含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机药物合成技术领域，具体是指一种含双酰胺结构的杂环亚胺衍生 物及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 农业病虫草害的综合防治是现代农业所面临的一个重大挑战，而农药作为害虫综 合治理过程的重要手段，在农业生产中起着不可替代的重要作用，并广泛用于林业、植保、 水产、畜牧业、卫生害虫及传染病防控等多个领域。随着人们环保意识的日益增强及国家十 三五战略规划中关于中国农业发展的导向，均要求对化学肥料和农药实施减量增效的综合 技术开发。
[0003] 目前，常规化学农药的过量频繁使用已明显导致害虫抗药性问题激增，并且同类 农药产品之间的结构相似性导致的交互抗性也相当严重，这些均限制了现有化学农药的进 一步应用空间。同时，2015年新修订的《中华人民共和国食品安全法》规定，国家将对农药的 使用实行严格的管理制度，加速淘汰剧毒、高毒农药和高残留农药，推动替代产品的研发和 应用，鼓励使用高效、低毒和低残留农药。并且该法律还禁止将剧毒、高毒农药用于蔬菜、瓜 果、茶叶和中草药等国家规定的农作物。因此，结构新型的高效低毒化合物的不断发现是解 决现有化学农药抗性的重要手段之一，也是当前农药减量增效综合技术亟待解决的关键技 术问题，这些均符合国家现代绿色农业发展的需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物及其制备方法和用 途，该衍生物具有明显杀虫活性。
[0005] 为实现上述目的，本发明的含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物，它的结构式如式I所 示，式1士.
[0006]
[0007] 式I 中：
[0008] R1为甲基、乙基、苯基、4_氣苯基、4_氣苯基、4_二氣甲基苯基、2_氣苯基、2_氣苯 基、4_氛基苯基、2_二氣甲基苯基、4_甲氧基苯基、4_硝基苯基、3，4_二氣苯基、2，4_二氣苯 基中的一种；
[0009] R2为氢、氟、氯、溴、碘、三氟甲基、甲基、甲氧基、硝基或氰基中的一种；
[0010] R3为甲基、乙基、丙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、苄氧基、叔丁氧基中的一种； [0011] X、Y、Z分别为CH或N中的一种。
[0012] 本发明的含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物的制备方法，依次包括以下步骤：
[0013] 1 )5-甲基-1，3，4_噁二唑-2(3H)_酮（即化合物1 )与卤代酮在碱性条件下进行烷基 化反应得到烷基化产物2;
[0014] 2)所述烷基化产物2在水合肼作用下进行杂环化反应得到杂环化中间体3;
[0015] 3)所述杂环化中间体3在酸性条件下经水解反应得到氨基取代三嗪酮杂环中间体 4；
[0016] 4)所述氨基取代三嗪酮杂环中间体4与取代芳香醛在有机溶剂中进行缩合反应得 到亚胺中间体5;
[0017] 5)所述亚胺中间体5与酰基化试剂在碱性条件下进行酰基化反应得到目标化合物 1〇
[0018] 上述制备过程中发生的主要反应以及所述化合物1、烷基化产物2、杂环化中间体 3、氨基取代三嗪酮杂环中间体4、亚胺中间体5的结构分别如下：
[0019
[0020]进一步的，步骤1)和步骤5)中，所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢化钠、甲醇钠、乙 醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾中的一种。
[0021 ]再进一步地，步骤3)中，所述酸为盐酸。
[0022] 还进一步地，步骤1)中，所述卤代酮为氯代丙酮，α_溴代苯乙酮，1-氯-2-丁酮，2， 4 二氯苯乙酮，α-溴代-4-氟苯乙酮，α-溴代-4-三氟甲基苯乙酮，2-溴-2 氯苯乙酮，2-溴_2'_氟苯乙酮，2-溴_4'_氰基苯乙酮，α-溴代-2-三氟甲基苯乙酮，2-溴_4'_甲氧基苯乙 酮，2-溴-4'-硝基苯乙酮，2-溴-3'，<-二氯苯乙酮或2-溴-2'，<-二氯苯乙酮中的一种。 [0023 ] 还进一步地，步骤4)中，所述取代芳香醛为苯甲醛，2-氯苯甲醛，2-氟苯甲醛，4-氯 苯甲醛，4-氟苯甲醛，2-三氟甲基苯甲醛，4-三氟甲基苯甲醛，2-溴苯甲醛，4-溴苯甲醛，4-碘苯甲醛，2-硝基苯甲醛，4-硝基苯甲醛，4-甲基苯甲醛，4-甲氧基苯甲醛，4-氰基苯甲醛， 吡啶-2-甲醛，吡啶-3-甲醛，吡啶-4-甲醛，2-氯吡啶-3-甲醛，6-氯吡啶-3-甲醛，2-氟吡啶- 3-甲醛，2-氰基吡啶-3-甲醛，6-硝基吡啶-3-甲醛或6-氟吡啶-3-甲醛中的一种。
[0024] 还进一步地，步骤5)中，所述酰基化试剂为乙酰氯，氯甲酸甲酯，丙酰氯，丁酰氯， 异丁酰氯，乙酸酐，丙酸酐，三氟乙酸酐，氯甲酸乙酯，氯甲酸苄酯或氯甲酸叔丁酯中的一 种。
[0025] 本发明的含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物在制作杀虫剂中的应用，其方法为：
[0026] 将所述含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物溶解于稀释剂中即得到杀虫剂，所述杀虫 剂中含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物所占重量百分比为0.001~99.99%，优选为5~30%， 其中，所述稀释剂为甲苯、二甲苯、氯苯、1，2_二氯乙烷、1，2_二溴乙烷、甲醇、乙醇、丙醇、异 丙醇、甘油、DMF、DMSO、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、环己酮等、石蜡中的一种或几种;或者为高岭 土、膨润土、粘土、硅藻土、蒙脱土、活性白土、白云石、石英、碳酸钙、氧化膜、滑石、硅镁土中 的一种或几种;或者为烷基磺酸盐、烷基磺酸酯、烷基芳基磺酸盐、山梨醇聚氧乙烯酯、聚氧 乙烯-脂肪醇醚、聚氧乙烯-脂肪酸酯、芳烷基聚乙二醇醚、氟代烷基磺酸酯、烷基硫酸酯、木 质素磺酸盐中的一种或几种;或者为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、阿拉伯胶和以粉末、颗粒或 乳液形式的天然和合成的多聚物中的一种或几种;或者为无机染料、有机染料和痕量营养 剂中的一种或几种。
[0027] 具体应用时，所述杀虫剂为水乳剂、悬浮剂、可湿性粉剂、水分散颗粒剂等常规的 制剂。
[0028] 本发明通过系统的优化设计合成及活性筛选研究，构建了一类采用5-甲基_1，3， 4-噁二唑-2(3H)_酮（即化合物1)为原料，依次经过烷基化、杂环化、水解、缩合、酰化等反应 制得的含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物，该类衍生物及其农药学上可接受的盐具有明显的 杀虫活性，能广泛地应用于农林害虫的综合防治过程中，并且，该类化合物的制备过程简单 易行，原料易得，是一种具有广阔应用前景的杀虫活性物质。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合具体实施例对本发明的含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物及其制备方法 和用途做进一步详细说明。
[0030] 实施例1
[0031 ]本发明的部分含双酰胺结构的杂环亚胺衍生物的结构式如表1中所列出的具体化 合物中的一种：
[0032]表1:结构式I所示的代表性化合物
[0034]
[0035] 实施例2
[0036] 实施例1中编号为II的化合物的制备，其反应式为：
[0037]
[0038]其制备方法包括以下步骤：
[0039] 1)以5-甲基-1，3,4-噁二唑-2(3H)_酮(化合物1)与氯代丙酮为起始原料在氢氧化 钠作碱的条件下反应得到烷基化中间体2a;
[0040] 2)将1 Ommo 1的烷基化中间体2a溶于乙醇中，搅拌下滴加入12mmo 1的水合肼，加毕 缓慢升温至回流，继续反应，TLC跟踪至反应完全，常规后处理得到杂环化中间体3a;
[0041 ] 3)杂环化中间体3a在酸性条件下脱去乙酰基得到氨基取代三嗪酮杂环中间体4a; [0042] 4)取lOmmol的氨基取代三嗪酮杂环中间体4a溶于15mL乙醇中，加入lOmmol的苯甲 醛，缓慢加热至回流反应，TLC跟踪至反应完全，冷却至室温，抽滤后得亚胺中间体5aa; [00 43] 5)称取2mmol的亚胺中间体5aa，使之悬浮于10mL无水THF中，然后分批加入 2 · 2mmol的氢化钠，室温搅拌约30min，随后滴加入2 · 2mmol的乙酰氯的THF溶液，滴毕，继续 搅拌反应，TLC跟踪反应完全，加适量水猝灭反应，采用二氯甲烷萃取三次，有机相干燥浓缩 得粗品，后经重结晶得目标产物11。
[0044] 目标化合物11 的理化性质：4 NMR(CDC13，400MHz): δ8 · 43 (s，1Η，CH=N)，7 · 94 (d，J = 8Hz，2H，Ph-H),7.68-7.59(m，3H，Ph-H)，4.35(s，2H，NCH2)，2.56(s，3H，C0CH 3) ,2.21(s， 3H，CH3) ;MS(ESI )m/z259 · 4(M+H)+，calcd · for C13H14N4O2111/Z = 258 · 1 ·
[0045] 实施例3
[0046] 实施例1中编号为110的化合物的制备，其反应式为：
[0047]
[0048]其制备方法包括以下步骤：
[0049] 步骤1)~4)参照实施例2,得到亚胺中间体5aa;
[0050] 5)称取2mmol的亚胺化合物5aa，使之悬浮于20mL无水THF中，然后分批加入 2.2mmol的叔丁醇钾，室温搅拌约30min，随后滴加入2.2mmol的氯甲酸甲酯的THF溶液，滴 毕，继续搅拌反应，TLC跟踪反应完全，加适量水猝灭反应，采用二氯甲烷萃取三次，有机相 经盐水、水洗，干燥浓缩得粗品，后经柱层析分离纯化得目标产物110。
[0051 ]目标化合物 110的理化性质：? NMR(CDC13,400MHz) J8.40(S, 1H，CH=N)，7.92((1, J = 8Hz,2H,Ph-H),7.62-7.53(m,3H,Ph-H) ,4.57