二醛構建的具有殺蟲活性的含氮或氧雜環化合物及其製備方法
2023-12-12 21:29:12
專利名稱：二醛構建的具有殺蟲活性的含氮或氧雜環化合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及的化合物尤其對刺吸式、銼吸式口器害蟲，如蚜蟲、葉蟬、飛蝨、薊馬、粉蝨等農林害蟲有特效。
含本發明活性物質的殺蟲劑組合物 可將本發明的活性物質以常規的方法製備成殺蟲劑組合物。這些活性化合物可做成常規的製劑，例如溶液劑，乳劑，混懸劑，粉劑，泡沫劑，糊劑，顆粒劑；氣霧劑，用活性物質浸漬的天然的和合成的材料，在多聚物中的微膠囊，用於種子的包衣複方，和與燃燒裝置一起使用的製劑，例如煙燻藥筒，煙燻罐和煙燻盤，以及ULV冷霧(Cold mist)和熱霧(Warm mist)製劑。
這些製劑可用已知的方法生產，例如，將活性化合物與擴充劑混合，這些擴充劑就是液體的或液化氣的或固體的稀釋劑或載體，並可任意選用表面活性劑即乳化劑和/或分散劑和/或泡沫形成劑。例如在用水作擴充劑時，有機溶劑也可用作助劑。
用液體溶劑作稀釋劑或載體時基本上是合適的，如芳香烴類，例如二甲苯，甲苯或烷基萘；氯化的芳香或氯化的脂肪烴類，例如氯苯，氯乙烯或二氯甲烷；脂肪烴類，例如環己烷或石蠟，例如礦物油餾分；醇類，例如乙醇或乙二醇以及它們的醚和脂類；酮類，例如丙酮，甲乙酮，甲基異丁基酮或環己酮；或不常用的極性溶劑，例如二甲基甲醯胺和二甲基亞碸，以及水。液化氣的稀釋劑或載體是指在常溫常壓下將成為氣體的液體，例如氣溶膠推進劑，如滷化的烴類以及丁烷，丙烷，氮氣和二氧化碳。
固體載體可用地面天然的礦物質，例如高嶺土，粘土，滑石，石英，活性白土，蒙脫土，或硅藻土，和地面合成的礦物質，例如高度分散的矽酸，氧化鋁和矽酸鹽。供顆粒用的固體載體是碾碎的和分級的天然告石，例如方解石，大理石，浮石，海泡石和白雲石，以及無機和有機粗粉合成的顆粒，和有機材料例如鋸木屑，椰子殼，玉米棒子和菸草梗的顆粒等。
非離子的和陰離子的乳化列可用作乳化劑和/或泡沫形成劑。例如聚氧乙烯-脂肪酸酯類，聚氧乙烯-脂肪醇醚類，例如烷芳基聚乙二醇醚類，烷基磺酸酯類，烷基硫酸酯類，芳基磺酸酯類以及白蛋白水解產物。分散劑包括，例如木質素亞硫酸鹽廢液和甲基纖維素。
在製劑中可以用粘合劑，例如羧甲基纖維素和以粉末，顆粒或乳液形式的天然和合成的多聚物，例如阿拉伯膠，聚乙烯基醇和聚乙烯醋酸酯。可以用著色劑例如無機染料，如氧化鐵，氧化鑽和普魯士藍；有機染料，如有機染料，如偶氯染料或金屬鈦菁染料；和用痕量營養劑，如鐵，猛，硼，銅，鈷，鋁和鋅的鹽等。
本發明的這些活性化合物可與其它活性化合物製成混合物存在於商品製劑中或從這些製劑製備的使用劑型中，所述其它的活性化合物包括但不限於殺蟲劑，合餌，殺菌劑，殺蟎劑，殺線，殺真菌劑，生長控制劑等。殺蟲劑包括，例如磷酸酯類，氨基甲酸酯類，除蟲菊酯類，氯化烴類，苯甲醯脲類，沙蠶毒素類以及由微生物產生的物質，如阿維菌素。
此外，本發明的這些活性化合物也可與增效劑製成一種混合物存在於它們的商品製劑中成從這些製劑製備的使用劑型中。增效劑是提高活性化合物作用的化合物，由於活性化合物本身有活性，也可不必加增效劑。
這些製劑通常含有佔所述殺蟲劑組合物0.001-99.99重量％，優選0.01-99.9重量％，更優選0.05-90重量％的本發明的活性化合物。從商品製劑製成使用劑型中的活性化合物的濃度可在廣闊的範圍內變動。使用劑型中的活性化合物的濃度可從0.0000001-100％(g/v)，最好在0.0001與1％之間。
實施例 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按照製造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則百分比和份數按重量計算。其中，r.t.代表室溫。
實施例14-(1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4，5-二氫-1H-咪唑烷-2-基)-1-(1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)咪唑烷-2-基)-1，4-二硝基-3-丁烯-2-醇(化合物13)的合成 以0.03mol的2-氯-5-氯甲基吡啶為起始原料，按照WO 2006056108A1和WO 2007101369A1所述的方法製備2-氯-5-(2-硝基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，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)。
4-(1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4，5-二氫-1H-咪唑烷-2-基)-1-(1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)咪唑烷-2-基)-1，4-二硝基-3-丁烯-2-醇的合成
將1.27g(0.005mol)的2-氯-5-(2-硝基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，30ml的無水乙腈，3ml 30％的乙二醛水溶液加入50ml的圓底燒瓶中，攪拌半個小時，然後加入催化量的濃鹽酸催化，繼續攪拌，TLC跟蹤反應至原料全部反應完全，然後抽濾得白色粉末狀固體。重結晶得到化合物13的純品，為白色粉末狀固體1.05g，產率約76％。
mp＝164.6-165.3℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ9.01(s，1H)，8.41(d，J＝2.0Hz，1H)，8.38(d，J＝2.0Hz，1H)，7.80-7.86(m，2H)，7.51-7.54(m，2H)，6.50(d，J＝7.2Hz，1H)，5.34(d，J＝15.2Hz，1H)，5.18(d，J＝15.2Hz，1H)，4.84(dd，J1＝2.4Hz，J2＝7.2Hz，1H)，4.77(d，J＝16.8Hz，1H)，4.67(d，J＝16.8Hz，1H)，3.98(d，J＝2.4Hz，1H)，3.86-3.95(m，2H)，3.61-3.80(m，5H)，3.40-3.47(m，1H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ162.7，158.7，148.3，148.2，148.0，147.7，138.1，137.7，130.9，130.2，123.1，123.0，102.5，101.4，81.4，53.8，52.6，49.4，48.8，46.4，41.2，41.0ppm；HRMS(ES+)計算值C22H23N8O535Cl2(M+H)+，549.1168；測得值，549.1178；計算值C22H23N8O535Cl37Cl(M+H)+，551.1139；測得值，551.1152；計算值C22H23N8O537Cl2(M+H)+，553.1109；測得值，553.1108。
實施例22-氯-5-((-2-(-4-(1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4，5-二氫-1H-咪唑烷-2-基)-2-甲氧基-1，4-二硝基-3-丁烯基)咪唑烷-1-基)甲基)吡啶(化合物14)的合成
將0.549g(0.001mol)的化合物1加入到50ml的圓底燒瓶中，再加入10ml的甲醇，50ml二氯甲烷和催化量的濃鹽酸，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62％。
mp＝151.6-153.1℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ9.03(s，1H)，8.38(d，J＝2.0Hz，1H)，8.36(d，J＝2.0Hz，1H)，7.81-7.85(m，2H)，7.49-7.51(m，2H)，6.50(d，J＝7.2Hz，1H)，5.35(d，J＝15.2Hz，1H)，5.19(d，J＝15.2Hz，1H)，4.80(d，J1＝7.2Hz，1H)，4.77(d，J＝16.8Hz，1H)，4.69(d，J＝16.8Hz，1H)，3.68(s，3H)，3.88-3.95(m，2H)，3.61-3.85(m，5H)，3.38-3.41(m，1H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ162.6，158.7，148.9，148.3，148.1，147.6，138.1，137.8，130.9，129.9，122.8，123.1，102.2，101.6，81.6，58.7，53.8，52.6，49.6，48.9，46.4，41.3，41.0ppm；HRMS(ES+)計算值C23H25N8O535Cl2(M+H)+，563.1325；測得值，563.1311.計算值C23H25N8O535Cl37Cl(M+H)+，565.1295。
實施例3N1，N7-二((6-氯吡啶-3-基)甲基)N1，N7-二乙基-N』1，N』7-二甲基-2，6-二硝基-2，5-庚二亞胺(化合物37)的合成 (1)N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)乙胺的合成
在帶有恆壓滴液漏鬥、溫度計的300mL三口圓底燒瓶中，加入65-70％乙胺水溶液(70g，1mol)，乙腈50mL，在冰浴下攪拌15分鐘，使溶液溫度穩定在0℃附近，在恆壓滴液漏鬥中加入6-氯-3-氯甲基吡啶(16.10g，0.10mol)的乙腈(25mL)溶液，控制滴加速度在3滴/分鐘，滴加時間在3.5小時，反應結束後，加水，二氯甲烷萃取，收集有機相，得油狀液體N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)乙胺14g，收率70％。GC-MSm/z(％)＝170([M]+，20)，155(80)，126(100)，114(10)，90(12)。
(2)N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)-N-乙基-1-硫甲基-2-硝基亞乙烯基胺的合成
在100毫升三口圓底燒瓶中，加入N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)乙胺(17.0g，0.1mol)，1，1-二硫甲基-2-硝基乙烯(15.0g，0.09mol)，無水乙醇(50mL)，回流。反應結束後，冷卻至室溫，減壓濃縮得到濃稠狀液體，柱層析分離得N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)-N-乙基-1-硫甲基-2-硝基亞乙烯基胺5.3g，收率18.5％。GC-MSm/z(％)＝242([M]+-46，53)，227(15)，213(100)，169(45)，155(28)，141(29)，126(91)，90(12)。
(3)N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)-N-乙基-N』-甲基-2-硝基亞乙烯基二胺的合成
向100mL單口圓底燒瓶中，加入N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)-N-乙基-1-硫甲基-2-硝基亞乙烯基胺(5g，0.017mol)，甲胺醇溶液(1.8g，0.017mol甲胺)，無水乙醇(30mL)，在冰浴下攪拌使溫度降至0℃，繼續反應直至結束。再減壓旋轉蒸去溶劑，濃縮得漿狀物，將此漿狀物用適量二氯甲烷溶解，以矽膠為填料，用二氯甲烷∶乙醇＝25∶1為展開劑進行柱分，收集產品，濃縮得到N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)-N-乙基-N』-甲基-2-硝基亞乙烯基二胺0.9g，收率19.1％。TLC二氯甲烷∶丙酮＝5∶1，Rf＝0.23.熔點78-80oC.(lit[67]79-81℃)GC-MSm/z(％)＝236([M]+-34，32)，207(49)，169(52)，126(49)，110(20)，90(16)，67(100).16.65 (4)N1，N7-二((6-氯吡啶-3-基)甲基)N1，N7-二乙基-N』1，N』7-二甲基-2，6-二硝基-2，5-庚二亞胺(化合物37)的合成
將1.35g(0.005mol)的N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)-N-乙基-N』-甲基-2-硝基亞乙烯基二胺，30ml的無水乙腈，0.72g(0.01mol)的丙二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為56％。
mp＝117.3-118.7℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ8.36(d，J＝2.4Hz，2H)，7.88(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，2H)，7.51(d，J＝8.4Hz，2H)，4.97(t，J＝2.8Hz，2H)，4.86(d，J＝15.2Hz，2H)，4.49(d，J＝15.2Hz，2H)，3.95-3.99(m，4H)，3.66-3.78(m，6H)，3.12-3.21(m，2H)，1.91-1.93(m，6H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ156.3，148.5，148.1，137.3，131.9，122.5，104.8，49.2，48.9，48.0，48.5，28.1，20.2ppm；HRMS(EI+)計算值C25H30N8O435Cl2(M+)，576.1767；測得值，576.1751。
實施例41，5-二(1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4，5-二氫-1H-咪唑烷-2-基)-1，5-二硝基-1，4-戊二烯(化合物39)的合成
將1.27g(0.005mol)的2-氯-5-(2-硝基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，30ml的無水乙腈，0.720g(0.01mol)的丙二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為52％。
mp＝136.5-137.8℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ8.34(d，J＝2.4Hz，2H)，7.82(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，2H)，7.47(d，J＝8.4Hz，2H)，4.96(t，J＝2.8Hz，2H)，4.81(d，J＝15.8Hz，2H)，4.44(d，J＝15.8Hz，2H)，3.92-3.97(m，4H)，3.65-3.72(m，2H)，3.49-3.56(m，2H)，1.92-1.93(m，2H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ155.3，147.9，147.8，138.0，130.9，122.7，104.8，50.2，48.9，48.5，48.5，28.1ppm；HRMS(ES+)計算值C23H23N8O435Cl2(M+H)+，545.1219；測得值，545.1201。計算值C23H23N8O435Cl37Cl(M+H)+，547.1190；測得值，547.1178.計算值C23H23N8O437Cl2(M+H)+，549.1160；測得值，549.1181。
實施例51，5-二(1-((2-氯噻唑-5-基)甲基)-4，5-二氫-1H-咪唑烷-2-基)-1，5-二硝基-1，4-戊二烯(化合物41)的合成 按照實施例1所述的方法，以0.03mol 2-氯-5-氯甲基噻唑代替2-氯-5-氯甲基吡啶作為起始原料製備1-((2-氯噻唑-5-基)甲基)-2-(硝基亞甲基)-1-咪唑烷，產率為56％；GC MS(m/s)226(24)，132(100)，77(9)。
1，5-二(1-((2-氯噻唑-5-基)甲基)-4，5-二氫-1H-咪唑烷-2-基)-1，5-二硝基-1，4-戊二烯的合成
將1.30g(0.005mol)的1-((2-氯噻唑-5-基)甲基)-2-(硝基亞甲基)-1-咪唑烷，30ml的無水乙腈，0.720g(0.01mol)的丙二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為44％。
mp＝138.6-139.9℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ7.63(s，1H)，4.98(t，J＝2.8Hz，2H)，4.85(d，J＝15.8Hz，2H)，4.43(d，J＝15.8Hz，2H)，3.96-3.99(m，4H)，3.67-3.71(m，2H)，3.51-3.56(m，2H)，1.95-1.97(m，2H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ157.6，149.3，138.3，105.8，50.6，48.9，48.4，48.1，29.1ppm；HRMS(ES+)計算值C19H19N8O4S235Cl2(M+H)+，557.0348；測得值，557.0363.計算值C19H19N8O4S235Cl37Cl(M+H)+，559.0318；測得值，559.0620。
實施例61，5-二(1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-1，4，5，6-四氫嘧啶-2-基)-1，5-二硝基-1，4-戊二烯(化合物43)的合成 以2.42g(0.015mol)的對氯吡啶為起始原料，按照WO 2006056108A1和WO2007101369A1所述的方法製備1-(6-氯-3-甲基吡啶基)-2-硝基亞甲基六氫嘧啶，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)，90(31)。
1，5-二(1-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4，5-二氫-1H-咪唑烷2-基)-1，5-二硝基-1，4-戊二烯的合成
將1.34g(0.005mol)的1-(6-氯-3-甲基吡啶基)-2-硝基亞甲基六氫嘧啶，30ml的無水乙腈，0.720g(0.01mol)的丙二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為55％。
mp＝133.7-134.9℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ8.32(d，J＝2.4Hz，2H)，7.81(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，2H)，7.49(d，J＝8.4Hz，2H)，4.93(t，J＝2.8Hz，2H)，4.78(d，J＝15.8Hz，2H)，4.40(d，J＝15.8Hz，2H)，3.91-3.96(m，4H)，3.63-3.71(m，2H)，3.49-3.53(m，2H)，2.32-2.37(m，2H)，1.92-1.93(m，2H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ155.6，148.3，147.9，138.0，130.7，122.7，105.1，50.2，48.8，48.5，48.1，36.2，28.0ppm；HRMS(ES+)計算值C25H27N8O435Cl2(M+H)+，572.1454；測得值，572.1468。計算值C25H27N8O435Cl37Cl(M+H)+，574.1425；測得值，574.1416。
實施例7N-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-N-乙基-2-甲基-4-硝基-8-氧雜-2-氮雜雙環[3，2，1]辛-3-烯-3-胺(化合物46)的合成
將1.35g(0.005mol)的N-(6-氯吡啶-3-亞甲基)-N-乙基-N』-甲基-2-硝基亞乙烯基二胺，30ml的無水乙腈，0.860g(0.01mol)的丁二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為40％。
mp＝125.3-125.7℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ8.72(s，1H)，8.27(d，J＝2.4Hz，1H)，7.75(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.58(d，J＝8.4Hz，1H)，5.25-5.30(s，2H)，4.41-4.50(m，2H)，2.96-3.26(m，2H)，2.86(s，3H)，2.36-2.41(m，2H)，1.81-1.5(m，4H)，1.16-1.26(m，3H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ158.5，154.4，151.6，150.8，148.1，139.3，137.1，107.8，89.5，65.8，49.8，46.9，40.6，21.9，20.3ppm；HRMS(EI+)計算值C15H21N4O335Cl(M+)，339.1224；測得值，339.1257。計算值C15H21N4O337Cl(M+)，341.1194；測得值，341.1213。
實施例89-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4-硝基-8-氧雜-10，11-二氫咪唑並[2，3-a]雙環[3，2，1]辛-3-烯(化合物52)的合成
將1.27g(0.005mol)的2-氯-5-(2-硝基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，30ml的無水乙腈，0.860g(0.01mol)的丁二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為71％。
mp＝149.0-150.0℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ8.35(d，J＝2.4Hz，1H)，7.81(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.51(d，J＝8.4Hz，1H)，5.36-5.39(s，2H)，5.00(d，J＝15.6Hz，1H)，4.68(d，J＝15.6Hz，1H)，3.57-3.73(m，4H)，1.94-2.04(m，4H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ155.6，149.7，149.6，139.7，132.6，124.5，109.6，87.0，75.1，51.2，50.3，46.6，31.9，31.7ppm；HRMS(ES+)計算值C14H16N4O335Cl(M+H)+，323.0911；測得值，323.0912。計算值C14H16N4O337Cl(M+H)+，325.0811；測得值，325.0895。計算值C14H15N4O335ClNa(M+Na)+，345.0730；測得值，345.0722。計算值C14H15N4O337ClNa(M+Na)++，347.0701；測得值，347.0692。
實施例99-((2-氯噻唑-5-基)甲基)-4-硝基-8-氧雜-10，11-二氫咪唑並[2，3-a]雙環[3，2，1]辛-3-烯(化合物53)的合成
將1.30g(0.005mol)的2-氯-5-(2-硝基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，30ml的無水乙腈，0.860g(0.01mol)的丁二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為63％。
mp＝151.7-152.1℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ7.65(s，1H)，5.33-5.37(s，2H)，5.01(d，J＝15.6Hz，1H)，4.69(d，J＝15.6Hz，1H)，3.52-3.70(m，4H)，1.90-2.01(m，4H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ155.2，149.6，139.1，124.5，110.6，87.1，75.6，51.3，50.6，46.9，31.9，31.2ppm；HRMS(ES+)計算值C12H15N4O3S35Cl(M+H)+，329.0475；測得值，329.0412.計算值C12H15N4O3S37Cl(M+H)+，331.0446；測得值，331.0423。
實施例109-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4-硝基-8-氧雜-10，11，12-三氫嘧啶並[2，3-a]雙環[3，2，1]辛-3-烯(化合物61)的合成
將1.34g(0.005mol)的1-(6-氯-3-甲基吡啶基)-2-硝基亞甲基六氫嘧啶，30ml的無水乙腈，0.860g(0.01mol)的丁二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為38％。
mp＝143.2-144.9℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ8.33(d，J＝2.4Hz，1H)，7.80(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.49(d，J＝8.4Hz，1H)，5.32-5.35(s，2H)，5.00(d，J＝15.6Hz，1H)，4.66(d，J＝15.6Hz，1H)，3.51-3.68(m，4H)，2.33-2.41(m，2H)，1.89-2.00(m，4H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ155.5，149.6，149.3，139.7，132.6，124.1，109.3，86.6，75.1，51.2，50.7，46.6，32.1，31.7，26.9ppm；HRMS(ES+)計算值C15H19N4O335Cl(M+H)+，337.1067；測得值，337.1015。計算值C15H19N4O337Cl(M+H)+，339.1038；測得值，339.0995。
實施例119-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4-氰基-8-氧雜-10，11-二氫咪唑並[2，3-a]雙環[3，2，1]辛-3-烯(化合物64)的合成
將1.17g(0.005mol)的2-氯-5-(2-氰基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，30ml的無水乙腈，0.860g(0.01mol)的丁二醛，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為66％。
mp＝125.1-126.8℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ8.34(d，J＝2.4Hz，1H)，7.82(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.55(d，J＝8.4Hz，1H)，5.33(s，1H)，5.25(s，1H)，5.00(d，J＝15.6Hz，1H)，4.78(d，J＝15.6Hz，1H)，3.56-3.78(m，4H)，1.91-2.00(m，4H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ153.6，149.0，148.6，139.7，132.3，121.5，99.6，87.3，75.7，51.3，50.2，46.6，31.5，29.7ppm；HRMS(ES+)計算值C15H16N4O35Cl(M+H)+，303.1013；測得值，303.0992。計算值C15H16N4O37Cl(M+H)+，305.0983；測得值，305.0957。
實施例1210-((6-氯吡啶-3-基)甲基)-4-硝基-9-氧雜-11，12-二氫咪唑並[2，3-a]雙環[3，3，1]壬-3-烯(化合物77)的合成
將1.27g(0.005mol)的2-氯-5-(2-硝基亞甲基-咪唑烷-1-基甲基)-吡啶，30ml的無水乙腈，3ml 25％戊二醛水溶液，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為86％。
mp＝174.7-175.4℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ8.38(dd，J1＝0.6Hz，J2＝2.4Hz，1H)，7.84(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.52(dd，J1＝0.6Hz，J2＝8.4Hz，1H)，5.12(s，1H)，5.04-5.05(m，1H)，4.97(d，J＝15.6Hz，1H)，4.71(d，J＝15.6Hz，1H)，3.62-3.74(m，4H)，1.66-1.81(m，4H)，1.51-1.55(m，1H)，1.32-1.44(m，1H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ156.6，149.7，149.6，139.7，132.9，124.5，105.8，81.7，68.9，51.7，50.0，46.3，28.8，27.2，14.8ppm；HRMS(EI+)計算值C15H17N4O335Cl(M+)，336.0989；測得值，336.0988。計算值C15H17N4O337Cl(M+)，338.0960；測得值，338.0968。
實施例1310-((四氫呋喃-3-基)甲基)-4-硝基-9-氧雜-11，12-二氫咪唑並[2，3-a]雙環[3，3，1]壬-3-烯(化合物80)的合成 按照實施例1所述的方法，以0.2mol 3-氯甲基四氫呋喃代替2-氯-5-氯甲基吡啶作為起始原料製備1-((四氫呋喃-3-基)甲基)-2-(-硝基亞甲基)-1-咪唑啉，產率為51％；GC MS(m/s)177(29)，99(100)，56(9)。
10-((四氫呋喃-3-基)甲基)-4-硝基-9-氧雜-11，12-二氫咪唑並[2，3-a]雙環[3，3，1]壬-3-烯
將1.065g(0.005mol)的1-((四氫呋喃-3-基)甲基)-2-(-硝基亞甲基)-1-咪唑啉，3ml 25％戊二醛水溶液，催化量的HCl置於50ml的圓底燒瓶中。常溫下攪拌，TLC跟蹤反應。待反應結束後，除去溶劑，柱層析分離得到淡黃色粉末狀純品，產率為36％。
mp＝115.3-116.9℃；1H NMR(400Mz，DMSO-d6)δ5.11(s，1H)，5.00-5.03(m，1H)，4.18(d，J＝3.2Hz，2H)，4.05-4.25(m，2H)，3.85-3.96(m，4H)，2.25(m，1H)，1.66-1.81(m，4H)，1.63-1.64(m，2H)，1.57-1.59(m，2H)，1.51-1.55(m，1H)，1.32-1.44(m，1H)ppm；13C NMR(100Mz，DMSO-d6)δ81.7，80.6，78.5，68.9，50.0，49.7，46.9，44.6，36.8，33.9，28.8，27.2，17.8，14.8ppm；HRMS(EI+)計算值C14H21N3O4(M+)，295.1532；測得值，295.1598。
實施例14本發明化合物的殺蟲活性測試 (1)對蚜蟲的殺蟲活性 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500ppm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500ppm的藥液中，5秒後取出，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，並根據公式計算死亡率(％)死亡率(％)＝(對照活蟲數-處理活蟲數)/對照活蟲數×100％。結果見下表1-4。
(2)對飛蝨的殺蟲活性 飛蝨屬於同翅目害蟲，具有刺吸口器，是一種常見的農作物害蟲。以褐飛蝨(Nilaparvata lugens)為測試對象，採用噴霧法測試。
操作過程將待測化合物以丙酮為溶劑準確配製成500、250、100、50、25、12.5、6.25、3.13、1.57、0.79ppm溶液，並以丙酮水溶液處理作空白對照。每個處理重複3杯(即重複3次)。用小型手動噴霧器每杯均勻噴霧2ml。施藥前6小時每盆接稻飛蝨10頭。先後共進行了3批次試驗。處理24小時後，統計試蟲的死亡蟲數，並計算死亡率(％)(公式同上)。結果見下表1-4。
(3)對粘蟲的殺蟲活性 採用浸葉飼餵法。將待測化合物以丙酮為溶劑準確配製成500、250、100、50、25、12.5、6.25、3.13、1.57ppm溶液，並以丙酮水溶液處理作空白對照。將新鮮的玉米葉片在溶液中浸漬3秒，然後在室溫下涼幹，供試蟲取食，24h後檢查並計算試蟲的死亡率(％，公式同上)，每處理使用10試蟲，設3次重複。。結果見表1-4。
(4)對小菜蛾的殺蟲活性 採用浸葉飼餵法。將新鮮的捲心菜葉片在上述溶液中浸漬3秒，然後在室溫下涼幹，供試蟲取食，24小時後檢查並計算試蟲的死亡率(％，公式同上)，每處理使用10試蟲，設3次重複。以清水處理作空白對照。結果見下表1-4。
表1式(A)化合物的殺蟲活性
表2式(B)化合物的殺蟲活性
表3式(C)化合物的殺蟲活性
表4式(D)化合物的殺蟲活性
實施例15含有本發明化合物的殺蟲劑組合物的製備 (a)油狀懸浮液 按比例準備以下組分25％(重量百分比，下同)化合物1-73中任一種化合物；5％聚氧乙烯山梨醇六油酸酯；70％高級脂肪族烴油。將各組分在沙磨中一起研磨，直到固體顆粒降至約5微米以下為止。所得的粘稠懸浮液可直接使用，但也可在水中乳化後使用。
(b)水懸浮液 按比例準備以下組分25％化合物1-73中任一種化合物；3％水合矽鎂土(hydrate attapulgit)；10％木質素磺酸鈣；0.5％磷酸二氫鈉；61.5％水。將各組分在球磨機中一起研磨，直到固體顆粒降至約10微米以下為止。該水懸浮液可直接使用。
(c)餌劑 按比例準備以下組分0.1-10％化合物1-73中任一種化合物；80％小麥麵粉；19.9-10％糖蜜。將這些組分完全混合，按需要形成餌形狀。可食用餌可以分散到衛生害蟲所侵染的場所，例如家居或工業場所，諸如廚房、醫院或商店或戶外區域，以通過口服攝入來防治害蟲。
本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
權利要求
1.具有式(A)、(B)、(C)或(D)所示結構的化合物、或者所述化合物的光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽
式中
R1為含氮、氧和/或硫的五元或六元雜環基，滷代的含氮、氧和/或硫的五元或六元雜環基，或者取代或未取代的苯基，其中，所述取代基為選自下組中的一個或多個滷素，C1-4滷代烷基或C1-4氯代烷氧基；
R2為H，C1-C8飽和或不飽和烷基，滷代的C1-8飽和或不飽和烷基，-CH2CH2OCH2CH3，-CH2CH2OCH3，C1-8飽和或不飽和烷氧基，苯基，苄基，C1-4烷基-羰基或C1-4烷基-磺醯基；
R3和R4各自獨立地為H，C1-6烷基，烯丙基，苄基，C1-4烷氧基-C1-4烷基，C1-4烷氧基-羰基，苯氧羰基，C2-6炔基-羰基，C2-3烯基-羰基，C3-6環烷基-羰基，苯甲醯基，或者被一個或多個選自滷原子、C1-4烷基、C1-4滷代烷基、C1-4烷氧基和C1-4烷基-羰基的取代基所取代的苯甲醯基，呋喃羰基或N，N-二甲基羰基，或者R3和R4共同構成-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-或-CH2-XR-CH2-，式中X為雜原子，R為雜原子上的取代基，選自H，C1-6烷基，烯丙基，苄基，苯基，C1-4烷氧基-C1-4烷基，C1-4烷氧基-羰基，苯氧羰基，C2-6炔基-羰基，C2-3烯基-羰基，C3-6環烷基-羰基，苯甲醯基，或者被一個或多個選自滷原子、C1-4滷代烷基、C1-8飽和或不飽和烷基或烷氧基和C1-4烷基-羰基的取代基所取代的苯甲醯基，呋喃羰基或N，N-二甲基羰基；
R5，R6，R7，R8和R9為H，飽和或不飽和C1-4烷基，滷素，C1-8飽和或不飽和烷氧基，滷代C1-4飽和或不飽和烷氧基，C1-4烷基-羰基，C1-8烷基-酯基，C1-4烷基-磺酸酯基，苯基或苄基；
Y為硝基，氰基，三氟甲基，三氟乙醯基或三氟甲磺醯基。
2.如權利要求1所述的化合物、或者所述化合物的光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽，其特徵在於，R1選自吡啶基、噻唑基、嘧啶基、四氫呋喃基、噁唑基或其滷代物。
3.如權利要求1所述的化合物、或者所述化合物的光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽，其特徵在於，R2為H，C1-4飽和或不飽和烷基，滷代的C1-C4飽和或不飽和烷基，C1-4烷基-羰基，取代或未取代的苄基，其中，所述取代基為選自下組中的一個或多個滷素，C1-4滷代烷基或C1-4氯代烷氧基。
4.如權利要求1所述的化合物、或者所述化合物的光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽，其特徵在於，R3和R4為氫或C1-6烷基，或者R3和R4共同構成-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-。
5.如權利要求1所述的化合物、或者所述化合物的光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽，其特徵在於，R5，R6，R7，R8和R9為H，飽和或不飽和C1-2烴基，滷素，C1-4飽和或不飽和烷氧基，滷代C1-2飽和或不飽和烷氧基，C1-4烷基-酯基(RCOO-)，C1-2烷基-磺醯酯基或三氟甲磺醯酯。
6.如權利要求1所述的化合物、或者所述化合物的光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽，其特徵在於，Y為硝基或氰基。
7.一種農用組合物，它包含
(a)0.001-99.99重量％的權利要求1-6中任一項所述的化合物、其光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽、或者它們的組合；以及
(b)農藥學上可接受的載體和/或賦形劑。
8.權利要求7所述的農用組合物的用途，其特徵在於，用於殺滅或預防農業害蟲、衛生害蟲和危害動物健康的害蟲；或用作用於殺滅或預防農業害蟲、衛生害蟲和危害動物健康的殺蟲劑組合物。
9.權利要求1-6中任一項所述的化合物、其光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽的製備方法，所述方法包括步驟
在催化量酸的存在下，於0-60℃下，使式(a)化合物與式(b)、(c)或(d)化合物反應，從而製得具有式(A)、(B)、(C)或(D)的化合物，式中R2為氫，
式中，R1、R3、R4、R5、R6，R7，R8，R9和Y如權利要求1中所定義，n為0或1。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述方法包括步驟
在乙腈中，於催化量的酸存在下，於20-30℃下，進行如下反應2-24小時，從而獲得式(A)的化合物，式中R2為氫
在乙腈中，於催化量的酸存在下，於20-30℃下，進行如下反應2-24小時，從而獲得式(B)的化合物
在乙腈中，於催化量的酸存在下，於10-50℃下，進行如下反應2-24小時，從而獲得式(C)的化合物
在乙腈中，於催化量的酸存在下，於10-50℃下，進行如下反應2-24小時，從而獲得式(D)的化合物
全文摘要
本發明涉及二醛構建的具有殺蟲活性的含氮或氧雜環化合物的製備及用途，提供了具有式(A)、(B)、(C)或(D)所示結構的化合物、或者所述化合物的光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽本發明還涉及包含上述化合物、或者其光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽的農用組合物，所述農用組合物的用途，以及上述化合物、或者其光學異構體、順反異構體或農藥學上可接受的鹽的製備方法。所述化合物及其衍生物對同翅目、鱗翅目等農林業害蟲，例如蚜蟲、飛蝨、粉蝨、葉蟬、薊馬、棉鈴蟲、菜青蟲、小菜蛾、斜紋夜蛾、粘蟲等具有高的殺蟲活性。
文檔編號A01N43/78GK101747320SQ20081020735
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者李忠, 錢旭紅, 邵旭升, 徐曉勇, 陶黎明, 宋恭華 申請人:華東理工大學