亚氨基哒嗪类衍生物及其制备方法、应用和杀虫剂

文档序号:795664 发布日期:2021-04-13 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 亚氨基哒嗪类衍生物及其制备方法、应用和杀虫剂 (Iminopyridazine derivative, preparation method and application thereof, and pesticide ) 是由 刘根炎 周聪伟 张志松 陈达 黄成� 吴风收 罗晓刚 巨修练 于 2021-01-13 设计创作,主要内容包括:本发明属于农药化学技术领域,具体涉及亚氨基哒嗪类衍生物及其制备方法、应用和杀虫剂。本发明以亚氨基哒嗪结构为基础,在其1位引入丙酸或丁酸侧链,3位和5位分别或同时引入芳基,合成了一类多取代的亚氨基哒嗪衍生物,所述化合物对公共卫生害虫家蝇和农业害虫斜纹夜蛾的GABA受体具有明显的抑制作用,同时对斜纹夜蛾也具有较好的杀虫活性,具有制备或开发杀虫剂的应用前景。(The invention belongs to the technical field of pesticide chemistry, and particularly relates to an iminopyridazine derivative, and a preparation method, application and pesticide thereof. The invention takes an iminopyridazine structure as a basis, introduces propionic acid or butyric acid side chains at the 1 site, and introduces aryl groups at the 3 site and the 5 site respectively or simultaneously to synthesize a polysubstituted iminopyridazine derivative, and the compound has obvious inhibition effect on GABA receptors of houseflies, which are public sanitary pests, and spodoptera litura, has better insecticidal activity on spodoptera litura, and has application prospect in preparing or developing insecticides.)

亚氨基哒嗪类衍生物及其制备方法、应用和杀虫剂

技术领域

本发明属于农药化学技术领域,具体涉及亚氨基哒嗪类衍生物及其制备方法、应用和杀虫剂。

背景技术

在农业生产过程中,杀虫剂的使用是必不可少的环节。由于某些杀虫剂的长期使用,害虫已对其产生了抗药性,同时大多数杀虫剂会对环境带来负面影响,因此开发新型的高效绿色杀虫剂是亟待完成的任务。

部分亚氨基哒嗪类衍生物对昆虫GABA受体显示了一定的拮抗作用,可作为昆虫GABA受体拮抗剂,用于制备新型杀虫剂。

发明内容

为解决现有技术的不足,本发明提供了本发明属于农药化学技术领域,具体涉及亚氨基哒嗪类衍生物及其制备方法、应用和杀虫剂。

本发明所提供的技术方案如下:

一种亚氨基哒嗪类衍生物,具有下述通式(Ⅰ)的结构:

其中:

R1选自取代或未取代的芳基、未取代的杂芳基,取代基为卤素、烷基、烷氧基、卤代烷氧基或二氧基亚烷基;

R2选自H、取代或未取代的芳基、未取代的杂芳基,取代基为卤素、烷基、烷氧基、卤代烷氧基或二氧基亚烷基;

n为2或3;

R1与R2相同或不同。

具体的:

R1选自苯基、4-氟基苯基、4-氯基苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-(三氟甲氧基)苯基、3,4-(亚甲基二氧基)苯基、4-联苯基、2-萘基、3-呋喃基或3-噻吩基;

R2选自H、苯基、4-氟基苯基、4-氯基苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-(三氟甲氧基)苯基、3,4-(亚甲基二氧基)苯基、4-联苯基、2-萘基、3-呋喃基或3-噻吩基。

亚氨基哒嗪类衍生物具体选自下列化合物中的任一种:

3-(6-亚氨基-3-苯基哒嗪-1-基)丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(4-甲基苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(4-氟苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(4-氯苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(4-三氟甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(4-联苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(2-萘基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(3-呋喃基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(3-噻吩基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-(6-亚氨基-3,5-二苯基哒嗪-1-基)丙酸;

3-[6-亚氨基-3-苯基-5-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

3-[6-亚氨基-3-苯基-5-(4-联苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

4-(6-亚氨基-3,5-二苯基哒嗪-1-基)丁酸;

4-[6-亚氨基-3,5-二(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丁酸;

[6-亚氨基-3,5-二(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸;

4-[6-亚氨基-3-苯基-5-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丁酸;

4-[6-亚氨基-3-(3-呋喃基)-5-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丁酸。

优选的,所述R1中取代的取代基选自H、卤素、甲基、甲氧基、三氟甲氧基、苯基或亚甲基二氧基。

优选的,所述R1中芳基为苯基或奈基;杂芳基为呋喃基或噻吩基。

优选的,所述R2中取代的取代基选自H、甲氧基、或苯基;

优选的,所述R2中芳基为苯基。

本发明还提供了上述亚氨基哒嗪类衍生物的制备方法,包括以下步骤:

与卤代酯烃化后水解,即得,其中,R1选自取代或未取代的芳基、未取代的杂芳基,R2选自H、取代或未取代的芳基,所述的卤代酯为3-溴丙酸乙酯或4-溴丁酸乙酯;

或者,将与芳基硼酸铃木偶联,再与卤代酯烃化后水解,即得,其中,R1、R2选自取代或未取代的芳基,所述的卤代酯为3-溴丙酸乙酯或4-溴丁酸乙酯。

其中,将与R1B(OH)2铃木偶联,再与卤代酯烃化后水解,即得,其中,R1选自取代的芳基,R2选自未取代的芳基或杂芳基。

按上述方案,铃木偶联反应所用溶剂为1,4-二氧六环,四氢呋喃,N,N-二甲基甲酰胺或1,4-二氧六环与水的混合溶剂。

按上述方案,铃木偶联反应所用催化剂为四(三苯基膦)钯或双(三苯基膦)二氯化钯,碱为碳酸钠,碳酸钾或碳酸铯。

按上述方案,铃木偶联反应中反应物、硼酸、碱、催化剂的摩尔比为1:(1.2~1.6):(1.2~1.6):(0.02~0.04),反应温度为85~105℃,反应时间为6~10小时。

按上述方案,烃化反应所用溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,卤代酯为3-溴丙酸乙酯或4-溴丁酸乙酯。

按上述方案,烃化反应中反应物、卤代酯的摩尔比为1:(1.2~1.6),反应温度为75~90℃,反应时间为7~10小时。

按上述方案,水解反应所用溶剂为水,碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

按上述方案,水解反应中反应物、碱的摩尔比为1:(3.0~5.0),反应温度为75~90℃,反应时间为10~15小时。

基于上述技术方案,通过铃木偶联、烃化和水解等常规反应,可以简单、温和地得到了各种取代的亚氨基哒嗪类衍生物。本发明还提供了亚氨基哒嗪类衍生物的盐,为上述亚氨基哒嗪类衍生物的酸式盐。

优选的,上述亚氨基哒嗪类衍生物的盐酸盐。

本发明还提供了上述亚氨基哒嗪类衍生物的盐的制备方法,包括以下步骤:

1)采用本发明所提供的亚氨基哒嗪类衍生物;

2)将步骤1)得到的亚氨基哒嗪类衍生物酸化,即得。

本发明还提供了上述亚氨基哒嗪类衍生物的应用,用于制备昆虫GABA受体抑制剂。

本发明还提供了上述亚氨基哒嗪类衍生物的盐的应用,用于制备昆虫GABA受体抑制剂。

本发明还提供了一种杀虫剂,包括:至少一种上述亚氨基哒嗪类衍生物和/或至少一种上述亚氨基哒嗪类衍生物的药学上可接受的盐。

优选的,所述亚氨基哒嗪类衍生物的药学上可接受的盐为上述的亚氨基哒嗪类衍生物的盐酸盐。

本发明所合成的系列亚氨基哒嗪类衍生物对农业害虫斜纹夜蛾(Spodopteralitura)具有较好的防治效果,对家蝇(Musca domestica)和斜纹夜蛾的GABA受体也具有明显的抑制作用。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实施例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。

列举的下述各实施例所涉及的合成路线如下:

2a-k的合成路线如下:

4a-c的合成路线如下:

6a-b、7a-b、7c的合成路线如下:

9a-b、10a-b的合成路线如下:

实施例1

目标化合物3-(6-亚氨基-3-芳基哒嗪-1-基)丙酸(2a-k)的合成

在50mL的单口瓶中,加入中间体1a-k(1.0mmol)、3-溴丙酸乙酯(0.27g,1.5mmol)、DMF(0.5mL),在80℃下加热搅拌8h。然后向反应液加入氢氧化钠(0.16g,4.0mmol)、水(10mL),继续在80℃下加热搅拌12h。冷却后加入乙酸乙酯20ml,然后用水萃取(20ml×3)。水相加入4mol/L的盐酸,搅拌,调pH至1-2。然后在冰浴下继续搅拌30min,有固体析出。将固体重结晶得3-(6-亚氨基-3-芳基哒嗪-1-基)丙酸(2a-k)。

3-(6-亚氨基-3-苯基哒嗪-1-基)丙酸(2a):

白色固体,产率34.6%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.39(s,1H,COOH),8.05(d,J=9.6Hz,1H,ArH),7.90(d,J=7.3Hz,2H,ArH),7.54-7.42(m,3H,ArH),7.05(d,J=9.7Hz,1H,ArH),4.34(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.79(t,J=6.9Hz,2H,CH2).HRMS(ESI):m/z calcd forC13H14ClN3O2(M-Cl)+,244.1086;found,244.1080.

3-[6-亚氨基-3-(4-甲基苯基)哒嗪-1-基]丙酸(2b):

白色固体,产率42.5%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.37(s,1H,COOH),8.02(dd,J=9.7,2.4Hz,1H,ArH),7.79(d,J=7.7Hz,2H,ArH),7.30(d,J=7.8Hz,2H,ArH),7.03(dd,J=9.7,2.5Hz,1H,ArH),4.32(t,J=7.3Hz,2H,CH2),2.84-2.70(m,2H,CH2),2.36(s,3H,ArCH3).MS(ESI):m/z calcd for C14H16ClN3O2(M-Cl+H)+,259.1;found,259.1.

3-[6-亚氨基-3-(4-氟苯基)哒嗪-1-基]丙酸(2c):

黄色固体,产率49.1%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.42(s,1H,COOH),8.06(d,J=9.7Hz,1H,ArH),7.95(dd,J=8.8,5.2Hz,2H,ArH),7.33(t,J=8.7Hz,2H,ArH),7.06(d,J=9.6Hz,1H,ArH),4.33(t,J=7.0Hz,2H,CH2),2.79(t,J=6.9Hz,2H,CH2).MS(ESI):m/zcalcd for C13H13ClFN3O2(M-Cl+H)+,263.1;found,263.1.

3-[6-亚氨基-3-(4-氯苯基)哒嗪-1-基]丙酸(2d):

黄色固体,产率28.7%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.41(s,1H,COOH),8.07(d,J=9.7Hz,1H,ArH),7.92(d,J=8.3Hz,2H,ArH),7.56(d,J=8.2Hz,2H,ArH),7.07(d,J=9.7Hz,1H,ArH),4.33(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.79(t,J=6.9Hz,2H,CH2).MS(ESI):m/zcalcd for C13H13Cl2N3O2(M-Cl+H)+,279.1;found,279.1.

3-[6-亚氨基-3-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸(2e):

黄色固体,产率33.2%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.38(s,1H,COOH),8.00(d,J=9.6Hz,1H,ArH),7.84(d,J=7.7Hz,2H,ArH),7.02(t,J=8.6Hz,3H,ArH),4.32(t,J=6.8Hz,2H,CH2),3.82(s,3H,ArOCH3),2.78(t,J=6.9Hz,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd forC14H16ClN3O3(M-Cl+H)+,275.1;found,275.1.

3-[6-亚氨基-3-(4-三氟甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸(2f):

黄色固体,产率25.7%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.69(s,1H,COOH),8.46(d,J=9.6Hz,1H,ArH),8.17-8.06(m,2H,ArH),7.99(d,J=9.6Hz,1H,ArH),7.58-7.45(m,2H,ArH),4.48(t,J=6.5Hz,2H,CH2),2.97(t,J=6.5Hz,2H,CH2).HRMS(ESI):m/z calcd forC14H13ClF3N3O3(M-Cl)+,328.0909;found,328.0892.

3-[6-亚氨基-3-(4-联苯基)哒嗪-1-基]丙酸(2g):

黄色固体,产率36.4%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.44(s,1H,COOH),8.12(d,J=9.8Hz,1H,ArH),8.00(d,J=8.1Hz,2H,ArH),7.77(dd,J=21.4,7.9Hz,4H,ArH),7.50(t,J=7.6Hz,2H,ArH),7.41(t,J=7.5Hz,1H,ArH),7.08(d,J=9.6Hz,1H,ArH),4.35(t,J=7.0Hz,2H,CH2),2.81(t,J=7.0Hz,2H,CH2).HRMS(ESI):m/z calcd for C19H18ClN3O2(M-Cl)+,320.1399;found,320.1385.

3-[6-亚氨基-3-(2-萘基)哒嗪-1-基]丙酸(2h):

黄色固体,产率22.6%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.50(s,1H,COOH),8.46(d,J=1.8Hz,1H,ArH),8.22(d,J=9.7Hz,1H,ArH),8.03-7.86(m,4H,ArH),7.57-7.49(m,2H,ArH),7.08(d,J=9.7Hz,1H,ArH),4.35(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.81(t,J=6.9Hz,2H,CH2).HRMS(ESI):m/z calcd for C17H16ClN3O2(M-Cl)+,294.1243;found,294.1227.

3-[6-亚氨基-3-(3-呋喃基)哒嗪-1-基]丙酸(2i):

黄色固体,产率24.1%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.38(s,1H,COOH),8.35(s,1H,ArH),7.88-7.76(m,2H,ArH),7.02(d,J=9.6Hz,1H,ArH),6.89(s,1H,ArH),4.27(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.74(t,J=7.0Hz,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd for C11H12ClN3O3(M-Cl+Na)+,257.1;found,257.1.

3-[6-亚氨基-3-(3-噻吩基)哒嗪-1-基]丙酸(2j):

黄色固体,产率19.5%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.40(s,1H,COOH),8.12(s,1H,ArH),8.01(d,J=9.6Hz,1H,ArH),7.68(dd,J=5.1,2.7Hz,1H,ArH),7.59(d,J=5.0Hz,1H,ArH),7.04(d,J=9.7Hz,1H,ArH),4.29(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.77(t,J=6.9Hz,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd for C11H12ClN3O2S(M-Cl+H)+,251.1;found,251.1.

3-[6-亚氨基-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸(2k):

黄色固体,产率25.9%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.42(s,1H,COOH),8.00(d,J=9.7Hz,1H,ArH),7.48-7.37(m,2H,ArH),7.01(dd,J=9.2,3.4Hz,2H,ArH),6.10(s,2H,OCH2O),4.30(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.77(t,J=6.8Hz,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd forC14H14ClN3O4(M-Cl+H)+,289.1;found,289.1.

实施例2

目标化合物3-(6-亚氨基-3,5-二芳基哒嗪-1-基)丙酸(4a-c)的合成

在50mL的单口瓶中,加入3-氨基-4,6-二芳基哒嗪(3a-c)(1.0mmol)、3-溴丙酸乙酯(0.27g,1.5mmol)、DMF(0.5mL),在80℃下加热搅拌8h。然后向反应液加入氢氧化钠(0.16g,4.0mmol)、水(10mL),继续在80℃下加热搅拌12h。冷却后加入乙酸乙酯20mL,然后用水萃取(20mL×3)。水相加入4mol/L的盐酸,搅拌,调pH至1-2。然后在冰浴下继续搅拌30min,有固体析出。将固体重结晶得3-(6-亚氨基哒嗪-1-基)丙酸(4a-c)。

3-(6-亚氨基-3,5-二苯基哒嗪-1-基)丙酸(4a):

白色固体,产率19.2%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.35(s,1H,COOH),8.14(s,1H,ArH),8.04-7.92(m,4H,ArH),7.54-7.44(m,6H,ArH),4.43(t,J=7.1Hz,2H,CH2),2.84(t,J=7.0Hz,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd for C19H18ClN3O2(M-Cl+H)+,321.1;found,321.1.

3-[6-亚氨基-3-苯基-5-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸(4b):

白色固体,产率23.7%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.37(s,1H,COOH),8.10(s,1H,ArH),8.05-7.97(m,4H,ArH),7.54-7.43(m,3H,ArH),7.04(d,J=8.4Hz,2H,ArH),4.41(t,J=6.9Hz,2H,CH2),3.83(s,3H,ArOCH3),2.83(t,J=6.9Hz,2H,CH2).HRMS(ESI):m/z calcdfor C20H20ClN3O3(M-Cl)+,350.1505;found,350.1491.

3-[6-亚氨基-3-苯基-5-(4-联苯基)哒嗪-1-基]丙酸(4c):

白色固体,产率16.4%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.48(s,1H,COOH),8.21(s,1H,ArH),8.10-8.07(m,2H,ArH),8.03-7.98(m,2H,ArH),7.95-7.91(m,1H,ArH),7.58-7.36(m,9H,ArH),4.43(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.84(t,J=6.8Hz,2H,CH2).HRMS(ESI):m/z calcdfor C25H22ClN3O2(M-Cl)+,396.1712;found,396.1695.

实施例3

中间体3-氨基-4,6-二芳基哒嗪(6a-b)的合成

在50mL的两口烧瓶中,加入3-氨基-4-溴-6-氯哒嗪(5)(0.63g,3.0mmol)、芳基硼酸(6.0mmol)、碳酸钾(0.83g,6.0mmol)、四(三苯基膦)钯(0.21g)、1,4-二氧六环(20mL)、水(5mL),在氩气保护中搅拌均匀,升温至100℃回流搅拌8h。TLC监测反应结束后,体系降温至室温,加水20mL,然后用乙酸乙酯萃取(50mL×3)。有机相用饱和食盐水洗涤(50mL×2),用少量无水硫酸钠干燥后减压旋蒸,粗品经过硅胶柱层析分离纯化[V(乙酸乙酯):V(石油醚)=1:2]得到中间体6a和6b。

3-氨基-4,6-二苯基哒嗪(6a):

红褐色固体,产率72.4%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.92(d,J=7.5Hz,2H,ArH),7.62-7.29(m,9H,ArH),6.13(s,2H,ArNH2).MS(ESI):m/z 248.1(M+H)+.

3-氨基-4,6-二(4-甲氧基苯基)哒嗪(6b):

红褐色固体,产率77.6%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.93(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.48(d,J=8.8Hz,3H,ArH),7.09-6.97(m,8.2Hz,4H,ArH),5.06(s,2H,ArNH2),3.87(d,J=6.5Hz,6H,ArOCH3).MS(ESI):m/z 308.1(M+H)+.

实施例4

目标化合物4-(6-亚氨基-3,5-二芳基哒嗪-1-基)丁酸(7a-b)的合成

在50mL的单口瓶中,加入3-氨基-4,6-二芳基哒嗪(6a-b)(1.0mmol)、4-溴丁酸乙酯(0.29g,1.5mmol)、DMF(0.5mL),在80℃下加热搅拌8h。然后向反应液加入氢氧化钠(0.160g,4mmol)、水(10mL),在80℃下加热搅拌12h。冷却后加入乙酸乙酯20mL,然后用水萃取(20mL×3)。水相加入4mol/L的盐酸,搅拌,调pH至1-2。然后在冰浴下继续搅拌30min,有固体析出。将固体重结晶得4-(6-亚氨基-3,5-二芳基哒嗪-1-基)丁酸(7a-b)。

4-(6-亚氨基-3,5-二苯基哒嗪-1-基)丁酸(7a):

白色固体,产率20.7%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.12(s,1H,COOH),8.17-7.86(m,5H,ArH),7.58-7.37(m,6H,ArH),4.27(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.36(t,J=7.2Hz,2H,CH2),2.07(m,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd for C20H20ClN3O2(M-Cl+H)+,335.2;found,335.1.

4-[6-亚氨基-3,5-二(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丁酸(7b):

淡黄色固体,产率18.6%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.13(s,1H,COOH),8.05-7.90(m,5H,ArH),7.04(dd,J=8.8,4.9Hz,4H,ArH),4.23(t,J=7.0Hz,2H,CH2),3.82(s,6H,ArOCH3),2.34(t,J=7.3Hz,2H,CH2),2.04(m,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd forC22H24ClN3O4(M-Cl)+,394.2;found,394.2.

实施例5

目标化合物[6-亚氨基-3,5-二(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸(7c)的合成

在50mL的单口瓶中,加入3-氨基-4,6-二(4-甲氧基苯基)哒嗪(6b)(1.0mmol)、3-溴丙酸乙酯(0.27g,1.5mmol)、DMF(0.5mL),在80℃下加热搅拌8h。然后向反应液加入氢氧化钠(0.16g,4.0mmol)、水(10mL),继续在80℃下加热搅拌12h。冷却后加入乙酸乙酯20mL,然后用水萃取(20mL×3)。水相加入4mol/L的盐酸,搅拌,调pH至1-2。然后在冰浴下继续搅拌30min,有固体析出。将固体重结晶得[6-亚氨基-3,5-二(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸(7c)。

[6-亚氨基-3,5-二(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丙酸(7c):

白色固体,产率22.3%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.38(s,1H,COOH),8.03(s,1H,ArH),8.00-7.89(m,4H,ArH),7.05-6.98(m,4H,ArH),4.37(t,J=6.9Hz,2H,CH2),3.80(d,J=2.0Hz,6H,ArOCH3),2.80(t,J=6.9Hz,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd for C21H22ClN3O4(M-Cl+H)+,381.2;found,381.1.

实施例6

中间体3-氨基-4-(4-甲氧基苯基)-6-芳基哒嗪(9a-b)的合成

在50mL的两口烧瓶中,加入中间体8(0.71g,3.0mmol)、芳基硼酸(4.5mmol)、碳酸钾(0.622g,4.5mmol)、四(三苯基膦)钯(0.105g)、1,4-二氧六环(20mL)、水(5mL),在氩气保护中搅拌均匀,升温至100℃回流搅拌8h。TLC监测反应结束后,体系降温至室温,加水20mL,然后用乙酸乙酯萃取(50mL×3)。有机相用饱和食盐水洗涤(50mL×2),用少量无水硫酸钠干燥后减压旋蒸,粗品经过硅胶柱层析分离纯化[V(乙酸乙酯):V(石油醚)=1:2]得到中间体9a和9b。

3-氨基-4-(4-甲氧基苯基)-6-苯基哒嗪(9a):

红褐色固体,产率75.1%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.98(d,J=7.7Hz,2H,ArH),7.53-7.37(m,6H,ArH),7.05(d,J=8.2Hz,2H,ArH),5.13(s,2H,ArNH2),3.88(s,3H,ArOCH3).MS(ESI):m/z 278.1(M+H)+.

3-氨基-4-(4-甲氧基苯基)-6-(3-呋喃基)哒嗪(9b):

红褐色固体,产率84.8%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.97(s,1H,ArH),7.52-7.41(m,3H,ArH),7.26(s,1H,ArH),7.08-6.94(m,3H,ArH),5.06(s,2H,ArNH2),3.87(s,3H,ArOCH3).MS(ESI):m/z 268.1(M+H)+.

实施例7

目标化合物4-[6-亚氨基-3-芳基-5-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丁酸(10a-b)的合成

在50mL的单口瓶中,加入3-氨基-4-(4-甲氧基苯基)-6-芳基哒嗪(9a-b)(1.0mmol)、4-溴丁酸乙酯(0.29g,1.5mmol)、DMF(0.5mL),在80℃下加热搅拌8h。然后向反应液加入氢氧化钠(0.160g,4mmol)、水(10mL),在80℃下加热搅拌12h。冷却后加入乙酸乙酯20mL,然后用水萃取(20mL×3)。水相加入4mol/L的盐酸,搅拌,调pH至1-2。然后在冰浴下继续搅拌30min,有固体析出。将固体重结晶得4-[6-亚氨基-3-芳基-5-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丁酸(10a-b)。

4-[6-亚氨基-3-苯基-5-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丁酸(10a):

淡黄色固体,产率14.3%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.12(s,1H,COOH),8.11-7.94(m,5H,ArH),7.54-7.43(m,3H,ArH),7.04(d,J=8.5Hz,2H,ArH),4.26(t,J=7.0Hz,2H,CH2),3.83(s,3H,ArOCH3),2.35(t,J=7.3Hz,2H,CH2),2.06(m,2H,CH2).MS(ESI):m/zcalcd for C21H22ClN3O3(M-Cl)+,364.2;found,364.1.

4-[6-亚氨基-3-(3-呋喃基)-5-(4-甲氧基苯基)哒嗪-1-基]丁酸(10b):

淡黄色固体,产率11.6%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.13(s,1H,COOH),8.46(s,1H,ArH),7.98-7.92(m,3H,ArH),7.80(s,1H,ArH),7.04(d,J=8.9Hz,2H,ArH),6.93(s,1H,ArH),4.19(t,J=7.0Hz,2H,CH2),3.83(s,3H,ArOCH3),2.32(t,J=7.3Hz,2H,CH2),2.01(m,2H,CH2).MS(ESI):m/z calcd for C19H20ClN3O4(M-Cl+Na)+,377.1;found,377.1.

实施例8

杀虫活性测试

采用人工饲料混药法,共测定了10个化合物在100mg/kg和500mg/kg浓度下对斜纹夜蛾幼虫的毒性。

试剂与材料:

原药:2a、2b、2e、2f、2g、2h、2k、7a、7b、10a

溶剂:DMSO(分析纯)

生物材料:斜纹夜蛾,人工饲料

2.实验方法

2.1配制100mg/kg的有毒饲料

以DMSO为溶剂将目标化合物配制成1×105mg/L的母液,取10μL母液加入90μLDMSO,搅拌均匀,得到100μL浓度为10000mg/L的药液,向其中加入500μL DMSO,搅拌均匀,然后与10g饲料充分混合(空白对照组加入10g饲料与600μL DMSO充分混合),得到浓度为100mg/kg的有毒饲料。将新制的有毒饲料放入培养皿中,置于通风橱通风,尽可能将溶剂DMSO挥发完全。

2.2配制500mg/kg的有毒饲料

以DMSO为溶剂将目标化合物配制成1×105mg/L的母液,取50μL母液加入50μLDMSO,搅拌均匀,得到100μL浓度为50000mg/L的药液,向其中加入500μL DMSO,搅拌均匀,然后与10g饲料充分混合(空白对照组加入10g饲料与600μL DMSO充分混合),得到浓度为500mg/kg的有毒饲料。将新制的有毒饲料倒入培养皿中,置于通风橱通风,尽可能将溶剂DMSO挥发完全。

2.3混药与接虫

在两个六孔板中分别放入两批浓度为100mg/kg和500mg/kg的饲料,每个孔加入饲料0.5g,每个孔放置10只生长健康大小一致的斜纹夜蛾幼虫。每过24h,更换新制的有毒饲料。

2.4检查与数据处理

经过48h后,统计斜纹夜蛾幼虫的死亡数(触碰虫体,若无任何反应则计为死亡)。对每种化合物重复实验三次,统计死亡数,计算死亡率和校正死亡率。

校正死亡率:其中,Pt表示实验组死亡率,P0表示对照组死亡率,P1表示校正死亡率。

3.实验结果

测试结果分别见表1和表2,其中,样品是实施例中制备的亚氨基哒嗪类衍生物,样品编号对应实施例中化合物具体编号。

表1 100mg/kg浓度下10个化合物对斜纹夜蛾的杀虫活性

注:数值代表平均值±SEM(n=3)

由上表可见,在100mg/kg浓度下化合物2a、2b、2e、2f、2g、2h和2k对斜纹夜蛾幼虫具有一定的杀虫活性,其中化合物2k对斜纹夜蛾幼虫的杀灭作用最好。

表2 500mg/kg浓度下10个化合物对斜纹夜蛾的杀虫活性

注:数值代表平均值±SEM(n=3)

由上表可见,在500mg/kg浓度下化合物2a、2b、2e、2f、2g、2h和2k对斜纹夜蛾幼虫具有较高的杀虫活性。其中,化合物2f对斜纹夜蛾幼虫的杀灭效果最好,2k次之

实施例9

昆虫GABA受体抑制活性(IC50)

采用双电极电压钳电生理法,测试了本发明18个亚氨基哒嗪类衍生物(不含10a)对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体的拮抗活性。

1.试剂与材料:

原药:18个目标化合物

溶剂:DMSO(分析纯)

生物材料:非洲爪蟾卵母细胞,无菌标准卵母细胞培养液,无Ca2+卵母细胞培养液

1.实验方法

以斜纹夜蛾和家蝇GABA受体RDLbd亚基的cDNA为模板,以T7聚合酶为启动子在体外进行转录,纯化后得到斜纹夜蛾和家蝇GABA受体亚基的cRNA。使用纳升微量注射系统将cRNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中,每个细胞注入5ng,培养48h。相应受体表达后,利用双电极电压钳系统测试化合物对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体的抑制率。

2.实验结果

18个目标化合物在30μM浓度下对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体的活性测试结果如表3所示。

表3部分目标化合物对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体的抑制活性

注:数值代表平均值±SEM(n=3-4)

上表可以说明,所合成的部分目标化合物在30μM时对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体表现出一定的抑制作用。其中,化合物2b、2e和2f对斜纹夜蛾GABA受体的抑制率高于对家蝇GABA受体,化合物2g、2j、2k、4b、4c、7b、7c和10b对家蝇GABA受体的抑制率明显高于斜纹夜蛾,说明这些化合物可能对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体有一定的选择性。化合物2h和2k在30μM时对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体的抑制率均高于80%。

对在斜纹夜蛾和家蝇GABA受体中抑制率超过50%的化合物步测定了IC50值,测定结果见表4。

表4部分目标化合物对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体的IC50

注:数值代表平均值±SEM(n=3-4),ND表示未检测。

测试结果表明,这6个目标化合物在斜纹夜蛾和家蝇GABA受体中均表现出较好的拮抗作用,其IC50值范围为2.2-24.8μM的低微摩尔水平。其中,化合物2h的活性最高,2k次之。

终上所述,本发明提供了的亚氨基哒嗪类衍生物对斜纹夜蛾和家蝇GABA受体显示出抑制作用,具有对目标昆虫的杀虫活性,从而为新型杀虫剂的研发拓展了底物和可能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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