專利名稱：2-氟環(huán)內(nèi)基乙酸酯的制備方法及其作為殺蟲劑的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的2-氟環(huán)丙基乙酸酯，它們的制備方法及其作為殺蟲劑的應(yīng)用，特別是殺死昆蟲和螨的應(yīng)用。
人們已經(jīng)知道環(huán)丙烷化合物具有能夠殺螨和殺蟲的性質(zhì)(參見歐洲專利116889)。
然而已知化合物的不足之處在于它們的殺蟲和殺螨活性不夠高。
本發(fā)明的目的是提供新的殺滅昆蟲和螨的化合物，其效果優(yōu)于已知的殺蟲劑。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，與已知化合物相比，通式Ⅰ的2-氟環(huán)丙基乙酸酯表現(xiàn)出較好的殺蟲和殺蟲和殺螨活性。
式Ⅰ如下
式中式中R1是氫，氟或氯，R2和R3各自分別是氫，(1-20C)烷基，(2-20C)鏈烯基，(2-20C)炔基，囟代-(1-6C)烷基，(3-6C)環(huán)烷基，(1-3C)烷基-(3-6C)環(huán)烷基，(3-6C)環(huán)烷基-(1-6C)烷基，囟代-(3-6C)環(huán)烷基-(1-6C)烷基，雙環(huán)烷基，芳基-(1-6C)烷基，芳基-(2-6C)鏈烯基，囟代芳基-(1-6C)烷基，(1-4C)烷基芳基-(1-4C)烷基，囟代芳基-(2-6C)鏈烯基，囟代-(1-4C)烷基芳基-(1-6C)烷基，(1-3C)烷氧基芳基-(1-6C)烷基，芳氧基芐基，囟代苯基(環(huán)丙基)-(1-3C)烷基，囟代-苯氧基-(1-6C)烷基，萘基-(1-6C)烷基，由一個或多個(1-20C)烷基任意取代的芳基，囟代-(1-6C)烷基，(1-16C)烷氧基，囟代-(1-6C)烷氧基，苯基-(1-6C)烷基，苯基-(1-6C)烷氧基，(3-10C)環(huán)烷氧基，囟代-(3-10C)環(huán)烷氧基，(3-6C)環(huán)烷基烷氧基，囟代-(3-6C)環(huán)烷基烷氧基，(2-6C)鏈烯氧基，囟代-(2-6C)鏈烯氧基，(2-6C)炔氧基，烷基磺酰氧基，囟烷基磺酰氧基，苯基，囟素，氨基，氰基，羥基，硝基，(1-6C)烷氧基羰基，(1-6C)烷氧基羰基甲基，囟代-(1-6C)烷氧基羰基，(1-2C)烷基二氧基，(1-6C)烷硫基，囟代-(3-6C)環(huán)烷基烷基羰基氧基，(1-6C)烷氨基，或二(1-6C)烷氨基，或被囟素任意取代的芳雜環(huán)，(1-3C)烷基或囟代-(1-3C)烷基，或者，R2和R3和與之相聯(lián)結(jié)的氮原子一起形成飽和的、部分飽和的或不飽和的雜環(huán)。
上述“烷基”包括直鏈和支鏈的碳鏈。
上述“鏈烯基”包括有一個或多個雙鍵的直鏈和支鏈的碳鏈。
上述“炔基”包括有一個或多個三鍵的直鏈和支鏈的碳鏈。
上述“芳基”指單環(huán)至三環(huán)的芳香基團，例如苯基，萘基和菲基。
上述“芳雜環(huán)”指含有一個或多個氮，氧或硫原子的5元或6元環(huán)，該環(huán)可以是飽和的或部分飽和的，并且可任意帶有一個苯并稠環(huán)，例如吡啶，噻唑和色烯。
上述“囟素”指氟，氯，溴或碘。其中基團被鹵素取代，即該基團的一個或多個氫原子被囟素取代。
上述“雜環(huán)”包括下列環(huán)吡咯烷子基，哌啶子基，四氫吡啶子基，哌嗪子基和全氫化氮雜
子基等。
特別優(yōu)選的化合物系指下列化合物R1是氟或氯，R2和R3分別是氫或直鏈或支鏈的(1-10C)烷基，也可以是與其相連的氮原子一起形成的5元至7元的、飽和或部分飽和的環(huán)，所述環(huán)還可包含另外的氮原子，并且可以被(1-3C)烷基取代。
式(Ⅰ)化合物以其旋光異構(gòu)體的混合物形式存在。因而，本發(fā)明并不局限于異構(gòu)體混合物，它還包括本發(fā)明化合物的每一種單獨的異構(gòu)體。
本發(fā)明的式Ⅰ化合物可按下述方法制備A)在酸接受劑或脫水劑的存在下，于任選一種溶劑中使通式Ⅱ的酸與通式Ⅲ的酰胺反應(yīng)。式Ⅱ如下
其中，R1的定義與式Ⅰ中的相同。式Ⅲ如下
其中，R2和R3的定義與式Ⅰ中的相同，X是氯，溴或羥基;或B)在任選的一種溶劑中，并在酸接受劑或脫水劑的存在下，使通式Ⅳ的3-丁烯酸與通式Ⅲ的酰胺反應(yīng)，得到通式Ⅴ的中間體，再在惰性溶劑中使中間體與囟代碳烯反應(yīng)。式Ⅳ如下
式Ⅴ如下
式中，R2和R3的定義與式Ⅰ中的相同。
式Ⅱ酸和式Ⅳ丁烯酸以及式Ⅲ酰胺都是已知的，或是可按已知方法制備的。
對反應(yīng)(A)和(B)來說，通常的堿就是適宜的酸接受劑，尤其是脂肪族、芳香族和雜環(huán)胺類，例如三乙胺、二甲基苯胺、二甲基芐胺、吡啶和二甲基氨基吡啶)，或無機堿類，例如堿金屬和堿土金屬的氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽，和乙醇鹽。具體的如氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸鉀等。
適宜的溶劑是前述的酸接受劑本身或惰性溶劑或它們的混合物。例如脂肪族，脂環(huán)族和芳香族烴類，所述烴類又可以是任意被氯化的。具體地可以是己烷、環(huán)己烷、石油醚、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、三氯乙烷和氯苯;以及醚類、如二乙醚、甲基乙基醚、二異丙醚、二丁基醚、氧化丙烯、二噁烷和四氫呋喃;酮類，如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丙基酮和甲基異丁基酮;腈類，如乙腈、丙腈和苯腈;酯類，如乙酸乙酯和醋酸戊酯;酰胺，如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺;以及砜和亞砜，如二甲亞砜和環(huán)丁砜。
反應(yīng)可在較寬的溫度范圍內(nèi)進行。通常是在-20℃至200℃之間進行的。
反應(yīng)可在常壓下進行，甚至在加壓或減壓下進行。
按照公知的方法可制得氯氟碳烯〔例如Walselman等人著《合成》(1985)第754頁所述的方法〕，最好在高沸點溶劑(如二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚)中，由二氯氟乙酸鹽制備。
適宜的氯氟碳烯的原料是囟氟烴類(如二氯氟甲烷)和堿金屬的二氯氟乙酸鹽(如二氯氟乙酸鈉)等。
按照技術(shù)文獻上公知的方法可制得二氟碳烯(如Burton和Hahnfeld，F(xiàn)luorine Chem.Rev.8(1977)，119以及以下各頁)。
制備二氟碳烯的適宜原料是堿金屬的氯二氟乙酸鹽(如氯二氟乙酸鈉);囟二氟烴類(如氯二氟甲烷);有機錫化合物〔如三甲基(三氟甲基)錫〕;有機汞化合物〔如雙(三氟甲基)汞〕;和有機磷化合物〔如三(三氟甲基)二氟正膦和溴化三苯基(溴二氟甲基)鏻。
本發(fā)明的旋光異構(gòu)體可按常規(guī)方法制備。例如將式Ⅱ化合物與手性試劑(如旋光胺或旋光醇)反應(yīng)，再用物理方法(Tetrahedron，33，2725(1977))將反應(yīng)得到的非對映體分離。例如重結(jié)晶、蒸餾或閃色譜方法。
此外，合成得到的通式Ⅰ的旋光異構(gòu)體混合物可以在手性固定相(如環(huán)糊精、淀粉或旋光胺附于聚合物上構(gòu)成的固定相)上用色譜分離為對映體。(見文獻Angew.Chem.92，14(1980))。
按照上述方法制備出來的本發(fā)明化合物可通過常規(guī)方法將其從反應(yīng)混合物中分離出來。例如在常壓或減壓蒸餾所用溶劑;通過用水沉淀成提取的方法。
根據(jù)一般的規(guī)則，采用薄層色譜提純，分餾或重結(jié)晶均可得到較高純度的本發(fā)明化合物。
通常，本發(fā)明化合物幾乎是無色無味的粘性油狀物，或者幾乎不溶于水，略溶于脂肪烴(如石油醚、己烷、戊烷和環(huán)己烷)，極易溶于氯化烴，(例如氯仿、二氯甲烷和四氯化碳)、芳香烴(例如苯、甲苯和二甲苯)、醚(例如二乙醚、四氫呋喃和二噁烷)、腈(例如乙腈)、醇(例如甲醇和乙醇)、酰胺(例如二甲基甲酰胺)和亞砜(例如二甲亞砜)。
本發(fā)明化合物顯示出極好的殺蟲活性，特別是很好的殺螨活性，因而是對現(xiàn)有技術(shù)的一個很有價值的改進。由于本發(fā)明化合物對許多吸吮節(jié)足動物都具有廣譜活性，不僅能用來防治農(nóng)作物蟲害，而且可用來防治人和家畜身上的寄生蟲。本發(fā)明化合物對于那些對其它藥物產(chǎn)生抗性的寄生蟲特別有效。
本發(fā)明化合物可用來防治的蟲和螨(包括動物體外寄生蟲)有鱗翹目(例如小菜蛾、沿岸粘蟲、棉鈴蟲和大菜粉蝶);雙翅目(例如家蠅、地中海實蠅、甘蘭根花蠅、絲光綠蠅、埃及伊蚊);同翅目(包括蚜蟲如蠶豆修尾蚜和稻褐飛虱等);鞘翅目(例如辣根猿葉蟲、棉鈴象、墨西哥豆
)和玉米根蟲(葉甲蟲，如瓜十一星葉甲);直翅目(如德國小蠊);蜱(如微小牛蜱)和虱(如Damaliniabovis)和牛顎虱)以及葉螨(例如二點葉螨和蘋果全爪螨)和銹螨(如柑桔銹螨)。
本發(fā)明化合物的施用濃度(按每100毫升組合物中含活性成分的克數(shù)計算)為0.0005-5%，優(yōu)選0.001-0.1%。
本發(fā)明化合物既可單獨施用，亦可相互混合或與其它殺蟲劑混合施用。根據(jù)期望的結(jié)果可任意加入其它的植物保護劑或殺蟲劑(如殺蟲劑、殺螨劑或殺菌劑)。
通過加入適宜的輔助劑(如有機溶劑、潤濕劑和油)，可以提高作用的強度和速度。上述添加物可以減少施用劑量。
適宜的混合物配伍試劑還可以包括磷脂類。例如選自下列磷脂磷脂酰膽堿;氫化磷脂酰膽堿;磷脂酰乙醇胺;N-?；?磷脂酰乙醇胺;磷脂酰肌醇;磷脂酰絲氨酸;溶血卵磷脂或磷脂酰甘油。
本發(fā)明所述的活性成份或它們的混合物適宜于下述形式使用粉劑、塵粉劑、粒劑、溶液、乳液或混懸液，其中加有液體和/或固體載體和/或稀釋劑以及任選的粘合劑、潤濕劑、乳化劑和/或分散劑。
適宜的液體載體有脂族烴和芳香烴(例如苯、甲苯、二甲苯、環(huán)己酮、異佛爾酮、二甲亞砜、二甲基甲酰胺)，其它礦物油餾分和植物油。
適宜的固體載體包括礦物土(例如tonsil、硅膠、滑石、高嶺土、硅鎂土、石灰石、硅酸)和植物產(chǎn)品(例如，面粉)。
下列物質(zhì)可被用作表面活性劑木素磺酸鈣、聚氧乙烯烷基苯基醚、萘磺酸及其鹽、苯酚磺酸及其鹽、甲醛縮合物、硫酸脂肪醇酯，以及取代苯磺酸及其鹽。
活性成分的百分含量可因不同的制劑在很寬的范圍內(nèi)變化。例如組合物中可包含約10-90%(重量)的活性成份;約90-10%(重量)的液體或固體載體，以及高至20%(重量)的任選表面活性劑。
本藥劑可用通常的方法施用，例如以水作載體制成噴灑劑，用量約為100-3，000升/公頃。藥劑可用少量或超少量技術(shù)施用，或者以所謂微粒劑的形式施用。
由下列組分可制得各種制劑A.可潤濕粉劑20%(重量)活性成份35%(重量)膨潤土
8%(重量)木素磺酸鈣2%(重量)N-甲基-N-油烯基?；撬徕c35%(重量)硅酸B.糊劑45%(重量)活性成分5%(重量)硅酸鋁鈉15%(重量)十六烷基聚乙二醇醚與8mol環(huán)氧乙烷混合物2%(重量)錠子油10%(重量)聚乙二醇23%(重量)水C.可乳化濃縮物20%(重量)活性成分75%(重量)異佛爾酮5%(重量)N-甲基-N-油烯基牛磺酸鈉與木素磺酸鈣混合物。
下列實例說明了本發(fā)明化合物的制備方法。
實例1N-｛〔2-(2，2-二氟環(huán)丙基)乙酰氧基〕乙酰基｝吡咯烷室溫下將2，72g(0.02mol)2，2-二氟環(huán)丙基乙酸和3.84g(0.02mol)N-(溴乙?；?-吡咯烷在10ml二甲基甲酰胺中的溶液與0.3g碘化鈉和2.8ml(0.02mol)三乙胺反應(yīng)，混合物在室溫下攪拌10小時，然后，將其注入水中并用乙酸乙酯提取三次，合并的乙酸乙酯相依次用2%碳酸氫鈉水溶液和水洗滌，用硫酸鎂干燥并濃縮，以己烷/乙酸乙酯(1∶1)為洗脫劑，將粗產(chǎn)品用硅膠柱色譜提純。以己烷/乙酸乙酯(1∶1)為洗脫劑取樣進行薄層色譜分析，(Rf0.18)，得到產(chǎn)品3.3g(理論產(chǎn)率的66%)n20D1.4669以類似的方法可制備下列化合物
實施例 R1R2R3n20Dmp(℃)2 F -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- 60-613 F C4H9C4H91.44884 F C2H5C5H51.44455 F CH(CH3)2CH(CH3)2746 F C6H13C6H131.45127 Cl CH(CH3)2CH(CH3)2508 F -CH2CH2N(CH3)-CH2CH2- 1.47479 F -CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH2- 83.110 F -CH2C(CH3)2CH2CH(CH3)CH2CH2- 1.470211 F -CH2CH＝CHCH2CH2- 1.479812 F -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 1.476513 F CH(CH3)2H 1.441714 F C6H11H 1.4438下列實施例說明了本發(fā)明化合物的活性。
應(yīng)用例A喂藥的預(yù)防性處理對蠶豆蚜(Aphis fabae Scop.)的活性。
在蠶豆(Phaseolus vulgaris nanus Aschers.)的初生葉片上切下若干個直徑為24mm的圓片，分別用和不用0.1%本發(fā)明化合物水溶液制劑處理，將葉片背面向上放在濾紙上，試樣干燥后，讓無翼階段的甜菜蚜在上面寄生(每片試樣上約100條)。實驗重復(fù)3次，葉片在濕潤的濾紙上25℃下保持兩天，每天光照16小時。測算甜菜蚜死亡率然后與未處理的對照進行比較，按阿巴特法(Abbott)方法計算活性。
實施例4-12的化合物活性為80%以上。
應(yīng)用例B葉子的預(yù)防性處理對稻褐飛虱(Nilaparvata lugens Stal)的活性將雙葉期的稻秧(Oryzae sativa L.)(每一6.5×6.5cm聚苯乙烯罐中約放10株秧苗)不處理或浸入含0.1%活性成分的水溶液制劑中至濕透。將浸透的葉子干燥后，在每個罐上放上聚苯乙烯圓筒，通過開口放入經(jīng)二氧化碳麻醉的，4-5期的稻褐飛虱約30只。用細目篩將開口封住，在28℃和每天光照16小時的溫室中放置兩天，測定飛虱的死亡量以計算其死亡率，與未處理的對照比較，按阿巴特法計算活性。
實施例1至3，7，9，11和12的化合物活性為80%以上。
應(yīng)用例C預(yù)防性喂藥處理對二點葉螨(Tetranychus urticae Koch)的活性從蠶豆(Phaseolus vulgaris nanus Aschers.)的初生葉上切取若干直徑為14mm的圓片。將其中的一些葉片用含0.1%本發(fā)明化合物的水溶液制劑處理，將處理過的和未處理過的葉片背面朝上并放在濾紙上，試樣干燥后，讓每個試樣上寄生六個成令雌二點葉螨，在25℃和每天光照16小時的條件下保持3天，實驗重復(fù)4次。數(shù)活的和死的螨數(shù)目，并將其取走。與此相似，數(shù)出所產(chǎn)卵的數(shù)目。再過7天之后，數(shù)出活幼蟲的數(shù)目。與未處理的對照比較，按阿巴特法計算活性。
實施例1至14的化合物活性為80-100%。
應(yīng)用例D治療性處理對二點葉螨(Tetranychus urticae Koch)卵的活性從蠶豆(Phaseolus vulgaris nanus Aschers.)初生葉上切下若干直徑為14mm的圓片，將其正面朝下放在濕濾紙上，讓每片葉片上寄生至少5個成令雌二點葉螨，在25℃，相對濕度50-60%和每天光照16小時的條件下保持2天。將成令螨收走后，把帶卵的葉片浸入含0.0064%活性成分和表面活性劑的制劑中，將對照的葉片浸入含表面活性劑的水中，其中表面活性劑的濃度與含活性成分的濃度相同。數(shù)出卵的數(shù)目后，在約25℃，相對濕度50-60%和每天光照16小時的條件下將葉片保持7天。與對照相比，從所產(chǎn)卵和活幼蟲的百分?jǐn)?shù)差按阿巴特法計算活性，記錄三次重復(fù)試驗的平均值。
實施例1至3的化合物活性為80%以上。
應(yīng)用例E對絲光綠蠅(Lucilia sericata)的殺蟲活性將1ml含有不同濃度受試化合物的丙酮溶液施于1cm×2cm的牙科用棉球上，將棉球放于玻璃小瓶(直徑2cm，長度5cm)中。干燥后，將棉球放在1ml培養(yǎng)液中浸透，讓絲光綠蠅的一齡期幼蟲寄生在其上，用原棉塞封好，25℃下保持24小時。
對照的死亡率小于5%，而實施例8，11和14的化合物的LC50不高于300ppm。
應(yīng)用例F殺死微小牛蜱(Boophilus microplus)的活性將濾紙(直徑9cm)置于含不同濃度受試化合物的1ml丙酮液中浸透。待濾紙干燥后，將其疊成紙袋并裝入微小牛蜱，在相對濕度80%，溫度25℃下保持48小時。記錄微小牛蜱的死亡率并與對照相比。
對照的死亡率低于5%，而實施例12的化合物在濃度不高于300ppm時死亡率達50%。
應(yīng)用例G對受孕雌牛蜱(Boophilus microplus)的活性將數(shù)組5個一組的成令雌牛蜱浸入含有潤滑劑的受試化合物的水-丙酮液分散體中10分鐘，干燥后，分別放入隔開的塑料容器中，在25℃，相對濕度大于80%條件下保持到牛蜱的死亡率或存活牛蜱的產(chǎn)卵力和卵的成活力可以算出為至。記錄總繁殖力降紙百分?jǐn)?shù)(即成令蜱的死亡率，降低的產(chǎn)卵力和卵的死亡率的綜合效果)并與對照比較。對照的繁殖力的降低小于5%，而實施例1至3的化合物在不大于500mg/l的濃度時可使繁殖力至少降低50%。
權(quán)利要求
1.一種殺蟲和殺螨的組合物，它包含通式(Ⅰ)的2-氟環(huán)丙基乙酸酯以及與農(nóng)業(yè)上可接受的稀釋劑或載體相混合，式(Ⅰ)如下
式中R1是氫，氟或氯，R2和R3各自分別是氫，(1-20C)烷基，(2-20C)鏈烯基，(2-20C)炔基，囟代-(1-6C)烷基，(3-6C)環(huán)烷基，(1-3C)烷基-(3-6C)環(huán)烷基，(3-6C)環(huán)烷基-(1-6C)烷基，囟代-(3-6C)環(huán)烷基-(1-6C)烷基，雙環(huán)烷基，芳基-(1-6C)烷基，芳基-(2-6C)鏈烯基，囟代芳基-(1-6C)烷基，(1-4C)烷基芳基-(1-4C)烷基，囟代芳基-(2-6C)鏈烯基，囟代-(1-4C)烷基芳基-(1-6C)烷基，(1-3C)烷氧基芳基-(1-6C)烷基，芳氧基芐基，囟代苯基(環(huán)丙基)-(1-3C)烷基，囟代-苯氧基-(1-6C)烷基，萘基-(1-6C)烷基，由一個或多個(1-20C)烷基任意取代的芳基，囟代-(1-6C)烷基，(1-16C)烷氧基，囟代-(1-6C)烷氧基，苯基-(1-6C)烷基，苯基-(1-6C)烷氧基，(3-10C)環(huán)烷氧基，囟代-(3-10C)環(huán)烷氧基，(3-6C)環(huán)烷基烷氧基，囟代-(3-6C)環(huán)烷基烷氧基，(2-6C)鏈烯氧基，囟代-(2-6C)鏈烯氧基，(2-6C)炔氧基，烷基磺酰氧基，囟烷基磺酰氧基，苯基，囟素，氨基，氰基，羥基，硝基，(1-6C)烷氧基羰基，(1-6C)烷氧基羰基甲基，囟代-(1-6C)烷氧基羰基，(1-2C)烷基二氧基，(1-6C)烷硫基，囟代-(3-6C)環(huán)烷基烷基羰基氧基，(1-6C)烷氨基，或二(1-6C)烷氨基，或被囟素任意取代的芳雜環(huán)，(1-3C)烷基或囟代-(1-3C)烷基，或者，R2和R3和與之相聯(lián)結(jié)的氮原子一起形成飽和的、部分飽和的或不飽和的雜環(huán)。
2.權(quán)利要求1所述的組合物，其中R1是氟或氯，R2和R3分別是氫或直鏈或支鏈的(1-10C)烷基，也可以是與其相連的氮原子一起形成5元至7元的、飽和或部分飽和的環(huán)，所述環(huán)還可包含另外的氮原子，并且可以被(1-3C)烷基取代。
3.殺滅蟲和螨的方法，其特征在于向蟲或螨或其活動區(qū)域施用權(quán)利要求1所述的有效量的組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新的通式(I)的2-氟環(huán)丙基乙酸酯及其制備方法。式(I)如下本發(fā)明的化合物可用作殺蟲劑，特別是可用來殺死昆蟲和螨。
文檔編號C07C235/06GK1050379SQ9010761
公開日1991年4月3日 申請日期1990年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月7日
發(fā)明者岡特·亨貝格, 阿尼姆·克恩, 哈特穆特·約皮恩, 哈拉爾德·V·凱澤林克 申請人:先靈公司