杀虫的噁二嗪 【发明领域】
本发明涉及取代的噁二嗪，这一化合物意外地具有合乎需要的杀虫剂、(包括如杀虫剂、杀螨剂)的活性。另一方面，本发明涉及含有这样的化合物的杀虫组合物，以及使用这样的化合物和/组合物控制害虫的方法。
【发明背景】
螨虫和昆虫造成的危害给农业带来了一系列问题。许多品种的田间作物，包括经济作物如大豆、玉米、花生、棉花、苜蓿和烟草，需要防止受到螨虫和/或昆虫的危害。另外，蔬菜如蕃茄、马铃薯、豌豆、甜菜、胡萝卜等，以及水果、坚果、观赏植物和苗床植物如苹果、桃、柑桔、杏仁和葡萄也都需要防止受到这些害虫的危害。
Ismail等，杀虫剂 生物化学生理学47，1-7(1993)描述了某些二氢噁二嗪及其作为杀螨剂的应用。Dekeyser等，J.Econ.Entomol.86(5)：1339-1343(1993)描述了某些二氢噁二嗪及其作为杀虫剂地应用。Dekeyser等，杀虫剂科学38：309-314(1993)描述了某些二氢噁二嗪的设计及合成。Dekeyser等，农业食品化学杂志41：1329-1331(1993)描述了某些二氢噁二嗪的合成及杀螨和杀虫的活性。药物化学杂志，1966，753-758描述了不同的据说对鼠类有抗惊厥剂活性的2-位取代的4H-1，3，4-噁二嗪。美国专利3,420,826涉及某些2，4，6位取代的4H-1，3，4-噁二嗪，据说如镇静剂、抗惊厥剂和杀虫剂一样有效，特别是对线虫、植物和真菌更是如此。美国专利3,420,825涉及生产这样一些化合物的方法。
发明概要
本发明涉及具有下述化学式的化合物及其生理上可接受的盐：式中，Z是
a)
式中x是从0到4的整数，n是从0到5的整数，以及R的定义如下；或者
b)
式中n是从0到5的整数，R定义如下；
R选自于下述基团：氢；C1-C4烷基；C1-C4烷氧基；卤素；硝基；苯基；氰基；苯氧基；苄氧基；苄基；C1-C4二烷基氨基；C1-C4烷硫基；C1-C4卤代烷氧基；或者C1-C4卤代烷基；
R1是除氯代烷基之外的C1-C4卤代烷基，优选是C1-C4氟代烷基，或者一个下式基团：
式中R4是氢、卤素、C1-C4卤代烷基或者是C1-C4卤代烷氧基，优选地是一个下式基团：
式中R4是卤素、C1-C4氟代烷基或者是C1-C4氟代烷氧基，更好的是-Cl，-CF3或者-OCF3；但前提条件是，当x为0时，R1不是C1-C4卤代烷基。
本发明的组合物由(A)一个或多个具有上述化学式I结构的化合物和(B)一种适当的载体组成。这种适当的载体可以实际上是固体或液体。本发明的化合物和组合物具有杀虫剂的活性，特别是抗昆虫和螨虫的活性。
发明详述
本发明的化合物是由下列化学式(III)的肼与1-溴代-2-氟代乙烷在碱存在下进行反应制得的：
式中R具有上述含义，这些碱包括碱金属氢氧化物。优选的碱包括氢氧化钠和氢氧化钾。
本发明的组合物可由本发明的一种或多种化合物与适当的载体如液体或固体载体制得。
适当的液体载体可以包括水、醇、酮、苯酚、甲苯和二甲苯。在这些配方中，可以使用传统工艺中使用的添加剂，例如一种或多种表面活性剂和/或惰性稀释剂，以利于处理和施用所得到的杀虫组合物。
另外，当杀虫化合物在液体载体中使用时，能以液体或喷雾剂形式使用它们，例如在含如丙酮、苯、甲苯或者煤油之类的可混溶的溶液中，或者分散在如水之类的适当的非-溶剂介质中使用。
杀虫组合物还可以含有固体载体，它可呈粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂、糊剂、气溶胶、乳液、乳油和水溶性固体等形式。例如，本发明的杀虫化合物与一种表面活性分散剂一起，与粉化的固体载体混合或吸附在粉化的固体载体例如硅酸盐矿物如云母、滑石、叶蜡石和粘土上时，能以粉剂形式施用，因此得到可湿性的粉剂，它直接施用到待处理的场所。另外，含有与其混合的化合物的粉化的固体载体可以分散在水中，生成以这种形式使用的悬浮液。
这种化合物的颗粒制剂适用于田间处理，还适用于播撒、伴随施肥、掺入土壤和处理种子，还适合用颗粒状或成丸的载体如颗粒状粘土、蛭石、炭或玉米穗芯制备这种化合物的颗粒制剂。这种杀虫剂溶解于溶剂中和喷散在惰性矿物载体上，如硅镁土颗粒(10-100目)，然后蒸发这种溶剂。这样的颗粒组合物可以含有2-25％的杀虫剂，基于载体加杀虫剂计，优选是3-15％。另外，这种杀虫剂还可以加入到聚合物载体中，如聚乙烯、聚丙烯、丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈树脂、聚酰胺、聚(乙酸乙烯酯)等中。当胶囊化时，这种杀虫剂可有利地在长时间内释放，比使用未胶囊化形式的制到可延长其效果。
用到待处理场所的另一种方法是用气溶胶处理，在这种处理时可将这种化合物溶解在气溶胶载体中，这种气溶胶载体在压力下是液体，而在常温(如20℃)常压下则是气体。气溶胶制剂也可以用如下方法制备：首先将这种化合物溶解在低挥发的溶剂中，然后将得到的溶液与高挥发的液体气溶胶载体混合。
对于植物的杀虫处理(这种术语包括植物部分)，本发明的化合物最好以含有表面活性分散剂的水乳液使用，这种分散剂可以是非离子、阳离子或阴离子的。合适的表面活性剂在本领域中是熟知的，包括在U.S.专利2547724(第三和第四栏)中公开的那些表面活性剂。在有或没有有机溶剂的情况下，本发明的化合物都可以与这样一些表面活性分散剂混合，作为浓缩物，在以后加水时得到所要求浓度的该化合物的水悬浮液。
另外，这种化合物可以与本身也具有杀虫活性的载体一起使用，如杀虫剂、杀螨剂、杀真菌剂和杀菌剂。
可以理解，在一定制剂中的杀虫活性化合物的量取决于被杀灭的特定害虫，还取决于使用的化合物特定化学组成和所用化合物的具体制剂、使用这种化合物/制剂的方法和处理场所，因此这种化合物的杀虫有效量可以变化很大。但是一般地，在杀虫有效制剂中作为活性组分的这种化合物的浓度可以是约0.1-95％(重量)。喷撒稀释液可以低到几个ppm，而在相反的极端情况下，可以采用超低容量技术有效地使用全浓的化合物。当植物是处理对象时，当应用于如玉米之类的谷物、烟草、水稻等时，单位面积的浓度可以为约每英亩0.01-50磅，优选的浓度为每英亩约0.1-10磅。
为了杀虫，任何合适的场所都可以喷撒这种化合物，如直接喷散到害虫上，和/或喷撒到这些害虫蚕食或筑巢的植物上。杀虫活性制剂还可以用在害虫存在的土壤或其他介质中。有害的昆虫和螨虫侵害了大量植物，其中包括观赏植物和农作物，通过消耗根和/或叶，从植物中吸取植物必需的汁，分泌毒素，以及经常传播疾病而使植物受到侵害的目的。可以合理地使用本发明的化合物，以达到减少或防止这些侵害。这些化合物的特定的施用方法以及这些化合物的选用和浓度，当然应依据如地理位置、气候、地形、植物耐受性等之类的条件进行改变。在具体的情况下，本技术领域的技术人员通过常规的实验很容易确定合适的化合物、浓度及施用方法。
本发明的化合物作为叶面施用的杀虫剂或杀螨剂是特别有效的。这些化合物对控制如烟草芽虫、如叶螨、锈蜘蛛之类的螨是特别有效的。
下述实施例仅说明本发明的保护范围。本发明并不受下述实施例的限制。
实施例1
2-(4-溴代苯基)-4H-1，3，4，-噁二嗪的制备
在10毫升水中溶解2.9克(0.07摩尔)氢氧化钠的溶液，将它在室温下滴加到6.5克(0.03摩尔)4-溴代苯甲酸肼和4.0克(0.03摩尔)1-溴2-氟乙烷的混合物于25毫升乙醇中的溶液中。得到的溶液回流2.5小时。将这种混合物冷却到室温，用150毫升水稀释，再用乙醚(100毫升)萃取几次。在分离和用无水硫酸镁干燥之后，其溶液经过滤，再在减压下蒸发，得到4.6克的油(产率为63.6％)，这种油采用蒸馏进行纯化。其产物用IR和NMR光谱法表征。
实施例1A
2-(4-溴代苯基)-5，6-二氢-N-[(4-三氟甲基)苯基]-4H-1，3，4，-噁二嗪-4-脲(化合物12)的制备
往溶解于40毫升乙腈中的1克2-(4-溴代苯基)-5，6-二氢-4H-1，3，4，-噁二嗪的溶液中，在搅拌下加2滴三乙基胺，接着加1克异氰酸4-(三氟甲基)苯基酯，然后在室温下搅拌1小时。再在减压下蒸去溶剂，得到的固体用己烷洗涤并空气干燥，得到1.0克2-(4-溴代苯基)-5，6-二氢-N-[(4-三氟甲基)苯基]-4H-1，3，4，-噁二嗪-4-脲，熔点146-148℃(产率50％)。
根据上面的方法制备其它的化合物。这些化合物及其杀螨活性和杀虫活性汇集于表I和表II中。化合物1-12的NMR数据汇集于表III中。
实施例2
制剂的制备
下面的实施例涉及本发明化合物的杀虫应用。在所有这些实施例中，这些化合物的3000ppm备用溶液制备方法如下：将0.3克待实验的化合物溶解在10毫升丙酮中，加入90毫升的蒸馏水和四滴乙氧基化山梨聚糖单月桂酸酯的混合物，或者类似的合适的润湿剂。对下面每个实施例来说，都使用了这种备用溶液并进行了指定的稀释。
所有下面讨论的实验连同对照实验重复多次，这些实验是采用浓度为3000-500ppm的本发明化合物进行处理的，在对照实验中没有采用活性化合物，以便能够计算百分控制率，进行比较。
实施例3
杀螨成虫剂和杀螨卵剂/杀螨幼虫剂试验
处理前一天，将一个“8”字形的树汁斑圈(tree tanglefoot)施加用到两种豇豆主叶片的每一叶片上，两种植物中每一种都在一个钵中。在每种8字形中，离茎较近的环指定做杀螨卵剂/杀螨幼虫剂试验，而离茎较远的环指定做杀螨成虫剂试验。
在处理前一天将几组成虫螨(棉红蜘蛛)转移至杀螨卵剂试验的圈中，让雌虫产下卵直到处理前一小时，这时移走成虫。用由3000ppm的备用溶液稀释至1000ppm的溶液，并喷洒植物。
处理后第一天，将大约25只螨成虫的组移到杀螨成虫试验的圈中。五天后，检查这些圈中的叶上所残留的活的螨虫。根据所检查的植物上的活着的螨虫的数量估算百分控制率。
处理后第九天，检查杀卵剂/杀幼虫剂试验圈中的孵化的卵和存活的幼虫。根据所检查的植物上的卵的孵化和存活幼虫的数量估算百分控制率。当检查对卵的处理效果时，百分控制率是指杀卵剂(O)的效果；当检查对幼虫的处理效果时，百分控制率是指杀幼虫剂(L)的效果。
杀螨成虫剂(MI)的试验结果和杀螨卵剂/杀螨幼虫剂(MIOVL)的试验结果在表I和表II中列出。
实施例4
水稻飞虱叶面试验
将3000ppm的备用溶液稀释到1000ppm。用喷雾器喷洒每种制剂，处理一个钵中装有的约20根Mars水稻品种秧苗。处理后一天，用管状盒罩住这些植物，二十个水稻飞虱成虫美洲稻飞虱转移到每个盒中。转移后五天，计数每个钵中存活的飞虱，然后估算出控制率。
水稻飞虱(RPH)试验结果在表I和表II中列出。
实施例5
烟草芽虫试验
本试验采用3000ppm的备用溶液。对于每种化合物，都移取0.2毫升备用溶液放到5个食用花粉囊的每个花粉囊表面上，使其在这些表面扩散，再空气干燥两小时。然后将二龄幼虫Helicoverpa virescens放到每个细胞中。14天后，测定每个处理后的存活幼虫数，并计算用Abbott公式校正的百分控制率。
烟草芽虫(TB)试验的结果列于表I和表II。
实施例6
烟草芽虫的杀卵剂试验
将0.015克待试验的化合物溶解于2毫升丙酮中，加入13毫升蒸馏水和1滴乙氧基化山梨聚糖单月桂酸酯，制备出1000ppm的溶液。处理前1-2天芽虫已在沙罩上产卵，将沙罩分成几片，每片有40-80个卵。这些片在这种溶液中浸1分钟。5天后，数出孵化和未孵化的卵的数量，测定出校正过的控制率。结果在表I和表II的TBOV栏中列出。
表I化合物号 R X R1 MI MIOVL RPH TB TBOV
1 H - CONHC6H4Cl 0 100(O) 30 0 0
2 4-CH3O - COHNC6H4Cl 0 70(L) 100 40 100
3 2，4-Cl CH2O CONHC6H5 0 70(L) 100 0 56
4 4-CH3S - CONHC5H4Cl 50 100(O) 0 0 100
5 4-Br - CONHC6H4Cl 0 100(O) 50 60 100
6 2，4-CH3 - CONHC6H4Cl 0 100(O) 0 0 100
7 2-Cl - CONHC6H4Cl 0 100(O) 0 0 6
8 4-CF3 - CONHC6H4Cl 0 100(O) 0 100 100
9 2-C6H5CH2O - CONHC6H4Cl 50 70(O) 45 32 48
10 2，4-Cl - CONHC6H4Cl 0 0 100 0 100
表II化合物号 R3 R2 MI MIOVL RPH TB TBOV 11 4-BrC6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 5 12 4-BrC6H4 CONHC6H4-4-OCF3 30 0 0 100 1 13 3-BrC6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 14 4-ClC6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 15 4-OCF3C6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 16 3-Br，4-ClC6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 17 3-NO2C6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 18 2-Cl-5-C5H3N CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 19 3-IC6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 20 4-IC6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 21 3，4-ClC6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0 22 4-NO2C6H4 CONHC6H4-4-OCF3 0 0 0 100 0
表III01 m(2)4.0；m(2)4.5；m(9)7.3-8.1；s(1)9.202 m(2)3.1；s(3)3.7；m(2)4.3；m(8)6.9-7.703 m(2)3.0；m(2)4.2；s(2)4.6；m(7)7.0-7.504 s(3)2.5；s(1)8.8；m(2)3.0；m(2)4.4；m(4)7.1-7.705 m(2)3.1；m(2)4.4；m(8)7.0-7.706 s(3)2.3；s(3)2.4；m(2)3.0；m(2)4.4；m(7)7.0-7.5；
s(1)8.707 m(2)3.0；m(2)4.4；m(8)7.0-7.608 m(2)3.1；m(2)4.4；m(8)7.0-7.809 m(2)3.0；m(2)4.4；s(2)5.0；m(14)7.0-7.510 m(2)4.0；m(2)4.5；m(7)7.1-7.6；s(1)8.511 m(2)3.7-4.0；m(2)4.4-4.7；m(8)7.2-8.2；s(1)9.412 m(2)3.7-4.0；m(2)4.4-4.7；m(8)7.6-8.2；s(1)9.5