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日本住友化学最新水稻杀虫剂Oxazosulfyl简介

发布时间:2019-09-27 09:19:14  新闻来源:澳门威力斯人官网平台

Oxazosulfyl(商品名:ALLESTM,开发代号:S-1587,结构式见图1)是由日本住友化学株式会社最新研究开发的含乙磺酰基吡啶结构片段的首个新型苯并恶唑类杀虫剂。该品种作为住友化学株式会社研发管道中新农化澳门威力斯人官网项目B2020-4个商品化澳门威力斯人官网中唯一的杀虫剂(其他3个杀菌剂分别为inpyrfluxam、metyltetraprole和pyridaclomethy),主要应用于防控水稻病虫害,预计2019年上半年提交登记申请,有望2020年面世,该项目预估商业价值潜力约8.82亿美元。
 
本文对oxazosulfyl进行了品种介绍、创制经纬与合成方法,以供农药工作者参考。
 

图1 Oxazosulfyl的结构式

1  品种介绍

其中文名称:2-[3-(乙基磺酰基)-2-吡啶基]-5-[(三氟甲基)磺酰基]苯并[d]恶唑;英文名称:2-[3-(ethylsulfonyl)pyridin-2-yl]-5-[(trifluoromethyl)sulfonyl]benzo[d]oxazole,开发代号S-1587,CAS号:1616678-32-0,分子式:C15H11F3N2O5S2,相对分子质量:420.38。结构类型属于苯并恶唑类,oxazosulfyl也是首个苯并恶唑类杀虫剂,其分子中含有磺酰基吡啶片段,该片段以磺酰脲部分广泛存在于农药中,见图2。
 

图2 含磺酰基吡啶片段的农药品种
 
化合物专利专利名称:Preparationoffusedoxazolecompoundsusefulforpestcontrol;专利号:WO2014104407A1;专利公开日:2014-07-03;专利申请日:2013-12-26。
 
专利拥有者:日本住友化学株式会社(SumitomoChemicalCo.,Ltd.)。
 
制备专利:WO2014104407、WO2015198817、JP201650636、WO2017110729、WO2017138237和JP2017114787等。
 
化合物单晶专利:WO2017104592。
 
Oxazosulfyl暂无中国专利。
 
2 创制经纬
 
2012年,住友化学在其公开专利报道了具有结构通式FormulaⅡ的系列化合物,发现化合物1具有较好的杀虫活性,见表1。以此化合物为先导,运用生物电子等排方法用吡啶基替换苯基进行了进一步的结构优化(FormulaⅢ),发现化合物2具有更好的杀虫活性,且作为第2次先导,再次运用生物电子等排,将先导分子中的三氟甲基部分(A)、稠环部分(B)和乙硫基部分(C)分别进行优化,结构通式为FormulaⅠ。最终发现当R5为三氟甲磺酰基,W=CH,R3=H及n=2时,所得化合物具有更广谱的杀虫活性,即为oxazosulfyl(见图3)。Oxazosulfyl是日本住友化学株式会社成功开发的第一个含乙磺酰基吡啶片段的新型苯并[d]恶唑类结构的杀虫剂,其可能具有独特的作用机制。
 
表1 化合物1等的生物活性
 
注:AG: Aphis gossypii; NL: Nilaparvata luguns; PX: Plutella xylostella; AOF: Adoxophyes orana fasciata; MD: Musca domestiea; CPP:Culex pipiens pallens; HL: Haemaphysalis longicornis; BT: Bemisia tabaci; LS:Laodelphax striatella; SF: Sogatella furcifera.
90a、80b和95c是指在500mg/L质量浓度下防治效果分别≥90%、≥80%和≥95%(专利未给出具体数据);100d是指在50mg/L质量浓度下的防治效果,“-”指专利未给出数据。
 
 
图3 Oxazosulfyl的创制经纬
 
3 合成方法

Oxazosulfyl的合成主要有2种方法,即酰胺环化法和醛胺缩合法,见图4、5。


图4 酰胺环化法合成oxazosulfyl

 
图5 醛胺合成法合成oxazosulfyl
 
其中,酰胺环化法又可分为2种合成路线,见图4 Scheme 1a和Scheme 1b。路线1a是以3-乙磺酰基吡啶-2-甲酸/钾为原料,经二氯亚砜氯化得其酰氯,再与关键中间体2-氨基-4-三氟甲磺酰基苯酚反应,形成酰胺化合物,该中间体在催化剂如对甲苯磺酸的存在下,环化获得目标产物,该合成路线总收率较高(>76.8%)。路线1b则是以3-乙硫基吡啶-2-甲酸为原料,直接与2-氨基-4-三氟甲硫基苯酚在缩合剂如EDCI的作用下,合成酰胺中间体,该中间体在DMEAD和三苯基磷下,加热反应生成苯并恶唑环,再经氧化过程得oxazosulfyl。该路线氧化过程中,经MCPBA氧化先得亚砜(苯并恶唑环上),再在钨酸钠/双氧水作用下进一步转化成砜。该方法中涉及的关键中间体2-氨基-4-三氟甲磺酰基/三氟甲硫基苯酚和3-乙磺酰基吡啶-2-甲酸/钾的合成方法,见图6、7。


图6 关键中间体2-氨基-4-三氟甲磺酰基/三氟甲硫基苯酚的合成

 
图7 关键中间体3-乙磺酰基吡啶-2-甲酸/钾的合成
 
醛胺缩合法中,则是3-氯吡啶-2-甲醛为起始原料,经乙磺酰基化反应所得3-乙磺酰基吡啶-2-甲醛,该中间体与2-氨基-4-三氟甲磺酰基苯酚在铁-活性炭的作用下,直接合成目标产物。该法中还可以是3-乙磺酰基吡啶-2-甲醛与2-氨基-4-三氟甲硫基苯酚先环化反应后,再经氧化得oxazosulfyl,见图5。
 
4 小结
 
酰胺环化法和醛胺缩合法是有效制备oxazosulfyl的2种方法。其中,酰胺环化法虽然合成步骤较多,但反应收率较高,且原料3,6-二氯吡啶-2-甲酸价格低、易获得,环化过程中使用的催化剂如对甲苯磺酸易于获得,整个反应过程也易于操作;而醛胺缩合法则明显具有合成步骤短的优势,但原料3-氯吡啶-2-甲醛价格贵,不易获得,且在环化过程中需使用制备的铁-活性炭催化剂。
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