螺螨酯及其衍生物的合成
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
^匏-C-),0.69 ̄o.67(3H,d,肘叠一C一): R=e(Mf、7lLe):收率9 1.4%;1H—NMR(6ppm):7.42~7.3 1(3H,m,ph—H3),6.29~6.27(1 H,d,Br2
=C皿),2.17~2.13(1H,m,Br2《H—C邱,2.04~2.02(1H,d,O《一C邱,1.81~1.79(10H,m,Cycl
yclohexane-竭o),1.29~1.25(6H,s,^庇2一C一);
R-c(Mw—c):收率87.5%;1H一№以R(6ppm):7.4l~7.30(3H,m,ph一凰),6.45~6.43(1H,d,Cl
(CF3)=C月二),2.36~2.34(1H,m,Cl(CF3)=CH—C日),2.17~2.15(1H,d,02C—C日),1.83~1.75(10H,
hydrothiophenone deriVatiVes and pesticidal use.US5262383.
and
3・a巧l一4-hydmxy一△3一di
・411・
u
g/只蜂,对北美
・408・
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
2螺螨酯的合成
2.1合成路线 本研究设计的螺螨酯的合成路线如下所示:
CI
呈竺-
Cl
cI
————————————{..
房弋c,
2.2试剂与仪器 试剂:卜氰基环己醇,2,4一二氯苯乙酰氯,乙醇镁,2,2一二甲基丁酰氯,三乙胺,甲醇,二 氯甲烷,浓硫酸,叔丁醇,盐酸等。 仪器:带有搅拌、温度计、滴液漏斗的反应装置,真空泵,气相色谱,液相色谱,质谱仪, 核磁共振仪等。 2.3实验操作
关键词:螺螨酯合成衍生物
l前言
螺螨酯也称季酮螨酯,是拜耳公司开发的第一个酮一烯醇式类杀虫/杀螨剂,是农药产品“螨 危”的有效成分。螨危是一种全新的、高效非内吸性叶面处理杀螨剂。螨危对多种作物的不同螨 类均有很好防效和出色的持效性,既杀卵又杀幼(若)螨,特别适合于防治对现有杀螨剂产生抗 性的有害螨类。螺螨酯的作用机制是抑制有害螨体内的脂肪合成。它与现有杀螨剂之间无交互抗 性,适用于用来防治对现有杀螨剂产生抗性的有害螨类。螨危对红蜘蛛、黄蜘蛛、锈磐虱、茶黄
螨、朱砂叶螨和二斑叶螨等均有很好防效,可用于柑桔、葡萄等果树和茄子、辣椒、番茄等茄科 作物的螨害治理。此外,螨危对梨木虱、榆蛎盾蚧以及叶蝉类等害虫有很好的兼治效果。螨危对
有害螨的全发育期(包括卵、幼螨、若螨、雌成螨等)都具有很好的触杀活性,尤其对卵的触杀 活性更为突出,对人畜及作物安全、低毒,适合于无公害生产,且在中国没有专利保护。 螺螨酯化学名:3一(2,4一二氯苯基)一2一氧代一卜氧杂螺[4.5卜癸一3一烯4一基一2,2一二甲基丁酯, 分子式:C:。H:。C1:04,相对分子量:411.32。理化性质:外观白色粉状,无特殊气味,熔点:94.8℃, 20℃蒸气压3×10‘7Pa,20℃密度1.299/cm3。溶解性(物质/1000ml溶剂,20℃):正己烷中20, 二氯甲烷中>250,异丙醇中47,二甲苯中>250,水中O.05。
63
g产物,Y=77.8%。 3一(2,4一二氯苯基)一2~氧代一卜氧杂螺[4.5卜癸一3一烯4一醇(MW-3)的制备埋1
2.3.3
在反应瓶中加入8.09(23mm01)上述的卜[2一(2,4一二氯一苯基)一乙酰氧基卜环己烷基甲酸甲 酯、1.89(16mm01)乙醇镁和200mL的乙醇,5一10℃反应12h。蒸除大部分溶剂后,加5%的50mL 盐酸,用乙酸乙酯提取,再用水洗涤,无水Na2SO。干燥,浓缩得5.69固体产物,Y=77.3%。 2.3.4螺螨酯(MW)的制备 室温下在反应瓶中加入4.69(14.8mm01)上述的3一(2,4一二氯苯基)一2一氧代一卜氧杂螺[4.5]一 癸一3一烯4一醇和5ml三乙胺,80mL二氯甲烷,滴加2.69(19.3mm01)2,2一二甲基丁酰氯(3),室温
ohexane—日lo),1.29(3H,s,朋叠一C一),1.06(3H,s,^庇一C-)。
4
结果与讨论
结果表明,该路线基本原料立足国内,工艺条件温和,操作方便,产品质量好,收率高,适
用于产业化生产。 试验中,各步中间产物经简单后处理即可用于制备下一步产物,最终产物也只需简单的结晶
处理就能获得较高的纯度的产物。
5个衍生物采用浸渍法,分别用二龄初期的粘虫和红蜘蛛进行室内生物测定,在600ppm下, M、矾a具有明显的活性,进一步的生测还在进行中。
参考文献
【1】Br如chneider,Ttlomas;Benet-Buchholz,Jordi;Fischer,Reiner.Nauen,Ralf-spirodiclo矗m孤d spiromesifen
~1.10(6H,s,朋如一C・)。 通过以上方法合成得到其它菊酯类螺螨酯衍生物,其结构如下:
n
次,再用饱和NaHC03溶液洗涤两次,最后用水洗涤两次,无水Na,S04干燥,浓缩得7.89固体 MHz,CDCl3,6ppm):
7.42 ̄7乜(3H,m,ph凰),4.9l~4.89(1H,d,Me2.C肼),2.Ol~2.0(1H,m,Me2《H-C奶,1.83
3
螺螨酯衍生物的合成
0 O
MW.3
a
MW.a
室温下在反应瓶中加入59(16.Omm01)上述的M、矾3和69(60.0mm01)三乙胺,和80mL二氯
甲烷,再滴加3.69(19.3mm01)二甲基菊酰氯,室温下搅拌反应O.5h。反应液用1%的盐酸洗涤三
产物,经柱层析分离纯化后得6.929产物(MW-a),Y=93.4%。‘H蝴(400
・409・
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
下搅拌反应2h。反应液用1%的盐酸洗涤三次,再用饱和NaHC0s溶液洗涤两次,最后用水洗涤两
次,无水Na。S矾干燥,浓缩得6.29固体产物,经95%的乙醇重结晶后得5.39产物,Y=92.3%,含 量85%_95%。经硅胶柱纯化得产物含量99%以上。 1H—NMR(400
MHz, CDCl3, 6
ppm):7.43’7.31 (3H,
m,
ph—H3),
1.84、1.78(10H,
m,
Cycl
ohexane—H。。),1.5l’1.56(2H,q,CH。一C壁一),1.18(6H,s,(C届)2一C一),0.78、O.74(3H,t,C
飓一CH2一):
ESI—MS:411.4(M+1)
~1.73(10H,m,Cyclohexane凰o),1.66~1.60(6H,s,MP2=C・),1.54~1.53(2H,d,02C—C奶,1.18
其中R为:
O R:
a2ຫໍສະໝຸດ CH CH OC—b=¨
Cl Cl
O
C—
O 2
¨
2 c Cl
F3C
¨
C——
\/O
¨ct≮>吉一岂一e
C~
¨
R-a(MW-a):示例中以标明;
毒性:大鼠急性经口LD∞>2500mg/kg,急性经皮L跳>4000mg/kg:翻车鱼LCso>0.0455mg /L,虹鳟鱼LC∞>0.035lmg/L,水蚤LCso>100mg/L。
鹌鹁LD50>2000mg/kg。 螺螨酯由于其安全、高效的杀螨特性,引起许多农药专家的关注,并进行研究试验,笔者以 卜氰基环己醇为起始原料,经过酰化、酯化、环合等反应制备得到螺螨酯的中间体,再与2,2一二 甲基丁酰氯反应制备螺螨酯,另外与与5种不同的菊酰氯反应制备得到系列螺螨酯衍生物,并进 行了初步的生物活性测定。 对蜜蜂LDso>100
m,Cyclohexalle—凰o),1.35~1.1 0(6H,s,朋叠2-C・);
R=d(M【、ud):收率86.9%;1H—NMR(6ppm):7.27~7.04(7H,m,ph-Eb),3.27~3.25(1H,d,P
h—C日二),2.25~2.19(1H,m,Ph—CH-(:田,1.74~1.60(10H,m,Cyclohexalle・竭o),0.95—O.94(3H,d,
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
螺螨酯及其衍生物的合成
赵金浩,徐旭辉,李贤宾,程敬丽,朱国念’
(浙江大学农业与生物技术学院农药与环境毒理研究所杭州市3 10029)
摘要:本文以1.氰基环己醇为原料,经过酰化、酯化、环合等反应制各得到螺螨酯的关键中间体, 再与2,2.二甲基丁酰氯反应制备螺螨酯,另外分别与5种不同的菊酰氯反应制备得到螺螨酯衍生 新化合物。本路线适合产业化生产螺螨酯及其衍生物,四步反应总收率在35—40%。
R=b(M唧由):收率92.2%;1H.NM限.@ppm):7.43~7.29(3H,m,ph.飓),5.65~5.62(1H,d,
C12-C日二),2.17~2.15(1H,m,C12=CH—C邱,2.05~2.06(1H,d,O=C—C丑),1.8l~1.75(10H,m,C
・410・
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
—Novel Acaricidal 57.697-70 1(2003). and Insecticidal Te廿onic Acid Derivatives with
a
New Mode of Action.J.Chimia.
【2]Reiner Fischer,Monheim;ThomaS.3・a叫l一4.hydroxy一△3-dihydrofuraIlone
2.3.2卜[2一(2,4一二氯一苯基)一乙酰氧基卜环己烷基甲酸甲酯(姗一2)的制备
在反应瓶中加入lO g(32.2mm01)上述的2,4一二氯苯乙酸一卜氰基环己酯和80m1硫酸甲醇混合 液(硫酸5m1),加热搅拌至回流反应20h。蒸出大部分甲醇后,稍待冷却加入50mL水,用乙酸乙 酯提取产物3次,合并乙酸乙酯层用5%NaHC0。溶液洗涤3次,然后再用水洗,无水Na2S0。干燥,8.
2.3.1
2,4一二氯苯乙酸一卜氰基环己酯(姗一1)的制备…
60mL二氯
在反应瓶中加入7.9 g(63.4姗01)卜氰基环己醇(1),13.9 g(175咖01)的吡啶,
甲烷,室温下滴加20.O g(89.6mm01)2,4一二氯苯乙酰氯(2)与40mL二氯甲烷的混合液。lh左右滴 加完毕后继续搅拌反应12 h。浓缩,加入100mL3%Hcl,用乙酸乙酯提取三次,乙酸乙酯层用5% Na。c03溶液洗涤两次,最后用水洗涤。无水Na。S0。干燥,浓缩得28.9 g棕色糊状物,可以不经纯 化直接用于下步反应。
=C皿),2.17~2.13(1H,m,Br2《H—C邱,2.04~2.02(1H,d,O《一C邱,1.81~1.79(10H,m,Cycl
yclohexane-竭o),1.29~1.25(6H,s,^庇2一C一);
R-c(Mw—c):收率87.5%;1H一№以R(6ppm):7.4l~7.30(3H,m,ph一凰),6.45~6.43(1H,d,Cl
(CF3)=C月二),2.36~2.34(1H,m,Cl(CF3)=CH—C日),2.17~2.15(1H,d,02C—C日),1.83~1.75(10H,
hydrothiophenone deriVatiVes and pesticidal use.US5262383.
and
3・a巧l一4-hydmxy一△3一di
・411・
u
g/只蜂,对北美
・408・
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
2螺螨酯的合成
2.1合成路线 本研究设计的螺螨酯的合成路线如下所示:
CI
呈竺-
Cl
cI
————————————{..
房弋c,
2.2试剂与仪器 试剂:卜氰基环己醇,2,4一二氯苯乙酰氯,乙醇镁,2,2一二甲基丁酰氯,三乙胺,甲醇,二 氯甲烷,浓硫酸,叔丁醇,盐酸等。 仪器:带有搅拌、温度计、滴液漏斗的反应装置,真空泵,气相色谱,液相色谱,质谱仪, 核磁共振仪等。 2.3实验操作
关键词:螺螨酯合成衍生物
l前言
螺螨酯也称季酮螨酯,是拜耳公司开发的第一个酮一烯醇式类杀虫/杀螨剂,是农药产品“螨 危”的有效成分。螨危是一种全新的、高效非内吸性叶面处理杀螨剂。螨危对多种作物的不同螨 类均有很好防效和出色的持效性,既杀卵又杀幼(若)螨,特别适合于防治对现有杀螨剂产生抗 性的有害螨类。螺螨酯的作用机制是抑制有害螨体内的脂肪合成。它与现有杀螨剂之间无交互抗 性,适用于用来防治对现有杀螨剂产生抗性的有害螨类。螨危对红蜘蛛、黄蜘蛛、锈磐虱、茶黄
螨、朱砂叶螨和二斑叶螨等均有很好防效,可用于柑桔、葡萄等果树和茄子、辣椒、番茄等茄科 作物的螨害治理。此外,螨危对梨木虱、榆蛎盾蚧以及叶蝉类等害虫有很好的兼治效果。螨危对
有害螨的全发育期(包括卵、幼螨、若螨、雌成螨等)都具有很好的触杀活性,尤其对卵的触杀 活性更为突出,对人畜及作物安全、低毒,适合于无公害生产,且在中国没有专利保护。 螺螨酯化学名:3一(2,4一二氯苯基)一2一氧代一卜氧杂螺[4.5卜癸一3一烯4一基一2,2一二甲基丁酯, 分子式:C:。H:。C1:04,相对分子量:411.32。理化性质:外观白色粉状,无特殊气味,熔点:94.8℃, 20℃蒸气压3×10‘7Pa,20℃密度1.299/cm3。溶解性(物质/1000ml溶剂,20℃):正己烷中20, 二氯甲烷中>250,异丙醇中47,二甲苯中>250,水中O.05。
63
g产物,Y=77.8%。 3一(2,4一二氯苯基)一2~氧代一卜氧杂螺[4.5卜癸一3一烯4一醇(MW-3)的制备埋1
2.3.3
在反应瓶中加入8.09(23mm01)上述的卜[2一(2,4一二氯一苯基)一乙酰氧基卜环己烷基甲酸甲 酯、1.89(16mm01)乙醇镁和200mL的乙醇,5一10℃反应12h。蒸除大部分溶剂后,加5%的50mL 盐酸,用乙酸乙酯提取,再用水洗涤,无水Na2SO。干燥,浓缩得5.69固体产物,Y=77.3%。 2.3.4螺螨酯(MW)的制备 室温下在反应瓶中加入4.69(14.8mm01)上述的3一(2,4一二氯苯基)一2一氧代一卜氧杂螺[4.5]一 癸一3一烯4一醇和5ml三乙胺,80mL二氯甲烷,滴加2.69(19.3mm01)2,2一二甲基丁酰氯(3),室温
ohexane—日lo),1.29(3H,s,朋叠一C一),1.06(3H,s,^庇一C-)。
4
结果与讨论
结果表明,该路线基本原料立足国内,工艺条件温和,操作方便,产品质量好,收率高,适
用于产业化生产。 试验中,各步中间产物经简单后处理即可用于制备下一步产物,最终产物也只需简单的结晶
处理就能获得较高的纯度的产物。
5个衍生物采用浸渍法,分别用二龄初期的粘虫和红蜘蛛进行室内生物测定,在600ppm下, M、矾a具有明显的活性,进一步的生测还在进行中。
参考文献
【1】Br如chneider,Ttlomas;Benet-Buchholz,Jordi;Fischer,Reiner.Nauen,Ralf-spirodiclo矗m孤d spiromesifen
~1.10(6H,s,朋如一C・)。 通过以上方法合成得到其它菊酯类螺螨酯衍生物,其结构如下:
n
次,再用饱和NaHC03溶液洗涤两次,最后用水洗涤两次,无水Na,S04干燥,浓缩得7.89固体 MHz,CDCl3,6ppm):
7.42 ̄7乜(3H,m,ph凰),4.9l~4.89(1H,d,Me2.C肼),2.Ol~2.0(1H,m,Me2《H-C奶,1.83
3
螺螨酯衍生物的合成
0 O
MW.3
a
MW.a
室温下在反应瓶中加入59(16.Omm01)上述的M、矾3和69(60.0mm01)三乙胺,和80mL二氯
甲烷,再滴加3.69(19.3mm01)二甲基菊酰氯,室温下搅拌反应O.5h。反应液用1%的盐酸洗涤三
产物,经柱层析分离纯化后得6.929产物(MW-a),Y=93.4%。‘H蝴(400
・409・
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
下搅拌反应2h。反应液用1%的盐酸洗涤三次,再用饱和NaHC0s溶液洗涤两次,最后用水洗涤两
次,无水Na。S矾干燥,浓缩得6.29固体产物,经95%的乙醇重结晶后得5.39产物,Y=92.3%,含 量85%_95%。经硅胶柱纯化得产物含量99%以上。 1H—NMR(400
MHz, CDCl3, 6
ppm):7.43’7.31 (3H,
m,
ph—H3),
1.84、1.78(10H,
m,
Cycl
ohexane—H。。),1.5l’1.56(2H,q,CH。一C壁一),1.18(6H,s,(C届)2一C一),0.78、O.74(3H,t,C
飓一CH2一):
ESI—MS:411.4(M+1)
~1.73(10H,m,Cyclohexane凰o),1.66~1.60(6H,s,MP2=C・),1.54~1.53(2H,d,02C—C奶,1.18
其中R为:
O R:
a2ຫໍສະໝຸດ CH CH OC—b=¨
Cl Cl
O
C—
O 2
¨
2 c Cl
F3C
¨
C——
\/O
¨ct≮>吉一岂一e
C~
¨
R-a(MW-a):示例中以标明;
毒性:大鼠急性经口LD∞>2500mg/kg,急性经皮L跳>4000mg/kg:翻车鱼LCso>0.0455mg /L,虹鳟鱼LC∞>0.035lmg/L,水蚤LCso>100mg/L。
鹌鹁LD50>2000mg/kg。 螺螨酯由于其安全、高效的杀螨特性,引起许多农药专家的关注,并进行研究试验,笔者以 卜氰基环己醇为起始原料,经过酰化、酯化、环合等反应制备得到螺螨酯的中间体,再与2,2一二 甲基丁酰氯反应制备螺螨酯,另外与与5种不同的菊酰氯反应制备得到系列螺螨酯衍生物,并进 行了初步的生物活性测定。 对蜜蜂LDso>100
m,Cyclohexalle—凰o),1.35~1.1 0(6H,s,朋叠2-C・);
R=d(M【、ud):收率86.9%;1H—NMR(6ppm):7.27~7.04(7H,m,ph-Eb),3.27~3.25(1H,d,P
h—C日二),2.25~2.19(1H,m,Ph—CH-(:田,1.74~1.60(10H,m,Cyclohexalle・竭o),0.95—O.94(3H,d,
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
螺螨酯及其衍生物的合成
赵金浩,徐旭辉,李贤宾,程敬丽,朱国念’
(浙江大学农业与生物技术学院农药与环境毒理研究所杭州市3 10029)
摘要:本文以1.氰基环己醇为原料,经过酰化、酯化、环合等反应制各得到螺螨酯的关键中间体, 再与2,2.二甲基丁酰氯反应制备螺螨酯,另外分别与5种不同的菊酰氯反应制备得到螺螨酯衍生 新化合物。本路线适合产业化生产螺螨酯及其衍生物,四步反应总收率在35—40%。
R=b(M唧由):收率92.2%;1H.NM限.@ppm):7.43~7.29(3H,m,ph.飓),5.65~5.62(1H,d,
C12-C日二),2.17~2.15(1H,m,C12=CH—C邱,2.05~2.06(1H,d,O=C—C丑),1.8l~1.75(10H,m,C
・410・
中国化工学会农药专业委员会第十三届年会论文集
—Novel Acaricidal 57.697-70 1(2003). and Insecticidal Te廿onic Acid Derivatives with
a
New Mode of Action.J.Chimia.
【2]Reiner Fischer,Monheim;ThomaS.3・a叫l一4.hydroxy一△3-dihydrofuraIlone
2.3.2卜[2一(2,4一二氯一苯基)一乙酰氧基卜环己烷基甲酸甲酯(姗一2)的制备
在反应瓶中加入lO g(32.2mm01)上述的2,4一二氯苯乙酸一卜氰基环己酯和80m1硫酸甲醇混合 液(硫酸5m1),加热搅拌至回流反应20h。蒸出大部分甲醇后,稍待冷却加入50mL水,用乙酸乙 酯提取产物3次,合并乙酸乙酯层用5%NaHC0。溶液洗涤3次,然后再用水洗,无水Na2S0。干燥,8.
2.3.1
2,4一二氯苯乙酸一卜氰基环己酯(姗一1)的制备…
60mL二氯
在反应瓶中加入7.9 g(63.4姗01)卜氰基环己醇(1),13.9 g(175咖01)的吡啶,
甲烷,室温下滴加20.O g(89.6mm01)2,4一二氯苯乙酰氯(2)与40mL二氯甲烷的混合液。lh左右滴 加完毕后继续搅拌反应12 h。浓缩,加入100mL3%Hcl,用乙酸乙酯提取三次,乙酸乙酯层用5% Na。c03溶液洗涤两次,最后用水洗涤。无水Na。S0。干燥,浓缩得28.9 g棕色糊状物,可以不经纯 化直接用于下步反应。