硝基亞甲基衍生物及其用途的製作方法
2023-08-10 09:07:11
專利名稱：硝基亞甲基衍生物及其用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及硝基亞甲基類衍生物及其用途。
背景技術：
來自菸葉萃取液的生物鹼尼古丁是一種天然殺蟲劑，對突觸後的菸鹼乙醯膽鹼受體(nAChRs)起作用。一直以來，科研人員以天然菸鹼為先導化合物在努力尋找和發現結構與菸鹼相似、作用機理相同的新的具有殺蟲活性的化合物。1978年Soloway等人首次報導了具有殺蟲活性的硝基亞甲基雜環化合物以來，科研人員通過對該類化合物官能團的變換，於20世紀80年代中期由德國拜耳公司成功開發出第一個菸鹼殺蟲劑-吡蟲啉。由於該類殺蟲劑具有獨特的作用機制，與常規殺蟲劑沒有交互抗性，其不僅具有高效、廣譜及良好的根部內吸性、觸殺和胃毒作用，而且對哺乳動物低，對環境安全等特點，立即引起人們的注意；因而相繼開發出噻蟲啉、噻蟲胺、噻蟲嗪、啶蟲脒、烯啶蟲胺、呋蟲胺等一系列菸鹼類殺蟲劑(歐洲專利247477、296453、685477、235725、235725、315826、192060、244777、0386565、580553、1031566，日本專利62292765、8259568、8291171、7242633)。
硝基亞甲基類化合物與吡蟲啉相比，具有更高的親和力及殺蟲活性，但其對光的不穩定性及較低的LogP值，限制這類化合物的作為殺蟲劑的應用。因此，如何對具有高活性的硝基亞甲基化合物進行結構改造，使其應用於殺蟲劑就成為本發明需要解決技術問題。
發明內容
本發明目的在於，提供一類硝基亞甲基衍生物及其用途。
本發明在現有硝基亞甲基化合物的基礎上增加環的結構，如此既可增強化合物對光的穩定性，又可加大其的脂溶性。此外，本發明還通過與醚鍵連接的取代基，控制硝基的空間取向及脂溶性。
本發明所說的硝基亞甲基衍生物具有如下結構式
或 式中R1為含氮、氧或/和硫五元或六元雜環基，或滷代的含氮、氧或/和硫五元或六元雜環基；R2為H，C1～C8飽和或不飽和烷基，滷代的C1～C8飽和或不飽和烷基，-CH2CH2OCH2CH3，-CH2CH2OCH3，苯基，苄基， 或 其中Ra為甲基，三氟甲基或苯基；Rb為甲基，三氟甲基，吡啶基，苯基或滷素或/和硝基取代苯基；R3為H或C1～C3烷基；R4為H，C1～C8烷基，滷代的C1～C8烷基，-CH2CH2OCH2CH3，或-CH2CH2OCH3；A為O或S；n為0或1。
推薦的R1為吡啶基、噻唑基、嘧啶基、四氫呋喃基和噁唑基中的一種或其氯代物；R2為C1～C8飽和或不飽和烷基，滷代的C1～C8飽和或不飽和烷基，-CH2CH2OCH2CH3或-CH2CH2OCH3；R3為H或甲基；R4為C1～C4烷基或滷代的C1～C4烷基。
更優選的R1為 或 更優選的R2為C1～C5飽和或不飽和烷基，氟或氯代的C1～C5飽和或不飽和烷基，-CH2CH2OCH2CH3或-CH2CH2OCH3。
上述硝基亞甲基衍生物可通過如下的反應步驟合成
上述製備過程中所用原料均為已知化合物，對本領域技術人員而言，很容易獲得其製備方法，因此在本文中不再贅述。而所用的試劑均為市售品。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發明作進一步說明，其目的是能更好理解本發明的內容及體現本發明的實質性的特點。應此所舉之例不應視為對本發明保護範圍的限制實施例11-(6-氯-3-甲基吡啶基)-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5-醇(化合物1)的合成(1)2-硝基-乙烯-1，1-連二硫化鉀的合成
將4.0g(0.03mol)的硝基甲烷、6ml(0.05mol)二硫化碳置於100ml的三口燒瓶中，加入10ml的乙醇作為溶劑，開始攪拌。稱取8g(0.14mol)的氫氧化鉀用40ml的乙醇溶解後，在室溫下，緩慢地滴加到上述溶液中(約30min)。因為反應過程放熱，滴加速度取決於當時反應溫度，溫度以控制在30～35℃之間為宜。滴加完畢後，讓反應繼續攪拌2個小時。最後過濾出固體，得到粗品為棕黃色粉末狀固體，產率72％。
(2)1，1-二硫甲基-2-硝基乙烯的合成 於圓底燒瓶中加入2g(0.0094mol)的2-硝基-乙烯-1，1-連二硫化鉀，用10ml乾燥過的DMF將其溶解。2.654g(0.0187mol)碘甲烷溶於5ml乾燥過的DMF後，滴加到上述溶液中，室溫下攪拌2個小時。用H2O和乙酸乙酯萃取，收集上層有機相，乾燥、濃縮、析出固體之後過濾，得到粗品淡棕黃色粉末狀固體，產率為70％。
GC/MS(m/s)165(31)M+，148(17)，104(66)，86(100)，72(93)，57(20)。
165(31)M+，148(17)，104(66)，86(100)，72(93)，57(20)。
(3)N*1*-(6-氯-3-甲基吡啶基)-1，2-乙二胺的合成 將4.2g(0.03mol)的碳酸鉀、10ml(0.15mol)的乙二胺加入50ml的燒瓶中，另外稱取4.8g(0.03mol)的對氯吡啶，將其溶於15ml的乙腈中，在冰浴中邊攪拌邊緩慢滴加(約20min)。滴加完畢後，撤掉冰浴，常溫下讓反應繼續攪拌8個小時。停止反應後，加入大量的水將碳酸鉀和乙二胺溶解，用二氯甲烷萃取，收集下層有機相，乾燥、旋幹溶劑(儘可能旋掉溶劑中的乙二胺，因為乙二胺的存在會影響下一步反應)，得到產品為黃色油狀液體，產率約68％。GC MS(m/s)185(5)M+，155(49)，126(100)，99(9)，90(12)。
(4)2-氯-5-(2-硝基亞甲基-1-咪唑基甲基)-吡啶的合成 2.5g(0.0178mol)1，1-二硫甲基-2-硝基乙烯、3.3g(0.0178mol)的N*1*-(6-氯-3-甲基吡啶基)-1，2-乙二胺，加入15ml的乙醇，在80℃～90℃的條件下回流4小時。冷卻，待析出固體，濃縮、過濾、乾燥得到淡黃色粉末狀固體，產率為56％；Rf＝0.46(石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1)；mp＝156.9℃～161.8℃。GC MS(m/s)220(25)，126(100)，90(9)。
(6)1-(6-氯-3-甲基吡啶基)-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5-醇的合成，反應方程式如下 將0.509g(0.002mol)的2-氯-5-(2-硝基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，15ml的無水乙腈，0.15ml的丙烯醛，催化量的HCl置於50ml的底燒瓶中。開始升溫，溫度達到40℃，保持溫度持續攪拌12小時。停止反應，有固體析出，過濾得到粗產品。重結晶得到純品為淡黃色粉末狀固體，產率約40％，mp＝169.0～172.1℃。IR(KBr，cm-1)3190，1560，1520，1370，1300，1150，970，590；1H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz8.37(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.85(dd，J1＝2Hz，J2＝8.29Hz，1H，Py-H)，7.41(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，6.33(d，J＝5.47Hz，1H，-OH)，4.86(m，1H，-CHOH)，4.65(dd，J1＝J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，3.52(m，4H，imidazolidine-H)，2.60(m，2H，-CH2CH2-)，1.79(m，2H，-CH2CH2-)；GC MS(m/s)220(25)，126(100)，90(9)。
元素分析C％ H％ N％理論值 50.25 4.87 18.03實測值 50.12 4.82 18.31實施例21-(6-氯-3-甲基吡啶基)-5-甲氧基-8硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑[1，2-]吡啶(化合物2)的合成，反應方程式如下 將0.31g(0.001mol)的化合物1加入到50ml的圓底燒瓶中，再加入15ml的甲醇和催化量的冰醋酸，回流，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到黃色粉末狀純品，產率為90％。mp＝154.0～155.4℃；IR(KBr，cm-1)2900，1560，1350，1080，900，760，590，1H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz8.32(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.88(dd，J1＝2Hz，J2＝8Hz，1H，Py-H)，7.35(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.78(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，4.48(t，J1＝3Hz，J2＝3Hz，1H，-CHO-)，3.60(m，4H，imidazolidine-H)，3.19(m，3H，-OCH3)，2.90(m，2H，-CH2CH2-)，1.95(m，2H，-CH2CH2-)；元素分析C％ H％ N％理論值 51.78 5.28 17.25實測值 51.95 5.12 17.04實施例31-(6-氯-3-甲基吡啶基)-5-乙氧基-8硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶(化合物3)的合成，反應方程式如下
除以乙醇替代甲醇外，其它與實施例2相同，柱層析分離得到純品為黃色粉末狀固體，產率為85％，mp＝126.4～128.1℃。IR(KBr)3050m，2870m，1570vs，1500s，1310vs，1150vs，1030s，970m，760m，580m cm-11H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz＝8.33(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.91(dd，J1＝2Hz，J2＝2Hz，1H，Py-H)，7.33(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.78(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，4.54(t，J1＝3Hz，J2＝3Hz，1H，-CHO-)，3.68(m，2H，-O-CH2-)，3.57(m，4H，imidazolidine-H)，2.87(m，2H，-CH2CH2-)，1.89(m，2H，-CH2CH2-)，1.23(t，J1＝7Hz，J2＝7Hz，3H，-CH3)；元素分析C％ H％N％理論值 53.18 5.65 17.54實測值 53.64 5.57 17.68實施例41-(6-氯-3-甲基吡啶基)-5-丙氧基-8硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶(化合物4)的合成反應方程式如下 除以丙醇替代甲醇外，其它與實施例2相同，柱層析分離得到純品為黃色粉末狀固體，產率為78％。mp＝115.71～117.6℃；IR(KBr cm-1)2900，2370，1580，1500，1310，1150，1090，1000，8201H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz8.37(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.89(dd，J1＝2Hz，J2＝2Hz，1H，Py-H)，7.32(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.77(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，4.56(t，J1＝3Hz，J2＝3Hz，1H，-CHO-)，3.68(m，2H，-O-CH2-)，3.57(m，4H，imidazolidine-H)，2.84(m，2H，-CH2CH2-)，1.89(m，2H，-CH2CH2-)，1.68(m，2H，-CH2CH3)，0.93(t，3H，-CH3)。
元素分析C％ H％ N％理論值 54.47 6.00 15.88實測值 54.62 5.98 15.54實施例51-(6-氯-3-甲基吡啶基)-5-異丙氧基-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶(化合物5)的合成，反應方程式如下 除以異丙醇替代甲醇外，其它與實施例2相同，柱層析分離得到得到純品為黃色粉末狀，產率為80％。mp＝129.9～134.6℃；IR(KBr cm-1)2900，2370，1560，1330，1200，1120，1070，1000，970，820，5901H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz8.32(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.91(dd，J1＝2Hz，J2＝2Hz，1H，Py-H)，7.31(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.76(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，4.59(t，J1＝3Hz，J2＝3Hz，1H，-CHO-)，3.72(m，2H，-O-CH-)，3.69(m，4H，imidazolidine-H)，2.89(m，2H，-CH2CH2-)，1.87(m，2H，-CH2CH2-)，1.21(m，6H，-(CH3)2)。
元素分析C％ H％ N％理論值 54.47 6.00 15.88實測值 54.52 5.84 15.90實施例61-(6-氯-3-甲基吡啶基)-5-戊氧基-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶(化合物6)的合成，反應方程式如下
除以戊醇替代甲醇外，其它與實施例2相同，柱層析分離得到純品，產率為75％。mp＝83.5～85.2℃；IR(KBr cm-1)2900，2720，1670，1550，1440，1330，1150，1080，980，810，750，5901H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz8.33(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.92(dd，J1＝2Hz，J2＝8Hz，1H，Py-H)，7.31(d J＝8Hz，1H，Py-H)，4.77(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，4.59(s，1H，-CHO-)，3.68(m，2H，-O-CH2-)，3.51(m，4H，imidazolidine-H)，2.86(m，2H，-CH2CH2-)，1.95(m，2H，-CH2CH2-)，1.58(m，2H，-O-(CH2)3-)，1.32(m，4H，-O-(CH2)3-)，0.92(t，3H，-CH3)。
元素分析C％ H％ N％理論值 57.76 6.62 14.71實測值 57.68 6.45 14.42實施例75-(2-氯乙氧基)-1-(6-氯-3-甲基吡啶基)-8硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶(化合物7)的合成，反應方程式如下 除以氯乙醇替代甲醇外，其它與實施例2相同，柱層析分離得到純品為黃色粉末狀固體，產率為79％。mp＝158.5～159.4℃；IR(KBr cm-1)3000，2370，1560s，1350，1280，1130；1H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz8.33(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.91(dd，J1＝2Hz，J2＝8Hz，1H，Py-H)，7.32(t，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.75(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，4.66(t，J1＝3Hz，J2＝3Hz，1H，-CHO-)，3.85(m，4H，-O-(CH2)2-)，3.57(m，4H，imidazolidine-H)，2.88(m，2H，-CH2CH2-)，1.93(m，2H，-CH2CH2-)。
元素分析C％ H％N％理論值 48.27 4.86 15.01實測值 48.47 4.95 14.40實施例81-(6-氯-3-甲基吡啶基)-9-硝基-1，3，4，6，7，8-六氫-2H-咪唑並[1，2-a]嘧啶-6-醇(化合物8)合成(1)N*1*-(6-氯-3-甲基吡啶基)-1，3-丙二胺的合成 將2.07g(0.015mol)的碳酸鉀、6.25ml(0.075mol)的1，3-丙二胺加入50ml的燒瓶中，另外稱取2.42g(0.015mol)的對氯吡啶，將其溶於15ml的乙腈中，在冰浴中邊攪拌邊緩慢滴加(約20min)。滴加完畢後，撤掉冰浴，常溫下讓反應繼續攪拌8個小時。停止反應後，加大量水將碳酸鉀和1，3-丙二胺溶解，用二氯甲烷萃取，收集下層有機相，乾燥、旋幹溶劑(儘可能旋掉溶劑中的1，3-丙二胺，因為1，3-丙二胺的存在會影響下一步反應)，得到產品為黃色油狀液體，產率約68％。GC MS(m/s)199(5)M+，182(10)，167(12)，155(17)，141(24)，126(100)，114(4)，99(10)，90(13)，73(25)，56(10)。
(2)1-(6-氯-3-甲基吡啶基)-2-硝基亞甲基六氫化嘧啶的合成 2.5g(0.0178mol)1，1-二硫甲基-2-硝基乙烯、3.6g(0.0178mol)的N*1*-(6-氯-吡啶-3-基甲基)-丙烷-1，3-二胺，加入15ml的乙醇，在80℃～90℃的條件下回流4小時。析出固體，濃縮、過濾、乾燥得到淡黃色粉末狀固體，產率為56％；
Rf＝0.19(乙醇∶二氯甲烷＝1∶1)；mp＝175.7℃～182.6℃。GC MS(m/s)225(100)，196(9)，154(10)，139(11)，126(31)，113(10)，99(31)。
(3)1-(6-氯-3-甲基吡啶基)-9-硝基-1，3，4，6，7，8-六氫-2H-咪唑並[1，2-a]嘧啶-6醇合成 製備方法同實施例1，其中原料為1-(6-氯吡啶-3-基甲基)-2-硝基亞甲基-六氫化-吡啶，停止反應，有固體析出，過濾得到粗產品，重結晶得到純品，產率約51％。mp＝172.7～173.9℃；IR(KBr，cm-1)2900，2370，1680，1560，1400，1340，1140，980，750，5901H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz8.28(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.74(dd，J1＝2Hz，J2＝2Hz 1H，Py-H)，7.48(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，6.37(s，1H，-OH)，4.82(s，1H，-CHOH)，4.46(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，2.93(m，4H，pyrimidine-H)，1.83(m，2H，pyrimidine-H，2H，-CH2CH2-)，1.07(m，2H，-CH2CH2-)。
GC MS(m/s)225(100)，196(9)，154(10)，139(11)，126(31)，113(10)，99(31)。
元素分析C％ H％N％理論值 51.78 5.28 17.25實測值 52.92 5.36 17.11實施例91-(5-氯-2-甲基噻唑基)-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5-醇(化合物9)的合成(1)N*1*-(5-氯-2-甲基噻唑基)-1，2-乙二胺的合成 將0.03mol的碳酸鉀、10ml(0.15mol的乙二胺加入50ml的燒瓶中，另外稱取0.03mol 2-氯-5-氯甲基噻唑，將其溶於15ml的乙腈中，在冰浴中邊攪拌邊緩慢滴加。滴加完畢後，撤掉冰浴，常溫下讓反應繼續攪拌8個小時。停止反應後，加入大量的水將碳酸鉀和乙二胺溶解，用二氯甲烷萃取，收集下層有機相，乾燥、旋幹溶劑，得到產品為黃色油狀液體，產率約70％。GC MS(m/s)191(21)M+，132(100)。
(2)1-((2-氯噻唑-5-基)甲基)-2-(-硝基亞甲基)-1-咪唑啉的合成 2.5g(0.0178mol)1，1-二硫甲基-2-硝基乙烯、3.3g(0.0178mol)的N*1*-(6-氯-3-甲基吡啶基)-1，2-乙二胺，加入15ml的乙醇，在80℃～90℃的條件下回流4小時。冷卻，待析出固體，濃縮、過濾、乾燥得到淡黃色粉末狀固體，產率為56％；GC MS(m/s)226(24)，132(100)，77(9)。
(3)1-(5-氯-2-甲基噻唑基)-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5-醇合成，反應方程式如下 將0.002mol的1-((2-氯噻唑-5-基)甲基)-2-(-硝基亞甲基)-1-咪唑啉，15ml的無水乙腈，0.15ml的丙烯醛，催化量的HCl置於50ml的底燒瓶中。開始升溫，溫度達到40℃，保持溫度持續攪拌12小時。停止反應，有固體析出，過濾得到粗產品。重結晶得到純品為淡黃色粉末狀固體，產率約40％，mp＝172～174.6℃。IR(KBr，cm-1)3194，1564，1545，1373，1310，1150；元素分析C％ H％ N％理論值 47.71 4.1417.69實測值 47.89 4.3517.45
實施例101-((2-氯噻唑基-5-基)甲基)-5-乙氧基-8硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶(化合物10)的合成，反應方程式如下 將0.001mol的化合物9加入到50ml的圓底燒瓶中，再加入15ml的乙醇和催化量的冰醋酸，回流，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到黃色粉末狀純品，產率為85％，mp＝128.4～129.2℃。IR(KBr)3052m，2872m，1573vs，1503s，1312vs，1150vs，1030s cm-1。
元素分析C％ H％ N％理論值 45.28 4.9716.25實測值 45.19 4.9216.56實施例111-((四氫呋喃-3-基)甲基)-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5-醇(化合物11)的合成(1)N』-((四氫呋喃-3-基)甲基)乙烷-1，2-二胺 將0.2mol的3-氯甲基四氫呋喃，200mL的乙醇，0.2mol的K2CO3，0.2mol的乙二胺置於500mL圓燒瓶中。回流24個小時，除去溶劑，僅處理得到淡黃色液體，產率77％。GC MS(m/s)144(67)，99(100)。
(2)1-((四氫呋喃-3-基)甲基)-2-(-硝基亞甲基)-1-咪唑啉的合成
2.5g(0.0178mol)1，1-二硫甲基-2-硝基乙烯、2.56g(0.0178mol)的N』-((四氫呋喃-3-基)甲基)乙烷-1，2-二胺，加入50ml的乙醇，在80℃～90℃的條件下回流8小時。冷卻，待析出固體，濃縮、過濾、乾燥得到淡黃色粉末狀固體，產率為81％；GC MS(m/s)177(29)，99(100)，56(9)。
(3)1-((四氫呋喃-3-基)甲基)-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5-醇的合成 將0.002mol的1-((四氫呋喃-3-基)甲基)-2-(-硝基亞甲基)-1-咪唑啉，15ml的無水乙腈，0.15ml的丙烯醛，催化量的HCl置於50ml的圓燒瓶中。開始升溫，溫度達到40℃，保持溫度持續攪拌12小時。停止反應，除去溶劑得到固體，重結晶得到純品為淡黃色粉末狀固體，產率約67％，mp＝144.2～146.1℃。IR(KBr，cm-1)3194，1564，1545，1373，1300，1310，1293，1150；元素分析C％ H％ N％理論值 53.52 7.11 15.60實測值 53.78 7.12 15.35實施例121-((四氫呋喃-3-基)甲基)-5-丙氧基-8硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶(化合物12)的合成，反應方程式如下 將0.001mol的化合物11加入到50ml的圓底燒瓶中，再加入15ml的丙醇和催化量的冰醋酸，回流，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到黃色粉末狀純品，產率為85％，mp＝96.4～97.2℃。IR(KBr)3052m，2872m，1573vs，1503s，1312vs，1300m，1297vs，1150vs，1030s cm-1。
元素分析
C％H％ N％理論值 57.868.0913.49實測值 58.047.9713.42實施例131-(6-氯-3-甲基吡啶基)-8-硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5-基乙酸酯(化合物13)的合成，反應方程式如下 0.001mol的化合物1加入到50ml的圓底燒瓶中，加入0.001mol的醋酐和0.001mol吡啶，室溫攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到蛋黃色粉末狀純品，產率為70％。mp＝134～134.7℃；IR(KBr cm-1)2903，2370，1713，1332，1203，1123，1071，1000，973，830，592；δ(ppm)500MHz8.33(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.88(dd，J1＝2Hz，J2＝8Hz，1H，Py-H)，7.36(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.79(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，4.48(t，J1＝3Hz，J2＝3Hz，1H，-CHO-)，4.12(m，3H，-OCOCH3)，3.62(m，4H，imidazolidine-H)，2.97(m，2H，-CH2CH2-)，2.12(m，2H，-CH2CH2-)；元素分析C％ H％ N％理論值 51.07 4.86 15.88實測值 51.23 4.88 15.92實施例141-(6-氯-3-甲基吡啶基)-5-乙硫基-8硝基-1，2，3，5，6，7-六氫咪唑[1，2-]吡啶(化合物14)的合成，反應方程式如下
將0.31g(0.001mol)的化合物1加入到50ml的圓底燒瓶中，再加入15ml的乙硫醇和催化量的三氟化硼的四氫呋喃溶液，回流，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到黃色粉末狀純品，產率為90％。
mp＝167.2-168.3℃；IR(KBr，cm-1)2902，1563，1350，1078，900，760，590，1H NMR(CDCl3)δ(ppm)500MHz8.31(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.89(dd，J1＝2Hz，J2＝8Hz，1H，Py-H)，7.35(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.71(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，4.32(t，J1＝3Hz，J2＝3Hz，1H，-CHO-)，3.60(m，4H，imidazolidine-H)，2.89(m，3H，-SCH3)，2.90(m，2H，-CH2CH2-)，1.91(m，2H，-CH2CH2-)；元素分析C％ H％N％理論值49.34 5.03 16.44實測值48.98 5.23 16.48實施例15(E)-1-(6-氯吡啶-3-基)-8-硝基-2，3，6，7-四氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5(1H)-酮肟(化合物15)的合成(1)1-(6-氯吡啶-3-基)-8-硝基-2，3，6，7-四氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5(1H)-酮的合成 將0.509g(0.002mol)的2-氯-5-(2-硝基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，15ml的無水甲醇，0.002mol的丙烯酸甲酯置於50ml的底燒瓶中。回流30小時，柱分得到產品，產率40％。mp＝167.0～168.1℃。IR(KBr，cm-1)3190，1685，1612；MSm/z＝308。
(2)(E)-1-(6-氯吡啶-3-基)-8-硝基-2，3，6，7-四氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5(1H)-酮肟的合成
將0.618g(0.002mol)1-(6-氯吡啶-3-基)-8-硝基-2，3，6，7-四氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5(1H)-酮，0.01mol鹽酸羥胺和0.01mol氫氧化鉀，20mL乙醇置於100mL的燒瓶中，回流24小時，除去溶劑，柱分離得到產品，產率65％。mp＝189.1～190.3℃；δ(ppm)500MHz8.34(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.89(dd，J1＝2Hz，J2＝8Hz，1H，Py-H)，7.41(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.79(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，3.62(m，4H，imidazolidine-H)，3.97(m，2H，-CH2CH2-)，2.96(m，2H，-CH2CH2-)。
元素分析C％ H％N％理論值48.23 4.36 21.63實測值48.02 4.42 21.92實施例16(E)-1-(6-氯吡啶-3-基)-8-硝基-2，3，6，7-四氫咪唑並[1，2-a]吡啶-5(1H)-酮O-甲基肟(化合物16)的合成，反應方程式如下 將0.002mol化合物15，0.002mol甲醇鈉和0.002碘甲烷，20mL甲醇置於100mL的燒瓶中，室溫攪拌20小時，除去溶劑，柱分離得到產品，產率56％。
mp＝156.2～156.7℃；δ(ppm)500MHz8.35(d，J＝2Hz，1H，Py-H)，7.90(dd，J1＝2Hz，J2＝8Hz，1H，Py-H)，7.39(d，J＝8Hz，1H，Py-H)，4.78(d，J1＝15Hz，J2＝15Hz，2H，-CH2-N-)，3.62(m，4H，imidazolidine-H)，3.99(m，2H，-CH2CH2-)，3.69(s，1H，-OCH3)，2.93(m，2H，-CH2CH2-)。
元素分析C％ H％ N％理論值 49.78 4.77 20.73實測值 49.89 4.69 21.21。
實施例17根據實施例1～16的製備方法，用不同的原料可製備化合物18～230具體見表1 表1
續表1
實施例18本發明所述化合物的殺蟲活性測試蚜蟲屬於同翅目害蟲，具有刺吸口器，是一種常見的農作物害蟲。以豆蚜(Aphis craccivora)為測試對象，採用浸漬法測試。
操作過程準確稱量各種樣品，分別加入N，N-二甲基甲醯胺配製成10g/L母液，實驗時用含0.2mL/L Triton X-100的水溶液將其稀釋至500ug/mL的濃度。待無翅成蚜在豆芽上穩定吸食後，連同豆芽一起浸入濃度為500ug/mL的藥液中，5s後取出，用吸水紙吸去多餘藥液，移入乾淨器皿中於23℃恆溫飼養。每濃度設3次重複，對照組為含0.2mL/L Triton X-100的水溶液。處理24小時後，統計試蚜的死亡蟲數，並計算死亡率(％)。結果見表2 表2
續表2
權利要求
1.一種硝基亞甲基衍生物，其具有如下結構式 或 式中R1為含氮、氧或/和硫五元或六元雜環基，或滷代的含氮、氧或/和硫五元或六元雜環基；R2為H，C1～C8飽和或不飽和烷基，滷代的C1～C8飽和或不飽和烷基，-CH2CH2OCH2CH3，-CH2CH2OCH3，苯基，苄基， 或 其中Ra為甲基，三氟甲基或苯基；Rb為甲基，三氟甲基，吡啶基，苯基或滷素或/和硝基取代苯基；R3為H或C1～C3烷基；R4為H，C1～C8烷基，滷代的C1～C8烷基，-CH2CH2OCH2CH3，或-CH2CH2OCH3；A為O或S；n為0或1。
2.如權利要求1所說的衍生物，其特徵在於，其中R1為吡啶基、噻唑基、嘧啶基、四氫呋喃基和噁唑基中的一種或其氯代物。
3.如權利要求2所說的衍生物，其特徵在於，其中R1為 或
4.如權利要求1所說的衍生物，其特徵在於，其中R2為C1～C8飽和或不飽和烷基，滷代的C1～C8飽和或不飽和烷基，-CH2CH2OCH2CH3或-CH2CH2OCH3。
5.如權利要求4所說的衍生物，其特徵在於，其中R2為C1～C5飽和或不飽和烷基，氟或氯代的C1～C5飽和或不飽和烷基，-CH2CH2OCH2CH3或-CH2CH2OCH3。
6.如權利要求1所說的衍生物，其特徵在於，其中R4為C1～C4烷基或滷代的C1～C4烷基。
7.如權利要求1所說的衍生物，其特徵在於，其中R3為H或甲基。
8.如權利要求3所說的衍生物，其特徵在於，其中R2為C1～C5飽和或不飽和烷基，氟或氯代的C1～C5飽和或不飽和烷基，-CH2CH2OCH2CH3或-CH2CH2OCH3。
9.如權利要求8所說的衍生物，其特徵在於，其中R4為C1～C4烷基或滷代的C1～C4烷基。
10.如權利要求9所說的衍生物，其特徵在於，其中R3為H或甲基。
11.如權利要求10所說的衍生物，其特徵在於，所說的衍生物為化合物1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16。
12.如權利要求1～11所說的任一衍生物可用於製備農用化學殺蟲劑。
全文摘要
本發明公開了一種硝基亞甲基衍生物及其用途，本發明所說的衍生物是在現有硝基亞甲基化合物的基礎上增加環結構，如此既可增強化合物對光的穩定性，又可加大其的脂溶性。此外，本發明還通過與醚鍵連接的取代基，控制硝基的空間取向及脂溶性。殺蟲活性測試表明，發明所說的衍生物具有很高的殺蟲活性。
文檔編號A01N43/78GK1631887SQ20041008445
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月23日 優先權日2004年11月23日
發明者錢旭紅, 李忠, 田忠貞, 黃青春, 方繼朝, 宋恭華 申請人:華東理工大學