[发明专利]2-叔丁基-1-芳酰基-4-取代氨基(硫)脲类化合物及其合成与应用

说明书

本发明涉及一种昆虫生长调节剂及其制备方法与应用。

农药在国民经济的发展中有着重要的作用。现今的农业发展已离不开农药的使用，它已成为植物保护的重要手段之一。

在发展中国家杀虫剂是使用最多的农药。农用杀虫剂的发展经历了从有机氯、有机磷、氨基甲酸酯到拟除虫菊酯这一发展过程。但由于上述杀虫剂频繁大量的使用引起了害虫对这些常用杀虫剂产生抗性，同时，这些药剂亦对与害虫同一生态系统生长的天敌生物带来了危害，又对环境产生污染。为了克服这些弊端，人们设想合成一种杀虫剂以控制昆虫内分泌系统来达到干扰昆虫的正常生长发育，最终导致杀死昆虫，人们称此种杀虫剂为昆虫生长调节剂。由于昆虫生长调节剂具有优异的杀虫机理，与以前的农用杀虫剂有显著的不同，故它可选择性地防治害虫，不会引起抗性，且对人畜和天敌均无害，从而能保持正常的自然生态而又不会导致环境污染。因而昆虫生长调节剂被称为第三代杀虫剂成为农业害虫防治最为理想而有效的手段。

昆虫生长调节剂的开发始于七十年代，但到目前为止可商品化的产品不多，为此，国外许多研究机构已将其研究方向由昆虫生长调节剂的主要品种——苯甲酰脲类化合物转移到它的衍生物上，希望发现更多的昆虫生长调节剂新品种。如美国DOW公司研究开发了芳酰(芳基)氨基脲类化合物，发现1-芳酰基-4-芳基氨基脲类化合物具有一定的昆虫生长调节活性，但活性较低，故未获得工业化应用；Paul，B.K.等人对某些1，4-二芳酰基氨基(硫)脲作了大量的研究，发现此类化合物的具有一定杀菌活性和植物生长调节活性，但没有昆虫生长调节活性，总之，国内外科学家对此类昆虫生长调节剂仍在继续研究开发之中。

本发明的目的是在前人工作的基础上，开发一类具有强烈生物活性的化合物——2-叔丁基-1-芳酰基-4-取代氨基(硫)脲，它不仅具有强烈的昆虫生长调节活性，而且具有良好的杀螨活性和植物生长抑制活性。

本发明的构思是这样的：以1，4-二芳基氨基(硫)脲类化合物为基本骨架，然后在2-位引入一个具有特异活性的叔丁基，形成一类全新的化合物——2-叔丁基-1-芳酰基-4-取代氨基(硫)脲类化合物，然后对此类化合物进行生物活性测试，结果发现部分化合物不仅具有强烈的昆虫生长调节活性，而且具有良好的杀螨及植物生长抑制活性。

本发明亦是这样实现的，本发明提供了一类具有如下结构通式的化合物：

其中：R——为未取代的或取代的芳基、未取代或取代的芳酰基、取代的二苯醚基、杂环类取代基团；

      X₁——为氧或硫；

      X₂——为0到3个相同或不同的卤素、烷基、硝基、醚基。

该类化合物的制备方法如下：以异氰酸酯(R-NCO)或异硫氰酸酯(R-NCS)为原料，分别与中间体N-叔丁基-N＇-芳酰基肼，在溶剂中、在加热和搅拌的条件下进行缩合反应，制得本发明的目标化合物——2-叔丁基-1-芳酰基-4-取代氨基(硫)脲类化合物，其反应方程式如(1)、(2)所示：其中：

(1)原料异氰酸酯(R-NCO)可以按U.S.Patent 3,450,747、U.S.Patent3,584,028所公开的方法合成：例如，将芳酰胺(或取代芳酰胺)与乙二酰氯(COCl)₂反应制得芳酰基(或取代芳酰基)异氰酸酯，其反应方程式如下：

此时，通式中的R为未取代或取代芳酰基，同理按照类似的方法可以合成R为芳基或取代芳基、取代的二苯醚基以及杂环类取代基的异氰酸酯。

(2)原料异硫氰酸酯(R-NCS)可以按文献J.Indian Chem.Soc.，46(12)，1121(1969)所公开的方法合成：例如，芳酰(或取代芳酰)氯与硫氰化钾(KSCN)反应制得异硫氰酸酯，其反应方程式如下：

此时，通式中的R为芳酰基或取代芳酰基，同理，按照类似的方法可以合成R为芳基或取代芳基、取代的二苯醚基以及杂环类取代基的异硫氰酸酯。

(3)中间体N-叔丁基-N＇-芳酰基肼的合成

以叔丁基肼盐酸盐与芳酰(或取代芳酰)氯为原料，在碱催化下反应而得，其反应方程式如下：其中：