一种3-羟基异噻唑啉衍生物、制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种3

【技术实现步骤摘要】
一种3
‑
羟基异噻唑啉衍生物、制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及农药化学
，尤其涉及一种3
‑
羟基异噻唑啉衍生物、制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在农业生产过程中，杀虫剂的使用是必不可少的环节。杀虫剂是指杀死害虫的一种药剂，如甲虫、苍蝇、蛴螬、鼻虫、跳虫以及近万种其它害虫。
[0003]杀虫剂的使用先后经历了几个阶段：最早发现的是天然杀虫剂及无机化合物，但是它们作用单一、用量大、持效期短；有机氯、有机磷和氨基甲酸酯等有机合成杀虫剂，它们的特征是高效高残留或低残留，但是其中有不少杀虫剂品种对哺乳动物有高的急性毒性。
[0004]新的杀虫剂，开始使用时，杀虫效果往往很好，但是随着用量不断增加和使用范围不断扩大，抗药性上升的案例不断出现。现有的杀虫剂，例如氯菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、顺式氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯、顺式氰戊菊酯、氟氰戊菊酯等，都属于神经毒素类杀虫剂，即通过进食进入到害虫体内破坏神经传导功能，或是接触到害虫身体后，而引起害虫极度兴奋、痉挛、麻痹，最终死亡。然而，自然界害虫种群中搬来存在对杀虫剂敏感程度不同的个体，杀虫剂使用过程中实质上是采用杀虫剂对害虫种群起到选择作用，每次使用，就会留下相对抗药的个体，杀死相对敏感的个体，导致杀虫剂长时间使用或增加用量，使得害虫群体的抗药性水平或多或少的得以提高。
[0005]现有技术已公开的异噻唑啉衍生物类杀虫剂，害虫已对其产生了抗药鉴于此，有必要提供一种新的异噻唑啉衍生物类杀虫剂。<br/>
技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决上述技术问题提供一种对农业害虫果蝇和斜纹夜蛾具有较好防治效果的3
‑
羟基异噻唑啉衍生物、其制备方法和应用。该3
‑
羟基异噻唑啉衍生物对有害昆虫具有较好的杀虫活性，尤其是对果蝇和斜纹夜蛾，能够作为杀虫剂及其组合物应用，该3
‑
羟基异噻唑啉衍生物也可作为有害昆虫GABA受体的抑制剂。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0008]一种3
‑
羟基异噻唑啉衍生物，对应于式Ⅰ的化合物：
[0009][0010]其中，n为1或2；R独立地表示为氢原子、取代芳基、苯基和未取代的杂芳基中的任意一种。
[0011]本专利技术3
‑
羟基异噻唑啉衍生物的有益效果是：
[0012]3‑
羟基异噻唑啉衍生物对有害昆虫具有较好的杀虫活性，尤其是对果蝇和斜纹夜蛾具有较好防治效果，能够有效的进行生产，可作为有害昆虫GABA受体的拮抗剂。
[0013]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0014]进一步的，所述取代的芳基选自苯基、4
‑
甲苯基、4
‑
氟苯基、4
‑
氯苯基、4
‑
甲氧基苯基、4
‑
三氟甲氧基苯基、3
‑
联苯基、2
‑
萘基和3,4
‑
(亚甲基二氧基)苯基中的任意一种。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是：选自上述基团的取代或未取代的芳基均有较好的杀虫活性。
[0016]进一步的，未取代的杂芳基为3
‑
呋喃基或3
‑
噻吩基。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是：选自上述基团的未取代的杂芳基可以大幅度的提升衍生物杀虫活性。
[0018]进一步的，所述3
‑
羟基异噻唑啉衍生物为如下具体结构式中任意一种：
[0019][0020][0021]本专利技术还提供上述3
‑
羟基异噻唑啉衍生物的制备方法，反应方程式如下：
[0022][0023]方程式一
[0024][0025]方程式二
[0026][0027]方程式三
[0028][0029]方程式四
[0030][0031]方程式五
[0032]上述反应方程式的具体反应步骤如下：
[0033]步骤A：如方程式一所示，将化合物a和化合物b分散于THF中，加入
i
PrMgCl进行格式反应，得到化合物c；
[0034]步骤B：如方程式二所示，将化合物c与还原剂分散于CH2Cl2中进行还原反应，得到化合物d；
[0035]步骤C：如方程式三所示，将化合物d与LDA分散于THF中，滴加I2进行碘化反应，得到化合物e；
[0036]步骤D：如方程式四所示，将化合物e、芳基硼酸、碱、溶剂和水混合进行Suzuki偶联反应，得到化合物f；
[0037]步骤E：如方程式五所示，将化合物f与乙酸混合进行酸解反应，得到式Ⅰ所示的化合物，即为3
‑
羟基异噻唑啉衍生物。
[0038]上述制备方法的机理为：起始原料3
‑
异丙氧基
‑4‑
碘异噻唑与N
‑
Cbz
‑3‑
吡咯烷酮或1
‑
Cbz
‑4‑
哌啶酮反应，在异噻唑环的4位引入含氮杂环，经过还原反应去掉羟基，在低温条件下异噻唑环的5位氢被碘取代，接着通过Suzuki偶联引入芳基，最后酸解，得到4位含氮杂环且5位芳基取代的式Ⅰ所示的3
‑
羟基异噻唑啉；式Ⅰ所示的3
‑
羟基异噻唑啉的酸解过程中用溴化氢、乙酸作为酸剂可以直接制备为盐；还原反应所得产物直接酸解成盐，得到4位含氮杂环取代而5位无取代的目标化合物
[0039]上述的3
‑
羟基异噻唑啉衍生物的制备方法的有益效果是：
[0040]制备方法简单，能够有效的生产如式Ⅰ所示的3
‑
羟基异噻唑啉衍生物，酸解过程中同时采用溴化氢、乙酸可以直接一步加工为盐。
[0041]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0042]进一步的，步骤B中，所述还原剂为三乙基硅烷和三氟化硼乙醚。
[0043]采用上述进一步方案的有益效果是：三乙基硅烷和三氟化硼乙醚能够将化合物c结构中的羟基还原为氢原子。
[0044]进一步的，步骤D中，所述化合物e、芳基硼酸、碱和催化剂的摩尔比为1：(1.2～1.6)：(1.2～1.6)：(0.02～0.04)，所述Suzuki偶联反应的反应温度为85～105℃，反应时间为6～10h；所述催化剂为四(三苯基膦)钯或双(三苯基膦)二氯化钯，所述碱为碳酸钠、碳酸钾或碳酸铯；溶剂为1,4
‑
二氧六环、四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰和1,4
‑
二氧六环中的任意一种与水的混合液。
[0045]采用上述进一步方案的有益效果是：在此摩尔比范围内能够将化合物e结构中的碘取代为芳基或杂芳基，反应效果好，化合物f的产率高。
[0046]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3
‑
羟基异噻唑啉衍生物，其特征在于，其化学结构式如式Ⅰ所示：其中，n为1或2；R独立地表示为氢原子、取代的芳基、苯基和未取代的杂芳基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的3
‑
羟基异噻唑啉衍生物，其特征在于，所述取代的芳基选自4
‑
甲苯基、4
‑
氟苯基、4
‑
氯苯基、4
‑
甲氧基苯基、4
‑
三氟甲氧基苯基、3
‑
联苯基、2
‑
萘基和3,4
‑
(亚甲基二氧基)苯基中的任意一种。3.根据权利要求1所述的3
‑
羟基异噻唑啉衍生物，其特征在于，所述未取代的杂芳基为3
‑
呋喃基或3
‑
噻吩基。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的3
‑
羟基异噻唑啉衍生物，其特征在于，所述3
‑
羟基异噻唑啉衍生物为如下具体结构式中任意一种：
5.权利要求1
‑
4任一项所述的3
‑
羟基异噻唑啉衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法的反应方程式如下：
上述反应方程式的具体反应步骤如下：步骤A：如方程式一所示，将化合物a和化合物b分散于THF中，加入
i
PrMgCl进行格式反应，得到化合物c；步骤B：如方程式二所示，将化合物c与还原剂分散于CH2Cl2中，进行还原反应，得到化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘根炎，周聪伟，卢文航，李文烨，郭林朝，黄成，罗晓刚，吴风收，巨修练，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：