馮美麗,姚文俊,安晶晶,李旺,吳強(qiáng)

取代1,2-乙二胺鄰甲酰氨基苯甲酰胺化合物的設(shè)計(jì)、合成及生物活性

馮美麗,姚文俊,安晶晶,李旺,吳強(qiáng)

南京科技職業(yè)學(xué)院 環(huán)境工程學(xué)院, 江蘇 南京 210048

為探索鄰甲酰氨基苯甲酰胺類衍生物的殺蟲活性，本文設(shè)計(jì)并合成了12個(gè)脂肪胺含1,2-乙二胺片段的鄰甲酰氨基苯甲酰胺類衍生物，測(cè)試了它們對(duì)小菜蛾的殺蟲活性。其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和質(zhì)譜鑒定并對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行構(gòu)效關(guān)系分析，探討了變換1,2-二胺基片段上亞甲基和氨基上的取代基以及不同取代基的苯環(huán)與脂肪胺匹配對(duì)化合物生物活性的影響。結(jié)果顯示，在1 μg?mL-1下，大部分化合物能100%殺死小菜蛾，與氯蟲酰胺活性屬于同一級(jí)別，尤其是3Ⅰc’、3Ⅱ’和3Ⅱc’化合物對(duì)小菜蛾殺蟲的速效性優(yōu)于先導(dǎo)物氯蟲酰胺。

鄰甲酰氨基苯甲酰胺; 1,2-乙二胺; 生物活性

魚尼丁受體殺蟲劑是一類針對(duì)鱗翅目害蟲，顯示出高活性的殺蟲劑，且結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制新穎、毒性低、對(duì)環(huán)境友好[1,2]。目前，魚尼丁受體類殺蟲劑可商品化的品種，從結(jié)構(gòu)上劃分可以分為兩大類，第一類結(jié)構(gòu)是鄰苯二甲酰胺類，代表化合物是氟蟲酰胺(見圖1)[3]；第二類結(jié)構(gòu)是鄰甲酰氨基苯甲酰胺類，代表化合物是氯蟲酰胺（見圖1），是杜邦公司在鄰苯二甲酰類化合物的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)并研發(fā)出來(lái)的[4]。氯蟲酰胺和氟蟲酰胺相比，雖然作用機(jī)制相同，但是由于它具有更低的LC50值和更廣的殺蟲譜，所以它可以看作是氟蟲酰胺的改進(jìn)版，是屬于第二代魚尼丁受體類殺蟲劑，因此國(guó)內(nèi)外大公司和科研院所為了形成自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，紛紛投入此類化合物的創(chuàng)新研究[5-15]。

圖1 氟蟲酰胺和氯蟲酰胺的結(jié)構(gòu)式

鄰甲酰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑結(jié)構(gòu)上可以劃分為以下三部分[16]：（A）苯環(huán)部分、（B）酰胺基部分和（C）胺?；糠?，如圖2。

圖2 第二代魚尼丁受體類殺蟲劑結(jié)構(gòu)通式

自從2000年，氯蟲酰胺商品化后，大量文獻(xiàn)報(bào)道了鄰甲酰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑的合成和生物活性測(cè)試研究，掀起了本世紀(jì)新農(nóng)藥創(chuàng)制的又一高潮[7-9,11,12,17-22]。目前，大部分研究主要集中在，對(duì)苯環(huán)部分（A）和酰胺基部分（C）的基團(tuán)進(jìn)行變換[7-12]。取代1,2-二胺基（見圖3）是一類藥效基團(tuán)，N原子上含有一對(duì)孤對(duì)電子，可以與水和生物體中的氫原子形成氫鍵，從而增加藥品與水的溶解性以及與受體之間的親和性，因此被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥和農(nóng)藥創(chuàng)制過(guò)程中[23]。鑒于藥效團(tuán)拼接原理，即：將某一藥效團(tuán)引入到另外一類活性分子結(jié)構(gòu)中，有希望能夠提高化合物的生物活性[2,24]。因此，本文將取代1,2-二胺基片段引入到鄰甲酰氨基苯甲酰胺的胺酰基（C）部分，以期實(shí)現(xiàn)活性疊加。目前，將取代1,2-二胺基片段引入到鄰甲酰氨基苯甲酰胺的（C）的文獻(xiàn)報(bào)道很少，而且沒有深入研究引入后所得到的衍生物的構(gòu)效關(guān)系[23]。因此，本文設(shè)計(jì)合成了一系列（C）部分含有取代1,2-二胺基片段的鄰甲酰氨基苯甲酰胺類的化合物（見圖4），對(duì)這一系列化合物進(jìn)行了生物活性測(cè)試，并探討了它們的構(gòu)效關(guān)系。

圖3 二胺基類基團(tuán)的結(jié)構(gòu)通式

圖4 目標(biāo)化合物通式

1 材料和方法

1.1 試劑和儀器

主要試劑：乙酰氯（AR，遼寧天華化工有限責(zé)任公司）；3-甲基-2-氨基-5-氯苯甲酸（南京卡邦科技有限公司）；3-溴-1-（3-氯-2-吡啶基）-吡唑-5-甲酸（泰州蘇北化學(xué)試劑有限公司）；二碳酸二叔丁酯（Boc酸酐）（AR，南京晚晴化學(xué)試劑有限公司）；N,N-二甲氨基甲酰氯（AR，遼寧天華化工有限責(zé)任公司）；1,2-乙二胺（AR，南京晚晴化學(xué)試劑有限公司）；1,1-二甲基-1,2-乙二胺（AR，遼寧天華化工有限責(zé)任公司）；N-甲氨基甲酰氯（AR，遼寧天華化工有限責(zé)任公司）；2-氨基-3,5-二甲基苯甲酸（AR，南京卡邦科技有限公司）；2-氨基-3,5-二甲基苯甲酸（AR，南京卡邦科技有限公司）；氯甲酸甲酯（AR，遼寧天華化工有限責(zé)任公司）；甲磺酰甲酰氯（AR，遼寧天華化工有限責(zé)任公司）；三氟乙酸（AR，南京晚晴化學(xué)試劑有限公司）。

熔點(diǎn)用SGW X-4顯微熔點(diǎn)儀（未校正）進(jìn)行檢測(cè)、反應(yīng)過(guò)程監(jiān)測(cè)和產(chǎn)品定量分析用Agilent1260型液相色譜儀（美國(guó)，）、合成化合物的核磁氫譜測(cè)定用Bruker AVANCE 500核磁共振儀、合成化合物的分子量用Waters2695型液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)，沃特世科技（上海）有限公司）測(cè)定。

1.2 化合物合成方法[15]

1.2.1 中間體1Ⅰ和1Ⅱ的合成方法

（1）化合物5的合成將10 g（0.033 mol）化合物4加入至150 mL的二氯甲烷中，加入1滴DMF，加熱至回流后，將6.3 g（0.0496 mol）草酰氯滴加入上述懸浮液，攪拌反應(yīng)過(guò)夜，得澄清溶液，減壓濃縮至干，得半固體，密封備用。

討論：比較了兩種酰基化試劑：氯化亞砜和草酰氯的?；Чl(fā)現(xiàn)使用氯化亞砜，產(chǎn)品經(jīng)HPLC分析雜質(zhì)很多；而以草酰氯取代氯化亞砜獲得了成功，在回流條件下反應(yīng)速度快而且無(wú)明顯雜質(zhì)。

（2）化合物1Ⅰ的合成將15.0 g（0.08 mol）的3-甲基-2-氨基-5-氯苯甲酸（Ⅰ）加入至250 mL的1,4-二氧六環(huán)中，加熱并保持微反應(yīng)液在回流狀態(tài)下，緩慢滴加42 g（0.38 mol）的氯甲酸乙酯，30 min滴加完畢后，在回流狀態(tài)下繼續(xù)反應(yīng)2 h后，將溫度降至50 ℃，將42 g（0.52 mol）的乙酰氯滴加入上述反應(yīng)液，保持50～55 ℃反應(yīng)5 h后，冷卻至室溫，有固體析出，過(guò)濾，濾餅用甲苯漂洗，真空干燥得14 g白色固體結(jié)晶1Ⅰ，收率82.3%，熔點(diǎn)258～260℃（分解）。

HPLC定性含量為98.54%，分析條件為：Waters Xbridge C18，乙腈+水=60+40，流速1 mL/s，=254 nm檢測(cè)。

1HNMR（300MHz, DMSO-d）: 2.31（s,1 H），7.66（s,1 H），7.70（s,1 H），11.17（s,1 H）。

（3）化合物1Ⅰ的合成1Ⅱ的合成方法與1Ⅰ的合成方法一致，中間體1Ⅱ?yàn)榘咨腆w，收率83.6%。

1.2.2 中間體2Ⅰ和2Ⅱ的合成方法

（1）化合物2Ⅰ的合成依次將80 mL四氫呋喃（THF）、30 mL吡啶和化合物5加入至四口燒瓶中，加熱回流，在控制產(chǎn)生氣體的速度下，緩慢加入12 g（0.056 mol）的1Ⅰ，約40 min加完，繼續(xù)回流反應(yīng)，HPLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻，溶液中析出絮狀固體，過(guò)濾，用15 mL冷的THF洗滌1遍，干燥得黃色固體17.4 g，以1Ⅰ計(jì)收率為69.1%。熔點(diǎn)238.1～240.3 ℃。

HPLC定性含量為99.12%，分析條件為：Waters Xbridge C18，乙腈+水=60+40，流速1 mL/s，= 254 nm檢測(cè)。

1H NMR（300MHz, CDCl3）：1.81（s, 3 H），7.16（s, 1 H），7.48（s, 1 H），7.50（dd, 1 H,= 8.1 Hz,= 4.8 Hz），7.97（s, 1 H），7.98（d, 1 H,= 8.1 Hz），8.54（d, 1 H,= 4.8 Hz）。

（2）化合物2Ⅱ的合成2Ⅱ的與2Ⅰ的合成、分析方法一致，產(chǎn)品為白色固體，收率72.5%。

1.2.3 中間體a和a’的合成

（1）2-氨基乙氨基甲酸叔丁酯（a）的合成

將11.9 g的吡啶（0.15 mol）和9.0 g的1,2-乙二胺（0.15 mol）加入干燥的50 mL1,4-二氧六環(huán)中，冷卻至0℃。在0℃下，將23 g(Boc)2O（0.1 mol）滴入上述混合液中，滴畢后，室溫反應(yīng)。反應(yīng)完畢后，加入20 mL水，用三氯乙烷（3×30 mL）萃取，硫酸鎂進(jìn)行干燥、脫溶，得到23.1 g白色固體，收率為96.2%。

（2）2-氨基-2-甲基丙氨基甲酸叔丁酯（a’）的合成a’的與a的合成、分析方法一致，產(chǎn)品為白色固體，收率96.8%。

1.2.4 中間體3Ⅰa、3Ⅰa’和3Ⅱa’的合成

（1）化合物（3Ⅰa）的合成將50 mLDMF和8.7 g（0.019 mol）2Ⅰ加入至200 mL單口燒瓶中，室溫下，5 min左右將7.4 g（0.046 mol）的a分批加入上述懸浮液，溶液逐漸變澄清，加畢繼續(xù)反應(yīng)2 h，緩慢出現(xiàn)少量固體，向反應(yīng)液中滴加100 mL水，得大量白色固體沉淀，經(jīng)過(guò)濾，干燥、柱層析分離提純（乙酸乙酯:二氯甲烷= 1:1），得白灰色固體7.9 g，收率67.8%；熔點(diǎn)：141.1～144.5℃；HPLC定性含量為98.71%，分析條件為：Waters Xbridge C18，乙腈+水=20+80，流速1 mL/s，=254 nm檢測(cè)。1H NMR（300 MHz, DMSO-d）：1.36 (s, 9H)，2.14 (s, 3H)，3.01 (d, 2H)，3.11 (d, 2H)，6.73 (s, 1H)，7.34 (s, 1H)，7.37 (s, 1H)，7.44 (s, 1H)，7.58 (t, 1H)，7.60 (s, 1H)，8.13 (d, 1H)，8.46 (d, 1H)，10.22 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C24H25BrCl2N6O4[M+H]+，計(jì)算值：613.28，測(cè)試值613.30。

（2）化合物（3Ⅰa’）的合成

3Ⅰa’的與3Ⅰa的合成與分析方法一致，白色固體，收率：68.9%。熔點(diǎn)：140.1～142.3℃；HPLC定性含量為99.53%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR（300MHz，DMSO-d）：1.15 (s, 6H)，1.36 (ws, 9H), 2.13 (ws, 3H)，3.15 (d, 2H)，6.84 (t, 1H)，7.32 (s, 2H)，7.41 (s, 1H)，7.58 (dd, 2H)，8.14 (d, 1H)，8.46 (d, 1H)，10.12 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C26H29BrCl2N6O4[M+H]+，計(jì)算值：641.33，測(cè)試值641.36。

（3）化合物3Ⅱa’的合成

3Ⅱa’的與3Ⅰa’的合成與分析方法一致，白灰色固體，收率：76.1%。熔點(diǎn)：139.8～142.1℃；HPLC定性含量為97.93%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR（300MHz，DMSO-d）：1.12 (s, 6H)，1.35 (ws, 9H), 3.12 (d, 2H)，6.80 (t, 1H)，7.38 (ws, 1H)，7.49 (s, 1H)，7.68 (dd, 1H)，7.71～7.76 (d, 2H), 8.13 (d, 1H)，8.46 (d, 1H)，10.36 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C25H26BrCl3N6O4[M+H]+，計(jì)算值：661.76，測(cè)試值661.77。

1.2.5 中間體3Ⅰb、3Ⅰb’和3Ⅱb’的合成

（1）化合物（3Ⅰb）的合成

將3.6 g（5.8 mmol）的3Ⅰa加入至50 mL二氯甲烷中，冰浴冷卻至0℃后，保持溫度不超過(guò)5oC下，緩慢滴入20 mL三氟乙酸，滴畢后，室溫反應(yīng)，再繼續(xù)反應(yīng)2 h后，滴加15 mL濃鹽酸，脫溶，得3.4 g塊狀棕黃色固體，收率94.2%；熔點(diǎn)：231.3～231.9℃；HPLC定性含量為97.83%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR（300MHz，DMSO-d）：2.16 (s, 3H)，2.90 (d, 2H)，3.40 (d, 2H)，7.51 (m, 3H)，7.62 (dd, 1H)，8.06 (s, 1H)，8.18 (d, 1H)，8.50 (d, 1H)，10.48 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C19H17BrCl2N6O2[M-HCl+H]+，計(jì)算值：512.18，測(cè)試值512.19。

（2）化合物（3Ⅰb’）的合成

3Ⅰb’的合成方法與（3Ⅰb）的合成方法一致，淡黃色固體，收率：91.2%。熔點(diǎn)：230.1～231.6℃；HPLC定性含量為98.73%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR（300MHz，DMSO-d）：1.25 (s, 6H)，2.16 (s, 3H), 3.16 (d, 3H),，7.46 (s, 1H)，7.51 (d, 1H)，7.54 (s, 1H)，7.62 (dd, 1H)，8.03 (s, 1H)，8.17 (d, 1H)，8.49 (d, 1H)，10.48 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C21H21BrCl2N6O2[M-HCl+H]+，計(jì)算值：541.24，測(cè)試值541.49。

（3）化合物3Ⅱb’的合成

3Ⅱb’的合成方法參照（3Ⅰb）的合成方法，淡黃色固體，收率：92.1%；熔點(diǎn)：225.1～227.1℃；HPLC定性含量為97.83%HPLC（分析方法3Ⅰa）；1H NMR（300MHz, DMSO-d）：1.22 (s, 6H)，3.15 (d, 2H)，7.56 (s, 1H)，7.62 (q, 1H)，7.70 (d, 1H)，7.83 (d, 1H)，7.97 (s, 3H)，8.15～8.18 (w, 2H)，8.17 (dd, 1H)，10.67 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C18H14BrCl3N6O2[M+H]+，計(jì)算值：561.87，測(cè)試值561.66。

1.2.6 目標(biāo)化合物3Ⅰc-3Ⅰf、3Ⅰc’-3Ⅰf’和3Ⅱc’-3Ⅱf’的合成

將3Ⅰb或3Ⅰb’或3Ⅱb’、10 mL四氫呋喃（THF）和三乙胺加入至100 mL單口燒瓶中，冷卻至0℃，緩慢滴加c-f的10 mL冷的THF溶液，滴畢，自然升至室溫后，再繼續(xù)反應(yīng)2 h后，加入40 mL冰水，經(jīng)過(guò)濾、干燥、柱層析分離提純（乙酸乙酯:二氯乙烷= 2:1），得到白色固體3Ⅰc-3Ⅰf、3Ⅰc’-3Ⅰf’和3Ⅱc’-3Ⅱf’。

化合物3Ⅰc：白色固體，收率，68.7%；熔點(diǎn)：146.4～147.7℃。HPLC定性含量為97.98%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：2.15 (s, 3H)，2.74 (s, 6H)，3.13 (m, 4H)，6.32 (t, 1H)，7.39 (s, 2H)，7.46 (d, 1H)，7.59 (dd, 1H)，8.16 (dd, 1H)，8.40 (d, 1H)，8.48 (d, 1H)，10.20 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C22H22BrCl2N7O4[M+H]+，計(jì)算值：584.23，測(cè)試值584.27。

化合物3Ⅰd：白色固體，收率，74.1%；熔點(diǎn)：159.5～162.1℃；HPLC定性含量為97.23%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.77 (s, 3H)，2.16 (s, 3H)，3.12 (m, 4H)，7.37 (d, 1H)，7.47 (d, 1H)，7.60 (dd, 1H)，7.84 (s, 1H)，8.17 (t, 1H)，8.38 (d, 1H)，8.48 (d, 1H)，10.20 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C21H19BrCl2N6O3[M+H]+，計(jì)算值：555.22，測(cè)試值555.31。

化合物3Ⅰe：白色固體，收率，73.4%；熔點(diǎn)：114.2～115.9℃；HPLC定性含量為98.13%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：2.17 (s, 3H)，3.05 (m, 2H)，3.15 (m, 2H)，3.52 (s, 3H)，7.11 (t, 1H)，7.37 (s, 1H)，7.41 (s, 1H)，7.47 (s, 1H)，7.60 (dd, 1H)，8.16 (d, 1H)，8.39 (m, 1H)，8.48 (d, 1H)，10.17 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C21H19BrCl2N6O4[M+H]+，計(jì)算值：571.22，測(cè)試值571.39。

化合物3Ⅰf：白色固體，收率，70.7%；熔點(diǎn)：142.2～145.0℃；HPLC定性含量為99.51%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：2.16 (s, 3H)，2.89 (s, 3H)，3.01 (m, 2H)，3.23 (m, 2H)，7.12 (t, 1H),，7.32 (s, 1H)，7.41 (d, 1H)，7.46 (d, 1H)，7.61 (dd, 1H)，8.17 (dd, 1H)，8.40 (t, 1H)，8.49 (dd, 1H)，10.17 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C21H19BrCl2N6O5S [M+H]+，計(jì)算值：619.29，測(cè)試值619.29。

化合物3Ⅰc’：白灰色固體，收率，71.2%；熔點(diǎn)：150.9～152.8℃；HPLC定性含量為98.18%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.22 (s, 6H)，2.16 (s, 3H)，2.76 (s, 6H)，3.14 (d, 2H)，6.48 (t, 1H)，7.27 (s, 1H)，7.39 (s, 1H)，7.44 (d, 1H)，7.60 (dd，1H), 8.16 (dd, 1H)，8.19 (s, 1H)，8.47 (d, 1H), 10.20 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C24H26BrCl2N7O3[M+H]+，計(jì)算值：612.32，測(cè)試值612.50。

化合物3Ⅰd’：白色固體，收率，73.6%；熔點(diǎn)：165.4～166.3℃；HPLC定性含量為98.41%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.14 (s, 6H)，1.79 (s, 3H)，2.16 (s, 3H)，3.27 (d, 2H)，7.34 (d, 1H)，7.37 (s, 1H)，7.44 (d, 1H)，7.60 (dd, 1H)，7.73 (s, 1H)，7.78 (t, 1H)，8.17 (d, 1H)，8.48 (d, 1H), 10.20 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C23H23BrCl2N6O3[M+H]+，計(jì)算值：583.28，測(cè)試值583.39。

化合物3Ⅰe’：白色固體，收率，73.8%；熔點(diǎn)：110.2～111.8℃；HPLC定性含量為97.81%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.16 (s, 6H)，2.17 (s, 3H)，3.22 (d, 3H)，3.52 (s, 3H)，7.00 (t, 1H)，7.35 (s, 2H)，7.44 (s, 1H)，7.61 (dd, 1H)，7.65 (s, 1H)，8.16 (d, 1H)，8.48 (d, 1H)，10.17 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C23H23BrCl2N6O4[M+H]+，計(jì)算值：599.28，測(cè)試值599.39。

化合物3Ⅰf’：白色固體，收率，67.4%；熔點(diǎn)：145.1～147.6℃；HPLC定性含量為98.78%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.20 (s, 6H)，2.15 (s, 3H)，2.87 (s, 3H)，3.20 (d, 2H)，7.02 (t, 1H)，7.35 (s, 1H)，7.41 (s, 1H)，7.45 (d, 1H)，7.63 (dd, 1H)，7.69 (s, 1H)，8.18 (d, 1H)，8.51 (d, 1H)，10.17 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C23H23BrCl2N6O5S [M+H]+，計(jì)算值：647.34，測(cè)試值647.36。

化合物3Ⅱc’：白色固體，收率，74.2%；熔點(diǎn)：152.3～154.1℃；HPLC定性含量為97.23%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.19 (s, 6H)，2.75 (s, 6H)，3.14 (d, 2H)，6.42 (t, 1H)，7.43 (s, 1H)，7.45 (s, 1H)，7.61 (dd, 1H)，7.81 (d, 1H)，8.16 (dd, 1H)，8.24 (s, 1H)，8.48 (dd, 1H)，10.46 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C23H23BrCl3N7O3[M+H]+。HR-ESI-MS: C23H23BrCl3N7O3[M+H]+，計(jì)算值：632.74，測(cè)試值631.56。

化合物3Ⅱd’：淡黃色固體，收率，73.5%；熔點(diǎn)：140.8～143.5℃；HPLC定性含量為98.41%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.15 (s, 6H)，1.79 (s, 3H)，3.27 (d, 2H)，7.42 (s, 1H)，7.53 (d, 1H)，7.61 (dd, 1H)，7.76 (t, 1H)，7.81 (d, 1H)，7.84 (s, 1H)，8.17 (dd, 1H)，8.49 (dd, 1H)，10.44 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C23H23BrCl3N7O3[M+H]+，計(jì)算值：603.70，測(cè)試值603.48。

化合物3Ⅱe’：白色固體，收率，69.8%；熔點(diǎn)：129.6～132.5℃；HPLC定性含量為99.01%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.14 (s, 6H)，3.21 (d, 3H)，3.52 (s, 3H)，6.99 (t, 1H)，7.42 (s, 1H)，7.53 (d, 1H)，7.61 (dd, 1H)，7.77 (s, 1H)，7.81 (d, 1H)，8.15 (dd, 1H)，8.47 (dd, 1H)，10.43 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C22H20BrCl3N6O4 [M+H]+，計(jì)算值：619.70，測(cè)試值619.39。

化合物3Ⅱf’：淡白灰色固體，收率，71.0%；熔點(diǎn)：191.4～193.6℃；HPLC定性含量為98.18%（分析方法同3Ⅰa）；1H NMR (300MHz, DMSO-d)：1.17 (s, 6H)，2.86 (s, 3H)，3.19 (d, 2H)，7.02 (t, 1H)，7.41 (s, 1H)，7.57 (d, 1H)，7.62 (dd, 1H)，7.81 (t, 2H)，8.17 (dd, 1H)，8.49 (dd, 1H)，10.40 (s, 1H)。HR-ESI-MS: C22H20BrCl3N6O5S [M+H]+，計(jì)算值：667.76，測(cè)試值667.51。

1.3 生物活性測(cè)試

采用浸葉碟法，將目標(biāo)化合物3Ⅰ-3Ⅱ?qū)π〔硕赀M(jìn)行生物活性測(cè)試，方法詳見之前報(bào)道過(guò)的方法[2,24]。3 d后檢查死活蟲數(shù)，出現(xiàn)食欲不振、身體癱瘓或萎縮等癥狀的小菜蛾也歸為死蟲，統(tǒng)計(jì)出死亡率。活性范圍是0%～100%，0%表示無(wú)殺蟲活性，100%表示全部殺死。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1，表中死亡率是3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，氯蟲酰胺作為對(duì)照藥劑。

2 結(jié)果和討論

2.1 合成

目標(biāo)化合物3Ⅰ-3Ⅱ的合成路線見圖5。以取代鄰氨基苯甲酸（Ⅰ和Ⅱ）為起始原料，分別環(huán)合得到化合物1Ⅰ和1Ⅱ；再分別酰基化后得到化合物2Ⅰ和2Ⅱ；在室溫下，將化合物a和a’分別與2Ⅰ和2Ⅱ反應(yīng)，得到化合物3Ⅰa，3Ⅰa’和3Ⅱa’；在三氟乙酸作用下，脫除化合物3Ⅰa，3Ⅰa’和3Ⅱa’結(jié)構(gòu)中的Boc基團(tuán)，再分別與鹽酸反應(yīng)得到相應(yīng)的鹽酸鹽產(chǎn)物3Ⅰb，3Ⅰb’和3Ⅱb’；再在氟酸劑存在下，室溫分別與化合物c-f反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物3Ⅰ-3Ⅱ。

表 1 3Ⅰ和3Ⅱ在1 μg?mL-1濃度下對(duì)小菜蛾的殺蟲活性

圖 5 目標(biāo)化合物3Ⅰ和3Ⅱ系列的合成路線

2.2 生物活性以及構(gòu)效關(guān)系

2.2.1 化合物的生物活性分析表1為目標(biāo)化合物3Ⅰ-3Ⅱ在1 μg?mL-1下對(duì)小菜蛾的殺蟲活性數(shù)據(jù)。由表可知，大多數(shù)化合物在1 μg?mL-1下，對(duì)小菜蛾的殺死率較高，比如化合物：3Ⅰc’、3Ⅰf’、3Ⅱc’、3Ⅱe’的殺蟲活性達(dá)到了100%，其中化合物3Ⅰc’、3Ⅰf’、3Ⅱc’對(duì)小菜蛾殺蟲的速效性還優(yōu)于先導(dǎo)物氯蟲酰胺，這三個(gè)化合物1 d就能100%殺死小菜蛾，而氯蟲酰胺1 d的殺蟲活性才達(dá)到90%，第3 d才能達(dá)到100%。通過(guò)初篩數(shù)據(jù)顯示這四個(gè)化合物在10 μg?mL-1下與氟蟲酰胺的活性相當(dāng)。

2.2.2構(gòu)效關(guān)系分析

（1）二胺基基團(tuán)上2和3變換不同取代基對(duì)生物活性的影響為了研究（C）部分引入的二氨基基團(tuán)的構(gòu)效關(guān)系，2和3分別設(shè)計(jì)成都為H或是-CH3取代，3Ⅰc-3Ⅰf是二胺基部分2和3基團(tuán)同為H原子取代的化合物，3Ⅰc’-3Ⅰf’和3Ⅱc’-3Ⅱf’是二胺基部分2和3基團(tuán)同為-CH3基團(tuán)取代的化合物，盡管很難從表1中明確看出構(gòu)效關(guān)系，但是還是能得出大體活性趨勢(shì)：2和3都為-CH3取代的化合物活性高于都是H取代的化合物活性，即3Ⅰc’-3Ⅰf’、3Ⅱc’-3Ⅱf’>3Ⅰc-3Ⅰf。在1 μg?mL-1下，3Ⅰc-3Ⅰf化合物對(duì)小菜蛾的殺蟲活性最高達(dá)44.44%（3Ⅰd），而3Ⅰc’-3Ⅰf’、3Ⅱc’-3Ⅱf’這兩個(gè)系列化合物，大部分對(duì)小菜蛾有很高的殺蟲活性，殺蟲活性達(dá)到100%。因此可以得出結(jié)論：二胺基部分2和3部分引入-CH3，有利于提高化合物的生物活性。

（2）二胺基基團(tuán)上4取代基對(duì)生物活性的影響為了研究（C）部分引入的二氨基基團(tuán)上R4取代基的構(gòu)效關(guān)系，分別引入了-CON(CH3)2、-COCH3、-COOCH3和-SO2CH3這四種基團(tuán)，從表1數(shù)據(jù)中，不能明確總結(jié)出這四種基團(tuán)的構(gòu)效關(guān)系，但是發(fā)現(xiàn)-CON(CH3)2取代基的活性最好，在1 μg?mL-1下，3Ⅰc’和3Ⅱc’對(duì)小菜蛾的殺蟲活性1 d就能達(dá)到100%。

（3）不同取代基的苯環(huán)與脂肪胺匹配對(duì)生物活性的影響3Ⅰc’-3Ⅰf’和3Ⅱc’-3Ⅱf’這兩個(gè)系列化合物，區(qū)別在于苯環(huán)（A）部分，3Ⅰc’-3Ⅰf’苯環(huán)上的取代基是-CH3和Cl，而3Ⅱc’-3Ⅱf’苯環(huán)上的取代基是兩個(gè)Cl，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)苯環(huán)部分-CH3被氯取代后，有助于增加化合物的殺蟲活性，即3Ⅱc’-3Ⅱf’>3Ⅰc’-3Ⅰf’，在1 μg?mL-1下，化合物3Ⅰd’和3Ⅰe’對(duì)小菜蛾分別僅有46.67%和50.00%的殺死率，而化合物3Ⅱd’和3Ⅱe’對(duì)小菜蛾的殺蟲活性能分別達(dá)到100%和96.77%。

3 結(jié)論

通過(guò)藥效團(tuán)拼接原理，結(jié)合兩種藥效團(tuán)，設(shè)計(jì)合成了12個(gè)（C）部分含有1,2-乙二胺藥效團(tuán)的鄰甲酰氨基苯甲酰胺類化合物，測(cè)試了這12個(gè)化合物對(duì)小菜蛾的殺蟲活性。在1 μg?mL-1下，大部分化合物能100%殺死小菜蛾，與氯蟲酰胺活性屬于同一級(jí)別，尤其是3Ⅰc’、3Ⅰf’和3Ⅱc’這三個(gè)化合物對(duì)小菜蛾殺蟲的速效性優(yōu)于先導(dǎo)物氯蟲酰胺。后期可以進(jìn)一步研究這三個(gè)化合物的生物活性，測(cè)定其毒力基線，有望選出優(yōu)于氯蟲酰胺的高活性化合物，并為田間試驗(yàn)和進(jìn)一步研發(fā)提供依據(jù)。

此外，初步的構(gòu)效關(guān)系研究，為我們后續(xù)的分子設(shè)計(jì)提供了方向：（A）部分取代基變換、改變（C）部分二氨基基團(tuán)的碳鏈長(zhǎng)度等，以期設(shè)計(jì)合成出更高活性的化合物。

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Design, Synthesis of Substituted 1,2-ethylenediamine O-formylamino Benzoamide Compounds and Their Toxicity against

FENG Mei-li, YAO Wen-jun, AN Jing-jing, LI Wang, WU Qiang

210048,

In order to explore the insecticidal activity of o-formylaminobenzoamide derivatives, 12 o-formylaminobenzoamide derivatives containing 1,2-ethylenediamine fragments were designed and synthesized in this study. The insecticidal activity of these 12 final products againstwas tested, their structures verified by1HNMR and Mass Spectrometry. The structure-activity relationship of the target compound was analyzed, and the effects of the substituents of methylene group and amino group and the matching of benzene ring and aliphatic amine with different substituents on the biological activity of the compound were discussed. The results showed that at the concentration of 1 μg·mL-1, most of the compounds could killat 100%, which belonged to the same level as chloranamide. In particular, the 3ⅠC, 3Ⅱ and 3ⅡC compounds were more effective than the lead chloranamide in killing.

Anthranilic diamides; 1,2-ethylenediamine; bioactivity

S482.3+4

A

1000-2324(2022)02-0326-08

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.02.022

2021-02-11

2021-03-22

2018年江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目:魚尼丁受體類殺蟲劑的分子設(shè)計(jì)、活性篩選及優(yōu)化研究(18KJB210008);2019年南京科技職業(yè)學(xué)院科研項(xiàng)目:N-烷基-N-氰基烷基鄰氨基苯甲酰胺類化合物的分子設(shè)計(jì)、活性篩選及優(yōu)化研究(NHKY-2019-17)

馮美麗(1983-),女,博士,講師,主要從事新農(nóng)藥創(chuàng)制工作. E-mail:fengmeili77@163.com