溴氰虫酰胺的新晶型及其制备方法和应用

本发明涉及溴氰虫酰胺新晶型的，进一步地说，涉及溴氰虫酰胺的新晶型及其制备方法和应用。

背景技术：

1、溴氰虫酰胺又称为氰虫酰胺，其化学名称为3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-n-[4-氰基-2-甲基-6[(甲基氨基)-羰基]苯基]-1h-吡唑-5-甲酰胺，溴氰虫酰胺是杜邦公司继氯虫苯甲酰胺之后开发的第2个双酰胺类杀虫剂。其作为一种鱼尼丁受体抑制剂类杀虫剂，杀虫谱广，兼具胃毒和触杀作用。其分子式为c19h14brcln6o2，化学结构如下：

2、

3、多晶型现象是指一种物质能以两种或两种以上不同的晶体结构存在的现象，又称同质多象或同质异象。多晶型的出现是结晶热力学和分子识别过程中动力学竞争的结果，其受结晶条件的变化影响很大，如溶剂组成、温度、浓度、过饱和度、ph值、搅拌速度及杂质含量等。一般来讲，一种化合物都会存在多种晶型，而且晶型间的理化性质、生物活性等也会存在差异，因此筛选优势晶型非常重要。

4、pct专利wo2004067528a1公开了用于3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-n-[4-氰基-2-甲基-6[(甲基氨基)-羰基]苯基]-1h-吡唑-5-甲酰胺制备的方法以及该化合物作为杀虫剂的应用。中国专利cn 102216284 b针对溴氰虫酰胺与其水合物的转化进行了研究，但是由于水合物含水量随空气湿度变化，因此也未对其生物活性进行深入的研究。该专利中提到非水晶型以cu-kα辐射记录的粉末x-射线衍射谱图中显示2θ±0.2°衍射角在6.78、11.09、11.82、13.90、14.76、15.42、15.73、16.61、18.55、18.89、19.31、19.94、20.99、22.01、22.53、23.60、24.14、24.44、24.89、26.03、26.57、26.98、27.59、28.70、29.27、29.96、31.04、31.52、32.13、32.59、33.30、33.86、34.64、35.21、36.02、36.32、36.98、38.03、38.42、39.44、39.77处有特征峰(为表述方便，本文称其为晶型ⅰ)。中国专利cn 116490492a对溴氰虫酰胺的固体形式进行了探索，公开了c、d(本文晶型ⅰ)、f三种新晶型以及它们的制备方法，重现其制备过程发现晶型c、f为溶剂化物，因稳定性问题，不适合制剂开发。

5、目前现有的溴氰虫酰胺的晶型ⅰ的杀虫效果一般，有待提升，其他晶型(晶型c、晶型d、水合晶型)存在稳定性问题，不适合大规模开发，因此，需要开发新的溴氰虫酰胺的晶型，以满足实际生产和使用的需要。

技术实现思路

1、为解决现有技术中出现的问题，本发明提出了溴氰虫酰胺的新晶型及其制备方法和应用。本发明开发了一种溴氰虫酰胺的新晶型，该新晶型的性质更加优异，生物活性更高。

2、本发明的目的之一是提供一种溴氰虫酰胺的新晶型，所述晶型包括以2θ±0.2°衍射角表示的粉末x-射线衍射谱图在8.70、9.94、11.24、12.24、22.38、24.70处显示有特征峰。

3、作为一种优选的实施方式，所述晶型还具有一个或一个以上以2θ±0.2°衍射角表示的粉末x-射线衍射谱图在20.20、20.74、22.14、23.54、24.70、25.18处的额外峰；

4、优选地，

5、所述晶型还具有一个或一个以上以2θ±0.2°衍射角表示的粉末x-射线衍射谱图在10.72、11.82、16.02、21.38、22.68、26.06、29.50处的额外峰；

6、进一步优选地，

7、所述晶型还具有一个或一个以上以2θ±0.2°衍射角表示的粉末x-射线衍射谱图在13.78、14.16、14.62、16.56、17.44、24.32、27.00、27.24、27.66、28.08、28.64、28.92、30.22、30.60、30.94、31.82、32.56、33.10、34.10、34.62、35.38、36.14、36.54、37.16、38.24、38.94处的额外峰；

8、再进一步优选地，

9、所述晶型的粉末x-射线衍射谱图如图2所示。

10、本发明的目的之二是提供一种如本发明的目的之一所述的溴氰虫酰胺的新晶型的制备方法，包括以下方法中的一种：

11、方法一：

12、(1)将溴氰虫酰胺与溶剂混合，得到混合液；

13、(2)在混合液中加入添加剂，然后进行结晶处理，固液分离，洗涤，得到溴氰虫酰胺的新晶型；

14、本发明中，上述混合液可以是均质或悬浮溶液，视溴氰虫酰胺是否能完全溶解于溶剂中；

15、或者，

16、方法二：

17、(1)将溴氰虫酰胺与高沸点化合物共加热至完全熔融后，得到熔体；所述高沸点化合物的沸点≥80℃；

18、(2)在熔体中加入添加剂，然后将熔体结晶，得到溴氰虫酰胺的新晶型；

19、或者，

20、方法三：

21、向溴氰虫酰胺与添加剂中任选地加入溶剂，形成研磨料，共研磨，得到溴氰虫酰胺的新晶型；优选置于球磨机中共研磨，得到溴氰虫酰胺的新晶型。

22、作为一种优选的实施方式，方法一、方法二、方法三中，

23、所述添加剂选自定制添加剂、模板添加剂或复合型添加剂中的至少一种；和/或，

24、按溴氰虫酰胺与添加剂的投料总重量为100％计，添加剂的加入量为投料总重量的0.01％～20％，优选为0.5％～5％；

25、优选地，

26、定制添加剂(定制添加剂，是研究最多的一种添加剂。这种添加剂往往是与溶质分子结构相似的一种或一类分子，它会对溶液中主体分子的物理化学性质产生重大影响，包括它的晶习，熔点，成核和结晶行为等)选自新烟碱类化合物、噁二嗪类化合物或双酰胺类化合物中的至少一种；和/或，

27、模板添加剂(模板添加剂，又叫异相成核剂，这种添加剂一般与主体分子之间存在着特定的相互作用力，例如官能团之间的较强的作用力，从而使晶体在其表面成核并生长，得到特定晶型的产品。几种不同的材料已经被用来研究这种添加剂对多晶型成核的作用机制)选自纤维素类化合物或合成高分子聚合物类化合物中的至少一种；和/或，

28、复合型添加剂(复合型添加剂，这类添加剂通常指一些复盐，如聚碳酸盐、磷酸盐、铵盐等，在溶液体系中这类添加剂与晶体的某些晶面之间既有静电作用，也与晶体表面暴露出的基团有较强的相互作用，进而实现添加剂分子在晶面上选择性吸附的效果)选自咪唑盐、季铵盐、吡啶盐、木质素磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、盐酸二甲双胍或n-丁基吡啶四氟硼酸盐中的至少一种；

29、进一步优选地，

30、新烟碱类化合物选自吡虫啉、氟啶虫酰胺、呋虫胺、氯噻啉、烯啶虫胺、噻虫啉、噻虫胺、环氧虫啶、噻虫嗪、哌虫啶、氟吡呋喃酮、氟啶虫胺腈或啶虫脒中的至少一种；和/或，

31、噁二嗪类化合物选自茚虫威；和/或，

32、双酰胺类化合物选自环溴虫酰胺、氟虫双酰胺、四唑虫酰胺、四氯虫酰胺、氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、氯氟氰虫酰胺、环丙虫酰胺、硫虫酰胺、溴虫氟苯双酰胺、噻虫酰胺、硫虫酰胺、氟氧虫酰胺、氟噁唑酰胺、异噁唑虫酰胺或环丙氟虫胺中的至少一种；和/或，

33、纤维素类化合物选自羟丙基甲基纤维素、醋酸纤维素、羟乙基纤维素或甲基纤维素中的至少一种；和/或，

34、合成高分子聚合物类化合物选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；和/或，

35、咪唑盐选自1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐或1-丁基-3-甲基硫氰酸咪唑中的至少一种；和/或，

36、季铵盐选自四丁基氯化膦、四丁基硫酸氢铵中的至少一种。

37、作为一种优选的实施方式，方法一、方法三中，

38、所述的溶剂选自水、水溶性有机溶剂或非水溶性有机溶剂中的至少一种；优选地，水溶性有机溶剂选自酮类、醇类或腈类中的至少一种；和/或，非水溶性有机溶剂选自烃类或卤代烷烃类中的至少一种；进一步优选地，酮类溶剂选自甲基乙基酮、苯乙酮、丙酮或丁酮中的至少一种；和/或，醇类溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇或正丁醇中的至少一种；和/或，腈类溶剂选自乙腈或丁腈中的至少一种；和/或，烃类选自正庚烷、正辛烷、壬烷、环己烷、甲基环己烷、石油醚、石脑油、乙苯、均三甲苯、甲苯或二甲苯中的至少一种；和/或，卤代烷烃选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、三氟甲苯、氯苯、二氯苯或三氯苯中的至少一种；和/或，

39、方法二中，

40、高沸点化合物选自沸点≥80℃的高分子化合物或沸点≥80℃的高沸点溶剂中的至少一种；

41、优选地，所述高分子化合物选自熔点≤240℃，沸点≥80℃的高分子化合物；进一步优选地，所述高分子化合物选自熔点≤100℃，沸点≥80℃，且在≤100℃时，能保持液体状态的高分子化合物；更进一步优选地，所述高分子化合物选自聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、聚季胺盐或聚乙二醇中的至少一种；和/或，更进一步优选地，聚季胺盐选自聚季铵盐-11；

42、所述高沸点溶剂选自脂肪酸酯类化合物、芳香酸酯类化合物、磷酸酯类化合物、酰胺类化合物、有机氟化物、醇类化合物、2,4-二叔戊基苯酚、2,2-二甲基-6-十二烷氧基苯骈四氢吡喃、辛醇或2-吡咯烷酮中的至少一种；进一步优选地，

43、脂肪酸酯类化合物、芳香酸酯类化合物选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、苯甲酸异辛酯、月桂酸山梨糖醇酯、2-羟基丙酸异十八醇酯、4,5-环氧邻苯二甲酸异壬酯、柠檬酸三辛酯或2-十八烷基琥珀酸单苯甲酯中的至少一种；和/或，

44、磷酸酯类化合物选自磷酸三甲酚酯、磷酸三环己酯、磷酸二辛基丁基酯、磷酸二乙基苯基酯、磷酸二苯氧乙基乙基酯或磷酸三对异丙苯酯中的至少一种；和/或，

45、酰胺类化合物选自月桂酰二乙胺、月桂酰二丁胺、十六酰二甲胺、亚硫酰双二乙胺、丁内酰4'-二乙胺基异戊胺或戊内酰辛胺中的至少一种；和/或，

46、有机氟化物化合物选自月桂酸八氟代戊酯、己酸十二氟代庚酯、月桂酸十二氟代庚酯、八氟代戊酰二乙胺、二氟代戊酰甲基苯基胺或对丁基苯甲酸八氟代戊酯中的至少一种；和/或，

47、醇类化合物选自环己醇或丙三醇中的至少一种。

48、本发明的技术方案中聚季铵盐-11别名为聚[2-甲基丙烯酸二甲氨基乙基硫酸二乙酯-co(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)]。

49、作为一种优选的实施方式，方法一中，

50、方法一中，

51、向溴氰虫酰胺中加入3-40倍体积的溶剂混合，得到混合液；优选加入于3-20倍体积的溶剂混合；进一步优选混合的温度为室温至溶剂的沸点的温度范围内；更进一步优选在搅拌下混合；和/或，

52、若混合液为均质溶液，结晶处理的方法选自以下方法中的至少一种：

53、a：对均质溶液进行挥发或减压蒸馏，减少溶剂量得到浓缩溶液，使所述均质溶液的过饱和度降低，化合物在溶液中结晶；优选，浓缩溶液的体积量为溴氰虫酰胺体积的1-10倍，优选1-5倍；或者，

54、b：将均质溶液一次降温后加入至添加剂，任选地二次降温，进行结晶；优选地，一次降温的温度为室温-60℃，优选25-35℃；二次降温的温度为0℃-室温；优选为0-10℃；或者，

55、c：向均质溶液中加入反溶剂，任选地降温后，进行结晶；其中所述反溶剂为与步骤(1)中的溶剂互溶的反溶剂；优选地，所述反溶剂的加入量为步骤(1)中加入的溶剂体积的0.5-20倍，优选为步骤(1)中加入的溶剂体积的3-10倍；和/或，所述反溶剂选自水、正庚烷、环己烷或石油醚中的至少一种；和/或，降温的温度为0℃-室温；和/或，

56、若混合液为悬浊液，结晶处理的方法为：

57、向悬浊液中加入添加剂后，搅拌混合进行结晶转化；优选搅拌混合的时间为1-72h；搅拌混合的温度为25-50℃；

58、方法一中，洗涤时使用的溶剂与步骤(1)中制备均质溶液所使用的溶剂相同。

59、作为一种优选的实施方式，方法二中，

60、溴氰虫酰胺与高沸点化合物的体积比为1:0.5-20；优选体积比为1:1-10；和/或，

61、将熔体置于40-130℃下完全结晶；优选将熔体置于60-100℃下完全结晶，然后冷却，得到溴氰虫酰胺的新晶型。

62、作为一种优选的实施方式，方法三中，

63、向溴氰虫酰胺与添加剂中加入溶剂体积量为溴氰虫酰胺与添加剂体积之和的0-0.5倍；优选为0.3-0.4；和/或，

64、所述研磨条件为15-30hz，优选研磨条件为20-30hz；和/或，

65、所述研磨的时间为1-300分钟；优选研磨的时间为50-120分钟。

66、本发明的目的之三是提供一种如本发明的目的之一所述的溴氰虫酰胺的新晶型在农药中的应用；优选在杀虫剂类农药中的应用；进一步优选在防治鳞翅目、半翅目、鞘翅目、缨翅目、膜翅目、螨目和双翅目害虫的杀虫剂类农药中的应用。

67、本发明的技术方案中，所述的鳞翅目、半翅目、鞘翅目、缨翅目、膜翅目、螨目和双翅目选自下组的害虫：小菜蛾、草地贪夜蛾、烟芽夜蛾、甜菜夜蛾、粉纹夜蛾、桃蚜、棉蚜、马铃薯叶蝉、银叶粉虱、美洲斑潜蝇、蓟马、斜纹夜蛾、菜青虫、蚜虫、黄条跳甲、棉铃虫、烟粉虱、三化螟、二化螟、稻纵卷叶螟、玉米螟、白粉虱、蛛螨、红蜘蛛、黑木蚁、厨蚁、玉米田蚁、豆荚螟、潜叶蝇等中的至少一种或其组合。本发明的溴氰虫酰胺的新晶型对上述害虫均有杀虫作用：溴氰虫酰胺主要通过激活靶标害虫体内的鱼尼丁受体，而鱼尼丁受体被激活后，可释放横纹肌和平滑肌细胞内贮存的钙离子，可在几分钟内引起害虫的肌肉运动调节紊乱、麻痹，使害虫快速停止取食，最终死亡。因此，溴氰虫酰胺的杀虫谱广，溴氰虫酰胺既能防治咀嚼式口器害虫，又能防治刺吸式口器害虫。

68、本发明的目的之四是提供一种农药组合物，包括本发明的目的之一所述的溴氰虫酰胺的新晶型；

69、优选地，所述农药组合物还包括助剂；

70、进一步优选地，所述助剂包括润湿剂、乳化剂、分散剂、粘着剂、稳定剂、增效剂、增稠剂、消泡剂中的至少一种；

71、更进一步优选地，所述农药组合物中，溴氰虫酰胺的新晶型的质量含量为1％-99.9％，优选为1％-60％。

72、在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在下文中，各个技术方案之间原则上可以相互组合而得到新的技术方案，这也应被视为在本文中具体公开。

73、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

74、本发明发现了一种溴氰虫酰胺的新晶型，该新晶型的性质更加优异，生物活性更高。

75、本发明的溴氰虫酰胺的新晶型(即晶型ⅱ)制备方法简单，适合大规模工业化生产。

76、本发明的晶型可用于鳞翅目、半翅目、鞘翅目、缨翅目、膜翅目、螨目和双翅目害虫的防治。晶型ⅱ在玉米、甘蔗、棉花等作物害虫防治效果优于目前现有技术的晶型ⅰ。