专利名称：：一种具有杀虫作用的1,3,4-噻二唑衍生物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种具有杀虫作用的1，3,4-噻二唑衍生物，本发明还涉及该衍生物的制备方法和在农业中的应用。
背景技术：
：我国是个农业大国，也是生产和消费农药的大国之一。由于农药的大量使用，加之监督管理又落后于生产，造成对生态环境的污染和人体健康的危害。研制高效、低残留、无公害的农药，即环境友好的绿色农药，是今后农药的发展趋势。在化学农药的发展中，杂环化合物是新农药发展的主流，最近国内外开发的一些高效、低毒农药新品种中，通过引进杂环结构，其生物活性或性能有明显提高，其中主要的杂环有噻二唑、噻唑啉酮、三氮唑、嘧啶、噁二唑和三嗪等。含有3个杂原子的1,3，4-噻二唑衍生物是一类高活性的杂环化合物，因该类化合物N-C-S基团而具有广谱生物活性，具有独特的杀虫、抗病毒、除草、植物生长调节等生物活性，在农业上可用作杀虫剂、除草剂、植物生长调节剂和驱虫药，还可用来防止白叶枯病、柑橘溃疡病、蕃茄青枯病等。典型的商品品种有EliEilly公司开发的商品杀虫剂几噻唑，水稻白叶枯病、桃穿孔病防治剂叶青双(又名噻枯唑)、水稻细菌性条斑病防治剂噻唑锌等。此外，众所周知，拟除虫菊酯是在天然除虫菊酯化学结构研究基础上发展起来的高效、广谱、快速击倒、神经致毒性杀虫剂，至今仍受人们青睐。商品化的二氯菊酸酯(Dichlorchrysanthemicacidester)，它是具有触杀和胃毒双重作用的杀虫剂，杀虫范围很广；它即可保护大多数作物不受半翅目害虫的侵害，也可用于防治地下害虫。研究人员对菊酸酯的酸部分二氯菊酸进行改造，合成了功夫酸，继而合成了联苯菊酯(氟氯菊酯)、功夫菊酯(氯氟氰菊酯)和七氟菊酯等新一代菊酯类农药。功夫菊酯除了可以有效的防治大麦、白菜、棉花和马铃薯上的害虫，也可以用来防治多种地表害虫和公共卫生害虫。有害生物的抗药性及抗性治理是植物保护和农药工业永恒的主题。多数农药品种易被有害生物产生抗药性，研制开发新药剂是解决抗药性问题的有效途径，开发超高效、低公害药剂是新农药开发的必然趋势。
发明内容本发明的目的在于提供一种新型1，3,4-噻二唑衍生物和该衍生物的制备方法及制备杀虫剂上的应用，以克服现有产品的抗药性。本发明的目的可以通过以下措施来达到鉴于l,3，4-噻二唑结构与菊酸结构均具有良好的生物活性，依据新农药创制原则，本发明利用拼合原理和生物电子等排原理对现有1,3，4-噻二唑类高效品种进行基团变化和修饰，将l,3,4-噻二唑活性母核与具有高生物活性的菊酸结构进行活性拼接，设计、合成1，3，4-噻二唑菊酰胺化合物，通过两者的协同作用，增加杀虫效果，降低使用量，减少残留，同时避免病虫害的抗药性。一种1,3,4-噻二唑衍生物，该化合物结构通式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>)其中X为卤原子或卤代垸基(优选为C卜C2的卤代烷基)，Y为卤原子或卤代烷基(优选为C1-C2的卤代烷基)；Rl为氢、硝基、垸氧基(优选为CI-C2的烷氧基)、卤原子、垸基(优选为CI-C5的烷基)、取代烷基(优选为C1-C2的取代垸基)或苯氧基；R2为氢、硝基、烷氧基(优选为CI-C2的垸氧基)、卤原子、取代烷基(优选为Cl-C2的取代烷基)或烷基(优选为C1-C5的烷基)；R3为氢、硝基、垸氧基(优选为Cl-C2的垸氧基)、卤原子或烷基(优选为Cl-C5的垸基)。上述一种1，3,4-噻二唑衍生物，其特征在于该化合物结构通式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中X为卤原子或卤代烷基(优选为C1-C2的卤代垸基)，Y为卤原子或齒代烷基(优选为C1-C2的卤代烷基)；Rl为氢、硝基、甲氧基、氯原子、氟原子、溴原子、氯代甲基、甲基、三氟甲基、异丙基，正戊基、叔丁基或苯氧基；R2为氢、硝基、甲氧基、氯原子、氟原子、溴原子、三氟甲基或甲基；R3为氢、硝基、甲氧基、氯原子、氟原子或甲基。上述l，3，4-噻二唑衍生物，其特征在于该化合物结构通式具体为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>通式(I)其中X为卤原子或卤代垸基(优选为Cl-C2的卤代烷基)，Y为卤原子或卣代烷基(优选为C1-C2的卤代烷基)，最典型的是氯、溴或三氟甲基。Rl，R2，R3取代基团和取代位置见表1:表1通式(I)中典型取代基团及取代位置<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本发明的化合物合成路线如下:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>第一步氯化反应为常规反应，在此不详细论述。第二步反应在溶剂中进行。合适的溶剂有芳香族溶剂，如苯、甲苯、二甲苯或氯苯；烃类溶剂，如石油醚类；酮类溶剂，如丙酮，2-丁酮；氯代烃类，如氯仿、二氯甲垸或二氯乙烷；醚类，如乙醚、二丁醚或二氧六环，也可应用上述一种以上混合溶剂。本方法第二步反应温度是-l(TC一ll(TC,最好是0。C一30'C，适合于室温反应。鉴于在反应过程中产生氯化氢副产物，为了提高反应收率，本方法第二步反应是在碱性缚酸剂的存在下进行的，据信，是通过缚酸剂与氯化氢副产物进行中和反应，促使反应向正方向进行，提高反应的收率。合适的碱性缚酸剂包括碱金属氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化钾；碱金属碳酸盐，如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾；碱性有机物，如三甲胺、三乙胺、吡啶、哌啶等。本发明的(I)式化合物可以单独用作杀虫剂，或与助剂制成剂型用作杀虫剂，以便改进或稳定其杀虫效力。通式(I)的化合物制成颗粒剂，可湿性粉末，可流动性液体或浓縮乳剂使用。在实际应用这些不同的产品时，人们可以直接使用上述形态的产品，或在用水稀释产品到预期的浓度以后再使用。这里使用的助剂包括载体(稀释剂)和其他辅助剂如铺展剂，乳化剂，润湿剂，分散剂等。载体为固体载体或液体载体。液体载体的实例有，芳香烃例如甲苯和二甲苯；醇类例如丁醇，辛醇和乙二醇；酮类例如丙酮和环己酮；动物油和植物油；脂肪酸酯；石油馏分例如煤油和汽油；固体载体的实例有，粘土，高岭土，滑石，硅藻土，蒙脱土，膨润土等。通常被用作乳化剂和分散剂的是表面活性剂。表面活性剂包括阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂和两性表面活性剂。例如高级醇的硫酸钠，十二烷基二甲基节基氯化铵，烷基酚聚氧乙烯醚，吐温系列，司盘系列等。铺展剂的实例有壬基酚聚氧乙烯醚、月桂基酚聚氧乙烯醚。润湿剂的实例有琥珀酸二异辛酯磺酸钠。固定剂的实例有羧甲基纤维素，聚乙烯醇等。本发明可以单独使用或与一种以上杀菌剂，杀虫剂，杀螨剂，除草剂，植物生长调节剂，土壤灭菌剂以及化肥或另外的农药组合使用。本发明在制备杀蚊虫或杀蚜虫药物中的应用。本发明组合物中，其活性组分浓度的变化取决于农药的形态，使用方式及其他的条件。虽然活性组分可以单独使用，但是，以组合物为基准，其施用量一般为0.295%(重量)，最好为0.230%(重量)。本发明的有益效果本发明工艺方法简单，杀菌效果好，具有广阔的市场前景。利用本发明化合物进行下面有代表性的试验步骤，以测定本发明化合物的杀虫活性。方法A(对蚜虫杀伤效果)将具有种子根的发芽的蚕豆种子移入装有自来水的棕色玻璃瓶中，随后放入约100只黑色豆顿。随后将植物和蚜虫浸在待测试杀虫液中5秒钟，继而将植物和昆虫放在气候箱中(16小时光照/天，25°C，40-60%相对大气湿度)。放置3和6天后，测定该制剂对蛭虫的效果。在浓度为300ppm(基于活性化合物的含量)处，下列本发明的化合物导致80-100%的虫牙虫死亡率No.5,6，8'16，17,18'19'21'23，25,26,28,33,36,37,39。方法B(杀蚊虫杀伤效果)在直径为9厘米的塑料杯中，加入200毫升自来水。然后在杯中放入20只第三龄的家蛟幼虫，并加入20%本发明化合物的可湿性粉末或20%可流动性液体，使农药稀释到给定浓度。一星期以后，统计死亡昆虫数。下列本发明的化合物导致80-100%的蚊虫死亡率No.3,5,11,16,17,19,20,21，22,23，26,28,36,37。本发明所述的蚊虫优选为蚊子或其幼虫。具体实施方式本发明将以下列实例作进一步说明。实施例13-(2,2-二氯乙烯基)-2，2-二甲基-环丙烷甲酰氯(简称二氯菊酰氯)的制备室温下将二氯菊酸0.05mol，氯苯60mL及氯化亚砜0.15mol，置于250mL装有回流冷凝管的四颈烧瓶中，装上干燥管和尾气吸收装置，电磁搅拌下加热回流反应至无气体产生为止，约需5h。先常压、后减压蒸馏除去氯苯和氯化亚砜，剩余物浅黄色油状液体密闭置于干燥器中备用。实施例23-(2-氯-3,3，3-三氟丙烯基)-2,2-二甲基-环丙垸甲酰氯(简称功夫菊酰氯)的制备类似合成实例i，将功夫菊酸0.05mol、氯苯60mL及氯化亚砜0.15mol加热回流反应至无气体产生为止，约需6h。先常压、后减压蒸馏除去氯苯和氯化亚砜，剩余物浅黄色油状液体密闭置于干燥器中备用。实施例33-(2，2-二溴乙烯基)-2，2-二甲基-环丙烷甲酰氯(简称二溴菊酰氯)的制备类似合成实例1,将二溴菊酸0.05mol，氯苯50mL及氯化亚砜0.15mol加热回流反应至无气体产生为止，约需3h。先常压、后减压蒸馏除去氯苯和氯化亚砜，剩余物黄色油状液体密闭置于干燥器中备用。实施例43-(2，2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基-环丙烷羧酸-(5-苯基-[l，3，4]噻二唑-2-基)-酰胺的制备在配有机械搅拌和滴液漏斗的100mL四口烧瓶中，加入2.5mmo12-氨基-5-苯基-1,3,4-噻二唑、2.5mmol氢氧化钠、四丁基溴化铵0.05克和甲苯30毫升，烧瓶置于冰浴下冷却，0X:左右滴加3mrao1合成实例1制备的二氯菊酰氯，搅拌反应，用TLC检测直至反应完全，约需12h。过滤，滤液蒸除部分溶剂后冷却，得粗品，乙醇重结晶得白色粉末状固体(0.62克，收率67.5%)，熔点260-263'C。'HNMR:1.37(3H，s)，1.47(3H，s),2.33(1H，t)，2.73(1H，d)，6.50(1H，d)，7.267.92(5H，m)，13.93(1H，s)。实施例53-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(4-硝基苯基)-[1,3,4]噻二唑-2-基]-酰胺的制备在配有机械搅拌和2个滴液漏斗的100mL四口烧瓶中，加入2.5mmo12_氨基_5-(4-硝基苯基)-l，3，4-噻二唑、四丁基溴化铵0.05克和甲苯20毫升，烧瓶置于冰浴下冷却，l(TC下同时滴加3腿o1实例1制备的二氯菊酰氯和氢氧化钠溶液(2.5mrao1氢氧化钠和水10毫升)，二者基本同时加完。加完后保温10'C反应，用TLC检测直至反应完全，约需6h。分液，甲苯层蒸除部分溶剂后冷却，得粗品，丙酮重结晶得黄色粉末状固体(0.73克，收率70.7%)，熔点279-281°C。'H丽R1.39(3H,s)，1.45(3H，s)，2.37(1H，t)，2.61(1H，d)，6.46(1H，d)，8.078.38(4H，m)，13.70(1H，s)。实施例63-(2-氯-3,3，3-三氟丙烯基)-2，2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(3，5-二甲基苯基)-[1，3，4]噻二唑-2-基]-酰胺的制备类似合成实例5，加入2.5mmo12-氨基-5-(3，5-二甲基苯基)-1，3,4-噻二唑、四丁基溴化铵0.05克和氯苯20毫升，冰浴下同时滴加3mmo1实例2制备的功夫菊酰氯和氢氧化钠溶液(2.5mmo1氢氧化钠和水IO毫升)。加完后升温至室温反应，用TLC检测直至反应完全，约需8h。分液，氯苯层蒸除部分溶剂后冷却，得粗品，乙醇重结晶得白色粉末状固体(O.58克，收率53.9%),熔点〉300°C。'HNMR:1.27(3H，s)，1.33(3H，s)，2.34(6H，s)，2.38(1H，t)，2.46(1H，d)，7.15(1H,d)，7.187.58(3H，m)，12.95(1H，s)。实施例73-(2,2-二氯乙烯基)-2，2-二甲基-环丙垸羧酸-[5-(3-三氟甲基苯基)-[1，3，4]噻二唑-2-基]-酰胺的制备在配有机械搅拌，滴液漏斗和回流冷凝器的lOOmL四口烧瓶中，加入2.5mmo12-氨基-5-(3-三氟甲基苯基)-1,3,4-噻二唑和5mraol碳酸氢钠，加丙酮20毫升，搅拌、升温至回流，搅拌下滴加3mmo1实例1制备的二氯菊酰氯。加完后继续回流反应，用TLC检测直至反应完全，约需2h。冰浴冷却后过滤，滤液蒸除部分溶剂后冷却，得粗品，丙酮重结晶得浅白色粉末状固体(0.53克，收率48.6%)，熔点200-202°C。'HNMR:1.38(3H，s)，1.17(3H，s)，2.35(1H，t)，2.68(1H，d)，6.48(1H，d)，7.618.04(4H，m)，13.92(1H，s)。实施例83-(2-氯-3,3,3-三氟丙烯基)-2,2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(3，4,5-三甲氧基苯基)-[1,3,4]噻二唑-2-基]-酰胺的制备类似合成实例4,在四口烧瓶中加入2.5mmo12-氨基-5-(3，4，5-三甲氧基苯基)-1,3,4-噻二唑、2.5mmol氢氧化钠、四丁基溴化铵0.05克和四氯化碳30毫升，冰浴下滴加3ramo1实例2制备的功夫菊酰氯，搅拌反应，用TLC检测直至反应完全，约需9h。过滤，滤饼依次用1M的稀盐酸、5。/。的NaHC03、水洗涤，干燥得粗品，乙醇重结晶得白色粉末状固体(0.42克，收率34.2%),熔点279-281°C。'HNMR:1.42(3H，s)，1.45(3H，s)，2.43(1H，t)，2.87(1H，d)，3.873.89(9H，m),7.15(1H，d),7.157.17(2H，m),14.04(1H，s)。实施例93-(2-氯-3,3，3-三氟丙烯基)-2,2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(2-氯-4-硝基苯基)-[1，3,4]噻二唑-2-基]-酰胺的制备类似合成实例7，在四口烧瓶中加入2.5隱o12-氨基-5-(2-氯-4-硝基苯基)-1,3,4-噻二唑、5mmo1三乙胺和环己垸30毫升，回流、搅拌下滴加3mmo1实例2制备的功夫菊酰氯。加完后继续回流反应，用TLC检测直至反应完全，约需3h。反应混和物蒸除部分溶剂后冷却，得粗品，丙酮重结晶得浅黄色粉末状固体(0.60克，收率50.0%)，熔点>300。C。'HNMR:1.28(3H,s)，1.35(3H，s),2.40(1H，t)，2.52(1H，d)，7.14(1H，d)，8.298.49(3H,m)，13.18(1H，s)实施例103-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(2,4-二氯苯基)-[1，3，4]噻二唑-2-基]-酰胺的制备类似合成实例5，加入2.5ramo12-氨基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噻二唑、四丁基溴化铵0.05克和环己烷30毫升，冰浴下同时滴加3國o1实例3制备的二溴菊酰氯和氢氧化钠溶液(2.5國ol氢氧化钠和水10毫升)。加完后升温至室温反应，用TLC检测直至反应完全，约需6h。分液，油相蒸除部分溶剂后冷却，得粗品，乙醇重结晶得浅白色粉末状固体(0.49克，收率37.2%)，熔点293-298。C。'H隨R:1.24(3H，s)，1.29(3H，s)，2.25(1H,t)，2.30(1H，d)，6.41(1H，d)，7.608.16(3H,m),12.91(1H，s)实施例1110%浓縮乳剂将80份N,N-二甲基甲酰胺和10份十二烷基酚聚氧乙烯醚加入到10份3-(2-氯-3,3，3-三氟丙烯基)-2,2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-[1,3,4]噻二唑-2-基]-酰胺中，制成浓縮乳剂。实际使用时，加水，将该浓縮乳剂稀释成1/5001/2000浓度的乳化液即可。实施例1220%可湿性粉末将55份高岭土，20份硅藻土，2份木质素磺酸钙和3份十二烷基苯磺酸钠加入到20份3-(2-氯-3,3,3-三氟丙烯基)-2,2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(3,4,5-三甲氧基苯基)-[1,3,4]噻二唑-2-基]-酰胺中，配制成可湿性粉末。实际使用时，将该可湿性粉末加水，稀释成1/10001/4000浓度的溶液即可。实施例1320%可流动性液体在20份3-(2-氯-3,3,3-三氟丙烯基)-2，2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(3，4，5-三甲氧基苯基)-[1,3,4]噻二唑-2-基]-酰胺中，加入20份乙二醇，2份琥珀酸二异辛酯磺酸钠，3份十二烷基苯磺酸钠和55份水，就可配制成可流动性液体。实际使用时，加水稀释成1/10001/4000浓度的溶液即可。实施例1420%水分散颗粒剂将20份3-(2-氯-3,3,3-三氟丙烯基)-2,2-二甲基-环丙烷羧酸-[5-(3，4，5-三甲氧基苯基)-[1,3,4]噻二唑-2-基]-酰胺，烷基萘磺酸钠10份，十二垸基硫酸钠5份，硅藻土45份在混合机中混匀。混合物转入捏合机中加入20份水，捏合成预制物。预制物经挤压造粒、整粒、干燥即成。使用时，加水稀释成1/10001/4000浓度的溶液即可。权利要求1、一种1，3，4-噻二唑衍生物，该化合物结构通式为其中X为卤原子或卤代烷基，Y为卤原子或卤代烷基；R1为氢、硝基、烷氧基、卤原子、烷基、取代烷基或苯氧基；R2为氢、硝基、烷氧基、卤原子、取代烷基或烷基；R3为氢、硝基、烷氧基、卤原子或烷基。2、根据权利要求l所述的一种l，3，4-噻二唑衍生物，其特征在于该化合物结构通式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>(I)其中X为卤原子或卤代垸基，Y为卤原子或卤代垸基；Rl为氢、硝基、甲氧基、氯原子、氟原子、溴原子、氯代甲基、甲基、三氟甲基、异丙基，正戊基、叔丁基或苯氧基；R2为氢、硝基、甲氧基、氯原子、氟原子、溴原子、三氟甲基或甲基；R3为氢、硝基、甲氧基、氯原子、氟原子或甲基。3、根据权利要求2所述的一种1，3，4-噻二唑衍生物，其特征在于该化合物结构通式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>(I)其中X为卤原子或卤代垸基，Y为卤原子或卤代烷基；优选为氯、溴或三氟甲基;通式(I)中R1，R2，R3取代基团及位置为<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>4、根据权利要求l、2或3所述的1，3,4-噻二唑衍生物，其特征在于该衍生物与助剂制成颗粒剂、可湿性粉末、可流动性液体或浓縮乳剂。5、权利要求l、2或3所述的1,3,4-噻二唑衍生物通过下述合成路线制备<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(I)6、根据权利要求5所述的1，3，4-噻二唑衍生物的制备方法，其特征在于第二步反应所用溶剂为芳香族溶剂、烃类溶剂、酮类溶剂、氯代烃类、醚类或上述一种以上混合溶剂，其中所述的芳香族溶剂优选为苯、甲苯、二甲苯或氯苯；烃类溶剂优选为石油醚类；酮类溶剂优选为丙酮或2-丁酮；氯代烃类优选为氯仿、二氯甲垸或二氯乙垸；醚类优选为乙醚、二丁醚或二氧六环。7、根据权利要求5所述的1,3,4-噻二唑衍生物的制备方法，其特征在于第二歩反应的反应温度为-10°C—ll(TC，优选为0。C一30。C。8、根据权利要求5所述的1,3,4-噻二唑衍生物的制备方法，其特征在于该第二歩反应在碱性缚酸剂的存在下进行，碱性缚酸剂为碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐或碱性有机物。9、根据权利要求8所述的1,3,4-噻二唑衍生物的制备方法，其中所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾；碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾；碱性有机物为三甲胺、三乙胺、吡啶或哌啶。10、权利要求l、2或3所述的1,3,4-噻二唑衍生物在制备杀虫剂中的应用。11、权利要求10所述的1，3，4-噻二唑衍生物在制备杀蚊虫或杀蚜虫药物中的应用。全文摘要本发明涉及一种新的通式(I)的1，3，4-噻二唑衍生物及其制备方法和在农业中具有杀虫作用的应用。本发明工艺方法简单，杀菌效果好，克服现有产品的抗药性，具有广阔的市场前景。文档编号C07D285/00GK101148440SQ20071013453公开日2008年3月26日申请日期2007年11月1日优先权日2007年11月1日发明者嵘万,峰吴,殷利河,斌王,王锦堂,锋韩申请人:南京工业大学