取代1,2-乙二胺邻甲酰氨基苯甲酰胺化合物的设计、合成及生物活性

冯美丽,姚文俊,安晶晶,李旺,吴强

取代1,2-乙二胺邻甲酰氨基苯甲酰胺化合物的设计、合成及生物活性

冯美丽,姚文俊,安晶晶,李旺,吴强

南京科技职业学院 环境工程学院, 江苏 南京 210048

为探索邻甲酰氨基苯甲酰胺类衍生物的杀虫活性，本文设计并合成了12个脂肪胺含1,2-乙二胺片段的邻甲酰氨基苯甲酰胺类衍生物，测试了它们对小菜蛾的杀虫活性。其结构经1H NMR和质谱鉴定并对目标化合物进行构效关系分析，探讨了变换1,2-二胺基片段上亚甲基和氨基上的取代基以及不同取代基的苯环与脂肪胺匹配对化合物生物活性的影响。结果显示，在1 μg‧mL-1下，大部分化合物能100%杀死小菜蛾，与氯虫酰胺活性属于同一级别，尤其是3Ⅰc’、3Ⅱ’和3Ⅱc’化合物对小菜蛾杀虫的速效性优于先导物氯虫酰胺。

邻甲酰氨基苯甲酰胺; 1,2-乙二胺; 生物活性

鱼尼丁受体杀虫剂是一类针对鳞翅目害虫，显示出高活性的杀虫剂，且结构和作用机制新颖、毒性低、对环境友好[1,2]。目前，鱼尼丁受体类杀虫剂可商品化的品种，从结构上划分可以分为两大类，第一类结构是邻苯二甲酰胺类，代表化合物是氟虫酰胺(见图1)[3]；第二类结构是邻甲酰氨基苯甲酰胺类，代表化合物是氯虫酰胺（见图1），是杜邦公司在邻苯二甲酰类化合物的基础上进行改进，发现并研发出来的[4]。氯虫酰胺和氟虫酰胺相比，虽然作用机制相同，但是由于它具有更低的LC50值和更广的杀虫谱，所以它可以看作是氟虫酰胺的改进版，是属于第二代鱼尼丁受体类杀虫剂，因此国内外大公司和科研院所为了形成自己的知识产权，纷纷投入此类化合物的创新研究[5-15]。

图1 氟虫酰胺和氯虫酰胺的结构式

邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂结构上可以划分为以下三部分[16]：（A）苯环部分、（B）酰胺基部分和（C）胺酰基部分，如图2。

图2 第二代鱼尼丁受体类杀虫剂结构通式

自从2000年，氯虫酰胺商品化后，大量文献报道了邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂的合成和生物活性测试研究，掀起了本世纪新农药创制的又一高潮[7-9,11,12,17-22]。目前，大部分研究主要集中在，对苯环部分（A）和酰胺基部分（C）的基团进行变换[7-12]。取代1,2-二胺基（见图3）是一类药效基团，N原子上含有一对孤对电子，可以与水和生物体中的氢原子形成氢键，从而增加药品与水的溶解性以及与受体之间的亲和性，因此被广泛应用在医药和农药创制过程中[23]。鉴于药效团拼接原理，即：将某一药效团引入到另外一类活性分子结构中，有希望能够提高化合物的生物活性[2,24]。因此，本文将取代1,2-二胺基片段引入到邻甲酰氨基苯甲酰胺的胺酰基（C）部分，以期实现活性叠加。目前，将取代1,2-二胺基片段引入到邻甲酰氨基苯甲酰胺的（C）的文献报道很少，而且没有深入研究引入后所得到的衍生物的构效关系[23]。因此，本文设计合成了一系列（C）部分含有取代1,2-二胺基片段的邻甲酰氨基苯甲酰胺类的化合物（见图4），对这一系列化合物进行了生物活性测试，并探讨了它们的构效关系。

图3 二胺基类基团的结构通式

图4 目标化合物通式

1 材料和方法

1.1 试剂和仪器

主要试剂：乙酰氯（AR，辽宁天华化工有限责任公司）；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（泰州苏北化学试剂有限公司）；二碳酸二叔丁酯（Boc酸酐）（AR，南京晚晴化学试剂有限公司）；N,N-二甲氨基甲酰氯（AR，辽宁天华化工有限责任公司）；1,2-乙二胺（AR，南京晚晴化学试剂有限公司）；1,1-二甲基-1,2-乙二胺（AR，辽宁天华化工有限责任公司）；N-甲氨基甲酰氯（AR，辽宁天华化工有限责任公司）；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，辽宁天华化工有限责任公司）；甲磺酰甲酰氯（AR，辽宁天华化工有限责任公司）；三氟乙酸（AR，南京晚晴化学试剂有限公司）。

熔点用SGW X-4显微熔点仪（未校正）进行检测、反应过程监测和产品定量分析用Agilent1260型液相色谱仪（美国，）、合成化合物的核磁氢谱测定用Bruker AVANCE 500核磁共振仪、合成化合物的分子量用Waters2695型液相色谱-质谱联用仪（美国，沃特世科技（上海）有限公司）测定。

1.2 化合物合成方法[15]

1.2.1 中间体1Ⅰ和1Ⅱ的合成方法

（1）化合物5的合成将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，加热至回流后，将6.3 g（0.0496 mol）草酰氯滴加入上述悬浮液，搅拌反应过夜，得澄清溶液，减压浓缩至干，得半固体，密封备用。

讨论：比较了两种酰基化试剂：氯化亚砜和草酰氯的酰基化效果，发现使用氯化亚砜，产品经HPLC分析杂质很多；而以草酰氯取代氯化亚砜获得了成功，在回流条件下反应速度快而且无明显杂质。

（2）化合物1Ⅰ的合成将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1,4-二氧六环中，加热并保持微反应液在回流状态下，缓慢滴加42 g（0.38 mol）的氯甲酸乙酯，30 min滴加完毕后，在回流状态下继续反应2 h后，将温度降至50 ℃，将42 g（0.52 mol）的乙酰氯滴加入上述反应液，保持50～55 ℃反应5 h后，冷却至室温，有固体析出，过滤，滤饼用甲苯漂洗，真空干燥得14 g白色固体结晶1Ⅰ，收率82.3%，熔点258～260℃（分解）。

HPLC定性含量为98.54%，分析条件为：Waters Xbridge C18，乙腈+水=60+40，流速1 mL/s，=254 nm检测。

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的合成方法与1Ⅰ的合成方法一致，中间体1Ⅱ为白色固体，收率83.6%。

1.2.2 中间体2Ⅰ和2Ⅱ的合成方法

（1）化合物2Ⅰ的合成依次将80 mL四氢呋喃（THF）、30 mL吡啶和化合物5加入至四口烧瓶中，加热回流，在控制产生气体的速度下，缓慢加入12 g（0.056 mol）的1Ⅰ，约40 min加完，继续回流反应，HPLC监测反应，反应结束后，自然冷却，溶液中析出絮状固体，过滤，用15 mL冷的THF洗涤1遍，干燥得黄色固体17.4 g，以1Ⅰ计收率为69.1%。熔点238.1～240.3 ℃。

HPLC定性含量为99.12%，分析条件为：Waters Xbridge C18，乙腈+水=60+40，流速1 mL/s，= 254 nm检测。

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的与2Ⅰ的合成、分析方法一致，产品为白色固体，收率72.5%。

1.2.3 中间体a和a’的合成

（1）2-氨基乙氨基甲酸叔丁酯（a）的合成

将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 mL1,4-二氧六环中，冷却至0℃。在0℃下，将23 g(Boc)2O（0.1 mol）滴入上述混合液中，滴毕后，室温反应。反应完毕后，加入20 mL水，用三氯乙烷（3×30 mL）萃取，硫酸镁进行干燥、脱溶，得到23.1 g白色固体，收率为96.2%。

（2）2-氨基-2-甲基丙氨基甲酸叔丁酯（a’）的合成a’的与a的合成、分析方法一致，产品为白色固体，收率96.8%。

1.2.4 中间体3Ⅰa、3Ⅰa’和3Ⅱa’的合成

（1）化合物（3Ⅰa）的合成将50 mLDMF和8.7 g（0.019 mol）2Ⅰ加入至200 mL单口烧瓶中，室温下，5 min左右将7.4 g（0.046 mol）的a分批加入上述悬浮液，溶液逐渐变澄清，加毕继续反应2 h，缓慢出现少量固体，向反应液中滴加100 mL水，得大量白色固体沉淀，经过滤，干燥、柱层析分离提纯（乙酸乙酯:二氯甲烷= 1:1），得白灰色固体7.9 g，收率67.8%；熔点：141.1～144.5℃；HPLC定性含量为98.71%，分析条件为：Waters Xbridge C18，乙腈+水=20+80，流速1 mL/s，=254 nm检测。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]+，计算值：613.28，测试值613.30。

（2）化合物（3Ⅰa’）的合成

3Ⅰa’的与3Ⅰa的合成与分析方法一致，白色固体，收率：68.9%。熔点：140.1～142.3℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：641.33，测试值641.36。

（3）化合物3Ⅱa’的合成

3Ⅱa’的与3Ⅰa’的合成与分析方法一致，白灰色固体，收率：76.1%。熔点：139.8～142.1℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：661.76，测试值661.77。

1.2.5 中间体3Ⅰb、3Ⅰb’和3Ⅱb’的合成

（1）化合物（3Ⅰb）的合成

将3.6 g（5.8 mmol）的3Ⅰa加入至50 mL二氯甲烷中，冰浴冷却至0℃后，保持温度不超过5oC下，缓慢滴入20 mL三氟乙酸，滴毕后，室温反应，再继续反应2 h后，滴加15 mL浓盐酸，脱溶，得3.4 g块状棕黄色固体，收率94.2%；熔点：231.3～231.9℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：512.18，测试值512.19。

（2）化合物（3Ⅰb’）的合成

3Ⅰb’的合成方法与（3Ⅰb）的合成方法一致，淡黄色固体，收率：91.2%。熔点：230.1～231.6℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：541.24，测试值541.49。

（3）化合物3Ⅱb’的合成

3Ⅱb’的合成方法参照（3Ⅰb）的合成方法，淡黄色固体，收率：92.1%；熔点：225.1～227.1℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：561.87，测试值561.66。

1.2.6 目标化合物3Ⅰc-3Ⅰf、3Ⅰc’-3Ⅰf’和3Ⅱc’-3Ⅱf’的合成

将3Ⅰb或3Ⅰb’或3Ⅱb’、10 mL四氢呋喃（THF）和三乙胺加入至100 mL单口烧瓶中，冷却至0℃，缓慢滴加c-f的10 mL冷的THF溶液，滴毕，自然升至室温后，再继续反应2 h后，加入40 mL冰水，经过滤、干燥、柱层析分离提纯（乙酸乙酯:二氯乙烷= 2:1），得到白色固体3Ⅰc-3Ⅰf、3Ⅰc’-3Ⅰf’和3Ⅱc’-3Ⅱf’。

化合物3Ⅰc：白色固体，收率，68.7%；熔点：146.4～147.7℃。HPLC定性含量为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]+，计算值：584.23，测试值584.27。

化合物3Ⅰd：白色固体，收率，74.1%；熔点：159.5～162.1℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：555.22，测试值555.31。

化合物3Ⅰe：白色固体，收率，73.4%；熔点：114.2～115.9℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：571.22，测试值571.39。

化合物3Ⅰf：白色固体，收率，70.7%；熔点：142.2～145.0℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：619.29，测试值619.29。

化合物3Ⅰc’：白灰色固体，收率，71.2%；熔点：150.9～152.8℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：612.32，测试值612.50。

化合物3Ⅰd’：白色固体，收率，73.6%；熔点：165.4～166.3℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：583.28，测试值583.39。

化合物3Ⅰe’：白色固体，收率，73.8%；熔点：110.2～111.8℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：599.28，测试值599.39。

化合物3Ⅰf’：白色固体，收率，67.4%；熔点：145.1～147.6℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：647.34，测试值647.36。

化合物3Ⅱc’：白色固体，收率，74.2%；熔点：152.3～154.1℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：632.74，测试值631.56。

化合物3Ⅱd’：淡黄色固体，收率，73.5%；熔点：140.8～143.5℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：603.70，测试值603.48。

化合物3Ⅱe’：白色固体，收率，69.8%；熔点：129.6～132.5℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：619.70，测试值619.39。

化合物3Ⅱf’：淡白灰色固体，收率，71.0%；熔点：191.4～193.6℃；HPLC定性含量为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]+，计算值：667.76，测试值667.51。

1.3 生物活性测试

采用浸叶碟法，将目标化合物3Ⅰ-3Ⅱ对小菜蛾进行生物活性测试，方法详见之前报道过的方法[2,24]。3 d后检查死活虫数，出现食欲不振、身体瘫痪或萎缩等症状的小菜蛾也归为死虫，统计出死亡率。活性范围是0%～100%，0%表示无杀虫活性，100%表示全部杀死。统计结果见表1，表中死亡率是3次重复实验的数据，氯虫酰胺作为对照药剂。

2 结果和讨论

2.1 合成

目标化合物3Ⅰ-3Ⅱ的合成路线见图5。以取代邻氨基苯甲酸（Ⅰ和Ⅱ）为起始原料，分别环合得到化合物1Ⅰ和1Ⅱ；再分别酰基化后得到化合物2Ⅰ和2Ⅱ；在室温下，将化合物a和a’分别与2Ⅰ和2Ⅱ反应，得到化合物3Ⅰa，3Ⅰa’和3Ⅱa’；在三氟乙酸作用下，脱除化合物3Ⅰa，3Ⅰa’和3Ⅱa’结构中的Boc基团，再分别与盐酸反应得到相应的盐酸盐产物3Ⅰb，3Ⅰb’和3Ⅱb’；再在氟酸剂存在下，室温分别与化合物c-f反应得到目标产物3Ⅰ-3Ⅱ。

表 1 3Ⅰ和3Ⅱ在1 μg‧mL-1浓度下对小菜蛾的杀虫活性

图 5 目标化合物3Ⅰ和3Ⅱ系列的合成路线

2.2 生物活性以及构效关系

2.2.1 化合物的生物活性分析表1为目标化合物3Ⅰ-3Ⅱ在1 μg‧mL-1下对小菜蛾的杀虫活性数据。由表可知，大多数化合物在1 μg‧mL-1下，对小菜蛾的杀死率较高，比如化合物：3Ⅰc’、3Ⅰf’、3Ⅱc’、3Ⅱe’的杀虫活性达到了100%，其中化合物3Ⅰc’、3Ⅰf’、3Ⅱc’对小菜蛾杀虫的速效性还优于先导物氯虫酰胺，这三个化合物1 d就能100%杀死小菜蛾，而氯虫酰胺1 d的杀虫活性才达到90%，第3 d才能达到100%。通过初筛数据显示这四个化合物在10 μg‧mL-1下与氟虫酰胺的活性相当。

2.2.2构效关系分析

（1）二胺基基团上2和3变换不同取代基对生物活性的影响为了研究（C）部分引入的二氨基基团的构效关系，2和3分别设计成都为H或是-CH3取代，3Ⅰc-3Ⅰf是二胺基部分2和3基团同为H原子取代的化合物，3Ⅰc’-3Ⅰf’和3Ⅱc’-3Ⅱf’是二胺基部分2和3基团同为-CH3基团取代的化合物，尽管很难从表1中明确看出构效关系，但是还是能得出大体活性趋势：2和3都为-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化合物对小菜蛾的杀虫活性最高达44.44%（3Ⅰd），而3Ⅰc’-3Ⅰf’、3Ⅱc’-3Ⅱf’这两个系列化合物，大部分对小菜蛾有很高的杀虫活性，杀虫活性达到100%。因此可以得出结论：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）二胺基基团上4取代基对生物活性的影响为了研究（C）部分引入的二氨基基团上R4取代基的构效关系，分别引入了-CON(CH3)2、-COCH3、-COOCH3和-SO2CH3这四种基团，从表1数据中，不能明确总结出这四种基团的构效关系，但是发现-CON(CH3)2取代基的活性最好，在1 μg‧mL-1下，3Ⅰc’和3Ⅱc’对小菜蛾的杀虫活性1 d就能达到100%。

（3）不同取代基的苯环与脂肪胺匹配对生物活性的影响3Ⅰc’-3Ⅰf’和3Ⅱc’-3Ⅱf’这两个系列化合物，区别在于苯环（A）部分，3Ⅰc’-3Ⅰf’苯环上的取代基是-CH3和Cl，而3Ⅱc’-3Ⅱf’苯环上的取代基是两个Cl，通过测试发现苯环部分-CH3被氯取代后，有助于增加化合物的杀虫活性，即3Ⅱc’-3Ⅱf’>3Ⅰc’-3Ⅰf’，在1 μg‧mL-1下，化合物3Ⅰd’和3Ⅰe’对小菜蛾分别仅有46.67%和50.00%的杀死率，而化合物3Ⅱd’和3Ⅱe’对小菜蛾的杀虫活性能分别达到100%和96.77%。

3 结论

通过药效团拼接原理，结合两种药效团，设计合成了12个（C）部分含有1,2-乙二胺药效团的邻甲酰氨基苯甲酰胺类化合物，测试了这12个化合物对小菜蛾的杀虫活性。在1 μg‧mL-1下，大部分化合物能100%杀死小菜蛾，与氯虫酰胺活性属于同一级别，尤其是3Ⅰc’、3Ⅰf’和3Ⅱc’这三个化合物对小菜蛾杀虫的速效性优于先导物氯虫酰胺。后期可以进一步研究这三个化合物的生物活性，测定其毒力基线，有望选出优于氯虫酰胺的高活性化合物，并为田间试验和进一步研发提供依据。

此外，初步的构效关系研究，为我们后续的分子设计提供了方向：（A）部分取代基变换、改变（C）部分二氨基基团的碳链长度等，以期设计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年江苏省高等学校自然科学研究面上项目:鱼尼丁受体类杀虫剂的分子设计、活性筛选及优化研究(18KJB210008);2019年南京科技职业学院科研项目:N-烷基-N-氰基烷基邻氨基苯甲酰胺类化合物的分子设计、活性筛选及优化研究(NHKY-2019-17)

冯美丽(1983-),女,博士,讲师,主要从事新农药创制工作. E-mail:fengmeili77@163.com