5-N,N-二甲氨基-2-硫酮-1,3-二噻烷及合成方法 技术领域:本发明是一种新化合物,特别涉及对粘虫、蚊虫、蚜虫等害虫有很好杀灭作用,还对黄瓜炭疽病菌、芦荟茎枯病菌等有抑制作用的一种农用杀虫剂或杀菌剂。
背景技术:本发明以沙蚕毒为先导化合物,对其结构修饰形成的新衍生物,从1934年到今的美国化学文摘中仅有与此类似的沙蚕毒衍生物——5-N,N-二甲氨基-1,2,3-三噻烷,此化合物在C、A中的登录号为:31895-21-3,1978年由瑞士山都市巴塞尔有限公司将它的草酸盐商品化,以易卫杀(Evisect)为商品名,这种杀虫剂目前在国际上广泛出售。本发明的化学结构与其不同,是一种新化合物。
发明内容:本发明的目的之一是以沙蚕毒为先导化合物,对其结构修饰从而合成新衍生物。
本发明目的之二是合成一种新的高效低毒的农药。本发明以沙蚕毒为先导化合物,对其结构修饰合成化合物名5-N,N-二甲氨基-2-硫酮-1,3-二噻烷,其结构式为:
本发明合成路线分三步进行。
1.中间体丙烯黄原酸盐合成
在碱性溶液中,在低温条件下加入丙烯醇,反应15分钟后,滴加CS2,保温反应直至反应完全。
2.中间体3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷合成,3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷,是杀虫双生产的中间体,生产工艺成熟,在优化条件下,由二甲胺与氯丙烯反应后用HCl成盐保护,通入Cl2气,最后得3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷盐酸盐,产物加入NaoH中和而得3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷。
3. 5-N,N-二甲氨基-2-硫酮-1,3-二噻烷的合成:将上面中间体丙烯黄原酸钾与中间体3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷反应,产物用苯萃取,用无水硫酸镁干燥,蒸去溶剂、即得产物。
CH2=CH-CH2OCSK+(CH3)2NCH2CH(Cl)CH2(Cl)
反应条件:PH7~8,温度10~70℃,反应时间2~6小时。根据文献资料(CH3)2NCH2CH(Cl)CH2(Cl)在反应中,应有以下反应中间过程。
因此在(CH3)2NCH2CH(Cl)CH2(Cl)与丙烯黄原酸钾的反应中,会出现(I)(II)两种异构体,且以(II)为主。因此在反应中主要生成由(II)与黄原酸盐反应产生的反应产物5-N,N-二甲氨基-2-硫酮-1,3-二噻烷
主产物
同时也生成由(I)反应产生的异构体5-N,N-二甲氨基-2-硫酮-1,3-二硫杂环戊烷。
次产物
下面以实施例具体说明5-N,N-二甲氨基-2-硫酮-1,3-二噻烷的合成过程。
(1).中间体丙烯黄原酸盐合成
丙烯醇 丙烯黄原酸钾
根据上述反应式,称取6.27克(0.11mol)KOH于250ml三口瓶中,加水10ml,搅拌使KOH溶解,向瓶中加入5.8克(0.1mol)烯丙醇,在5℃左右反应15分钟,滴加8.6g(0.1mol)CS2,保温反应2小时,溶液由澄清转为黄色混浊,最后变为橙黄色透明液体。
(2).中间体3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷合成
此中间体是农药杀虫双生产中的中间体可利用有关资料在优化条件下,由二甲胺与氯丙烯反应后用HCl成盐保护,通入Cl2气,最后得3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷盐酸盐,产物加入NaoH中和,使3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷游离,用分液漏斗分离出黄色油状液体,(现有技术,请看参考《农药制造技术》45~47页,科学技术文献出版社出版)。
(3).将7.8g(0.05mol)3-N,N-二甲氨基-1,2-二氯丙烷加入前面已制备好的中间体丙烯黄原酸钾溶液(0.1mol)中,在PH7,温度50℃~60℃摩尔比1∶2条件反应6小时,产物为油状物,用苯萃取,用无水MgSO4干燥,蒸去溶剂即得产物。收率大于50~60%。反应式于下:
本发明合成产品5-N,N-二甲氨基-2-硫酮-1,3-二噻烷,为黄色结晶,m.p105~106℃,经X-四圆衍射红外,紫外,质谱,核磁共振等方法进行了结构鉴定,其相关结构数据如下:
UV (nm) IR (ccm-1) MS(m/e) NMR(ppm) 1H 13C 340 450 2973 2887 2829 2779 1445 1318 1262 1037 1000 939 873 694 194(m+1) 193 149 102 84 71(100%) 56 42 2.355(s.6H) 36.305 3.263(m.1H) 41.917 3.407(d,4H) 56.324
本发明合成产品对小菜娥、粘虫、蚊子、蚜虫等害虫有良好的杀虫活性,并兼有对黄瓜炭疽病菌、芦笋茎枯病菌、梨黑斑病菌等病菌有抑制作用。
本发明合成产品对小鼠经口急性毒性试验,LD50为:雌鼠430mg/kg,雄鼠430mg/kg,属中性药物。