本发明属于农药技术领域，具体是指一种多取代苯基吡唑衍生物及其制备方法和用途。
背景技术：
1986年法国罗纳-普朗克公司在申请号为cn86108643.0的中国专利中公开了一种n-苯基吡唑类杀虫剂的方法，并于1989年开发了中文名“氟虫腈”、商品名为“regent”的广谱杀虫剂，其结构式如式ⅰ所示；2000年法国罗纳-普朗克公司在专利us6015910中公开式ⅱ所示的化合物，中文名“乙虫腈”、商品名为“kirappu”，该化合物某些特点超过了氟虫腈。
随着人们对环境、食品安全要求愈来愈严格，一些老农药品种，特别是一些不适应环境及对人畜安全有潜在风险的品种，要逐步被淘汰。因而，开发具有活性高、环境相容性好、作用方式独特的农药新品种，是农药发展的必由之路。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种多取代苯基吡唑衍生物，其杀虫效果优于或相当于市场现有商品化农药。这一类化合物可用于农业、林业或卫生害虫的防治，尤其是抗药性害虫的防治，其制备方法收率高、步骤少、操作简单。
为实现上述目的，本发明的多取代苯基吡唑衍生物，其结构如通式ⅰ所示，式ⅰ为：
其中，
r1为乙基、三氟甲基中的一种；
z为c、s中的一种；
n为0、1、2；
r2为卤素、cn、c1-c4烷基及卤代烷基、c1-c4烷氧基及卤代烷氧基、c2-c4烯基及卤代烯基、c2-c4烷氧基-羰基、苯基及取代苯基、杂环基及取代杂环基、苯甲酰基及取代苯甲酰基、芳氧烷基羰基、苄氧基及取代苄苄氧基中的一种。
同时，本发明还提供了通式ⅰ所述多取代苯基吡唑衍生物的制备方法，它包括以下步骤：
采用结构式为ⅱ所示的化合物5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-取代亚磺酰基吡唑-3-腈，与结构式如ⅲ所示的中间体卤代物在反应溶剂中及加碱性物的条件下反应，即得到结构式如ⅰ所示的多取代苯基吡唑衍生物，其反应式为：
其中，r1、z、n、r2的定义如前所述，r3为氯、溴中的一种。
其中，所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯、吡啶、丙酮、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷中的一种；
所述碱性物为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、三乙胺、吡啶、甲基吡啶中的一种。
其中，结构式为ⅱ所示的化合物与结构式如ⅲ所示的卤代物的摩尔比为1︰0.9～3.0。
本发明还提供了所述多取代苯基吡唑衍生物在制作杀虫剂中的应用，所述杀虫剂中，多取代苯基吡唑衍生物的浓度为0.1mg/l～9.9×105mg/l；制作杀虫剂时，具体化合物可为所述多取代苯基吡唑衍生物的对映异构体、非对映异构体、外消旋体、药学上可接受的盐、结晶水合物或溶剂合物等。该杀虫剂可用于农业、林业或卫生业的害虫、害螨的防治，尤其是抗药性害虫、害螨的防治，与现有常规杀虫剂无交互抗性，而且具有低毒性、环境友好、使用安全、广谱和持效期长等特点，是一种前景广阔的活性物质。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的多取代苯基吡唑衍生物及其制备方法和用途作进一步详细说明。
实施例1
本发明多取代苯基吡唑衍生物部分代表性化合物结构式如下：
实施例2
上述实施例1中编号为ⅰ-1的化合物的制备，其反应式为：
其制备方法包括以下步骤：
在50ml烧瓶中加入5mmol氟虫腈[化学名称：5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-腈]，用10ml乙酸乙酯溶解，冰浴至2℃以下，搅拌分批加入6mmol氢化钠，缓慢滴加6mmol邻硝基苯磺酰氯的乙酸乙酯溶液，室温反应4小时，依次用氯化铵和碳酸钠溶液洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，脱溶，石油醚和乙酸乙酯(体积比为5：1)柱层析即可得结构式如ⅰ-1所示的白色固体n-[3-腈基-1-(2,6-二氟-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基)-1h-吡唑-5-基]-2-硝基苯基磺酰胺2.46克，熔点167～169℃，反应收率79.3％。
实施例2
实施例1中编号为ⅰ-4的化合物的制备，其反应式为：
其制备方法包括以下步骤：
在50ml烧瓶中加入5mmol乙虫腈[化学名称：5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-乙基亚磺酰基吡唑-3-腈]，搅拌下加入5mmol甲基磺酰氯及5ml吡啶，室温搅拌过夜，将体系倒入冰水，有固体析出，将所得固体用石油醚和乙酸乙酯(体积比为5：1)柱层析得结构式如ⅰ-4所示的淡黄色固体n-[3-腈基-1-(2,6-二氟-4-三氟甲基苯基)-4-乙基亚磺酰基)-1h-吡唑-5-基]-甲基磺酰胺1.90克，熔点126～127℃，反应收率80.1％。
实施例3
实施例1中编号为ⅰ-7的化合物的制备，其反应式为：
其制备方法包括以下步骤：
在100ml烧瓶中加入9mmol氟虫腈[化学名称：5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-腈]，干燥的四氢呋喃40ml，氮气保护下，分批加入0.8克氢化钠，搅拌反应30分钟，逐滴加入溴乙酰溴7ml，室温反应3小时，加入0.01mol4-二甲氨基吡啶，继续搅拌1小时。反应体系过滤，滤液减压蒸馏，所得油状物用石油醚和乙酸乙酯(体积比为5：1)柱层析得结构式如ⅰ-7所示的淡黄色油状液体n-[3-腈基-1-(2,6-二氟-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基)-1h-吡唑-5-基]-氨基羰基甲基-4-二甲氨基吡啶季铵盐2.55克，以氟虫腈计收率为47.3％。
实施例4
实施例1中编号为ⅰ-13的化合物的制备，其反应式为：
其制备方法包括以下步骤：
在50ml烧瓶中加入3mmol氟虫腈[化学名称：5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-腈]，干燥的四氢呋喃10ml，冰浴冷却至0℃以下，氮气保护下，分批加入3mmol的nah，反应半小时后，逐滴加入9mmol的2-氯-5-氯甲基吡啶，滴加完成后，自然升至室温，继续搅拌3小时，浓缩，用二氯甲烷20ml溶解，40ml水洗3次，有机相无水硫酸钠干燥，脱溶，所得油状物用石油醚和乙酸乙酯(体积比为5：1)柱层析得结构式如ⅰ-13所示的淡黄色油状液体5-(6-氯吡啶-3-基甲基氨基)-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-腈]0.71克，反应收率42.3％。
实施例5
实施例1中编号为ⅰ-27、ⅰ-28、ⅰ-29的化合物的制备，其反应式为：
其制备方法包括以下步骤：
在50ml烧瓶中加入5mmol氟虫腈[化学名称：5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-腈]，干燥的n,n-二甲基甲酰胺20ml，分批加入15mmol炒热的无水碳酸钾,加热至70℃左右，滴加10mmol溴乙酸乙酯的5mln,n-二甲基甲酰胺溶液，滴加完毕，75℃左右反应20小时。反应液冷却后加入50ml水和10ml5％的稀盐酸，用50ml乙酸乙酯萃取，有机层饱和食盐水洗涤3次，无水硫酸钠干燥，脱溶，用石油醚和乙酸乙酯(体积比为5：1)柱层析得结构式如ⅰ-27所示的白色固体3-腈基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基-5-乙氧羰基甲基氨基-1h-吡唑0.54克，得率20.6％；以及结构式如ⅰ-28所示的白色固体2-[3-腈基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基-1h-吡唑-5-基]氨基乙酸0.77克，得率31.2％；以及结构式如ⅰ-29所示的白色固体3-腈基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基-5-双(乙氧羰基甲基)氨基-1h-吡唑0.49克，得率16.2％。
实施例6
实施例1中编号为ⅰ-33的化合物的制备，其反应式为：
其制备方法包括以下步骤：
首先制备酰氯，方法如下：
在配有磁力搅拌的100ml三颈瓶中加入5mmol对氟苯甲酸及25ml氯化亚砜，加上回流冷凝装置和干燥及尾气吸收装置后，油浴加热升温至65～70℃，回流反应4小时，然后用水泵减压(条件：52℃/1.5h/0.09mpa)蒸出大量过量的氯化亚砜，即得粗产品，呈淡黄色液体，直接用于下一步反应。
然后，目标化合物的制备，方法如下：
在配有磁力搅拌的50ml三颈瓶中加入4.8mmol氟虫腈[化学名称：5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-腈]，10ml干燥的二氯甲烷(dcm)，冰浴至0℃以下，加入0.5mmol的4-二甲氨基吡啶(dmap)及6.5mmol三乙胺，滴加酰氯的5ml二氯甲烷溶液，滴加完撤去冰浴，缓慢升温至回流，反应10小时，冷却至室温，用1％稀盐酸洗2次，水洗2次，有机相无水硫酸钠干燥，脱溶，用石油醚和乙酸乙酯(体积比为5：1)柱层析得结构式如ⅰ-33所示的白色固体n-[3-腈基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基-1h-吡唑-5-基]-4-氟苯甲酰胺1.88克，以氟虫腈计收率为70.2％。
实施例7
实施例1中编号为ⅰ-41的化合物的制备，其反应式为：
其制备方法包括以下步骤：
酰氯的制备，同实施例6的方法；
目标化合物的制备，方法为：
在配有磁力搅拌、温度计和恒压漏斗的50ml三颈瓶中加入4.8mmol氟虫腈[化学名称：5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-腈]，20m干燥的1,2-二氯乙烷(dce)，冰浴至0℃以下，加入0.5mmol的4-二甲氨基吡啶(dmap)及6.5mmol三乙胺，滴加酰氯的5ml的1,2-二氯乙烷溶液，滴加完撤去冰浴，缓慢升温至回流，反应8小时，冷却至室温，用1％稀盐酸洗2次，水洗2次，有机相无水硫酸钠干燥，脱溶，用石油醚和乙酸乙酯(体积比为5：1)柱层析得结构式如ⅰ-41所示的白色固体n-[3-腈基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基-1h-吡唑-5-基]-2-(2,4-二氯苯氧)乙酰胺2.26克，以氟虫腈计收率为73.5％。
实施例8
部分代表化合物的生物活性测定
对棉铃虫活性测定，采用常规人工饲料表面涂布法：具体采用24孔细胞培养板进行活性筛选，每孔加入300微升人工饲料，每孔加入药液20微升，筛选药液采用不同浓度，分别为10mg/l、3.33mg/l、1.11mg/l、0.37mg/l；
对蚜虫活性测定，采用常规浸渍法：具体将准确称量的样品分别溶于乙醇中配制成一定浓度的母液，根据需要用含0.1mg/l乳化剂的水溶液将其稀释到一定浓度，分别为50mg/l、16.66mg/l、5.56mg/l、1.85mg/l。
取本发明的部分化合物进行试验，并选择四种对照化合物在相同条件下进行室内杀虫活性数据(％，浓度单位：mg/l)测定试验，试验结果见表1所示。
对照化合物分别为：
氯虫酰胺(杜邦公司申请号为cn02815924.1的中国专利记载的化合物，中文名称：氯虫酰胺，商品名：康宽)；
氟虫腈(罗纳-普朗克公司申请号为cn86108643.0的中国专利记载的化合物，中文名称：氟虫腈，商品名：锐劲特regent)；
乙虫腈(罗纳-普朗克公司申请号为us6015910的专利记载的化合物，中文名称：乙虫腈,商品名：kirappu))；
烯啶虫胺(日本武田公司申请号为ep302389的专利记载的化合物，中文名称：烯啶虫胺,商品名：bestguard)。
表1杀虫剂活性测试结果(杀虫率％，浓度单位：mg/l)
表1数据表明：供试化合物对棉铃虫、蚜虫等均具有优良的防治效果。其中部分化合物对棉铃虫的防治效果十分显著，如ⅰ-17、ⅰ-30在浓度低至0.37mg/l时，死亡率达到100％，在相同浓度下，与现有市场上活性最好的对照化合物氟虫腈、氯虫酰胺相当；部分化合物对蚜虫的防治效果十分显著，如ⅰ-27、ⅰ-17、ⅰ-42在浓度低至1.85mg/l时，死亡率达到40％，在相同浓度下，与活性最好的对照化合物乙虫腈、烯啶虫胺相当。