，5.69(m，1H)，3.76(d，J＝10Hz，6H)。元素分析分子式C11H10Cl2F3O4P，计算值C，36.19；H，2.77，实测值C，36.55；H，2.57. 操作如上得(2f)，固体，熔点79℃，产率12％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.55(m，4H)，5.64(m，1H)，3.81(d，J＝10Hz，6H)。元素分析分子式C11H11F3NO6P，计算值C，38.72；H，3.25，实测值C，39.01；H，3.02.
实施例3 HWE方法合成β-CF3烯醇磷酸酯1.偕-膦酸酯-磷酸酯的制备原料羰基膦酸酯(3)的制备50ml蛋形瓶中加入11ml(85mmol)亚磷酸三甲酯，滴加11ml对氯苯甲酰氯(85mmol)，搅拌反应，加毕升温至50℃以求反应完全，减压蒸馏，收集馏分122-124℃/0.8mmHg得所需产物3，产率90％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm8.3(d，J＝8Hz，2H)，7.50(d，J＝8Hz，2H)，3.85(d，J＝10Hz，6H)。
偕-膦酸酯-磷酸酯(4)的制备将1.32g(18mmol)Et2NH和2.20g(20mmol)亚磷酸二甲酯溶于35ml乙醚中，在冰水冷却下滴加羰基膦酸酯3(20mmol)，搅拌反应，反应结束后，除去低沸点溶剂及二乙胺，快速柱层析(淋洗剂CHCl3∶MeOH＝39∶1)分离得所需无色粘稠液体4，产率85％。1H-NMR(CDCl3，60MHz)δppm7.46(m，4H),5.60(dd，J1=12HzJ2＝9Hz，1H)，3.80(m，12H)。2.β-CF3烯醇磷酸酯的合成方法一25ml三颈瓶充分干燥后充入N2，加入制得的偕-膦酸酯-磷酸酯(4)430mg(1.2mmol)的无水THF溶液，干冰丙酮冷却下滴加BuLi(1.6M，1.2mmol)溶液，搅拌15分钟后加入CH3COCF3134mg(1.2mmol)，反应2h后，用乙酸淬灭反应至中性，乙醚提取，水洗，无水硫酸钠干燥，除去溶剂，快速柱层析(P∶E＝5∶1)得所需产物(2j)70mg，产率17％。1H-NMR(CDCl3，60MHz)δppm7.45(m，4H)，3.60(d，J＝12Hz，6H)，1.80(s，3H)。高分辨质谱分子式C12H13ClF3O4P，计算值344.0192，实测值344.0179。方法二25ml三颈瓶充分干燥后充入N2，加入制得的偕-膦酸酯-磷酸酯450mg(1.3mmol)的无水THF溶液，干冰丙酮冷却下滴加BuLi(1.6M，1.3mmol)溶液，搅拌30分钟后加入三氟乙酸酐(1.3mmol)，维持-78℃搅拌1h，升温至-10℃，加入2.6mmol PhMgBr的THF溶液，-10℃搅拌5h停止反应，HAc淬灭反应至中性，乙醚提取，水洗，无水硫酸钠干燥，除去溶剂，快速柱层析(P∶E＝5∶1)得所需产物(2k)130mg固体，熔点63-64℃，产率25％。1H-NMR(CDCl3，60MHz)δppm7.50(m，9H)，3.20(d，J＝12Hz，6H)。元素分析分子式C17H15ClF3O4P，计算值C，50.19；H，3.72，实测值C，50.36；H，3.73。
实施例4部分新化合物杀虫活性的测试结果杀虫活性由上海农药研究所测定，以螨(成虫)、蚜虫(成虫)、粘虫(三令幼虫)为测试对象，螨、蚜虫采用浸液法，粘虫采用喂饲法，杀螨活性在27℃，杀蚜虫、粘虫活性在24℃下测定。样品浓度为500ppm。
24小时平均死亡率(％)样品编号螨 蚜虫 粘虫2g41.278.1 02d 8.24100 02c 7.464 02a66.6774.476.权利要求
1.一种β-三氟甲基烯醇磷酸酯，其特征是具有如下结构式 其中R＝H、C1-8的烷基，R1＝烷基，芳基，X＝H、卤素、C1-3的烷基、C1-3的烷氧基、NO2、CN或C1-3的酯基或三氟甲基。
2.一种如权利要求1所述的β-三氟甲基烯醇磷酸酯的合成方法，其特征是由通过下述的步骤在50-150℃温度下，分子式为XPhCOCHBr2的2，2-二溴取代的芳基乙酮与分子式为P(OR)3亚磷酸三酯发生Perkow反应给出β-溴代烯醇磷酸酯，反应时间0.5-10小时，2，2-二溴芳基乙酮与亚磷酸三酯的摩尔比是1∶0.8-3.0；在有机溶剂中和室温至溶剂的回流温度下，β-溴代烯醇磷酸酯和FO2SCF2CO2CH3与CuI摩尔比依次为1∶0.8-3.0∶0.01-3.0时，反应1-5小时生成β-三氟甲基取代的烯醇磷酸酯，。
3.如权利要求1所述的β-三氟甲基烯醇磷酸酯的合成方法，在强碱作用下，由偕-膦酸酯-磷酸酯和三氟甲基R1基甲酮反应，或者由偕-膦酸酯-磷酸酯和三氟乙酸酐及R1的碳阴离子的一锅法反应，其特征是所述的偕-膦酸酯-磷酸酯结构式为 ，其中，X、R和R1如权利要求1所述。
4.如权利要求2所述的β-三氟甲基烯醇磷酸酯杀虫剂的合成方法，其特征是所述的β-溴代烯醇磷酸酯是以Z式为主的Z和E式的混合物。
5.一种如权利要求1所述的β-三氟甲基烯醇磷酸酯的用途，其特征是用于杀虫剂农药。
全文摘要
本发明是一种β－三氟甲基烯醇磷酸酯、合成方法及用途。该化合物有如下结构式见右式,其中R=H、C
文档编号C07F9/14GK1341601SQ0112614
公开日2002年3月27日 申请日期2001年7月13日 优先权日2001年7月13日
发明者丁贻祥, 黄小根 申请人:中国科学院上海有机化学研究所