本发明涉及一种新型含吡唑环的酰胺类化合物即1-甲基-n-(2-(2-(氨甲酰基)酰肼基)-2-氧代乙基)-3-三氟甲基-1h-吡唑-4-甲酰胺衍生物在制备除草剂中的应用。
背景技术
近几十年以来，农药工业进入飞速发展的时代，最为突出的一个特点就是杂环化合物的大量应用，使得农药从毒性大、副作用高、高残留的旧时代转向发展为超高效、无公害、环境友好的农药应用新纪元，杂环化合物种类广泛，包括含氮、氧、硫等在内的多种系列，但其中在农药中应用权重较高的还属含氮杂环类。纵观上世纪末至今，新上市的杂环化合物均含有氮元素，例如磺酰脲类除草剂苯磺隆(tribenuronmethyl)、唑类杀菌剂三唑酮(triadimefon)、杀螨剂唑螨酯(fenpyroximate)、新烟碱类杀虫剂噻虫嗪(thiamethoxam)等，由此可见，杂环类化合物无论在除草、杀菌还是在杀虫、杀螨中均具有很好效果，其中又数含氮杂环类化合物最为突出。
当下杂环新化合物的开发是新化合物研究的重点，吡唑类衍生物作为杂环化合物中一个重要类别在新药研发领域更是具有重要地位。由于吡唑类化合物表现出的高效、低毒和结构多样性的特点，许多新型、高效、对环境友好的吡唑类衍生物的农药品种也应运而生，但随着该类药剂的广泛使用，由于作用位点单一，其抗性问题也日益凸显，病菌虫害已经逐渐对这些药物产生了不同程度的抗性，因此研制新颖结构的吡唑类农药品种日益显出其必要性和迫切性，也是目前研究的热点之一。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种含吡唑环的酰胺类化合物在制备除草剂中的应用。
所述的一种含吡唑环的酰胺类化合物在制备除草剂中的应用，其特征在于其结构式如式(ⅰ)所示：
式(ⅰ)中：r为苯基或取代苯基，所述取代苯基的取代基为卤素、2-全氟丙基、氰基、甲基、硝基。
所述的一种1-甲基-n-(2-(2-(氨甲酰基)酰肼基)-2-氧代乙基)-3-三氟甲基-1h-吡唑-4-甲酰胺衍生物在制备防治生菜和剪股颖的除草剂中的应用，其特征在于其结构式如式(ⅰ)所示：
式(ⅰ)中：r为苯基或取代苯基，所述取代苯基的取代基为卤素、2-全氟丙基、氰基、甲基、硝基。
所述的应用，其特征在于式(ⅰ)中r为下列之一：苯基，2,3-二氯苯基，4-氯-2-氟苯基，4-(2-全氟丙基)苯基，2-氰基苯基，2-甲基-4-硝基苯基。
本发明的有益效果主要体现在：本发明提供了一种1-甲基-n-(2-(2-(氨甲酰基)酰肼基)-2-氧代乙基)-3-三氟甲基-1h-吡唑-4-甲酰胺类衍生物具有较好的除草活性，特别是对生菜和剪股颖有较好的抑制性，该类化合物作为具有除草活性的新化合物，为新农药的研发提供了基础。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例11-甲基-n-(2-氧代-2-(2-(苯基氨基甲酰基)肼基)乙基)-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺的制备
(1)乙基(1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-羰基)甘氨酸乙酯(ⅱ)的合成：
将1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑-4-酰氯(1.06g,5mmol)加入到(20ml)二氯甲烷中，冰浴下缓慢加入氨基乙酸乙酯(1.13g,11mmol)，随后加入三乙胺(1.52g,15mmol)，室温反应3h后结束反应，二氯甲烷与水1:1(v)体系萃取三次，浓缩二氯甲烷层得白色固体，得式(ⅱ)所示乙基(1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-羰基)甘氨酸乙酯。
(2)n-(2-肼基-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺(ⅲ)的合成：
将式(ⅱ)所示乙基(1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-羰基)甘氨酸乙酯(1.68g,5mmol)与80％水合肼(0.94g,15mmol)回流反应4h，tlc(ea:pe＝2:1)追踪，反应完成后减压蒸馏，析出固体，随后加水抽滤得半透明固体，75％乙醇重结晶，得式(ⅲ)所示n-(2-肼基-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺。
(3)1-甲基-n-(2-(2-(氨甲酰基)酰肼基)-2-氧代乙基)-3-三氟甲基-1h-吡唑-4-甲酰胺衍生物衍生物式的合成：
将式(ⅲ)所示n-(2-肼基-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺加入二氯甲烷中，与苯基异氰酸酯以摩尔比1:1.1投料，室温搅拌，过夜反应，tlc(ea/pe＝2/1(v))跟踪，待反应完全后减压蒸馏去除溶剂，石油醚淋洗，75％乙醇重结晶，过柱纯化，制得目标化合物式(ⅰ-1)所示1-甲基-n-(2-氧代-2-(2-(苯基氨基甲酰基)肼基)乙基)-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺，产率83％，m.p.161-162℃，式(ⅰ-1)所示1-甲基-n-(2-氧代-2-(2-(苯基氨基甲酰基)肼基)乙基)-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺结构式如下：
1-甲基-n-(2-氧代-2-(2-(苯基氨基甲酰基)肼基)乙基)-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺：1hnmr(500mhz,d-dmso)δ:3.88(d,j＝6.0hz,2h,ch2),3.96(s,3h,ch3),6.96(t,j＝7.5hz,1h,ph),7.24(t,j＝8.5hz,2h,ph),7.50(d,j＝7.5hz,2h,ph),8.19(s,1h,nh),8.39(s,1h,ch),8.57(s,1h,nh),8.67(s,1h,nh),9.94(s,1h,nh).
实施例2n-(2-(2-(2,3-二氯苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺的制备
(1)乙基(1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-羰基)甘氨酸乙酯(ⅱ)的合成：
将1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑-4-酰氯(1.06g,5mmol)加入到(20ml)二氯甲烷中，冰浴下缓慢加入氨基乙酸乙酯(1.13g,11mmol)，随后加入三乙胺(1.52g,15mmol)，室温反应3h后结束反应，二氯甲烷与水1:1(v)体系萃取三次，浓缩二氯甲烷层得白色固体，得式(ⅱ)所示乙基(1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-羰基)甘氨酸乙酯。
(2)n-(2-肼基-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺(ⅲ)的合成：
将式(ⅱ)所示乙基(1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-羰基)甘氨酸乙酯(1.68g,5mmol)与80％水合肼(0.94g,15mmol)回流反应4h，tlc(ea:pe＝2:1)追踪，反应完成后减压蒸馏，析出固体，随后加水抽滤得半透明固体，75％乙醇重结晶，得式(ⅲ)所示n-(2-肼基-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺。
(3)1-甲基-n-(2-((1-(甲基氨基)乙烯基)氨基)乙基)-3-三氟甲基-1h-吡唑-4-甲酰胺衍生物式的合成：
将式(ⅲ)所示n-(2-肼基-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺加入二氯甲烷中，与2,3-二氯苯基异氰酸酯以摩尔比1:1.1投料，室温搅拌，过夜反应，tlc(ea/pe＝2/1(v))跟踪，待反应完全后减压蒸馏去除溶剂，石油醚淋洗，75％乙醇重结晶，过柱纯化，制得目标化合物式(ⅰ-2)所示1-甲基-n-(2-氧代-2-(2-(2,3-二氯苯基氨基甲酰基)肼基)乙基)-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺，产率64.4％，m.p.168-169℃，式(ⅰ-2)所示1-甲基-n-(2-氧代-2-(2-(2,3-二氯苯基氨基甲酰基)肼基)乙基)-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺结构式如下：
1-甲基-n-(2-氧代-2-(2-(2,3-二氯苯基氨基甲酰基)肼基)乙基)-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺：1hnmr(500mhz,d-dmso)δ:3.91(d,j＝5.5hz,2h,ch2),3.96(s,3h,ch3),7.31～7.34(m,2h,ph),8.01～8.06(m,1h,ph),8.38(s,1h,ch),8.60(t,j＝5.5hz,1h,nh),8.89(s,1h,nh),9.26(s,1h,nh),10.02(s,1h,nh)；hrms(esi)m/z:calculated,453.0451,found,453.0439[m+h]+.
实施例3n-(2-(2-(4-氯-2-氟苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺的制备
将实施例1步骤(3)中的苯基异氰酸酯替换成4-氯-2-氟苯基异氰酸酯，其他操作同实施例1，获得n-(2-(2-(4-氯-2-氟苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺，产率37.5％，m.p.201-202℃，式(ⅰ-3)所示n-(2-(2-(4-氯-2-氟苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺结构式如下：
n-(2-(2-(4-氯-2-氟苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺：1hnmr(500mhz,d-dmso)δ:3.90(d,j＝5.5hz,2h,ch2),3.95(s,3h,ch3),7.22(d,j＝9.0hz,1h,ph),7.45～7.47(m,1h,ph),7.97(s,1h,ph),8.38(s,1h,ch),8.44(s,1h,nh),8.58(t,j＝6.0hz,1h,nh),8.68(s,1h,nh),9.98(s,1h,nh)；hrms(esi)m/z:calculated,437.0747,found,437.0739[m+h]+.
实施例4n-(2-(2-(4-(2-全氟丙基)苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺的制备
将实施例1步骤(3)中的苯基异氰酸酯替换成4-(2-全氟丙基)苯基异氰酸酯，其他操作同实施例1，获得n-(2-(2-(4-(2-全氟丙基)苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺，产率50.9％，m.p.145-146℃，式(ⅰ-4)所示n-(2-(2-(4-(2-全氟丙基)苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺结构式如下：
n-(2-(2-(4-(2-全氟丙基)苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺：1hnmr(500mhz,d-dmso)δ:3.90(d,j＝5.5hz,2h,ch2),3.96(s,3h,ch3),7.54(d,j＝8.5hz,2h,ph),7.76(s,2h,ph),8.39(s,1h,ch),8.43(s,1h,nh),8.69(s,1h,nh),10.00(s,1h,nh)；hrms(esi)m/z:calculated,553.1040,found,553.1073[m+h]+.
实施例5n-(2-(2-(2-氰基苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺的制备
将实施例1步骤(3)中的苯基异氰酸酯替换成2-氰基苯基异氰酸酯，其他操作同实施例1，获得n-(2-(2-(2-氰基苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺，产率63.4％，m.p.184-185℃，式(ⅰ-5)所示n-(2-(2-(2-氰基苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺结构式如下：
n-(2-(2-(2-氰基苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺：1hnmr(500mhz,d-dmso)δ:3.96(d,j＝7.5hz,5h,ch3+ch2),7.07(t,d,j＝8.0hz,1h,ph),7.14(t,j＝7.5hz,1h,ph),7.53(t,j＝8.0hz,1h,ph),7.83(s,1h,ph),8.07(d,j＝7.5hz,1h,nh),8.39(s,1h,ch),8.75(s,1h,nh),10.61(s,1h,nh),10.97(s,1h,nh)；hrms(esi)m/z:calculated,410.1183,found,410.1182[m+h]+.
实施例6n-(2-(2-(2-甲基-4-硝基苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺的制备
将实施例1步骤(3)中的苯基异氰酸酯替换成2-甲基-4-硝基苯基异氰酸酯，其他操作同实施例1，获得n-(2-(2-(2-甲基-4-硝基苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺，产率47.7％，m.p.212-213℃。
n-(2-(2-(2-甲基-4-硝基苯基氨甲酰基)肼基)-2-氧代乙基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-4-甲酰胺：1hnmr(500mhz,d-dmso)δ:2.34(s,3h,ch3),3.91(d,j＝6.0hz,2h,ch2),3.96(s,3h,ch3),8.05～8.08(m,1h,ph),8.11(d,j＝2.5hz,1h,ph),8.16-8.19(m,1h,ph),8.31(t,j＝9.0hz,1h,nh),8.38(s,1h,ch),8.61(s,1h,nh),8.84(s,1h,nh),10.07(s,1h,nh)；hrms(esi)m/z:calculated,444.1238,found,444.1252[m+h]+.
实施例7除草活性测试
试验对象：生菜(lettuce)、剪股颖(agrostis)的种子。
试验处理：种子处理：在生物测定之前，种子均使用5-10％的chlorox溶液进行10分钟的表面灭菌，随后用millipore系统的去离子水进行彻底冲洗，随后在无菌环境中风干。样品处理：所有的样品均使用丙酮作为溶剂，配置浓度为1mm的溶液，放置待用。
生物测定：所有生物测定均分为一式两份测定，均在无菌无热原聚苯乙烯24孔细胞培养板(costar3524,corningincorporated)中进行。将一个滤纸盘(whatmangrade1,1.5cm)置于每个待使用的孔中。所有对照孔中均有200μl水，对照+溶剂的孔中含有180μl水和20μl溶剂，而所有的样品孔中均有180μl水和20μl适当稀释的样品。在加入样品之前，先将180μl水吸入孔中。所有的平板均放置在无菌的环境中，并且尽可能的减少污染的机会。在所有的孔中均放入5颗种子，用盖子密封。将板放在cu-36l5的培养箱中，温度为26℃，光照强度为120.1umols-1m-2的条件下孵育，将平板至少孵育7天，得到相对主观的植物排名。排名共分为5个等级：0-5。等级为0的表示没有明显的抑制作用(样品孔植物与对照+溶剂孔植物相同)，等级5表示为完全抑制，即孔中所有的种子完全没有发芽。
除草活性测试结果如表1所示。
表11mm下各化合物的除草活性
从表1得出，本发明所述化合物1mm下对生菜表现出了较好的抑制性,尤其是化合物(6)；对生菜、剪股颖都表现出了较好的抑制性。