专利名称：氯甲磷的立体异构体,其制备及用途和以该异构体为活性成分的组合物的制作方法
氯甲磷的立体异构体，其制备及用途和 以该异构体为活性成分的组合物
本发明涉及氯甲磷化合物的几个立体异构体，其制备方法，以这 几个立体异构体为活性成分的农药组合物，以及它们在杀虫剂领域的 应用。
氯甲磷化合物是本发明者于1997年申请的发明专利，专利授权号 为ZL97112828.6，此专利是针对氯甲磷的外消旋体。已经取得中国农 业部的登记许可，现在有近十家农药化工企业正在生产和准备生产氯 甲磷化合物或者叫外消旋体和其相关制剂，氯甲磷外消旋体化合物作 为甲胺磷等高毒杀虫剂的替代品，己经得到广泛应用。氯甲磷外消旋 体的化学结构通式如下
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(I)
式中R表示羟基、甲醇、乙醇、丙醇、聚乙二醇、丙酮、二甲基亚 风、N， N—二甲基甲酰胺，以及(II)结构式的化合物
<formula>formula see original document page 4</formula>(II)
化学名称(0， S—二甲基——2， 2， 2——^氯一1一R基一乙基)硫 代磷酰胺。
氯甲磷具体化学结构式如下
化学名称(0， S—二甲基一2， 2， 2—三氯一1一甲氧基一乙基)
硫代磷酰胺，相对分子量302。
剖析该化合物的化学结构式可知，该化学结构式中有P和c两对 手性中心，至少有5个理化性质有差异的立体异构体，我们用液相色 谱仪对氯甲磷化合物的纯品进行测试，在普通的色谱柱上出现二个峰 (图l)，如果用手性柱对其进行拆分，出现4个峰(图2)。我们对氯 甲磷外消旋体及其四个立体异构体的纯品进行毒性(表1)和活性(表 2)的对比测试，证明四个立体异构体的任何一个立体异构体对大型蚤 的活性比外消旋体都高，其中峰3立体异构体对大型蚤的活性比外消 旋体高出了62倍；峰1立体异构体的毒性比外消旋体低7倍，同时48 小时内的活性比外消旋体高出8倍，然而，目前国内企业生产的氯甲 磷化合物属于外消旋体，效果相对较差，效果和环境相容性更好的是 氯甲磷立体异构体中的任何一个。
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第3页
图1和图2属于旋光立体异构体的液相色谱分析图，图1和 图2附后。
表l氯甲磷对乙酰胆碱酯酶的半抑制浓度(mg/L)
农药牛血清乙酰胆碱酯酶电鳐乙酰胆碱酯酶
外消旋体12. 92±0. 649. 18 ±0. 08
Peakl94. 82±6.8161.84±6. 20
Peak232. 72 ±2. 6334. 93 ±0. 07
Peak37.78±0. 654. 83±0. 42
Peak45. 23 ±0. 384. 51±0. 15
表2氯甲磷各对映体对大型蚤的半致死浓度(mg/L)
农药外消旋体PeaklPeak2Peak3Peak4
48h半致死浓度 96h半致死浓度1.31±0. 12 1.12±0.140.16±0. 05 0. 034 ±0. 020.13±0. 02 0. 05±0.010. 04 ±0. 00 0. 02 ±0. 000. 32 ±0. 00 0. 29±0. 03
本发明的目的是提供一类具有比外消旋体杀虫作用更强的氯甲磷
立体异构体。
本发明的另一目的是提供一种氯甲磷立体异构体的制备方法，本 发明进一步的目的是提供以氯甲磷立体异构体为活性成分的杀虫组合 物。
本发明的另一目的是提供上述立体异构体及其组合物在杀虫剂领 域的用途。
上述立体异构体都具有比氯甲磷外消旋体更高的生物活性，具有 下列与外消旋体基本相同的化学结构式
<formula>formula see original document page 7</formula>
或:
或:
<formula>formula see original document page 7</formula>
各异构体之间的红外图谱类同，核磁共振图谱也类同，元素分析 值相同，相互之间的理化性质却各有差异。
由上述图2可知，峰1和峰3是一个对映体，其基本上不溶于苯、
甲苯、乙醇、甲醇、二氯甲烷等有机溶剂，在水中溶解度5%左右；亲 水性强，能够自动分散、悬浮于水中，形成稳定的水乳状液，也能够
在混合苯或者苯和乙醇的混合溶剂中形成悬浮液；峰2异构体和峰4 异构体是另一种对映体，不溶于水，溶于甲苯、苯、乙醇、甲醇、二 氯甲烷等有机溶剂中；这二种对映体在上述图1表现为二个峰。氯甲 磷外消旋体基本不溶于水，溶于苯类，醇类、卤代烷烃类有机溶剂中， 经过搅拌，不能自动分散于水中形成较稳定的水乳状液。 本发明以精胺和三氯乙醛以及甲醇为原料，用CHJ、 CH3CL作催化剂， 经过仅一步化学反应，可制备出氯甲磷的立体异构体。精胺是生产甲 胺磷、乙酰甲胺磷、氯甲磷等系列杀虫剂的中间体，其化学名称0，
0—二甲基硫代磷酰胺，化学结构式
三氯乙醛是生产敌敌畏和敌百虫等杀虫剂的中间体，化学反应式
如下
<formula>formula see original document page 9</formula>峰1立体异构体
在没有催化剂存在的情况下，精胺和三氯乙醛以及甲醇反应生成
的是氯甲精胺，其化学结构式:
<formula>formula see original document page 9</formula>氯甲精胺在水介质中，用光照，可以自动异构转位成为峰1立体 异构体；氯甲磷外消旋体用光照，在3(TC 54"， 7 15天，有40% 60%自动转化成为由峰1立体异构体和峰3立体异构组合的对映体。
用上述方法制备的峰1和峰3立体异构体或者它们的对映体，因 为容易自动分散在水中形成稳定的乳状液或者是悬浮液，并且，这种 立体异构体具有优良的乳化性能，可以替代许多优良的乳化剂，所以，
其组合物的各种剂型可以按照农药制剂领域的常规生产方法制备，比 如，比较容易制备成微乳剂、水乳剂、悬浮剂、悬浮乳剂、油悬浮剂、 高含量的可溶性粉剂、水分散颗粒剂等；这种立体异构体与其它大多 数杀虫药物混合使用，可以起到增效的作用，所以，按照农药制剂领 域的常规生产方法，可以制备氯甲磷立体异构体及其外消旋体的各种 混合制剂。比如，与菊酯类、烟碱类、氨基甲酸酯类、锐劲特、敌敌 畏、杀虫双、阿维菌素等农药混合使用，具有较高的增效作用。
本发明氯甲磷立体异构体及其外消旋体药物组合物的优选含有重
量比为0. 1% 99. 5%的活性成份，最优选含有重量比为0. 5% 95%的活 性成份。
实施例1:
重量配比精胺三氯乙醛甲醇=1
将100g96W的三氯乙醛和2g CH3I —次性投入500ml反应瓶中，并一次 性投入甲苯100g，启动搅拌，反应瓶用强光照射，拉制温度58 6(TC， 慢慢滴加100892%的精胺，约2小时左右滴完，然后，保持此温度，继 续搅拌反应6 8小时，用气相色谱测试，反应液中精胺含量《0.5%， 即为反应终点，降温至20。C，结晶，沉降2小时，过滤得到100g左右 白色固体，然后，将此固体溶于甲醇液中，于30 6CTC搅拌反应96 小时，得氯甲磷峰1立体异构体溶液。过滤母液中含有大量的氯甲磷 峰2立体异构体和峰4立体异构体，可用此配制20 30%的氯甲磷乳油。 由此工艺生成的峰1立体异构体经过搅拌，可以自动分散和悬浮于水 中，形成较稳定的乳状溶液，可用去制备40 80%的可溶性粉剂、水乳 剂、悬浮剂、微乳剂等，该立体异构体亦可以直接作为农药制剂领域 的乳化剂应用。 实施例2:
重量比精胺三氛乙醛甲醇=1
将100g969&的三氯乙醛和20CH3 CL以及lOOg石油醚一次性投入 500ml反应瓶中，启动搅拌，于58 6(TC缓缓滴加98%的精胺，约2 小时左右滴完，继续搅拌反应6 8小时，即为终点，降温至20。C，结晶，沉降2小时，过滤得到117g白色固体，将该固体溶于甲醇溶液中，
于30 6(TC之间搅拌48小时，即是氯甲磷峰1立体异构体溶液，将过 滤母液于O"C结晶，沉降8小时，有大量的氯甲磷外消旋体和峰2、峰 4立体异构体的混合物析出，过滤得60g这种混合物固体。 实施例3:
步骤l、先制备氯甲精胺
重量比精胺三氯乙醛甲醇=1 : 1: 1
将100克96%的三氯乙醛和100克石油醚一次性投入500ml反应瓶 中，启动搅拌，缓缓滴加100克90%精胺，控制温度4(TC以下，搅拌 反应12小时，再加入100克无水甲醇，继续于54"C搅拌反应96小时， 然后蒸去50克石油醚，室温下结晶6小时，过滤得氯甲精胺固体120 克，含量92%。
步骤2.1:将此60克氯甲精胺固体置于一瓷盘中，尽量分散开， 于6(TC左右，用紫外灯光照射120小时，此氯甲精胺异构成为氯甲磷 峰l立体异构体，含量85%，该异构体经过搅拌，可以自动分散、悬浮
于水中，形成较稳定的水悬浮溶液。
步骤2.2:将此60克氯甲精胺固体投入500ml反应瓶中，又加入 200克自来水，启动搅拌，用灯光照射，于40。C以下搅拌96小时，生 成20%左右的氯甲磷峰1立体异构体水悬浮溶液。
实施例4:
氯甲磷峰l立体异构体 30g
氮酮 3g
自来水 67g '
将上述三种物质在合适的容器中混合均匀，用于牛、羊体表的蜱、
螨寄生虫，与杀虫剂辛硫磷进行比较，其杀虫效果比辛硫磷提高20%。
同时用于鱼塘中杀灭鱼体表的寄生害虫，其杀虫效果比常用的敌百虫
的效果提高2倍，而对鱼、虾等水生物的毒性低，对哺乳动物的毒性 亦低，与敌百虫相当。
实施例5:
将上述实施例1中的过滤母液，因为其中含有大量的氯甲磷峰2 和峰4立体异构体，按照农药制剂领域的常规方法，配制成30%的杀虫 乳油，用于蔬菜上的菜青虫，与30%的氯甲磷外消旋体乳油进行比较， 其效果提高了 20%。
实施例6
将100g939&的氯甲磷外消旋体原药，用二氯甲烷配制成3(m的溶液， 放入全密封的容器中，置于54X:的烘箱中，放置3 15天，有10 40% 的氯甲磷峰1和峰3立体异构体组合的对映体产生，即产生不溶于二 氯甲烷的该对映体固体10 40g，该对映体异构体能自动分散，悬浮于 水中，形成较稳定的水乳状液。
实施例7:
峰1和峰3立体异构体组合的对映体 30g 氮酮 3g 自来水 67g 将上述3种物质在合适的容器中混合均匀，用于稻田杀灭稻纵巻 叶螟，与30%的氯甲磷外消旋体乳油进行比较，其杀虫效果提高了 25%。
权利要求
1、氯甲磷立体异构体是具有下列化学结构通式的化合物id="icf0001" file="A2006101466350002C1.gif" wi="108" he="21" top= "44" left = "60" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>式中R表示羟基、甲醇、乙醇、丙醇、聚乙二醇、丙酮、二甲基亚风、N，N-二甲基甲酰胺，以及(II)结构式的化合物id="icf0002" file="A2006101466350002C2.gif" wi="107" he="44" top= "95" left = "63" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>化学名称(O，S-二甲基-2，2，2-三氯-1-R基-乙基)硫代磷酰胺。氯甲磷具体化学结构式如下id="icf0003" file="A2006101466350002C3.gif" wi="111" he="20" top= "183" left = "43" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>化学名称(O，S-二甲基-2，2，2-三氯-1-甲氧基-乙基)硫代磷酰胺，相对分子量302。氯甲磷立体异构体与氯甲磷外消旋体具有相同的化学结构式和相同的相对分子量，但理化性质有较大的差异，氯甲磷峰1立体异构体和峰3立体异构体以及它们的对映体与氯甲磷外消旋体比较，它们的化学结构式和相对分子量相同，但理化性质有差异，其特征在于峰1和峰3立体异构体以及它们的对映体基本不溶于甲苯、甲醇等有机溶剂，却能够在搅拌状态下自动分散和悬浮于水介质中，形成稳定的水乳状液，氯甲磷外消旋体不溶于水，溶于甲苯和甲醇等有机溶剂，经过搅拌，不能够在水中自动分散形成水乳状溶液。
2、 根据权利要求1所述氯甲磷立体异构体的制备方法，其特征在于选用三氯乙醛和0， 0 —二甲基硫代磷酰胺与甲醇为原料，以CH3I、 CH3CL为催化剂，用纯甲苯为溶剂，在10 60'C温度和常压状 态下， 一步反应生成氯甲磷立体异构体。
3、 根据权利要求1所述氯甲磷立体异构体的制备方法，其特征 在于选用0， 0 —二甲基(2， 2， 2—三氯一l一甲氧基一乙基)硫 代磷酰胺即氯甲精胺为原料，在水介质中或者紫外灯光照射下自动转 位成为氯甲磷峰l立体异构体。
4、 根据权利要求1所述氯甲磷立体异构体的制备方法，其特征 在于选用氯甲磷外消旋体为原料，置于54'C左右环境下3 15天， 生成氯甲磷峰1立体异构体和峰3立体异构体组合的对映体。
5、 以权利要求1中氯甲磷立体异构体为活性成分的杀虫剂，其 特征在于该杀虫剂中含有氯甲磷立体异构体化合物。
6、 根据权利要求1所述氯甲磷立体异构体化合物作为农药杀虫 剂或农药乳化剂以及农药增效剂使用；作为杀灭牛、羊、鱼等动物体 表的寄生害虫的杀虫药物使用。
全文摘要
本发明涉及氯甲磷立体异构体及其外消旋体的化学结构式及其理化性质，氯甲磷立体异构体与氯甲磷外消旋体具有相同的化学结构式和相同的分子量，但理化性质有较大的差异；本发明还涉及这些氯甲磷立体异构体的制备方法，以这些立体异构体为活性成分的药物组合物，以及这种氯甲磷立体异构体在农药杀虫剂领域和动物药杀虫剂领域的应用。
文档编号C07F9/24GK101177432SQ20061014663
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者坚 李 申请人:坚 李