[发明专利]一种N-取代噁二嗪类化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种杀虫剂，尤其是涉及一种具有杀虫活性的N-取代噁二嗪类化合物，其制备方法和应用。

背景技术

噁二嗪类(oxadiazine)杀虫剂茚虫威(indoxacarb)是美国杜邦(Dupont)公司1992年开发的钠通道抑制广谱杀虫剂(W09211249)，基于一种新的杀虫作用机制，即阻断神经细胞的钠离子通道，减少和常用杀虫剂(如除虫菊酯、有机磷以及氨基甲酸酯类杀虫剂)发生交互抗性的可能。茚虫威本身是一种前体杀虫剂，通过在昆虫体内代谢去除酰胺氮原子上的甲氧羰基(-COOCH₃)后转化为活性化合物，在广谱范围内具有很高的杀虫活性而且融合了环境相容性好、对哺乳动物毒性低和对鸟类、鱼类以及益虫安全的优点，作为替代有机磷杀虫剂的理想品种之一。

茚虫威的先导化合物为苯甲酰脲类杀虫剂RH3421，Philips-Duphar公司在苯甲酰脲类杀虫剂1的基础上运用生物等排理论将1变为2，后来开发出环状结构3。在结构3中A，Z可为多种基团，并且可以同其他原子组成五元或六元环，为了便于合成环状结构3优化为4(PH60-42)，可能由于残留的原因，不能满足登记的要求，没有最终工业化。

Ricard Jacobson博士(罗门哈斯公司)于1980年开始针对化合物4，通过结构优化发现化合物5(RH3421)，RH3421不仅对鳞翅目、鞘翅目害虫有很好活性，在较低剂量下具有良好防治效果。作用机理新颖，是钠离子通道抑制剂，与苯甲酰脲类杀虫剂的机理完全不同。

由于RH3421具有特异性作用机理，杜邦公司Thomas Stevenson等人开始对RH3421类化合物进行结构优化，在RH3421和化合物6的基础上，将1位上的N原子和3位上的C原子交换，得到化合物7，合成了一些化合物，离体生测结果表明较好的活性。

化合物6的衍生结构8和9，可能是由于氢键的原因，杜邦公司的ThomasStevenson等就设想将化合物物9中的吡唑4位的一个取代基如R2和3位苯环邻位合环即变为结构为10和11的化合物。

通过离体生测发现化合物11的活性优于12b，同时还对吡唑开环化合物12b进行研究，并发现B1为CH₂的活性要好于B1为CH₂CH₂的化合物，但合成的化合物的在活性谱以及残留活性方面均不令人满意，需要改进。通过结构活性分析他们发现环的大小直接影响到生物活性，并将化合物12a和12b进行了组合优化为13。通过研究发现化合物14在一定计量下对鳞翅目害虫具有很好的防治效果，但残留时间过长。

对大量的实验结果数据进行分析，经过进一步优化研究，发现15适宜的残留活性和较好的生态性能，但对哺乳动物具有相对较高的活性。经过进一步的研究发现了茚虫威的结构，尽管茚虫威本身活性较弱但可以被害虫快速代谢为活性很高的茚虫威的合成研制再次表明合成化学是一门取之不尽的技术。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种N-取代噁二嗪类化合物及其制备方法和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种N-取代噁二嗪类化合物，其特征在于，该化合物的化学结构通式(I)如下：

化学结构通式(I)中Ar为苯环、萘环、吡啶或嘧啶环系。

所述的化合物包括：

(1)(S)-7-氯-3，5-二氢-2-[[甲氧基羰基(吡啶)氨基]甲酰基]茚并[1，2-e][1，3，4-]噁二嗪-4a(3H)-羧酸甲酯(用代号SIOC-Y-001表示)，

(2)(S)-7-氯-3，5-二氢-2-[[甲氧基羰基(萘)氨基]甲酰基]茚并[1，2-e][1，3，4-]噁二嗪-4a(3H)-羧酸甲酯(用代号SIOC-Y-002表示)，

(3)(S)-7-氯-3，5-二氢-2-[[甲氧基羰基[2-(4-甲基吡啶)]氨基]甲酰基]茚并[1，2-e][1，3，4-]噁二嗪-4a(3H)-羧酸甲酯(用代号SIOC-Y-003表示)，

(4)(S)-7-氯-3，5-二氢-2-[[甲氧基羰基[2-(6-甲基吡啶)]氨基]甲酰基]茚并[1，2-e][1，3，4-]噁二嗪-4a(3H)-羧酸甲酯(用代号SIOC-Y-004表示)，