二环胺衍生物 本发明涉及新的二环胺，其制备方法，含有其的杀虫组合物，以及使用其消灭和防治有害昆虫的方法。
本发明提供了式(Ⅰ)化合物，或其衍生的酸加成盐，季铵盐或N-氧化物
其中R1为可选择取代的，含有1至3个各自选自氮，氧和硫原子的杂原子的5-元杂环系统，且在环中相邻原子间至少存在一个不饱和基团(双键)，其中如果存在取代基，取代基选自卤原子，烷基，链烯基，链炔基，烷氧基，卤代烷基，卤代链烯基，烷硫基和烷基氨基，上述基团至多含有八碳原子，且其中两个取代基可连接形成一个稠合环；R2代表氢或氰基或选自烷基，芳基，杂芳基，芳烷基，杂芳烷基，链烯基，芳链烯基，链炔基，烷氧基羰基，烷基磺酰基，芳基磺酰基，链烯基氧羰基，芳烷基氧羰基，芳氧基羰基，杂环烷基，氨基甲酰基，二硫代羧基或XR3(其中X代表氧或NR4)的基团，条件是当R2为链烯基，芳链烯基或链炔基时，所述基团不具有直接键连在式(Ⅰ)环氮原子上的不饱和碳原子；R3和R4各自独立的是，氢，烷基，芳基，杂芳基，芳烷基，杂芳烷基，链烯基，芳基链烯基，链炔基，杂环烷基，烷氧基羰基或羧基酰基；烷基部分的R2,R3和R4包含1至15碳原子，且可被选自下组的一或多个取代基可选择取代，下组基团为卤素，氰基，羧基，羧基酰基，氨基甲酰基，烷氧基羰基，烷氧基，亚烷基二氧基，羟基，硝基，氨基，酰氨基，亚氨化物和膦酰基；芳基，杂芳基，芳烷基，杂芳烷基，链烯基，芳基链烯基，链炔基，烷氧基羰基，烷基磺酰基，芳基磺酰基，链烯基氧羰基，芳烷基氧羰基，芳氧基羰基，杂环烷基，氨基甲酰基，二硫代羧基部分的R2,R3和R4包含1至15碳原子，且可被选自下组的一或多个取代基可选择取代，下组基团为卤素，氰基，羧基，羧基酰基，氨基甲酰基，烷氧基羰基，烷氧基，亚烷基二氧基，羟基，硝基，卤代烷基，烷基，氨基，酰氨基，亚氨化物和膦酰基。
应理解到的是，由于R1和CN基团存在外或内的相对位置，式(Ⅰ)的二环胺化合物存在一或多个异构体形式，且本发明包括各种外和内形式及其各种比例的混合物，以及由顺和反取代方式或存在R1或R2的手性中心引起的异构变体。
R1表示的5-元环系统的实例包括基于吡咯，吡唑，咪唑，1,2,3-和1,2,4-三唑，呋喃，噻吩，噁唑，异噁唑，噻唑，异噻唑，1,2,3-和1,3,4-噁二唑，和1,2,3-和1,3,4-噻二唑的基团，及其含有一个双键地部分还原形式，以及含有一个双键的基于氧杂硫杂环戊二烯，间二氧杂环戊烯，和二硫杂环戊二烯环的基团。
当两个在R1上的取代基连接时，形成例如吲哚，苯并呋喃，苯并噁唑，苯并噻吩或苯并咪唑的环系统。
卤素包括氟，氯，溴和碘。
烷基部分优选包含1至6，更优选1-4个碳原子。它们可为直链或支链形式，例如甲基，乙基，正-或异丙基，或正-，仲，异-或叔-丁基。
卤代烷基优选为C1-6卤代烷基，特别是氟烷基(例如三氟甲基，2,2,2-三氟乙基或2,2-二氟乙基)或氯代烷基。对于R2卤代烷基优选为C2-6卤代烷基，其中在α-碳原子上没有卤素(例如2,2,2-三氟乙基或2,2-二氟乙基)。
R1上的链烯基和链炔基取代基优选包含2至6，更优选2至4个碳原子。它们可为直链或支链形式，且如果适合链烯基部分可为(E)-或(Z)-构型。其实例为乙烯基，烯丙基和炔丙基。
芳基包括萘基但优选苯基。
杂芳基包括含有一，二，三或四个选自氧，硫和氮的杂原子的5-和6-元芳环且其可被苯环系统稠和。杂芳基的实例为吡啶基，嘧啶基，吡嗪基，哒嗪基，三嗪基(1,2,3-,1,2,4-和1,3,5-)，呋喃基，噻吩基，吡咯基，吡唑基，咪唑基，三唑基(1,2,3-和1,2,4-)，四唑基，噁唑基，异噁唑基，噻唑基，异噻唑基，噁二唑基，噻二唑基，喹啉基，异喹啉基，噌啉基，喹唑啉基，喹喔啉基，吲哚基，异吲哚基，苯并呋喃基，苯并噻吩基和苯并咪唑啉基。
杂环烷基的杂环部分是含有一或二个选自氧，硫和氮杂原子的环。其实例为哌啶，哌嗪，吡咯烷，四氢呋喃，吗啉，噻烷，吡啶或噻唑。
亚烷二氧基是一个环取代基，且特别是C1-4亚烷二氧基。亚烷二氧基可选择地被卤素取代(特别是氟)，例如为亚甲二氧基(OCH2O)或二氟亚甲基二氧基(OCF2O)。
适合的酸加成盐包括与以下酸形成的盐：无机酸如盐酸，氢溴酸，硫酸，硝酸和磷酸，或有机羧酸如草酸，酒食酸，乳酸，丁酸，苯甲酸，己酸和邻苯二甲酸，或磺酸如甲烷、苯和甲苯磺酸，其它有机羧酸的实例包括卤代羧酸如三氟乙酸。
本发明的一个方面是提供了式(Ⅰ)化合物，或其衍生的酸加成盐，季铵盐或N-氧化物，其中R1为可选择取代的，含有1至3个各自选自氮，氧和硫原子的杂原子的5-元杂环系统，且在环中相邻原子间至少存在一个不饱和基团(双键)，其中如果存在取代基，取代基选自卤原子，烷基(特别是C1-4烷基)，链烯基(特别是C2-4链烯基)，链炔基(特别是C2-4链炔基)，烷氧基(特别是C1-4烷氧基)，卤代烷基(特别是C1-4卤代烷基)，卤代链烯基(特别是C2-4卤代链烯基)，烷硫基(特别是C1-4烷硫基)，和烷基氨基(特别是单-或二-(C1-4烷基)氨基，如单-或二-(C1-3烷基)氨基)，上述基团至多含有八碳原子，且其中两个取代基可连接形成一个稠合环；R2代表氢或氰基或选自烷基(特别是C1-4烷基)，芳基(特别苯基)，杂芳基(特别是吡啶基或嘧啶基)，芳烷基(特别是芳基(C1-4)烷基，如苯基(C1-4)烷基)，杂芳烷基(特别是杂芳(C1-4)烷基，如吡啶基(C1-4)烷基或嘧啶基(C1-4)烷基)，链烯基(特别是C3-4链烯基)，芳链烯基(特别是芳基(C3-4)链烯基，如苯基(C3-4)链烯基)，链炔基(特别是C3-4链炔基)，烷氧基羰基(特别是C1-4烷氧基羰基)，烷基磺酰基(特别是C1-4烷基磺酰基)，芳基磺酰基(特别是苯基磺酰基)，链烯基氧羰基(特别是C3-4链烯氧基羰基)，芳烷基氧羰基(特别是苯基(C1-4)烷氧基羰基)，芳氧基羰基(特别是苯氧基羰基)，杂环烷基(特别是杂环(C1-4)烷基，如哌啶(C1-4)烷基)，氨基甲酰基(H2NCO(O))，二硫代羧基或XR3(其中X代表氧或NR4)的基团，条件是当R2为链烯基，芳链烯基或链炔基时，所述基团不具有直接键连在式(Ⅰ)环氮原子上的不饱和碳原子；R3和R4各自独立的是，氢，烷基(特别是C1-4烷基)，芳基(特别是苯基)，杂芳基(特别是吡啶基或嘧啶基)，芳烷基(特别是芳基(C1-4)烷基，如苯基(C1-4)烷基)，杂芳烷基(特别是杂芳基(C1-4)烷基，如吡啶基(C1-4)烷基或嘧啶基(C1-4)烷基)，链烯基(特别是C2-4链烯基)，芳基链烯基(特别是芳基(C2-4)链烯基，如苯基(C2-4)链烯基)，链炔基(特别是C2-4链炔基)，杂环烷基(特别是杂环基(C1-4)烷基，如哌啶基(C1-4)烷基)，烷氧基羰基(特别是C1-4烷氧基羰基)或羧基酰基(特别是C1-4烷基羰氧基)；烷基部分的R2,R3和R4包含1至15碳原子，且可被选自下组的一或多个取代基可选择取代，下组基团为卤素，氰基，羧基(HOC(O))，羧基酰基(特别是C1-4烷基羰基氧基)，氨基甲酰基(H2NC(O))，烷氧基羰基(特别是C1-4烷氧基羰基)，烷氧基(特别是C1-4烷氧基)，亚烷基二氧基(特别是C1-4亚烷基二氧基)，羟基，硝基，氨基，乙酰氨基(特别是C1-4烷基羰基氨基)，亚氨化物(C1-4烷基[C(O)NHC(O)])和膦酰基(OP(OH)2)；芳基，杂芳基，芳烷基，杂芳烷基，链烯基，芳基链烯基，链炔基，烷氧基羰基，烷基磺酰基，芳基磺酰基，链烯基氧羰基，芳烷基氧羰基，芳氧基羰基，杂环烷基，氨基甲酰基，二硫代羧基部分的R2,R3和R4包含1至15碳原子，且可被选自下组的一或多个取代基可选择取代，下组基团为卤素，氰基，羧基(HOC(O)，羧基酰基(特别是C1-4烷基羰氧基)，氨基甲酰基(H2NC(O))，烷氧基羰基(特别是C1-4烷氧基羰基)，烷氧基(特别是C1-4烷氧基)，亚烷基二氧基(特别是C1-4亚烷二氧基)，羟基，硝基，卤代烷基(特别是C1-4卤代烷基)，烷基(特别是C1-4烷基)，氨基，乙酰氨基(特别是C1-4烷基羰基氨基)，亚氨化物(C1-4烷基[C(O)NHC(O)])和膦酰基(OP(OH)2)。
本发明的另一方面提供了式(Ⅰ)化合物，和其衍生的酸加成盐和季铵盐和N-氧化物，其中R1为可选择取代的，含有1至3个各自选自氮，氧和硫原子的杂原子的5-元杂环系统，且在环中相邻原子间至少存在一个不饱和基团(双键)，其中如果存在取代基，取代基选自卤原子，烷基，链烯基，链炔基，烷氧基，卤代烷基，卤代链烯基，烷硫基和烷基氨基，上述基团至多含有六碳原子；R2代表氢或氰基或选自烷基，芳基，杂芳基，芳烷基，杂芳烷基，链烯基，芳链烯基，链炔基，烷氧基羰基，烷基磺酰基，芳基磺酰基，链烯基氧羰基，芳烷基氧羰基，芳氧基羰基，杂环烷基，氨基甲酰基，二硫代羧基的基团，所述基团含有1至15碳原子，所述基团可被选自下组的一或多个取代基可选择取代，下组基团为卤素，氰基，羧基，羧基酰基，氨基甲酰基，烷氧基羰基，烷氧基，亚烷基二氧基，羟基，硝基，卤代烷基，烷基，氨基，乙酰氨基，亚氨化物和膦酰基。
本发明的另一个方面提供了一种式(Ⅰ)化合物，其中R2为氢，C2-4烷基(被卤素(特别是氟)不在α-碳原子上取代)，C1-4烷基(可选择地被氰基取代)，C3-4链烯基，C3-4卤代链烯基，C3-4链炔基或苯基(C1-4)烷基(其中苯环可选择地被卤素，C1-4烷基，C1-4卤代烷基，C1-4烷氧基，C1-4卤代烷氧基或氰基取代)，条件是当R2是一个未被取代或取代链烯基，或链炔基时，所述基团不具有直接键连在式(Ⅰ)环氮原子上的不饱和碳原子。
本发明的另一个方面提供了式(Ⅰ)化合物，其中R1为吡咯，吡唑，咪唑，1,2,4-三嗪，呋喃，噻吩，噁唑，异噁唑，噻唑或异噻唑，上述基团都可被一或多个卤素，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4卤代烷基，单(C1-4)烷基氨基或二(C1-4)烷基氨基可选择地取代；R2代表氢，C2-4烷基(被卤素(特别是氟)在非α-碳原子上取代)，C1-4烷基(可选择地被氰基取代)，C3-4链烯基，C3-4卤代链烯基，C3-4链炔基或苯基(C1-4)烷基，(其中苯环可选择地被卤素，C1-4烷基，C1-4卤代烷基，C1-4烷氧基，C1-4卤代烷氧基或氰基取代)，条件是，当R2是一个未被取代或取代链烯基，或链炔基时，所述基团不具有直接键连在式(Ⅰ)环氮原子上的不饱和碳原子。
本发明的另一个方面提供了式(Ⅰ)化合物，其中R2为C1-4烷基(可选择地被氰基，CO2(C1-4烷基)或苯基取代(其本身可选择地被卤素，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4卤代烷基或C1-4卤代烷氧基取代))，C2-4卤代烷基(α碳原子未被取代)，C3-4链烯基或C3-4链炔基，条件是当R2是链烯基或链炔基时，所述基团不具有直接键连在式(Ⅰ)环氮原子上的不饱和碳原子。
本发明的更进一步的方面提供了式(Ⅰ)化合物，其中R1是被一或多个卤素，C1-4烷基或C1-4卤代烷基可选择取代的吡咯，噻吩或异噁唑环；和R2是氢，C1-4烷基，C2-4氟烷基(α-碳原子是未被取代的，如FH2CH2C,F2HCH2C或F3CH2C),C3-4链烯基(如烯丙基)或C3-4链炔基(炔丙基)，条件是当R2是未被取代或取代的链烯基，或链炔基时，所述基团不具有直接键连在式(Ⅰ)环氮原子上的不饱和碳原子。
根据本发明具体的式(Ⅰ)化合物包括下述表Ⅰ列出的化合物，其中给出了每个化合物中R1和R2代表的基团，以及其熔点(℃)或表明了化合物的物理状态。
表Ⅰ化合物序号 R1 R2 熔点1 噻吩-3-基 甲基 油2 噻吩-2-基 甲基 油3 2-甲基吡咯-3-基 甲基 4 5-甲基吡咯-2-基 甲基5 5-氯噻吩-3-基 甲基6 噻唑-2-基 2,2-二氟乙基7 5-氯噻唑-2-基 2,2,2-三氟乙基8 5-三氟甲基吡唑-3-基 2,2,2-三氟乙基9 2-甲基噁唑-4-基 烯丙基10 3-甲基异噁唑-5-基 苄基11 1-甲基咪唑基-4-基 3-氯苄基12 1-甲基-1,2,4-三唑-3-基 甲基13 2-氯-1,3,4-噻二唑-3-基 炔丙基14 噻唑啉-2-基 甲基15 5-氯噻唑-2-基 H16 5-氯噻唑-2-基 2,4-二氯苄基17 2-甲基噻唑-4-基 丙基18 3-甲基异噻唑-5-基 4,4-二氟丁-3-烯基19 5-氯噻吩-2-基 H20 5-溴噻吩-3-基 甲基21 4,5-二氯呋喃-2-基 2-氟乙基22 4-乙氧呋喃-2-基 甲基23 2-二甲基氨基噻唑4-基 烯丙基24 3-三氟甲基-异噁唑-3-基 甲基25 5-甲基噻吩-2-基 2,2-二氟乙基26 3-甲氧基-1,2,4-三唑-5-基 4-氟苄基27 3-氟甲基吡唑-4-基 甲基28 异噻唑-4-基 2,2,2-三氟乙基29 5-氯噻唑-2-基 2,2-二氟乙基30 2,5-二氯噻吩-2-基 甲基31 5-溴噻唑-2-基 甲基32 5-溴噻唑-2-基 H33 4,5-二氯噻唑-2-基 甲基34 5-甲氧基噻唑-2-基 甲基35 2-甲基噻唑-4-基 2-氰基乙基36 2-甲基氨基噻唑-4-基 甲基37 1-甲基吡咯-4-基 甲基38 3-甲基异噻唑-5-基 甲基39 3-氯吡咯-4-基 甲基40 1,3-二噻环戊-4-烯-4-基 甲基41 3-甲基异噁唑-5-基 甲基 油42 1-甲基吡咯-2-基 苄基 油43 苯并噁唑-2-基 甲基 油44 2-氯噻唑-5-基 甲基45 2-氯噻唑-5-基 2,2,2-三氟乙基46 2-氯噻唑-5-基 2,2-二氟乙基47 2-氯噻唑-5-基 炔丙基48 2-氯噻唑-5-基 烯丙基49 2-氯噻唑-5-基 H50 3-氯异噻唑-5-基 甲基51 3-氯异噻唑-5-基 2,2,2-三氟乙基52 3-氯异噻唑-5-基 2,2-二氟乙基53 3-氯异噻唑-5-基 炔丙基54 3-氯异噻唑-5-基 烯丙基55 3-氯异噻唑-5-基 H56 3-甲基异噻唑-5-基 甲基57 3-甲基异噻唑-5-基 2,2,2-三氟乙基58 3-甲基异噻唑-5-基 2,2-二氟乙基59 3-甲基异噻唑-5-基 炔丙基60 3-甲基异噻唑-5-基 烯丙基61 3-甲基异噻唑-5-基 H62 2-甲基异噻唑-5-基 甲基63 2-甲基异噻唑-5-基 2,2,2-三氟乙基64 2-甲基异噻唑-5-基 2,2-二氟乙基65 2-甲基异噻唑-5-基 炔丙基66 2-甲基异噻唑-5-基 烯丙基67 2-甲基异噻唑-5-基 H
式(Ⅰ)化合物的制备可采用一或多种下述的合成技术，并在实施例中进一步例示。
式(Ⅰ)化合物可通过式(Ⅱ)化合物制备，即在化合物R2L存在下，用适合的碱处理式(Ⅱ)化合物，其中L为适合的离去基团如卤素，三氟化物(triflate)，甲磺酰基，适合的碱如碳酸钾。
或者，式(Ⅰ)化合物可通过在适合的还原剂如甲酸存在下，用醛(R5CHO；其中R5CH2=R2)还原氨化式(Ⅱ)化合物而制备。
式(Ⅱ)化合物可通过式(Ⅲ)化合物的脱甲基化制备，例如，用氯甲酸酯(如氯甲酸乙烯酯)处理式(Ⅲ)化合物生成氨基甲酸酯，随后将形成的产品进行酸水解。
式(Ⅲ)化合物的制备可通过用适合的碱如二异丙基氨化锂(LDA)处理3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(Ⅳ)，并用卤化物R1Hal，其中Hal为卤原子，与形成的产物反应而制备。
3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(Ⅳ)可通过在适合的碱，如乙醇钾，存在下用对甲苯磺酰甲基异氰化物处理托品酮(Ⅴ)而制备。或者，3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(Ⅳ)可通过用亚硫酰氯处理托品(ⅩⅢ)，得到3-氯-8-甲基--8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(Ⅻ)，并如J.Am.Chem.Soc.,(1958)80,4677所述。使(Ⅻ)与氰化物反应而制备。
式(Ⅰ)化合物的制备可通过用适合的碱如二异丙基氨化锂(LDA)处理式(Ⅵ)化合物，并用卤化物R1Hal，其中Hal为卤原子，与形成的产物反应而制备。
式(Ⅵ)化合物可通过在卤化物R2L’存在下，用适合的碱处理3-氰基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(Ⅶ)而制备，其中适合的碱如碳酸钾，L’为适合的离去基团(特别是卤素)。
3-氰基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(Ⅶ)的制备可通过3-氰基-8-甲基--8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(Ⅳ)的脱甲基化，例如用氯甲酸酯(如氯甲酸乙烯酯)处理式(Ⅳ)化合物生成氨基甲酸酯，随后将形成的产品进行酸水解。
另一种选择是，式(Ⅵ)化合物可通过在适合碱，如乙醇钾存在下用甲磺酰甲基异氰化物处理式(Ⅷ)化合物而制备。
式(Ⅷ)化合物可通过Robinson托品酮合成方法而制备，例如参见J.Chem.Soc.,(1917)111,762。另一种选择是，式(Ⅷ)化合物可通过环庚-2,6-二烯酮(Ⅺ)与胺，R2NH2，反应而制备，例如Tetrahedron,(1973)155,Bull.Chem.Chem.Soc.Jpn.,(1971)44,1708或J.Org.Chem.,(1971)36,1718中所述。
或者，式(Ⅰ)化合物可通过在适合碱，例如氢化钠存在下用式(Ⅹ)乙腈处理式(Ⅸ)化合物而制备。相似的方法描述于J.Med.Chem.,(1975)18,496中。
本发明进一步的方面提供了本文中所述的式(Ⅰ)化合物，和式(Ⅱ)和(Ⅲ)中间体的制备方法。
本发明进一步的方面提供了一种防治有害昆虫的方法，即在其生长地，通过向生长地或有害昆虫施用杀昆虫有效量的含有式(Ⅰ)化合物或其衍生的酸加成盐，季铵盐或N-氧化物的杀虫组合物消灭有害昆虫。
式(Ⅰ)化合物可用于杀灭和防治有害昆虫的侵染，有害昆虫如鳞翅目，双翅目，同翅目和鞘翅目(包括条叶甲(Diabrotica)，即玉米根叶甲)以及其它的有害无脊椎动物，例如蜱螨类。应用本发明化合物可消灭和防治的有害昆虫和螨类包括与农业(该术语包括粮食和纤维产品作物的种植)，园艺和畜牧，林业，植物来源的储藏产品，如果实，谷物和木材有关的害虫，以及与传播人和动物疾病有关的害虫。式(Ⅰ)化合物可防治的有害昆虫和螨类的实例包括：桃蚜(Myzuspersicae)，棉蚜(Aphis gossypii)，豆蚜(Aphis fabea)，埃及伊蚊(Aedes aegypti)，按蚊(Anopheles spp.)，库蚊(Cules spp.)，棉带纹红蝽(Dysdercus fasciatus)，家蝇(Musca domestica)，大菜粉蝶(Pieris brassicae)，小菜蛾(Plutella xylostella)，蜡根猿叶甲(Phaedon cochleariae)，圆红蚧(Aonidiella spp.)，粉虱(Trialeurodes spp.)，棉粉虱(Bemisia tabaci)，德国小蠊(Blettella germanica)，美洲大蠊(Periplaneta americana)，东方蜚蠊(Blatta orientalis)，粘虫(Spodoptera littorlis)，美洲菸夜蛾(Heliothis virescens)，蝗虫(Chortiocetes terminifera)，叶甲(Diabrotica spp.)，地老虎(Agrotis spp.)，玉米禾螟(Chilopartellus)，稻褐飞虱(Nilaparvata lugens)，黑尾叶蝉(Nephotettixcincticeps)，苹果红蜘蛛(Panonychus ulmi)，桔全爪螨(Panonychuscitri)，棉花红蜘蛛(Tetranychus urticae)，朱砂叶螨(Tetranycchuscinnabarinus)，桔锈螨(Phyllcoptruta oleivora)，侧多食趺线螨(Polyphagotarsonemus latus)和短须螨(Brevipalpus spp.)。进一步的实例包括对公众和动物健康有害的昆虫。
为了将式(Ⅰ)化合物施用到线虫，昆虫或螨类的生长地，或受线虫，昆虫或螨侵害敏感的植物，通常将本化合物配制成组合物，组合物中除了包括式(Ⅰ)化合物外，还包括适合的惰性稀释剂或载体，和可选择地表面活性剂。组合物防治有害线虫的施用量为每公顷0.01至10kg的活性成分，优选每公顷0.1至6kg的活性成分。
由此，本发明的另一个方面提供了杀昆虫，杀螨或杀线虫组合物，其中包含杀虫，杀螨或杀线虫有效量的式(Ⅰ)化合物和适合的载体或稀释剂。
本组合物可以粉剂，可湿性粉剂，粒剂(缓慢或快速释放)，浓乳剂或浓悬浮剂，液剂，乳剂，种子包衣剂，雾/或烟剂或控制释放组合物，如微胶囊粒剂或悬浮剂的形式施用于土壤，植物或种子，有害动物的生长地，或有害动物的栖息地。
粉剂是通过将活性成分与一或多种精细粉碎的固体载体和/或稀释剂混合而配制，固体载体和/或稀释剂，例如天然粘土，高岭土，叶腊石，膨润土，氧化铝，蒙脱土，白色硅藻土，白垩，硅藻土，磷酸钙，碳酸钙和碳酸镁，硫，石灰，粉状物，滑石和其它有机或无机固体载体。
颗粒剂的配制可通过将活性成分吸收于多孔的颗粒材料，例如浮石，硅镁土，漂白土，白色硅藻土，硅藻土，磨碎的玉米穗芯等中，也可加入到硬壳材料，例如砂，硅酸盐，碳酸盐，硫酸盐，磷酸盐等中。通常用于帮助活性成分浸渍，粘合或包覆固体载体的试剂包括脂肪族和芳香族石油溶剂，醇类，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇，醚，酮，酯，糊精，糖和植物油。其它添加剂还包括，如乳化剂，湿润剂或分散剂。
还可使用微胶囊制剂(微胶囊悬浮剂CS)或其它控制释放制剂，特别是用于一段时间的缓慢释放，和种子处理。
或者，组合物可为用于滴灌、灌溉添加剂或喷雾的液体形式的制剂，上述制剂通常为在一或多种已知湿润剂，分散剂或乳化剂(表面活性剂)存在下的活性成分的水分散液或乳液。以水分散液或乳液形式使用的组合物通常以包含高比例活性成分的浓乳油(EC)或浓悬浮剂(SC)形式提供。浓乳油是一种均相的液体组合物，通常含有溶于基本上不挥发有机溶剂中的活性成分。浓悬浮剂是一种固体活性成分在水中的细颗粒分散液。在使用时，用水稀释浓缩物并喷雾施用到被处理的地域。
对乳油适合的液体溶剂包括丙酮，甲基异丁基酮，环己酮，二甲苯，甲苯，氯苯，烷属烃，煤油，白油，醇类，(例如丁醇)，甲基萘，三甲基苯，三氯乙烯，N-甲基-2-吡咯烷酮和四氢糠醇(THFA)。
湿润剂，分散剂和乳化剂可以是阳离子，阴离子或非离子型。适合的阳离子型试剂例如包括：季铵盐化合物，例如溴化十六烷基三甲基铵。适合的阴离子型试剂例如包括：皂类，脂肪族单酯硫酸盐，例如十二烷基硫酸钠，芳香族化合物磺酸盐，例如十二烷基苯磺酸钠，木质素磺酸或丁基萘磺酸钠、钙或铵盐，和二异丙基-和三异丙基萘磺酸钠盐的混合物。适合的非离子型试剂例如包括：环氧乙烷和脂肪醇的缩合产物，脂肪醇如油基醇或十六烷基醇，或环氧乙烷与烷基酚的缩合产物，烷基酚如辛基酚，壬基酚和辛基甲苯。其它的非离子试剂是从长链脂肪酸衍生的半酯和己糖醇苷，所述半酯与环氧乙烷的缩合产物，和卵磷脂。
上述浓缩物通常需要耐受长期储藏，且在储藏后能够用水稀释形成在足够长的时间内保持均匀的水剂，保证其可用常规的喷雾设备使用。浓缩物可含有10-85％重量的活性成分。当稀释形成水剂时，根据使用目的，水剂中可含有不同量的活性成分。
式(Ⅰ)化合物还可配制成用于种子处理的粉剂(干种子处理剂DS或水分散粉剂WS)或液剂(胶悬剂FS，种子处理液剂LS，或微胶囊悬浮剂CS)。
在应用本组合物时，可采用施用杀虫组合物的各种已知方法，例如喷粉，喷雾或颗粒剂混合，将组合物施用到有害昆虫，有害昆虫生长地，有害昆虫栖居地，或受有害昆虫侵染的生长植物上。
式(Ⅰ)化合物可以是组合物的主要活性成分或当适合时，它可与一或多种附加的活性成分混合，其它活性成分如杀虫剂，增效剂，除草剂，杀真菌剂或植物生长调节剂。包括在与式(Ⅰ)化合物混合物中的适合的附加活性成分可以是扩大本发明组合物活性谱或增加在有害昆虫生长地持效性的化合物。它们可使式(Ⅰ)化合物的活性增效或补充，例如通过增加作用速度或克服趋避性。另外，这种类型的多成分混合物可以帮助克服或预防对一种活性成分抗性的发展。根据想要的混合物的用途和所需的补充作用的类型选择具体的附加活性成分。适合的杀虫剂的实例包括下述：
a)除虫菊酯如二氯苯醚菊酯，顺式氰戊菊酯，溴氰菊酯，三氟氯氰菊酯特别是λ-三氟氯氰菊酯，联苯菊酯，甲氰菊酯，氟氯氰菊酯，七氟菊酯，对鱼安全除虫菊酯例如多来宝，天然除虫菊酯，胺菊酯，反丙烯菊酯，五氟苯菊酯，炔酮菊酯和5-苄基-3-呋喃基甲基-(E)-(1R,3S)-2,2-二甲基-3-(2-氧杂硫杂环戊-3-基烯甲基)环丙烷羧酸酯；
b)有机磷酸酯如溴丙磷，乙丙硫磷，甲基对硫磷，谷硫磷，甲基一0五九，庚虫磷，甲基乙拌磷，克线磷，久效磷，溴丙磷，三唑磷，甲胺磷，乐果，磷胺，马拉硫磷，毒死蜱，伏杀硫磷，特丁磷，线虫磷，地虫磷，甲拌磷，辛硫磷，甲基虫螨磷，乙基虫螨磷，杀螟硫磷或二嗪农；
c)氨基甲酸酯(包括芳基氨基甲酸酯)如抗蚜威，除线磷，呋喃丹，呋线磷，苯虫威，涕灭威，thiofurox，丁硫克百威，噁虫威，仲丁威，残杀威或甲氨叉威；
d)苯甲酰脲如杀虫隆，或定虫隆；
e)有机锡化合物如三环锡，杀螨锡，唑环锡；
f)大环内酯如齐墩螨素(avermectins或milbemycins)，例如abamectin,ivermectin，和milbemycin；
g)荷尔蒙和信息素；
h)有机氯化合物六氯苯，DDT，氯丹或狄氏剂；
i)脒类，如杀虫脒或虫螨脒；
j)熏蒸剂；
k)咪蚜胺；
l)spinosad。
如果需要特殊用途的组合物，除了上述例示的主要化学类别的杀虫剂外，在混合物中还可使用具有特定用途的其它杀虫剂。例如对特定作物的选择性杀虫剂也可使用，例如在水稻上使用防治钻心虫的特定的杀虫剂如杀螟丹或噻嗪酮。可选择的用于特定昆虫种类/靶标的杀虫剂例如杀卵-幼虫剂如chlofentezine，氟螨隆，噻螨酮和三氯杀螨砜，motilicides如三氯杀螨醇或克螨特，杀螨剂如溴螨酯，乙酯杀螨醇，或生长调节剂如伏蚁腙，灭蝇胺，蒙五一五，定虫隆和氟脲杀也可被包括在组合物中。
用于组合物中适合的增效剂的实例包括胡椒基丁醚，增效散，safroxan和十二烷基咪唑。
在组合物包括的适合除草剂，杀真菌剂和植物生长调节剂将依赖于防治的靶标和所需的效果。
组合物中包括的水稻选择性除草剂的实例可以是敌稗，用于棉花的植物生长调节剂的实例是″比克″，用于水稻的杀真菌剂的实例包括灭菌素如灭菌素-S。在组合物中式(Ⅰ)化合物与其它活性成分的比例将依赖于多种因素包括靶标类型，对混合物所需的效果等。可是通常，组合物的附加的活性成分将以其通常的使用剂量使用，如果出现增效可采用较低的剂量。
下述实施例例示了本发明。实施例1-5例示了一些式(Ⅰ)化合物的制备。实施例6-13例示了根据本发明适合式(Ⅰ)化合物施用的组合物。下述用其注册商标表示的成分具有下表中的组分。 注册商标 组合物 Synperonic NP8} Synperonic NPl3} Synperonic OP10} 壬基酚-环氧乙烷缩合物 Aromasol H 烷基苯溶剂 Solvesso 200 惰性有机稀释剂 Keltrol 多糖
在实施例中表示了选定NMR数据。对于NMR数据，未尝试列出每个吸收峰。在实施例中使用了下述缩写： ppm=百万分比 m=多峰
s=单峰 brs=宽峰
dd=双双峰
实施例1
本实施例例示了3-(噻吩-3-基)-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(表Ⅰ的1号化合物)的制备。
在0℃，氮气氛下将氢化钠(0.367g的50％油分散液)按份滴加入内消旋-2,5-双(氯甲基)-1-苄基吡咯烷[通过用2M氢氧化钠溶液和盐水冲洗内消旋-2,5-双(氯甲基)-1-苄基吡咯烷氢氯化物(1.0g)的二氯甲烷溶液，干燥(MgSO4)并在减压下蒸发而制备]与3-(氰基甲基)噻吩(0.46ml)的N,N-二甲基甲酰胺(15ml)搅拌混合物中。4小时后，使混合物热至室温并静置过夜。然后将混合物冷至0℃，滴加入水并用乙酸乙酯(x3)提取所得混合物。用水(x4)和盐水冲洗合并的提取物，干燥(MgSO4)并在减压下蒸发。色谱分离[SiO2，己烷∶叔丁基甲基醚(100∶0)至(90∶10)]得到3-(噻吩-3-基)-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.40g)。
1H NMR(270MHz)在CDCl3中：δ7.5-7.1(8H，两种异构体，m),3.54和3.57(2H，两种异构体，2xs),3.31(2H，两种异构体，m),2.78(2H，一个异构体，dd),2.4-2.0(4H一个异构体和6H其它异构体，m)和1.41和1.28(2H，两种异构体，m)ppm。
实施例2
本实施例例示了3-(噻吩-2-基)-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(表Ⅰ的2号化合物)的制备。
在0℃，氮气氛下将氢化钠(0.367g的50％油分散液)按份滴加入内消旋-2,5-双(氯甲基)-1-苄基吡咯烷[通过用2M氢氧化钠溶液和盐水冲洗内消旋-2,5-双(氯甲基)-1-苄基吡咯烷氢氯化物(1.0g)的二氯甲烷溶液，干燥(MgSO4)并在减压下蒸发而制备]与2-(氰基甲基)噻吩(0.46ml)的N,N-二甲基甲酰胺(15ml)搅拌混合物中。4小时后，使混合物热至室温并静置过夜。然后将混合物冷至0℃，滴加入水并用乙酸乙酯(x3)提取所得混合物。用水(x4)和盐水冲洗合并的提取物，干燥(MgSO4)并在减压下蒸发。色谱分离[SiO2，己烷∶叔丁基甲基醚(100∶0)至(90∶10)]得到3-(噻吩-2-基)-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.425g)。
1H NMR(270MHz)在CDCl3中：δ7.5-7.2(6H一种异构体和7H其它的异构体，m),7.13(1H一种异构体，m),7.05-6.95(1H，两种异构体，m),3.59和3.54(2H，两种异构体，2xs),3.31(2H，两种异构体，m),2.81(2H，一种异构体，dd),2.4-1.95(6H，两种异构体)和1.50(2H，一种异构体，dd)ppm。
实施例3
本实施例例示了外-3-(3-甲基异噁唑-5-基)-内-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(表Ⅰ的41号化合物)的制备
在0℃，氮气氛下将叔丁醇钾(22.4g)按份滴加入托品酮(11.58g)和甲苯磺酰基甲基异氰化物(21.2g)的二乙氧基乙烷(240ml)和乙醇(8ml)的搅拌混合物中，滴加速度为保持0℃至10℃。然后使混合物热至室温，再搅拌4小时。放置在室温下3天后，过滤混合物，用二甲氧基乙烷冲洗固体剩余物。减压下蒸发滤液并色谱分离[SiO2；二氯甲烷∶甲醇(90∶10)]得到外-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(9.1g)。
在-70℃用5分钟将外-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.50g)的四氢呋喃溶液(5ml)滴入二异丙基氨化锂的搅拌溶液中[通过将正丁基锂(8.33ml的1.6M己烷溶液)在-70℃氮气条件下加入二异丙基胺(1.346g)的四氢呋喃(20ml)溶液中并在-40℃下搅拌30分钟而制备]。1.5小时后，缓慢加入1,1-二氯乙烷(1.29g)的四氢呋喃(5ml)溶液。15分钟后使混合物热至室温然后搅拌5小时。加入(1ml)水然后加入(150ml)乙酸乙酯。干燥混合物(MgSO4)，减压下蒸发并用色谱分离[SiO2；二氯甲烷∶甲醇(90∶1 0)]得到外-3-(1-氯乙烯基)-内-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.41g)。
在室温下将叔丁醇钾(0.95g)加入外-3-(1-氯乙烯基)-内-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.90g)的四氢呋喃(20ml)搅拌溶液中。4小时后将混合物在减压条件下蒸发，且剩余物用中性的氧化铝吸收，然后用乙酸乙酯冲洗得到外-3-乙炔基-内-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.50g)。
在室温下将硝基乙烷(0.203g)和三乙胺(0.045g)的甲苯(5ml)溶液缓慢加入外-3-乙炔基-内-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.40g)和苯基异氰酸酯(0.61g)的甲苯溶液(10ml)中。将混合物加热至100℃2小时，然后使之冷却至室温并过滤。在减压条件下蒸发滤液并色谱分离[SiO2；二氯甲烷∶甲醇(92.5∶7.5)]得到外-3-(3-甲基异噁唑-5-基)-内-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.125g)
1H NMR(270MHz)在CDCl3中：δ6.12(1H,s),3.30(2H,m),2.34(3H,s),2.28(3H,s)和2.45-2.10(8H,m)ppm。
实施例4
本实施例例示了3-(1-甲基吡咯-2-基)-3-氰基-8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(表Ⅰ的42号化合物)的制备
将内消旋-2,5-双(氯甲基)-1-苄基吡咯烷盐酸盐(1.0g)溶于二氯甲烷中，混合物用2M氢氧化钠溶液冲洗。分离水层，用二氯甲烷提取，合并有机相并用盐水冲洗，干燥(MgSO4)并在减压下蒸发。将剩余物溶于N,N-二甲基甲酰胺(15ml)中并使溶液冷却至0℃。加入2-氰基甲基-1-甲基吡咯(0.49g)，接着按份加入氢化钠(0.734g的50％油分散液)。在0℃下5小时后，使混合物热至室温并静置过夜。然后使混合物冷至0℃，小心地滴加入水并用乙酸乙酯提取混合物(x3)。合并的提取物用水(x4)和盐水冲洗，干燥(MgSO4)，减压下蒸发并色谱分离[SiO2；己烷∶叔丁基甲基醚(100∶1)至(80∶20)]得到3-(1-甲基吡咯-2-基)-3-氰基-8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.098g)的1∶1外和内异构体的混合物。
1H NMR(270MHz)在CDCl3中：δ7.51(1H，两种异构体，m),7.4-7.2(4H，两种异体，m),6.59(1H，两种异构体，m),6.04(2H，两种异构体，m),3.89和3.88(3H，两种异构体，2xs),3.54(2H，两种异构体，brs),3.33(2H，两种异构体，m),2.89(2H，一种异构体，dd),2.4-1.9(6H，两种异构体，m)和1.49(2H，一种异构体，dd)ppm。
实施例5
本实施例例示了外-3-(苯并噁唑-2-基)-内-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(表Ⅰ的43号化合物)的制备。
在室温下，将双(三甲基甲硅烷基)氨化锂(6.5ml的1M四氢呋喃溶液)滴加到外-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.5g)和2-氯苯并噁唑(0.516g)的四氢呋喃(5ml)搅拌溶液中。3小时后加入水，且混合物用乙酸乙酯(x3)提取。合并的有机相用水和盐水冲洗，干燥(MgSO4)并在减压下蒸发得到外-3-(苯并噁唑-2-基)-内-3-氰基-8-甲基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.78g)m.p.143-147℃。
1H NMR(270MHz)在CDCl3中：δ7.72(1H,m),7.54(1H,m),7.38(2H,m),3.39(2H,m),2.66
(2H,dd),2.38(3H,s)和2.45-2.3(6H,m)ppm。
实施例6
本实施例例示了一种浓乳油组合物，它容易用水稀释转化成适于喷雾目的的液体制剂。本乳油的组成如下：
％重量
化合物1 25.5
SYNPERONIC NP 13 2.5
十二烷基苯磺酸钙 2.5
AROMASOL H 70
实施例7
本实施例例示了一种可湿性粉剂组合物，它容易用水稀释转化成适于喷雾目的的液体制剂。本可湿性粉剂的组成如下：
％重量
化合物13 25.0
氧化硅 25.0
木质素磺酸钠 5.0
十二烷基硫酸钠 2.0
高岭土 43.0
实施例8
本实施例例示了一种粉剂，它可被直接施用到植物或其它表面，它包含1％重量的化合物25和99％重量的滑石。
实施例9
本实施例例示了一种与烷属烃混合后适于用超低容量技术使用的浓缩液体制剂。
％重量
化合物29 90.0
SOLVESSO 200 10.0
实施例10
本实施例例示了一种浓悬浮液胶囊剂，它容易用水稀释转化成适于液体喷雾施用的制剂。
％重量
化合物43 10.0
烷基苯溶剂(例如AROMASOL H) 5.0
甲苯二异氰酸酯 3.0
亚乙基二胺 2.0
聚乙烯醇 2.0
膨润土 1.5
多糖(例如KELTROL) 0.1
水 76.4
实施例11
一种现用颗粒剂。
％重量
化合物4 0.5
SOLVESSO 200 0.2
壬基酚乙氧化物(例如Syperonic NP8) 0.1
碳酸钙颗粒(0.3-0.7mm) 99.2
实施例12
一种胶悬剂：
％重量
化合物8 5.0
高岭土 15.0
木质素磺酸钠 3.0
壬基酚乙氧化物(例如Syperonic NP8) 1.5
聚乙烯醇 10.0
膨润土 2.0
多糖(例如Keltrol) 0.1
杀细菌剂(例如Proxel；注册商标Proxel) 0.1
水 63.3
实施例13
本实施例例示了一种水分散颗粒剂。
％重量
化合物20 5
氧化硅 5
木质素硫酸钠 10
二辛基磺化琥珀酸钠 5
乙酸钠 10
蒙脱土粉 65
实施例14
本实施例例示了式(Ⅰ)化合物的杀虫活性。使用了许多种害虫测定式(Ⅰ)化合物的活性。除非另外指明，用含有500ppm(重量)化合物的液体组合物处理害虫。组合物的制备是将化合物溶于丙酮和乙醇(50∶50)的混合物中，用含有0.05％重量的湿润剂的水稀释溶液，直到液体组合物中含有所需浓度的化合物，湿润剂购买的“SYNPERONIC NP8”牌号。“SYNPERONIC”是注册商标。
对各种害虫采用的试验方法基本上是相同的，其包括将一定数量害虫维持于通常为底物，宿主植物或害虫取食的食物的介质上，和用组合物处理介质和害虫之一或两者。然后在一段时间后，通常是处理后二至五天，评价害虫的死亡率。
以下列出了对桃蚜的试验结果。结果用死亡率等级A,B或C表示，其中C表示死亡率小于40％,B表示死亡率40-79％和A表示死亡率80-100％；“-”表示未用该化合物作试验或未获得有意义的结果。在试验中先用蚜虫侵染白菜叶，然后用供试组合物喷雾侵染叶片，3天后评价死亡率。化合物1的死亡率等级是A。
说明书中的化学结构式