專利名稱：β－三氟甲基烯醇磷酸酯、合成方法及用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種有機(jī)殺蟲劑，進(jìn)一步說是一種β-三氟甲基烯醇磷酸酯、合成方法及用途。
背景技術(shù)：
烯醇磷酸酯類化合物作為農(nóng)藥的研究在二戰(zhàn)時(shí)即已開始，早在1947年，Schrader首次發(fā)現(xiàn)兩個(gè)烯醇磷酸酯化合物有很高的殺蟲活性，到目前為止，許多此類化合物已作過農(nóng)藥篩選，最近烯醇磷酸酯作為磷酸酯酶抑制劑方面也顯示了良好的活性(S.-B.Hong，L.S.Mullins，H.Shim，F(xiàn).M.Raushal，Biochemistry，1997，36，9022)。
由于CF3的范德華半徑僅為2.7A(CH3，2.0A；CCl3，3.5A)，其體積僅為CH3體積的2.5倍，而其電負(fù)性與氧原子相當(dāng)；同時(shí)，CF3基團(tuán)是所有基團(tuán)中親酯性最強(qiáng)的基團(tuán)。以上特點(diǎn)決定了CF3的引入對(duì)分子生物活性的可能變化具有十分現(xiàn)實(shí)的重要意義，事實(shí)上已有許多含CF3基團(tuán)的有機(jī)化合物被證明具有顯著的生理活性((J.T.Welh，Tetrahedron，1987，43，3 123)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種β-三氟甲基烯醇磷酸酯。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述β-三氟甲基烯醇磷酸酯合成方法。
本發(fā)明的目的還提供一種上述β-三氟甲基烯醇磷酸酯殺蟲劑的用途。
本發(fā)明的β-三氟甲基烯醇磷酸酯結(jié)構(gòu)式如下 ，其中R＝H、C1-8的烷基。R1＝烷基，芳基。X＝H、鹵素、C1-3的烷基、C1-3的烷氧基、NO2、CN、C1-3的酯基或三氟甲基等。
本發(fā)明的β-三氟甲基烯醇磷酸酯的合成可以采用多種方法。
β-三氟甲基烯醇磷酸酯合成的第一條路線是先合成α三氟甲基酮，再磷?；玫剿璁a(chǎn)物。
第二條路線是先構(gòu)建烯醇磷酸酯結(jié)構(gòu)，再三氟甲基化得到所需產(chǎn)物。
第三條路線是用偕-膦酸酯-磷酸酯為原料，通過HWE反應(yīng)或與三氟乙酸酐，負(fù)離子的一鍋法合成β-CF3烯醇磷酸酯。
由于α三氟甲基酮的烯醇陰離子穩(wěn)定性較差，磷?；章瘦^低，本發(fā)明著重考慮后二條路線。
第二條路線先合成一系列β-溴代烯醇磷酸酯，使其三氟甲基化。例如在CuI催化下與FO2SCF2CO2Me反應(yīng)制得β-CF3烯醇磷酸酯。 2，2-二溴取代的芳基乙酮按文獻(xiàn)(V.P.Kravets，Zh.Organ.Khim.，1966，2，1244)方法制備，然后在50-120℃溫度下，分子式為XPhCOCHBr2的2，2-二溴取代的芳基乙酮與分子式為P(OR)3的亞磷酸三酯發(fā)生Perkow反應(yīng)，反應(yīng)0.5-10小時(shí)給出β-溴代烯醇磷酸酯，2-二溴取代的芳基乙酮與亞磷酸三酯的摩爾比是1∶0.8-2，該產(chǎn)物是以Z式為主的Z和E式的混合物。其中X或R如上所述。
在有機(jī)溶劑中和室溫至溶劑的回流溫度下，β-溴代烯醇磷酸酯、FO2SCF2CO2CH3與CuI的摩爾比為1∶0.8-3.0∶0.01-3.0，反應(yīng)1-5小時(shí)生成β-三氟甲基取代的烯醇磷酸酯，部分反應(yīng)結(jié)果列于表1中。
表1底物R X 產(chǎn)物 產(chǎn)率(％)1a Me 4-CH3O 2a 111b Me 4-CH32b 16.21c MeH 2c 201d EtH 2d 221e Me4-Cl2e 171f Me3，4-2Cl2f 111g i-Pr H 2g 181h MeCN 2h 151i MeNO22i 12第三條路線是以分子式為 的偕-膦酸酯-磷酸酯(4)為原料合成β-CF3烯醇磷酸酯，前者可由羰基膦酸酯(3)與亞磷酸二酯在堿作用下反應(yīng)得到。例如
HWE反應(yīng)合成烯基CF3類化合物可以有兩種途徑，一是偕-膦酸酯-磷酸酯(4)在有機(jī)溶劑中和強(qiáng)堿作用下與三氟甲基R1基甲酮反應(yīng)(J.P.Begue，D.Mesureur，JFluorine Chem.，1988，39，271)，另一方法是沈延昌組發(fā)展的“一鍋法”(Y.C.Shen，J.H.Ni，J.Org.Chem.，1997，62，7260)，也是以偕-膦酸酯-磷酸酯(4)為原料，該偕-膦酸酯-磷酸酯(4)和三氟乙酸酐、R1的碳陰離子的一鍋法合成而成。例如 本發(fā)明的-三氟甲基烯醇磷酸酯不僅合成方法簡(jiǎn)便，而且是一種殺蟲劑，可配制各種制劑的殺蟲劑，對(duì)螨、蚜蟲或粘蟲有明顯的殺蟲效果。
具體實(shí)施例方式
通過下述的實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明，但是不能限制本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例1 β-Br烯醇磷酸酯的合成反應(yīng)的一般操作2，2-二溴代芳基乙酮溶于THF中，加入等摩爾的亞磷酸三酯P(OR)3，油浴溫度110℃強(qiáng)回流攪拌反應(yīng)2-3h，停止反應(yīng)，除去溶劑后快速柱層析得到β-Br代烯醇磷酸酯。 操作如上，柱層析分離(P∶E＝2∶1)得無色液體產(chǎn)物1a，產(chǎn)率91％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm6.77-7.67(m，4H)，6.40，6.00(2s，1H)，3.77(m，9H)。 操作如上，柱層析分離(P∶E＝2.5∶1)得無色液體產(chǎn)物1b，產(chǎn)率95％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm7.20(m，4H)，6.38，6.08(2s，1H)，3.74(d，J＝10Hz，6H)，2.38(s，3H)。 操作如上，柱層析分離(P∶E＝2∶1)得無色液體產(chǎn)物2c，產(chǎn)率90％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm7.40(m，5H)，6.42，6.20(2s，1H)，3.75(d，J＝10Hz，6H)。 操作如上，柱層析分離(P∶E＝2.5∶1)得無色液體產(chǎn)物1d，產(chǎn)率83％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.36(m，5H)，6.41，6.20(2s，1H)，4.07(m，4H)，1.22(t，6H) 操作如上，柱層析分離(P∶E＝2∶1)得無色液體產(chǎn)物1e，產(chǎn)率83％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm.7.38(m，4H)，6.38，6.20(2s，1H)，3.76(d，J＝10Hz，6H)。 操作如上，反應(yīng)后柱層析分離(P∶E＝2∶1)得無色液體產(chǎn)物1f，產(chǎn)率75％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.40(m，5H)，6.41，6.20(s，1H)，4.90(m，1H)，1.62(d，J＝10Hz，6H)。 操作如上，柱層析分離(P∶E＝2∶1)得無色液體產(chǎn)物1g，產(chǎn)率90％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm7.40(m，5H)，6.40，6.20(2s，1H)，3.75(d，J＝10Hz，6H)。 操作如上，反應(yīng)后柱層析分離(P∶E＝2∶1)得無色液體產(chǎn)物1h，產(chǎn)率75％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.40(m，4H)，6.30，6.11(2s，1H)，3.76(m，J＝10Hz，6H)。

操作如上，反應(yīng)后柱層析分離(P∶E＝2∶1)得無色液體產(chǎn)物(1f)，產(chǎn)率75％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.50(m，4H)，6.10，5.93(2s，1H)，3.70(d，J＝10Hz，6H)。
實(shí)施例2β-CF3烯醇磷酸酯的合成反應(yīng)的一般操作反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，25ml蛋形瓶加入催化劑CuI(3mmol)，依次加入烯醇磷酸酯(2.0mmol)的DMF(8ml)溶液，F(xiàn)O2SCF2CO2Me(3mmol)，加熱至70-80℃攪拌反應(yīng)3h左右，過濾除去CuI，乙醚萃取，水洗后無水硫酸鈉干燥，除去溶劑，快速柱層析分離得β-CF3烯醇磷酸酯。 操作如上得(2a)，油狀液體，產(chǎn)率11％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm7.45(d，J＝7Hz，2H)，6.85(d，J＝7Hz，2H)，5.54(m，1H)，3.73(m，9H)。元素分析分子式C12H14F3O5P，計(jì)算值C，44.18；H，4.33，實(shí)測(cè)值C，43.71；H，4.48。 操作如上得(2b)，油狀液體，產(chǎn)率16.2％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm6.50(d，J＝7Hz，2H)，6.25(d，J＝7Hz，2H)，5.70(m，1H)，3.75(d，J＝12Hz，6H)，2.42(s，3H)。高分辨質(zhì)譜分子式C12H14F3O4P，計(jì)算值310.0582，實(shí)測(cè)值310.0567。 操作如上得(2c)，油狀液體，產(chǎn)率20％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.40(m，5H)，5.65(m，1H)，3.70(d，J＝12Hz，6H)。高分辨質(zhì)譜分子式C11H12F3O4P，計(jì)算值296.0425，實(shí)測(cè)值296.0425。 操作如上得(2d)，油狀液體，產(chǎn)率22％。1H-NMR(CCl4，60MHz)δppm7.30(m，5H)，5.55(m，1H)，3.90(m，4H)，1.10(t，J＝7Hz，6H)。元素分析分子式C13H16F3O4P，計(jì)算值C，48.15；H 4.98，實(shí)測(cè)值C，48.22；H，4.99。 操作如上得(2e)，固體，熔點(diǎn)50-51℃，產(chǎn)率17％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.45(m，4H)，5.70(m，1H)，3.75(d，J＝10Hz，6H)。元素分析分子式C11H11ClF3O4P，計(jì)算值C，39.96；H，3.36，實(shí)測(cè)值C，39.84；H，3.15。 操作如上得(2f)，固體，熔點(diǎn)82℃，產(chǎn)率11％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.50(m，3H)，5.72(m，1H)，3.80(d，J＝10Hz，6H)。元素分析分子式C15H20F3O4P，計(jì)算值C，36.19；H，2.77，實(shí)測(cè)值C，36.55；H，2.57. 操作如上得(2f)，油狀液體，產(chǎn)率18％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.45(m，5H)，5.67(m，1H)，4.94(m，1H)，1.69(d，J＝7Hz，6H)。元素分析分子式C12H11Cl2F3O4P，計(jì)算值C，46.92；H，3.61.實(shí)測(cè)值C，46.66；H，3.74. 操作如上得(2f)，固體，熔點(diǎn)61℃，產(chǎn)率15％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.47(m，3H)，5.69(m，1H)，3.76(d，J＝10Hz，6H)。元素分析分子式C11H10Cl2F3O4P，計(jì)算值C，36.19；H，2.77，實(shí)測(cè)值C，36.55；H，2.57. 操作如上得(2f)，固體，熔點(diǎn)79℃，產(chǎn)率12％。1H-NMR(CDCl3，90MHz)δppm7.55(m，4H)，5.64(m，1H)，3.81(d，J＝10Hz，6H)。元素分析分子式C11H11F3NO6P，計(jì)算值C，38.72；H，3.25，實(shí)測(cè)值C，39.01；H，3.02.
實(shí)施例3 HWE方法合成β-CF3烯醇磷酸酯1.偕-膦酸酯-磷酸酯的制備原料羰基膦酸酯(3)的制備50ml蛋形瓶中加入11ml(85mmol)亞磷酸三甲酯，滴加11ml對(duì)氯苯甲酰氯(85mmol)，攪拌反應(yīng)，加畢升溫至50℃以求反應(yīng)完全，減壓蒸餾，收集餾分122-124℃/0.8mmHg得所需產(chǎn)物3，產(chǎn)率90％。1H-NMR(CCl4，90MHz)δppm8.3(d，J＝8Hz，2H)，7.50(d，J＝8Hz，2H)，3.85(d，J＝10Hz，6H)。
偕-膦酸酯-磷酸酯(4)的制備將1.32g(18mmol)Et2NH和2.20g(20mmol)亞磷酸二甲酯溶于35ml乙醚中，在冰水冷卻下滴加羰基膦酸酯3(20mmol)，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，除去低沸點(diǎn)溶劑及二乙胺，快速柱層析(淋洗劑CHCl3∶MeOH＝39∶1)分離得所需無色粘稠液體4，產(chǎn)率85％。1H-NMR(CDCl3，60MHz)δppm7.46(m，4H),5.60(dd，J1=12HzJ2＝9Hz，1H)，3.80(m，12H)。2.β-CF3烯醇磷酸酯的合成方法一25ml三頸瓶充分干燥后充入N2，加入制得的偕-膦酸酯-磷酸酯(4)430mg(1.2mmol)的無水THF溶液，干冰丙酮冷卻下滴加BuLi(1.6M，1.2mmol)溶液，攪拌15分鐘后加入CH3COCF3134mg(1.2mmol)，反應(yīng)2h后，用乙酸淬滅反應(yīng)至中性，乙醚提取，水洗，無水硫酸鈉干燥，除去溶劑，快速柱層析(P∶E＝5∶1)得所需產(chǎn)物(2j)70mg，產(chǎn)率17％。1H-NMR(CDCl3，60MHz)δppm7.45(m，4H)，3.60(d，J＝12Hz，6H)，1.80(s，3H)。高分辨質(zhì)譜分子式C12H13ClF3O4P，計(jì)算值344.0192，實(shí)測(cè)值344.0179。方法二25ml三頸瓶充分干燥后充入N2，加入制得的偕-膦酸酯-磷酸酯450mg(1.3mmol)的無水THF溶液，干冰丙酮冷卻下滴加BuLi(1.6M，1.3mmol)溶液，攪拌30分鐘后加入三氟乙酸酐(1.3mmol)，維持-78℃攪拌1h，升溫至-10℃，加入2.6mmol PhMgBr的THF溶液，-10℃攪拌5h停止反應(yīng)，HAc淬滅反應(yīng)至中性，乙醚提取，水洗，無水硫酸鈉干燥，除去溶劑，快速柱層析(P∶E＝5∶1)得所需產(chǎn)物(2k)130mg固體，熔點(diǎn)63-64℃，產(chǎn)率25％。1H-NMR(CDCl3，60MHz)δppm7.50(m，9H)，3.20(d，J＝12Hz，6H)。元素分析分子式C17H15ClF3O4P，計(jì)算值C，50.19；H，3.72，實(shí)測(cè)值C，50.36；H，3.73。
實(shí)施例4部分新化合物殺蟲活性的測(cè)試結(jié)果殺蟲活性由上海農(nóng)藥研究所測(cè)定，以螨(成蟲)、蚜蟲(成蟲)、粘蟲(三令幼蟲)為測(cè)試對(duì)象，螨、蚜蟲采用浸液法，粘蟲采用喂飼法，殺螨活性在27℃，殺蚜蟲、粘蟲活性在24℃下測(cè)定。樣品濃度為500ppm。
24小時(shí)平均死亡率(％)樣品編號(hào)螨 蚜蟲 粘蟲2g41.278.1 02d 8.24100 02c 7.464 02a66.6774.476.權(quán)利要求
1.一種β-三氟甲基烯醇磷酸酯，其特征是具有如下結(jié)構(gòu)式 其中R＝H、C1-8的烷基，R1＝烷基，芳基，X＝H、鹵素、C1-3的烷基、C1-3的烷氧基、NO2、CN或C1-3的酯基或三氟甲基。
2.一種如權(quán)利要求1所述的β-三氟甲基烯醇磷酸酯的合成方法，其特征是由通過下述的步驟在50-150℃溫度下，分子式為XPhCOCHBr2的2，2-二溴取代的芳基乙酮與分子式為P(OR)3亞磷酸三酯發(fā)生Perkow反應(yīng)給出β-溴代烯醇磷酸酯，反應(yīng)時(shí)間0.5-10小時(shí)，2，2-二溴芳基乙酮與亞磷酸三酯的摩爾比是1∶0.8-3.0；在有機(jī)溶劑中和室溫至溶劑的回流溫度下，β-溴代烯醇磷酸酯和FO2SCF2CO2CH3與CuI摩爾比依次為1∶0.8-3.0∶0.01-3.0時(shí)，反應(yīng)1-5小時(shí)生成β-三氟甲基取代的烯醇磷酸酯，。
3.如權(quán)利要求1所述的β-三氟甲基烯醇磷酸酯的合成方法，在強(qiáng)堿作用下，由偕-膦酸酯-磷酸酯和三氟甲基R1基甲酮反應(yīng)，或者由偕-膦酸酯-磷酸酯和三氟乙酸酐及R1的碳陰離子的一鍋法反應(yīng)，其特征是所述的偕-膦酸酯-磷酸酯結(jié)構(gòu)式為 ，其中，X、R和R1如權(quán)利要求1所述。
4.如權(quán)利要求2所述的β-三氟甲基烯醇磷酸酯殺蟲劑的合成方法，其特征是所述的β-溴代烯醇磷酸酯是以Z式為主的Z和E式的混合物。
5.一種如權(quán)利要求1所述的β-三氟甲基烯醇磷酸酯的用途，其特征是用于殺蟲劑農(nóng)藥。
全文摘要
本發(fā)明是一種β－三氟甲基烯醇磷酸酯、合成方法及用途。該化合物有如下結(jié)構(gòu)式見右式,其中R=H、C
文檔編號(hào)C07F9/14GK1341601SQ0112614
公開日2002年3月27日 申請(qǐng)日期2001年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者丁貽祥, 黃小根 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所