Cyclaniliprole的合成与杀虫活性

英君伍，罗 焕，宋玉泉，李 斌，杨辉斌

（沈阳中化农药化工研发有限公司，新农药创制与开发国家重点实验室，沈阳 110021）

Cyclaniliprole的合成与杀虫活性

英君伍，罗 焕，宋玉泉，李 斌，杨辉斌*

（沈阳中化农药化工研发有限公司，新农药创制与开发国家重点实验室，沈阳 110021）

以邻硝基苯甲酸为起始原料，经酯化、还原、氯化、溴化、水解、酰化以及缩合反应制得关键中间体2-氨基-3-溴-5-氯-N-（1-环丙基乙基）苯甲酰胺，该中间体进一步与3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酰氯反应合成cyclaniliprole。目标化合物结构经MS和1H NMR确证。杀虫活性测试结果表明，cyclaniliprole对小菜蛾及黏虫具有优异的杀虫活性，在10 mg/L质量浓度下对小菜蛾和黏虫的防效分别为88.2%和100%。

cyclaniliprole；2-氨基-3-溴-5-氯-N-（1-环丙基乙基）苯甲酰胺；合成；杀虫活性

Cyclaniliprole是日本石原产业株式会社开发的双酰胺类杀虫剂，具有广谱的杀虫活性，对小菜蛾、斜纹夜蛾、粉虱、蚜虫、蓟马、家蝇、斑潜蝇、白蚁等具有很好的杀死效果，且具有很好的内吸活性，对刺吸式口器害虫有效［1］。本文对cyclaniliprole的合成路线进行了探索，并对其杀虫活性进行了研究。

Cyclaniliprole试验代号IKI-3106，分子式C21H17Br2Cl2N5O2，相对分子质量600.91，化学结构式如右所示。

1 合成路线

Cyclaniliprole的合成路线主要有2条，均由日本石原产业株式会社报道［2-5］。

路线1［2］：以2-氨基-5-氯苯甲酸为起始原料，经过取代、酯化、环合、溴化、氧化等10步反应制得目标物。该合成路线较长，反应条件苛刻，原料不易得。

a：二氧六环，回流；b：MeOH，H2SO4；c：AcONa，Ac2O，MeOH；d：1-环丙基乙胺盐酸盐，Et3N，MeCN，室温；e：N2H4·H2O，EtOH，回流；f：2，3-二氯吡啶，DMF，NaOH，70℃；g：2-硝基苯-1-磺酰胺，Et3N，CHCl3，室温；h：HBr，AcOH；i：H2O2，AcOEt，回流；j：NaOH，Br2，AcOEt

路线2［3-5］：以环丙甲酮为原料制备1-环丙基乙胺，以2-硝基-5-氯苯甲酸制备2-氨基-3-溴-5-氯苯甲酸，再与另一中间体3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酰氯通过嗪酮开环方式制备目标物。该路线收率较低，原料浪费严重，同时中间体2-氨基-3-溴-5-氯苯甲酸提纯困难，对下步收率影响较大。

a：H2O，Na2CO3，回流；b：PtO2，AcONa，HCl；c：NaOH；d：Fe，HCl；e：NaOH，Br2，DMF；f：CH3SO2Cl，Et3N，MeCN；g：1-环丙基乙胺，Et3N，THF，回流

本研究在现有文献基础上，综合考虑原料、实验操作及反应条件等方面，以邻硝基苯甲酸为起始原料，经过酯化、还原、氯化、溴化、水解等8步反应制得目标物。结构经核磁、质谱确证。由核磁数据可知，目标产物的环丙基4个氢为多重峰，化学位移在0.13～0.36之间；甲基3个氢与叔碳上的氢耦合为双峰，化学位移为1.05；苯环2个氢化学位移为7.43；吡啶3个氢化学位移分别为8.45，8.08，7.57；吡唑4位氢为单峰，化学位移为7.86。合成路线如下图所示。

a：H2SO4，EtOH，回流；b：Zn，HCl，THF，室温；c：NCS，DMF，80℃；d：NBS，DMF，80℃；e：NaOH，室温；f：SOCl2，甲苯，回流；g：1-环丙基乙胺盐酸盐，Et3N，THF，室温；h：乙腈，回流

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

所用试剂为市售化学纯或分析纯。

Mercury 300（Varian）核磁共振仪（溶剂为DMSO或CDCl3，内标为TMS）；RY-1型熔点仪，天津分析仪器厂；Agilent 1100高效液相色谱仪。

2.2 邻硝基苯甲酸乙酯（中间体1）的合成

将邻硝基苯甲酸10 g（0.060 mol）加入反应瓶中，再加入50 mL乙醇、1 mL浓硫酸，回流反应2 h，点板监测，TLC显示反应完全。脱溶得到6 g红色油状液体，残余物加入饱和碳酸氢钠水溶液50 mL、乙酸乙酯150 mL分液萃取，有机相用饱和食盐水100 mL洗涤，无水硫酸镁干燥，减压脱溶。残余物经柱色谱提纯得到3.9 g黄色油状物中间体1，粗收率32.5%。

1H NMR（300 Hz，CDCl3）δ：7.62-7.92（m，4H，Ph-H），4.42-4.35（m，2H，CH2），1.38-1.33（t，3H，CH3）。

2.3 邻氨基苯甲酸乙酯（中间体2）的合成

将16.0 g（0.082 mol）中间体1加入反应瓶中，再加入80mL四氢呋喃、20mL水，冰浴下加入锌粉37.0g （0.566 mol），缓慢滴加浓盐酸59.8 g（0.574 mol），滴毕冰浴下反应1 h，TLC显示反应完毕。反应液用10%氢氧化钠水溶液调至碱性，加入200 mL乙酸乙酯，搅拌1 h，过滤，滤饼用50 mL乙酸乙酯洗涤，分液，有机相脱溶，得到中间体2红色油状物13 g，粗收率96%。

2.4 2-氨基-5-氯苯甲酸乙酯（中间体3）的合成

将14.9 g（0.090 mol）中间体2、30 mL N，N-二甲基甲酰胺分别加入到反应瓶中，加热至80℃，缓慢加入NCS 12.0 g（0.090 mol），保温反应2 h，TLC显示反应完毕。将反应液倒入100 mL冰水中，乙酸乙酯200 mL分液萃取，有机相用饱和食盐水100 mL洗涤，无水硫酸镁干燥，减压脱溶。残余物经柱色谱提纯得到9.8 g黄色固体（中间体3），粗收率54.4%。

2.5 2-氨基-3-溴-5-氯苯甲酸乙酯（中间体4）的合成

将9.8 g（0.049 mol）中间体3、50 mL N，N-二甲基甲酰胺分别加入到三口瓶中，40℃缓慢加入NBS 9.6 g（0.054 mol），升温至80℃，反应1 h，TLC显示反应完毕。冷却，反应液倒入200 mL冰水中，加入乙酸乙酯300 mL分液萃取，有机相用饱和食盐水100 mL洗涤，无水硫酸镁干燥，减压脱溶。残余物经柱色谱提纯得到12.5 g红色固体（中间体4），质量分数98%，收率90%，熔点68～70℃。

1H NMR（300 Hz，CDCl3）δ：7.83（d，1H，Ph-H），7.55（d，1H，Ph-H），6.34（s，2H，NH2），4.37-4.31（m，2H，CH2），1.41-1.36 （t，3H，CH3）。

2.6 2-氨基-3-溴-5-氯苯甲酸（中间体5）的合成

将100 mL乙醇、12.5 g（0.045 mol）中间体4分别加入到反应瓶中，缓慢滴入氢氧化钠3.6 g（0.090 mol）制备的10%水溶液，室温搅拌4 h，TLC显示反应完毕。脱除溶剂，加入50 mL水，缓慢滴入20%盐酸水溶液，调节pH值小于3，充分搅拌1 h，过滤，干燥得到中间体5的白色固体10.5 g，质量分数为99%，收率为93%。

2.7 2-氨基-3-溴-5-氯-N-（1-环丙基乙基）苯甲酰胺（中间体6）的合成

将2.5 g（0.010 mol）中间体5、10 mL甲苯、2.1 mL （0.030 mol）二氯亚砜分别加入反应瓶中，回流反应3 h，脱除溶剂，加入5 mL四氢呋喃备用。将上述备用液滴入加有10 mL四氢呋喃、4 mL（0.029 mol）三乙胺、1.0 g（0.082 mol）1-环丙基乙胺盐酸盐的反应瓶中，室温搅拌0.5 h，TLC显示反应完毕。脱溶，残余物加入水50 mL、乙酸乙酯200 mL分液萃取，有机相用饱和食盐水100 mL洗涤、无水硫酸镁干燥，减压脱溶。残余物经柱色谱提纯得到2.3 g白色固体（中间体6），质量分数为95%，收率为71%，熔点为191～193℃。

MS（m/z）：318.9［M+H］+。

1H NMR（300 Hz，DMSO）δ：8.37（d，1H，Ph-H），7.59（d，1H，Ph-H），7.53（s，1H，NH），6.47（s，2H，NH2），3.46-3.39（m，1H，CH），3.46-3.39（m，1H，CH），1.22（d，2H，CH3），1.01-0.95 （m，1H，CH），0.48-0.16（m，4H，C2H4）。

2.8 cyclaniliprole的合成

将2.3 g（0.007 mol）中间体6、50 mL乙腈分别加入反应瓶中，缓慢滴入3-溴-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酰氯2.3 g（0.007 mol）的乙腈溶液，回流反应2 h，TLC显示反应完毕。加入饱和碳酸氢钠水溶液100 mL、乙酸乙酯200 mL分液萃取，有机相用饱和食盐水100 mL洗涤，无水硫酸镁干燥，减压脱溶。残余物经柱色谱提纯得到2 g白色固体，质量分数97.8%，收率47%，熔点162～164℃。

MS（m/z）：计算值，C21H17Br2Cl2N5O2，600.91；实测值，［M+H］+，601.9。

1H NMR（300 Hz，DMSO）δ：10.42（s，1H，NH），8.45-8.44 （d，1H，Py-H），8.19（s，1H，NH），8.09-8.07（d，1H，Py-H），7.86 （s，1H，pyrazole-H），7.59-7.55（dd，1H，Py-H），7.43（m，2H，Ph-H），3.28-3.27（m，1H，CH），1.05（d，3H，CH3），0.87-0.79（m，1H，CH），0.36-0.13（m，4H，C2H4）。

3 生物活性测定

3.1 室内杀虫活性筛选试验材料与方法

取2.5 mL丙酮+甲醇（体积比1∶1）的混合溶剂加入到盛有3 mg cyclaniliprole（质量分数以100%计）的称量瓶中，搅拌使其充分溶解，加入2.5 mL含有2‰吐温80的自来水，搅拌均匀后得600 mg/L供试药液5 mL。

空白对照以丙酮+甲醇+水（体积比1∶1∶2，含1‰吐温80）处理。

Cyclaniliprole杀虫活性普筛参照杀虫剂微量筛选标准操作程序，采用Airbrush喷雾法，鳞翅目幼虫处理后逐日观察取食和死亡情况，若试虫将药剂处理的饲料食尽，补充未处理的新鲜饲料，根据试虫死亡率对化合物的杀虫活性进行记录。

3.2 实验结果

Cyclaniliprole对小菜蛾、黏虫的室内活性筛选结果见表1。Cyclaniliprole在10 mg/L剂量下对小菜蛾的防效达到88.2%，对黏虫的防效达到100%。

表1 生物活性筛选结果

4 结果与讨论

本文简要阐述了cyclaniliprole的合成与生物活性研究。Cyclaniliprole以邻硝基苯甲酸为起始原料，经过8步反应制得。目标物结构通过核磁、质谱确证。此路线中的酯化水解方法，解决了邻氨基苯甲酸在卤素取代过程中较难提纯的问题。该方法具有原料易得，操作方便，条件温和等特点，适宜于实验室操作。对目标化合物进行的初步生物活性测定结果表明，该化合物对小菜蛾及黏虫具有优异的防治效果，在10 mg/L剂量下对小菜蛾的防效达到88.2%，对黏虫的防效达到100%。本文对双酰胺类化合物的研究具有重要意义。

［1］Koyanagi T，Morita M. Anthranilamides，Process for the Production Thereof，and Pest Controllers Containing the Same：WO，2005077934［P］. 2005-08-25.

［2］Yamamoto，K，Yoneda T，Kanamori F，et al. Process for Producing an Anthranilamide Compound：WO，2009128408［P］. 2009-10-22.

［3］Koyanagi T，Hisamatsu A. Method for Producing Anthranilamide Compound by Using Novel Pyrazole Compound as Intermediate：WO，2008072743［P］. 2008-06-19.

［4］Koyanagi T，Nakamoto K. Method for Preparing Anthranilamide Compound：WO，2008155990［P］. 2008-12-24.

［5］Koyanagi T，Yamamoto K，Yoneda T，et al. Process for Production of Anthranilamide Compound：WO，2008072745［P］. 2008-06-19.

Synthesis and Insecticidal Activity of Cyclaniliprole

YING Jun-wu，LUO Huan，SONG Yu-quan，LI Bin，YANG Hui-bin*
（State Key Laboratory of the Discovery and Development of Novel Pesticide，Shenyang Sinochem Agrochemicals Research and Development Co.，Ltd.，Shenyang 110021，China）

The synthetic method of cyclaniliprole was introduced in this paper. First，2-amino-3-bromo-5-chloro-N-（1-cyclopropyl-ethyl）benzamide was synthesized using 2-nitrobenzoic acid as starting material，by steps of esterification，reduction，chlorination，bromination，hydrolysis，acylation and condensation. Then，cyclaniliprole was prepared from 2-amino-3-bromo-5-chloro-N-（1-cyclopropyl-ethyl）benzamide and 3-bromo-1-（3-chloro-2-pyridinyl）-1H-pyrazole-5-carbonyl chloride. The structure of the target compound was confirmed by MS and1H NMR. Indoor insecticidal activity test showed that cyclaniliprole had excellent insecticidal activities against diamond back moth and army worm，with the control effects of 88.2%and 100%at the concentration of 10 mg/L.

cyclaniliprole；2-amino-3-bromo-5-chloro-N-（1-cyclopropyl-ethyl）benzamide；synthesis；insecticidal activity

TQ 453.2+99

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2016.02.007

2015-10-14

“十二·五”国家科技支撑计划项目（2011BAE06B01）

英君伍（1984—），男，沈阳市人，硕士。研究方向：新农药创制。E-mail：yingjunwu@sinochem.com

杨辉斌（1981—），男，沈阳市人，硕士。研究方向：新农药创制。E-mail：yanghuibin@sinochem.com

顾林玲）

◆研究与开发◆