乙唑螨腈的合成及其殺螨活性

李 斌，于海波，羅艷梅，吳鴻飛

（沈陽(yáng)中化農(nóng)藥化工研發(fā)有限公司，新農(nóng)藥創(chuàng)制與開(kāi)發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，沈陽(yáng) 110021）

◆創(chuàng)制與生測(cè)◆

乙唑螨腈的合成及其殺螨活性

李 斌，于海波，羅艷梅，吳鴻飛

（沈陽(yáng)中化農(nóng)藥化工研發(fā)有限公司，新農(nóng)藥創(chuàng)制與開(kāi)發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，沈陽(yáng) 110021）

乙唑螨腈（SYP-9625）是沈陽(yáng)中化農(nóng)藥化工研發(fā)有限公司創(chuàng)制的新殺螨劑，對(duì)哺乳動(dòng)物和非靶標(biāo)生物低毒，對(duì)害螨具有優(yōu)異防效，具有應(yīng)用前景和開(kāi)發(fā)價(jià)值。重點(diǎn)對(duì)乙唑螨腈的合成方法、生物活性等方面內(nèi)容進(jìn)行了介紹。乙唑螨腈以對(duì)叔丁基苯乙腈為起始原料，經(jīng)縮合、?；磻?yīng)制得，對(duì)朱砂葉螨成螨、若螨、螨卵均具有優(yōu)異的活性。

乙唑螨腈；新殺螨劑；合成；殺螨活性

隨著環(huán)境及食品安全要求的日益提高，以及殺螨劑的抗性問(wèn)題，一些老的殺螨劑逐漸退出市場(chǎng)，市場(chǎng)上迫切需要作用機(jī)制新穎、高效安全的新型殺螨劑。2000年前后，日產(chǎn)化學(xué)、曹達(dá)、石原產(chǎn)業(yè)等農(nóng)藥公司在大約5年的時(shí)間里先后公開(kāi)了幾十篇丙烯腈類化合物專利。腈吡螨酯（cyenopyrafen）是由日產(chǎn)化學(xué)公司開(kāi)發(fā)的一種新型丙烯腈類殺螨劑，2009年日產(chǎn)化學(xué)公司將其商品化，目前已在日本、韓國(guó)、哥倫比亞登記，用于防治葉螨。其結(jié)構(gòu)新穎，作用機(jī)制獨(dú)特，叔丁酯水解后對(duì)線粒體呼吸鏈復(fù)合體II表現(xiàn)出優(yōu)異的抑制作用，并對(duì)非靶標(biāo)生物如蜜蜂等安全[1-3]。基于腈吡螨酯的上述優(yōu)異特性，它可用于害螨的綜合治理（IPM）。腈吡螨酯化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 腈吡螨酯結(jié)構(gòu)式

沈陽(yáng)中化農(nóng)藥化工研發(fā)有限公司以腈吡螨酯為先導(dǎo)化合物，通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)中的吡唑環(huán)和羥基部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，于2008年發(fā)現(xiàn)了具有高殺螨活性的化合物乙唑螨腈（SYP-9625）[4]。經(jīng)過(guò)后續(xù)深入研究，乙唑螨腈于2015年獲得臨時(shí)登記，計(jì)劃于2017年上市，其化學(xué)結(jié)構(gòu)和單晶結(jié)構(gòu)如圖2所示。

乙唑螨腈CA登錄號(hào)為1253429-01-4，化學(xué)名稱為(Z)-2-(4-叔丁基苯基)-2-氰基-1-(1-乙基-3-甲基吡唑-5-基)乙烯基-2,2-二甲基丙酸酯。其為白色固體，熔點(diǎn)為92～93℃，易溶于二甲基甲酰胺、乙腈、丙酮、甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷等，可溶于石油醚、庚烷，難溶于水。雌、雄大鼠急性經(jīng)口LD50值＞5 000 mg/kg，急性經(jīng)皮LD50值＞2 000 mg/kg。乙唑螨腈對(duì)家兔眼睛、皮膚均無(wú)刺激性，豚鼠皮膚變態(tài)反應(yīng)試驗(yàn)為陰性，Ames試驗(yàn)、小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)、小鼠睪丸細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)均為陰性。乙唑螨腈對(duì)蜜蜂、鳥(niǎo)、魚(yú)、蠶低毒。其加工劑型為30%SC，用于防治柑橘紅蜘蛛、蘋(píng)果葉螨、棉葉螨及蔬菜葉螨等害螨。

圖2 乙唑螨腈結(jié)構(gòu)式和單晶結(jié)構(gòu)

乙唑螨腈化合物已獲得中國(guó)、美國(guó)、日本、歐洲專利。其合成方法、制劑、組合物等方面的專利已申請(qǐng)10余件，將陸續(xù)公開(kāi)。本文僅對(duì)乙唑螨腈的合成及殺螨活性進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

乙唑螨腈合成路線如下。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

X4型顯微熔點(diǎn)儀（鞏義市英峪予華儀器廠）、Mercury 300（Varian）核磁共振儀（CDC13為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)）。

對(duì)叔丁基苯乙腈（工業(yè)品，98%）、特戊酰氯（工業(yè)品，98%）。其他試劑為市售分析純或化學(xué)純。

1.2 乙唑螨腈的制備[4-5]

1.2.1 2-(4-叔丁基苯基)-3-(1-乙基-3-甲基吡唑-5-基)-3-羥基丙烯腈的合成

向裝有分水器的反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入1-乙基-3-甲基吡唑-5-甲酸甲酯16.8 g（0.1 mol）、對(duì)叔丁基苯乙腈19.0 g（0.11 mol）、正庚烷160 mL、乙二醇單乙醚16 mL，通氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系內(nèi)空氣，升溫至回流，回流約1 h，滴加20%甲醇鈉的甲醇溶液26.5 g（0.13 mol），滴加結(jié)束后回流反應(yīng)6 h，反應(yīng)過(guò)程中將分水器中下層液體分出。反應(yīng)液降溫至30℃以下，傾入900 mL水中，用600 mL乙酸乙酯萃取。所得水相用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2～3，用3×300 mL乙酸乙酯萃取。有機(jī)相經(jīng)飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和氯化鈉水溶液洗滌后，用無(wú)水硫酸鎂干燥，濃縮后得黃色固體2-(4-叔丁基苯基)-3-（1-乙基-3-甲基吡唑-5-基)-3-羥基丙烯腈23.5 g，收率70%，熔點(diǎn)70～72℃。

1.2.2 乙唑螨腈的合成

向反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入2-(4-叔丁基苯基)-3-(1-乙基-3-甲基吡唑-5-基)-3-羥基丙烯腈22.1 g（0.071 mol）、甲苯200 mL、氫氧化鈉3.7 g（0.092 mol），升溫至60℃，攪拌1 h。將特戊酰氯10.3 g（0.085 mol）在0.5 h內(nèi)滴加到反應(yīng)瓶中，保持60℃反應(yīng)1 h后，用200 mL水將反應(yīng)液洗滌2次，分出有機(jī)相。減壓蒸餾除去甲苯后，得到黃色油狀物。把得到的黃色油狀物溶于乙腈中，冷卻到0℃，不斷有晶體析出，過(guò)濾收集晶體，用0℃乙腈（3×20 mL）洗滌所得到的晶體，干燥，得到白色固體乙唑螨腈18.2 g，收率65%，熔點(diǎn)92～93℃。

1H NMR（300 MHz,CDCl3）δ:7.32(d,2H),7.07(d,2H), 6.18(s,1H),3.57(q,2H),2.28(s,3H),1.36(s,9H),1.27(s, 9H),1.01(t,3H)。

2 生物活性[4]

根據(jù)乙唑螨腈的溶解性，原藥先用丙酮或二甲亞砜溶解，然后再用0.1%吐溫80溶液配制成所需質(zhì)量濃度的待測(cè)液50 mL，丙酮或二甲亞砜在總?cè)芤褐械馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)10%。

2.1 對(duì)朱砂葉螨成螨、若螨活性的測(cè)定

將朱砂葉螨成螨或若螨接種在菜豆苗2片真葉上，調(diào)查基數(shù)后，用手持式噴霧器進(jìn)行整株噴霧處理。每處理3次重復(fù)，處理后置于標(biāo)準(zhǔn)觀察室，72 h后分別調(diào)查存活成螨和若螨數(shù)，計(jì)算死亡率。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 乙唑螨腈對(duì)朱砂葉螨成螨和若螨的室內(nèi)活性

由表可知:在質(zhì)量濃度為1.25 mg/L時(shí)，乙唑螨腈對(duì)成螨有較好活性，成螨死亡率為98%；在質(zhì)量濃度為0.63 mg/L時(shí)，若螨致死率為100%。

2.2 對(duì)朱砂葉螨螨卵活性的測(cè)定

選取2片盆栽菜豆苗真葉，去除1片真葉，然后將健康朱砂葉螨雌成螨10頭接種到葉片上，24 h后去除成螨，調(diào)查卵數(shù)后進(jìn)行噴霧處理，每處理3次重復(fù)。5 d后待空白對(duì)照卵全部孵化，調(diào)查藥劑處理未孵化卵數(shù)，計(jì)算孵化抑制率。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

The Synthesis and Acaricidal Activity of SYP-9625

LI Bin,YU Hai-bo,LUO Yan-mei,WU Hong-fei
(State Key Laboratory of the Discovery and Development of Novel Pesticide,Shenyang Sinochem Agrochemicals R&D Co.,Ltd.,Shenyang 110021,China)

SYP-9625 is an acaricide discovered by Shenyang Sinochem Agrochemicals R&D Co.,Ltd.It is characterized by its low toxicity to mammals and high levels of acaricidal activity on spider mites,showing a good application potential and development value.In this paper,the synthesis and acaricidal activity of SYP-9625 was described. It was prepared by using 2-(4-(tert-butyl)phenyl)acetonitrile as starting material through condensation and acylation reactions.SYP-9625 is highly effective for controlling spider mites(Tetranychus cinnabarinus),during all life stages.

SYP-9625;novel acaricide;synthesis;acaricidal activity

TQ 454.2；TQ 450.2＋1

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2016.06.004

2016-06-14

李斌（1964—），男，遼寧省昌圖縣人，教授級(jí)高工，主要從事新農(nóng)藥創(chuàng)制研究。E-mail:libin1@sinochem.com