CN116803974A - 一种氘代双酰胺杀虫剂、其制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氘代双酰胺杀虫剂，属于杀虫剂技术领域；本发明的氘代双酰胺杀虫剂具有如化合物(1)所述的化学结构，本发明还公开了上述杀虫剂的制备方法以及应用；本发明以溴虫氟苯双酰胺为先导化合物，对其特殊位置进行氘代化，实现了对溴虫氟苯双酰胺杀虫效果的显著提升，能够广泛用于鳞翅目、鞘翅目、缨翅目害虫，以及白蚁和蚊蝇的杀灭，解决了现有农药的抗药性及持效性问题。

Description

一种氘代双酰胺杀虫剂、其制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及杀虫剂领域，尤其涉及一种氘代双酰胺杀虫剂、其制备方法及其应用。

背景技术

溴虫氟苯双酰胺(broflanilide)是一种全新的双酰胺类杀虫剂，属于γ-氨基丁酸(GABA)门控氯离子通道负变构调节剂，目前主要用于防治鳞翅目和鞘翅目害虫，对白蚁和蚊蝇等也有较好的杀虫活性。

其中，甜菜夜蛾(Spodoptera exigua(Hübner,1808))，又名贪夜蛾，白菜褐夜蛾，玉米夜蛾，属鳞翅目，夜蛾科。具有分布范围广、寄主多、迁飞扩散能力强、喜温、耐高温等特性。该虫属多食性昆虫，己知寄主达170种，涉及35科108属，主要危害蔬菜、棉花、烟草、玉米、花生、甜菜、花卉等植物。甜菜夜蛾羽化后即可交配，雌蛾一生平均交配2次左右，最多的可达5～6次。交配后即可迅速产卵，因而产卵前期比较短，一般在2天左右。在菊花、番茄等温室作物上，甜菜夜蛾的卵大多数产在土表以上10cm的植株叶片背面；在菊花上，幼嫩植株上的卵多于衰老植株上的卵。甜菜夜蛾幼虫一般为五龄，少数幼虫有六龄。甜菜夜蛾一龄幼虫具正趋光性，二龄幼虫有弱负趋光性，三、四龄幼虫分布不受光强度的影响，而五龄幼虫有强的负趋光性。甜菜夜蛾初孵幼虫主要群集结网危害，三龄后分散，幼虫取食多在夜间，四龄后食量大增，四～五龄幼虫食量约占幼虫全期食量的80～90％，是危害暴食期，也可在土表化蛹。

目前的防治主甜菜夜蛾要以化学防治为主，以往常用农药有12％甲维盐.虫螨腈，15％唑虫酰胺，5.7％甲维盐，随着使用的时间渐长，上述农药防效明显下降。现在主要以100克/L溴虫氟苯双酰胺悬浮剂为主要防治药剂，防效在一定程度上有所提高，但市场仍然需要更高效的替代型杀虫剂来解决甜菜夜蛾抗药性问题。

小菜蛾(Plutella xylostella(Linnaeus))属鳞翅目菜蛾科，年发生代数因地而异，一般在5月至6月和8月下旬至9月上旬出现春秋两次为害高峰，一般春季重于秋季。该虫在冀西北一年发生3-4代，以蛹越冬，来年4月份田间发现越冬代成虫。第一代幼虫于5月上旬出现，至6月上旬幼虫老熟。此代主要在甘蓝等十字花科蔬菜上生活。以后世代重叠，虫态混杂。北方于4～6月及8～9月出现两个为害盛期，以春季为主。小菜蛾食性专一，以十字花科蔬菜为主，属于常发性和大发生性害虫。小菜蛾对常用农药已产生较高的抗药性，药剂选择范围比较窄，是当前生产上化学杀虫剂防治困难的典型害虫之一。在高发期，农民通常采用提高施药浓度、F增加使用次数、使用高毒农药等方法来防治，结果既大量杀伤了天敌，破坏了菜园的生态平衡，造成害虫猖獗。

目前的防治小菜蛾要以化学防治为主，以往常用农药有12％甲维盐.虫螨腈，5％虱螨脲乳油，9.1％甲维盐乳油，20％虫螨腈。防治效果明显下降，目前亟需替代型杀虫剂来解决小菜蛾抗药性问题。

黄曲条跳甲(Phyllotreta striolata(Fabricius))属鞘翅目、叶甲科，别名菜蚤子、土跳蚤、黄跳蚤、狗虱虫、黄曲条菜跳甲、黄跳甲等，为世界性害虫。我国各地均有发生，以南方各省(自治区)受害严重。此虫主要食害甘蓝、花椰菜、白菜、萝卜、芥菜、油菜、芜菁等十字花科蔬菜，但也食害果类、瓜类、豆类等蔬菜。

目前的防治黄曲条跳甲主要以化学防治为主，以往常用农药有呋虫胺、哒螨灵、啶虫脒、杀虫双等，防治效果明显下降，目前亟需替代型杀虫剂来解决黄曲条跳甲抗药性问题。

棕榈蓟马(Thrips palmi Karny)属缨翅目、蓟马科，是瓜类、花卉类、茄果类和豆类等蔬菜主要害虫，该虫以成虫和若虫锉破寄主的嫩梢、嫩叶、花和幼果表皮组织吸食汁液，被害嫩梢嫩叶变硬缩小，茸毛呈灰褐或黑褐色，植株生长缓慢，节间缩短，幼瓜亦变硬，造成落果。茄子叶片被为害后皱缩，叶背面呈银灰色斑块，后期斑块失绿，呈黄色枯斑，叶脉变黑褐色，嫩瓜被害后形成疤痕甚至畸形，严重影响茄子的产量和质量。棕榈蓟马在昆明一年发生多达17～18代，世代重叠，终年繁殖，可行孤雌生殖和两性生殖，繁殖力强、田间种群增长极快。

近年来，该虫在云南花卉区发生为害日趋严重，如昆阳街道、宜良花卉被害株率高达100％。对棕榈蓟马的防治主要以化学药剂为主，由于该害虫个体微小，发生初期常常是在寄主的嫩芽、花蕾等隐蔽处为害，不太容易被人们注意，往往田间种群数量大已造成较严重为害时才被发现和防治，致使防治效果不理想。为提高防效人们常采取增加用药次数或加大用药量等不合理的施药方法进行防控，导致该虫对大部分常用杀虫剂产生抗性。

发明内容

本发明的目的之一，就在于提供一种氘代双酰胺杀虫剂，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种氘代双酰胺杀虫剂，其具有如下述化合物(1)所示的化学结构：

本发明以溴虫氟苯双酰胺为先导化合物，通过大量试验，对其特定位置进行氘代化，实现了对溴虫氟苯双酰胺杀虫效果的显著提升。

本发明的目的之二，在于提供一种上述的氘代双酰胺杀虫剂的制备方法，采用的技术方案为，包括下述步骤：

(1)化合物(3)的合成：

以化合物(2)为原料，四氢呋喃为反应溶剂，在惰性气氛下降温至-5℃～5℃，加入氢化钠，搅拌反应30分钟，然后滴加氘代碘甲烷，加毕，搅拌反应1小时，加入氯化铵淬灭反应，萃取，旋干溶剂得到化合物(3)；

(2)化合物4的合成：

向步骤(1)所得的化合物(3)中，加入四氢呋喃、甲醇和水，再加入氢氧化钠，升温至40℃，保温反应80分钟，反应完成后萃取、旋干溶剂，得到化合物(4)；

(3)化合物(5)的合成：

向化合物4中加入二氯亚砜，加热至80℃反应2小时，旋干溶剂后得化合物(5)；

(4)化合物7的合成:

将化合物5(5)置于反应容器中，加入化合物(6)，并加入甲苯，升温至100℃，搅拌反应2小时，旋干溶剂，柱层析，得化合物(7)；

(5)化合物(1)的合成：

将化合物(7)溶解于二氯甲烷中，记为体系A；将氢氧化钠、溴化钠、水，混合记为体系B,将体系B加入体系A中，升温至40℃，滴加次氯酸钠，搅拌反应5小时，反应完成后，分离纯化，得终产物化合物(1)；

所述化合物(1)-(7)，以及反应式如下所示：

本发明的目的之三，在于提供上述述的氘代双酰胺杀虫剂的应用，用于防治鳞翅目、鞘翅目、缨翅目害虫，以及白蚁和蚊蝇的杀灭。

作为优选的技术方案：所述鳞翅目害虫为甜菜夜蛾、小菜蛾；所述鞘翅目害虫为黄曲条跳甲；所述缨翅目害虫为棕榈蓟马。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明以溴虫氟苯双酰胺为先导化合物，对其特殊位置进行氘代化，实现了对溴虫氟苯双酰胺杀虫效果的显著提升，能够广泛用于鳞翅目、鞘翅目、缨翅目害虫，以及白蚁和蚊蝇的杀灭，解决了现有农药的抗药性及持效性问题，并且生物安全性较高。

附图说明

图1为本发明实施例1制得的化合物1的核磁氢谱图；

图2为本发明实施例1制得的化合物1的质谱图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种氘代双酰胺杀虫剂，其具有如下述化合物1所示的化学结构：

其制备方法包括下述步骤：

(1)化合物3的合成：

化合物2(25克)，置于三颈烧瓶中，加入四氢呋喃150毫升，氩气置换三次，降温至0℃左右，加入氢化钠4.3克，搅拌反应30分钟，滴加氘代碘甲烷6.66毫升，加毕，搅拌反应1小时，加入氯化铵淬灭反应，乙酸乙酯萃取，合并有机相，得产物24.43克化合物3，收率92％；

(2)化合物4的合成：

化合物3(24.43)克置于三颈烧瓶中，加入四氢呋喃50毫升，甲醇50毫升，水50毫升，加入氢氧化钠13.46克，升温至40℃，保温反应80分钟，TLC监测反应进行，反应毕，调节反应体系至酸性，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，减压旋干溶剂得化合物4(18.06克)，收率80％；

(3)化合物5的合成：

化合物4加入反应体系中，加入二氯亚砜20毫升，加热至80℃反应2小时，减压旋干用于下一步；

(4)化合物7的合成:

将化合物5置于三颈烧瓶中，加入化合物6，加入甲苯30毫升，升温至100℃，搅拌反应2小时，减压旋干溶剂，柱层析，得产物7(30.23克)，收率79％；

(5)化合物1的合成：

将化合物7(13克)溶解于52毫升二氯甲烷中记为体系A；氢氧化钠0.442克、溴化钠3.41克、水13毫升混合，记为体系B；将体系B加入体系A中，升温至40℃，滴加次氯酸钠52毫升，搅拌反应5小时，TLC监测反应进行，反应毕，二氯甲烷萃取，饱和亚硫酸钠洗涤有机相，减压旋干后柱层析，得终产物化合物1(14克)，收率94.9％。核磁和质谱如图1，图2所.

氢谱核磁数据如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ10.68(s,1H),8.42(s,1H),7.96(s,1H),7.59(d,J＝24.2Hz,2H),7.31(d,J＝7.7Hz,6H)。

效果试验

下面对实施例1所制得的化合物1分别进行甜菜夜蛾、小菜蛾、黄曲条跳甲以及棕榈蓟马等害虫的防治试验；

下面的试验例中，所采用的试验药剂包括：

A.对照药剂：市购的由巴斯夫欧洲公司生产销售的100克/L溴虫氟苯双酰胺悬浮剂，即每L悬浮剂中，含有100克溴虫氟苯双酰胺，该悬浮剂使用量分别为5ml/667m²、10ml/667m²、20ml/667m²亦即有效成分使用量为0.5g/667m²、1g/667m²、2g/667m²，下述简称对照例1、对照例2、对照例3；

B.试验药剂：由上述实施例1所制得的化合物1，采用现有常规方法制成浓度为3g/100ml的悬浮制剂，试验共设置六个有效成分使用量组，分别为0.5g/667m²、1g/667m²、2g/667m²，下述分别简称“试验例1”、“试验例2”、“试验例3”。

下述防治试验，在评价防治效果时，虫口死虫率(％)＝(药前活虫数-药后活虫数)/药前活虫数×100。

下述防治试验，数据统计方法为使用EXCEL办公软件计算防治效果，应用DPS数据处理系统统计各处理间防效的差异显著性。

甜菜夜蛾防治实验

1.试验地点及条件

试验设在云南省昆明市晋宁区新街镇郑家营村上海青地，土壤有机质含量在1.5％，pH值5.7，灌溉条件良好，水肥管理中上。施药时上海青生育期为32天。

2.试验对象和作物

试验对象：上海青甜菜夜蛾；

试验作物：上海青；

3.试验设计

试验设6个处理，即前述的“对照例1”、“对照例2”、对照例3、“试验例1”、“试验例2”和“试验例3”，每处理4次重复，每小区30m²，共24个小区，小区采用随机区组排列。在甜菜夜蛾1-3龄盛发期施药一次，虫口基数较大，用药时间为2021年9月27日。将各药剂按试验设计剂量兑水稀释成均匀药液，对上海青进行均匀喷雾。采用背负式自动调节电动喷雾器，单个锥形喷头。试验期间不使用任何杀虫剂。

4.药效调查

药前调查虫口基数，药后1d、3d、10d和25d各调查一次，共调查4次。每小区五点取样，每点取相邻的5株，定株调查25株上海青叶片上甜菜夜蛾的活虫数，计算虫口的死虫率。

5.结果与分析

5.1试验药剂安全性观察

试验条件下，“试验例1”、“试验例2”和“试验例3”的药剂对上海青安全，药后试验观察未见有药害现象发生，上海青生长正常。

5.2对上海青甜菜夜蛾的防治效果

试验结果表明，见表1，试验例3防治效果和试验例2防治效果差异性不显著，较为接近，优于试验例1的防治效果。药后1d，对照例1防效为69.0％，其中以试验例3防治效果最高，达到了93.6％。药后3d、10d，试验例2、试验例3防效分别达到93.0％、95.3％和91.4％、95.7％。在用量加大后，试验例2、试验例3的效果明显优于对照例2、对照例3。药后25d，试验例3组的死虫率明显优于对照例3组，表明本发明的化合物的持效期明显由于溴虫氟苯双酰胺。

表1不同药剂防治上海青甜菜夜蛾田间试验效果

注：(1)表中数据均为4次重复平均值；表中虫口基数统计，包括1龄～5龄虫。

6.结论：

甜菜夜蛾是十字花科蔬菜中比较难以防治的害虫，本试验采用的试验例样品防治上海青甜菜夜蛾速效性和持效性好，持效期25d以上，对上海青安全，是防治甜菜夜蛾的理想药剂，可作为云南蔬菜生产区防治甜菜夜蛾的常用药剂或轮换药剂。

小菜蛾防治试验：

1.试验地点及条件

试验设在云南省玉溪市通海县四街镇甘蓝地，土壤有机质含量在2.7％，pH值6.5，灌溉条件良好，水肥管理中上。施药时甘蓝生育期为结球初期。

2试验对象和作物

试验对象：甘蓝小菜蛾；

试验作物：甘蓝；

3.试验设计

试验设6个处理，即前述的“对照例1”、“对照例2”、“对照例3”“试验例1”、“试验例2”和“试验例3”，每处理4次重复，每小区40㎡，共24个小区，小区采用随机区组排列。在小菜蛾1-3龄盛发期施药一次，虫口基数较大，用药时间为2021年8月13日。将各药剂按试验设计剂量兑水稀释成均匀药液，对上海青进行均匀喷雾。采用背负式自动调节电动喷雾器，单个锥形喷头。试验期间不使用任何杀虫剂。

4.药效调查

药前调查虫口基数，药后1d、3d、10d和25d各调查一次，共调查4次。每小区五点取样，每点取相邻的5株，定株调查25株甘蓝菜叶上小菜蛾的活虫数，计算虫口的死虫率。

5.结果与分析

5.1试验药剂安全性观察

试验条件下，“试验例1”、“试验例2”和“试验例3”的药剂对甘蓝安全，药后试验观察未见有药害现象发生，甘蓝生长正常。

5.2对甘蓝小菜蛾的防治效果

试验结果表明，见表2，药后1d，试验例3防治效果和试验例2防治效果差异性不显著，较为接近，与试验例1防治效果差异性显著。药后1d，试验例1、对照例1防效为80.8％、83.3％，以试验例3防效最高，达到了95.9％。药后3d、10d，试验例2、试验例3防效分别达到94.8％、97.1％和97.3％、98.5％，使用有效剂量加大后明显优于对照例2、对照例3。药后25d，试验例1、试验例2、试验例3的死虫率明显优于对照例1、对照例2、对照例3，持效期明显优于对照例的溴虫氟苯双酰胺。

表2不同药剂防治甘蓝小菜蛾田间试验效果

注：表中数据均为4次重复平均值；表中虫口基数统计，包括1龄～5龄虫；2.3结论

本试验研究证明，三个对照例和三个试验例的药剂对小菜蛾的防治效果均较好，对结球甘蓝安全。其中，三个试验例的药剂在持效期上明显优于对照例的药剂，能长时间、高效的控制小菜蛾的危害。

黄曲条跳甲防治试验

1.试验地点及条件

试验设在云南省昆明市晋宁区新街镇田家坝村上海青地，土壤有机质含量在2.1％，pH值5.9，灌溉条件良好，水肥管理中上。施药时上海青生育期定植22天。

2.试验对象和作物

试验对象：上海青黄曲条跳甲；

试验作物：上海青；

3.试验设计

试验设4个处理，即前述的“对照例1”、“对照例2”、“对照例3”、“试验例1”、“试验例2”和“试验例3”，每处理4次重复，每小区20㎡，共24个小区，小区采用随机区组排列。在甜菜夜蛾1-3龄盛发期施药一次，虫口基数较大，用药时间为2021年9月27日。将各药剂按试验设计剂量兑水稀释成均匀药液，对上海青进行均匀喷雾。采用背负式自动调节电动喷雾器，单个锥形喷头。试验期间不使用任何杀虫剂。

4.药效调查

药前调查虫口基数，药后1d、3d、10d和25d各调查一次，共调查4次。每小区五点取样，每点取相邻的5株，定株调查25株上海青叶片上跳甲的活虫数，计算虫口的死虫率。

5.结果与分析

5.1试验药剂安全性观察

试验条件下，三个试验例的药剂对上海青安全，药后试验观察未见有药害现象发生，上海青生长正常。

5.2对上海青黄曲条跳甲的防治效果

试验结果表明，见表3，药后1d，试验例3的防治效果和试验例2的防治效果差异性不显著，较为接近，明显优于对照例3和对照例2，与试验例1防治效果差异性显著。对照例1药后1d防效在64.9％，药后10d为80.3％，与试验例2防效差异性显著。

表3不同药剂防治上海青黄曲条跳甲田间试验效果。

注：(1)表中数据均为4次重复平均值；(2)表中虫口基数统计，包括1龄～5龄虫。

6.结论

本试验研究证明，试验例2和试验例3样品制剂对上海青黄曲条跳甲均具有较好的防治效果，并表现出良好的速效性，明显优于对照例2和对照例3；观察到25d，在持效期上优于同等有效用量的对照例溴虫氟苯双酰胺悬浮剂。

棕榈蓟马防治试验数据

1.试验地点及条件

试验设在云南省昆明市晋宁区昆阳街道余家海农户吴刚处，土壤有机质含量在1.5％，pH值6.7，灌溉条件良好，水肥管理中上。施药时月季花为5年生植株。

2.试验对象和作物

试验对象：月季花棕榈蓟马；

试验作物：月季花，品种：高原红

3.试验设计

试验设4个处理，即前述的“对照例2”、“对照例3”、“试验例2”和“试验例3”，每处理4次重复，每小区30㎡，共16个小区，小区采用随机区组排列。在棕榈蓟马1-3龄盛发期施药一次，虫口基数较大，用药时间为2021年5月18日。将各药剂按试验设计剂量兑水稀释成均匀药液，对月季花进行均匀喷雾。采用背负式自动调节电动喷雾器，单个锥形喷头。试验期间不使用任何杀虫剂。

4.药效调查

药前调查虫口基数，药后1d、3d和10d各调查一次，共调查4次。每小区五点取样，每点取相邻的5株，定株调查25株月季花花朵上的活虫数，计算虫口的死虫率。

5.结果与分析

5.1试验药剂安全性观察

试验条件下，两个试验例的药剂样品对月季花安全，药后试验观察未见有药害现象发生，月季花生长正常。

5.2对月季花棕榈蓟马的防治效果

试验结果表明，见表4，药后1d,试验例2防治效果和试验例3防治效果分别为92.6％和97.7％，明显优于对照例2和对照例3的效果。对照例2药后1d防效在28.6％，药后10d仅为16.7％，与试验例2防效差异性显著。

表4不同药剂防治月季花棕榈蓟马田间试验效果

注：(1)表中数据均为4次重复平均值；(2)表中虫口基数统计，包括1龄～4龄虫。

6.结论

本试验研究证明，试验例2和试验例3的样品制剂对月季花棕榈蓟马均具有较好的防治效果，并表现出良好的速效性，持效期在10d以上，在持效期和死虫率上明显优于对照例。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种氘代双酰胺杀虫剂，其特征在于：其具有如下述化合物(1)所示的化学结构：

2.权利要求1所述的氘代双酰胺杀虫剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)化合物(3)的合成：

以化合物(2)为原料，四氢呋喃为反应溶剂，在惰性气氛下降温至-5℃～5℃，加入氢化钠，搅拌反应30分钟，然后滴加氘代碘甲烷，加毕，搅拌反应1小时，加入氯化铵淬灭反应，萃取，旋干溶剂得到化合物(3)；

(2)化合物4的合成：

向步骤(1)所得的化合物(3)中，加入四氢呋喃、甲醇和水，再加入氢氧化钠，升温至40℃，保温反应80分钟，反应完成后萃取、旋干溶剂，得到化合物(4)；

(3)化合物(5)的合成：

向化合物4中加入二氯亚砜，加热至80℃反应2小时，旋干溶剂后得化合物(5)；

(4)化合物7的合成:

将化合物5(5)置于反应容器中，加入化合物(6)，并加入甲苯，升温至100℃，搅拌反应2小时，旋干溶剂，柱层析，得化合物(7)；

(5)化合物(1)的合成：

将化合物(7)溶解于二氯甲烷中，记为体系A；将氢氧化钠、溴化钠、水，混合记为体系B,将体系B加入体系A中，升温至40℃，滴加次氯酸钠，搅拌反应5小时，反应完成后，分离纯化，得终产物化合物(1)；

所述化合物(1)-(7)，以及反应式如下所示：

3.权利要求1所述的氘代双酰胺杀虫剂的应用，其特征在于：用于防治鳞翅目、鞘翅目、缨翅目害虫，以及白蚁和蚊蝇的杀灭。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述鳞翅目害虫为甜菜夜蛾、小菜蛾；所述鞘翅目害虫为黄曲条跳甲；所述缨翅目害虫为棕榈蓟马。