吡蚜酮衍生物及其制备方法和在杀虫方面的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及吡蚜酮衍生物及其制备方法和在杀虫方面的应用，属农药技术领域。
【背景技术】
[0002] 吡财酮（Pymetrozine)是由Ciba-Geigy公司1988年开发的新型吡啶杂环杀虫 剂，代表了具有独特作用方式的一类杀虫剂，它对刺吸式口器害虫特别是蚜虫、白粉虱、黑 尾叶蝉有独特的防治效果（湖南化工，2000, 30 (10)，25-26)。这种化合物因其高度的选择 性，对哺乳动物的低毒性、对鸟类、鱼类、非靶标节肢动物的安全性而在综合防治（IPM)中 显示出很好的发展前景。随着全世界对环境保护越来越重视，对于开发吡蚜酮这样的高效、 低毒、环境友好杀虫剂，对农业可持续发展具有积极意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供吡蚜酮衍生物及其制备方法和在杀虫方面的应用。本专利的 吡蚜酮衍生物表现出很好的杀蚜虫活性，同时还对蚊幼虫、棉铃虫、玉米螟及粘虫表现出杀 虫活性。
[0004] 本发明的吡蚜酮衍生物是具有如下通式（I)所示结构的化合物：
[0005]
[0006] 本发明的吡蚜酮衍生物化合物I-I可以按如下方法制备（路线一）：6_氯烟醛（2) 与苯酚反应生成醚类化合物3,然后再经过与氨基三嗪酮1的缩合反应得到化合物I-I ;
[0008] 第一步的缚酸剂可以是碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯；酮催化剂可以是氯化亚铜、溴化 亚铜、碘化亚铜；溶剂可以是N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜；反应温度在100°C至150°C 下进行；第二步的催化剂可以是对甲基苯磺酸、三氟乙酸；溶剂可以是甲醇、甲苯、二甲苯； 反应温度在50 °C至150 °C下进行。
[0009] 本发明的吡蚜酮衍生物化合物I-2-I-5可以按如下方法制备（路线二）：不同取 代基的吡啶酮4a_4d与苯酚反应生成醚类化合物5a_5d，然后再经过与氨基三嗪酮1的缩合 反应得到物化合物I-2-I-5 ;
[0011] 第一步的缚酸剂可以是氢化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯；酮催化剂可以是氯化亚 铜、溴化亚铜、碘化亚铜；溶剂可以是N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜；反应温度在KKTC至 160°C下进行；第二步的催化剂可以是对甲基苯磺酸、三氟乙酸；溶剂可以是甲醇、甲苯、二 甲苯；反应温度在50°C至150°C下进行。
[0012] 本发明的吡蚜酮衍生物化合物I-6-I-22可以按如下方法制备（路线三）：不同取 代基醚类化合物6a-6s与氨基三嗪酮1的缩合反应得到物化合物I-6-I-22 ;
[0014] 催化剂可以是对甲基苯磺酸、三氟乙酸；溶剂可以是甲醇、甲苯、二甲苯；反应温 度在50 °C至150 °C下进行。
[0015] 以上各通式中，
[0016] R1分别代表氢、羟基、卤素原子、氰基、酯基、酰胺基、1-10碳烃基、1-6碳烷氧基、 1-4碳烷基羰氧基、1-4碳烷氧基羰氧基、1-10碳含氮杂环、1-10碳含氧杂环、1-10碳含硫杂 环；
[0017] R2分别代表氢、羟基、1-6碳烷氧基1-10碳烷胺基、卤素原子、氰基、醛基、1-6碳烷 羰基、1-10碳烷氧羰基、1-10碳烷胺羰基、1-6碳烷氧羰氧基、1-6碳烷胺羰氧基；以及同时 含有2-3个R 2所代表的取代基。
[0018] 本发明所述的吡蚜酮衍生物（I)优选如下化合物：
[0019] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(2-甲基苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4, 5-二 氢-1，2,4-三嗪-3(2H)_ 酮（1-6);
[0020] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(2-乙氧基苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4, 5-二 氢-1，2,4-三嗪-3(2H)_ 酮（1-7);
[0021] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(4-乙基苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4, 5-二 氯-1，2,4-三嗪-3 (2H)-酮（I-Il);
[0022] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(4-异丙基苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4, 5-二 氢-1，2,4-三嗪-3(2H)_ 酮（1-12);
[0023] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(4-叔丁基苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4, 5-二 氢-1，2,4-三嗪-3(2H)_ 酮（1-13);
[0024] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(4-溴苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4, 5-二氢-1， 2.4- 三嗪-3 (2H)-酮（1-14);
[0025] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(4-(苄氧基）苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4， 5-二氢-1，2,4-三嗪-3 (2H)-酮（1-16);
[0026] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(4-异丙基-3-甲基苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨 基）-4, 5-二氢-1，2,4-三嗪-3 (2H)-酮（1-18);
[0027] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(2-异丙基-5-甲基苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨 基）-4, 5-二氢-1，2,4-三嗪-3 (2H)-酮（1-19);
[0028] (E)-6-甲基-4-(1-(6-(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基）吡啶-3-酰基）亚乙基氨 基）-4, 5-二氢-1，2,4-三嗪-3 (2H)-酮（1-20)。
[0029] 本发明的吡蚜酮衍生物表现出良好的杀蚜虫活性，同时还对蚊幼虫、棉铃虫、玉米 螟及粘虫表现出一定的活性。
【具体实施方式】
[0030] 下述的实施例和生测试验结果可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发 明。
[0031] 实施例1 : (E)-6-甲基-4-(6-苯氧基吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4, 5-二氢-1， 2.4- 三嗪-3 (2H)-酮（I-I)的合成
[0033] 6-苯氧基吡啶-3-甲醛（3)的合成
[0034] 6-氯吡啶-3-甲醛⑵（0· 28g，2mmol)，苯酚（0· 19g，2mmol)溶于 DMF(30mL)，之后 加入Cs2C03(0. 78g，2. 4mmol)和CuCl (0. 24g，2. 4mmol)，之后加热回流10小时。加入乙酸 乙酯和水分液，饱和食盐水洗有机相，无水硫酸钠干燥，脱溶，用甲醇重结晶得到白色固体 〇.36g。收率 92%，熔点 91-93? JH NMR(400MHz，CDCl3) : δ 9.98 (s，lH，CH0)，8.63 (s，lH， Py-H)，8· 19(d，J = 8. 4Hz，lH，Py-H)，7· 46(t，J = 7. 6Hz，2H，Ar-H)，7· 30(d，J = 7. 6Hz，1H， Ar-H)，7. 17(d，J = 7. 6Hz，2H，Ar-H)，7. 16(d，J = 8. 4Hz，lH，Py-H) ;13C NMR(100MHz，CDC13) δ 189. 4,167. 3,153. 0,152. 8,138. 7,129. 9,127. 7,125. 8,121. 6,112. I. ESI-HRMS (m/z): Calcd. forC12H10N02[M+H]+200. 0706 ；found 200. 0708.
[0035] (E)-6-甲基-4-(6-苯氧基吡啶-3-酰基）亚乙基氨基）-4, 5-二氢-I，2,4-三 嗪-3 (2H)-酮（I-I)的合成
[0036] 在250mL单口瓶中，加入氨基三嘆酮（1) (0. 51g，4mmol)、对甲基苯磺酸（0. 14g， 0. 8mmol)、甲醇（120mL)搅拌溶解，之后加入6-苯氧基吡啶-3-甲醛（3) (0. 80g，4mmol)，加 热回流6h，TLC监测反应完毕。将反应液减压脱溶后，用甲醇重结晶得到白色固体0.80g， 产率 65 %，熔点 200-201°C JH NMR (400MHz，DMS0-d6) : δ 10. 10 (S，1H，NH)，8.37 (s，lH，N =CH)，8· 20(d，J = 8. 8Hz，1H，Py-H)，7· 89(s，1H，Py-H)，7· 44(t，J = 7. 6Hz，2H，Ar-H)， 7.24(t，J = 7.6Hz，lH，Ar-H)，7.17(d，J = 7.6Hz，2H，Ar-H)，7.11(d，J = 8·8Ηζ，1Η， Py-H)，4.35(s，2H，CH2)，1.94(s，3H，CH3) ;13C NMR(100MHz，DMS0-d6) δ163·6，153·6，147·3， 146. 9,144. 0,137. 8,136. 8,129. 8,126. 7,124. 9,121. 4, 111. 9,47· 7,20· 2. ESI-HRMS (m/ z) ：Calcd. for C16H16N5O2 [M+H]+310. 1299 ；found 310. 1300.
[0037] 实施例2 :化合物I-2-I-5的合成
[0039] 1-(6-苯氧基吡哫-3-酰基）乙酮（5a)的合成
[0040] 室温条件下，NaH(0. 12g，3mmol，60 % )溶于 DMSO(lOml)，加入苯酚（0· 19g， 2mmol)，搅拌30分钟，之后加入6-氯吡啶-3-乙酮（4a) (0. 31g，2mmol)，之后加热回流 12小时。加水淬灭反应，加入乙酸乙酯分液，饱和食盐水洗有机相，无水硫酸钠干燥，脱 溶，用石油醚/乙酸乙酯（10 : 1)进行常压柱层析得白色固体〇.29g。收率68%，熔点 202-204 °C !1H NMR(400MHz，CDCl3) : δ 8. 77(s，1H，Py-H)，8. 27(d，J = 8. 8Hz，1H，Py-H)， 7. 45(t，J = 7. 6Hz，2H，Ar-H)，7· 28(t，J = 7. 6Hz，lH，Ar-H)，7· 16(d，J = 7. 6Hz，2H，Ar-H)， 6.97(d，J = 8·8Ηζ，1Η，Py-H)，2.57(s，3H，CH3) ;13C NMR(100MHz，CDCl3) δ195·5，166·6， 153. 4,149. 8,139. 4,130. 0,128. 4,125. 7,121. 7, 111. 4, 26. 6. ESI-HRMS (m/z) :Calcd. for C13H12NO2 [M+H]+214. 0836 ； found 214. 0864.
[0041] 化合物5b_5d通过重复上述步骤完成。
[0042] 1-(6-苯氧基吡啶-3-酰基）丙酮（5b)的合成
[0043] 白色固体，收率 74%，熔点 64_66°C JH NMR(400MHz，CDC13) : δ 8. 78(s，lH，Py_H)， 8.27(d，J = 8.8Hz，lH，Py-H)，7.44(t，J = 7.6Hz，2H，Ar-H)，7.26(t，J = 7·6Ηζ，1Η， Ar-H)，7. 16 (d，J = 7. 6Hz，2H，Ar-H)，6. 97 (d，J = 8. 8Hz，1H，Py-H)，2. 94 (q，J = 7. 6Hz， 2H，CH2CH3)，1.22(t，J = 7.6Hz，3H，CH2CH3) ;13C NMR(100MHz，CDC13) δ198·4，166·4，153·4， 149. 3,139. 3,129. 9,128. 0,125. 6,121. 6,111. 4,31. 9,8. 17. ESI-HRMS (m/z) ：Calcd. for C14H14NO2 [M+H]+228. 1019 ； found 228. 1023.
[0044] 2-甲基-1-(6-苯氧基吡啶-3-酰基）丙酮（5c)的合成
[0045] 白色固体，收率 63%，熔点 42-440CjH NMR(400MHz，CDCl3) : δ 8.78 (s，lH，Py-H)， 8. 27(d，J = 8. 8Hz，lH，Py-H)，7· 44(t，J = 7. 6Hz，2H，Ar-H)，7· 26(t，J = 7. 6Hz，lH，Ar-H)， 7. 16 (d，J = 7. 6Hz，2H，Ar-H)，6. 97 (d，J = 8. 8Hz，1H，Py-H)，3. 40-3. 47 (m，1H，CH (CH3) 2)， 1.22(d，J = 6.4Hz，6H，CH(CH3)2);13C 匪R(100MHz，CDC13)S 202.1，166.4，153.4， 149. 4,139. 8,130. 0,125. 6,121. 7,115. 5, 111. 5,35. 8,19. I. ESI-HRMS (m/z) :Calcd. for C15H16N