CN1061212C - 一种含光学活性化合物的杀虫、杀螨剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含光学活性化合物的杀虫、杀螨剂及其制备方法。它们能提高化合物的利用率，减少对生态环境的污染，有益广泛使用。
Description
本发明属除虫菊酯类农药及其合成。
中国专利公开号CN106381曾报道了具有通式[I]的新化合物，该化合物具有较高的杀虫、杀螨活性。
化合物[I]的通用名为Flubrocythrinate，其化学名为α-氰基-3(4-溴苯氧苄基)-2-(4-二氟甲氧基苯基)-3-甲基丁酸酯。
化合物[I]的结构中存在二个手性碳原子，应具有下列四种光学异构体：1、右旋(S)-α-氰基-3(4-溴苯氧基苄基)-(S )-2-(4-二氟甲氧基苯基)-3-甲基丁酸酯[Ia]：2、右旋(R)-α-氰基-3(4-溴苯氧基苄基)-(S)-2-(4-二氟甲氧基苯基)-3-甲基丁酸酯[Ib]：
3、左旋(S)-α-氰基-3(4-溴苯氧基苄基)-(R)-2-(4-二氟甲氧基苯基)-3-甲基丁酸酯[Ic]：
4、左旋(R)-α-氰基-3(4-溴苯氧基苄基)-(R)-2-(4-二氟甲氧基苯基)-3-甲基丁酸酯[Id]：
在实际应用中，上述光学异构体对害虫的毒力大小差异很大，其中的化合物[Ia]活力最强。因此，若采用化合物[I]的混旋体作为活性成分制成杀虫杀螨剂，不仅使用量大，并增加了对环境的污染。
本发明的目的在于通过化学拆分方法分离化合物[I]的光学异构体，选择有显著活性的SS构型化合物[Ia]，制成高效杀虫、杀螨剂，或通过差向异构制成α体即为消旋的化合物[I]，其为SS构型化合物[Ia]与RS构型化合物[Ic]的消旋体。(见下式α体)
本发明公开了化合物[I]的四种光学活性异构体化合物，以及用这些光学活性异构体及它们的混合体作为活性成分与药用载体如烷烃、脂肪烃、芳香烃等溶剂及阴离子型、阳离子型或非离子型的乳化剂等，按任意比例制成的杀虫、杀螨剂。它们对如棉红蜘蛛、山楂红蜘蛛等螨类，菜蚜、麦蚜、萝卜蚜等蚜虫类及棉蛉虫、红蛉虫、小菜蛾等鳞翅目害虫均有高效，并对其他钻蛀性害虫如桃小食心虫等均有良好的杀灭效果。可用于棉花、蔬菜、果树以及其他经济作物中的害虫杀灭。1、对棉红蜘蛛的室内毒力测试：(1)操作方法：
用粘胶法，取健康雌成螨，小心将其背部粘在暖片上的透明胶纸上，每片40头，每一浓度3片，每种药5个浓度重复三次，将粘上螨的玻片在双筒解剖镜下检查，剔除不活跃的个体，记下合格头数后将玻片置于一定浓度的农药水溶液中浸渍5秒钟取出，用吸水纸吸去多余药液，放入加一湿棉球的培养皿内，将培养皿置于28℃恒温箱中，48小时后，在双筒解剖镜下检查螨死亡数，死亡判断标准：用拨针转触螨体，完全不动者为死亡。(2)实验结果：
表一不同活性体 LC50(PPM) LC90(PPM) 时间Ia 4 52 24小时α一体 10 110 24化合物(I) 19 232 24Ib 12 130 24Ic 220 2580 24β-体 180 2100 24Id 1200 8000 242、对小麦蚜虫的室内毒力测试：(I)操作方法
用点滴法，将三龄幼虫在快速电子天平上称重8-18mg／头后，用点滴量为0．083μl的微量点滴器蘸取一定浓度农药丙酮液，滴加在试虫前胸背板处，后移入装有人工饲料的指形管中，每管一头，每一浓度30管，每一药5个浓度，重复3次。置27℃恒温箱内恢复48小时检查死亡情况，死亡判断标准：试虫完全不能动者为死亡。(2)实验结果：
表二
不同光学活性体 LD50(μg／虫)
Ia 0．0001783
α-体 0．0003712
化合物I 0．0007247
Ib 0．0003850
Ic 0．009252
β-体 0．008430
Id 0．05047从上述表一、表二的结果可以看到，化合物[Ia]对棉红蜘蛛的毒力是化合物[I]的4．46倍，对小麦蚜虫的毒力是化合物[I]的4．06倍。α-体和化合物[Ib]对棉红蜘蛛的毒力分别是化合物[I]的2．11倍和1．78倍，对小麦蚜虫的毒力分别是化合物[I]的1．95倍和1．88倍。因而，用于农田防治害虫，以化合物[Ia]的药效最佳用量最小；α-体和化合物[Ib]其次。
本发明的另-目的是公开了化合物[I]的几种光学活性异构体以及它们混合体的杀虫、杀螨剂的制备方法。
本发明的制备方法包括下列步骤：
反应式 一：制备右旋化合物[Ia]：
1、制备S-构型二氟菊酸：
将二氟菊酸加1-5倍量的溶剂，该溶剂可以为脂肪醇或为芳烃、酮、卤代烃、醚、酯、脂肪烃等有机溶剂，溶解后，加入1-3克分子量的拆分剂，该拆分剂可以为甲基氯霉胺、奎宁、取代的α-胺基乙苯等光学活性有机碱；然后进行搅拌，在-50-200℃，最好为0℃-溶剂的回流温度下反应0．1-100小时，最好为1-10小时。反应后冷却，过滤，除去滤液，固体加入0．1％-饱和浓度、最好为5％-20％的盐酸中，在0-100℃、最好为20-50℃的温度下搅拌加热0．2-1小时，然后冷却到室温。用有机溶剂如芳烃、卤代烃、脂肪烃、醚、酮、酯类进行萃取，萃取液蒸馏除去溶剂后即得S-构型二氟菊酸。
2、制备S-构型二氟酰氯：
将S-构型二氟菊酸投入1-3克分子量的二氯亚砜或通入光气，在10℃-溶剂的回流温度下反应0．1-100小时，最好为1-5小时，反应后蒸去未反应的二氯亚砜或光气，即得S-构型二氟酰氯。
3、制备化合物Ia和Ib的混合物：
将S-构型二氟酰氯投入到等克分子量的溴代醚醛、1-3克分子比的NaCN水溶液及1-5倍量的有机溶剂如芳烃、脂烃、醚组成的混合物中，在-20℃-回流温度、最好为-5℃-40℃的温度下反应0．1-100小时，最好为0．5-10小时，反应后用如芳烃、脂烃、醚、酯、卤代烃等类的溶剂萃取，萃取液蒸馏除去溶剂后即得Ia和Ib的混合物。
4、制备右旋化合物Ia：
将Ia和Ib的混合物溶于1-5倍量溶剂如低级醇、脂肪烃、酮中，加入0．01-3克分子碱如三乙胺、二甲苯胺等有机叔胺或吡啶等有机碱及碳酸钠、碳酸氢钠等无机碱中，在-40℃-50℃、最好为-10℃-10℃的温度下反应1-100小时，最好为3-15小时，反应后放置，析出结晶，过滤后即得Ia。二、制备α体：
将化合物[I]加入0．01-3克分子量的碱与醇的混合液中，该类碱为三乙胺、吡啶等有机胺及碳酸钠、碳酸氢钠等无机碱，醇为甲醇、乙醇、异丙醇等低级醇。溶解后，在-40℃-回流温度，最好为-10℃-10℃的温度下，搅拌反应1-100小时，最好为5-20小时，反应后放置，析出结晶，过滤后即得α体。三、制备含化合物Ia或α体作活性成份的杀虫、杀螨剂乳油：
将化合物Ia或α体以重量比为0．1-99．9％与99．9-0．1％的溶剂如烷烃、芳香烃、脂肪烃等搅拌溶解后，及乳化剂、如阴离子乳化剂、阳离子乳化剂或非离子型乳化剂等混匀，在0℃-100℃，最好为20℃-60℃的温度下搅拌0．5-2小时，即得含化合物Ia或α体0．1-99．9％的乳油。
本发明的杀虫杀螨剂制备工艺简单，宜于工业化生产，提高利用率，化合物[I]外消旋体作为杀虫剂的污染减少，能广泛应用于农作物杀灭害虫，有益于农业发展，减少生态环境的污染，能推广使用。
实施例实例一、制备S构型二氟菊酸
将50克(0．2克分子)二氟菊酸溶解于150克乙醇中，加入拆分剂甲基氯霉胺0．2克分子搅拌，加热回流8小时，冷却、过滤，将固体投入73克10％的盐酸中，在30℃温度下加热搅拌2小时，然后冷却到室温，加入苯溶剂萃取2-3次，蒸去苯溶剂，即得右旋的(S)构型二氟菊酸42克。实例二、制备S构型二氟菊酸
将50克二氟菊酸溶解于150克乙醇中，加入拆分剂甲基氯霉胺0．24克分子加热搅拌，回流1．5小时，冷却、过滤，将得到的固体投入73克10％的盐酸中，在30℃温度下加热搅拌2小时，然后冷却到室温，加入苯溶剂萃取2-3次，蒸去苯溶剂，即得右旋的(S)构型二氟菊酸42．5克。实例三、制备S构型二氟菊酸
将50克二氟菊酸溶解于130克甲苯中，加入拆分剂甲基氯霉胺0．22克分子加热搅拌，回流6小时，冷却、过滤，将得到的固体投入73克10％的盐酸中，在30℃温度下加热搅拌2小时，然后冷却到室温，加入苯溶剂萃取2-3次，蒸去苯溶剂，即得右旋的(S)构型二氟菊酸43克。实例四、制备S构型二氟菊酸
将50克二氟菊酸溶解于130克甲苯中，加入拆分剂甲基氯霉胺0．24克分子加热搅拌，回流6小时，冷却、过滤，将得到的固体投入48．7克15％的盐酸中，在40℃温度下加热搅拌2小时，然后冷却到室温，加入苯溶剂萃取2-3次，蒸去苯溶剂，即得右旋的(S)构型二氟菊酸43．5克。实例五、制备S构型二氟菊酸
将50克二氟菊酸溶解于130克甲苯中，加入拆分剂奎宁0．24克分子加热搅拌，回流6小时，冷却、过滤，将得到的固体投入49克15％的盐酸中，在40℃温度下加热搅拌2小时，然后冷却到室温，加入苯溶剂萃取2-3次，蒸去苯溶剂，即得右旋的(S)构型二氟菊酸42克。实例六、制备(S)二氟酰氯
将得到的(S)二氟菊酸42克(0．17克分子)投入32．8克(0．275克分子)二氯亚砜中，搅拌加热到回流、回流4小时，蒸去未反应的二氯亚砜，即得(S)二氟酰氯43克。实例七、制备(S)二氟酰氯
将得到的(S)二氟菊酸42克投入32．8克二氯亚砜中，搅拌加热到回流、回流1小时，蒸去未反应的二氯亚砜，即得(S)二氟酰氯41克。实例八、制备(S)二氟酰氯
将得到的(S)二氟菊酸42克投入32．8克二氯亚砜中，搅拌加热到回流、反应2小时，蒸去未反应的二氯亚砜，即得(S)二氟酰氯42．5克。实例九、制备(S)二氟酰氯
将得到的(S)二氟菊酸42克投入32．8克二氯亚砜中，搅拌加热到回流、反应8小时，蒸去未反应的二氯亚砜，即得(S)二氟酰氯42．5克。实例十、制备光学活性右旋化合物Ia和Ib混合体
将(S)二氟酰氯43克(0．16克分子)投入到45克(0．16克分子)溴代醚醛，25克NaCN水溶液及32ml乙醚的混合物中，加热搅拌，回流6小时，冷却至室温，用苯萃取约2-3次，蒸去苯，得Ia、Ib混合物78克。实例十一、制备光学活性右旋化合物Ia和Ib混合体
将(S)二氟酰氯43克投入到45克溴代醚醛，25克NaCN水溶液及35ml甲苯的混合物中，加热搅拌，回流6小时，冷却至室温，用苯进行萃取约2-3次，蒸去苯，得Ia、Ib混合物76克。实例十二、制备光学活性右旋化合物Ia和Ib混合体
将(S)二氟酰氯43克投入到45克溴代醚醛，25克NaCN水溶液及130ml乙醚的混合物中，加热搅拌，回流1小时，冷却至室温，用苯进行萃取2-3次，蒸去苯，得Ia、Ib混合物75克。实例十三、制备光学活性右旋化合物Ia和Ib混合体
将(S)二氟酰氯43克投入到45克溴代醚醛，25克NaCN水溶液及130ml乙醚的混合物中，加热搅拌，回流12小时，冷却至室温，用苯萃取约2-3次，蒸去苯，得Ia、Ib混合物78克。例十四、光学活性右旋化合物Ia的制备
将混和物Ia、Ib 78克溶于含有三乙胺15．6克和乙醇140．4克的溶剂中，在0℃搅拌溶解，反应5小时，然后投入Ia晶种即析出结晶，过滤、干燥得Ia 65．5克。
例十五、光学活性右旋化合物Ia的制备
将混和物Ia、Ib 78克溶于含有三乙胺15．6克和乙醇140．4克的溶剂中，在5℃温度下搅拌溶解，反应5小时，然后投入Ia晶种即析出结晶，过滤、干燥得Ia 66克。
δppm、0．71(3H)、1．01(3H)、2．32(1H)、3，23(1H)、6．28(1H)
6．85～7．46(13H)例十六、光学活性右旋化合物Ia的制备
将混和物Ia、Ib 78克溶于含有三乙胺15．6克和乙醇140．4克的溶剂中，在20℃温度下搅拌溶解，反应5小时，然后缓缓冷却到2℃，投入Ia晶种即析出结晶，过滤、干燥得Ia 64克。
IR 1702 1250
δppm 0．71 1．01 6．28
MS 119 157例十七、光学活性右旋化合物Ia的制备
将混和物Ia、Ib 78克溶于含有三乙胺15．6克和乙醇140．4克的溶剂中，在10℃温度下搅拌溶解，反应10小时，然后缓缓冷却到2℃，投入Ia晶种即析出结晶，过滤、干燥得Ia 65．5克。
IR 1702 2250
NMR 1．01 2．32 6．28
MS 531 529 286 288例十八、光学括性右旋化合物Ia的制备
将混和物Ia、Ib 78克溶于合有三乙胺15．6克和乙醇140．4克的溶剂中，在10℃温度下搅拌溶解，反应20小时，然后缓缓冷却到2℃，投入Ia晶种即析出结晶，过滤、干燥得Ia 65克。
IR 2250 788 500
NMR 6．28 6．85～7．46
MS 531 529 303 305例十九、光学活性右旋化合物Ia的制备
将混和物Ia、Ib 78克溶于含有丙酮9克和吡啶280克的溶剂中，在10℃温度下搅拌溶解，反应10小时，然后缓缓冷却到2℃，投入Ia晶种即析出结晶，过滤、干燥得Ia 63克。
IR 830 500
NMR 0．71 2．32 6．85～7．46
MS 286 288 259 261例二十、消旋高效体α-体的制备
将5克三乙胺和45克乙醇混合，在搅拌情况下加入化合物[I]25克使全部溶解，在10℃下反应6小时，然后慢慢冷却到8℃，投入α-体晶种，析出结晶，过滤、干燥得α-体19克。
IR 830
788
500例二十一、消旋高效体α-体的制备
将5克三乙胺和45克乙醇混合，在搅拌情况下加入化合物[I]25克使全部溶解，在10℃下反应15小时，然后慢慢冷却到8℃，投入α-体晶种，析出结晶，过滤、干燥得α-体20克。
δppm 0．71(3H) 1．01(3H)6．85～7．46(13H)例二十二、消旋高效体α-体的制备
将5克三乙胺和45克乙醇混合，在搅拌情况下加入化合物[I]25克使全部溶解，在10℃下反应20小时，然后慢慢冷却到8℃，投入α-体晶种，析出结晶，过滤、干燥得α-体20．5克。
IR 1702 1250 2250 830 788 500例二十三、消旋高效体α-体的制备
将5克三乙胺和45克乙醇混合，在搅拌情况下加入化合物[I]25克使全部溶解，在10℃下反应4小时，然后慢慢冷却到8℃，投入α-体晶种，析出结晶，过滤、干燥得α-体17克。
IR 788 500
NMR 6．28 6．85～7．46
MS 286 288 259 261例二十四、消旋高效体α-体的制备
将4克吡啶和50克异丙醇混合，在搅拌情况下加入化合物[I]25克使全部溶解，在10℃下反应6小时，然后慢慢冷却到8℃，投入α-体晶种，析出结晶，过滤、干燥得α-体17．5克。
IR 1250 2250 1702
NMR 2．32 3．23 6．28
NS 531 529 119 157例二十五、Ia乳油配制
将Ia 6．25克、8克乙醇胺及85．75克甲苯投入反应器内搅拌，升温至50℃，搅拌1小时，即得6．25％的Ia乳油。例二十六、Ia乳油配制
将Ia 25克、15克乙醇胺及60克二甲苯投入反应器内搅拌，升温至40℃，搅拌2小时，即得25％的Ia乳油。例二十七α-体乳油配制
将α-体62．5克，20克甲基苯磺酸盐及17．5克乙醇投入反应器内，搅拌、升温至50℃，搅拌2小时，即得62．5％的α-体乳油。例二十八、α-体乳油配制
将α-体12．5克，10克乙基苯酚聚乙烯醚及77．5克环己烷，投入反应器内，搅拌、升温至30℃、搅拌1小时，即得12．5％的α-体乳油。
Claims (3)
1、一种含光学活性化合物的杀虫、杀螨剂，其特征在于该杀虫、杀螨剂是由具有式Ia化合物作为活性成份与药用载体以重量比活性成份为0．1～99．9％和载体为99．9～0．1％按任意比例制成100％的组成。
2、根据权利要求1所述的一种含光学活性化合物的杀虫、杀螨剂，其特征在于其中所述的药用载体为烷烃、脂肪烃、芳香烃类溶剂及阴离子型、阳离子型或非离子型的乳化剂。
3、一种权利要求1所述的一种含光学活性化合物的杀虫、杀螨剂的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：(1)制备右旋化合物[Ia]：
I制备S-构型二氟菊酸
将二氟菊酸加1-5倍量的溶剂，该溶剂为脂肪醇或芳烃、酮、卤代烃、醚、酯或脂肪烃有机溶剂，溶解后，加入1-3克分子量的拆分剂，该拆分剂为甲基氯霉胺、奎宁或取代的α-胺基乙苯光学活性有机碱；然后进行搅拌，在-50-200℃溶剂回流温度下反应0．1-100小时，反应后冷却，过滤，除去滤液，固体加入0．1％至饱和浓度的盐酸中，在0-100℃的温度下搅拌加热0．2-1小时，然后冷却到室温，用芳烃、卤代烃、脂肪烃、醚、酮或酯类有机溶剂进行萃取，萃取液蒸馏除去溶剂后即得S-构型二氟菊酸；
II制备S-构型二氟酰氯
将S-构型二氟菊酸投入1-3克分子量的二氯亚砜或通入光气，在10℃-溶剂的回流温度下反应0．1-100小时，反应后蒸去未反应的二氯亚砜或光气即得S-构型二氟酰氯；
III制备化合物Ia和Ib的混合物：
将S-构型二氟酰氯投入到等克分子量的溴代醚醛、1-3克分子比的NaCN水溶液及1-5倍量的有机溶剂如芳烃、脂烃、醚组成的混合物中，在-20℃-回流温度下反应0．1-100小时，反应后用芳烃、脂烃、醚、酯或卤代烃类的溶剂萃取，萃取液蒸馏除去溶剂后即得Ia和Ib的混合物；
IV制备右旋化合物Ia：
将Ia和Ib的混合物溶于1-5倍量的溶剂低级醇、脂肪烃或酮中，加入0．01-3克分子碱三乙胺或二甲苯胺有机叔胺或吡啶有机碱及碳酸钠或碳酸氢钠无机碱中，在-40℃-50℃的温度下反应1-100小时，反应后放置，析出结晶，过滤后即得Ia；(2)制备含化合物Ia作活性成份的杀虫、杀螨剂乳油：
将化合物Ia以重量比为0．1-99．9％与99．9-0．1％的烷烃、芳香烃或脂肪烃溶剂搅拌溶解后，用乳化剂、阴离子乳化剂、阳离子乳化剂或非离子型乳化剂混匀，在0℃-100℃的温度下搅拌0．5-2小时，即得含化合物Ia或α体0．1-99．9％的乳油。
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