Cyclaniliprole的合成与杀虫活性

第15卷第2期现代农药Vol.15 No.22016年4月.Modern AgrochemicalsApr. 2016◆研究与开发◆Cyclaniliprole的合成与杀虫活性英君伍,罗焕,宋玉泉,李 斌,杨辉斌 °(沈阳中化农药化工研发有限公司,新农药创制与开发国家重点实验室，沈阳1 10021)摘要:以邻硝基苯甲酸为起始原料,经酯化、还原、氯化、溴化、水解、酰化以及缩合反应制得关键中间体2-氨基-3-澳-5-氯-N-(1-环丙基乙基)苯甲酰胺,该中间体进一步与3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-甲酰氯反应合成cyclaniliprole。 目标化合物结构经MS和'H NMR确证。杀虫活性测试结果表明,cyclaniliprole对小菜蛾及黏虫具有优异的杀虫活性,在10 mg/L质量浓度下对小菜蛾和黏虫的防效分别为88.2%和100%。关键词:cyclaniliprole;2-氨基-3-澳-5-氯-N-(1-环丙基乙基)苯甲酰胺;合成;杀虫活性中图分类号:TQ453.2+99文献标志码:Adoi: 10.3969/jissn. 1671-5284.2016.02.007Synthesis and Insecticidal Activity of CyclaniliproleYING Jun-wu, LUO Huan, SONG Yu-quan, LI Bin, YANG Hui-bin'(State Key Laboratory of the Discovery and Development of Novel Pesticide, Shenyang Sinochem AgrochemicalsResearch and Development Co, Ltd, Shenyang 110021, China)Abstract: The synthetic method of cyclaniliprole was introduced in this paper. First, 2-amino-3-bromo 5-chlor0-N-(1-cyclopropyl-ethyl)benzamide was synthesized using 2-nitrobenzoic acid as starting material, by steps of esterification,reduction, chlorination, bromination, hydrolysis, acylation and condensation. Then, cyclaniliprole was prepared fron2-amino-3-bromo-5-chloro-N- (1-cyclopropyl-ethyl)benzamide and 3-bromo-1- (3-chloro-2-pyridiny)-1H-pyrazole-5-car-bonyl chloride. The structure of the target compound was confirmed by MS and 'H NMR. Indoor insecticidal activity testshowed that cyclaniliprole had excellent insecticidal activities against diamond back moth and army worm, with the controleffects of 88.2% and 100% at the concentration of 10 mg/L.Key words: cyclaniliprole; 2-amino 3-bromo-5-chloro-N-(1-cyclopropyl-ethy)benzamide; synthesis; insecticidal activityCyclaniliprole是 日本石原产业株式会社开发△的双酰胺类杀虫剂,具有广谱的杀虫活性,对小菜BHN 0蛾、斜纹夜蛾、粉虱、蚜虫、蓟马、家蝇、斑潜蝇、白蚁等具有很好的杀死效果，且具有很好的内吸活性,对刺吸式口器害虫有效川。本文对cyclaniliprole的合成路线进行了探索，并对其杀虫活性进行了1 合成路线研究。Cyclaniliprole 试验代号IKI-3106，分子式Cyclaniliprole的合成路线主要有2条,均由日本C2H,Br,CIlN,O,相对分子质量600.91,化学结构式石原产业株式会社报道1251。如右所示。路线12:以2-氨基-5-氯苯甲酸为起始原料,经过中国煤化工收稿日期:2015-10-14基金项目:“十二.五”国家科技支撑计划项目(2011BAE06B01)YHCNM HG作者简介:英君伍(1984- -),男,沈阳市人,硕士。研究方向:新农药创制。E-mail; yingjunwu@sinochem.com通讯作者:杨辉斌(1981-),男,沈阳市人,硕士。研究方向:新农药创制。E-mail: yanghuibin@sinochem.com2016年4月英君伍,等:Cylailiprole的合成与杀虫活性29取代、酯化、环合、溴化、氧化等10步反应制得目标物。该合成路线较长,反应条件苛刻,原料不易得。0、,OH。OH0、OH,NH: +°x°_a.NrCl△)HO2d、 HN2OHNy°HN sCI是上HNNy°,BHN 0Bi3ra:二氧六环，回流: b: MeOH, HSO,; c: AcONa, Ac2O, MeOH;d: 1-环丙基乙胺盐酸盐, EtN, MeCN,室温;e:NH4 HO,EtOH,回流:f:2,3-二氯吡啶，DMF, NaOH, 70C;g: 2-硝基苯-1-磺酰胺，EtN, CHCI,室温; h: HBr, AcOH;i:H2Oz，AcOEt,回流;j: NaOH, Br2, AcOEt路线21351:以环丙甲酮为原料制备1-环丙基乙唑_5-甲酰氯通过嗯嗪酮开环方式制备目标物。该路胺，以2-硝基-5-氯苯甲酸制备2-氨基-3-溴-5-氯苯甲线收率较低,原料浪费严重,同时中间体2-氨基-3-酸，再与另一中间体3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡溴-5-氯苯甲酸提纯困难,对下步收率影响较大。At HO-NH:HC1 - AHCI c. Av~OHNH2NOzIH2 OCOOHH_ ec51NHz OBr^~OFBr马a: H2O, Na2CO,回流: b: PtO2, AcONa, HCl;c: NaOH; d: Fe, HCI; e: NaOH, Br, DMF; f:CH$SO2Cl, Et,N, MeCN;g: 1-环丙基乙胺, EtN,THF,回流本研究在现有文献基础上,综合考虑原料、实在0.13~0.36之间;甲基3个氢与叔碳上的氢耦合验操作及反应条件等方面，以邻硝基苯甲酸为起始为双峰,化学中国煤 化工化学位移为原料,经过酯化、还原、氯化、溴化、水解等8步反应7.43;吡啶318.08, 7.57;JYTHCNMHG，制得目标物。结构经核磁、质谱确证。由核磁数据吡唑4位氢为单畔，化子位多内1.00.日成路线如下可知，目标产物的环丙基4个氢为多重峰,化学位移.图所示。30现代农药第15卷第2期VO2 oNH2 (NH2 ONH2 0OH aCNHz CNH O0H_ f、 BIcrg. Br日V21BBr-Cla: H2SO4, EtOH,回流; b: Zn, HCI, THF,室温;c: NCS, DMF, 80^C ;d: NBS, DMF, 80'C;e: NaOH,室温; f: SOCl,甲苯，回流;g:1-环丙基乙胺盐酸盐,EtN,THF,室温;h:乙腈,回流.基甲酰胺分别加入到反应瓶中,加热至80°C,缓慢2实验部分加入NCS 12.0 g(0.090 mol) ,保温反应2 h,TLC显示2.1仪器与试剂反应完毕。将反应液倒入100 mL冰水中,乙酸乙酯所用试剂为市售化学纯或分析纯。200mL分液萃取，有机相用饱和食盐水100mL洗Mercury 300 (Varian)核磁共振仪(溶剂为DM-涤，无水硫酸镁干燥，减压脱溶。残余物经柱色谱提SO或CDCl3,内标为TMS);RY- 1型熔点仪，天津分纯得到9.8 g黄色固体(中间体3) ,粗收率54.4%。析仪器厂;Agilent 1100高效液相色谱仪。2.5 2-氨基-3-溴-5-氯苯甲酸乙酯(中间体4) .2.2邻硝基 苯甲酸乙酯(中间体1)的合成的合成将邻硝基苯甲酸10 g(0.060 mo)加入反应瓶中，将9.8 g(0.049 mol)中间体3、50 mL N,N_二甲基再加入50 mL乙醇、1 mL浓硫酸，回流反应2 h,点板甲酰胺分别加入到三口瓶中,40°C缓慢加入NBS 9.6监测,TLC显示反应完全。脱溶得到6g红色油状液g(0.054mol),升温至80°C,反应Ih,TLC显示反应体，残余物加入饱和碳酸氢钠水溶液50mL、乙酸完毕。冷却，反应液倒入200 mL冰水中,加入乙酸乙乙酯150mL分液萃取,有机相用饱和食盐水100mL酯300mL分液萃取,有机相用饱和食盐水100mL洗洗涤,无水硫酸镁干燥,减压脱溶。残余物经柱色谱涤，无水硫酸镁干燥,减压脱溶。残余物经柱色谱提提纯得到3.9 g黄色油状物中间体1,粗收率32.5%。纯得到12.5 g红色固体(中间体4) ,质量分数98%,收H NMR (300 Hz, CDCI) 8:7.62-7.92 (m, 4H, Ph-H),率90%,熔点68 ~70°C。4.42-4.35 (m, 2H, CH), 1.38-1.33 (, 3H, CH)。H NMR (300 Hz, CDCI3) 8:7.83 (d, 1H, Ph-H), 7.55 (d, .2.3 邻氨基苯甲酸乙酯(中间体2)的合成1H, Ph-H), 6.34 (s, 2H, NH), 4.37-4.31 (m, 2H, CH), 1.41-1.36 .将16.0 g(0.082 mo)中间体1加入反应瓶中,再(t, 3H, CH)。加入80 mL四氢呋喃、20 mL水,冰浴下加入锌粉37.0 g2.62-氨基-3-溴-5-氯苯甲酸(中 间体5)的合成(0.566 mol) ,缓慢滴加浓盐酸59.8 g(0.574 mol),滴将100 mL乙醇、12.5 g(0.045 mol)中间体4分毕冰浴下反应1 h, TLC显示反应完毕。反应液用10%别加入到反应瓶中，缓慢滴入氢氧化钠3.6g(0.090氢氧化钠水溶液调至碱性,加入200 mL乙酸乙酯,搅mol)制备的10%水溶液，室温搅拌4h,TLC显示反拌1 h,过滤,滤饼用50 mL乙酸乙酯洗涤,分液,有机应完毕。脱除f 中国煤化工滴入20%盐相脱溶，得到中间体2红色油状物13 g,粗收率96%。酸水溶液,调TMHCNMHG,;h,过滤，干2.4 2-氨基-5-氯苯甲酸乙酯(中间体3)的合成燥得到中间体5u山巴国中1u.3 g,火里分数为99%，将14.9 g(0.090 mo)中间体2.30 mL N,N-二甲收率为93%。2016年4月英君伍,等: Cyclaniliprole的合成与杀虫活性312.72- 氨基-3~溴-5-氯-N-(1-环丙基乙基)苯含1%o吐温80)处理。甲酰胺(中间体6)的合成Cycaniliprole 杀虫活性普筛参照杀虫剂微量筛将2.5 g(0.010 mol)中间体5、10 mL甲苯、2.1 mL选标准操作程序,采用Airbrush喷雾法，鳞翅目幼虫(0.030mol)二氯亚砜分别加入反应瓶中,回流反应处理后逐日观察取食和死亡情况，若试虫将药剂处3 h,脱除溶剂,加入5 mL四氢呋喃备用。将上述备用理的饲料食尽,补充未处理的新鲜饲料,根据试虫液滴入加有10 mL四氢呋喃、4 mL (0.029 mol)三乙死亡率对化合物的杀虫活性进行记录。胺、1.0g(0.082mol)1-环丙基乙胺盐酸盐的反应3.2实验结果瓶中,室温搅拌0.5 h, TLC显示反应完毕。脱溶,残余Cyclaniliprole对小菜蛾、黏虫的室内活性筛选物加入水50 mL、乙酸乙酯200 mL分液萃取,有机相结果见表1.Cyclaniliprole在10 mg/L剂量下对小菜用饱和食盐水100mL洗涤、无水硫酸镁干燥,减压蛾的防效达到88.2%,对黏虫的防效达到100%。脱溶。残余物经柱色谱提纯得到2.3g白色固体(中表1生物活性筛选结果间体6)，质量分数为95%，收率为71%，熔点为防效1%191~ 193°C。供试药剂剂量/(mg.L)小菜蛾黏虫MS (m/z): 318.9 [M+H]。100100.0cyclaniliprole88.'H NMR (300 Hz, DMSO)8:8.37 (d, 1H, Ph-H), 7.59 (d,1H, Ph-H), 7.53 (s, 1H, NH), 6.47 (s, 2H, NH), 3.46-3.39 (m,4结果与讨论1H, CH), 3.46-3.39 (m, 1H, CH), 1.22 (d, 2H, CH), 1.01-0.95(m, 1H, CH), 0.48-0.16 (m, 4H, CH)。本文简要阐述了cyclaniliprole的合成与生物活2.8 cyclaniliprole的 合成性研究。Cyclaniliprole以 邻硝基苯甲酸为起始原料，将2.3 g (0.007 mol)中间体6、50 mL乙腈分别加经过8步反应制得。目标物结构通过核磁、质谱确入反应瓶中,缓慢滴入3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-证。此路线中的酯化水解方法，解决了邻氨基苯甲吡唑-5-甲酰氯2.3 g(0.007 mol)的乙腈溶液,回流反酸在卤素取代过程中较难提纯的问题。该方法具有应2h,TLC显示反应完毕。加入饱和碳酸氢钠水溶原料易得，操作方便,条件温和等特点，适宜于实验液100mL、乙酸乙酯200mL分液萃取,有机相用饱室操作。对目标化合物进行的初步生物活性测定结和食盐水100mL洗涤,无水硫酸镁干燥,减压脱溶。果表明，该化合物对小菜蛾及黏虫具有优异的防治残余物经柱色谱提纯得到2g白色固体,质量分数效果，在10 mg/L剂量下对小菜蛾的防效达到88.2%，97 8%,收率47%,熔点162~164C。对黏虫的防效达到100%。本文对双酰胺类化合物的MS (m/z):计算值, CxH,Br:Cl2N,O2, 600.91;实测值，研究具有重要意义。[M+H]*, 601.9。参考文献H NMR (300 Hz, DMSO) δ: 10.42 (s, 1H, NH), 8.45-8.44(d, 1H, Py-H), 8.19 (s, lH, NH), 8.09-8.07 (d, 1H, Py-H), 7.86 [1] Koyanagi T, Morita M. Anthranilamides, Process for the Production(s, IH, pyrazole-H), 7.59-7.55 (dd, 1H, Py-H), 7.43 (m, 2H,Thereof, and Pest Contollers Containing the Same: wO,Ph-H), 3.28-3.27(m, 1H, CH), 1.05 (d, 3H, CH), 0.87-0.79 (m,2005077934 [P]. 2005-08-25.1H, CH), 0.36-0.13 (m, 4H, CH2)。[2] Yamamoto, K, Yoneda T, Kanamori F, et al. Process for Producing3生物活性测定.an Anthranilamide Compound: wo, 2009128408 [P]. 2009-10-22.[3] Koyanagi T, Hisamatsu A. Method for Producing Anthranilamide3.1 室内杀虫活性筛选试验材料与方法Compound by Using Novel Pyrazole Compound as Intermediate:取2.5 mL丙酮+甲醇(体积比1 : 1)的混合溶剂wo, 2008072743 [P]. 2008-06-19.加入到盛有3mgcyclaniliprole(质量分数以100%[4] Koyanagi T, Nakamoto K. Method for Preparing Anthranilamide计)的称量瓶中,搅拌使其充分溶解,加入2.5 mL含Compound: WC有29%o吐温80的自来水,搅拌均匀后得600 mg/L供试[5] Koyanagi T, Y:中国煤化工s for ProductionCNMHG,药液5 mL.of Anthranilami.' 2]. 2008-06-19.空白对照以丙酮+甲醇十水(体积比1 : 1 : 2,(责任编辑:顾林玲)