專利名稱：一種含吡唑氨基脲化合物、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含吡唑氨基脲化合物、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
吡唑類化合物在雜環(huán)農(nóng)藥中扮演著重要的角色。由于吡唑類化合物表現(xiàn)出的高效、低毒和結(jié)構(gòu)的多樣性，因而具有非常廣闊的研究和開發(fā)前景。在本發(fā)明作出之前，國外尚無苯基苯甲?；被孱惤Y(jié)構(gòu)的化合物報道，國內(nèi)有山東師范大學(xué)的李來仲曾報道苯基苯甲酰基氨基脲類結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的化合物具有一定的除草活性。本發(fā)明是將取代吡唑環(huán)代替苯基苯甲酰基氨基脲結(jié)構(gòu)中的一個苯甲?；鶊F而形成含吡唑氨基脲類化合物。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種具有生物活性的含吡唑氨基脲類化合物及其制備方法。
所述的含吡唑氨基脲類化合物如式(I)所示 其中X代表Cl或Br，R代表甲基、硝基、氯原子、2，4-二甲基、3，4-二甲基、2，4-二氟、2，6-二甲基或氫原子。
如下取代基定義的式(I)化合物為本發(fā)明所述化合物的優(yōu)選X為Cl，R為下列之一硝基、2-甲基、3，4-二甲基、2，4-二氟、2，6-二甲基；X為Cl，R為2-硝基或2-甲基；X為Br，R為2-氯、2，4-二甲基或3，4-二甲基。
一種上述含吡唑氨基脲類化合物的制備方法，包括如下步驟如式(II)所示的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼和式(III)所示的取代苯基異氰酸酯在0～20℃于有機溶劑中進行加成反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物； 其中X和R定義同上。
基于產(chǎn)率和成本的考慮，所述的反應(yīng)時間以1～20小時為佳。
所述的取代苯基異氰酸酯1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼的投料摩爾比優(yōu)選為1～1.5∶1，所述的有機溶劑用量優(yōu)選為1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼質(zhì)量的20～60倍。
所述的有機溶劑優(yōu)選為下列之一四氫呋喃、乙酸乙酯、甲苯、氯苯。
所述的后處理可以是反應(yīng)結(jié)束，過濾，濾餅用三氯甲烷重結(jié)晶，得所述含吡唑氨基脲類化合物。
所述的含吡唑氨基脲類化合物的制備方法推薦按如下參數(shù)進行所述的取代苯基異氰酸酯1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼的投料摩爾比為1～1.1∶1，所述的有機溶劑用量為1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼質(zhì)量的5～20倍；加成反應(yīng)溫度為0～20℃，反應(yīng)時間為1～5小時。
所述的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼可采用下述方法制得將1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酸乙酯和過量水合肼在攪拌下進行回流反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后減壓濃縮，用乙醇重結(jié)晶，得白色針狀結(jié)晶即為1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼。
用單子葉雜草馬唐Digitaria sanguinalis、稗草Echinochloa crus-galli、狗尾草Setaria viridis(或野燕麥Avena fatua)，雙子葉雜草苘麻Abutilontheophrasti(或繁縷Stelleria media或龍葵Solanum nigrum)、藜Chenopodiumalbum、凹頭莧Amaranthus ascedense或反枝莧Amaranthus retroflexus等雜草對所合成的含吡唑氨基脲類化合物進行除草活性測試發(fā)現(xiàn)，X＝Br，R＝2-Cl、2，4-二甲基或3，4-二甲基的式(I)化合物對雙子葉雜草苘麻Abutilontheophrasti(或繁縷Stelleria media或龍葵Solanum nigrum)、藜Chenopodiumalbum等雜草的抑制活性達到90％以上。
采用Potter噴霧法對合成的化合物進行了粘蟲(Mythimna separata)的殺蟲活性測定，采用浸漬植株法對合成的化合物進行了稻黑尾葉蟬(Nephotettix cincticeps)的殺蟲活性測定，采用葉蟲同浸法對合成的化合物進行了蠶豆蚜(Aphis fabae)的殺蟲活性測定，采用葉蟲同浸法對合成的化合物進行了棉紅蜘蛛(Tetranchus urticae)的殺蟲活性測定。結(jié)果表明，X＝Cl為式(I)化合物對粘蟲有一定的殺蟲活性，而X＝Br的式(I)化合物基本無殺蟲活性。
采用含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對合成的化合物進行了稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)、小麥赤霉病菌(Gibberella zeae)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)和黃瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)的殺菌活性測定，采用離體葉片含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對合成的化合物進行了水稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)的殺菌活性測定，采用盆栽含毒馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)法對合成的化合物進行了油菜菌核病菌(Sclerotonia sclerotiorum)的殺菌活性測定，采用盆栽小麥苗保存孢子法對合成的化合物進行了小麥白粉病菌(Blumeria graminis)的殺菌活性測定。結(jié)果表明，X為Cl，R為2-硝基或2-甲基的式(I)化合物對小麥白粉病菌具有較強的殺菌活性。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
實施例1將4.05g(20mmol)1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰肼加入到40mL氯苯中，在冰浴攪拌下滴加20mmol 3-甲基苯基異氰酸酯，30min滴畢，然后于5℃左右反應(yīng)5h，反應(yīng)畢，過濾，濾餅用氯仿重結(jié)晶，得到白色固體，熔點176-178℃，收率為91％。
該化合物的1H NMR和IR如下所述，1H NMR(DMSO-D6，δ/ppm)1.18(3H，t，J＝4.5Hz，CH2CH3)，2.26(3H，s，Ph-CH3)，2.57(2H，q，CH2CH3)，3.9(3H，s，NCH3)，6.78-7.31(4H，m，Ph-H)，8.40(1H，s，PyCONHNH)，8.80(1H，s，PyCONHNH)，10.19(1H，s，CONH-Ph)IR(KBr，VCO/cm-1)1703，1652實施例2將4.05g(20mmol)1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰肼加入到70mL甲苯中，冰浴攪拌下滴加22mmol 2-甲基苯基異氰酸酯，40min滴畢，然后于3℃左右反應(yīng)3h，反應(yīng)畢，過濾，濾餅用氯仿重結(jié)晶，得到白色固體，熔點206-208℃。收率為93％。
該化合物的1H NMR和IR如下所述，1H NMR(DMSO-D6，δ/ppm)1.18(3H，t，J＝4.75Hz，CH2CH3)，2.22(3H，s，Ph-CH3)，2.57(2H，q，CH2CH3)，3.88(3H，s，NCH3)，6.96-7.67(4H，m，Ph-H)，8.06(1H，s，PyCONHNH)，8.68(1H，s，PyCONHNH)，10.27(1H，s，CONH-Ph)IR(KBr，VCO/cm-1)1704，1660實施例3將4.05g(20mmol)1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰肼加入到40mL乙酸乙酯中，在冰浴攪拌下滴加21mmol 3-氯苯基異氰酸酯，30min滴畢，然后于1℃左右反應(yīng)1h，反應(yīng)畢，過濾，濾餅用氯仿重結(jié)晶，得到白色固體，熔點189-191℃。收率為90％。
該化合物的1H NMR和IR如下所述，1H NMR(DMSO-D6，δ/ppm)1.18(3H，t，J＝4.75Hz，CH2CH3)，2.57(2H，q，CH2CH3)，3.89(3H，s，NCH3)，7.00-7.71(4H，m，Ph-H)，8.61(1H，s，PyCONHNH)，9.14(1H，s，PyCONHNH)，10.21(1H，s，CONH-Ph)IR(KBr，VCO/cm-1)1701，1672實施例4將4.94g(20mmol)1-甲基-3-乙基-4-溴-5-吡唑甲酰肼加入到30mL四氫呋喃中，在冰浴攪拌下滴加20mmol 3-硝基苯基異氰酸酯，30min滴畢，然后于2℃左右反應(yīng)2h，反應(yīng)畢，過濾，濾餅用氯仿重結(jié)晶，得到白色固體，熔點330-331℃。收率為91％。
該化合物的1H NMR和IR如下所述，1HNMR(DMSO-D6，δ/ppm)1.18(3H，t，J＝4.75Hz，CH2CH3)，2.57(2H，q，CH2CH3)，3.92(3H，s，NCH3)，7.55-8.55(4H，m，Ph-H)，8.79(1H，s，PyCONHNH)，9.47(1H，s，PyCONHNH)，10.28(1H，s，CONH-Ph)IR(KBr，VCO/cm-1)1705，1685實施例5將4.05g(20mmol)1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰肼加入到81g三氯甲烷中，在冰浴攪拌下滴加20mmol 3-甲基苯基異氰酸酯，30min滴畢，然后于18℃左右反應(yīng)5h，反應(yīng)畢，過濾，濾餅用氯仿重結(jié)晶，得到白色固體，熔點176-178℃，收率為93％。
實施例6氯苯用量改為18.4ml(20.25g)，其它操作同實施例1。收率為90％。
實施例7將有機溶劑改為80mL四氫呋喃，其他操作同實施例1。收率為89％。
實施例8～31變換不同的取代苯基異氰酸酯，其它反應(yīng)物、用量及工藝參數(shù)均同實施例1，分別制得相應(yīng)化合物見表1。
表1
實施例32 除草活性測試1測試樣品實施例23、25、26制得含吡唑氨基脲類化合物。
2篩選方法1.1篩選靶標單子葉雜草馬唐Digitaria sanguinalis、稗草Echinochloacrus-galli、狗尾草Setaria viridis(或野燕麥Avena fatua)，雙子葉雜草苘麻Abutilon theophrasti(或繁縷Stelleria media或龍葵Solanum nigrum)、藜Chenopodium album、凹頭莧Amaranthus ascedense或反枝莧Amaranthusretroflexus；1.2靶標的培養(yǎng)在截面積64cm2的塑料盆缽中定量裝土壓平，置于不銹鋼盆中，選取籽粒飽滿、大小一致的種子，分單、雙子葉植物分缽播種，各占缽面積的1/3，覆1cm厚細土，從塑料盆缽底部加水至上層土壤浸潤，置于溫室培養(yǎng)，待試材長至所需葉齡進行處理；1.3處理劑量單一劑量，一般采用2250g a.i./ha或75g a.i./ha，根據(jù)化合物種類作適當(dāng)調(diào)整；1.4處理方式苗前土壤處理和苗后莖葉處理，試材播種次日進行苗前土壤處理，單子葉試材長至1葉1心期、雙子葉試材長至2片真葉期進行苗后莖葉處理；1.5操作程序1.5.1準確稱取樣品，用適宜溶劑溶解后加入少許乳化劑，再加入10mL微熱的蒸餾水；1.5.2取溫室培養(yǎng)材料，分別編號；1.5.3按設(shè)置劑量定量移取藥液進行莖葉噴霧和土壤噴霧處理，分別以噴霧溶劑和清水為對照；1.5.4處理試材置于溫室培養(yǎng)；1.5.5調(diào)查處理15后目測地上部生長情況，計算生長抑制率(防效)；1.5.6結(jié)果統(tǒng)計根據(jù)調(diào)查結(jié)果，按以下公式計算各化合物對雜草的防效防效(％)＝100(對照株高-處理株高)/對照株高所得結(jié)果見表2。
根據(jù)防效進行除草活性分級A級 防效＞90％ B級 防效75～90％ C級防效50～75％ D級 防效25～50％ E級 防效＜25％表2 含吡唑氨基脲類化合物對草的抑制作用
實施例33 殺蟲活性普篩1供試靶標粘蟲(Mythimna separata)系室內(nèi)以玉米苗飼養(yǎng)多年的敏感品系；蠶豆蚜(Aphis fabae)系室內(nèi)以蠶豆苗常年飼養(yǎng)的敏感品系；稻黑尾葉蟬(Nephotettix cincticeps)系室內(nèi)以水稻苗飼養(yǎng)多年的敏感品系；棉紅蜘蛛(Tetranychus urticae)系室內(nèi)以蠶豆苗常年飼養(yǎng)的敏感品系。室內(nèi)條件溫度25±5℃，相對濕度65±5％及光照周期12/12h(L/D)。
2供試藥劑實施例10、11、12、2、16、17、18、19、31制得含吡唑氨基脲類化合物。
3試驗方法粘蟲試驗方法采用Potter噴霧法(見SCBZ/CH-HN-2000-001條)，濃度為1000mg/L；蠶豆蚜試驗方法采用浸漬法(見SCBZ/CH-HN-2000-004條)，濃度為500mg/L稻黑尾葉蟬試驗方法采用處理植株接蟲法(見SCBZ/CH-HN-2000-002條)，濃度為500mg/L。
棉紅蜘蛛試驗方法采用浸漬法(見SCBZ/CH-HN-2000-003條)，濃度為500mg/L；48小時后檢查結(jié)果，如表3所示。
4生物活性評價死亡率在90％以上為A級，70～90％之間為B級，50～70％之間為C級，0～50％之間為D級?；钚詾锳級的化合物進入初篩。
表3 含吡唑氨基脲化合物殺蟲活性測試
實施例34 殺菌活性篩選1.供試菌種稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)，稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)，黃瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)，油菜菌核病菌(Sclerotonia sclerotiorum)，小麥赤霉病菌(Gibberella zeae)，辣椒疫霉病菌(phytophythora capsici)。以上菌種均保存在冰箱(4-8℃)內(nèi)，試驗前2-3天從試管斜面接種到培養(yǎng)皿內(nèi)，在適宜溫度下培養(yǎng)供試驗用。實驗用培養(yǎng)基均為馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)。小麥白粉病菌用小麥苗保存孢子供試驗用。
2測定方法準確稱取適量實施例1～4及8～31制得化合物，先用適宜溶劑溶解并加入少量乳化劑，用清水稀釋成一定濃度。具體方法如下稻瘟病菌、小麥赤霉病菌、辣椒疫霉病菌和黃瓜灰霉病菌采用含毒培養(yǎng)基法，普篩濃度為25ppm。
稻紋枯病菌采用離體葉片培養(yǎng)法，普篩濃度為500ppm。
油菜菌核病菌和小麥白粉病菌采用盆栽法，普篩濃度為500ppm。
3殺菌劑活性評價處理后定期觀察記錄葉片、植株的發(fā)病情況和菌絲生長情況，根據(jù)病情指數(shù)和菌絲直徑，計算防效和抑制率。殺菌活性等級標準劃分A級-防效(抑制率)≥95％，B級-70％≤防效(抑制率)＜95％，C級-50％≤防效(抑制率)＜70％，D級-防效(抑制率)＜50％。
4篩選結(jié)果由表4可以看出，本發(fā)明所述含吡唑氨基脲化合物殺菌活性較弱或沒有活性。
表4 含吡唑氨基脲化合物殺菌活性測試
權(quán)利要求
1.如式(I)所示的含吡唑氨基脲化合物， 其中X代表Cl或Br，R代表甲基、硝基、氯原子、2，4-二甲基、3，4-二甲基、2，4-二氟、2，6-二甲基或氫原子。
2.如權(quán)利要求1所述的含吡唑氨基脲化合物，其特征在于所述的X為Cl，R為下列之一硝基、2-甲基、3，4-二甲基、2，4-二氟、2，6-二甲基。
3.如權(quán)利要求2所述的含吡唑氨基脲化合物，其特征在于所述的R為2-硝基或2-甲基。
4.如權(quán)利要求1所述的含吡唑氨基脲化合物，其特征在于所述的X為Br，R為2-氯、2，4-二甲基或3，4-二甲基。
5.一種權(quán)利要求1所述含吡唑氨基脲化合物的制備方法，包括如下步驟如式(II)所示的1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼和式(III)所示的取代苯基異氰酸酯在0～20℃于有機溶劑中進行加成反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物； 其中X代表Cl或Br，R代表甲基、硝基、氯原子、2，4-二甲基、3，4-二甲基、2，4-二氟、2，6-二甲基或氫原子。
6.如權(quán)利要求5所述的含吡唑氨基脲化合物的制備方法，其特征在于所述的加成反應(yīng)時間為1～20小時，取代苯基異氰酸酯∶1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼的投料摩爾比為1.0～1.5∶1，有機溶劑用量為1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼質(zhì)量的20～60倍。
7.如權(quán)利要求5所述的含吡唑氨基脲化合物的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑為下列之一四氫呋喃、乙酸乙酯、甲苯、氯苯。
8.如權(quán)利要求5～7之一所述的含吡唑氨基脲化合物的制備方法，其特征在于所述的取代苯基甲酰氯∶1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼的投料摩爾比為1.0～1.1∶1，所述的有機溶劑用量為1-甲基-3-乙基-4-取代-5-吡唑甲酰肼質(zhì)量的5～20倍；加成反應(yīng)時間為1～5小時。
9.權(quán)利要求1所述含吡唑氨基脲化合物作為除草劑的應(yīng)用
10.權(quán)利要求1所述含吡唑氨基脲化合物作為殺蟲滅菌劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含吡唑氨基脲化合物、制備方法及其應(yīng)用。所述的含吡唑氨基脲化合物如式(I)所示，所述制備方法包括如下步驟1－甲基－3－乙基－4－取代－5－吡唑甲酰肼和取代苯基異氰酸酯在0～20℃于有機溶劑中進行加成反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物。所述的含吡唑氨基脲化合物可以應(yīng)用于除草劑和殺蟲滅菌劑。
文檔編號C07D231/16GK1654457SQ20051004893
公開日2005年8月17日 申請日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者譚成俠, 沈德隆, 翁建全, 曹耀艷 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)