专利名称：N-取代苄基-α,α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物及其制备方法和农用组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类具有高效杀虫活性的N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物及其制备方法和农用组合物。
背景技术：
有机磷杀虫剂在经历了半个世纪的开发之后，随着环境的要求和绿色化学的提出，世界上大型的农药公司已逐渐终止这类杀虫剂的创新性研究。21世纪的农药将改造成高效的无污染农药或无公害农药。近年来，杂环和稠杂环农药类受到了重视，国外各大农药公司都进行了创新性研究，先正达公司的Maienfisch根据已知的吡咯烷化合物和胰腺胆碱酯酶调节剂，合成了新的含吡咯烷的化合物，该药剂对吮吸性害虫有特效。
为寻找符合21世纪农药要求的新型高效杀虫剂，本文从含有吡咯环的L-脯氨酸出发设计合成出了系列未见文献报道的N-苄基-α，α-二苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物，并发现此类化合物有高效的杀虫活性。
发明内容
本发明的目的是为了提供一类具有高效杀虫活性的N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物，以适应绿色环保的要求。
本发明的另一个目的是提供上述衍生物的制备方法和含有上述衍生物的农用组合物。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。
N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物，可用通式(I)表示
其中X为氢(H)、甲基(CH3)和甲氧基(OCH3)中的一种；Y为氢(H)、甲基(CH3)、甲氧基(OCH3)、氟(F)、硝基(NO2)中的一种或两种。
用通式(I)表示的N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物，其制备方法如下 首先将取代苯与镁反应制成格氏试剂(III)，然后将通式(II)的化合物投入格氏试剂的反应釜中，加热回流4～6小时后，便得到通式为(I)的最终产物。
合成格氏试剂(III)时，不同的卤代烃与四氢呋喃的摩尔比用量不同，要根据卤代烃的反应活性而定，摩尔比为1∶5～1∶15。
制备格式试剂(III)时，所用试剂可以为四氢呋喃、乙醚或甲苯与四氢呋喃的混合液中的一种。本试验优选四氢呋喃。
用通式(I)表示的化合物具有较好的杀虫活性，可用作杀虫剂的有效活性成分。
杀虫剂组合物，它包含杀虫有效量的通式(I)表示的N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物以及农药上可以接受的载体和/或助剂。
所述杀虫剂组合物，它可以制成乳剂，水悬剂，水乳剂和可湿性粉剂等。
具体实施例方式 下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
一种具有高效杀虫活性的N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物，可用通式(I)表示
本发明的N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物的实例是 N-苄基-α，α-二(4-甲基苯基)-2-吡咯烷甲醇 N-苄基-α，α-二(4-甲氧基苯基)-2-吡咯烷甲醇 N-(4-甲基苄基)-α，α-二苯基-2-吡咯烷甲醇 N-(4-甲基苄基)-α，α-二(4-甲氧基苯基)-2-吡咯烷甲醇 N-(4-甲基苄基)-α，α-二(4-甲基苯基)-2-吡咯烷甲醇 N-(4-甲基苄基)-α，α-二(3-氟苯基)-2-吡咯烷甲醇 N-(4-甲氧基苄基)-α，α-二苯基-2-吡咯烷甲醇 N-(4-甲氧基苄基)-α，α-二(4-甲氧基苯基)-2-吡咯烷甲醇 实施例1N-苄基-α，α-二(4-甲基苯基)-2-吡咯烷甲醇(Ia) 依次将L-脯氨酸6.9g、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)60ml、碳酸氢钠12.6g，、苄氯16.5ml放于圆底三颈烧瓶中，加热搅拌100℃回流4小时后，抽干DMF，冷却后加蒸馏水，用二氯甲烷分三次萃取，合并有机层，减压蒸除二氯甲烷，得到黄色油状物(IIa)。
在氮气保护下，干燥的三颈烧瓶中加入已处理好的镁屑1.2g和4.6g对溴甲苯的四氢呋喃溶液31ml，加热回流搅拌6小时，待镁屑反应完全后，加入制备的(IIa)2g，继续加热回流8小时。减压蒸出THF，得到黄色黏稠液体，在冰水冷却下加入蒸馏水，用稀硫酸调PH＝7-8，用二氯甲烷多次萃取后，用饱和食盐水洗，用无水硫酸镁过夜干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状液体，用甲醇结晶，后将沉淀洗为白色。产率为30.3％，产品熔点95-96℃。
元素分析实测值 C％84.12 H％7.72 N％3.68 计算值 C％84.06 H％7.87 N％3.77 IR(KBr压片cm-1)3420(O-H) 1HNMR(δ，ppm，DMSO)6.95-7.50(m，13H，-ph)，4.89(s，1H，-OH)，1.43-1.44(m，3H，吡咯氢)，1.72-1.80(m，1H，吡咯氢)2.18-2.20(m，1H，吡咯氢)，2.65-2.66(m，lH，吡咯氢)，3.89-3.91(m，1H，吡咯氢)，2.9-3.2(m，2H，CH2)，2.08-2.17(s，6H，-CH3)2.15-2.17(s，3H，CH3) 实施例2 N-苄基-α，α-二(4-甲氧基苯基)-2-吡咯烷甲醇(Ib) 依次将L-脯氨酸6.9g、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)60ml、碳酸氢钠12.6g，、苄氯16.5ml放于圆底三颈烧瓶中，加热搅拌100℃回流4小时后，抽干DMF，冷却后加蒸馏水，用二氯甲烷分三次萃取，合并有机层，减压蒸除二氯甲烷，得到黄色油状物(IIa)。
在氮气保护下，干燥的三颈烧瓶中加入已处理好的镁屑1.08g和4.2g对甲氧基溴苯的四氢呋喃溶液26ml，加热回流搅拌6小时，待镁屑反应完全后，加入制备的(IIa)2g，继续加热回流12小时。减压蒸出THF，得到黄色黏稠液体，在冰水冷却下加入蒸馏水，用稀硫酸调PH＝7-8，用二氯甲烷多次萃取后，用饱和食盐水洗，用无水硫酸镁过夜干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状液体，用甲醇结晶，后将沉淀洗为白色。产率为37.3％，熔点156-157℃。
元素分析实测值 C％77.25 H％7.36 N％3.38 计算值 C％77.39 H％7.24 N％3.47 IR(KBr压片cm-1)3400(O-H)； 1H NMR(δ，ppm，DMSO)6.9-7.5(m，13H，Ph-H)，1.43(m，3H，吡咯氢)，1.78(m，1H，吡咯氢)，2.20(m，1H，吡咯氢)，2.77(m，1H，吡咯氢)，4.08(m，1H，吡咯氢)5.08(s，1H，-OH)，3.20(m，2H，-CH2)，3.63(S，3H，-OCH3)3.68(S，3H-OCH3) 实施例3 N-(4-甲氧基苄基)-α，α-二苯基-2-吡咯烷甲醇(Ic) 依次将L-脯氨酸6.9g、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)60ml、碳酸氢钠12.6g，、对甲氧基苄氯20ml放于圆底三颈烧瓶中，加热搅拌100℃回流4小时后，抽干DMF，冷却后加蒸馏水，用二氯甲烷分三次萃取，合并有机层，减压蒸除二氯甲烷，得到黄色油状物(IIc)。
在氮气保护下，干燥的三颈烧瓶中加入已处理好的镁屑0.828g和5.4g溴苯的四氢呋喃溶液41ml，加热回流搅拌6小时，待镁屑反应完全后，加入制备的(IIc)3g，继续加热回流8小时。减压蒸出THF，得到黄色黏稠液体，在冰水冷却下加入蒸馏水，用稀硫酸调PH＝7～8，用二氯甲烷多次萃取后，用饱和食盐水洗，用无水硫酸镁过夜干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状液体，用甲醇结晶，后将沉淀洗为白色。产率为23.4％，产品熔点118-119℃。
元素分析实测值 C％80.29 H％7.32 N％3.62 计算值 C％80.40 H％7.29 N％3.75 IR(KBr压片cm-1)3400(O-H) 1HNMR(δ，ppm，DMSO)6.68-7.67(m，14H，-ph)，4.95(s，1H，-OH)，1.45-1.51(m，3H，吡咯氢)，2.18-2.20(m，1H，吡咯氢)，2.25-2.32(m，1H，吡咯氢)，2.67-2.72(m，1H，吡咯氢)，3.94-3.96(m，1H，吡咯氢)，2.89-3.02(S，2H，CH2)，3.61(s，3H，-OCH3) 实施例4 N-(4-甲基苄基)-α，α-二(4-甲基苯基)-2-吡咯烷甲醇(Id) 依次将L-脯氨酸4.93g、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)60ml、碳酸氢钠12.6g，、对甲基苄氯15g放于圆底三颈烧瓶中，加热搅拌100℃回流4小时后，抽干DMF，冷却后加蒸馏水，用二氯甲烷分三次萃取，合并有机层，减压蒸除二氯甲烷，得到黄色油状物(IId)。
在氮气保护下，干燥的三颈烧瓶中加入已处理好的镁屑1.2g和4.2g对溴甲苯的四氢呋喃溶液29ml，加热回流搅拌6小时，待镁屑反应完全后，加入制备的(IIc)3g，继续加热回流8小时。减压蒸出THF，得到黄色黏稠液体，在冰水冷却下加入蒸馏水，用稀硫酸调PH＝7-8，用二氯甲烷多次萃取后，用饱和食盐水洗，用无水硫酸镁过夜干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状液体，用甲醇结晶，后将沉淀洗为白色。产率为24.5％，产品熔点94-95℃。
元素分析实测值 C％84.05 H％7.92 N％3.54 计算值 C％84.11 H％8.10 N％3.63 IR(KBr压片cm-1)3400(O-H) 1HNMR(δ，ppm，DMSO)6.95-7.50(m，12H，-ph)，4.89(s，1H，-OH)，1.43-1.44(m，3H，吡咯氢)，1.74-1.78(m，1H，吡咯氢)，2.65-2.66(m，1H，吡咯氢)，2.08-2.17(s，2H，CH2)，2.09-2.19(m，9H，-CH3) 实施例5 N-(4-甲氧基苄基)-α，α-二(4-甲氧基苯基)-2-吡咯烷甲醇(Ie) 依次将L-脯氨酸6.9g、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)60ml、碳酸氢钠12.6g，、对甲氧基苄氯20ml放于圆底三颈烧瓶中，加热搅拌100℃回流4小时后，抽干DMF，冷却后加蒸馏水，用二氯甲烷分三次萃取，合并有机层，减压蒸除二氯甲烷，得到黄色油状物(IIc)。
在氮气保护下，干燥的三颈烧瓶中加入已处理好的镁屑1.08g和4.2g对甲氧基溴苯的四氢呋喃溶液26ml，加热回流搅拌6小时，待镁屑反应完全后，加入制备的(IIc)2g，继续加热回流12小时。减压蒸出THF，得到黄色黏稠液体，在冰水冷却下加入蒸馏水，用稀硫酸调PH＝7-8，用二氯甲烷多次萃取后，用饱和食盐水洗，用无水硫酸镁过夜干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状液体，用甲醇结晶，后将沉淀洗为白色。产率为34.5％，产品熔点146-9147℃。
元素分析实测值 C％73.92 H％6.96 N％3.34 计算值 C％74.80 H％7.21 N％3.23 IR(KBr压片cm-1)3400(O-H) 1HNMR(δ，ppm，DMSO)6.60-7.58(m，14H，-ph)，4.97(s，1H，-OH)，1.41-1.45(m，3H，吡咯氢)，1.78-1.80(m，1H，吡咯氢)，2.16-2.20(m，1H，吡咯氢)，2.20-2.22(s，1H，吡咯氢)，3.94-3.96(m，1H，吡咯氢)，2.90-3.10(S，2H，CH2)，3.64(s，9H，-OCH3) 实施例6 N-(4-甲基苄基)-α，α-二苯基-2-吡咯烷甲醇(If) 依次将L-脯氨酸4.93g、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)60ml、碳酸氢钠12.6g，、对甲基苄氯15g放于圆底三颈烧瓶中，加热搅拌100℃回流4小时后，抽干DMF，冷却后加蒸馏水，用二氯甲烷分三次萃取，合并有机层，减压蒸除二氯甲烷，得到黄色油状物(IId) 在氮气保护下，干燥的三颈烧瓶中加入已处理好的镁屑0.828g和5.4g溴苯的四氢呋喃溶液41ml，加热回流搅拌6小时，待镁屑反应完全后，加入制备的(IId)3g，继续加热回流8小时。减压蒸出THF，得到黄色黏稠液体，在冰水冷却下入蒸馏水，用稀硫酸调PH＝7～8，用二氯甲烷多次萃取后，用饱和食盐水洗，用无水硫酸镁过夜干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状液体，用甲醇结晶，后将沉淀洗为白色。产率为27.3％，熔点130～131℃。
元素分析实测值C％83.92 H％7.68 N％3.88 计算值C％83.99 H％7.61 N％3.92 IR(KBr压片cm-1)3450(O-H) 1H NMR(δ，ppm，DMSO)6.84-7.66(m，14H，-ph)，1.46(m，3H，吡咯氢)，1.70(m，1H，吡咯氢)，2.22(m，1H，吡咯氢)，2.72(m，1H，吡咯氢)，3.95(m，1H，吡咯氢)，4.92(s，1H，-OH)，3.00(m，2H，CH2)，2.15(s，3H，-CH3) 实施例7N-(4-甲基苄基)-α，α-二(4-甲氧基)-2-吡咯烷甲醇(Ig) 依次将L-脯氨酸4.93g、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)60ml、碳酸氢钠12.6g，、对甲基苄氯15g放于圆底三颈烧瓶中，加热搅拌100℃回流4小时后，抽干DMF，冷却后加蒸馏水，用二氯甲烷分三次萃取，合并有机层，减压蒸除二氯甲烷，得到黄色油状物(IId) 在氮气保护下，干燥的三颈烧瓶中加入已处理好的镁屑1.08g和4.2g对甲氧基溴苯的四氢呋喃溶液26ml，加热回流搅拌6小时，待镁屑反应完全后，加入制备的(IId)2g，继续加热回流12小时。减压蒸出THF，得到黄色黏稠液体，在冰水冷却下加入蒸馏水，用稀硫酸调PH＝7-8，用二氯甲烷多次萃取后，用饱和食盐水洗，用无水硫酸镁过夜干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状液体，用甲醇结晶，后将沉淀洗为白色。产率为40.5％，熔点126-127℃。
元素分析实测值 C％77.67 H％7.48 N％3.35 计算值 C％77.39 H％7.61 N％3.21 IR(KBr压片cm-1)3440(O-H) 1H NMR(δ，ppm，DMSO)6.95-7.57(m，12H，-ph)，1.485(m，3H，吡咯氢)，1.81(m，1H，吡咯氢)，2.18(m，1H，吡咯氢)，2.72(m，1H，吡咯氢)，3.90(m，1H，吡咯氢)，4.93(s，1H，-OH)，3.10(m，2H，CH2)，3.63-3.68(d，6H，-OCH3)，2.21(s，3H，CH3) 实施例8N-(4-甲基苄基)-α，α-二(3-氟苯基)-2-吡咯烷甲醇(Ih) 依次将L-脯氨酸4.93g、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)60ml、碳酸氢钠12.6g，、对甲基苄氯15g放于圆底三颈烧瓶中，加热搅拌100℃回流4小时后，抽干DMF，冷却后加蒸馏水，用二氯甲烷分三次萃取，合并有机层，减压蒸除二氯甲烷，得到黄色油状物(IId) 在氮气保护下，干燥的三颈烧瓶中加入已处理好的镁屑1.00g和7.51g间氟溴苯的四氢呋喃溶液13ml，加热回流搅拌6小时，待镁屑反应完全后，加入制备的(IId)4.4g的四氢呋喃溶液5ml，继续加热回流12小时。减压蒸出THF，得到黄色黏稠液体，在冰水冷却下加入蒸馏水，用稀硫酸调PH＝7-8，用二氯甲烷多次萃取后，用饱和食盐水洗，用无水硫酸镁过夜干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状液体，用甲醇结晶，后将沉淀洗为白色。产率为32.5％，熔点95-96℃。
元素分析实测值 C％76.31 H％6.40 N％3.56 计算值 C％76.24 H％6.52 N％3.60 IR(KBr压片cm-1)3450(O-H) 1H NMR(δ，ppm，DMSO)6.950-7.54(m，12H，-ph)，1.51(m，3H，吡咯氢)，1.85(m，1H，吡咯氢)，2.21(m，1H，吡咯氢)，2.75(m，1H，吡咯氢)，4.05(m，1H，吡咯氢)，5.318(s，1H，-OH)，3.07(m，2H，CH2)，2.25(s，3H，CH3) 目标化合物的杀虫活性测定 采用华中师范大学生测中心标准操作程序测定。采用浸渍法，试样用5ml的DMF溶解，杀虫对象为蚜虫。
浸渍法将蚜虫长到背部深棕色(亮虫)时，用毛笔转移到预先培养好的蚕豆苗上，让其繁殖两天后，将亮虫移去，继续培养若虫.待发育整齐的蚜虫长到深棕色时.剪下带蚜虫的苗茎，连虫带苗一起浸到配制好的药液5秒钟，用吸水纸吸取多余的药液，保湿保温水培苗茎，24小时或48小时用放大镜检查蚜虫死亡率。
其实验数据如表所示 表1化合物Ia～Ih对蚜虫的死亡率(％) 表1列举了化合物Ia～Ih在浓度为100ppm时对蚜虫的死亡率。从表中的测试数据表明化合物Ia～Ih均有一定的杀虫活性，其中化合物Ie和If的杀虫活性最高，达100％，有着较明显的开发研究前景。
权利要求
1.N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物，它用通式(I)表示
X＝H，CH3，OCH3
Y＝H，CH3，OCH3，F，NO2
2.如权利书要求1所述的衍生物，其特征在于X为氢、甲基、甲氧基中的一种；Y为氢、甲基、甲氧基、氟、硝基中的一种或两种。
3.如权利要求1所述衍生物的制备方法，其步骤为首先将取代溴苯与镁反应制成格氏试剂(III)，然后将通式(II)的化合物投入格氏试剂的反应釜中，加热回流4～6小时后，便得剑通式为(I)的最终产物。
X＝H，CH3，OCH3
Y＝H，CH3，OCH3，F，NO2
4.如权利要求3所述的衍生物制备方法，其特征在于合成格氏试剂(III)时，不同的卤代烃与四氢呋喃的摩尔比用量不同，要根据卤代烃的反应活性而定，摩尔比为1∶5～1∶15。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于制备格式试剂(III)时，所用试剂为四氢呋喃、乙醚或甲苯与四氢呋喃的混合液中的一种。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于制备格式试剂(III)时，所用试剂为四氢呋喃。
7.含有权利要求1衍生物的杀虫剂组合物，它包含杀虫有效量的通式(I)表示的N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物以及农药上可以接受的载体和/或助剂。
8.如权利要求7所述的杀虫剂组合物，其特征在于所述的乳剂杀虫剂组合物为乳剂、水悬剂、水乳剂和可湿性粉剂。
9.如权利要求7所述的杀虫剂组合物，其特征在于它包含杀虫有效量为N-(4-甲氧基苄基)-α，α-二(4-甲氧基苯基)-2-吡咯烷甲醇。
10.如权利要求7所述的杀虫剂组合物，其特征在于它包含杀虫有效量为N-(4-甲基苄基)-α，α-二苯基-2-吡咯烷甲醇。
全文摘要
本发明公开了一类用通式(I)表示的N-取代苄基-α，α-二取代苯基-2-吡咯烷甲醇衍生物。式中X表示氢、甲基、甲氧基；Y表示氢、甲基、甲氧基、氟、硝基。用通式(I)表示的化合物具有高效的杀虫活性。
文档编号A01P5/00GK101121687SQ20071004435
公开日2008年2月13日 申请日期2007年7月30日 优先权日2007年7月30日
发明者薛思佳, 李学飞 申请人:上海师范大学