雜環(huán)羰基肟類化合物的合成及殺蟲活性研究

黃紅英，姚漢清，孔曉燕，朱冰春（浙江省化工研究院有限公司，國家南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心浙江基地，浙江　杭州　310023）

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氟化工

雜環(huán)羰基肟類化合物的合成及殺蟲活性研究

黃紅英，姚漢清，孔曉燕，朱冰春*
（浙江省化工研究院有限公司，國家南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心浙江基地，浙江杭州310023）

摘要：以取代苯胺為原料合成對位全氟烷基取代的苯胺，以乙酰基雜環(huán)為原料合成關鍵中間體雜環(huán)芳基-α-氯代-α-羰基肟（VI），在原有肟醚類化合物結(jié)構(gòu)基礎上引入全氟烷基設計合成了12個未見報導的含全氟烷基的雜環(huán)羰基肟類化合物，并通過1H NMR和MS對所有目標化合物進行了結(jié)構(gòu)確認，進行生物活性測試。初步結(jié)果表明：部分化合物對苜蓿蚜表現(xiàn)出一定的活性，化合物ZJ2、ZJ3和ZJ8在500 mg/L濃度下對苜蓿蚜的致死率達到90％。

關鍵詞：雜環(huán)羰基肟；全氟烷基；合成；殺蟲活性

0　前言

肟醚類化合物及其衍生物不僅在醫(yī)藥方面有著廣泛應用，在農(nóng)藥方面也是一類重要的化合物，雖然肟醚類農(nóng)藥在上世紀六七十年代問世至今已經(jīng)經(jīng)過數(shù)十年，但其優(yōu)秀的殺蟲、殺菌、殺螨、除草以及解毒增效活性依舊使肟醚結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代新農(nóng)藥創(chuàng)制中作為一個常用的活性基團［1］。同時，含氟類農(nóng)藥由于其引入氟原子的特殊性質(zhì)而在各方面表現(xiàn)出優(yōu)良的活性，含全氟烷基的農(nóng)藥品種具有結(jié)構(gòu)新穎、低毒高效的特性，擁有很高的應用價值，是未來農(nóng)藥創(chuàng)制的新熱點［2-5］。

圖1　目標化合物設計思路

本文通過參考羰基肟醚類和含氟類農(nóng)藥的文獻與相關專利，對已知品種化合物進行一系列結(jié)構(gòu)修飾與優(yōu)化，設計合成含全氟異丙基的雜環(huán)羰基肟醚類化合物，并對合成的化合物進行生物活性測試，以期待發(fā)現(xiàn)高活性的農(nóng)藥先導結(jié)構(gòu)，以進一步設計研發(fā)出符合我國農(nóng)業(yè)對現(xiàn)代農(nóng)藥發(fā)展的要求。

1　實驗部分

1.1儀器與試劑

X-4數(shù)字顯示顯微熔點測定儀 （溫度未校正），Varian-400型核磁共振儀，LCQ-Advantage質(zhì)譜儀。所用試劑為AR或CP級，經(jīng)常規(guī)處理后使用。

1.2合成方法

七氟異丙基取代的苯胺的合成參照參考文獻［6-7］，雜環(huán)芳基-α-氯代-α-羰基肟的合成參照參考文獻［8-10］。目標化合物的合成路線見圖2。

圖2　目標化合物ZJ的合成路線

1.3合成4-氯-N1-（2，6-二甲基-4-七氟異丙基苯基）-N2-（1-甲基-1-氰基乙基）鄰苯二甲酰胺（化合物ZJ1）

以呋喃-2-基-α-氯代-α-羰基肟與2-甲基-6-乙基-4-全氟異丙基苯胺為原料，稱取0.87 g （5 mmol）呋喃-2-基-α-氯代-α-羰基肟置于50mL干燥的單口燒瓶中，用10mL無水乙醇溶解，向其中滴加1.52 g（5mmol）2-甲基-6-乙基-4-全氟異丙基苯胺溶于10mL無水乙醇的溶液；滴加完畢，向體系中加入0.96 g（10 mmol）碳酸鈉，室溫攪拌2 h，TLC跟蹤至反應完全；將反應液倒入20 mL水中，用乙酸乙酯萃取，薄層層析純化，得黃色粘稠液體。

采用類似的方法合成化合物ZJ2-12，所有化合物的熔點、核磁以及質(zhì)譜數(shù)據(jù)如下：

化合物ZJ1：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.01（s，1H，N-OH），8.05（s， 1H，NH），7.90（d，1H，Ar-H），7.52（t，1H，Ar-H），7.25（d，2H，Ar-H），6.72（d，1H，Ar-H），2.62（m，2H，CH2），2.22（s，3H，CH3），1.10（t，3H，CH3）；MSm/z 439.0（M+1）。

化合物ZJ2：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.70（s，1H，N-OH），8.95（s，1H，NH），8.12（d，1H，Ar-H），7.58（t，1H，Ar-H），7.43（d，2H，Ar-H），6.93（d，2H，Ar-H），6.79（d，1H，Ar-H）；MSm/z 397.0（M+1）。

化合物ZJ3：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.88（s，1H，N-OH），9.21（s，1H，NH），8.17～8.03（m，2H，Ar-H），7.44（d，1H，Ar-H），7.31～7.25（m，2H，Ar-H），6.93（d，1H，Ar-H）.2.26（s，3H，CH3）；MS m/z 411.0 （M+1）。

化合物ZJ4：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.63（s，1H，N-OH），9.02（s，1H，NH），8.16（d，1H，Ar-H），8.12（d，1H，Ar-H），7.30（d，2H，Ar-H），6.69（s，1H，Ar-H），6.45（s，1H，Ar-H），3.65（s，3H，OCH3）；MSm/z 427.0（M+1）。

化合物ZJ5：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.09（s，1H，N-OH），8.10（d，1H，Ar-H），8.05（d，1H，Ar-H），8.00（s，1H，NH），7.31（s，2H，Ar-H），7.29～7.25（m，1H，Ar-H），2.69（m，4H，CH2），1.17（t，6H，CH3）；MSm/z 469.0（M+1）。

化合物ZJ6：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.65（s，1H，N-OH），8.34（s，1H，NH），7.57（d，1H，Ar-H），7.26～7.13（m，2H，Ar-H），6.77（d，1H，Ar-H），6.67（d，1H，Ar-H），2.35（d，3H，CH3），2.22（s，3H，CH3）；MSm/z 441.0（M+1）。

化合物ZJ7：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.88（s，1H，N-OH），9.21（s，1H，NH），8.17～8.03（m，2H，Ar-H），7.44（d，1H，Ar-H），7.31～7.25（m，2H，Ar-H），6.93（d，1H，Ar-H）；MSm/z 413.0（M+1）。

化合物ZJ8：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.71（s，1H，N-OH），8.11～ 8.05（m，2H，Ar-H），7.96（s，1H，NH），7.41（s，1H，Ar-H），7.32～7.25（m，2H，Ar-H），6.79（d，1H，Ar-H），2.33（s，3H，CH3）；MS m/z 427.0 （M+1）。

化合物ZJ9：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.85（s，1H，N-OH），9.04（s，1H，NH），8.16（d，1H，Ar-H），8.11（d，1H，Ar-H），7.29（d，2H，Ar-H），6.68（s，1H，Ar-H），6.54（s，1H，Ar-H），3.63（s，3H，OCH3）；MSm/ z 443.0（M+1）。

化合物ZJ10：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.82（s，1H，N-OH），8.89（s，1H，NH），8.04～7.89（m，3H，Ar-H），7.20～7.12 （m，2H，Ar-H），6.88（s，1H，Ar-H），2.12（s，3H，CH3）；MSm/z 427.0（M+1）。

化合物ZJ11：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.62（s，1H，N-OH），8.02（m，2H，Ar-H），7.88（s，1H，NH），7.23（d，1H，Ar-H），7.15（s，1H，Ar-H），6.55（s，1H，Ar-H），2.34（d，3H，CH3），2.20（s，3H，CH3）；MSm/z 441.0（M+1）。

化合物ZJ12：黃色粘稠液體，1H NMR（400 MHz，DMSO）δ:11.68（s，H，N-OH），11.16（s，1H，Ar-OH，），8.98（s，1H，NH），8.12～6.70（m，6H，Ar-H）；MSm/z 429.0（M+1）。

2　生物活性測定

將目標產(chǎn)物用乳化劑（吐溫-80）和DMF配制成5.0％EC制劑，加蒸餾水稀釋配制成測定所需濃度藥液。篩選濃度為500 mg/L，藥劑處理藥液量10 mL。參照《國家南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心生測標準程序》，采用浸葉法測試了目標化合物對粘蟲（Mythima separata）的殺蟲活性、采用浸漬法測試 了目標化合物對朱砂葉螨（Tetranychus cinnabarinus）和苜蓿蚜（Alfalfa aphid）的殺蟲活性。

3　結(jié)果與討論

3.1目標化合物的結(jié)構(gòu)表征

本文化合物均采用1H NMR與MS進行結(jié)構(gòu)驗證。

在目標化合物的1H NMR譜圖中，所有目標化合物的肟結(jié)構(gòu)N-OH中的氫由于受到鄰位羰基吸電子誘導效應的影響而化學位移增大，其化學位移在11.01～11.88范圍內(nèi)以單重峰形式出現(xiàn)；NH的氫位移在7.90～9.21范圍內(nèi)以單重峰形式出現(xiàn)；大部分化合物中芳環(huán)上氫的化學位移在6.50～8.00范圍內(nèi)以單重、雙重以及多重峰多種形式出現(xiàn)，兩部分中，芳環(huán)結(jié)構(gòu)上的取代甲基的氫的化學位移在2.22～2.35范圍內(nèi)以單重峰形式出現(xiàn)，甲氧基的氫的化學位移在3.64左右以單重峰形式出現(xiàn)。

3.2目標化合物的殺蟲活性

生測試驗結(jié)果表明：該類化合物對苜蓿蚜具有較好的殺蟲活性，結(jié)果見表1。

殺蟲試驗結(jié)果表明：在500 mg/L濃度下，化合物ZJ1、ZJ2、ZJ3、ZJ5、ZJ6和ZJ8對苜蓿蚜的死亡率均大于60％，具有較好的殺蟲活性。其中，化合物ZJ2、ZJ3和ZJ8的殺蟲活性較好，對苜蓿蚜的死亡率達到90％。

由化合物ZJ2、ZJ3和ZJ8與其它化合物的結(jié)構(gòu)比較可知:在雜環(huán)羰基肟類化合物的芳香胺部分，當苯環(huán)上的取代基為2-甲基-4-七氟異丙基時化合物的殺蟲活性較好，苯環(huán)上的取代基為2-羥基-4-七氟異丙基時化合物則沒有殺蟲活性。在雜環(huán)羰基肟類化合物的雜環(huán)部分，呋喃環(huán)或噻吩環(huán)則對化合物的殺蟲活性影響不大。

表1　化合物ZJ1～ZJ12的殺蟲活性

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Synthesis and Insecticidal Activity of Heterocyclic Carbonyl Oxime Com pounds

HUANG Hong-ying，YAO Han-qing，KONG Xiao-yan，ZHU Bing-chun*
（Zhejiang Chemical Industry Research Institute Co.，Ltd.，Zhejiang Base of National Southern Pesticide Research Centre，Hangzhou，Zhejiang 310023，China）

Abstract:12 Novel heterocyclic carbonyl oximes containing heptafluoroisopropyl were synthesized by using heteroarylα-chloro-α-carbonyl oxime and heptafluoroisopropyl aniline as starting materials.The structures of target compounds were confirmed by1H NMR and ESI-MS.The bioassays showed that some compounds possessed insecticidal activities against alfalfa aphid.Themortality ratio of compounds ZJ2，ZJ3 and ZJ8 against alfalfa aphid were 90％at the concentration of 500mg/L.

Keywords:heterocyclic carbonyloxime；perfluoroalkyl；synthesis；insecticidalactivity

文章編號：1006-4184（2016）6-0001-04

收稿日期：2016-04-01

作者簡介：黃紅英（1983-），女，工程師，主要從事農(nóng)藥研究工作。

*通訊作者：朱冰春，女，高級工程師，主要從事有機合成和新農(nóng)藥創(chuàng)制研究。E-mail:zhubingchun@sinochem.com。