4-氯-3-乙基-1-甲基-N’-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备与应用。它由二氯亚砜与N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸回流反应1h得化合物（II），再将化合物（III），有机溶剂和缚酸剂的混合液置于圆底烧瓶中，于20-30℃搅拌下滴加化合物（II），滴完升温至回流TLC跟踪直至原料反应完全，停止反应，分别用50ml水萃取2次，有机层用无水NaSO4干燥，减压蒸出溶剂，重结晶，获得式（I）所示的目标化合物。本发明专利技术反应条件温和，后处理方便，反应总收率高达81%以上，且化合物具有除草活性，为新农药的研发提供了基础。

【技术实现步骤摘要】
4-氯-3-乙基-1-甲基-N’-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备与应用
本专利技术涉及一种4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备与应用。
技术介绍
双酰肼类化合物因发展较快及应用范围广而颇具吸引力，其中双酰肼结构单元作为昆虫生长调节剂的生物活性已得到了广泛的认可，在农药、生物医用材料、电致发光、液晶材料等领域也有着重要的应用价值。比如，在农药领域，由美国Rohm-Haas公司开发已商品化的N-叔丁基-N'-4-乙基苯甲酰-N-3,5-二甲基苯甲酰肼（化合物1，也称为虫酰肼）其对哺乳动物及非靶生物安全，而对抗性害虫表现很高的杀虫活性，对东方黏虫和斜纹夜蛾的胃毒效果较好；对于含有杂环的双酰肼类化合物如化合物2，对,鳞翅目害虫具有广谱活性，其中对甜菜夜蛾和小菜蛾效果优于对照药剂虫酰肼，其对茶尺蠖幼虫都有较高的杀虫活性；材料方面，在合成基于1,3,4-噁二唑和3,4-噻重氮的液晶衍生物时，双酰肼类化合物往往是首选的先导物，在这些化合物中，双酰肼单元之间因氢键作用形成了相互平行的层状超分子结构，导致产生近晶型液晶相。Parra等人合成了非对称介晶性双酰肼化合物（化合物3），这些化合物都表现出液晶性质，能形成层状超分子结构。这些材料的合成促进了手性液晶双酰肼化合物、手性1,3,4-噁二唑和手性1,3,4-噻重氮衍生物的研究。因此，探索吡唑双酰肼类化合物的合成，具有重要的理论和应用价值。然而，尚未见有关4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的合成及其生物活性研究的文献报道。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种具有除草活性的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法与除草活性测试。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸、N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯、取代苯氧基乙酰基肼、4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的结构式分别如式（Ⅳ）、式（Ⅱ）、式（Ⅲ）、式（Ⅰ）所示：；式（I）、式（Ⅲ）中的R相同，为一取代或二取代的取代基，所述取代基为C1-C4烷基、硝基或卤素；2）在二氯亚砜为反应物和溶剂条件下，加入如式（Ⅳ）所示的N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸回流反应1h，蒸出溶剂得如式（Ⅱ）所示的N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯；3）将如式（Ⅲ）所示的取代苯氧基乙酰基肼、有机溶剂和缚酸剂的混合液置于圆底烧瓶中，于20~30℃搅拌下滴加含步骤2）得到的N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯的有机溶剂，滴加1h，滴完升温至回流继续反应，反应过程中TLC跟踪直至原料反应完全，停止反应，分别用50ml水萃取2次，有机层用无水NaSO4干燥、减压蒸除溶剂、重结晶，获得式（I）所示的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于式（I）、式（Ⅲ）中的R为2-氯、2，4-二氯、2，3-二氯、3-甲基、4-甲基、2，6-二甲基、2-硝基或2-甲基。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于步骤2）N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸与二氯亚砜的投料摩尔比为1:4-8。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于步骤3）中所述的有机溶剂为乙酸乙酯、1,2-二氯甲烷、氯仿或甲苯，优选为甲苯。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于步骤3）中所述的缚酸剂为三乙胺或氢氧化钠，优选为三乙胺。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于步骤3）TLC跟踪所用的展开剂为体积比1~5：1的石油醚和乙酸乙酯混合溶液，跟踪至原料N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸消失的反应时间为3-8h。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于步骤3）所用的重结晶溶剂为体积比为1:3的石油醚：丙酮或二氯甲烷,优选为1:3的石油醚：丙酮。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于步骤3）中式（Ⅱ）所示的化合物、式（Ⅲ）所示的化合物和缚酸剂的摩尔比为1:1.0~1.2:1.0~1.1，优选为1:1.0:1.05。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于步骤3）中有机溶剂体积用量以式（Ⅱ）化合物物质的量计为2-10ml/mmol，优选为4ml/mmol。所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物作为除草剂的应用。本专利技术的反应方程式如下所示：通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在：1）本专利技术在制备中间体N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯时，通过二氯亚砜与N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸反应，二氯亚砜作为反应物的同时也作为溶剂，反应结束后只需蒸出多余二氯亚砜即可，操作方便、减少了后处理步骤，提高了N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯的纯度和收率；2）本专利技术将取代苯氧基乙酰基肼、有机溶剂和缚酸剂的混合液置于圆底烧瓶中，在1h内滴加N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯的有机溶剂，滴完升温至回流反应至原料消失，经后处理得到产物，通过滴加方式加入N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯，提高其稳定性，从而提高了反应效率，本专利技术的反应总收率高达81%以上，每个产物的结构经过认证；3）本专利技术得到的化合物具有除草活性，特别适用于除去小麦、高粱、黄瓜、油菜、萝卜等作物中的马齿苋、马唐、反枝苋、稗草、鳢肠和狗尾草等杂草，为新农药的研发提供了基础。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：本专利技术的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物（I）可以如下方法合成：100ml圆底烧瓶中加入N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸（0.02mol，3.77g），SOCl2(0.12mol,16.2g)回流搅拌1h，蒸出多余的SOCl2加入10ml甲苯备用；在100ml三口圆底烧瓶中加入化合物（Ⅲ）(0.02mol)，甲苯15ml，三乙胺（0.021mol,2.12g）于25℃下搅拌滴加上述酰氯的甲苯溶液，1h滴完，升温至回流，TLC跟踪反应，反应结束冷却至室温，分别加入50ml水萃取2次，搜集甲苯层无水NaSO4干燥，减压蒸出本文档来自技高网...

【技术保护点】
4‑氯‑3‑乙基‑1‑甲基‑N'‑(2‑取代苯氧乙酰基)‑1H‑吡唑‑5‑碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）N‑甲基‑3‑乙基‑4‑氯吡唑酸、N‑甲基‑3‑乙基‑4‑氯吡唑甲酰氯、取代苯氧基乙酰基肼、4‑氯‑3‑乙基‑1‑甲基‑N'‑(2‑取代苯氧乙酰基)‑1H‑吡唑‑5‑碳酰肼类化合物的结构式分别如式（Ⅳ）、式（Ⅱ）、式（Ⅲ）、式（Ⅰ）所示：；式（I）、式（Ⅲ）中的R相同，为一取代或二取代的取代基，所述取代基为C1‑C4烷基、硝基或卤素；2）在二氯亚砜为反应物和溶剂条件下，加入如式（Ⅳ）所示的N‑甲基‑3‑乙基‑4‑氯吡唑酸回流反应1h，蒸出溶剂得如式（Ⅱ）所示的N‑甲基‑3‑乙基‑4‑氯吡唑甲酰氯；3）将如式（Ⅲ）所示的取代苯氧基乙酰基肼、有机溶剂和缚酸剂的混合液置于圆底烧瓶中，于20~30℃搅拌下滴加含步骤2）得到的N‑甲基‑3‑乙基‑4‑氯吡唑甲酰氯的有机溶剂，滴加1h，滴完升温至回流继续反应，反应过程中TLC跟踪直至原料反应完全，停止反应，分别用50ml水萃取2次，有机层用无水NaSO4干燥、减压蒸除溶剂、重结晶，获得式（I）所示的4‑氯‑3‑乙基‑1‑甲基‑N'‑(2‑取代苯氧乙酰基)‑1H‑吡唑‑5‑碳酰肼类化合物。...

【技术特征摘要】
1.4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸、N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯、取代苯氧基乙酰基肼、4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物的结构式分别如式（Ⅳ）、式（Ⅱ）、式（Ⅲ）、式（Ⅰ）所示：；式（I）、式（Ⅲ）中的R相同，R为2-氯、2，3-二氯、3-甲基、4-甲基、2，6-二甲基、2-硝基或2-甲基；2）在二氯亚砜为反应物和溶剂条件下，加入如式（Ⅳ）所示的N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸回流反应1h，蒸出溶剂得如式（Ⅱ）所示的N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯，N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸与二氯亚砜的投料摩尔比为1:4-8；3）将如式（Ⅲ）所示的取代苯氧基乙酰基肼、有机溶剂和缚酸剂的混合液置于圆底烧瓶中，于20~30℃搅拌下滴加含步骤2）得到的N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑甲酰氯的有机溶剂，滴加1h，滴完升温至回流继续反应，反应过程中TLC跟踪直至原料反应完全，停止反应，分别用50ml水萃取2次，有机层用无水NaSO4干燥、减压蒸除溶剂、重结晶，获得式（I）所示的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(2-取代苯氧乙酰基)-1H-吡唑-5-碳酰肼类化合物，重结晶溶剂为体积比为1:3的石油醚：丙酮或二氯甲烷，所述的有机溶剂为乙酸乙酯、1,2-二氯甲烷、氯仿或甲苯，所述的缚酸剂为三乙胺或氢氧化钠，TLC跟踪所用的展开剂为体积比1~5：1的石油醚和乙酸乙酯混合溶液，跟踪至原料N-甲基-3-乙基-4-氯吡唑酸消失的反应时间为3-8h。2.根据权利要求1所述的4-氯-3-乙基-1-甲基-N'-(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴克崇，吴贯中，谭成侠，王学胜，
申请(专利权)人：一帆生物科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33