专利名称：2-氟环内基乙酸酯的制备方法及其作为杀虫剂的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及新的2-氟环丙基乙酸酯，它们的制备方法及其作为杀虫剂的应用，特别是杀死昆虫和螨的应用。
人们已经知道环丙烷化合物具有能够杀螨和杀虫的性质(参见欧洲专利116889)。
然而已知化合物的不足之处在于它们的杀虫和杀螨活性不够高。
本发明的目的是提供新的杀灭昆虫和螨的化合物，其效果优于已知的杀虫剂。
业已发现，与已知化合物相比，通式Ⅰ的2-氟环丙基乙酸酯表现出较好的杀虫和杀虫和杀螨活性。
式Ⅰ如下
式中式中R1是氢，氟或氯，R2和R3各自分别是氢，(1-20C)烷基，(2-20C)链烯基，(2-20C)炔基，囟代-(1-6C)烷基，(3-6C)环烷基，(1-3C)烷基-(3-6C)环烷基，(3-6C)环烷基-(1-6C)烷基，囟代-(3-6C)环烷基-(1-6C)烷基，双环烷基，芳基-(1-6C)烷基，芳基-(2-6C)链烯基，囟代芳基-(1-6C)烷基，(1-4C)烷基芳基-(1-4C)烷基，囟代芳基-(2-6C)链烯基，囟代-(1-4C)烷基芳基-(1-6C)烷基，(1-3C)烷氧基芳基-(1-6C)烷基，芳氧基苄基，囟代苯基(环丙基)-(1-3C)烷基，囟代-苯氧基-(1-6C)烷基，萘基-(1-6C)烷基，由一个或多个(1-20C)烷基任意取代的芳基，囟代-(1-6C)烷基，(1-16C)烷氧基，囟代-(1-6C)烷氧基，苯基-(1-6C)烷基，苯基-(1-6C)烷氧基，(3-10C)环烷氧基，囟代-(3-10C)环烷氧基，(3-6C)环烷基烷氧基，囟代-(3-6C)环烷基烷氧基，(2-6C)链烯氧基，囟代-(2-6C)链烯氧基，(2-6C)炔氧基，烷基磺酰氧基，囟烷基磺酰氧基，苯基，囟素，氨基，氰基，羟基，硝基，(1-6C)烷氧基羰基，(1-6C)烷氧基羰基甲基，囟代-(1-6C)烷氧基羰基，(1-2C)烷基二氧基，(1-6C)烷硫基，囟代-(3-6C)环烷基烷基羰基氧基，(1-6C)烷氨基，或二(1-6C)烷氨基，或被囟素任意取代的芳杂环，(1-3C)烷基或囟代-(1-3C)烷基，或者，R2和R3和与之相联结的氮原子一起形成饱和的、部分饱和的或不饱和的杂环。
上述“烷基”包括直链和支链的碳链。
上述“链烯基”包括有一个或多个双键的直链和支链的碳链。
上述“炔基”包括有一个或多个三键的直链和支链的碳链。
上述“芳基”指单环至三环的芳香基团，例如苯基，萘基和菲基。
上述“芳杂环”指含有一个或多个氮，氧或硫原子的5元或6元环，该环可以是饱和的或部分饱和的，并且可任意带有一个苯并稠环，例如吡啶，噻唑和色烯。
上述“囟素”指氟，氯，溴或碘。其中基团被卤素取代，即该基团的一个或多个氢原子被囟素取代。
上述“杂环”包括下列环吡咯烷子基，哌啶子基，四氢吡啶子基，哌嗪子基和全氢化氮杂
子基等。
特别优选的化合物系指下列化合物R1是氟或氯，R2和R3分别是氢或直链或支链的(1-10C)烷基，也可以是与其相连的氮原子一起形成的5元至7元的、饱和或部分饱和的环，所述环还可包含另外的氮原子，并且可以被(1-3C)烷基取代。
式(Ⅰ)化合物以其旋光异构体的混合物形式存在。因而，本发明并不局限于异构体混合物，它还包括本发明化合物的每一种单独的异构体。
本发明的式Ⅰ化合物可按下述方法制备A)在酸接受剂或脱水剂的存在下，于任选一种溶剂中使通式Ⅱ的酸与通式Ⅲ的酰胺反应。式Ⅱ如下
其中，R1的定义与式Ⅰ中的相同。式Ⅲ如下
其中，R2和R3的定义与式Ⅰ中的相同，X是氯，溴或羟基;或B)在任选的一种溶剂中，并在酸接受剂或脱水剂的存在下，使通式Ⅳ的3-丁烯酸与通式Ⅲ的酰胺反应，得到通式Ⅴ的中间体，再在惰性溶剂中使中间体与囟代碳烯反应。式Ⅳ如下
式Ⅴ如下
式中，R2和R3的定义与式Ⅰ中的相同。
式Ⅱ酸和式Ⅳ丁烯酸以及式Ⅲ酰胺都是已知的，或是可按已知方法制备的。
对反应(A)和(B)来说，通常的碱就是适宜的酸接受剂，尤其是脂肪族、芳香族和杂环胺类，例如三乙胺、二甲基苯胺、二甲基苄胺、吡啶和二甲基氨基吡啶)，或无机碱类，例如碱金属和碱土金属的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐，和乙醇盐。具体的如氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸钾等。
适宜的溶剂是前述的酸接受剂本身或惰性溶剂或它们的混合物。例如脂肪族，脂环族和芳香族烃类，所述烃类又可以是任意被氯化的。具体地可以是己烷、环己烷、石油醚、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、三氯乙烷和氯苯;以及醚类、如二乙醚、甲基乙基醚、二异丙醚、二丁基醚、氧化丙烯、二噁烷和四氢呋喃;酮类，如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丙基酮和甲基异丁基酮;腈类，如乙腈、丙腈和苯腈;酯类，如乙酸乙酯和醋酸戊酯;酰胺，如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺;以及砜和亚砜，如二甲亚砜和环丁砜。
反应可在较宽的温度范围内进行。通常是在-20℃至200℃之间进行的。
反应可在常压下进行，甚至在加压或减压下进行。
按照公知的方法可制得氯氟碳烯〔例如Walselman等人著《合成》(1985)第754页所述的方法〕，最好在高沸点溶剂(如二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚)中，由二氯氟乙酸盐制备。
适宜的氯氟碳烯的原料是囟氟烃类(如二氯氟甲烷)和碱金属的二氯氟乙酸盐(如二氯氟乙酸钠)等。
按照技术文献上公知的方法可制得二氟碳烯(如Burton和Hahnfeld，Fluorine Chem.Rev.8(1977)，119以及以下各页)。
制备二氟碳烯的适宜原料是碱金属的氯二氟乙酸盐(如氯二氟乙酸钠);囟二氟烃类(如氯二氟甲烷);有机锡化合物〔如三甲基(三氟甲基)锡〕;有机汞化合物〔如双(三氟甲基)汞〕;和有机磷化合物〔如三(三氟甲基)二氟正膦和溴化三苯基(溴二氟甲基)鏻。
本发明的旋光异构体可按常规方法制备。例如将式Ⅱ化合物与手性试剂(如旋光胺或旋光醇)反应，再用物理方法(Tetrahedron，33，2725(1977))将反应得到的非对映体分离。例如重结晶、蒸馏或闪色谱方法。
此外，合成得到的通式Ⅰ的旋光异构体混合物可以在手性固定相(如环糊精、淀粉或旋光胺附于聚合物上构成的固定相)上用色谱分离为对映体。(见文献Angew.Chem.92，14(1980))。
按照上述方法制备出来的本发明化合物可通过常规方法将其从反应混合物中分离出来。例如在常压或减压蒸馏所用溶剂;通过用水沉淀成提取的方法。
根据一般的规则，采用薄层色谱提纯，分馏或重结晶均可得到较高纯度的本发明化合物。
通常，本发明化合物几乎是无色无味的粘性油状物，或者几乎不溶于水，略溶于脂肪烃(如石油醚、己烷、戊烷和环己烷)，极易溶于氯化烃，(例如氯仿、二氯甲烷和四氯化碳)、芳香烃(例如苯、甲苯和二甲苯)、醚(例如二乙醚、四氢呋喃和二噁烷)、腈(例如乙腈)、醇(例如甲醇和乙醇)、酰胺(例如二甲基甲酰胺)和亚砜(例如二甲亚砜)。
本发明化合物显示出极好的杀虫活性，特别是很好的杀螨活性，因而是对现有技术的一个很有价值的改进。由于本发明化合物对许多吸吮节足动物都具有广谱活性，不仅能用来防治农作物虫害，而且可用来防治人和家畜身上的寄生虫。本发明化合物对于那些对其它药物产生抗性的寄生虫特别有效。
本发明化合物可用来防治的虫和螨(包括动物体外寄生虫)有鳞翘目(例如小菜蛾、沿岸粘虫、棉铃虫和大菜粉蝶);双翅目(例如家蝇、地中海实蝇、甘兰根花蝇、丝光绿蝇、埃及伊蚊);同翅目(包括蚜虫如蚕豆修尾蚜和稻褐飞虱等);鞘翅目(例如辣根猿叶虫、棉铃象、墨西哥豆
)和玉米根虫(叶甲虫，如瓜十一星叶甲);直翅目(如德国小蠊);蜱(如微小牛蜱)和虱(如Damaliniabovis)和牛颚虱)以及叶螨(例如二点叶螨和苹果全爪螨)和锈螨(如柑桔锈螨)。
本发明化合物的施用浓度(按每100毫升组合物中含活性成分的克数计算)为0.0005-5%，优选0.001-0.1%。
本发明化合物既可单独施用，亦可相互混合或与其它杀虫剂混合施用。根据期望的结果可任意加入其它的植物保护剂或杀虫剂(如杀虫剂、杀螨剂或杀菌剂)。
通过加入适宜的辅助剂(如有机溶剂、润湿剂和油)，可以提高作用的强度和速度。上述添加物可以减少施用剂量。
适宜的混合物配伍试剂还可以包括磷脂类。例如选自下列磷脂磷脂酰胆碱;氢化磷脂酰胆碱;磷脂酰乙醇胺;N-酰基-磷脂酰乙醇胺;磷脂酰肌醇;磷脂酰丝氨酸;溶血卵磷脂或磷脂酰甘油。
本发明所述的活性成份或它们的混合物适宜于下述形式使用粉剂、尘粉剂、粒剂、溶液、乳液或混悬液，其中加有液体和/或固体载体和/或稀释剂以及任选的粘合剂、润湿剂、乳化剂和/或分散剂。
适宜的液体载体有脂族烃和芳香烃(例如苯、甲苯、二甲苯、环己酮、异佛尔酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺)，其它矿物油馏分和植物油。
适宜的固体载体包括矿物土(例如tonsil、硅胶、滑石、高岭土、硅镁土、石灰石、硅酸)和植物产品(例如，面粉)。
下列物质可被用作表面活性剂木素磺酸钙、聚氧乙烯烷基苯基醚、萘磺酸及其盐、苯酚磺酸及其盐、甲醛缩合物、硫酸脂肪醇酯，以及取代苯磺酸及其盐。
活性成分的百分含量可因不同的制剂在很宽的范围内变化。例如组合物中可包含约10-90%(重量)的活性成份;约90-10%(重量)的液体或固体载体，以及高至20%(重量)的任选表面活性剂。
本药剂可用通常的方法施用，例如以水作载体制成喷洒剂，用量约为100-3，000升/公顷。药剂可用少量或超少量技术施用，或者以所谓微粒剂的形式施用。
由下列组分可制得各种制剂A.可润湿粉剂20%(重量)活性成份35%(重量)膨润土
8%(重量)木素磺酸钙2%(重量)N-甲基-N-油烯基牛磺酸钠35%(重量)硅酸B.糊剂45%(重量)活性成分5%(重量)硅酸铝钠15%(重量)十六烷基聚乙二醇醚与8mol环氧乙烷混合物2%(重量)锭子油10%(重量)聚乙二醇23%(重量)水C.可乳化浓缩物20%(重量)活性成分75%(重量)异佛尔酮5%(重量)N-甲基-N-油烯基牛磺酸钠与木素磺酸钙混合物。
下列实例说明了本发明化合物的制备方法。
实例1N-｛〔2-(2，2-二氟环丙基)乙酰氧基〕乙酰基｝吡咯烷室温下将2，72g(0.02mol)2，2-二氟环丙基乙酸和3.84g(0.02mol)N-(溴乙酰基)-吡咯烷在10ml二甲基甲酰胺中的溶液与0.3g碘化钠和2.8ml(0.02mol)三乙胺反应，混合物在室温下搅拌10小时，然后，将其注入水中并用乙酸乙酯提取三次，合并的乙酸乙酯相依次用2%碳酸氢钠水溶液和水洗涤，用硫酸镁干燥并浓缩，以己烷/乙酸乙酯(1∶1)为洗脱剂，将粗产品用硅胶柱色谱提纯。以己烷/乙酸乙酯(1∶1)为洗脱剂取样进行薄层色谱分析，(Rf0.18)，得到产品3.3g(理论产率的66%)n20D1.4669以类似的方法可制备下列化合物
实施例 R1R2R3n20Dmp(℃)2 F -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- 60-613 F C4H9C4H91.44884 F C2H5C5H51.44455 F CH(CH3)2CH(CH3)2746 F C6H13C6H131.45127 Cl CH(CH3)2CH(CH3)2508 F -CH2CH2N(CH3)-CH2CH2- 1.47479 F -CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH2- 83.110 F -CH2C(CH3)2CH2CH(CH3)CH2CH2- 1.470211 F -CH2CH＝CHCH2CH2- 1.479812 F -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 1.476513 F CH(CH3)2H 1.441714 F C6H11H 1.4438下列实施例说明了本发明化合物的活性。
应用例A喂药的预防性处理对蚕豆蚜(Aphis fabae Scop.)的活性。
在蚕豆(Phaseolus vulgaris nanus Aschers.)的初生叶片上切下若干个直径为24mm的圆片，分别用和不用0.1%本发明化合物水溶液制剂处理，将叶片背面向上放在滤纸上，试样干燥后，让无翼阶段的甜菜蚜在上面寄生(每片试样上约100条)。实验重复3次，叶片在湿润的滤纸上25℃下保持两天，每天光照16小时。测算甜菜蚜死亡率然后与未处理的对照进行比较，按阿巴特法(Abbott)方法计算活性。
实施例4-12的化合物活性为80%以上。
应用例B叶子的预防性处理对稻褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal)的活性将双叶期的稻秧(Oryzae sativa L.)(每一6.5×6.5cm聚苯乙烯罐中约放10株秧苗)不处理或浸入含0.1%活性成分的水溶液制剂中至湿透。将浸透的叶子干燥后，在每个罐上放上聚苯乙烯圆筒，通过开口放入经二氧化碳麻醉的，4-5期的稻褐飞虱约30只。用细目筛将开口封住，在28℃和每天光照16小时的温室中放置两天，测定飞虱的死亡量以计算其死亡率，与未处理的对照比较，按阿巴特法计算活性。
实施例1至3，7，9，11和12的化合物活性为80%以上。
应用例C预防性喂药处理对二点叶螨(Tetranychus urticae Koch)的活性从蚕豆(Phaseolus vulgaris nanus Aschers.)的初生叶上切取若干直径为14mm的圆片。将其中的一些叶片用含0.1%本发明化合物的水溶液制剂处理，将处理过的和未处理过的叶片背面朝上并放在滤纸上，试样干燥后，让每个试样上寄生六个成令雌二点叶螨，在25℃和每天光照16小时的条件下保持3天，实验重复4次。数活的和死的螨数目，并将其取走。与此相似，数出所产卵的数目。再过7天之后，数出活幼虫的数目。与未处理的对照比较，按阿巴特法计算活性。
实施例1至14的化合物活性为80-100%。
应用例D治疗性处理对二点叶螨(Tetranychus urticae Koch)卵的活性从蚕豆(Phaseolus vulgaris nanus Aschers.)初生叶上切下若干直径为14mm的圆片，将其正面朝下放在湿滤纸上，让每片叶片上寄生至少5个成令雌二点叶螨，在25℃，相对湿度50-60%和每天光照16小时的条件下保持2天。将成令螨收走后，把带卵的叶片浸入含0.0064%活性成分和表面活性剂的制剂中，将对照的叶片浸入含表面活性剂的水中，其中表面活性剂的浓度与含活性成分的浓度相同。数出卵的数目后，在约25℃，相对湿度50-60%和每天光照16小时的条件下将叶片保持7天。与对照相比，从所产卵和活幼虫的百分数差按阿巴特法计算活性，记录三次重复试验的平均值。
实施例1至3的化合物活性为80%以上。
应用例E对丝光绿蝇(Lucilia sericata)的杀虫活性将1ml含有不同浓度受试化合物的丙酮溶液施于1cm×2cm的牙科用棉球上，将棉球放于玻璃小瓶(直径2cm，长度5cm)中。干燥后，将棉球放在1ml培养液中浸透，让丝光绿蝇的一龄期幼虫寄生在其上，用原棉塞封好，25℃下保持24小时。
对照的死亡率小于5%，而实施例8，11和14的化合物的LC50不高于300ppm。
应用例F杀死微小牛蜱(Boophilus microplus)的活性将滤纸(直径9cm)置于含不同浓度受试化合物的1ml丙酮液中浸透。待滤纸干燥后，将其叠成纸袋并装入微小牛蜱，在相对湿度80%，温度25℃下保持48小时。记录微小牛蜱的死亡率并与对照相比。
对照的死亡率低于5%，而实施例12的化合物在浓度不高于300ppm时死亡率达50%。
应用例G对受孕雌牛蜱(Boophilus microplus)的活性将数组5个一组的成令雌牛蜱浸入含有润滑剂的受试化合物的水-丙酮液分散体中10分钟，干燥后，分别放入隔开的塑料容器中，在25℃，相对湿度大于80%条件下保持到牛蜱的死亡率或存活牛蜱的产卵力和卵的成活力可以算出为至。记录总繁殖力降纸百分数(即成令蜱的死亡率，降低的产卵力和卵的死亡率的综合效果)并与对照比较。对照的繁殖力的降低小于5%，而实施例1至3的化合物在不大于500mg/l的浓度时可使繁殖力至少降低50%。
权利要求
1.一种杀虫和杀螨的组合物，它包含通式(Ⅰ)的2-氟环丙基乙酸酯以及与农业上可接受的稀释剂或载体相混合，式(Ⅰ)如下
式中R1是氢，氟或氯，R2和R3各自分别是氢，(1-20C)烷基，(2-20C)链烯基，(2-20C)炔基，囟代-(1-6C)烷基，(3-6C)环烷基，(1-3C)烷基-(3-6C)环烷基，(3-6C)环烷基-(1-6C)烷基，囟代-(3-6C)环烷基-(1-6C)烷基，双环烷基，芳基-(1-6C)烷基，芳基-(2-6C)链烯基，囟代芳基-(1-6C)烷基，(1-4C)烷基芳基-(1-4C)烷基，囟代芳基-(2-6C)链烯基，囟代-(1-4C)烷基芳基-(1-6C)烷基，(1-3C)烷氧基芳基-(1-6C)烷基，芳氧基苄基，囟代苯基(环丙基)-(1-3C)烷基，囟代-苯氧基-(1-6C)烷基，萘基-(1-6C)烷基，由一个或多个(1-20C)烷基任意取代的芳基，囟代-(1-6C)烷基，(1-16C)烷氧基，囟代-(1-6C)烷氧基，苯基-(1-6C)烷基，苯基-(1-6C)烷氧基，(3-10C)环烷氧基，囟代-(3-10C)环烷氧基，(3-6C)环烷基烷氧基，囟代-(3-6C)环烷基烷氧基，(2-6C)链烯氧基，囟代-(2-6C)链烯氧基，(2-6C)炔氧基，烷基磺酰氧基，囟烷基磺酰氧基，苯基，囟素，氨基，氰基，羟基，硝基，(1-6C)烷氧基羰基，(1-6C)烷氧基羰基甲基，囟代-(1-6C)烷氧基羰基，(1-2C)烷基二氧基，(1-6C)烷硫基，囟代-(3-6C)环烷基烷基羰基氧基，(1-6C)烷氨基，或二(1-6C)烷氨基，或被囟素任意取代的芳杂环，(1-3C)烷基或囟代-(1-3C)烷基，或者，R2和R3和与之相联结的氮原子一起形成饱和的、部分饱和的或不饱和的杂环。
2.权利要求1所述的组合物，其中R1是氟或氯，R2和R3分别是氢或直链或支链的(1-10C)烷基，也可以是与其相连的氮原子一起形成5元至7元的、饱和或部分饱和的环，所述环还可包含另外的氮原子，并且可以被(1-3C)烷基取代。
3.杀灭虫和螨的方法，其特征在于向虫或螨或其活动区域施用权利要求1所述的有效量的组合物。
全文摘要
本发明提供一种新的通式(I)的2-氟环丙基乙酸酯及其制备方法。式(I)如下本发明的化合物可用作杀虫剂，特别是可用来杀死昆虫和螨。
文档编号C07C235/06GK1050379SQ9010761
公开日1991年4月3日 申请日期1990年9月7日 优先权日1989年9月7日
发明者冈特·亨贝格, 阿尼姆·克恩, 哈特穆特·约皮恩, 哈拉尔德·V·凯泽林克 申请人:先灵公司