本发明属于杀菌剂领域。涉及一种吡唑酰胺类化合物及其杀菌用途。
背景技术：
由于杀菌剂在使用一段时间后，病害会对其产生抗性，因此，需要不断发明新型的和改进的具有杀菌活性的化合物和组合物。4-二氟甲基吡唑酰胺类化合物的杀菌活性已有报道。如农药学学报，2011，13(6)：576-580公开了化合物KC1、KC2和KC3(分别为文章中化合物7g、7f和7a)及其离体杀菌活性。CN1646494A公开了化合物KC4(专利中化合物11)，该化合物已经商品化，英文通用名bixafen。现有技术中，结构如本发明通式I所示的吡唑酰胺类化合物未见报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种结构新颖、杀菌活性更好的吡唑酰胺类化合物，它可应用于农业或林业上病害的防治。本发明的技术方案如下：本发明提供了吡唑酰胺类化合物，如通式I所示：式中：R1选自氢、C1-C4的烷基、C2-C6烯基-C1-C6的烷基；R2和R3可相同或不同，分别独立的选自C1-C6的烷基；本发明中优选的技术方案为，通式I中：R1选自氢、C1-C4的烷基、C2-C4烯基-C1-C3的烷基；R2和R3可相同或不同，分别独立的选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或戊基。本发明中进一步优选的技术方案为，通式I中：R1选自氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、C2-C4烯基-C1-C3的烷基；R2选自甲基或乙基；R3选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或戊基。本发明中更进一步优选的技术方案为，通式I中：R1选自氢、甲基、异丁基、烯丙基、2-甲基烯丙基、丁-3-烯-2-基或2-甲基-丁-3-烯-2-基；R2选自甲基或乙基；R3选自甲基、乙基、丙基、丁基或戊基。本发明技术方案还包括通式I化合物的制备方法，除另有注明外，反应式中各基团定义同前。方法一：通式II化合物与通式III化合物在适宜的溶剂中、适宜的碱存在下，温度为-10℃到适宜溶剂的沸点下反应0.5-48小时制得目标化合物I。适宜的溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜等。适宜的碱包括碱金属如锂、钠或钾的氢化合物如氢化钠，碱金属如锂、钠或钾的氢氧化物如氢氧化钠，还可以是碱金属的碳酸盐如碳酸钠，也可以是有机碱如三乙胺、叔丁醇钠等。通式II化合物可参考下列文献制备：CN101979375A。通式III化合物可参考下列文献制备：Bioorganic&MedicinalChemistry，2012，20(3)：1213-1221；农药，2007，46(5)：307-309。方法二：式中，X代表卤素。通式II化合物与通式IV化合物在适宜的溶剂中、适宜的碱存在下，温度为-10℃到适宜溶剂的沸点下反应0.5-48小时制得化合物V。适宜的溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜等。适宜的碱包括碱金属如锂、钠或钾的氢化合物如氢化钠，碱金属如锂、钠或钾的氢氧化物如氢氧化钠，还可以是碱金属的碳酸盐如碳酸钠，也可以是有机碱如三乙胺、叔丁醇钠等。通式V化合物与通式VI化合物(市售)在适宜的溶剂中、适宜的碱存在下，温度为-10℃到适宜溶剂的沸点下反应0.5-48小时制得目标物化合物I。适宜的溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜等。适宜的碱包括碱金属如锂、钠或钾的氢化合物如氢化钠，碱金属如锂、钠或钾的氢氧化物如氢氧化钠，还可以是碱金属的碳酸盐如碳酸钠，也可以是有机碱如三乙胺、叔丁醇钠等。通式IV化合物为市售试剂或可参考下列文献制备：西北师范大学学报，自然科学版，2010，46(5)：59-63。表1列出了部分通式I化合物的结构和物理性质。表1部分通式I化合物的结构和物理性质部分化合物的1HNMR(300MHz，CDCl3)数据如下：化合物1：8.09(brs，1H)，7.99(s，1H)，7.33-7.34(m，1H)，7.19-7.25(m，1H)，7.03-7.06(m，1H)，6.91(t，1H)，6.65-6.69(dd，1H)，4.55-4.59(m，1H)，3.92(s，1H)，1.28(d，6H)。化合物2：8.13(s，1H)，7.98(s，1H)，7.33-7.34(t，1H)，7.19-7.24(t，1H)，7.02-7.05(m，1H)，6.91(t，1H)，6.66-6.69(m，1H)，4.29-4.35(m，1H)，3.92(s，3H)，1.59-1.77(m，2H)，1.25-1.30(d，3H)，0.94-0.99(t，3H)。化合物3：8.10(s，1H)，7.99(s，1H)，7.32-7.33(d，1H)，7.19-7.24(m，1H)，7.03-7.07(m，1H)，6.89(t，1H)，6.65-6.71(dd，1H)，4.38-4.40(m，1H)，3.93(s，3H)，1.60-1.71(m，2H)，1.47-1.58(m，2H)，1.25(d，2H)，0.91-0.98(t，3H)。化合物6：8.17(s，1H)，7.99(s，1H)，7.35(s，1H)，7.19-7.26(t，1H)，6.74-7.10(t，1H)，7.03-7.06(d，1H)，6.66-6.69(d，1H)，4.12-4.16(m，1H)，3.90(s，1H)，1.63-1.73(m，4H)，0.88-0.97(t，6H)。化合物7：8.02(s，1H)，7.91(brs，1H)，7.53-7.51(m，1H)，7.18-7.13(m，1H)，6.88(t，1H)，6.76-6.73(m，1H)，4.51(m，1H)，3.95(s，3H)，2.16(s，3H)，1.30(d，6H)。化合物8：8.02(s，1H)，7.95(s，1H)，7.42-7.44(d，1H)，7.11-7.16(t，1H)，6.92(t，1H)，6.71-6.74(d，1H)，4.26-4.32(m，1H)，3.87(s，3H)，2.16(s，3H)，1.59-1.80(m，2H)，1.20-1.29(d，3H)，0.95-1.00(t，3H)。化合物9：8.06(s，1H)，7.95(s，1H)，7.40-7.43(d，1H)，7.11-7.17(t，1H)，6.76-7.17(t，1H)，6.72-6.74(d，1H)，4.35-4.37(m，1H)，3.86(s，3H)，2.15(s，3H)，1.41-1.55(m，4H)，1.27-1.28(d，3H)，0.91-0.94(t，3H)。化合物10：7.99(s，1H)，7.94(s，1H)，7.47-7.50(d，1H)，7.12-7.18(t，1H)，6.74-7.07(t，1H)，6.70-6.74(d，1H)，4.33-4.36(m，1H)，3.93(s，3H)，2.16(s，3H)，1.34-1.73(m，6H)，1.25-1.27(d，3H)，0.88-0.94(t，3H)。化合物11：8.05(s，1H)，7.97(s，1H)，7.40-7.43(d，1H)，7.11-7.17(t，1H)，6.75-7.27(t，1H)，6.70-6.72(d，1H)，4.11-4.15(t，1H)，3.88(s，3H)，2.15(s，3H)，1.60-1.73(m，4H)，0.93-0.99(t，6H)。化合物12：7.98(s，1H)，7.88(s，1H)，7.40-7.43(d，1H)，7.13-7.18(t，1H)，6.90-7.26(t，1H)，6.70-6.73(d，1H)，4.53-4.57(m，1H)，3.93(s，3H)，2.51-2.54(d，2H)，1.84-1.89(m，1H)，1.27-1.29(d，6H)，0.89-0.93(d，6H)。化合物21：7.83(brs，2H)，7.52-7.55(d，1H)，7.17-7.22(t，1H)，6.83-7.26(t，1H)，6.74-6.77(d，1H)，4.79(s，1H)，4.52-4.55(m，2H)，3.95(s，3H)，3.42(s，2H)，1.69(s，3H)，1.29-1.32(d，6H)。化合物22：7.83(s，2H)，7.52-7.54(d，1H)，7.17-7.20(t，1H)，6.83-7.23(t，1H)，6.72-6.75(d，1H)，4.79(s，1H)，4.52(s，1H)，4.37-4.39(t，1H)，3.96(s，3H)，3.42(s，2H)，1.76(s，3H)，1.37-1.58(m，4H)，1.24-1.26(d，3H)，0.90-0.96(t，3H)。化合物25：7.84(s，2H)，7.50-7.53(d，1H)，7.17-7.22(t，1H)，6.83-7.16(t，1H)，6.70-6.73(d，1H)，4.79(s，1H)，4.52(s，1H)，4.14-4.16(t，1H)，3.95(s，3H)，3.44(s，2H)，1.77(s，3H)，1.62-1.71(m，4H)，0.90-0.96(t，6H)。同已知的吡唑酰胺类化合物相比，本发明的吡唑酰胺类化合物具有意想不到的高杀菌活性。因此，本发明还包括通式I化合物用于控制病害的用途，以防治卵菌纲(Oomycetes)、子囊菌纲(Ascomycetes)、担子菌纲(Basidiomycetes)、半知菌纲(Deuteromycetes)、根肿菌纲(Plasmodiophoromycetes)、壶菌纲(Chytridiomycetes)和结合菌亚纲(Zygomycetes)病害。在上面列出的纲名下的某些病害的实例可提及的包括但不限于：小麦锈病、水稻纹枯病、小麦纹枯病、黄瓜霜霉病、葡萄霜霉病、小麦白粉病、番茄早疫病、黄瓜炭疽病、水稻稻瘟病、小麦赤霉病、小麦根腐病、西瓜蔓枯病、花生疮痂病、花生黑斑病、柑橘疮痂病、番茄晚疫病、辣椒根腐病、棉花黄萎病、油菜黑茎病、小麦全蚀病、香蕉叶斑病、小麦赤霉病、梨黑星病、玉米弯孢病、棉花枯萎病、人参锈腐病、玉米大斑病、芒果蒂腐病、黄瓜枯萎病、苹果轮纹病、苹果腐菌烂病、黄瓜灰霉病、油菜菌核病、香蕉叶斑病、小麦颖枯病。本发明还包括以通式I化合物作为活性组分的杀菌组合物。该杀菌组合物中作为活性组分的通式I化合物的重量百分含量在1-99％之间。该杀菌组合物中还包括农业上可接受的载体。本发明的组合物可以制剂的形式施用。通式I化合物作为活性组分溶解或分散于载体中或配制成制剂以便作为杀菌使用时更易于分散。例如：这些化学制剂可被制成可湿性粉剂或乳油。在这些组合物中，至少加入一种液体或固体载体，并且当需要时可以加入适当的表面活性剂。本发明的技术方案还包括防治病害的方法：将本发明的杀菌组合物施于所述的病害或其生长介质上。通常选择的较为适宜的有效量为每公顷10克到1000克。对于某些应用，例如在农业上可在本发明的杀菌组合物中加入一种或多种其它的杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂或肥料等，由此可产生附加的优点和效果。具体实施方式下列合成实施例、生物活性测定实施例可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。合成实施例实施例1化合物1的制备：反应瓶中加入间异丙氧基苯胺(130毫克，0.85毫摩尔)、三乙胺(90毫克，0.85毫摩尔)和10毫升二氯甲烷，室温搅拌下滴加1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酰氯(170毫克，0.85毫摩尔)的二氯甲烷溶液10毫升。滴毕，室温下反应，3小时后反应完毕。反应液倾入30毫升水中，取有机层，有机层分别用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂。残余物通过柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)得到180毫克化合物1，收率68.4％。实施例2化合物8的制备：(1)1-(2-丁氧基)-2-甲基-3-硝基苯的合成向2-甲基-3硝基苯酚(2.00克，13.06毫摩尔)的DMF溶液中加入2-溴仲丁烷(2.14克，15.17毫摩尔)和碳酸钾(2.16克，15.17毫摩尔)，在90℃下反应2小时。加入乙酸乙酯和水萃取，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。蒸干溶剂，残余物进行柱层析提纯(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶100)，得1.65克固体。(2)2-甲基-3-(2-丁氧基)苯胺的合成在1-(2-丁氧基)-2-甲基-3-硝基苯(1.25克，5.97毫摩尔)的乙醇溶液中加入水合肼(5.97克，含量：40％，47.76毫摩尔)和0.06克10％的钯碳，回流两小时。过滤，滤液加入乙酸乙酯和水萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，蒸掉溶剂，残余物进行柱层析(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶10)，得1.02克油状物。(3)化合物4的合成反应瓶中加入2-甲基-3-(2-丁氧基)苯胺(240毫克，1.35毫摩尔)、三乙胺(160毫克，1.62毫摩尔)和10毫升二氯甲烷，室温搅拌下滴加1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酰氯(310毫克，1.62毫摩尔)的二氯甲烷溶液10毫升。滴毕，室温下反应，3小时后反应完毕。反应液倾入30毫升水中，取有机层，有机层分别用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂。残余物通过柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)，得190毫克化合物4，收率43.5％。实施例3化合物9的制备：(1)1-甲基-3-二氟甲基-N-(3-羟基苯基)-1H-吡唑-4-酰胺的合成反应瓶中加入3-氨基苯酚(1.09克，9.99毫摩尔)、三乙胺(1.21克，11.99毫摩尔)和15毫升四氢呋喃，室温搅拌下滴加1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酰氯(2.33克，11.99毫摩尔)的四氢呋喃溶液15毫升。滴毕，室温下反应2小时。加入乙酸乙酯和水萃取，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。蒸干溶剂，残余物进行柱层析(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)，得1.48克白色固体。(2)化合物9的合成反应瓶中加入1-甲基-3-二氟甲基-N-(3-羟基苯基)-1H-吡唑-4-酰胺(300毫克，1.12毫摩尔)、碳酸钾(0.19克，1.35毫摩尔)、2-溴戊烷(203毫克，1.35毫摩尔)和10毫升DMF，室温反应24小时。停止反应，加入乙酸乙酯和水萃取，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。蒸干溶剂，残余物进行柱层析(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)，得0.17克黄色固体，收率45.1％。实施例4化合物11的制备：反应瓶中加入2-甲基-3-基苯胺(200毫克，1.03毫摩尔)、三乙胺(125毫克，1.24毫摩尔)和12毫升二氯甲烷，室温搅拌下滴加1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酰氯(241毫克，1.24毫摩尔)的二氯甲烷溶液10毫升。滴毕，室温下反应，3小时后反应完毕。反应液倾入30毫升水中，取有机层，有机层分别用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂。残余物通过柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)，得250毫克化合物，收率65.3％。实施例5化合物21的制备：反应瓶中加入3-异丙氧基-2-(2-甲基丙烯基)苯胺(220毫克，1.07毫摩尔)、三乙胺(130毫克，1.29毫摩尔)和12毫升二氯甲烷，室温搅拌下滴加1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酰氯(250毫克，1.29毫摩尔)的二氯甲烷溶液10毫升。滴毕，室温下反应，3小时后反应完毕。反应液倾入30毫升水中，取有机层，有机层分别用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸尽溶剂。残余物通过柱色谱提纯(淋洗液：乙酸乙酯∶石油醚＝1∶3)，得200毫克化合物，收率46.23％。本发明的其他通式I化合物可参照上述方法合成。生物活性测定实施例实施例6杀菌活性的测定用本发明化合物对植物的多种病害进行了试验。试验的方法如下：采用活体盆栽测定方法，即将待测化合物样品用少量溶剂(溶剂的种类如丙酮、甲醇、DMF等，依据其对样品的溶解能力而选择，溶剂量与喷液量的体积比等于或小于0.05。)溶解，用含有0.1％吐温80的水稀释，配制成所需浓度待测液。用本发明化合物按照设计浓度进行叶面喷雾处理。另设喷清水的空白对照，3次重复，处理后第二天进行病害接种。接种后，将植物放在人工气候室中保湿培养(温度：昼25℃、夜20℃，相对湿度：95-99％)。试验材料培养24h后，移置温室培养，将不需要保湿培养的植物直接在温室内接种并培养。待对照充分发病后(通常为一周时间)进行化合物防病效果评估。结果调查参照美国植病学会编写的《AManualofAssessmentKeysforPlantDiseases》，用100～0来表示，以“100”级代表无病和“0”级代表最严重的发病程度。部分测试结果如下：对小麦白粉病的防效：按照以上测试方法，部分供试的化合物中，下列化合物在浓度为400ppm时防治效果较好，防效≥80％：化合物9。对黄瓜炭疽病的防效：按照以上测试方法，部分供试的化合物中，下列化合物在浓度为400ppm时防治效果较好，防效≥80％：化合物3、11。对黄瓜霜霉病的防效：按照以上测试方法，选取本发明化合物2和11与已知化合物KC1、KC2、KC3和KC4(依次为农药学学报，2011，13(6)：576-580中化合物7g、7f和7a，CN1646494A中化合物11))进行防治黄瓜霜霉病活性的平行测定(对照化合物均为自制，结构经核磁共振氢谱确认)，试验结果见表2。表2：本发明化合物2和11与已知化合物对黄瓜霜霉病防效的比较对玉米锈病的防效：按照以上测试方法，部分供试的化合物中，下列化合物在浓度为400ppm时防治效果较好，防效≥80％：化合物1、2、3、7、9、11和21。按照以上测试方法，选取化合物1、3、7、9、11和21与已知化合物KC1、KC2、KC3和KC4进行了防治玉米锈病活性的平行测定。试验结果见表3。表3：部分本发明化合物与已知化合物对玉米锈病防效的比较