?；s氨基脲類化合物的合成及殺蟲活性研究

摘" " " 要：為獲得高活性殺蟲劑，以氰氟蟲腙為先導化合物，通過中間體衍生化法合成了8個未見文獻報道的?；s氨基脲類化合物，對其結構進行1H NMR、13C NMR、HRMS表征，并對化合物進行殺蟲活性測試。結果表明：在質量濃度為50 mg·L-1時候，多數化合物對棉蚜都有一定的殺蟲活性，其中Ⅰ-5a、Ⅰ-5d、Ⅰ-5e生物活性最高，高達100%。降低生測質量濃度后，在10 mg·L-1時，活性最好的Ⅰ-5e能夠達到76%。由于本系列化合物結構新穎、殺蟲效果較好，作為殺蟲劑具有研究價值。

關" 鍵" 詞：氰氟蟲腙；?；s氨基脲；有機合成；殺蟲活性

中圖分類號：S482.3+7" " " "文獻標識碼： A" " "文章編號： 1004-0935（2024）04-0514-04

席夫堿[1-2]（Schiff base）是指含有亞胺或甲亞胺特性基團（—RC=N—）的一類有機化合物，代表化合物氰氟蟲腙[3]，而且其中的縮氨基脲結構同樣也是一個良好的殺蟲基團。?；孱惢衔锞哂辛己玫臍⑾x活性，如已商品化殺蟲劑虱螨脲[4]、氟蟲脲[5]、嗪蟲脲[6]等。?；孱惢衔锸菐锥≠|抑制劑，除了具有殺蟲活性，在殺螨方面也有廣闊的前景[7]。氰氟蟲腙與酰基脲類化合物結構式如圖1所示。

本文以氰氟蟲腙[8]為研究對象，利用氰氟蟲腙的席夫堿結構，即4-（2-亞氨基-2-（3-三氟甲基苯基）乙基）苯甲腈基團與虱螨脲中的活性基團2，6-二氟苯甲酸，通過活性亞結構拼接法，直接合成出?；s氨基脲類化合物，另外將一些含鹵素或甲基的苯甲酸與4-（2-亞氨基-2-（3-三氟甲基苯基）乙基）苯甲腈基團拼接，得到的?；s氨基脲類化合物用來作對照，對所合成的10個新型化合物進行殺蟲效果的測定與評價，從而獲得綠色高效的殺蟲劑。?；s氨基脲類化合物結構通式如圖2所示。

根據酰基縮氨基脲化合物的設計路線，將最后一步的苯胺替換成高活性異氰酸酯中間體，生成獨特的酰基縮氨基脲結構化合物，該類型化合物探究較少，若出現高活性農藥，則不會出現抗藥性，具有研究價值。

1" 實驗部分

1.1" 儀器與試劑

所有實驗藥品均來自上海畢得醫藥科技股份有限公司，所用溶劑均來自煙臺雙雙化工有限公司，且均為分析純。實驗儀器如表1所示。

1.2" 目標化合物合成路線

目標化合物的合成路線如圖3所示，活性拼接基團如圖4所示。在強堿環境下間三氟甲基苯甲酸甲酯和對甲苯腈方式合成中間體Ⅰ-3間三氟甲基苯對氰基苯乙 酮[9]后，中間體Ⅰ-3的羰基再與水合肼加成生成肼腙類化合物Ⅰ-4[10]，之后再與芳基?；惽杷狨ミM行親核加成生成一系列酰基縮氨基脲類化合物。

1.3" 中間體的合成

1.3.1" 中間體間三氟甲基苯甲酸乙酯（Ⅰ-1）的合成取19.00 g（0.1 mol）間三氟甲基苯甲酸于" "250 mL三口燒瓶中，加入60 mL乙醇，再加入2 g濃硫酸作催化劑，升溫至回流，8 h后TLC監測反應完全，真空濃縮溶劑回收乙醇以獲得殘留物，將殘留物溶解在二氯甲烷中并用鹽水洗滌，用二氯甲烷進一步萃取水層3次。用無水硫酸鈉干燥合并有機層，真空蒸餾得到淡黃色液體，該液體即為中間體間三氟甲基苯甲酸乙酯，收率95%。

1.3.2" 中間體芳基甲酰異氰酸酯（Ⅰ-2）的合成

向100 mL三口燒瓶中加入3.18 g（0.025 mol）草酰氯，加入20 g二氯乙烷作溶劑，室溫分3批加入0.01 mol芳基苯甲酰胺，每次間隔10 min，加完后，升溫至回流，反應5 h后TLC監測原料消失，且僅生成一種產物，減壓蒸餾，除去溶劑與未反應的草酰氯，得到液體芳基甲?；惽杷狨ァ?/p>

1.3.3" 中間體間三氟甲基苯對氰基苯乙酮（Ⅰ-3）的合成

在裝有攪拌器、溫度計和冷凝管的250 mL 三口燒瓶中加入11.7 g（0.1 mol）對甲基苯腈、150 g DMF、18.75 g（0.25 mol）甲醇鉀。室溫下攪拌" " "30 min，溶液由澄清逐漸變為紅棕色。用滴液漏斗緩慢滴加21.8 g（0.1 mol）間三氟甲基苯甲酸乙酯，1～2 h滴完，滴加過程中放熱，控制溫度不得高于45 ℃，反應2 h后，TLC監測原料消失，加入500 mL水，用200 mL乙酸乙酯萃取水相2次，合并有機相，分液，有機相進行減壓蒸餾，產物為深黃色液體，降溫凝固成深黃色固體，該固體即為中間體Ⅰ-2間三氟甲基苯對氰基苯乙酮，收率98%。

1.3.4" 中間體（E）-4-（2-肼亞基-2-（3-三氟甲基）苯基）乙基）苯腈（Ⅰ-4）的合成

在250 mL三口燒瓶中，加入 26.3 g（0.091 mol）間三氟甲基苯對氰基苯乙酮、90 mL甲醇和 6 g（0.0956 mol）80%水合肼，回流溶液逐漸由橙黃色變為橙紅色，6 h后，TLC監測原料消失，常壓蒸出 50 mL甲醇，加入 120 mL水，降溫抽濾，濾餅用水洗滌2次，得到中間體Ⅰ-4，收率89%。

1.4" 目標化合物Ⅰ-5的合成、結構及數據表征

1.4.1" 目標化合物Ⅰ-5的合成

向100 mL三口燒瓶中加入1.52 g（0.005 mol）中間體Ⅰ-4，加入10 g乙酸乙酯作溶劑，室溫下加入相應的芳基異氰酸酯0.005 mol，保持室溫反應" 2 h，后升溫至40 ℃反應2 h，TLC監測Ⅰ-4原料點消失，降溫至-10 ℃，析出固體，抽濾，濾餅用10 mL乙酸乙酯洗滌2次，烘干，得到純化后的最終目標化合物Ⅰ-5。

1.4.2" 目標化合物Ⅰ-5的結構及數據表征

Ⅰ-5a：（E）-2-（2-（4-氰基苯基）-1-（3-三氟甲基苯基）亞乙基）-N-（2，6-二氟苯甲?；╇?1-甲酰胺，白色固體，收率73%；熔點186.3～187.5 ℃；1H NMR" " （500 MHz， DMSO-d6） δ 11.34 （s， 2H）， 8.22 （s， 1H）， 8.10 （d， J = 7.9 Hz， 1H）， 7.79 （d， J = 8.1 Hz， 3H）， 7.63 （m， J = 15.1， 8.0， 7.5 Hz， 2H）， 7.40 （d， J = 7.9 Hz， 2H）， 7.24 （t， J=8.1 Hz，2H），4.43（s，2H）。13C NMR（101 MHz， DMSO-d6） δ 160.35， 160.27， 157.86， 157.79， 138.06， 133.22， 131.22， 130.28， 129.74， 129.66， 126.47， 119.10， 112.63， 112.41， 110.19， 32.81。HRMS（ESI）：理論值C24H15F5N4O2[M+H]+為 487.119 3，實測值為487.120 2。

Ⅰ-5b：（E）-2-（2-（4-氰基苯基）-1-（3-三氟甲基苯基）亞乙基）-N-（2-甲基苯甲?；╇?1-甲酰胺，白色固體，收率79%；熔點190.2～191.1 ℃；1H NMR" （400 MHz， DMSO-d6） δ 11.91 （s， 1H）， 11.17 （s， 1H）， 8.20 （s， 1H）， 8.11 （d， J = 7.9 Hz， 1H）， 7.83 – 7.76 （m， 3H）， 7.68 （t， J = 7.8 Hz， 1H）， 7.48 （d， J = 7.6 Hz， 1H）， 7.42 （t， J = 7.5 Hz， 3H）， 7.33 – 7.26 （m， 2H）， 4.42 （s， 2H）， 2.34 （s， 3H）。13C NMR （101 MHz， DMSO-d6） δ 138.27， 136.41， 133.22， 132.51， 131.68， 131.33， 131.23， 131.14， 130.79， 130.38， 130.08， 129.90， 129.76， 129.73， 128.58， 128.19， 126.45， 126.07， 125.88， 123.27， 119.09， 110.22， 33.03， 19.83。 HRMS（ESI）：理論值C25H19F3N4O2[M+H]+為 465.153 8，實測值為465.153 2。

Ⅰ-5c：（E）-2-氯-N-（2-（4-氰基苯基）-1-（3-三氟甲基苯基）亞乙基）肼-1-羰基煙酰胺，白色固體，收率76%；熔點166.7～168.5 ℃；1H NMR （400 MHz， DMSO-d6） δ 11.45 （s， 2H）， 8.54 （dd， J = 4.8， 1.9 Hz， 1H）， 8.22 （s， 1H）， 8.12 （d， J = 8.0 Hz， 1H）， 8.06 （dd， J = 7.6， 1.9 Hz， 1H）， 7.79 （t， J = 8.3 Hz， 3H）， 7.67 （t， J = 7.9 Hz， 1H）， 7.55 （dd， J = 7.6， 4.9 Hz， 1H）， 7.42 （d， J = 7.9 Hz， 2H）， 4.43 （s， 2H）。13C NMR （101 MHz， DMSO-d6） δ 146.35， 138.60， 138.08， 133.24， 131.23， 130.30， 130.07， 129.75， 129.67， 126.49， 125.87， 123.45， 123.16， 119.09， 110.23， 32.87。HRMS（ESI）：理論值C23H15ClF3N5O2[M+H]+為486.094 5，實測值為486.094 2。

Ⅰ-5d：（E）-2-（2-（4-氰基苯基）-1-（3-三氟甲基苯基）亞乙基）-N-（2-氟苯甲酰基）肼-1-甲酰胺，白色固體，收率81%；熔點172.8～174.0 ℃；1H NMR" " （400 MHz， DMSO-d6） δ 11.76 （s， 1H）， 11.27 （s， 1H）， 8.23 （d， J = 9.6 Hz， 1H）， 8.09 （d， J = 7.8 Hz， 1H）， 7.81 （s， 1H）， 7.78 （d， J = 8.3 Hz， 2H）， 7.67 （t， J = 8.0 Hz， 3H）， 7.43 （d， J = 7.9 Hz， 2H）， 7.39 – 7.30 （m， 2H）， 4.45（s，2H）。HRMS（ESI）：理論值C24H16F4N4O2 [M+H]+為469.128 8，實測值為469.128 2。

Ⅰ-5e：（E）-2-（2-（4-氰基苯基）-1-（3-三氟甲基苯基）亞乙基）-N-（2-三氟甲基苯甲?；╇?1-甲酰胺，白色固體，收率82%；熔點160.3～162.1 ℃；1H NMR" （400 MHz， DMSO-d6） δ 11.47 （s， 2H）， 8.20 （s， 1H）， 8.11 （d， J = 7.9 Hz， 1H）， 7.84 （d， J = 7.5 Hz， 2H）， 7.78 （d， J = 7.9 Hz， 3H）， 7.69 （t， J = 8.4 Hz， 3H）， 7.39 （d，" J = 7.9 Hz， 2H）， 4.40 （s， 2H）。HRMS（ESI）：理論值C25H16F6N4O2[M+H]+為519.125 6，實測值為 519.127 3。

Ⅰ-5f：（E）-2-（2-（4-氰基苯基）-1-（3-三氟甲基苯基）亞乙基）-N-（4-叔丁基苯甲?；╇?1-甲酰胺，白色固體，收率89%；熔點198.4～200.1 ℃；1H NMR" " （500 MHz， DMSO-d6） δ 12.21 （s， 1H）， 11.20 （s， 1H）， 8.19 （s， 1H）， 8.09 （d， J=7.9 Hz，1H），7.93 （d， J = 8.0 Hz， 2H）， 7.78 （t， J = 6.8 Hz， 3H）， 7.66 （t， J = 7.5 Hz， 1H）， 7.53 （d， J = 8.0 Hz， 2H）， 7.43 （d， J = 7.8 Hz， 2H）， 4.40 （s， 2H）， 1.29 （s， 9H）。13C NMR （101 MHz， DMSO-d6） δ 156.81， 151.37， 141.15， 138.14， 133.30， 131.14， 130.39， 129.70， 128.81， 126.45， 125.89， 123.27， 119.08， 110.28， 35.31， 32.95， 31.24。HRMS（ESI）：理論值C28H25F3N4O2[M+H]+為507.200 8，實測值為507.202 5。

Ⅰ-5g：（E）-N-苯甲酰基-2-（2-（4-氰基苯基）-1-（3-三氟甲基苯基）亞乙基）肼-1-甲酰胺，白色固體，收率90%；熔點183.5～185.0 ℃；1H NMR （400 MHz， DMSO-d6） δ 12.16 （s， 1H）， 11.27 （s， 1H）， 8.22 （s， 1H）， 8.11 （d， J = 7.9 Hz， 1H）， 8.01 – 7.97 （m， 2H）， 7.80 （t，" J = 7.7 Hz， 3H）， 7.67 （q， J = 7.7 Hz， 2H）， 7.53 （t，nbsp; " J = 7.7 Hz， 2H）， 7.46 （d， J = 8.1 Hz， 2H）， 4.43 （s， 2H）。13C NMR （101 MHz， DMSO-d6） δ 151.28， 141.13， 138.14， 133.64， 133.30， 132.41， 131.13， 130.38， 129.69， 129.04， 128.82， 126.45， 123.29， 123.25， 119.08， 110.29， 32.94。HRMS（ESI）：理論值C24H17F3N4O2[M+H]+為451.138 2，實測值為 451.138 9。

Ⅰ-5h：（E）-2-（2-（4-氰基苯基）-1-（3-三氟甲基苯基）亞乙基）-N-（3-三氟甲基苯甲?；╇?1-甲酰胺，白色固體，收率87%；熔點165.3～167.9 ℃；1H NMR （400 MHz， DMSO-d6） δ 12.05 （s， 1H）， 11.53 （s， 1H）， 8.34 （s， 1H）， 8.26 （d， J = 8.0 Hz， 1H）， 8.21 （s， 1H）， 8.12 （d， J = 8.0 Hz， 1H）， 8.02 （d， J = 7.9 Hz， 1H）， 7.79 （q， J = 7.5 Hz， 4H）， 7.68 （t， J = 8.0 Hz， 1H）， 7.46 （d，" J = 7.9 Hz， 2H）， 4.45 （s， 2H）。13C NMR （101 MHz， DMSO-d6） δ 151.07， 141.09， 138.07， 133.29， 132.92， 131.14， 130.35， 130.32， 129.92， 129.68， 129.59， 126.48， 125.61， 125.57， 123.31， 123.26， 119.06， 110.31， 32.90。HRMS（ESI）：理論值C25H16F6N4O2 [M+H]+為519.125 6，實測值為519.126 0。

1.5" 生物活性測試

參照《農藥室內生物測定試驗準則 殺蟲劑 第14部分：浸葉法》（NY/T 1154.14—2008）[11]、《農藥室內生物測定試驗準則 殺蟲劑 第6部分：殺蟲活性試驗 浸蟲法》（NY/T 1154.6—2006）[12]，具體方法如下：取長勢一致的兩葉一心棉苗，每株棉苗上接50頭棉蚜若蟲，置于養蟲室培養24 h后，將棉苗倒置入系列濃度藥劑中浸 10 s，水分揮發后立即檢查原始蟲數，并放入養蟲室培養。每個濃度3次重復，以0.1%吐 溫-80水溶液處理為對照。置于26±1 ℃、相對濕度70%～80%、光照16 h∶8 h（L∶D）條件下正常飼養。藥前記錄總蟲數，藥后24、48、72 h 記錄殘留蚜蟲數，計算死亡率和校正死亡率。

2" 結果與討論

系列化合物Ⅰ-5a～Ⅰ-5h對棉蚜殺蟲活性表明：在質量濃度為50 mg·L-1時候，多數化合物對棉蚜都有一定的時候生物活性，其中Ⅰ-5a、Ⅰ-5d、Ⅰ-5e生物活性最高，高達100%。構效結果表明，Ⅰ-2芳?；惽杷狨ソY構中，含有氟的基團殺蟲性要優于其他基團，并且僅含有一個鄰位基團的化合物活性要優于含有其他位置取代基的化合物。雖然該系列化合物活性相對于超高活性殺蟲劑氯蟲苯甲酰胺活性有所不及，但為以該?；s氨基脲結構為基礎合成殺蟲劑奠定了理論基礎。

3" 結 論

1）在合成方面，確定最佳合成路線，以對甲苯肼和間三氟甲基苯甲酸乙酯合成間三氟甲基苯對氰基苯乙酮，再與水合肼反應生成（E）-4-（2-肼亞基-2-（3-三氟甲基）苯基）乙基）苯腈，最后與異氰酸酯反應生成最終化合物。其中，間三氟甲基苯對氰基苯乙酮與水合肼反應生成的中間體Ⅰ-4可以直接在乙醇溶液中析出，乙醇溶液直接回用，Ⅰ-4與異氰酸酯在乙酸乙酯反應完同樣可以析出純凈產物，乙酸乙酯繼續回用，合成方法簡單，收率高。

2）新型?；s氨基脲類化合物是一種文獻幾乎未報道過的新型結構，未見到作為殺蟲、殺菌劑的報道，研究表明，該系列化合物在殺棉蚜方面有著較高的殺蟲活性，如Ⅰ-5a、Ⅰ-5d、Ⅰ-5e在50 mg·L-1質量濃度下殺蟲活性高達100%。即使質量濃度在10 mg·L-1時，殺蟲活性也能達到50%左右。構效結果表明，Ⅰ-2芳?；惽杷狨ソY構中，含有氟的基團殺蟲性要優于其他基團，并且僅含有一個鄰位基團的化合物活性要優于含有其他位置取代基的化 合物。

參考文獻：

［1］王艷艷. 新型席夫堿類化合物的設計合成、生物活性研究及作用機制初探[D]. 貴陽：貴州大學，2019.

［2］張舒妍. 苦參堿肟及芳亞胺衍生物的合成和殺蟲活性研究[D]. 南寧：廣西大學，2019.

［3］谷小珂，陳靜，管明鈺，等. 一種含有縮氨基硫脲/縮氨基脲結構的化合物、其制備方法及醫藥用途：CN111533673B[P]. 2022-05-20.

［4］陳勇，孫星星.虱螨脲防治甘藍小菜蛾的效果[J].浙江農業科學，2019，60（4）：612-613.

［5］TANANI M A，HASABALLAH A I，HUSSEIN R M. Assessment of the perturbation induced by chitin synthesis inhibitors lufenuron， flufenoxuron and hexaflumuron in the house fly， Musca domestica vicina （Diptera： Muscidae）[J]. The Journal of Basic and Applied Zoology，2022，83（1）.

［6］NARASAKI M， MORITA H， FUJISAKI T. Synergistic insecticides containing insect growth inhibitors[J]. Jpn. Kokai Tokkyo Koho ，1989， 7.

［7］王將. 新型酰基（硫）脲類衍生物的合成及生物活性研究[D].青島：青島科技大學，2022.

［8］季方良. 氰氟蟲腙的合成工藝研究[D].杭州：浙江工業大學，2018.

［9］梁明月，譚偉強，呂麗莉，等，楊啟鵬.N-苯基苯甲醛縮氨基脲衍生物的合成研究[J].精細化工中間體，2019，49（3）：12-15.

［10］LI H J， TANG D，WAN Y Y， et al. Electrochemically promoted annulation of aldehydes and carbazates： access to 2-alkoxy/aryloxy- 5-substituted 1，3，4-oxadiazole and 1，3，4-oxadiazol-2（3H）-one derivatives[J].New Journal of Chemistry，2022， 46 （42）.

［11］NY/T 1154.14—2008.農藥室內生物測定試驗準則 殺蟲劑 第14部分：浸葉法[S].

［12］NY/T 1154.6—2006.農藥室內生物測定試驗準則 殺蟲劑 第6部分：殺蟲活性試驗 浸蟲法[S].

Study on Synthesis and Insecticidal Activity of Acylaminourea Compounds

JIANG Shuo ， ZHU Baoyu， ZHANG Rusong， GUANG Mingjia， WANG Minghui， XV Liangzhong

（College of Chemistry and Molecular Engineering， Qingdao University of Science＆Technology，

Qingdao Shandong 266042， China）

Abstract：" To obtain highly active insecticides， with cyanflufenazone as the lead compound， 8 acyl aminourea compounds were synthesized by intermediate derivatization method， and the synthesized target compounds were characterized by 1H NMR， 13C NMR and HRMS， the structure of all target compounds was determined， and the insecticidal activity test was carried out. The test results showed that for cotton aphid larvae， at a mass concentration of 50 mg·L-1， most of the compounds had certain biological activity on gossyroid， among which I-5a， I-5d， I-5e had the highest biological activity， up to 100%. After reducing the bioassay mass concentration， the best activity I.-5e could reach 76% at 10 mg·L-1， having research value as an insecticide.

Key words：" Metaflumizone; Acylaminourea; Organic synthesis; Insecticidal activity