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新型含七氟异丙基结构的吡唑酰胺类化合物的合成与杀虫活性研究

洪宇 ,  戴红 ,  叶林玉 ,  仲苏林 ,  曹雄飞 ,  石玉军 ,  李春建 ,  石健 ,  施磊

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引用本文: 洪宇, 戴红, 叶林玉, 仲苏林, 曹雄飞, 石玉军, 李春建, 石健, 施磊. 新型含七氟异丙基结构的吡唑酰胺类化合物的合成与杀虫活性研究[J]. 有机化学, 2017, 37(11): 3006-3012. doi: 10.6023/cjoc201707022 shu
Citation:  Hong Yu, Dai Hong, Ye Linyu, Zhong Sulin, Cao Xiongfei, Shi Yujun, Li Chunjian, Shi Jian, Shi Lei. Synthesis and Insecticidal Activities of Novel Pyrazole Amides Containing Heptafluoroisopropyl Moiety[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2017, 37(11): 3006-3012. doi: 10.6023/cjoc201707022 shu

新型含七氟异丙基结构的吡唑酰胺类化合物的合成与杀虫活性研究

  • a.

    南通大学化学化工学院 南通 226019

  • b.

    联合国南通农药剂型开发中心 南通 226006

  • c.

    南通大学分析测试中心 南通 226019

    • 通讯作者: 戴红, ntgao2016@163.com; 石玉军, yjshi2015@163.com
  • 基金项目:

    国家自然科学基金（No.21372135）、江苏省“六大人才高峰”（No.2013-SWYY-013）、南通市科技计划（No.MS22015020）、江苏省大学生创新训练计划（No.201610304047Z）和南通大学研究生科研创新计划（No.YKC16086）资助项目

摘要: 为了寻找具有较好生物活性的吡唑类化合物，通过活性亚结构拼接的方法，设计并合成了一系列未见文献报道的新型含七氟异丙基结构的吡唑酰胺类衍生物.利用1H NMR、13C NMR和元素分析等手段确证了目标化合物的结构.初步的生物活性测试结果显示，部分目标化合物表现出较好的杀虫活性.在测试浓度为500 μg/mL时，有11个化合物对粘虫的杀灭活性可达60%~100%.当测试浓度降为100 μg/mL时，3个化合物对粘虫的杀死率可达60%~70%，优于对照药剂唑虫酰胺的药效.

English

  • 近年来, 含氮杂环化合物被广泛地应用于农药和医药领域[1~3].吡唑类化合物作为含氮杂环体系中的重要一员, 不但具有独特的结构形式, 而且具有广谱的生物活性, 在杀虫[4~6]、除草[7]、杀菌[8, 9]及抗癌[10~12]等方面发挥着举足轻重的作用.如日本三菱化学公司研制开发的吡螨胺(Tebufenpyrad, 图 1)和唑虫酰胺(Tolfenpyrad, 图 1)显示出优异的杀虫杀螨作用[13, 14], Liu等[15]报道的新型5-吡唑酰胺类化合物A(图 1)对褐飞虱乙酰胆碱酯酶表现出良好的抑制效果.七氟异丙基结构单元是一类重要的含氟基团, 因其具有高亲脂性、低极性及生物稳定性而受到药物化学家们的广泛关注[16~18].如拜耳公司研制开发的氟虫双酰胺对鳞翅目类害虫有良好的生物活性, 且具有作用速度快、持续时间长等特点[19], Zhang等[20]报道的含七氟异丙基结构的苯甲酰基脲衍生物B和C(图 1)具有较好的杀虫活性, 在测试浓度为0.25 mg/L时对粘虫的防治效果均为100%.此外, 酰胺基团亦是一种常见的药物结构单元[21~23], 酰胺基常常被作为良好药效团引入化合物分子中, 以改善其生物活性.鉴于此, 本工作以吡螨胺为农药先导, 将重要的七氟异丙基结构片段引入吡螨胺分子结构中, 设计并合成了一系列新型含七氟异丙基结构的吡唑酰胺类衍生物(Eq. 1), 并对其进行了生物活性测试研究.初步的生物活性测试结果表明, 部分目标化合物显示出较好的杀虫活性.利用1H NMR, 13C NMR和元素分析等方法对目标化合物的结构进行了表征.目标化合物的合成路线如Scheme 1所示.

    图1 吡螨胺、唑虫酰胺、化合物A~C的化学结构式 Figure1. Chemical structures of Tebufenpyrad, Tolfenpyrad, and compounds A~C
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    图式 1 目标化合物8的合成路线 Scheme1. Synthetic route of the title compounds 8
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    1   结果与讨论

    1.1   中间体2的合成

    我们以取代基R1=C2H5的化合物为研究对象, 尝试了不同的反应条件对中间体2收率的影响.由表 1可以看出, 采用碳酸铯作缚酸剂, N, N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂, 反应温度为110 ℃, 是制备中间体2的较佳方法, 中间体2的收率为85%, 该方法收率相对较高.

    表 1  不同反应条件对中间体2合成收率的影响 Table 1.  Effects of reaction conditions on the synthesis of the target compound 2
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    Entry Base Solvent Reaction condition Yield/%
    1 K2CO3 CH3CN Reflux for 8 h 52
    2 Cs2CO3 CH3CN Reflux for 8 h 57
    3 K2CO3 DMF 60 ℃ for 8 h 66
    4 Cs2CO3 DMF 60 ℃ for 8 h 70
    5 Cs2CO3 DMF 110 ℃ for 8 h 85

    1.2   目标化合物的合成

    以目标化合物8a为研究对象, 尝试了不同的反应条件对目标化合物8a收率的影响.由表 2可以看出, 采用三乙胺作缚酸剂, 四氢呋喃(THF)为溶剂, 室温反应10 h, 是制备化合物的较佳方法, 其化合物8a的收率为48%, 利用该方法合成了其它目标化合物.目标化合物8a~8p的收率均不高, 推测其原因可能是含七氟异丙基、烷基基团的苯环上氨基氢的活性比较差, 不易离去.

    表 2  不同反应条件对目标化合物8a合成收率的影响 Table 2.  Effects of reaction conditions on the synthesis of the title compound 8a
    表选项

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    Entry Base Solvent Reaction condition Yield/%
    1 Et3N CH2Cl2 Room temperature for 10 h 28
    2 Et3N DMF Room temperature for 10 h 0
    3 Et3N CH3CN Room temperature for 10 h 36
    4 Et3N CH3CN Reflux for 10 h 32
    5 Et3N THF Room temperature for 10 h 48
    6 Et3N THF Reflux for 10 h 45
    7 Et3N Toluene Reflux for 10 h 0
    8 DIEA CH2Cl2 Room temperature for 10 h 0
    9 Pyridine CH2Cl2 Room temperature for 10 h 25
    10 Pyridine DMF Room temperature for 10 h 0
    11 Pyridine DMF t=80 ℃ for 10 h 0
    12 Pyridine CH3CN Room temperature for 10 h 33
    13 Pyridine THF Room temperature for 10 h 30
    14 Pyridine Toluene Reflux for 10 h 0

    1.2   化合物的图谱解析

    以目标化合物8d的核磁氢谱与碳谱数据为例进行说明. δ在8.79处的单峰为吡啶环上一个氢的吸收峰; δ7.36~8.24间的多重峰为吡啶环、酰胺基和苯环上氢的吸收峰; δ 2.78处的单峰为吡唑环3-位甲基上三个氢的吸收峰; δ 2.39处的单峰为苯环两个甲基上六个氢的吸收峰; δ在19.1处的峰为苯环上甲基碳原子的吸收峰; δ 12.8处的峰对应于吡唑环3-位甲基碳原子的信号峰.

    1.3   化合物的杀虫活性

    目标化合物8a~8p对粘虫(Oriental armyworm)、蚜虫(Aphis medicaginis)和朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)的杀虫活性测试结果见表 3.初步的生测结果表明, 所有目标化合物对蚜虫和朱砂叶螨均未表现出抑制作用, 部分目标物对粘虫显示出较好的杀虫效果.在测试浓度为500 μg/mL时, 化合物8a, 8b, 8c, 8e, 8f, 8i, 8j, 8k, 8n和8p对粘虫的杀灭效果分别为100%, 80%, 100%, 80%, 100%, 80%, 100%, 100%, 80%和80%, 其中化合物8a, 8c, 8f, 8j和8k对粘虫的防效与对照药剂唑虫酰胺相接近; 此外, 当测试浓度降为100 μg/mL时, 化合物8a, 8n和8p对粘虫的杀死率分别为60%, 70%和70%, 优于对照药唑虫酰胺的药效.这些试验结果为今后继续从事吡唑酰胺类化合物的结构优化与研究提供了重要的实验数据.

    表 3  目标化合物8a~8p的杀虫活性(死亡率/%)a Table 3.  Insecticidal activities (mortality/%) of target compounds 8a~8p
    表选项

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    Compd. Oriental armyworm Aphis medicaginis Tetranychus cinnabarinus
    500 μg/mL 100 μg/mL 500 μg/mL 500 μg/mL
    8a 100 60 0 0
    8b 80 0 0 0
    8c 100 30 0 0
    8d 0 － 0 0
    8e 80 30 0 0
    8f 100 0 0 0
    8g 0 － 0 0
    8h 60 － 0 0
    8i 80 0 0 0
    8j 100 30 0 0
    8k 100 0 0 0
    8l 0 － 0 0
    8m 0 － 0 0
    8n 80 70 0 0
    8o 0 － 0 0
    8p 80 70 0 0
    Tebufenpyrad － － 100 100
    Tolfenpyrad 100 50 － －

    2   结论

    利用活性亚结构拼接原理, 设计并合成了16个新型含七氟异丙基结构的吡唑酰胺类衍生物.借助于1H NMR, 13C NMR和元素分析等手段对所合成的目标化合物进行了结构表征.初步的生物活性测试结果表明, 部分目标化合物表现出较好的杀虫作用.其中化合物8a, 8n和8p测试浓度为100 μg/mL时对粘虫的防效要优于对照药唑虫酰胺, 具有进一步研究的价值.

    3   实验部分

    3.1   仪器与试剂

    X-4型数字显示熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司), 温度计未经校正; Yanaco-CHN CORDER MT-3自动元素分析仪; Bruker AM-400型核磁共振仪, 以CDCl3为溶剂, TMS为内标; 柱层析硅胶为H型(青岛海洋化工厂, 200~300目).所用试剂均为分析纯.

    3.2   中间体1、3、4和7的合成

    中间体1、3、4参照文献[24]方法制备, 中间体7参照文献[25]方法制备.

    3.3   1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-取代基吡唑-5-羧酸乙酯(2)的合成

    在250 mL单口瓶中加入29.8 mmol 3-取代基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯, 44.7 mmol碳酸铯, 35.7 mmol 2-氯-5-三氟甲基吡啶, 再加入100 mL DMF作溶剂, 反应温度控制在110 ℃, 搅拌8 h后, 加入80 mL水, 二氯甲烷(20 mL×3)萃取, 合并有机相, 饱和食盐水洗涤, 无水硫酸钠干燥, 减压除去溶剂得中间体3的粗产品.所得粗品用石油醚/乙酸乙酯(V: V=80: 1)进行柱层析进行纯化得白色固体, 产率85%. m.p. 72~73 ℃; 1H NMR (CDCl3)δ: 8.73 (s, 1H, Pyridine-H), 8.21 (d, J=8.8 Hz, 1H, Pyridine-H), 8.06 (dd, J=8.4, 2.0 Hz, 1H, Pyridine-H), 6.78 (s, 1H, Pyrazole-H), 4.44 (q, J=7.2 Hz, 2H, CH2), 3.22 (q, J=7.2 Hz, 2H, CH2), 1.43 (t, J=7.2 Hz, 3H, CH3), 1.32 (t, J=7.2 Hz, 3H, CH3).

    3.4   1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-取代基-4-氯吡唑-5-甲酰基氯(5)的合成

    在100 mL单口瓶中, 加入3 mmol中间体4及0.18 mol二氯亚砜, 并向其中加入几滴DMF, 加热回流6 h, 冷却至室温, 减压蒸除过量的二氯亚砜, 得到相应的中间体5, 不经纯化直接用于下一步反应.

    3.5   目标化合物8的合成

    在一50 mL单口瓶中加入3 mmol中间体7、3 mmol三乙胺及15 mL四氢呋喃.冰水浴下, 缓慢滴加3 mmol中间体5的四氢呋喃溶液(10 mL).滴完后, 室温搅拌8~18 h.反应完毕后, 减压旋蒸除去溶剂, 向残余物中加入80 mL乙酸乙酯, 用饱和食盐水洗涤数次, 无水硫酸镁干燥, 抽滤, 脱溶, 残余物用乙醇重结晶或以石油醚/乙酸乙酯(V: V=4: 1)为溶剂经柱层析分离, 得到目标产物8a~8p.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-甲基-4-氯-N-[2-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8a):白色固体, 产率48%. m.p. 150~151℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.79 (s, 2H, NH and Pyridine-H), 8.48 (d, J=8.0 Hz, 1H, ArH), 8.16 (d, J=8.4 Hz, 1H, Pyridine-H), 8.08 (d, J=8.4 Hz, 1H, Pyridine-H), 7.50 (d, J=12.0 Hz, 1H, ArH), 7.45 (s, 1H, ArH), 2.78 (s, 3H, CH3), 2.45 (s, 3H, Ar-CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.0, 154.8, 145.3, 142.2, 141.5, 138.2, 136.3, 127.5, 127.4, 125.4, 124.8, 122.3, 122.1, 121.1, 115.4, 113.7, 17.9, 12.8. Anal. calcd for C21H13ClF10N4O: C 44.82, H 2.33, N 9.96; found C 44.70, H 2.41, N 10.05.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-甲基-4-氯-N-[3-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8b):白色固体, 产率51%. m.p. 131~132 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.79 (s, 1H, Pyridine-H), 7.63~8.69 (m, 5H, NH, Pyridine-H and ArH), 7.48 (s, 1H, ArH), 2.76 (s, 3H, CH3), 2.54 (d, J=8.0 Hz, 3H, Ar-CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.2, 154.8, 145.3, 141.9, 141.5, 140.2, 139.4, 136.2, 127.6, 125.7, 125.4, 124.5, 124.0, 121.8, 116.8, 115.7, 113.9, 22.1, 12.7. Anal. calcd for C21H13Cl-F10N4O: C 44.82, H 2.33, N 9.96; found C 44.91, H 2.21, N 9.85.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-甲基-4-氯-N-[2, 3-二甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8c):白色固体, 产率50%. m.p. 166~167 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.79 (s, 1H, Pyridine-H), 8.04~8.74 (m, 4H, NH, Pyridine-H and ArH), 7.41 (d, J=8.0 Hz, 1H, ArH), 2.77 (s, 3H, CH3), 2.48 (d, J=4.0 Hz, 3H, Ar-CH3), 2.34 (s, 3H, Ar-CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.1, 154.8, 148.3, 145.3, 142.3, 141.4, 138.6, 137.4, 136.3, 129.9, 125.1, 124.5, 121.8, 121.3, 119.8, 115.5, 113.7, 17.6, 14.4, 12.8. Anal. calcd for C22H15ClF10N4O: C 45.81, H 2.62, N 9.71; found C 45.93, H 2.53, N 9.60.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-甲基-4-氯-N-[2, 6-二甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8d):白色固体, 产率47%. m.p. 174~175 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.79 (s, 1H, Pyridine-H), 7.36~8.24 (m, 5H, NH, Pyridine-H and ArH), 2.78 (s, 3H, CH3), 2.39 (s, 6H, 2×Ar-CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.1, 154.9, 145.3, 145.2, 142.0, 141.3, 136.5, 136.2, 135.9, 125.5, 125.4, 124.5, 121.8, 115.5, 113.7, 19.1, 12.8. Anal. calcd for C22H15ClF10N4O: C 45.81, H 2.62, N 9.71; found C 45.68, H 2.71, N 9.83.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-乙基-4-氯-N-[2-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8e):白色固体, 产率50%. m.p. 155~156 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.38~8.74 (m, 7H, NH, Pyridine-H and ArH), 3.20 (q, J=7.2 Hz, 2H, CH2), 2.38 (s, 3H, Ar-CH3), 1.22 (t, J=7.2 Hz, 3H, CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.0, 154.7, 146.9, 145.5, 142.2, 138.2, 136.3, 127.6, 127.5, 127.4, 125.4, 124.8, 124.5, 122.3, 122.1, 121.8, 121.2, 115.6, 113.1, 19.3, 17.9, 12.7. Anal. calcd for C22H15ClF10N4O: C 45.81, H 2.62, N 9.71; found C 45.93, H 2.71, N 9.63.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-乙基-4-氯-N-[3-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8f):白色固体, 产率50%. m.p. 138~139 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.81 (s, 1H, Pyridine-H), 7.46~8.67 (m, 6H, NH, Pyridine-H and ArH), 3.26 (q, J=6.0 Hz, 2H, CH2), 2.54 (d, J=8.0 Hz, 3H, Ar-CH3), 1.28 (t, J=8.0 Hz, 3H, CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.2, 154.7, 146.9, 145.5, 141.9, 139.4, 136.2, 127.6, 125.8, 125.5, 124.5, 124.0, 121.8, 116.8, 115.8, 113.3, 22.0, 19.3, 12.7. Anal. calcd for C22H15ClF10N4O: C 45.81, H 2.62, N 9.71; found C 45.75, H 2.74, N 9.83.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-乙基-4-氯-N-[2, 3-二甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8g):白色固体, 产率46%. m.p. 123~124 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.81 (s, 1H, Pyridine-H), 7.40~8.74 (m, 5H, NH, Pyridine-H and ArH), 3.28 (q, J=7.2 Hz, 2H, CH2), 2.47 (d, J=5.2 Hz, 3H, Ar-CH3), 2.34 (s, 3H, Ar-CH3), 1.30 (t, J=6.8 Hz, 3H, CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.1, 154.7, 146.8, 145.5, 142.3, 138.6, 137.4, 136.3, 129.9, 125.7, 125.1, 124.5, 121.8, 121.3, 119.9, 115.6, 113.2, 19.3, 17.6, 14.4, 12.7. Anal. calcd for C23H17ClF10N4O: C 46.75, H 2.90, N 9.48; found C 46.64, H 3.02, N 9.59.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-乙基-4-氯-N-[2, 6-二甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8h):白色固体, 产率56%. m.p. 195~196 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.81 (s, 1H, Pyridine-H), 8.23 (s, 1H, Pyridine-H), 8.12 (s, 2H, Pyridine-H and NH), 7.36 (s, 2H, ArH), 3.29 (q, J=8.0 Hz, 2H, CH2), 2.39 (s, 6H, 2×Ar-CH3), 1.30 (t, J=8.0 Hz, 3H, CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.1, 154.8, 146.7, 145.4, 142.1, 136.5, 136.2, 135.9, 125.5, 125.4, 125.3, 124.5, 121.8, 115.7, 19.3, 19.1, 12.7. Anal. calcd for C23H17ClF10N4O: C 46.75, H 2.90, N 9.48; found C 46.82, H 2.78, N 9.37.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-乙基-4-氯-N-[2-异丙基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8i):白色固体, 产率45%. m.p. 152~153 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.91 (s, 1H, Pyridine-H), 7.48~8.82 (m, 6H, NH, Pyridine-H and ArH), 3.29 (q, J=6.0 Hz, 2H, CH2), 3.17 (s, 1H, CH), 1.30~1.38 (m, 9H, 3×CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.1, 154.7, 147.0, 145.5, 142.3, 138.2, 136.7, 136.3, 125.7, 125.4, 124.3, 123.1, 122.7, 122.3, 115.4, 113.2, 28.5, 22.5, 19.4, 12.7. Anal. calcd for C24H19ClF10N4O: C 47.66, H 3.17, N 9.26; found C 47.54, H 3.26, N 9.20.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-(2-甲基丙基)-4-氯-N-[2-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8j):白色固体, 产率47%. m.p. 126~127 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.79 (s, 2H, NH and Pyridine-H), 7.45~8.49 (m, 5H, NH, Pyridine-H and ArH), 3.18 (d, J=7.2 Hz, 2H, CH2), 2.45 (s, 3H, Ar-CH3), 2.00~2.10 (m, 1H, CH), 0.96 (d, J=6.8 Hz, 6H, 2×CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.0, 154.9, 145.3, 145.1, 142.1, 138.2, 136.3, 127.6, 127.5, 127.4, 125.7, 125.4, 124.7, 122.3, 122.1, 121.1, 115.7, 114.2, 33.9, 28.8, 22.3, 17.9. Anal. calcd for C24H19ClF10N4O: C 47.66, H 3.17, N 9.26; found C 47.75, H 3.05, N 9.37.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-(2-甲基丙基)-4-氯-N-[3-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8k):白色固体, 产率48%. m.p. 127~128 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.79 (s, 1H, Pyridine-H), 7.46~8.70 (m, 6H, NH, Pyridine-H and ArH), 3.17 (d, J=4.0 Hz, 2H, CH2), 2.54 (d, J=8.0 Hz, 3H, Ar-CH3), 2.00~2.07 (m, 1H, CH), 0.95 (d, J=4.0 Hz, 6H, 2×CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.2, 154.9, 145.2, 145.1, 141.9, 139.4, 136.2, 127.6, 125.4, 124.0, 121.8, 116.9, 115.9, 114.4, 33.9, 28.7, 22.3, 22.0. Anal. calcd for C24H19ClF10N4O: C 47.66, H 3.17, N 9.26; found C 47.71, H 3.26, N 9.15.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-(2-甲基丙基)-4-氯-N-[2, 3-二甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8l):白色固体, 产率47%. m.p. 109~110 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.79 (s, 1H, Pyridine-H), 7.40~8.75 (m, 5H, NH, Pyridine-H and ArH), 3.18 (d, J=7.2 Hz, 2H, CH2), 2.47 (d, J=6.0 Hz, 3H, Ar-CH3), 2.34 (s, 3H, Ar-CH3), 2.05~2.10 (m, 1H, CH), 0.96 (d, J=6.8 Hz, 6H, 2×CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.2, 155.0, 145.3, 145.1, 142.2, 138.6, 137.4, 136.3, 129.9, 125.7, 125.1, 124.5, 121.8, 121.3, 121.1, 119.9, 115.7, 114.3, 33.9, 28.8, 22.3, 17.6, 14.4. Anal. calcd for C25H21ClF10N4O: C 48.52, H 3.42, N 9.05; found C 48.41, H 3.35, N 9.17.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-(2-甲基丙基)-4-氯-N-[2, 6-二甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8m):灰白色固体, 产率48%. m.p. 217~218 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.79 (s, 1H, Pyridine-H), 8.24 (s, 1H, Pyridine-H), 8.13 (s, 2H, NH and Pyridine-H), 7.36 (s, 2H, ArH), 3.19 (s, 2H, CH2), 2.40 (s, 6H, 2×CH3), 2.05 (s, 1H, CH), 0.97 (s, 6H, 2×CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 158.1, 155.0, 145.2, 144.9, 141.9, 136.5, 136.2, 135.9, 125.5, 125.3, 115.8, 114.2, 34.0, 28.8, 22.3, 19.1. Anal. calcd for C25H21ClF10N4O: C 48.52, H 3.42, N 9.05; found C 48.63, H 3.31, N 8.96.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-(4-氟苯基)-4-氯-N-[2-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8n): 白色固体, 产率49%. m.p. 149~150 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.82 (s, 1H, Pyridine-H), 7.13~8.55 (m, 10H, NH, Pyridine-H and ArH), 2.46 (s, 3H, Ar-CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 164.5, 162.1, 157.8, 153.7, 145.6, 142.7, 142.3, 138.1, 136.3, 132.0, 127.7, 127.6, 126.5, 126.2, 124.8, 123.6, 122.5, 122.3, 121.4, 117.3, 115.9, 115.7, 114.2, 17.9. Anal. calcd for C26H14ClF11N4O: C 48.58, H 2.20, N 8.72; found C 48.69, H 2.07, N 8.65.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-(4-氟苯基)-4-氯-N-[3-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8o):白色固体, 产率45%. m.p. 123~124 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.77 (s, 1H, Pyridine-H), 7.13~8.58 (m, 10H, NH, Pyridine-H and ArH), 2.54 (d, J=12.0 Hz, 3H, Ar-CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 164.6, 162.1, 158.0, 153.6, 145.8, 142.5 142.2, 140.2, 139.3, 136.2, 132.0, 128.9, 127.7, 124.1, 123.5, 117.7, 116.9, 116.0, 115.8, 114.3, 22.0. Anal. calcd for C26H14ClF11N4O: C 48.58, H 2.20, N 8.72; found C 48.45, H 2.31, N 8.81.

    1-(5-三氟甲基吡啶-2-基)-3-(4-氯苯基)-4-氯-N-[2-甲基-4-(七氟异丙基-2-基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺(8p):白色固体, 产率48%. m.p. 124~125 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.80 (s, 1H, Pyridine-H), 7.29~8.54 (m, 10H, NH, Pyridine-H and ArH), 2.45 (s, 3H, Ar-CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.8, 153.7, 145.6, 142.8, 142.1, 138.0, 136.4, 135.9, 131.2, 128.9, 127.7, 127.6, 126.5, 126.1, 124.8, 124.3, 122.5, 122.3, 121.6, 121.4, 117.2, 114.3, 17.9. Anal. calcd for C26H14Cl2F10N4O: C 47.36, H 2.14, N 8.50; found C 47.25, H 2.25, N 8.41.

    3.6   生物活性测试

    用分析天平称取一定质量的原药, 用含吐温-80乳化剂的DMF溶解配制成1.0%母液, 然后用蒸馏水稀释备用.每个处理3次重复, 设空白对照.杀虫活性测试所选昆虫分别为粘虫(Oriental armyworm)、蚜虫(Aphis medicaginis)和朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus).对照药剂为唑虫酰胺(Tolfenpyrad)和吡螨胺(Tebufen-pyrad).

    蚜虫和朱砂叶螨采用喷雾法.首先, 分别将接有蚜虫的蚕豆叶片和接有朱砂叶螨的水稻苗于Potter喷雾塔下喷雾处理, 处理后蚜虫置于20~22 ℃观察室内培养, 朱砂叶螨置于24~27 ℃观察室内培养, 2 d后观察结果, 检查死活虫数, 并进行统计分析.

    粘虫采用浸叶碟法.首先, 将适量玉米叶在配好的药液中充分浸润后自然阴干, 放入垫有滤纸的培养皿中, 接粘虫3龄中期幼虫10头/皿, 置于24~27 ℃观察室内培养, 调查药后2 d的死活虫数, 并进行统计分析.

    辅助材料(Supporting Information)  化合物8a~8p的1H NMR和13C NMR图谱.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

    1. [1]

      张成仁, 王柳, 葛燕丽, 巨修练, 有机化学, 2007, 27, 1432. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract330187.shtmlZang, C. R.; Wang, L.; Ge, Y. L.; Ju, X. L. Chin. J. Org. Chem. 2007, 27, 1432(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract330187.shtml

    2. [2]

      张小兵, 张子敏, 张玉贵, 李敏, 有机化学, 2009, 29, 297. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract326651.shtmlZhang, X. B.; Zhang, Z. M.; Zhang, Y. G.; Li, M. Chin. J. Org. Chem. 2009, 29, 297(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract326651.shtml

    3. [3]

      Kang, S.; Song, B. A.; Wu, J.; He, M.; Hu, D. Y.; Jin, L. H.; Zeng, S.; Xue, W.; Yang, S. Eur. J. Med. Chem. 2013, 67, 14. doi: 10.1016/j.ejmech.2013.06.023

    4. [4]

      Song, H. J.; Liu, Y. X.; Xiong, L. X.; Li, Y. Q.; Yang, N.; Wang, Q. M. J. Agric. Food Chem. 2012, 60, 1470. doi: 10.1021/jf204778v

    5. [5]

      李淼, 刘若霖, 杨浩, 张弘, 刘长令, 李正名, 农药, 2008, 47, 874. doi: 10.3969/j.issn.1006-0413.2008.12.005Li, M.; Liu, R. L.; Yang, H.; Zhang, H.; Liu, C. L.; Li, Z. M. Agrochemicals 2008, 47, 874(in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1006-0413.2008.12.005

    6. [6]

      Chen, X.; Xiao, Y.; Wang, G.; Li, Z.; Xu, X. Res. Chem. Intermed. 2015, 42, 1.

    7. [7]

      谭成侠, 沈德隆, 翁建全, 欧晓明, 有机化学, 2005, 25, 1454. doi: 10.3321/j.issn:0253-2786.2005.11.022Tan, C, X.; Shen, D. L.; Weng, J. Q.; Ou, X. M. Chin. J. Org. Chem. 2005, 25, 1454(in Chinese). doi: 10.3321/j.issn:0253-2786.2005.11.022

    8. [8]

      Mu, J. X.; Shi, Y. X.; Yang, M. Y.; Sun, Z. H.; Liu, X. H.; Li, B. J.; Sun, N. B. Molecules 2016, 21, 68. doi: 10.3390/molecules21010068

    9. [9]

      孙娜波, 童建颖, 武宏科, 有机化学, 2013, 33, 101. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract341673.shtmlSun, N. B.; Tong, J. Y.; Wu, H. K. Chin. J. Org. Chem. 2013, 33, 101(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract341673.shtml

    10. [10]

      Abdel-Aziz, H. A.; El-Zahabi, H. S. A.; Dawood, K. M. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 2427. doi: 10.1016/j.ejmech.2010.02.026

    11. [11]

      Miyamoto, N.; Sakai, N.; Hirayama, T.; Miwa, K.; Oguro, Y.; Oki, H. Bioorg. Med. Chem. 2013, 21, 2333. doi: 10.1016/j.bmc.2013.01.074

    12. [12]

      Ding, X. L.; Zhang, H. Y.; Qi, L.; Zhao, B. X.; Lian, S.; Lv, H. S. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 5325. doi: 10.1016/j.bmcl.2009.07.131

    13. [13]

      顾保权, 朱伟清, 范文政, 钱虹, 刘建梅, 张爱庆, 沈荣仙, 现代农药, 2002, 1, 9. http://d.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/NSTL_QKJJ0231481181/Gu, B. Q.; Zhu, W. Q.; Fan, W. Z.; Qian, H.; Liu, J. M.; Zhang, A. Q.; Shen, R. X. Mod. Agrochem. 2002, 1, 9(in Chinese). http://d.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/NSTL_QKJJ0231481181/

    14. [14]

      范文政, 顾保权, 朱伟清, 张一宾, 现代农药, 2005, 4, 9. doi: 10.3969/j.issn.1671-5284.2005.02.002Fan, W. Z.; Gu, B. Q.; Zhu, W. Q.; Zhang, Y. B. Mod. Agrochem. 2005, 4, 9(in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1671-5284.2005.02.002

    15. [15]

      刘杰, 谢化鹏, 宋宝安, 胡德禹, 杨松, 金林红, 有机化学, 2010, 30, 1347. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract339313.shtmlLiu, J.; Xie, H. P.; Song, B. A.; Hu, D. Y.; Yang, S.; Jin, L. H. Chin. J. Org. Chem. 2010, 30, 1347(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract339313.shtml

    16. [16]

      Loska, L.; MaKosza, M. J. Org. Chem. 2007, 72, 1354. doi: 10.1021/jo062254u

    17. [17]

      冯启, 刘智力, 王明忠, 熊丽霞, 于淑晶, 李正名, 高等学校化学学报, 2011, 32, 74. http://d.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/NSTL_QKJJ0231481181/Feng, Q.; Liu, Z. L.; Wang, M. Z.; Xiong, L. X., Gan, S. J.; Li, Z. M. Chem. J. Chin. Univ. 2011, 32, 74(in Chinese). http://d.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/NSTL_QKJJ0231481181/

    18. [18]

      孟祥德, 周沙, 解永涛, 赵毓, 熊丽霞, 周莎, 李正名, 有机化学, 2017, 37, 908. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract345869.shtmlMeng. D. X.; Zhou, S.; Xie, Y. T.; Zhao, L.; Xiong, L. X.; Zhou, S.; Li, Z. M. Chin. J. Org. Chem. 2017, 37, 908(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract345869.shtml

    19. [19]

      陈有为, 万莹莹, 刘巧霞, 刘敬波, 熊丽霞, 于淑晶, 李正名, 有机化学, 2014, 35, 882. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract343751.shtmlChen, Y. W.; Wan, Y. Y.; Liu, Q. X.; Liu, J. B.; Xiong, L. X.; Yu, S. J.; Li, Z. M. Chin. J. Org. Chem. 2014, 35, 882(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract343751.shtml

    20. [20]

      Zhang, J.; Tang, X.; Ishaaya, I.; Cao, S.; Wu, J.; Yu, J. J. Agric. Food Chem. 2010, 58, 2736. doi: 10.1021/jf9025508

    21. [21]

      王振军, 刘斌, 李永红, 赵卫光, 有机化学, 2011, 31, 317. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract339821.shtmlWang, Z. J.; Liu, B.; Li, Y. H.; Zhao, W. G. Chin. J. Org. Chem. 2011, 31, 317(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract339821.shtml

    22. [22]

      戴红, 刘建兵, 苗文科, 吴珊珊, 张欣, 王婷婷, 方建新, 有机化学, 2011, 31, 1943. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract340783.shtmlDai, H.; Liu, J. B.; Miao, W. K.; Wu, S. S.; Zhang, X.; Wang, T. T.; Fang, J. X. Chin. J. Org. Chem. 2011, 31, 1943(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract340783.shtml

    23. [23]

      盛国柱, 张炜, 有机化学, 2013, 33, 2271. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract343516.shtmlSheng, G. Z.; Zhang, W. Chin. J. Org. Chem. 2013, 33, 2271(in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract343516.shtml

    24. [24]

      Wei, F.; Zhao, B. X.; Huang, B.; Zhang, L.; Sun, C. H.; Dong, W. L.; Shin, D. S.; Miao, J. Y. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 6342. doi: 10.1016/j.bmcl.2006.09.008

    25. [25]

      周仲伟, 硕士论文, 湖南科技大学, 湖南, 2011.Zhou, Z. W. M.S. Thesis, Hunan University of Science and Technology, Hunan, 2011.

  • 图 1  吡螨胺、唑虫酰胺、化合物A~C的化学结构式

    Figure 1  Chemical structures of Tebufenpyrad, Tolfenpyrad, and compounds A~C

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    图式 1  目标化合物8的合成路线

    Scheme 1  Synthetic route of the title compounds 8

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    表 1  不同反应条件对中间体2合成收率的影响

    Table 1.  Effects of reaction conditions on the synthesis of the target compound 2

    Entry Base Solvent Reaction condition Yield/%
    1 K2CO3 CH3CN Reflux for 8 h 52
    2 Cs2CO3 CH3CN Reflux for 8 h 57
    3 K2CO3 DMF 60 ℃ for 8 h 66
    4 Cs2CO3 DMF 60 ℃ for 8 h 70
    5 Cs2CO3 DMF 110 ℃ for 8 h 85
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    表 2  不同反应条件对目标化合物8a合成收率的影响

    Table 2.  Effects of reaction conditions on the synthesis of the title compound 8a

    Entry Base Solvent Reaction condition Yield/%
    1 Et3N CH2Cl2 Room temperature for 10 h 28
    2 Et3N DMF Room temperature for 10 h 0
    3 Et3N CH3CN Room temperature for 10 h 36
    4 Et3N CH3CN Reflux for 10 h 32
    5 Et3N THF Room temperature for 10 h 48
    6 Et3N THF Reflux for 10 h 45
    7 Et3N Toluene Reflux for 10 h 0
    8 DIEA CH2Cl2 Room temperature for 10 h 0
    9 Pyridine CH2Cl2 Room temperature for 10 h 25
    10 Pyridine DMF Room temperature for 10 h 0
    11 Pyridine DMF t=80 ℃ for 10 h 0
    12 Pyridine CH3CN Room temperature for 10 h 33
    13 Pyridine THF Room temperature for 10 h 30
    14 Pyridine Toluene Reflux for 10 h 0
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    表 3  目标化合物8a~8p的杀虫活性(死亡率/%)a

    Table 3.  Insecticidal activities (mortality/%) of target compounds 8a~8p

    Compd. Oriental armyworm Aphis medicaginis Tetranychus cinnabarinus
    500 μg/mL 100 μg/mL 500 μg/mL 500 μg/mL
    8a 100 60 0 0
    8b 80 0 0 0
    8c 100 30 0 0
    8d 0 － 0 0
    8e 80 30 0 0
    8f 100 0 0 0
    8g 0 － 0 0
    8h 60 － 0 0
    8i 80 0 0 0
    8j 100 30 0 0
    8k 100 0 0 0
    8l 0 － 0 0
    8m 0 － 0 0
    8n 80 70 0 0
    8o 0 － 0 0
    8p 80 70 0 0
    Tebufenpyrad － － 100 100
    Tolfenpyrad 100 50 － －
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  • 发布日期:  2017-11-25
  • 收稿日期:  2017-07-20
  • 修回日期:  2017-08-15
  • 网络出版日期:  2017-11-18
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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