[发明专利]一种烟碱类化合物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于杀虫剂领域，尤其是涉及一种烟碱类化合物及其制备方法和用途。

背景技术

现代农业生产中，为保障农作物的生产而导致农药的过度使用，使得各种病虫害产生抗药性。现有杀虫剂对害虫的杀灭率大大降低。《中国农学通报》第22卷第1期中讨论了目前使用量最大的杀虫剂吡虫啉的抗性问题，利用毛细管点滴法测定了山东四个地区害虫对吡虫啉的抗性水平，发现均产生了不同程度的对吡虫啉的抗药性，其中，山东聊城种群的抗性倍数是9.6倍。

因此，研发一种新型、杀虫活性高、不易产生抗药性的杀虫剂是解决目前害虫对现有杀虫剂的抗药性问题的必然趋势。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种烟碱类化合物及其制备方法和用途，该烟碱类化合物用于杀虫剂具有杀虫活性强、不易产生抗药性的特点。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种烟碱类化合物，具有如Ⅰ所示的结构通式：

，

其中，

R₁选自三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、2,2-二氟乙基、2-基-3-氯-5-三氟甲基吡啶、2-基-5-三氟甲基吡啶、3,4,4-三氟-3-丁烯基中的一种；

R₂选自2-氯-5-亚甲基吡啶或2-氯-5-亚甲基噻唑；

R₃选自甲基，乙基，正丙基中的一种。

一种烟碱类化合物的制备方法，包括以下步骤：

①将1mol苯酚溶解在500-800ml N,N-二甲基甲酰胺中，加入1-5mol碳酸钾，在40-100℃下搅拌1-10h，然后加入1mol化合物A，在50-100℃下反应1-24小时，反应结束后蒸出溶剂， 加入水和二氯甲烷进行萃取，取溶剂层，蒸出溶剂，得到中间体Ⅱ，反应式如下：

；

②将1mol的中间体Ⅱ溶解在500-800ml 50%的醇水溶液中，加入1-1.05mol多聚甲醛和与多聚甲醛等量的氰化钠，在30-60℃下反应1-24h，反应结束后，加入二氯甲烷进行萃取，取溶剂层，蒸出溶剂，柱层析分离得到中间体Ⅲ，反应式如下：

；

③将1mol的化合物B溶解在300-2000ml甲醇中，然后加入1-5mol的硫脲和与硫脲等量的甲醇钠，回流反应8-24h，反应后降至室温，盐酸调节pH到5-6，将析出的晶体加入到300-2000ml氨水中，加入0.05g雷尼镍，回流反应1-8h，过滤，降温结晶，将晶体溶解在1000ml甲苯中，然后加入与硫脲等量的五氯化磷，回流反应1-24h，30%的液碱调节pH到5-6，分去水层、蒸出溶剂，得到中间体Ⅳ，反应式如下：

；

④将1mol的中间体Ⅳ和1mol中间体Ⅲ溶解在溶剂中，加入1-10mol碱，25-125℃下反应1-24h，反应结束后过滤、蒸出溶剂，柱层析分离得到中间体Ⅴ，反应式如下：

；

⑤将1mol中间体Ⅴ和1mol化合物C溶解在溶剂中，加入1-10mol碱，在25-150℃下反应1-24h，反应结束后过滤、蒸出溶剂，柱层析分离得到烟碱类化合物Ⅰ，反应式如下：

；

其中，化合物A、B、C中：

R₁选自三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、2,2-二氟乙基、2-基-3-氯-5-三氟甲基吡啶、2-基-5-三氟甲基吡啶、3,4,4-三氟-3-丁烯基中的一种；

R₂选自2-氯-5-亚甲基吡啶或2-氯-5-亚甲基噻唑；

R₃选自甲基，乙基，正丙基中的一种。

一种烟碱类化合物的制备方法，步骤④和步骤⑤中所述的溶剂可以是甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种；步骤④和步骤⑤中所述的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、碳酸钾、碳酸钠中的一种。

一种烟碱类化合物的制备方法，包括以下步骤：

①将1mol苯酚溶解在500-800ml N,N-二甲基甲酰胺中，加入1-2mol碳酸钾，在60-80℃下搅拌3-5h，然后加入1mol化合物A，在60-80℃下反应3-4h，反应结束后蒸出溶剂，加入500ml水和500ml二氯甲烷进行萃取，取溶剂层，蒸出溶剂，得到中间体Ⅱ，反应式如下：

；