一类含酯基的n取代芳基吡咯类衍生物制备及其应用
一类含酯基的n取代芳基吡咯类衍生物制备及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用作杀虫、杀螨、杀线虫、杀真菌的芳基吡咯N-酯基衍生物制备和应 用。
【背景技术】
[0002] 1987年美国科研人员从微生物链霉菌（Streptomyces fumanus)的代谢产物中 分离得到二噁吡咯霉素（C)，二噁吡咯霉素具有中等的杀虫杀螨活性，但是其对动物的毒 性较高。美国氰胺公司科研人员以二噁吡咯霉素作为先导化合物，合成了大量的芳基吡咯 类化合物。其中4-溴-2-(4-氯苯基）-5-三氟甲基吡咯-3-腈（D)具有优异的杀虫杀螨 活性，但其对植物有药害，无法作为植物保护剂用于农业生产。为了获得对植物无药害同 时具有优异的杀虫杀螨活性的化合物，美国氰胺公司对其进行进一步改造，筛选出化合物 4-溴-2-(4-氯苯基）-1-乙氧基甲基-5-三氟甲基吡咯-3-腈（E)已被开发为杀虫杀螨 剂溴虫腈（中文通用名：虫螨腈；英文通用名：chlorfenapyr)。溴虫腈属于典型的前体农 药，在昆虫体内的微粒体多功能氧化酶的代谢作用下，脱去N上的取代基，释放出活性前体 化合物发挥作用。芳基吡咯类农药溴虫腈结构简单，生物活性优异。但也存在对鱼、蜜蜂等 毒性较高，不具备明显内吸性等缺点。为了获得更加理想的芳基吡咯类杀虫杀螨剂，国内外 对芳基吡咯类化合物N端修饰进行了深入研究，报道了很多高活性的化合物。
[0003]
[0004] US5010098报道了结构通式为1的一大批芳基吡咯类化合物，其中有很多高活性 的化合物，包括漠虫臆。其中N取代基A包括烷基、烧氧烷基、硝基、氛基、烧硫烷基、苯基等。 部分N取代衍生物具有良好的生物活性，在IOOppm浓度下，化合物la、lb、Ic对烟芽夜蛾、 西部马铃薯微叶蝉和南方粘虫的致死率均为100% ;部分化合物对德国小蠊等也具有一定 的生物活性。
[0005] Y X
[0006] US5130328报道了结构通式为2的化合物具有较好的杀虫杀螨活性。
[0007]
[0008] US5286743报道了结构通式为3的氨基烷基羧酸酯结构的N-取代芳基吡咯类衍生 物，其中部分化合物具有优异的杀虫、杀螨及杀软体动物活性。
[0009]
[0010] USbzjzyau ipoa J结例通八刀4 tfj共求災、求K网汉求狄百IN- q、烷基 羧酸酯芳基吡咯类衍生物。如4a、4b在IOppm的浓度下对南方粘虫、西部马铃薯微叶蝉、烟 芽夜蛾的致死率均为1〇〇%。对抗有机磷叶螨和玉米叶甲也具有较好的生物活性。
[0011]
[0012] US5286741报道了结构通式为5的具有杀虫、杀螨及杀软体动物活性的N-羧酸酯 芳基吡咯类衍生物。如5a、5b在IOppm的浓度下对南方粘虫致死率为100%。在IOOppm的 浓度下对抗有机磷叶螨和玉米叶甲和西部马铃薯微叶蝉也具有良好的防效。
[0013]
[0014] US5232979报道了结构通式为6的N-氧代的芳基吡咯类化合物，其中部分化合物 具有优异的杀虫及杀线虫活性。如化合物6a、6b在IOOppm的浓度下，对南方粘虫的致死率 达到100%。
[0015]
[0016] US5328928报道了结构通式为7的N-酰化芳基吡咯类化合物。N-酰化芳基吡咯 类化合物具有良好的杀虫生物活性。如化合物7a、7b在IOppm的浓度下对烟芽夜蛾、南方 粘虫、西部马铃薯微叶蝉、抗有机磷叶螨的致死率达到100%。
[0017]
[0018] USWUM抑报追J轱构通瓦刃8的N-取代怵代阮*方垂吡唂失1七甘物，具哲杀虫、 杀螨和杀软体动物活性的。如化合物8a、8b在IOppm的浓度下对南方粘虫、烟芽夜蛾致死 率为100%。
[0019]
[0020] US5521211报道了结构通式为9的N-甲氨基甲酸酯芳基吡咯衍生物。部分化合物 具有优异的杀虫活性，如化合物9a、9b在IOOppm的浓度下化合物对抗有机磷叶螨的防效高 于商品化的溴虫腈。
[0021]
[0022] CN1670016A报道了结构通式为10的两类芳基吡咯类衍生物。湖南化工研究院王 晓光等人将醚类和肟醚类结构引入芳基吡咯类化合物活性前体，报道的大部分化合物对粘 虫和朱砂叶螨具有优异的生物活性。如化合物IOa-I和10a-2在IOppm的浓度下对朱砂叶 螨的致死率与溴虫腈相当，在25mg/L的浓度下对水稻稻瘟病防效与溴虫腈相当。
[0025] CN1891688报道了结构通式为11的N-草酸酯芳基吡咯类衍生物，报道的大部分化 合物具有优异的杀虫杀螨活性。部分化合物在20ppm的浓度下，对南方粘虫的致死率达到 100%。
[0026]
[0027] CN101348454A报道了结构通式为12的N-烷氧乙酰芳基吡咯衍生物，部分化合物 在20ppm的浓度下对南方粘虫的致死率达100%，部分化合物在200ppm的浓度下对朱砂叶 螨的的致死率达100%，对棉铃虫及尖音库蚊幼虫也具有一定的生物活性。
[0028]
[0029] CN102584667A报道了结构通式为13的芳基吡咯衍生物，将手性碳原子和卤代烯 引入芳基吡咯活性前体，部分化合物对粘虫、朱砂叶螨、稻飞虱、豆蚜等表现出一定的生物 活性。其中13a-l、13a_2对粘虫的生物活性优于溴虫腈部分化合物还表现出一定的杀菌活 性。
[0030]
[0031] 通过引入酯基结构片段可显著改变农药的内吸活性。为获得具有良好内吸活性， 同时保持了优异生物活性的芳基吡咯类化合物，我们将酯基引入活性前体（D)中，设计合 成了一系列未见报道的化合物（I)，其中部分化合物对部分靶标显示出了比溴虫腈更为优 异的生物活性；其中部分化合物具有比溴虫腈更为明显的根内吸活性；其中部分化合物对 十字花科植物安全性高于溴虫腈。
[0032]
【发明内容】
[0033] 本发明的目的是提供一种芳基吡咯N-酯基衍生物的制备及其应用，该类化合物 具有优异的杀虫、杀螨、杀线虫、杀菌生物活性。
[0034] 本发明的化学通式（I)的芳基吡咯N-酯基芳基吡咯衍生物。式中：
[0035] R1 代表 H、F、Cl、Br、I 或者 CF3 ;
[0036] 馬代表!1、卩、(：1、81'、1或者〇卩3;
[0037] R3 代表 CN 或者 NO2 ;
[0038] R4 代表 H、F、Cl、Br、I 或者 CF3 ;
[0039] R代表1-6碳烷基、1-6碳卤代烷基、1-6碳氰代烷基、1-6碳烷氧基、1-6碳卤代烷 氧基、1-6碳烷硫基、1-6碳卤代烷硫基、1-6碳烷氧烷氧基、2-6碳烷烯基、2-6碳烷炔基、3-6 碳烯氧基、3-6碳炔氧基、萘基、苄基、1-6碳烷氧烷基、3-8碳环烷基、包含一个或者一个以 上氮、氧、硫原子的五元杂环和六元杂环及其被一个或者一个以上的下述基团取代：卤素、 1 _4碳烷基、1_4碳烷氧基、1_4碳卤代烷氧基、1_4碳烧氧烷氧基、1_4碳卤代烷基、1_4碳齒 代烷氧基、1-4烷氧烷基、1-4碳烷硫基、1-4碳烷基亚磺酰基、1-4碳烷基磺酰基硝基、氰基、 氨基、羟基、羧基、1-4碳烷基羧基、1-4碳烷氧基羧基或者亚氨基。
[0040] 通式为（Ia)的化合物显示出特别优异的杀虫、杀螨、杀线虫、杀菌生物活性。式中 其特征在于R 1代表CF3 ;R2代表Br ;R3代表CN ;R4代表H ;R代表1-6碳烷基、1-6碳卤代烷 基、1-6碳氰代烷基、1-6碳烷氧基、1-6碳卤代烷氧基、1-6碳烷硫基、1-6碳卤代烷硫基、1-6 碳烷氧烷氧基、2-6碳烷烯基、2-6碳烷炔基、3-6碳烯氧基、3-6碳炔氧基、萘基、苄基、1 -6碳 烷氧烷基、3-8碳环烷基、包含一个或者一个以上氮、氧、硫原子的五元杂环和六元杂环及其 被一个或者一个以上的下述基团取代：卤素、1-4碳烷基、1-4碳烷氧基、1-4碳卤代烷氧基、 1 _4碳烧氧烷氧基、1_4碳卤代烷基、1_4碳卤代烷氧基、1_4烧氧烷基、1_4碳烧硫基、1_4碳 烷基亚磺酰基、1-4碳烷基磺酰基硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、1-4碳烷基羧基、1-4碳烷氧 基羧基或者亚氨基。
[0041]
[0042] 本发明通式（I)的化合物可以按如下方法制备：在冰浴条件下，将强碱分批加入 溶解有化合物A的有机溶剂中，然后缓慢注入化合物B (化合物A、B和强碱的摩尔比为 1 : 1.2 : 1)，在冰浴条件下反应30min，然后在回流条件下反应至反应完全。反应完毕后， 减压浓缩，加入冰水，再用有机溶剂萃取，无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩，硅胶色谱柱纯 化所得固体即产物（I)。有机溶剂为甲苯、苯、环己烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃、乙醚、1，4-二 氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜。所述强碱为氢化钠、叔丁醇钠或者叔丁醇钾。
[0043]
[0044] 本发明通式（Ia)的化合物可以按如下方法制备：在冰浴条件下，将强碱分批加 入溶解有化合物F的有机溶剂中，然后缓慢注入化合物C(化合物C、B和强碱的摩尔比为 1 : 1.2 : 1)，在冰浴条件下反应30min，然后在回流条件下反应至反应完全。反应完毕后， 减压浓缩，加入冰水，再用有机溶剂萃取，无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩，硅胶色谱柱纯 化所得固体即产物（la)。有机溶剂为甲苯、苯、环己烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃、乙醚、1，4_二 氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜。所述强碱为氢化钠、叔丁醇钠或者叔丁醇钾。
[0045 ]
[0046] 本发明通式可用表1中列出的部分化合物来进一步说明，但并不限定本发明。
[0047] 发明通式（I)的化合物具有广谱的杀虫杀螨活性，其对鳞翅目类、同翅目类、鞘翅 目类、直翅目类、双翅目类、半翅目类害虫以及各种螨类有优异的防效。特别对小菜蛾、斜纹 夜蛾、甜菜夜蛾、南方粘虫、叶蝉、朱砂叶螨、白纹伊蚊有很好的防效。同时某些化合物具有 一定的杀线虫和杀菌活性，能广泛用于害虫、害螨、线虫及其某些病害的防治。
[0048] 本发明通式（I)的部分化合物杀虫杀螨活性显著高于商品化农药溴虫腈。
[0049] 本发明通式（I)的化合物可直接使用，也可与其他农药复配使用。
[0050] 表 1 :
【具体实施方式】
[0053] 实施例1 :
[0054] 表1中化合物⑵的制备
[0055] 将I. 4g(4mmol)的4-溴-2-(4-氯苯基）-5-三氟甲基-IH-吡咯-3-甲腈溶于 20ml的无水的四氢呋喃中，冰浴条件下向其中分批加入0. 32g(8mmol)的NaH(60%)，搅拌， 然后缓慢注入0.46ml (4. 8mmol)的氯甲酸甲酯,反应30min,后加热回流至反应完全。反应 完毕后，将反应液减压浓缩，然后加入冰水（20ml),再用乙酸乙酯萃取（20ml X3次），有机 相用饱和食盐水水洗，无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩，硅胶色谱柱纯化所得固体即产物 (2)。收率：95% ;熔点 112°C !1H NMR(600MHz，CDCl3) S7.51-7.46(m，2H)，7.41-7.36(m， 2H)，4· 32(q，J = 7· 2Hz，2H)，I. 21(t，J = 7· 2Hz，3H)。
[0056] 实施例2 :
[0057] 表1中化合物（6)的制备
[0058] 将1 · 4g (4mmol)的4-溴-2- (4-氯苯基）-5-三氟甲基-IH-吡咯-3-甲腈溶于20ml 经金属钠除水的四氢呋喃中，冰浴条件下向其中分批加入〇. 32g(8mmol)的NaH(60% )，然 后缓慢注入〇. 74ml (4. 8mm〇l)的氯甲酸异丁酯，在冰浴条件下反应30min，然后加热回流 至反应完全。反应完毕后，将反应液减压浓缩，然后加入冰水（20ml),再用乙酸乙酯萃取 (20ml X 3次），有机相用饱和食盐水水洗，无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩，硅胶色谱柱纯 化所得固体即产物（6)。收率：94% ;熔点 77. 8°C JH NMR(600MHz，CDCl3) δ 7. 54-7. 47 (m， 2H)，7· 42-7. 37 (m，2H)，4· 01 (d，J = 6. 6Hz，2H)，I. 87-1. 81 (m，1H)，0· 80 (d，J = 6. 7Hz，6H)。
[0059] 同样，该方法可以合成本发明的其他化合物，见表1
[0060] 实施例3 :
[0061] 部分化合物对小菜蛾生物活性评价
[0062] 供试昆虫是小菜蛾（Plutella xyllostella)，室内用菜心饲养的敏感品系。测试 方法为浸叶法。将供试化合物和溴虫腈用丙酮配置成母液，然后加入含0. 1 %吐温-80水 溶液稀释，配置成所需浓度的溶液。将甘蓝叶片打成直径18_的叶碟，放入待测药液中浸 l〇s，取出晾干，然后放入9cm的培养皿中，接入生长一致的3龄幼虫，每处理接入试虫20 头，每处理重复3次，对照用含等量丙酮和0. 1 %吐温-80水溶液处理。16h后观察实验结 果，统计死亡率。大部分供试化合的对小菜蛾的活性与溴虫腈相当，在IOppm的浓度下，化 合物（1)、（2)、（6)对小菜蛾的生物活性优于商品化农药溴虫腈。供试化合物对小菜蛾的生 物活性测定结果见表2。
[0063] 表2供试化合物对小菜蛾、斜纹夜蛾生物活性测试结果
[0064]
[0065] 表中数值代表死亡率)表示未测定
[0066] 实施例4 :
[0067] 部分化合物对斜纹夜蛾生物活性评价
[0068] 杀斜纹夜蛾活性测定程序：供试昆虫是斜纹夜蛾（Spodoptera Iitura)，室内用人 工饲料饲养的敏感品系。测试方法为浸叶法。将供试化合物和溴虫腈用丙酮配制成母液，然 后加入含0. 1 %吐温-80水溶液稀释，配制成所需浓度的溶液。将甘蓝叶片打成直径18mm 的叶碟，放入待测药液中浸l〇s，取出晾干，置于已垫有滤浸渍甘蓝幼叶20s后，取出晾干， 然后放入9cm的培养皿中，接入生长一致的2龄幼虫，每处理接入试虫20头，每处理重复3 次，对照用含等量丙酮和〇. 1 %吐温-80水溶液处理。16h后观察实验结果，统计死亡率。大 部分供试化合物对斜纹夜蛾的生物活性优于商品化农药溴虫腈。供试化合物的对斜纹夜蛾 的生物活性测定结果见表2。
[0069] 实施例5 :
[0070] 部分化合物对东方粘虫的生物活性评价
[0071] 杀粘虫生物活性测定方法：供试昆虫是东方粘虫（Mythimna separata)，室内用玉 米叶饲养的敏感品系。测试方法为浸叶法。将供试化合物和溴虫腈用丙酮配置成母液，然 后加入含0. 1 %吐温-80水溶液稀释，配置成所需浓度的溶液。将玉米叶剪成一寸长，放入 待测药液中浸l〇s，取出晾干，然后放入9cm的培养皿中，接入生长一致的4龄幼虫，每处理 接入试虫20头，每处理重复3次，对照用含等量丙酮和0. 1 %吐温-80水溶液处理。24h后 观察实验结果，统计死亡率。大部分供试化合物对东方粘虫的生物活性与溴虫腈相当。供 试化合物的对东方粘虫的生物活性测定结果见表3。
[0072] 实施例6 :
[0073] 部分化合物对朱砂叶螨的生物活性评价
[0074] 杀朱砂叶螨生物活性测定方法：朱砂叶螨（Tetranychus cinnabarinus)，是在温 室内豆苗上接种饲养的敏感品系。测试方法为玻片浸渍法。将双面胶剪成2cm长，贴在载玻 片的一端，选取健康的雌成螨，将其背部粘住，每片30头。将供试化合物和溴虫腈用丙酮配 制成母液，然后加入含〇. 1 %吐温-80水溶液稀释，配制成所需浓度的溶液。将载玻片浸于 药液中轻轻震荡IOs后取出，用滤纸吸去多余的药液，然后将载玻片放入垫有湿海绵的培 养皿中。将培养皿置于温度为25°C，湿度为75 %的养虫室饲养。每处理重复3次，对照用 含等量丙酮和0.1 %吐温-80水溶液处理。24h后在双目镜下观察实验结果，统计死亡率。 在IOppm的浓度下，大部分供试化合物对朱砂叶螨的生物活性优于溴虫腈。供试化合物的 对朱砂叶螨的生物活性测定结果见表3。
[0075] 实施例7 :
[0076] 部分化合物对白纹伊蚊的生物活性评价
[0077] 对白纹伊蚊生物活性测定方法：供试昆虫白纹伊蚊（Aedes albopictus)，是室 内人工饲养的敏感品系。将化合物用丙酮配制成一定浓度的母液，然后加入含有〇. 1%吐 温-80的水溶液配制成所需浓度的药液，然后取50ml配制好的药液加入到的100mL的烧杯 中，向烧杯中加入白纹伊蚊幼虫20头，对照用含等量丙酮和0. 1 %吐温-80水溶液处理。每 处理重复3次，处理12h后检查结果，统计死亡率。在Ippm的浓度下，绝大多数供试化合物 对白纹伊蚊的生物活性优于商品化农药溴虫腈。供试化合物对白纹伊蚊的生物活性测定结 果见表3。
[0078] 实施例8 :
[0079] 部分化合物对亚洲玉米螟生物活性评价
[0080] 对亚洲玉米螟生物活性测定方法：供试对象为亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis)是室内人工饲料饲养的敏感品系。供试方法为饲料拌毒法。将化合物用丙酮 配制成所需浓度的药液，量取配制好的药液3 X Iml分别加入到含有3 X Ig玉米螟人工饲料 的培养皿中，均匀搅拌，室温挥发去丙酮后即为毒饵。分别向上述3个培养皿中接入长势一 致的玉米螟4龄幼虫20头，然后置于养虫室内饲养，24h后观察实验结果。在IOOppm的浓 度下，绝大多数供试化合物对亚洲玉米螟的生物活性与商品化农药溴虫腈相当。供试化合 物对亚洲玉米螟生物活性测定结果见表3。
[0081] 实施例9:
[0082] 部分化合物对线虫的杀虫活性评价
[0083] 供试药剂对南方根结线虫（Meloidogyne incognita)杀虫活性测定方法：南方根 结线虫采自华南农业大学植物病原线虫研究室试验地，从受害番茄产生的根结挑取新鲜卵 囊，置于培养皿（d = 12cm)，皿底垫湿润滤纸一张，置于（25±1°C )培养箱，6d后待卵孵化 产生大量2龄幼虫时，收集线虫备用。采用浸渍法，将化合物（2)和（6)和溴虫腈分别配制 成IOOppm的浓度药剂，吸取0. 5mL不同的药液加入24孔细胞培养板，对照组中加入0. 5mL 清水,每孔挑入大小一致的南方根结线虫约30头，每组3个重复。48h后调查死亡情况。在 解剖镜下用针拨动线虫虫体，凡虫体僵直不动，体壁不圆滑，体色白而发亮的，皆视为死亡； 凡虫体活动或呈S形、L形、波浪形的，则视为活虫。在IOOppm的浓度下化合物（2)和化合 物（6)对南方根结线虫的生物活性优于溴虫腈。供试化合物对南方根结线虫的生物活性测 定结果见表3。
[0084] 表3供试化合物对东方粘虫、朱砂叶螨、白纹伊蚊、亚洲玉米螟、南方根结线虫生 物活性测试结果
[0085]
[0086] 表中数值代表死亡率)表示未测定
[0087] 实施例10 :
[0088] 化合物（6)对水稻纹枯病 的杀菌活性评价
[0089] 对水稻纹枯病的杀菌活性测定方法：供试对象水稻纹枯病（Rhizoctonia solani)，测试方法为平皿法。将化合物（6)用丙酮配置成一定浓度的母液，然后加入0. 1 % 吐温-80水溶液稀释到IOg / ml的浓度，过滤除菌。待PDA培养基冷却到45°C左右，吸取 ImL浓度的药液加入49mL融化的培养基中，立即混匀后倒平板，每浓度设置3个重复。培养 基终浓度为200mg / L。对照用含等量丙酮和0.1 %吐温-80水溶液处理。将培养好的水 稻纹枯病原菌在无菌的条件下用直径为5_的灭菌打孔器，切取菌块，用接种器将菌饼接 种到含药平板上（菌丝面朝上），盖上皿盖，置于培养箱中培养。待对照培养基病菌长至覆 盖80 %培养皿时，用十字交叉法测量病原菌菌丝生长情况。在200ppm浓度下，化合物（6) 对水稻纹枯病菌丝生长抑制率达到75%。
[0090] 实施例11 :
[0091] 部分化合物对十字花科作物安全性评价
[0092] 以防治小菜蛾的EC95剂量为最低剂量，设置100ppm、200ppm、400ppm、800ppm4个 浓度梯度。将供试化合物（2)和化合物（6)、溴虫腈分别用丙酮配制成一定浓度的母液，然 后加入含有〇. 1 %吐温-80的水溶液配制成上述4个浓度的药液。试验菜心品种为碧绿粗 条、石牌油叶早菜心、萧岗菜心、柳叶菜心。实验前将幼苗栽培于含基质（珍珠岩：泥炭： 土=2 : 1 : 2)的花盆中，每盆20株。人工气候培养箱中培养。实验时选取处于大小一 致、长势良好植株处理后统一放置于温室中培养。用上述配制好的药剂分别对3-4叶长势 良好菜心檀株按浓度从低到高的顺序喷洒药液，以整株幼苗湿润为标准，喷雾完后4h移入 温室培养，各处理生长管理条件一致。每剂量4次重复，每重复1盆植株。用含等量丙酮和 0.1 %吐温-80水溶液处理作为空白对照（CK)。调查21d后植株的药害情况。供试化合物 化合物（2)和化合物（6)对十字花科植物菜心安全，在施药21天内无药害症状产生；溴虫 腈在SOOppm的浓度下对碧绿粗条菜心、石牌油叶早菜心有坏死斑点产生。供试化合物对十 字花科植物的安全性评价实验结果见表4。
[0093] 表4部分化合物对菜心植株的安全性评价
[0094]
[0095] A为化合物⑵；B为化合物（6) ;C为溴虫腈
[0096] 注：药害调查分级标准：
[0097] 0 :植株生长正常
[0098] +:药害（变色、坏死、畸形、萎蔫等）程度轻微，但不影响植株生长，对植株较安 全；
[0099] ++ :药害（变色、坏死、畸形、萎蔫等）程度一定，对植株的生长影响较小，对植株有 轻微药害
[0100] +++:药害（变色、坏死、畸形、萎蔫等）程度较大，对植物的生长影响明显，对植株 有药害
[0101] ++++ :药害（变色、坏死、畸形、萎蔫等）程度很大，对植物的生长很大，对植株有严 重药害
[0102] 实施例12 :
[0103] 部分化合物根内吸杀虫活性评价
[0104] 将供试化合物（2)、（6)及其95%溴虫腈原药用丙酮配制成一定浓度的母液，用 含有0. 1%吐温-80的水溶液稀释至所需浓度的药液，分别配制成浓度为100ppm、200ppm、 400ppm药液。选择带根的健壮菜心，将根部洗净、晾干；将植物根部分别插入盛有药剂的离 心管中，在温度（25±5)°C，相对湿度（65±5)%，光照周期12 / 12h(L / D)的条件下培养 24h。将持续处理24h后的植物从药液中取出，剪下植株上部未接触药剂的部分，置于培养 皿中保湿备用。向每个处理的培养皿中分别接入20头小菜蛾2龄幼虫，每浓度3次重复。 处理完毕后放入养虫室内饲养，24h后检查并记录死亡率。与溴虫腈相比，供试化合物化合 物⑵和化合物（6)具有明显的根内吸活性。供试化合物的根内吸杀虫活性结果见表5.
[0105] 表5部分化合物根内吸毒力测定结果
[0106]
【主权项】
1. 一类含酯基的N取代芳基吡咯类衍生物，其特征在于它有如下通式（I)所示结构： 式中：R1 代表 H、F、Cl、Br、I 或者 CF3 ; 馬代表11、卩、(：1、81'、1或者〇卩3; R3代表CN或者NO2 ; R4 代表 H、F、Cl、Br、I 或者 CF3 ; R代表1-6碳烷基、1-6碳卤代烷基、1-6碳氰代烷基、1-6碳烷氧基、1-6碳卤代烷氧基、 1-6碳烷硫基、1-6碳卤代烷硫基、1-6碳烷氧烷氧基、2-6碳烷烯基、2-6碳烷炔基、3-6碳烯 氧基、3-6碳炔氧基、萘基、苄基、1-6碳烷氧烷基、3-8碳环烷基、包含一个或者一个以上氮、 氧、硫原子的五元杂环和六元杂环及其被一个或者一个以上的下述基团取代：卤素、1-4碳 烷基、1-4碳烷氧基、1_4碳卤代烷氧基、1_4碳烧氧烷氧基、1_4碳卤代烷基、1_4碳卤代烧氧 基、1-4烷氧烷基、1-4碳烷硫基、1-4碳烷基亚磺酰基、1-4碳烷基磺酰基硝基、氰基、氨基、 羟基、羧基、1-4碳烷基羧基、1-4碳烷氧基羧基或者亚氨基。2. 根据权利要求1所述的衍生物，其特征在于R1代表CF3 ;R2代表Br ;R3代表CN ;R4代 表H ;R代表1-6碳烷基、1-6碳卤代烷基、1-6碳氰代烷基、1-6碳烷氧基、1-6碳卤代烷氧基、 1-6碳烷硫基、1-6碳卤代烷硫基、1-6碳烷氧烷氧基、2-6碳烷烯基、2-6碳烷炔基、3-6碳烯 氧基、3-6碳炔氧基、萘基、苄基、1-6碳烷氧烷基、3-8碳环烷基、包含一个或者一个以上氮、 氧、硫原子的五元杂环和六元杂环及其被一个或者一个以上的下述基团取代：卤素、1-4碳 烷基、1-4碳烷氧基、1_4碳卤代烷氧基、1_4碳烧氧烷氧基、1_4碳卤代烷基、1_4碳卤代烧氧 基、1-4烷氧烷基、1-4碳烷硫基、1-4碳烷基亚磺酰基、1-4碳烷基磺酰基硝基、氰基、氨基、 羟基、羧基、1-4碳烷基羧基、1-4碳烷氧基羧基或者亚氨基。3. 根据权利1和2所述的芳基吡咯N-酯类衍生物，其特征在于优选的通式⑴所示的 化合物是： 1-甲酸甲酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1- (2-氯甲酸乙酯）-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸甲酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸苄酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸异丁酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸正丁酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸异丙酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸烯丙酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸丙酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸正戊酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸环戊酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸正庚酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸仲丁酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸环己酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸氯甲酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-(甲酸-2-氯乙酯）-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸三氯乙酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸正庚酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸乙烯酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸三氯甲酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯4. 权利要求1所示的芳基吡咯N-酯基衍生物制备方法，其特征在于在冰浴条件下，在 有机溶剂中，用强碱处理化合物A，然后缓慢加入化合物B，反应30分钟，然后加热回流至到 反应完全。反应完毕后，减压浓缩，加入冰水，再用有机溶剂萃取，干燥，过滤、减压浓缩，用 硅胶色谱柱纯化所得固体即产物（I)。式中札、R2、R3、R4、R具有权利1所给定义。5. 权利要求4所述的芳基吡咯N-酯基衍生物制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为 甲苯、苯、环己烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃、乙醚、1，4_二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基 亚砜。所述强碱为氢化钠、叔丁醇钠或者叔丁醇钾。6. 权利要求1所述的芳基吡咯N-酯基衍生物应用，其特征在于它用于防治害虫、害螨、 线虫及其病害，其对鳞翅目类、同翅目类、鞘翅目类、直翅目类、双翅目类、半翅目类害虫以 及各种螨类，各种线虫及某些病害具有优异的防效。特别对小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、东 方粘虫、叶蝉、朱砂叶螨、白纹伊蚊等有很好的防效。
【专利摘要】本发明涉及一类含酯基的N取代芳基吡咯类衍生物制备及其应用。其结构通式如(I)所示。所述化合物具有优异的杀虫杀螨活性，同时某些化合物具有一定的杀线虫和杀菌活性，对作物安全，且具有内吸输导活性，能广泛用于害虫、害螨、线虫及某些病害的防治。
【IPC分类】A01N43/60, A01N43/647, A01P7/04, A01P7/02, C07D403/12, C07D207/34, A01P5/00, A01N43/56
【公开号】CN104892482
【申请号】CN201410085169
【发明人】徐汉虹, 谭金果, 汪浩, 袁梅, 文英杰, 姚光凯, 秦培文, 雷志伟, 康向辉
【申请人】华南农业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用作杀虫、杀螨、杀线虫、杀真菌的芳基吡咯N-酯基衍生物制备和应 用。
【背景技术】
[0002] 1987年美国科研人员从微生物链霉菌（Streptomyces fumanus)的代谢产物中 分离得到二噁吡咯霉素（C)，二噁吡咯霉素具有中等的杀虫杀螨活性，但是其对动物的毒 性较高。美国氰胺公司科研人员以二噁吡咯霉素作为先导化合物，合成了大量的芳基吡咯 类化合物。其中4-溴-2-(4-氯苯基）-5-三氟甲基吡咯-3-腈（D)具有优异的杀虫杀螨 活性，但其对植物有药害，无法作为植物保护剂用于农业生产。为了获得对植物无药害同 时具有优异的杀虫杀螨活性的化合物，美国氰胺公司对其进行进一步改造，筛选出化合物 4-溴-2-(4-氯苯基）-1-乙氧基甲基-5-三氟甲基吡咯-3-腈（E)已被开发为杀虫杀螨 剂溴虫腈（中文通用名：虫螨腈；英文通用名：chlorfenapyr)。溴虫腈属于典型的前体农 药，在昆虫体内的微粒体多功能氧化酶的代谢作用下，脱去N上的取代基，释放出活性前体 化合物发挥作用。芳基吡咯类农药溴虫腈结构简单，生物活性优异。但也存在对鱼、蜜蜂等 毒性较高，不具备明显内吸性等缺点。为了获得更加理想的芳基吡咯类杀虫杀螨剂，国内外 对芳基吡咯类化合物N端修饰进行了深入研究，报道了很多高活性的化合物。
[0003]
[0004] US5010098报道了结构通式为1的一大批芳基吡咯类化合物，其中有很多高活性 的化合物，包括漠虫臆。其中N取代基A包括烷基、烧氧烷基、硝基、氛基、烧硫烷基、苯基等。 部分N取代衍生物具有良好的生物活性，在IOOppm浓度下，化合物la、lb、Ic对烟芽夜蛾、 西部马铃薯微叶蝉和南方粘虫的致死率均为100% ;部分化合物对德国小蠊等也具有一定 的生物活性。
[0005] Y X
[0006] US5130328报道了结构通式为2的化合物具有较好的杀虫杀螨活性。
[0007]
[0008] US5286743报道了结构通式为3的氨基烷基羧酸酯结构的N-取代芳基吡咯类衍生 物，其中部分化合物具有优异的杀虫、杀螨及杀软体动物活性。
[0009]
[0010] USbzjzyau ipoa J结例通八刀4 tfj共求災、求K网汉求狄百IN- q、烷基 羧酸酯芳基吡咯类衍生物。如4a、4b在IOppm的浓度下对南方粘虫、西部马铃薯微叶蝉、烟 芽夜蛾的致死率均为1〇〇%。对抗有机磷叶螨和玉米叶甲也具有较好的生物活性。
[0011]
[0012] US5286741报道了结构通式为5的具有杀虫、杀螨及杀软体动物活性的N-羧酸酯 芳基吡咯类衍生物。如5a、5b在IOppm的浓度下对南方粘虫致死率为100%。在IOOppm的 浓度下对抗有机磷叶螨和玉米叶甲和西部马铃薯微叶蝉也具有良好的防效。
[0013]
[0014] US5232979报道了结构通式为6的N-氧代的芳基吡咯类化合物，其中部分化合物 具有优异的杀虫及杀线虫活性。如化合物6a、6b在IOOppm的浓度下，对南方粘虫的致死率 达到100%。
[0015]
[0016] US5328928报道了结构通式为7的N-酰化芳基吡咯类化合物。N-酰化芳基吡咯 类化合物具有良好的杀虫生物活性。如化合物7a、7b在IOppm的浓度下对烟芽夜蛾、南方 粘虫、西部马铃薯微叶蝉、抗有机磷叶螨的致死率达到100%。
[0017]
[0018] USWUM抑报追J轱构通瓦刃8的N-取代怵代阮*方垂吡唂失1七甘物，具哲杀虫、 杀螨和杀软体动物活性的。如化合物8a、8b在IOppm的浓度下对南方粘虫、烟芽夜蛾致死 率为100%。
[0019]
[0020] US5521211报道了结构通式为9的N-甲氨基甲酸酯芳基吡咯衍生物。部分化合物 具有优异的杀虫活性，如化合物9a、9b在IOOppm的浓度下化合物对抗有机磷叶螨的防效高 于商品化的溴虫腈。
[0021]
[0022] CN1670016A报道了结构通式为10的两类芳基吡咯类衍生物。湖南化工研究院王 晓光等人将醚类和肟醚类结构引入芳基吡咯类化合物活性前体，报道的大部分化合物对粘 虫和朱砂叶螨具有优异的生物活性。如化合物IOa-I和10a-2在IOppm的浓度下对朱砂叶 螨的致死率与溴虫腈相当，在25mg/L的浓度下对水稻稻瘟病防效与溴虫腈相当。
[0025] CN1891688报道了结构通式为11的N-草酸酯芳基吡咯类衍生物，报道的大部分化 合物具有优异的杀虫杀螨活性。部分化合物在20ppm的浓度下，对南方粘虫的致死率达到 100%。
[0026]
[0027] CN101348454A报道了结构通式为12的N-烷氧乙酰芳基吡咯衍生物，部分化合物 在20ppm的浓度下对南方粘虫的致死率达100%，部分化合物在200ppm的浓度下对朱砂叶 螨的的致死率达100%，对棉铃虫及尖音库蚊幼虫也具有一定的生物活性。
[0028]
[0029] CN102584667A报道了结构通式为13的芳基吡咯衍生物，将手性碳原子和卤代烯 引入芳基吡咯活性前体，部分化合物对粘虫、朱砂叶螨、稻飞虱、豆蚜等表现出一定的生物 活性。其中13a-l、13a_2对粘虫的生物活性优于溴虫腈部分化合物还表现出一定的杀菌活 性。
[0030]
[0031] 通过引入酯基结构片段可显著改变农药的内吸活性。为获得具有良好内吸活性， 同时保持了优异生物活性的芳基吡咯类化合物，我们将酯基引入活性前体（D)中，设计合 成了一系列未见报道的化合物（I)，其中部分化合物对部分靶标显示出了比溴虫腈更为优 异的生物活性；其中部分化合物具有比溴虫腈更为明显的根内吸活性；其中部分化合物对 十字花科植物安全性高于溴虫腈。
[0032]
【发明内容】
[0033] 本发明的目的是提供一种芳基吡咯N-酯基衍生物的制备及其应用，该类化合物 具有优异的杀虫、杀螨、杀线虫、杀菌生物活性。
[0034] 本发明的化学通式（I)的芳基吡咯N-酯基芳基吡咯衍生物。式中：
[0035] R1 代表 H、F、Cl、Br、I 或者 CF3 ;
[0036] 馬代表!1、卩、(：1、81'、1或者〇卩3;
[0037] R3 代表 CN 或者 NO2 ;
[0038] R4 代表 H、F、Cl、Br、I 或者 CF3 ;
[0039] R代表1-6碳烷基、1-6碳卤代烷基、1-6碳氰代烷基、1-6碳烷氧基、1-6碳卤代烷 氧基、1-6碳烷硫基、1-6碳卤代烷硫基、1-6碳烷氧烷氧基、2-6碳烷烯基、2-6碳烷炔基、3-6 碳烯氧基、3-6碳炔氧基、萘基、苄基、1-6碳烷氧烷基、3-8碳环烷基、包含一个或者一个以 上氮、氧、硫原子的五元杂环和六元杂环及其被一个或者一个以上的下述基团取代：卤素、 1 _4碳烷基、1_4碳烷氧基、1_4碳卤代烷氧基、1_4碳烧氧烷氧基、1_4碳卤代烷基、1_4碳齒 代烷氧基、1-4烷氧烷基、1-4碳烷硫基、1-4碳烷基亚磺酰基、1-4碳烷基磺酰基硝基、氰基、 氨基、羟基、羧基、1-4碳烷基羧基、1-4碳烷氧基羧基或者亚氨基。
[0040] 通式为（Ia)的化合物显示出特别优异的杀虫、杀螨、杀线虫、杀菌生物活性。式中 其特征在于R 1代表CF3 ;R2代表Br ;R3代表CN ;R4代表H ;R代表1-6碳烷基、1-6碳卤代烷 基、1-6碳氰代烷基、1-6碳烷氧基、1-6碳卤代烷氧基、1-6碳烷硫基、1-6碳卤代烷硫基、1-6 碳烷氧烷氧基、2-6碳烷烯基、2-6碳烷炔基、3-6碳烯氧基、3-6碳炔氧基、萘基、苄基、1 -6碳 烷氧烷基、3-8碳环烷基、包含一个或者一个以上氮、氧、硫原子的五元杂环和六元杂环及其 被一个或者一个以上的下述基团取代：卤素、1-4碳烷基、1-4碳烷氧基、1-4碳卤代烷氧基、 1 _4碳烧氧烷氧基、1_4碳卤代烷基、1_4碳卤代烷氧基、1_4烧氧烷基、1_4碳烧硫基、1_4碳 烷基亚磺酰基、1-4碳烷基磺酰基硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、1-4碳烷基羧基、1-4碳烷氧 基羧基或者亚氨基。
[0041]
[0042] 本发明通式（I)的化合物可以按如下方法制备：在冰浴条件下，将强碱分批加入 溶解有化合物A的有机溶剂中，然后缓慢注入化合物B (化合物A、B和强碱的摩尔比为 1 : 1.2 : 1)，在冰浴条件下反应30min，然后在回流条件下反应至反应完全。反应完毕后， 减压浓缩，加入冰水，再用有机溶剂萃取，无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩，硅胶色谱柱纯 化所得固体即产物（I)。有机溶剂为甲苯、苯、环己烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃、乙醚、1，4-二 氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜。所述强碱为氢化钠、叔丁醇钠或者叔丁醇钾。
[0043]
[0044] 本发明通式（Ia)的化合物可以按如下方法制备：在冰浴条件下，将强碱分批加 入溶解有化合物F的有机溶剂中，然后缓慢注入化合物C(化合物C、B和强碱的摩尔比为 1 : 1.2 : 1)，在冰浴条件下反应30min，然后在回流条件下反应至反应完全。反应完毕后， 减压浓缩，加入冰水，再用有机溶剂萃取，无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩，硅胶色谱柱纯 化所得固体即产物（la)。有机溶剂为甲苯、苯、环己烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃、乙醚、1，4_二 氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜。所述强碱为氢化钠、叔丁醇钠或者叔丁醇钾。
[0045 ]
[0046] 本发明通式可用表1中列出的部分化合物来进一步说明，但并不限定本发明。
[0047] 发明通式（I)的化合物具有广谱的杀虫杀螨活性，其对鳞翅目类、同翅目类、鞘翅 目类、直翅目类、双翅目类、半翅目类害虫以及各种螨类有优异的防效。特别对小菜蛾、斜纹 夜蛾、甜菜夜蛾、南方粘虫、叶蝉、朱砂叶螨、白纹伊蚊有很好的防效。同时某些化合物具有 一定的杀线虫和杀菌活性，能广泛用于害虫、害螨、线虫及其某些病害的防治。
[0048] 本发明通式（I)的部分化合物杀虫杀螨活性显著高于商品化农药溴虫腈。
[0049] 本发明通式（I)的化合物可直接使用，也可与其他农药复配使用。
[0050] 表 1 :
【具体实施方式】
[0053] 实施例1 :
[0054] 表1中化合物⑵的制备
[0055] 将I. 4g(4mmol)的4-溴-2-(4-氯苯基）-5-三氟甲基-IH-吡咯-3-甲腈溶于 20ml的无水的四氢呋喃中，冰浴条件下向其中分批加入0. 32g(8mmol)的NaH(60%)，搅拌， 然后缓慢注入0.46ml (4. 8mmol)的氯甲酸甲酯,反应30min,后加热回流至反应完全。反应 完毕后，将反应液减压浓缩，然后加入冰水（20ml),再用乙酸乙酯萃取（20ml X3次），有机 相用饱和食盐水水洗，无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩，硅胶色谱柱纯化所得固体即产物 (2)。收率：95% ;熔点 112°C !1H NMR(600MHz，CDCl3) S7.51-7.46(m，2H)，7.41-7.36(m， 2H)，4· 32(q，J = 7· 2Hz，2H)，I. 21(t，J = 7· 2Hz，3H)。
[0056] 实施例2 :
[0057] 表1中化合物（6)的制备
[0058] 将1 · 4g (4mmol)的4-溴-2- (4-氯苯基）-5-三氟甲基-IH-吡咯-3-甲腈溶于20ml 经金属钠除水的四氢呋喃中，冰浴条件下向其中分批加入〇. 32g(8mmol)的NaH(60% )，然 后缓慢注入〇. 74ml (4. 8mm〇l)的氯甲酸异丁酯，在冰浴条件下反应30min，然后加热回流 至反应完全。反应完毕后，将反应液减压浓缩，然后加入冰水（20ml),再用乙酸乙酯萃取 (20ml X 3次），有机相用饱和食盐水水洗，无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩，硅胶色谱柱纯 化所得固体即产物（6)。收率：94% ;熔点 77. 8°C JH NMR(600MHz，CDCl3) δ 7. 54-7. 47 (m， 2H)，7· 42-7. 37 (m，2H)，4· 01 (d，J = 6. 6Hz，2H)，I. 87-1. 81 (m，1H)，0· 80 (d，J = 6. 7Hz，6H)。
[0059] 同样，该方法可以合成本发明的其他化合物，见表1
[0060] 实施例3 :
[0061] 部分化合物对小菜蛾生物活性评价
[0062] 供试昆虫是小菜蛾（Plutella xyllostella)，室内用菜心饲养的敏感品系。测试 方法为浸叶法。将供试化合物和溴虫腈用丙酮配置成母液，然后加入含0. 1 %吐温-80水 溶液稀释，配置成所需浓度的溶液。将甘蓝叶片打成直径18_的叶碟，放入待测药液中浸 l〇s，取出晾干，然后放入9cm的培养皿中，接入生长一致的3龄幼虫，每处理接入试虫20 头，每处理重复3次，对照用含等量丙酮和0. 1 %吐温-80水溶液处理。16h后观察实验结 果，统计死亡率。大部分供试化合的对小菜蛾的活性与溴虫腈相当，在IOppm的浓度下，化 合物（1)、（2)、（6)对小菜蛾的生物活性优于商品化农药溴虫腈。供试化合物对小菜蛾的生 物活性测定结果见表2。
[0063] 表2供试化合物对小菜蛾、斜纹夜蛾生物活性测试结果
[0064]
[0065] 表中数值代表死亡率)表示未测定
[0066] 实施例4 :
[0067] 部分化合物对斜纹夜蛾生物活性评价
[0068] 杀斜纹夜蛾活性测定程序：供试昆虫是斜纹夜蛾（Spodoptera Iitura)，室内用人 工饲料饲养的敏感品系。测试方法为浸叶法。将供试化合物和溴虫腈用丙酮配制成母液，然 后加入含0. 1 %吐温-80水溶液稀释，配制成所需浓度的溶液。将甘蓝叶片打成直径18mm 的叶碟，放入待测药液中浸l〇s，取出晾干，置于已垫有滤浸渍甘蓝幼叶20s后，取出晾干， 然后放入9cm的培养皿中，接入生长一致的2龄幼虫，每处理接入试虫20头，每处理重复3 次，对照用含等量丙酮和〇. 1 %吐温-80水溶液处理。16h后观察实验结果，统计死亡率。大 部分供试化合物对斜纹夜蛾的生物活性优于商品化农药溴虫腈。供试化合物的对斜纹夜蛾 的生物活性测定结果见表2。
[0069] 实施例5 :
[0070] 部分化合物对东方粘虫的生物活性评价
[0071] 杀粘虫生物活性测定方法：供试昆虫是东方粘虫（Mythimna separata)，室内用玉 米叶饲养的敏感品系。测试方法为浸叶法。将供试化合物和溴虫腈用丙酮配置成母液，然 后加入含0. 1 %吐温-80水溶液稀释，配置成所需浓度的溶液。将玉米叶剪成一寸长，放入 待测药液中浸l〇s，取出晾干，然后放入9cm的培养皿中，接入生长一致的4龄幼虫，每处理 接入试虫20头，每处理重复3次，对照用含等量丙酮和0. 1 %吐温-80水溶液处理。24h后 观察实验结果，统计死亡率。大部分供试化合物对东方粘虫的生物活性与溴虫腈相当。供 试化合物的对东方粘虫的生物活性测定结果见表3。
[0072] 实施例6 :
[0073] 部分化合物对朱砂叶螨的生物活性评价
[0074] 杀朱砂叶螨生物活性测定方法：朱砂叶螨（Tetranychus cinnabarinus)，是在温 室内豆苗上接种饲养的敏感品系。测试方法为玻片浸渍法。将双面胶剪成2cm长，贴在载玻 片的一端，选取健康的雌成螨，将其背部粘住，每片30头。将供试化合物和溴虫腈用丙酮配 制成母液，然后加入含〇. 1 %吐温-80水溶液稀释，配制成所需浓度的溶液。将载玻片浸于 药液中轻轻震荡IOs后取出，用滤纸吸去多余的药液，然后将载玻片放入垫有湿海绵的培 养皿中。将培养皿置于温度为25°C，湿度为75 %的养虫室饲养。每处理重复3次，对照用 含等量丙酮和0.1 %吐温-80水溶液处理。24h后在双目镜下观察实验结果，统计死亡率。 在IOppm的浓度下，大部分供试化合物对朱砂叶螨的生物活性优于溴虫腈。供试化合物的 对朱砂叶螨的生物活性测定结果见表3。
[0075] 实施例7 :
[0076] 部分化合物对白纹伊蚊的生物活性评价
[0077] 对白纹伊蚊生物活性测定方法：供试昆虫白纹伊蚊（Aedes albopictus)，是室 内人工饲养的敏感品系。将化合物用丙酮配制成一定浓度的母液，然后加入含有〇. 1%吐 温-80的水溶液配制成所需浓度的药液，然后取50ml配制好的药液加入到的100mL的烧杯 中，向烧杯中加入白纹伊蚊幼虫20头，对照用含等量丙酮和0. 1 %吐温-80水溶液处理。每 处理重复3次，处理12h后检查结果，统计死亡率。在Ippm的浓度下，绝大多数供试化合物 对白纹伊蚊的生物活性优于商品化农药溴虫腈。供试化合物对白纹伊蚊的生物活性测定结 果见表3。
[0078] 实施例8 :
[0079] 部分化合物对亚洲玉米螟生物活性评价
[0080] 对亚洲玉米螟生物活性测定方法：供试对象为亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis)是室内人工饲料饲养的敏感品系。供试方法为饲料拌毒法。将化合物用丙酮 配制成所需浓度的药液，量取配制好的药液3 X Iml分别加入到含有3 X Ig玉米螟人工饲料 的培养皿中，均匀搅拌，室温挥发去丙酮后即为毒饵。分别向上述3个培养皿中接入长势一 致的玉米螟4龄幼虫20头，然后置于养虫室内饲养，24h后观察实验结果。在IOOppm的浓 度下，绝大多数供试化合物对亚洲玉米螟的生物活性与商品化农药溴虫腈相当。供试化合 物对亚洲玉米螟生物活性测定结果见表3。
[0081] 实施例9:
[0082] 部分化合物对线虫的杀虫活性评价
[0083] 供试药剂对南方根结线虫（Meloidogyne incognita)杀虫活性测定方法：南方根 结线虫采自华南农业大学植物病原线虫研究室试验地，从受害番茄产生的根结挑取新鲜卵 囊，置于培养皿（d = 12cm)，皿底垫湿润滤纸一张，置于（25±1°C )培养箱，6d后待卵孵化 产生大量2龄幼虫时，收集线虫备用。采用浸渍法，将化合物（2)和（6)和溴虫腈分别配制 成IOOppm的浓度药剂，吸取0. 5mL不同的药液加入24孔细胞培养板，对照组中加入0. 5mL 清水,每孔挑入大小一致的南方根结线虫约30头，每组3个重复。48h后调查死亡情况。在 解剖镜下用针拨动线虫虫体，凡虫体僵直不动，体壁不圆滑，体色白而发亮的，皆视为死亡； 凡虫体活动或呈S形、L形、波浪形的，则视为活虫。在IOOppm的浓度下化合物（2)和化合 物（6)对南方根结线虫的生物活性优于溴虫腈。供试化合物对南方根结线虫的生物活性测 定结果见表3。
[0084] 表3供试化合物对东方粘虫、朱砂叶螨、白纹伊蚊、亚洲玉米螟、南方根结线虫生 物活性测试结果
[0085]
[0086] 表中数值代表死亡率)表示未测定
[0087] 实施例10 :
[0088] 化合物（6)对水稻纹枯病 的杀菌活性评价
[0089] 对水稻纹枯病的杀菌活性测定方法：供试对象水稻纹枯病（Rhizoctonia solani)，测试方法为平皿法。将化合物（6)用丙酮配置成一定浓度的母液，然后加入0. 1 % 吐温-80水溶液稀释到IOg / ml的浓度，过滤除菌。待PDA培养基冷却到45°C左右，吸取 ImL浓度的药液加入49mL融化的培养基中，立即混匀后倒平板，每浓度设置3个重复。培养 基终浓度为200mg / L。对照用含等量丙酮和0.1 %吐温-80水溶液处理。将培养好的水 稻纹枯病原菌在无菌的条件下用直径为5_的灭菌打孔器，切取菌块，用接种器将菌饼接 种到含药平板上（菌丝面朝上），盖上皿盖，置于培养箱中培养。待对照培养基病菌长至覆 盖80 %培养皿时，用十字交叉法测量病原菌菌丝生长情况。在200ppm浓度下，化合物（6) 对水稻纹枯病菌丝生长抑制率达到75%。
[0090] 实施例11 :
[0091] 部分化合物对十字花科作物安全性评价
[0092] 以防治小菜蛾的EC95剂量为最低剂量，设置100ppm、200ppm、400ppm、800ppm4个 浓度梯度。将供试化合物（2)和化合物（6)、溴虫腈分别用丙酮配制成一定浓度的母液，然 后加入含有〇. 1 %吐温-80的水溶液配制成上述4个浓度的药液。试验菜心品种为碧绿粗 条、石牌油叶早菜心、萧岗菜心、柳叶菜心。实验前将幼苗栽培于含基质（珍珠岩：泥炭： 土=2 : 1 : 2)的花盆中，每盆20株。人工气候培养箱中培养。实验时选取处于大小一 致、长势良好植株处理后统一放置于温室中培养。用上述配制好的药剂分别对3-4叶长势 良好菜心檀株按浓度从低到高的顺序喷洒药液，以整株幼苗湿润为标准，喷雾完后4h移入 温室培养，各处理生长管理条件一致。每剂量4次重复，每重复1盆植株。用含等量丙酮和 0.1 %吐温-80水溶液处理作为空白对照（CK)。调查21d后植株的药害情况。供试化合物 化合物（2)和化合物（6)对十字花科植物菜心安全，在施药21天内无药害症状产生；溴虫 腈在SOOppm的浓度下对碧绿粗条菜心、石牌油叶早菜心有坏死斑点产生。供试化合物对十 字花科植物的安全性评价实验结果见表4。
[0093] 表4部分化合物对菜心植株的安全性评价
[0094]
[0095] A为化合物⑵；B为化合物（6) ;C为溴虫腈
[0096] 注：药害调查分级标准：
[0097] 0 :植株生长正常
[0098] +:药害（变色、坏死、畸形、萎蔫等）程度轻微，但不影响植株生长，对植株较安 全；
[0099] ++ :药害（变色、坏死、畸形、萎蔫等）程度一定，对植株的生长影响较小，对植株有 轻微药害
[0100] +++:药害（变色、坏死、畸形、萎蔫等）程度较大，对植物的生长影响明显，对植株 有药害
[0101] ++++ :药害（变色、坏死、畸形、萎蔫等）程度很大，对植物的生长很大，对植株有严 重药害
[0102] 实施例12 :
[0103] 部分化合物根内吸杀虫活性评价
[0104] 将供试化合物（2)、（6)及其95%溴虫腈原药用丙酮配制成一定浓度的母液，用 含有0. 1%吐温-80的水溶液稀释至所需浓度的药液，分别配制成浓度为100ppm、200ppm、 400ppm药液。选择带根的健壮菜心，将根部洗净、晾干；将植物根部分别插入盛有药剂的离 心管中，在温度（25±5)°C，相对湿度（65±5)%，光照周期12 / 12h(L / D)的条件下培养 24h。将持续处理24h后的植物从药液中取出，剪下植株上部未接触药剂的部分，置于培养 皿中保湿备用。向每个处理的培养皿中分别接入20头小菜蛾2龄幼虫，每浓度3次重复。 处理完毕后放入养虫室内饲养，24h后检查并记录死亡率。与溴虫腈相比，供试化合物化合 物⑵和化合物（6)具有明显的根内吸活性。供试化合物的根内吸杀虫活性结果见表5.
[0105] 表5部分化合物根内吸毒力测定结果
[0106]
【主权项】
1. 一类含酯基的N取代芳基吡咯类衍生物，其特征在于它有如下通式（I)所示结构： 式中：R1 代表 H、F、Cl、Br、I 或者 CF3 ; 馬代表11、卩、(：1、81'、1或者〇卩3; R3代表CN或者NO2 ; R4 代表 H、F、Cl、Br、I 或者 CF3 ; R代表1-6碳烷基、1-6碳卤代烷基、1-6碳氰代烷基、1-6碳烷氧基、1-6碳卤代烷氧基、 1-6碳烷硫基、1-6碳卤代烷硫基、1-6碳烷氧烷氧基、2-6碳烷烯基、2-6碳烷炔基、3-6碳烯 氧基、3-6碳炔氧基、萘基、苄基、1-6碳烷氧烷基、3-8碳环烷基、包含一个或者一个以上氮、 氧、硫原子的五元杂环和六元杂环及其被一个或者一个以上的下述基团取代：卤素、1-4碳 烷基、1-4碳烷氧基、1_4碳卤代烷氧基、1_4碳烧氧烷氧基、1_4碳卤代烷基、1_4碳卤代烧氧 基、1-4烷氧烷基、1-4碳烷硫基、1-4碳烷基亚磺酰基、1-4碳烷基磺酰基硝基、氰基、氨基、 羟基、羧基、1-4碳烷基羧基、1-4碳烷氧基羧基或者亚氨基。2. 根据权利要求1所述的衍生物，其特征在于R1代表CF3 ;R2代表Br ;R3代表CN ;R4代 表H ;R代表1-6碳烷基、1-6碳卤代烷基、1-6碳氰代烷基、1-6碳烷氧基、1-6碳卤代烷氧基、 1-6碳烷硫基、1-6碳卤代烷硫基、1-6碳烷氧烷氧基、2-6碳烷烯基、2-6碳烷炔基、3-6碳烯 氧基、3-6碳炔氧基、萘基、苄基、1-6碳烷氧烷基、3-8碳环烷基、包含一个或者一个以上氮、 氧、硫原子的五元杂环和六元杂环及其被一个或者一个以上的下述基团取代：卤素、1-4碳 烷基、1-4碳烷氧基、1_4碳卤代烷氧基、1_4碳烧氧烷氧基、1_4碳卤代烷基、1_4碳卤代烧氧 基、1-4烷氧烷基、1-4碳烷硫基、1-4碳烷基亚磺酰基、1-4碳烷基磺酰基硝基、氰基、氨基、 羟基、羧基、1-4碳烷基羧基、1-4碳烷氧基羧基或者亚氨基。3. 根据权利1和2所述的芳基吡咯N-酯类衍生物，其特征在于优选的通式⑴所示的 化合物是： 1-甲酸甲酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1- (2-氯甲酸乙酯）-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸甲酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸苄酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸异丁酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸正丁酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸异丙酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸烯丙酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸丙酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸正戊酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸环戊酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸正庚酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸仲丁酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸环己酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸氯甲酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-(甲酸-2-氯乙酯）-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸三氯乙酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸正庚酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸乙烯酯-2-(4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯 1-甲酸三氯甲酯-2- (4-氯苯基）-3氰基-4溴-5-三氟甲基吡咯4. 权利要求1所示的芳基吡咯N-酯基衍生物制备方法，其特征在于在冰浴条件下，在 有机溶剂中，用强碱处理化合物A，然后缓慢加入化合物B，反应30分钟，然后加热回流至到 反应完全。反应完毕后，减压浓缩，加入冰水，再用有机溶剂萃取，干燥，过滤、减压浓缩，用 硅胶色谱柱纯化所得固体即产物（I)。式中札、R2、R3、R4、R具有权利1所给定义。5. 权利要求4所述的芳基吡咯N-酯基衍生物制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为 甲苯、苯、环己烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃、乙醚、1，4_二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基 亚砜。所述强碱为氢化钠、叔丁醇钠或者叔丁醇钾。6. 权利要求1所述的芳基吡咯N-酯基衍生物应用，其特征在于它用于防治害虫、害螨、 线虫及其病害，其对鳞翅目类、同翅目类、鞘翅目类、直翅目类、双翅目类、半翅目类害虫以 及各种螨类，各种线虫及某些病害具有优异的防效。特别对小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、东 方粘虫、叶蝉、朱砂叶螨、白纹伊蚊等有很好的防效。
【专利摘要】本发明涉及一类含酯基的N取代芳基吡咯类衍生物制备及其应用。其结构通式如(I)所示。所述化合物具有优异的杀虫杀螨活性，同时某些化合物具有一定的杀线虫和杀菌活性，对作物安全，且具有内吸输导活性，能广泛用于害虫、害螨、线虫及某些病害的防治。
【IPC分类】A01N43/60, A01N43/647, A01P7/04, A01P7/02, C07D403/12, C07D207/34, A01P5/00, A01N43/56
【公开号】CN104892482
【申请号】CN201410085169
【发明人】徐汉虹, 谭金果, 汪浩, 袁梅, 文英杰, 姚光凯, 秦培文, 雷志伟, 康向辉
【申请人】华南农业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日
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