重要杂环农药合成噻嗪酮溴虫腈蚊蝇醚茚虫威

13422019/8/18杂环类杀虫剂—发展简况•20世纪70年代，壳牌公司发现了硝基亚甲基杂环化合物——开端。•1991年，拜耳公司吗将硝基亚胺衍生物咪蚜胺商品化，，对有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯农药抗性品系的害虫具有良好的活性。•杂环类杀虫剂主要包括吡啶、哌嗪、咪唑、二嗪、三嗪类、吩噻嗪、咔唑类、噻嗪酮等•近年来，人们对机构新颖的杂环类农药研究非常活跃，使一批优秀杀虫剂相继问世：茚虫威、溴虫腈讲解：王岁迪噻嗪酮（buprofezin）2019/8/18噻嗪酮（buprofezin）简介•化学结构式：•商品名：扑虱灵•化学名：2-叔丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1,3,5-噻二嗪-4-酮2-叔丁亚氨基-3-异丙基-5-苯基-3,4,5,6-四氢-2H-1,3,5-噻二嗪-4-酮2019/8/18噻嗪酮（buprofezin）理化性质•白色晶体(工业品为白色至浅黄色晶状粉末)•熔点：104.5-105.5℃•溶解性（25℃，g/L）：水0.0009，氯仿520，苯中370g/L，苯327，丙酮240，乙醇80，己烷20•稳定性：对酸和碱稳定，对光和热稳定•原药急性LD50(mg/kg):大鼠经口2198（雄）、2355（雌），小鼠经口10000，大鼠经皮5000。对兔眼睛和皮肤有极轻微刺激性。以0.9~1.12mg/（kg●d）剂量饲喂大鼠两年，未发现异常现象，对动物无致畸、致突变、致癌作用。2019/8/18噻嗪酮（buprofezin）用途及特点•1997年，日本农药公司发现的一种昆虫生长调节剂，具有高效、高活性、高选择性、持效期长、安全的特点。•是昆虫蜕皮抑制剂，通过抑制几丁质合成和干扰新陈代谢而发挥作用。•作用缓慢，施药后3~7d才能控制，且不能直接杀死成虫，但能减少成虫产卵及抑制卵的孵化、致使后代锐减。•持效期长达35~40d，与常规化学农药没有交互抗性。•对飞虱、叶蝉、粉虱有特效，对矢尖蚧、长白蚧等一些介壳虫也有较好效果，主要用于防治水稻叶蝉和飞虱，马铃薯叶蝉，柑橘、棉花和蔬菜粉虱，柑橘盾蚧和粉蚧等。2019/8/18噻嗪酮（buprofezin）合成•(1)叔丁基异丙基硫脲的合成•以叔丁基为起始原料，与硫氰酸铵反应生成硫氰酸叔丁酯，硫氰酸叔丁酯转位生成异硫氰酸叔丁酯后与异丙胺反应生成硫脲OHNH4SCH-HClSCN催化剂40~50℃NCSH2NHNCHN2019/8/18噻嗪酮（buprofezin）合成•(2)N-氯甲基-N-苯基氨基甲酰氯制备HNCH3NCH3COClNCH3CHONCH2ClCOClCOCl2HCOOHCl2,光照Cl22019/8/18噻嗪酮（buprofezin）合成•(3)噻嗪酮的合成•在缚酸剂碱存在下HNCHNNCH2ClCOClNSNON+HClB：2019/8/18噻嗪酮（buprofezin）合成•装有搅拌器、温度计的四口烧瓶•甲苯，95%碳酸氢铵，85.5%N-叔丁基-N'-异丙基硫脲，30℃•恒压漏斗，78.4%N-氯甲基-N'-苯基氨基甲酰氯，30~35℃，1.5h•加水，保温，侧含量，分水称重，28.8%、34.3g噻嗪酮甲苯溶液，缩合一步反应收率为95.4%，脱脂，结晶甩干讲解：仲超溴虫腈（Chlorfenapyr）2019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）简介•化学结构式：•商品名：除尽•中文通用名：虫螨腈•化学名：4-溴-2-(4-氯苯基)-1-乙氧•甲基-5-三氟甲吡咯-3-腈•芳基吡咯类化合物ClNNCCH2OC2H5BrCF32019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）理化性质•白色固体•熔点：100-101℃•溶解性（20℃）：丙酮、乙醚、二甲亚枫，乙腈，四氢呋喃，醇类等有机溶剂，不溶于水。•常用剂型：10%悬浮剂•原药急性LD50(mg/kg):大鼠经口441（雄）、223（雌），大鼠经皮2000。对兔眼睛和皮肤有极轻微刺激性。对动物无致畸、致突变、致癌作用。2019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）用途及特点•美国氰胺（现巴斯夫）公司开发的一种高效、广谱、具有胃毒和触杀作用内吸活性新型吡咯类杀虫、杀螨剂。•1994年进入国际市场，已在美国、澳大利亚、巴西、埃及、日本等30多个国家登记应用，对35种害虫害螨的防治达到满意水平。•随着国家高毒农药替代政策的出台和人们环保意识的提高，作为的无公害农产品病虫防治推荐农药品种的代表，低毒高效的溴虫腈的应用越来越广泛。•对鱼和蜜蜂毒性较高，使用时应注意防护。•使用剂量：40~100g（a.i.)/hm22019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）用途及特点•适用于水稻、棉花、蔬菜、大豆、油菜、烟草、马铃薯、果树等防治鳞翅目、半翅目、双翅目、鞘翅目等害虫和螨类以及菊酯类、氨基甲酸脂类杀虫剂已经产生抗性的害虫，如螟虫、飞虱、棉铃虫、粘虫、小菜蛾、菜青虫、夜蛾类•是一种杀虫剂前体，其本身对昆虫无毒杀作用。昆虫取食或接触溴虫腈后在昆虫体内，溴虫腈在多功能氧化酶的作用下转变为具体杀虫活性化合物，其靶标是昆虫体细胞中的线粒体。使细胞合成因缺少能量而停止生命功能，打药后害虫活动变弱，出现斑点，颜色发生变化，活动停止，昏迷，瘫软，最终导致死亡。•使用剂量：40~100g（a.i.)/hm22019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）合成•至目前，溴虫腈合成方法有16多种，其中较实用的合成路线是：ClCO2HNH2ClNOCF3OClNHNCCF3ClNNCCF3BrCH2OC2H5ClNHNCCF3Br(CH3CH2O)2CH3ClCNCF3CO2HBr22019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）合成•实例将4-溴-2-（对氯苯基）-5-三氟甲基-1H-吡咯-3-腈（92%）42.0g、二乙氧基甲烷25.0g、甲苯120mL和DMF12mL先后加入500mL三口烧瓶中，机械搅拌使固体全溶。剧烈搅拌下，缓慢滴加POCl322.5g，30min滴完。滴加过程中放热，保持内温35~45℃，滴完后升温至内温50℃，保持30min，冷却至30℃以下。剧烈搅拌下，缓慢滴加NEt315g，40~60min滴完。滴加过程中剧烈放热，并有大量白烟产生，内温保持30~40℃。滴加过程中体系颜色逐渐变深，最后呈棕色。保温40℃1h。反应混合物加入200mL水，减压共沸蒸馏，浴温约70℃，内温50~60℃，约2h蒸去苯及剩余的原料二乙氧基甲烷，蒸完后反应容器中剩余约150mL水，补加50mL水，黄色粉末分散在水中。抽滤，2×25mL水洗涤。70℃下烘干。的黄色粉末48~49g，即为除尽的粗品。纯度90%~93%，收率99%。2019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）合成•其他合成路线设计简介。•路线之一该路线中关键的甲基溴代收率一般只有35%左右，因此比较不宜于工业生产。ClNNCCF3BrCH2OC2H5ClNNCCF3(CH3CH2O)2CH3CH3Br22019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）合成•路线之二该路线的两种方法收率和纯度都很高，只是用到氢化钠时对条件要求比较高，而氯甲基乙基醚为强致癌物质。ClNHNCCF3BrClNHNCCF3Br2ClNNCCF3BrCH2OC2H5NaH/BrCH2Cl乙醇钠ClOOK2019/8/18溴虫腈（Chlorfenapyr）合成•路线之三该路线在成本方面相对较低，因为丙烯腈价格相对于2-氯丙烯腈低得多。ClCO2HNH2ClNOCF3OClNHNCCF3ClNNCCF3BrCH2OC2H5ClNHNCCF3Br(CH3CH2O)2CH3CNCF3CO2HBr2讲解：陈妤佳蚊蝇醚（pyriproxyfen）2019/8/18蚊蝇醚（pyriproxyfen）简介•化学结构式：•化学名：4-苯氧基苯基-(RS)-2-(2-吡啶基氧)丙基醚•中文通用名称：吡丙醚•其他名称：灭幼宝NOOO2019/8/18蚊蝇醚（pyriproxyfen）理化性质•白色结晶•熔点：45~47°C•溶解性（20°C）：二甲苯50%，己烷40%，甲醇20%。•储存条件:0-6°C•制剂：0.5%灭幼宝颗粒剂、0.5%灭幼宝颗粒剂、10%可汗乳油•原药急性LD50(mg/kg):大鼠经口5000、经皮2000。对眼有轻微刺激作用，无致敏作用。在试验剂量下未见致突变、致畸反应。2019/8/18蚊蝇醚（pyriproxyfen）用途及特点•最早在1989年由日本SumitomoChemicalCo.,Ltd.在公共卫生事业上登记使用，1995年开始在日本登记在农业上使用。•在国外的应用非常普遍，在中国，南通功成精细化工有限公司登记了该药的原药及制剂产品。•吡丙醚作为卫生杀虫剂的有效成分登记，主要用于防治卫生害虫……蚊、蝇的幼虫孑孓和蛆。•属于苯醚类昆虫生长调节剂，是保幼激素类型的壳多糖合成抑制剂。•具有高效、持效期长、对作物安全、对鱼类低毒、对生态环境影响小的特点，可用于防治同翅目、缨翅目、双翅目、鳞翅目害虫。对蚊蝇类的害虫，4龄幼虫低剂量即可导致化蛹阶段死亡，抑制成虫生成。2019/8/18蚊蝇醚（pyriproxyfen）合成•合成路线蚊蝇醚的合成如下所示，共3步，其中间体对苯氧基苯酚有多种合成路线。•（1）对羟基二苯醚的制备4-秀二苯醚、氢氧化钾、铜粉和水于245~250°C加压反应16h，再经酸化等过程即可制得目标物，收率81%。OBrOOH+H2O245~250°C,16hKOH-CuH+HBr2019/8/18蚊蝇醚（pyriproxyfen）合成•其他方法OOHHOBrHOONH2HOOHBr++KOH145°C重氮化，水解KOH,Cu130°C2019/8/18蚊蝇醚（pyriproxyfen）合成•（2）1-甲基-2-（4-苯氧基苯氧基）乙醇的制备对羟基二苯醚在DMF中于75°C、在相转移催化剂和无水碳酸钾存在下与1-氯丙基-2-醇反应。•（3）蚊蝇醚的合成在DMF中，氢氧化钠存在下，1-甲基-2-（4-苯氧基苯氧基）乙醇与2-氯吡啶反应OOHOOOHClOH++HClNOOOH++HClClNOOO2019/8/18蚊蝇醚（pyriproxyfen）合成•实例将一定量1-甲基-2-（4-苯氧基苯氧基）乙醇投入250ml四口烧瓶中，加氢氧化钾和溶剂，搅拌，加热到一定温度滴加2-氯吡啶，继续保温反应一定时间，反应完成后倒入冰水中，分出油层，水层用乙酸乙酯萃取2次，与油层合并，油层水洗至中性，脱溶，残渣用无水甲醇重结晶得白色晶体，m.p.48.0~49.0°C。收率86.4%~88.4%。•最佳反应条件：1-甲基2-4-（4-苯甲基苯甲基）乙醇、氢氧化钾、2-氯吡啶三者物质的量之比为1:3.5:1.4，反应温度为120°C，反应时间为3h。讲解：王双双茚虫威（indoxacarb）2019/8/18茚虫威（indoxacarb）简介•化学结构式：•商品名：Ammate（全垒打），Avatar（安打）•化学名：7-氯-2,3,4a,5-四氢-2-[甲氧基羰基（4-三氟甲氧基苯基）氨基甲酰基]茚并[1,2-e][1,3,4-]恶二嗪-4a-羧酸甲酯CO2CH3ONNONCO2CH3ClOCF32019/8/18茚虫威（indoxacarb）理化性质•白色结晶•熔点：140-141℃•溶解性（20℃，g/L）：甲醇0.39、乙腈76、丙酮140，在碱性介质中分解速度加快。•密度：1.03（20℃）•常用剂型：15%悬浮剂•原药急性LD50(mg/kg):大鼠经口5000、经皮2000。对兔眼睛和皮肤无刺激性；对动物无致畸、致突变、致癌作用。2019/8/18茚虫威（indoxacarb）用途及特点•美国杜邦公司1991年申请专利，于1992年开发，并于2001年登记上市的氨基甲酸酯类杀虫剂。•安打具有触杀和胃毒作用，对各龄期幼虫都有效。可有效防治粮、棉、果、蔬等作物上的甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青虫、斜纹夜蛾、棉铃虫等多