[發明專利]一種新型螺環類殺蟲劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201711166015.5
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107903265A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 毛琳琳;趙慶如;蘇錐錐
• 申請（專利權）人: 毛琳琳
• 主分類號: C07D471/20
• 分類號: C07D471/20;A01P7/04;A01P7/02
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術領域

本發明屬于農藥合成技術領域，具體涉及一種新型螺環類殺蟲劑的制備方法及應用。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，食品安全問題日趨成為人們關注的焦點。因此，在新農藥品種的開發過程中，強調高活性的同時更加注重于環境的相容性，以確保人類和非靶標生物的安全。類似昆蟲調節劑以及具有光學活性的螺環類殺蟲劑，就是人們通常說的綠色農藥。人類對農藥的更高要求，以及農藥自身的抗性問題和科學技術的不斷發展，都要求農藥要不斷創新。新農藥創制涉及到分子設計、合成、篩選、結構優化與衍生、活性測定、田間藥效試驗及其推廣、工藝開發、安全與環境評價以及登記注冊等諸多環節，是一項專業跨度大、學科交叉性強的系統工程。先導化合物的分子設計和合成是創制的核心環節，而其中分子設計環節是能否取得成功的關鍵，因而合理地設計并合成出新型先導化合物是新農藥創制研究者面臨的難點。在設計思路中，新農藥的創制有如下發展方向：1、雜環農藥是新農藥發展的主流；2、外消旋農藥向單一手性體發展；3、在化合物的結構中引入新元素；4、基于生理生化過程的農藥分子設計；5、生物源農藥的研究與開發；6、QSAR在農藥分子設計中的應用。當前新農藥的創制主要有四種途徑：隨機合成篩選、類同合成法、天然活性物質模型法和生物合理設計法。其中以隨機合成篩選與以類同合成為主要途徑。

螺環類殺蟲劑分子中含有一個或多個螺環結構，是該領域的新寵，國外現在大力開發和使用這種殺蟲劑和農藥。而國內現階段還未有效利用這種結構，因此大力開發和探索其合成工藝路線是非常有必要的。螺環化合物的兩環平面相互垂直，對于雜環螺環化合物可能還具有異頭效應，螺共軛、螺超共軛等一般有機化合物不具備的特殊性質，由于手性軸的存在，在一定的條件下，能夠成不對稱分子或非對稱分子；手性螺環剛性強，不易消旋化。含雜原子的螺環化合物作用機理獨特，不易產生抗藥性，已引起世人的關注。

螺環類殺蟲劑分子中螺蟲乙酯是一個代表分子。它是由拜耳公司開發的季酮酸類殺蟲殺蝸劑。劑型主要為240g/L的懸浮劑。主要用于棉花、蔬菜和觀賞植物防治粉虱和葉螨。化合物的特殊性能在于它對粉虱類和蝸類的卵和成蟲都有效，尤其對室溫粉虱和棉紅蜘蛛。以100～150g/hm²的劑量用于棉花、蔬菜和觀賞植物上，可保持很長的持效期；在草莓、蘋果等果類作物及玉米等作物上也顯示出良好的應用前景。值得注意的是，它對粉虱若蟲和若螨特別有效，對粉虱卵也有極高的殺傷力。還可降低卵的孵化率，對其成蟲除有很高防除效果外，還可降低其產卵率。如果將它同吡蟲啉配合彌補其早期防治的不足。在應用上，它確是一個“寬容度”很高的品種，新結構引入了新性能。我們在螺蟲乙酯的結構上進行了優化，使用具有廣泛殺蟲活性的噁唑環代替螺蟲乙酯中的苯環結構，發現所得到的新型化合物對一些植物害蟲具有很好的殺滅活性。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種操作簡單易行、原料廉價易得、化合物結構新穎、殺蟲活性好、反應效率高且重復性好的一種新型螺環類殺蟲劑的合成方法。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種新型螺環類殺蟲劑的成方法，其特征在于具體步驟為：

A、對羥基吡啶與硫酸二甲酯和甲醇反應得到N-甲氧基-4-羥基吡啶；

B、N-甲氧基-4-羥基吡啶與氨氣發生取代反應得到N-甲氧基-4-氨基吡啶；

C、N-甲氧基-4-氨基吡啶與甲酰胺和一氧化碳在非極性溶劑中發生成環反應得到cis-8-甲氧基-1,3,8-三氮雜螺[4,5]-癸-2,4-二酮；

D、cis-8-甲氧基-1,3,8-三氮雜螺[4,5]-癸-2,4-二酮在堿性條件下水解得到cis-4-氨基-1-甲氧基吡啶-4-甲酸；

E、cis-4-氨基-1-甲氧基吡啶-4-甲酸與甲醇發生酯化反應得到cis-4-氨基-1-甲氧基吡啶-4-甲酸甲酯；

F、cis-4-氨基-1-甲氧基吡啶-4-甲酸甲酯與2,5-二甲基苯乙酰氯發生取代反應后在堿性條件下再發生自身縮合得到cis-3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧基-2-氧代-1,8-二氮雜螺環[4,5]癸-3-烯-4-醇；

G、cis-3-(2,5-二甲基苯基)-8-甲氧基-2-氧代-1,8-二氮雜螺環[4,5]癸-3-烯-4-醇與水合肼發生反應得到