Способ получения нитрометиленовых соединений Советский патент 1993 года по МПК C07D401/04 A01N43/54 C07D401/04 C07D213/61 C07D213/70 C07D213/68 C07D233/36 C07D239/06 

ел С

ния 1,где Rs - водород, в соединение 1,где Вз - алкилкарбонил.

Нижеследующие примеры иллюстрируют способ по изобретению и пестицидные свойства получаемых соединений.

Г1 р и м е р 1. Получение (6-хлор-3- пиридил)-3-аминопропил фталимида.

Смесь 2-хлор-5-аминопиридинэ (28 г, 0,218 моль) и М-(3-бромпропил) фталимида (58,4 г, 0,218 моль) перемешивают при комнатной температуре (20°С). Полученную смесь нагревают до 120°С и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин при усиленном перемешивании, смеси дают охладиться и, когда температура снизится до 60°С, добавляют метанол (500 мл), перемешивание продолжают до тех пор, пока не получают гомогенный раствор. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры (20°С), добавляют силикагель 230-400 меш (0,062 м-0,037 мм, 100 г) и смесь упаривают досуха. Указанный в названии продукт выделяют из сухой смеси при помощи мгновенной хроматографии на колонке с силикагелем, 230-400 меш (0.062 мм - 0,037 мм) и с 2,5% вес. метанола в дихлорметане в качестве элюанта. Полученный продукт пе- рекристаллизовывают из этанола, получают М-(М-(6-хлор-3-пиридил)-3-аминопропил фт- алимида в виде светло-желтого твердого вещества (12 г, 35%). Т. пл. 140°С,

П р и м е р 2. Получение М-(6-хлор-3-пи- ридил)-1,3-диаминопропана.

Продукт примера 1 (10,5 г, 0,033 моль) растворяют в метаноле (150 мл) и добавляют гидразин гидрат(1,67 г 0,033 моль). Полученный раствор кипятят с обратным холодильником в течение 5 ч. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры (20°С), добавляют смесь концентрированной соляной кислоты (100 мл) и воды (100 мл) и полученную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 5 ч, перед охлаждением разбавляют водой (100 мл) и доводят рН среды до щелочной реакции путем добавления твердой гидроокиси калия при охлаждении твердая углекислота - ацетон. Полученную смесь экстрагируют хлороформом (2x200 мл). Объединенные хлороформные экстракты упаривают, получают М-(6-хлор-3-пиридил)1,3- диаминопропана (6 г, 97%) в виде коричневого масла.

ПМР (СОС1з), д: 1,53 (широкий с, Ш), 1,65 (квинтет, 2Н), 2,76 (т, 2Н), 3,08 (т, 2Н), 4,65 (широкий с, 1Н), 6,76 (д/д, 1Н), 6,98 (д.

1Н)7,65(д, 1Н).

П р и м е р 3. Получение (6- хлор-3- пиридил)-2-аминоэтил фталимида.

Смесь2-хлор-5-аминопиридина(12,65г, 0,1 моль) и М-(2-бромэтил)фтал|Хмида (25,4 г,

0,1 моль) перемешивают при комнатной температуре (20°С). Полученную смесь нагревают до 120°С и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин при усилен5 ном перемешивании. Смеси дают остыть, когда температура снизится до 60°С, добавляют метанол (250 мл) и перемешивание продолжают до тех пор, пока не получают гомогенный раствор. Раствор затем охлаж0 дают до комнатной температуры (20°С), добавляют силикагель 230-400 меш (0,062 мм - 0,037 мм - 50 г) и смесь упаривают досуха. Указанный в названии продукт М-{М-(6-хлор- 3-пиридил)-2-аминоэтил фталамид выделя5 ют из сухой смеси при помощи мгновенной хроматографии на колонке из двуокиси кремния с силикагелем 230-400 меш (0,062 мм - 0,037 мм) и с 2 вес.% метанола в дихлорметане в качестве элюанта в виде свет0 ло-желтого твердого вещества (7 г, 46 %).

ПМР (CDCI3) 5: 3,4 (т, 2Н), 4,98 (т. 2Н), 4,2 (широкий с, 1Н), 6,9 (д/д, 1Н), 7,05 (д. 1Н), 7,73 (м, ЗН), 7,85 (м, 2Н).

П р и м е р 4. Получение М-(6-хлор-3-пи5 ридил)-1,2-диаминоэтана.

Продукт примера 3 (1,33 г, 0,0044 моль) растворяют в метаноле (100 мл) и добавляют гидразин гидрат (0,22 г, 0,0044 моль). Полученный раствор кипятят с обратным холо0 дильником в течение 5 ч. Смесь затем охлаждают до комнатной температуры (20°С), добавляют к смеси концентрированную соляную кислоту (50 мл) и воду (50 мл) и полученную смесь кипятят с обратным холо5 дильником в течение 5 ч, перед охлаждением разбавляют водой (50 мл) и доводят до щелочной среды путем добавления твердой Гидроокиси калия при охлаждении (лед/ацетон). Полученную основную смесь экстраги0 руют хлороформом (2x100 мл). Объединенные хлороформные экстракты упаривают, получают М-(6-хлор-3-пиридил)- 1,2-диаминоэтана (0,7 г, 93 %) в виде коричневого масла.

5 ПМР (CDCIs), 3; 1,4 (широкий с, 1Н), 2,85 (т, 2Н), 3,5 (т, 2Н), 4,5 (широкий с, 1Н), 6,8 (д/д, 1Н), 6.98 (д, 1Н), 7,65 (А, 1Н).

П р и м е р 5; Получение (6-xnop-3- пиридил)-3-аминобутил фталимид.

0 а), 1,3-Дибромбутан (10,8 г, 0,05 моль) и фталимид калия (9,25 г, 0,05 моль) добавляют ксухому М,М-димётилформамиду(100 мл) и полученную смесь перемешивают при комнатной температуре (2Q°C) в течение но5 чи. Полученную смесь фильтруют для удаления нерастворимых веществ и растворитель удаляют из фильтрата, получают бесцветное масло, Ы-(3-Бромбутил)фталимид выделяют из этого масла при помощи мгновенной хроматографии на колонке с силикагелем, используя силикагель 230-400 меш (0,062 мм - 0,037 мм) с элюентом 2% метанола в дих- лорметане в виде коричневого твердого вещества с выходом 7,9 г (55,7%).

ПМР(), б: 1,75 СД.ЗН). 2.18 (кв,2Н). 3,85 (м, 2Н). 4,1 (м, 1Н). 7,7 (м, 2Н), 7,85 (н, 2Н).

в) Смесь продукта из стадии а) 3,3 г, 0,019 моль и 2-хлор-5-аминопиридина (4,82 г, 0,037 моль) перемешивают, полученную смесь нагревают до 50-60°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 ч. Полученную смесь растворяют в метаноле (100 мл) при перемешивании до тех пор, пока не получат гомогенный раствор. Полученный раствор охлаждают до комнатной температуры (20°С), добавляют силикагель 230-400 меш (0,062 мм - 0,037 мм, 50 г) и смесь упаривают досуха. Указанный в названии продукт (6-хлор-3-пиридил)-3- аминобутил фталимид выделяют из сухой смеси при помощи мгновенной хроматогра- фии на колонке с силикагелем 230-400 меш (0,062 мм - 0,037 мм), элюируют 5% метанолом в дихлорметане с выходом 2,2 г (35%) в виде коричневого твердого вещества.

ПМР (CDCb), д: 1,6 (д, ЗН), 2,2 (KB, 2H). 3,8 (м, 2Н), 4,05 (м, 1 Н), 7,45 (д, 1 Н), 7,55 (д/д, 1Н). 7,7 (м, 2Н), 7,85 (м. 2Н). 8,25 (д, 1Н). 10.2 (широкий т, 1 Н).

П р и м е р 6. Получение 1-амино-3- №-(б- хлор-3-пиридил)амино бутана.

Продукт примера 5 (2,2 г, 0,0067 моль) растворяют в метаноле (100 мл) и добавляют гидразин гидрат (0,34 г, 0.0068 моль). Полученную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 5 ч. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры (20°С), добавляют смесь концентрированной соляной кислоты (50 мл) и воды (50 мл) и полученную смесь кипятят с обратным холодильником в течение еще 5 ч. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры (20°С) и добавляют воду (100 мл). Гидроокись калия добавляют до тех пор, пока смесь не станет щелочной, и смесь экстрагируют хлороформом (3x150 мл). Объединенные хлорофорные экстракты сушат и растворитель удаляют, получают 1-амино-З- М-(6-хлор-3-пиридил)амино бутана в виде желтого масла, 0,94 г (70,6 %).

Пример. Получение 2-нитромети- лен-1-(6-хлор-3-пиридил)гексагидропирим- идина.

Смесь М-(б-хлор-3-пиридил)-1,3-диами нопропана (6 г, 0,032 моль) см. пример 2, 1,1-бис(метилтио)-2-питроэтена (5,34 г. 0,032 моль) и этанола (100 мл) кипятят с

обратным холодильником в течение 24 ч. Полученную смесь упаривают с получением темно-коричневого масла, которое подвергают мгновенной хроматографии на колонке из двуокиси кремния, используя силикагель 230-400 меш (0,062 мм - 0,037 мм) с 2 вес.% метанолом в дихлорметане в качестве элю- ента. Полученный продукт перекристалли- зовывают из этанола, получают

2-нитрометилен-1-(6-хлор-3-пиридил)гекса гидропиримидин в виде бледно-желтого твердого вещества (3,1 г, 38%), т. пл. 202°С. Примере. Получение 2-нитромети- лен-1-(б-хлор-3-пиридил)имидазолидина.

Смесь М-(б-хлор-3-пиридил)-1,2-диами- ноэтана (0,7 г, 0,0041 моль) см. пример 4, 1,1-бис(метилтио)-2-нитроэтена (0,7 г,. 0,0042 моль) и этанола (25 мл) кипятят с обратным холодильником в течение 24 ч,

Полученную смесь упаривают с получением темно-коричневого масла, которое подвергают мгновенной хроматографии на колонке из двуокиси кремния, используя силикагель 230-400 меш (0,062 мм - 0,037 мм) и с 2

вес. % метанолом в дихлорметане в качестве элюента. Полученный продукт перекристал- лизовывают из этанола с получением 2-нит- рометилен 1-(6-хлор-3-пиридил)имидаэоли- дина в виде бледно-желтого твердого вещества (0.226 г. 25%). т. пл. 201 °С.

Примеры9и-10. Следующие соединения получают аналогично.

9. 2-нитрометилен-1-{6-метокси-3-пири- дил)гексзгидропиримидин (76%), г. пл. 194°С.

ПМР (CDCIa), ft 3,9 (с. 1Н), 3,9 (м, 4Н). 6,2 (с, 1 Н), 6,78(д. 1 Н), 7,45 (д/д, 1 Н), 8,05 (д, 1 Н), 8,82 (широкий с, 1Н).

10. 2-нитрометилен-1-(6-метокси-3-пи- ридил)имидазолидин (66%), т. пл. 194°С.

ПМР (CDCI3), ft2,2 (м, 1Н), 3,6 (м, 4Н), 3,93 (с. ЗН), б.О (с, 1Н), 6,79 (д, 1Н). 7,4 (д/д, 1Н), 8,0 (с, 1Н), 10,85 (широкий с, 1Н).

Приме р ы 11 и 12. Следующие соединения получают способом, описанным в примерах 7 и 8.

11. 2-нитрометилен-1-(б-метилтио-3-пи- ридил)гексагидропиримидин (49%), т. пл. 171°С.

ПМР (СОС(з), ft 2,2 (м, 2Н), 2,55 (с, ЗН), 3,6 (м, 4Н). 6,0 (с, 1Н), 7,2 (д, 1Н), 7,35 (д/д, 1Н), 8,3 (д, 1Н), 10,8 (с, 1Н). 12. 2-нитрометилен-1-(6-метилтио-3-пи- ридил)имидазолидин, т. пл. 210°С.

ПМР (CDCb), ft 2,58 (с, ЗН), 4,0 (м, 4Н), 6,32 (с, 1 Н), 7,23 (д, 1 Н), 7,4 (д/д, 1 Н), 8,35 (д, 1Н), 8,9 (с, 1Н).

Примеры 13 и 14. Следующие соединения получают способом, описанным в примерах 7 и 8.

13. 2-нитрометилен-1-(6-бром-3-пири- дил)гексагидропиримидин (36%), т. пл. 20ГС.

ПМР (CDCIa), д: 2,25 (м. 2Н), 3,62 (м, 4Н), 5,95 (с, 1Н), 7,45 (д/д, 1Н), 7,6 (д, 1Н), 8,3 (д, 1Н), 10,86 (с, 1Н).

14. 2-нитрометилен-1-(6-бром-3-пири- дил)имидазолидин (45%), т. пл. 202-203°С.

ПМР (СОС1з), д: 3.72 (т, 2Н), 4,0 (и, 2Н), 6,16 (с, 1Н), 7,7 (д, 1Н), 7,77 (д/д, 1Н), 8,4 (д, 1Н). 9,32 (с. ТН).

П р и м е р 15. Получение 2-нитро-2-аце- тилметилен -1-(6-хлор-3-пиридил) гексагид- ропиримидина.

Продукт примера 7 (1 г, 0,004 моль) добавляют к уксусному ангидриду (20 мл) и полученную смесь нагревают до 60°С. Пол- ученную смесь охлаждают и фильтруют, получают твердое вещество, которое после перекристаллизации из метанола дает 2- нитро-2-ацетилметилен-1-{6-хлор-3-пирид- ил)гексагидропиримидин с выходом 0,68 г (58%), т. пл. 201°С.

ПМР (СОС1з), д: 1,87 (м, 2Н), 2.2 (с, ЗН), 3,35 (т, 2Н), 3,65 (т, 2Н), 7,05 (д, 1Н), 7,75 (д/д 1Н),8,55(д, 1Н), 12,0, (с, 1Н).

Пример1б. Получение 2-нитромети- лен-Ц6-хлор-3-пиридил)-6-метилгексагид ропиримидина.

Смесь 1-амино-3- М-(6-хлор-3-пири- дил)амино бутана (0,94 г, 0,0047 моль) {см, пример 6, 1.1-бис(метилтио 2-нитроэтена (0,78 г, 0,0047 моль) и этанола (100 мл) кипятят с обратным холодильником в течение 24 ч, полученную смесь охлаждают до комнатной температуры (20°С) и фильтруют, получают 2-нитрометилен-1-(6-хлор-3-пири- дил)-6-метилгексагидропиримидин в виде белого твердого вещества с выходом 0,3 г (25%), т. пл.

ПМР (СООз), «5:1,23 (д, ЗН), 2,0 (м, 1Н), 2,3 (м, 1Н). 3,6 (м, 2Н), 3,83 (м. 1Н), 5,85 (с, 1Е), 7,43 (д, 1Н), 7,75 (д/д. 1Н). 8,25 (д, 1Н), 10,95(с,1Н).

П р и м е р 17. Пестицидная активность.

Пестицидную активность соединений 1 оценивают против следующих паразитов:

Spodoptera littoralls (совка египетского хлопка)

Aedes aegypti (желтолихорадочный комар)

Musca domestica (муха домашняя)

Aphis fabae (тля чернобобовая)

Acyrthosiphon plsum (тля гороховая)

Megoura vlclae (тля вики)

Phaedon cochiearlae (жук горчичный)

Plutella xylostella (моль капустная) Trialeurodes vaporarium (белокрылка тепличная)

Wephoteltlx cincticeps (цикадка) Nilaparvata lugens (цикадка коричневого риса)

Методы испытания, применяемые для каждого вида, приведены ниже. В каждом опыте, если не указано дополнительно, растворы или суспензии испытуемых соединений были приготовлены в пределах растворимости в воде (первоначально 0,1 вес. %), с содержанием 10 вес.% ацетона и 0,025 вес.%. Тритон Х-100 (торговая марка поверхностно-активного агента - продукта конденсации окиси этилена с алкилфено- лом). Эти растворы распыляли при степени нанесения эквивалентной 340 л на гектар (3, м3/м2) на чашки Петри, содержащие или самих паразитов или их питание, на которое паразитов затем помещают. Все испытания проводили в нормальных инсектар- ных условиях (23 ± 2°С), при колеблющейся влажности и свете.

Была измерена смертность, как указано ниже, в процентах. В каждом тесте LCso (доза активного материала, требуемая для уничтожения половины испытуемых видов) определялась для каждого соединения на основании данных смертности и сравнения с соответствующей LC для стандартного инсектицида, этилпаратиона в том же тесте. Результаты вычислялись в коэффициентах токсичности следующим образом

Индекс токсичности

L Cso ( паратион ) L Cso ( испытуемое соединение )

х 100.

(О Spodoptera littor(7 дней)(51 7D).

Испытуемые растворы распыляли, как указано выше, на чашки Петри, содержащие питание для личинок совки египетского хлопка. Когда распыленное вещество высохло, каждую чашку заражали десятью личинками второй возрастной стадии. Оценку смертности проводили через 7 дней после распыления.

(II) Spodoptera littoralls (листва)

(S1 F01)

Испытуемые растворы распыляли на чашки Петри, содержащие 9 см диски листов китайской капусты на фильтровальной бумаге. После высыхания каждую чашку заражали десятью личинками второй возрастной стадии. Оценку смертности проводили через 24 ч после заражения.

(III)Spodoptera littoralis (яйцеклетки)(S1 ОА).

Испытуемые растворы распыляют, как описано выше, на чашки Петри, содержащие фильтровальную бумагу, на которой находится по 50 яиц 24-часовой давности. Через шесть дней подсчитали количество вылупленных и не вылупленных яиц и рассчитали процент смертности.

(IV) Aedesaegyptl (Аз)

Использовали личинки ранней четвертой возрастной стадии. Испытуемые растворы были приготовлены концентрацией до 0,5 млн испытуемого соединения (путем прогрессивных разбавлений) в воде, содержащей 0,04 вес.%. Тритон Х-100 (торговая марка); первоначально присутствовал ацетон для облегчения приготовления раствора, но его испарили перед введением личинок.

Десять личинок ранней четвертой возрастной стадии поместили в 100 мл испытуемого раствора и через 48 ч определяли смертность среди личинок.

(V) Musca domestica (Md)

Порцию из десяти 2-3-дневных взрослых самок домашних мух, кормленных молоком, обездвиженных двуокисью углерода, поместили на фильтровальную бумагу внутри чашек Петри.

На чашки распылили испытуемый раствор, как описано выше. Мухи остались в чашках Петри и их кормили разбавленным молоком, которое стекало по краю чашки Петри и абсорбировалось фильтровальной бумагой. Смертность оценивали через 24 ч.

(VI) Aphis fabae (Af)

Испытания проводили на взрослых тлях бобовых (Aphis fabae). Пары широких листьев бобов на фильтровальной бумаге в чашках Петри были разложены рядом с большим количеством тли в маленьких марлевых контейнерах. После обработки распыленным веществом десять штук тлей были помещены на листьях и в чашки Петри, которые покрыли крышками. Смертность оценивали через 24 ч.

(VII) Acyrthosiphon pisum (Ар).

Испытания проводили на молодых взрослых гороховых тлях. Целое растение гороха через б дней после прорастания поместили на фильтровальную бумагу в чашках Петри. Десять штук тлей были помещены на каждое растение гороха и оставлены на 30 мин для прививания и начала питания. Затем чашки опрыскивали испытуемыми растворами и чашки Петри закрыли

крышками. Смертность оценивали через 24 ч.

(VIII) Megoura vlciae (Mv) Испытания проводили на взрослых тлях Вики таким же образом, как для гороховой тли.

(IX) Phaedon cochleariae (Pc) Испытуемые растворы распыляли, как описано выше, на чашки Петри, содержа0 щие 9 см листьев китайской капусты. После сушки каждую чашку заражали десятью взрослыми жуками горчичными (возрастом до 1 недели). Смертность оценивали через 24 ч после заражения.

5 (X) Plutella xylostella (Px)

Испытуемые растворы распыляли, как описано выше, на чашки Петри, содержащие 9 см диски листьев китайской капусты на фильтровальной бумаге. После сушки

0 каждую чашку заражали десятью личинками моли капустной третьей возрастной стадии. Смертность оценивали через 24 ч после заражения.

(XI) Frialeurodes vaporariorum (Tv)

5 Растения сахарной фасоли (Phaseolus

vulgarls) с двумя полностью развернутыми

листьями помещали в питательную культуру

Т. vaporariorum. Во время последующих 24

.ч были отложены яйца и их держали при

0 27°С с фотопериодом 14 ч. Все взрослые белокрылки были осторожно удалены, а остались яички известного возраста. Через восемь дней большинство яичек вылупились. Диски листьев, содержащие нововылуплен5 ные нимфы, затем были вырезаны из листьев и перенесены на влажную фильтровальную бумагу. Диски изучили под маломощным микроскопом для определения точного количества нимф 1-ой возраст0 ной стадии на диске и для удаления невылупленных яиц. В среднем было найдено 70-100 нимф на диск.

(XII) Nephotettix cineticeps (Nc) Испытания проводили на молодых 5 взрослых самках цикадки.

Горшки для растений, каждый содержащий пять ростков риса высотой до 10 до 15 см, расположенные вдоль центра горшка, подвергли опылению испытуемыми раство- 0 рами, как описано выше (но первоначальная концентрация испытуемого соединения равна 0,05%). Распыление проводили с двух сторон растения, горшки лежали горизонтально. Через час после распыления каждый 5 горшок заполняли до края мелким серебряным песком, открытый на конце стеклянный кувшин помещали над каждым горшком и каждый горшок заразили десятью цикад- кам. На открытый конец каждого стеклянио- то кувшина поместили бумажную салфетку

Продолжение таблицы

Использование: в качестве инсектицидов в сельском хозяйстве. Сущность изобре- тения: продукт нитрометиленовых соединений общей формулы Нз(МО)2С C-N(Rj)-CHR2-NH, где п - 2,3 или 4; Ri-6-га- логен-3-пиридил, С1 С4-алкил или С1 С4-ал- ктиогруппа; R2-H или С1-С4-алкил; R3-H или алкилкарбонил, где алкил с 1-4 атомами углерода. Реагент 1: соединение общей формулы (CHR2)-NH2. Реагент 2; соединение общей формулы 02NCH C(X)2, гдеХ-С1-С4-алктиогрулпа. Условия процесса; в этаноле при кипячении. 1 табл.

При м е ч а н и е.

А - означает инертность в 70 - 100 % В - ... 40 - 69 % С- менее 40%

Концентрация соединений 0,1 вес.%.