CN120230115A - 一种螺环季酮酸衍生物及其制备和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺环季酮酸衍生物及其制备和应用。具体地，本发明涉及作为一种螺环季酮酸衍生物的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，以及所述化合物及其中间体的制备方法及其作为害虫防治剂和/或杀微生物剂和/或除草剂的用途。

Description

一种螺环季酮酸衍生物及其制备和应用

技术领域

本发明属于农药领域，具体地，涉及一种螺环季酮酸衍生物及其制备和应用。

背景技术

目前农业中的有害生物虽有多种防治措施，但是新的、更加有效合理的杀灭有害生物的化合物还在不断地探索发现，本发明提供一种新的可进一步研究的化合物类型。螺环类化合物以独特的化学结构、新颖的作用方式、杰出的防治效果和不易产生抗药性等特点，在众多农药中脱颖而出，成为目前开发的热点。由于频繁地使用单一农药，导致昆虫或杂草等对现有的农药产生抗药性，使农药的防治效果降低，在植物保护方面，螺环类化合物显示了广泛的应用和发展前景，可以解决目前日趋严重的农药抗性等问题。正因为如此，螺环类化合物为农药化学的发展开拓了新的天地，为寻找高效低毒的新型农药提供了新的途径。

发明内容

已知化合物的除草和/或杀螨和/或杀昆虫药效和/或作用的宽度和/或植物相容性——尤其是与作物植物的植物相容性——并不总是令人满意。本发明的目的在于提供一类新的螺环季酮酸衍生物及其制备和应用，此类化合物能够以更低的剂量达到更好的防治效果。

在第一方面，本发明提供了作为螺环季酮酸衍生物的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，

其中，X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、C_1-6烷基、C_1-6卤代烷基、C_1-6烷氧基、C_1-6卤代烷氧基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地选自氢、卤素、C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、卤代C_1-6烷氧基、C_1-6烷氧基C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_3-8杂环基、C_6-12芳基、C_3-8杂芳基、C_3-8环烷基C_1-3烷基、C_3-8杂环基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12卤代芳基C_1-3烷基或卤代C_3-8杂芳基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

其中，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立地选自C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_6-12芳基、C_1-6烷基-S-C_1-6烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷氧基；

在本发明的一个实施方式中，其中，

X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、C_1-6烷基、C_1-6卤代烷基、C_1-6烷氧基、C_1-6卤代烷氧基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地为氢、卤素、C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、卤代C_1-6烷氧基、C_1-6烷氧基C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_3-8杂环基、C_6-12芳基、C_3-8杂芳基、C_3-8环烷基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

其中，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立地选自C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_6-12芳基、C_1-6烷基-S-C_1-6烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷氧基；

在本发明的一个实施方式中，其中，

X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、C_1-3烷基、C_1-3卤代烷基、C_1-3烷氧基、C_1-3卤代烷氧基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地选自氢、卤素、C_1-3烷基、卤代C_1-3烷基、C_1-3烷氧基、卤代C_1-3烷氧基、C_1-3烷氧基C_1-3烷基、C_3-6环烷基、C_3-6杂环基、C_6-10芳基、C_3-6杂芳基、C_3-6环烷基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

其中，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立地选自C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_6-12芳基、C_1-6烷基-S-C_1-6烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷氧基；

在本发明的一个实施方式中，其中，

X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、C_1-3烷基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地选自氢、卤素、C_1-3烷基、卤代C_1-3烷基、C_1-3烷氧基、卤代C_1-3烷氧基、C_3-6环烷基、C_3-6环烷基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

其中，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立地选自C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_6-12芳基、C_1-6烷基-S-C_1-6烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷氧基；

在本发明的一个实施方式中，其中，

X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、C_1-3烷基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地选自氢、卤素、C_1-3烷基、卤代C_1-3烷基、C_1-3烷氧基、卤代C_1-3烷氧基、C_3-6环烷基、C_3-6环烷基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

在本发明的一个实施方式中，其中，所述化合物优选自：

为了简明起见，后文所述“螺环季酮酸衍生物”、“式(I)化合物”或“本发明的化合物”也可以涵盖式(I)化合物的任意同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐。

术语“光学异构体”意指，当化合物具有一个或更多个手性中心时，每个手性中心可以存在R构型或S构型，由此构成的各种异构体为光学异构体。光学异构体包括所有的非对映异构体、对映异构体、内消旋体、外消旋体或其混合物形式。例如，通过手性色谱柱或通过手性合成可以分离光学异构体。

术语“几何异构体”意指，当化合物中存在双键时，该化合物可以存在顺式异构体、反式异构体、E型异构体和Z型异构体。几何异构体包括顺式异构体、反式异构体、E型异构体、Z型异构体或其混合物形式。

术语“互变异构体”指因分子中某一原子在两个位置迅速移动而产生的异构体。本领域技术人员可以理解：互变异构体之间可以互相转变，在某一状态下可能会达到一种平衡状态而共存。

除非另有指明，本文提到“螺环季酮酸衍生物”、“式(I)化合物”或“本发明的化合物”时也涵盖该化合物中任一个原子被其同位素原子代替而得到的同位素标记化合物。本发明包括式(I)化合物的所有药学上可接受的同位素标记化合物，其中，一个或者多个原子被具有与通常在自然界中所发现的原子相同原子序数但是不同原子质量或者质量数的原子所替换。

适用于包含在本发明的化合物中的同位素的实例包括氢的同位素，诸如²H(D)和³H(T)，碳的同位素，诸如¹¹C、¹³C和¹⁴C，氯的同位素，诸如³⁷Cl，氟的同位素，诸如¹⁸F，碘的同位素，诸如¹²³I和¹²⁵I，氮的同位素，诸如¹³N和¹⁵N，氧的同位素，诸如¹⁵O、¹⁷O和¹⁸O，以及硫的同位素，诸如³⁵S。

式(I)的同位素标记化合物一般可以通过本领域技术人员已知的常规技术或者通过使用合适的同位素标记试剂代替先前使用的非标记试剂以类似于在本文所附的实例和制备中所描述的方法，来进行制备。

式(I)化合物可以农药学上可接受的盐的形式存在，比如，式(I)化合物的酸加成盐和/或碱加成盐。除非另有指明，否则本文所用的“农药学上可接受的盐”包括可出现于式(I)化合物内的酸加成盐或碱加成盐。

式(I)化合物的农药学上可接受的盐类包括其酸加成盐和碱加成盐。适当的酸加成盐是由形成无毒性盐的酸所形成的。其实例包括但不限于：乙酸盐、己二酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、碳酸氢盐/碳酸盐、硫酸氢盐/硫酸盐、硼酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环己胺磺酸盐、乙二磺酸盐、甲酸盐、反丁烯二酸盐、葡萄庚糖酸盐、葡萄糖酸盐、葡萄糖醛酸盐、六氟磷酸盐、2-(4-羟苄基)苯甲酸盐、氢氯化物/氯化物、氢溴化物/溴化物、氢碘化物/碘化物、2-羟乙磺酸盐、乳酸盐、苹果酸盐、顺丁烯二酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、甲基硫酸盐、萘酸盐、2-萘磺酸盐、烟碱酸盐、硝酸盐、乳清酸盐、草酸盐、十六酸盐、磷酸盐/磷酸氢盐/磷酸二氢盐、焦谷氨酸盐、葡萄糖二酸盐、硬脂酸盐、水杨酸盐、单宁酸盐、酒石酸盐、甲苯磺酸盐和三氟乙酸盐。适当的碱加成盐是由形成无毒性盐的碱所形成的。其实例包括但不限于：铝、精氨酸、钙、胆碱、二乙胺、二乙醇胺、甘氨酸、赖氨酸、镁、葡甲胺、乙醇胺、钾、钠、氨丁三醇和锌盐。还可形成酸和碱的半盐，例如半硫酸盐和半钙盐。关于合适的盐的综述，参见Handbook ofPharmaceutical Salts:Properties,Selection and Use by Stahland Wermuth(Wiley-VCH,2002)。用于制备本文中所述的化合物的农药学上可接受的盐的方法是本领域技术人员已知的。

为了避免歧义，下面对本文中所使用的术语给出定义。除非另有说明，本文所用术语的含义如下。

术语“羟基”是指-OH；术语“氨基”是指-NH₂；术语“硝基”是指-NO₂；术语“氰基”是指-CN；术语“苯氧基”是指-O-Phe；并且术语“苯甲氧基”是指-O-CH₂-Phe。

在本文中使用时，术语“被取代”是指基团中的一个或多个(优选1至5个，更优选1至3个)氢原子独立地被相应数目的取代基所代替。

在本文中使用时，术语“各自独立地”是指当取代基的个数超过一个时，这些取代基可以相同也可以不同。

在本文中使用时，术语“烷基”是指饱和的脂族烃，包括直链及支链。在一些实施方式中，烷基基团具有1-8个、或1-6个、或1-3个碳原子。例如，术语“C_1-8烷基”是指具有1-8个碳原子的直链或支链原子团。术语“C_1-8烷基”在其定义中包括术语“C_1-6烷基”、“C₁-C₃烷基”和“C₁-C₄烷基”。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、2-戊基、3-戊基、异戊基、新戊基、(R)-2-甲基丁基、(S)-2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,3-二甲基丙基、2,3-二甲基丁基、己基等。烷基基团可任选地被一或多个(例如，1至5个)适当的取代基所取代。

在本文中使用时，术语“卤代烷基”是指具有一或多个卤素取代基的烷基基团(至多全卤代烷基，即，烷基基团的每个氢原子均被卤素原子所取代)。例如，术语“C_1-C₆卤代烷基”是指具有一或多个卤素取代基的C_1-C₆烷基基团(至多全卤代烷基，即，烷基基团的每个氢原子均被卤素原子所取代)。另举一例，术语“C_1-C₄卤代烷基”是指具有一或多个卤素取代基的C_1-C₄烷基基团(至多全卤代烷基，即，烷基基团的每个氢原子均被卤素原子所取代)；术语“C_1-C₃卤代烷基”是指具有一或多个卤素取代基的C_1-C₃烷基基团(至多全卤代烷基，即，烷基基团的每个氢原子均被卤素原子所取代)；且术语“C_1-C₂卤代烷基”是指具有一或多个卤素取代基的C_1-C₂烷基基团(即，甲基或乙基)(至多全卤代烷基，即，烷基基团的每个氢原子均被卤素原子所取代)。再另举一例，术语“C₁卤代烷基”是指具有1、2或3个卤素取代基的甲基基团。卤代烷基基团的例子包括：CF₃、C₂F₅、CHF₂、CH₂F、CH₂CF₃、CH₂Cl等。

在本文中使用时，术语“n元杂环烷基”是指具有m个形成环的碳原子和(n-m)个形成环的杂原子的杂环烷基，所述杂原子选自O、S及N。例如，4-7元杂环烷基包括但不限于氧杂环丁烷、硫杂环丁烷、氮杂环丁烷、四氢呋喃、四氢噻吩、吡咯烷、四氢吡喃、四氢噻喃、哌啶、吗啉、哌嗪、氧杂环庚烷、硫杂环庚烷、氮杂环庚烷。此外，杂环烷基可任选地被一或多个适当的取代基所取代。

本文中，与取代基个数、碳原子个数、环原子个数相关的数目范围表示该范围内所有整数的逐个列举，而范围仅是作为一种简化的表示法。例如：“1-4个取代基”表示1、2、3或4个取代基；“3-8个环原子”表示3个、4个、5个、6个、7个或8个环原子。因此，与取代基个数、碳原子个数、环原子个数相关的数目范围也涵盖其任意一个子范围，且每一个子范围也视为被本文公开。

本发明化合物可按有机合成领域技术人员已知的多种方式制备。本领域技术人员可以参照本发明具体实施例的具体化合物的合成路线，对反应原料和反应条件进行适当调整而得到其它化合物的合成方法。

合成方案一：

目标化合物I-1可以通过合成方案一制备得到。化合物A与相应的卤代物在碱性条件下反应得到目标化合物I-1。

合成方案二:

目标化合物I-2可以通过合成方案二制备得到。化合物B与M₁、M₂和M₃在0℃-RT下，一锅法合成C，化合物C在碱作用下于RT-150℃下关环得到D，化合物D与相应的卤代物在碱性条件下反应得到目标化合物I-2。

此外，本发明还列出了多个已合成的示例性化合物，应当理解的是，本发明的范围不限于以列出的示例性化合物，并且本发明中化合物的各基团选择可以进行任意组合，而没有特别限制。以下为本发明中示例性化合物的表征数据：

表1化合物表征数据

在第二方面，本发明提供了一种杀虫剂组合物，其包含式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，以及农药学上可接受的载体。

农药学上可接受的载体可以是有机或无机惰性载体材料，例如，合适的载体包括水、明胶、阿拉伯树胶、硬脂酸镁、滑石、植物油、聚亚烷基二醇、凡士林、甘露醇、纤维素、纤维素衍生物、糖精钠、碳酸镁、盐水、甘油、乙醇等。此外，杀虫剂组合物还可含有其他添加剂，例如防腐剂、稳定剂、乳化剂、缓冲剂、稀释剂、黏合剂、润湿剂、润滑剂、助流剂等。

本发明的杀虫剂组合物的剂型可以是液体剂型、固体剂型或半固体剂型，而没有特别限制。在一些实施方式中，所述杀虫剂组合物的剂型选自粉剂、颗粒剂、液剂、悬浮剂或喷雾剂，优选可湿性粉剂、可湿性液剂、可溶性粉剂、可分散液剂、水剂、微乳剂、乳油、水乳剂、可喷洒溶液、可分散油悬浮剂、微囊悬浮剂、水分散粒剂、水溶性粒剂、大粒剂、用于撒播和土壤施药的颗粒剂、气雾剂、超低容量剂和蜡制品。

本发明的化合物在其杀虫剂组合物中的含量可以根据实际需要(例如剂型、施用方式、施用对象等)进行调整，包括但不限于为0.001mg/L-10mg/L，例如0.001mg/L、0.01mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L、2.5mg/L、5mg/L或10mg/L。

具体的施用频率可以由相关领域的技术人员确定，例如为1天1次、2天1次、3天1次、4天1次、5天1次、6天1次、1天2次、1天3次等。

在第三方面，本发明提供了式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐在制备用于害虫防治的杀虫剂中的用途。

本发明化合物适于防治害虫或害螨，也即控制害虫或害螨，所述的害虫或害螨指的有害的或不想要的昆虫或螨类，尤其是农业、林业、储藏品保护和材料保护以及卫生领域所遇到的有害的或不想要的昆虫或螨类，本发明化合物对于一般敏感性和抗性物种都是有活性的，并且在害虫或害螨发育的所有阶段都有效。

本发明还涉及一种防治害虫或害螨的方法，该方法包括对昆虫所在地、昆虫栖息地、害虫栖息地、要求保护的面积、或直接在要控制的昆虫上施用防治有效量的式(I)化合物。本发明的化合物也可以用来控制其它无脊椎害虫或生物。

具体地，所述昆虫栖息地、害虫栖息地或害螨栖息地是指昆虫、害虫或害螨生活或它们的卵存在的环境，包括其周围的空气、食用的食物或接触的物体。例如，通过将活性化合物施用至植株的种子(在种植前)、至秧苗、或种植的插条、叶子、茎、果实、谷粒和/或根，或至土壤或其它生长介质(在作物种植前或之后)，可以控制食用、毁坏或接触可食用农产品、观赏植物、草皮、牧草植物或其它具有经济价值的植物的昆虫或害螨，也可以通过控制食汁液的害虫如粉虱、飞虱、蚜虫等或害螨如二斑叶螨、朱砂叶螨等而达到保护这些植物抵抗病毒、真菌或细菌导致的疾病；所述植物包括通过常规方法繁殖得到的植物，也包括通过现代生物技术改变基因得到的具有昆虫或害螨抵抗力、除草剂抵抗力、高产量/或其它有益特性的植物。可以预期这些化合物能适用于保护织物、纸、储存的谷物、种子和其它食品、房屋、建筑物等物品和/或场所，通过将本发明的化合物施用到这些物体上或这些物体附近来实现。

本发明的发明人发现，即便以较低的剂量来施用本发明的化合物，其同样能够表现出对害虫，特别是针对鳞翅目、鞘翅目、同翅目、半翅目、缨翅目、等翅目、双翅目、膜翅目、食毛目、虱目、直翅目、蜚蠊目、蚤目、蜱螨目、线虫纲等害虫时具有高效防治效果。因此，在本发明的一个实施方式中，所述害虫选自属于鳞翅目、鞘翅目、同翅目、半翅目、缨翅目、等翅目、双翅目、膜翅目、食毛目、虱目、直翅目、蜚蠊目、蚤目、蜱螨目、线虫纲的害虫。更具体的害虫分类如下所示：

鳞翅目：棉铃虫(Heliothis spp.)、夜蛾(Spodoptera spp.)、秘夜蛾粘虫(Mythimna unipuncta)、小地老虎(Agrotis ipsilon)、金刚钻(Earias spp.)、粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)、黎豆夜蛾(Anticarsia gemmatalis)、薄荷灰叶蛾(Rachiplusia nu)、小菜蛾(Plutella xylostella)、二化螟(Chilo spp)、三化螟(Scirpophaga incertulas)、大螟(Sesamia inferens)、稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocismedinalis)、玉米螟(Ostrinianubilalis)、苹果蠹蛾(Cydia pomonella)、桃小食心虫(Carposina niponensis)、棉褐带卷叶蛾(Adoxophyes orana)、果树黄卷蛾(Archipsargyrospilus)、苹褐卷叶蛾(Pandemisheparana)、夜小卷蛾(Epinotia aporema)、葡萄与苹果卷叶蛾(Eupoecilia ambiguella)、葡萄花翅小卷蛾(Lobesia botrana)、Polychrosisbiteana、棉红铃虫(Pectinophoragossypiella)、菜青虫(Pierisrapae)、Phyllonorycterspp.、旋纹潜蛾(Leucopteramalifoliella)、柑橘潜叶蛾(Phyllocnisitis citrella)、甜菜夜蛾(Podoptera exigua Hübner)；

鞘翅目：叶甲(Diabrotica spp.)、马铃薯叶甲(Leptinotarsa decemlineata)、稻负泥虫(Oulema oryzae)、棉铃象甲虫(Anthonomusgrandis)、稻水象甲(Lissorhoptrusoryzophilus)、金针虫叩甲(Agriotes spp.)、Melanotus communis、日本豆金龟子(Popilliajaponica)、圆头犀金龟属种(Cyclocephala spp.)、拟谷盗(Triboliumspp.)；

同翅目：蚜虫(Aphis spp.)、烟蚜(Myzus Persicae)、Rhopalosiphum spp.、车前圆尾蚜(Dysaphis plantaginea)、桔蚜(Toxoptera spp.)、苜蓿蚜虫(AphiscraccivoraKoch)、大戟长管蚜(Macrosiphum euphorbiae)、茄无网蚜(Aulacorthumsolani)、麦长管蚜(Sitobion avenae)、麦无网长管蚜(Metopolophium dirhodum)、麦二叉蚜(Schizaphisgraminum)、麦双尾蚜(Brachycolus noxius)、黑尾叶蝉(Nephotettixspp.)、褐飞虱(Nilaparvata lugens)、白背飞虱(Sogatella furcifera)、灰飞虱(Laodelphaxstriatellus)、烟粉虱(Bemisiatabaci)、温室白粉虱(Trialeurodesvaporariorum)、Aleurodes proletella、丝绒粉虱(Aleurothrixus floccosus)、梨园蚧(Quadraspidiotusperniciosus)、矢尖蚧(Unaspis yanonenses)、红蜡蚧(Ceroplastesrubens)、红圆蚧(Aonidiella aurantii)；

半翅目：盲蝽(Lygus spp.)、Eurygaster maura、稻绿蝽(Nezaraviridula)、Piezodorus guildingi、稻缘椿象(Leptocorisa varicornis)、温带臭虫(Cimexlectularius)、热带臭虫(Cimex hemipterus)；

缨翅目：西花蓟马(Frankliniella occidentalis)、蓟马(Thrips spp.)、茶黄蓟马(Scirtothrips dorsalis)；

等翅目：黄肢散白蚁(Reticulitermes flavipes)、家白蚁(Coptotermesformosanus)、南方散白蚁(Reticulitermes virginicus)、Heterotermesaureus、西方散白蚁(Reticulitermes hesperus)、Coptotermes frenchii、Shedorhinotermes spp.、桑特散白蚁(Reticulitermes santonensis)、Reticulitermesgrassei、Reticulitermesbanyulensis、黄胸散白蚁(Reticulitermes speratus)、Reticulitermes hageni、美黑胫散白蚁(Reticulitermes tibialis)、湿木白蚁(Zootermopsis spp.)、楹白蚁(Incisitermes spp.)、缘白蚁(Marginitermes spp.)、大白蚁(Macrotermes spp.)、大锯白蚁(Microcerotermes spp.)、蛮白蚁(Microtermes spp.)；

双翅目：斑潜蝇(Liriomyza spp.)、家蝇(Musca domestica)、斑蚊(Aedes spp.)、家蚊(Culex spp.)、疟蚊(Anopheles spp.)、厕蝇(Fannia spp.)、废蝇(Stomoxys spp.)；

膜翅目：红蚁(Iridomyrmex humilis)、火蚁(Solenopsis spp.)、法老蚁(Monomorium pharaonis)、Atta spp.、收获蚁(Pogonomyrmex spp.)、弓背蚁(Camponotusspp.)、小家蚁(Monomorium spp.)、臭家蚁(Tapinoma sessile)、铺道蚁(Tetramoriumspp.)、Xylocapa spp.、胡蜂(Vespula spp.)、长足胡蜂(Polistes spp.)；

食毛目：羽虱(chewing lice)；

虱目：吸血虱(sucking lice)、耻阴虱(Pthirus pubis)、虱类(Pediculusspp.)；

直翅目：黑蝗(Melanoplus spp.)、东亚飞蝗(Locusta migratoria)、沙漠蝗(Schistocerca gregaria)、蝼蛄(Gryllotalpidae)(蝼蛄(mole crickets))；

蜚蠊目：蜚蠊(cockroaches)、东方蠊(Blatta orientalis)、德国小蠊(Blattellagermanica)、美洲大蠊(Periplaneta americana)、长须蜚蠊(Supellalongipalpa)、澳洲蜚蠊(Periplaneta australasiae)、褐斑大蠊(Periplaneta brunnea)、宾夕法尼亚木蠊(Parcoblatta pennsylvanica)、黑胸大蠊(Periplaneta fuliginosa)、蔗蠊(Pycnoscelussurinamensis)；

蚤目：跳蚤(Ctenophalides spp.)、人蚤(Pulex irritans)；

蜱螨目：叶螨科(Tetranychidae)、真足螨科(Eupodidae)、瘿螨科(Eriophyiade)、植绥螨科(Phytoseiidae)、粉螨科(Acaridae)，具体包括但不限于叶螨(Tetranychusspp.)、蜘蛛螨(Panonychus spp.)、朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus)、东方叶螨(Eotetranychus carpini)、二斑叶螨(Tetranychus urticaeKoch.)、柑桔锈螨(Phyllocoptruta oleivora)、Aculus pelekassi、紫红短须螨(Brevipalpus phoenicis)、牛蜱(Boophilus spp.)、变异革蜱(Dermacentorvariabilis)、血红扇头蜱(Rhipicephalussanguineus)、美洲花蜱(Amblyommaamericanum)、真蜱(Ixodes spp.)、猫背肛螨(Notoedres cati)、疥螨(Sarcoptesscabiei)、尘螨(Dermatophagoides spp.)；

线虫纲(Nematoda)：犬恶丝虫(Dirofilaria immitis)、根结线虫(Meloidogynespp.)、包囊线虫(Heterodera spp.)、冠线虫(Hoplolaimus columbus)、针刺线虫(Belonolaimus spp.)、根腐线虫(Pratylenchus spp.)、肾形线虫(Rotylenchusreniformis)、装饰小环线虫(Criconemella ornata)、茎线虫(Ditylenchusspp.)、叶芽线虫(Aphelenchoides besseyi)、稻田潜根线虫(Hirschmanniella spp.)。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述害虫可以选自苜蓿蚜、朱砂叶螨、烟粉虱。

本发明的活性化合物/活性化合物结合物也可用作脱叶剂、干燥剂、除茎叶剂(haulmkiller)以及特别是除杂草剂。最广义的杂草的含义应理解为在不需要其地方生长的所有植物。本发明的物质用作非选择性还是选择性除草剂，主要取决于施用率。

本发明的活性化合物可用于包括一年生单子叶或双子叶阔叶杂草、禾本科杂草和莎草，以及任何不期望的作物植物。更具体的分类如下所示：

双子叶杂草：包括一年生杂草，例如苘麻属(Abutilon spp.)、苋属(Amaranthusspp.)、藜属(Chenopodium spp.)、茼蒿属(Chrysanthemum spp.)、拉拉藤属(Galiumspp.)、番薯属(Ipomoea spp.)、地肤属(Kochia spp.)、野芝麻属(Lamium spp.)、母菊属(Matricaria spp.)、牵牛属(Pharbitis spp.)、蓼属(Polygonum spp.)、黄花稔属(Sidaspp.)、白芥属(Sinapis spp.)、茄属(Solanum spp.)、繁缕属(Stellaria spp.)、婆婆纳属(Veronica spp.)、鳢肠属(Eclipta spp.)、田菁属(Sesbania spp.)、合明属(Aeschynomene spp.)和堇菜属(Viola spp.)、苍耳属(Xanthium spp.)，以及多年生杂草，如旋花属(Convolvulus)、蓟属(Cirsium)、酸模属(Rumex)和蒿属(Artemisia)。

单子叶杂草：燕麦属(Avena spp.)、看麦娘属(Alopecurus spp.)、假剪股颖属(Apera spp.)、臂形草属(Brachiaria spp.)、雀麦属(Bromus spp.)、马唐属(Digitariaspp.)、黑麦草属(Loliumspp.)、稗属(Echinochloa spp.)、千金子属(Leptochloa spp.)、飘拂草属(Fimbristylisspp.)、黍属(Panicum spp.)、虉草属(Phalaris spp.)、早熟禾属(Poa spp.)、狗尾草属(Setaria spp.)；以及多年生品种，包括冰草属(Agropyron)、狗牙根属(Cynodon)、白茅属(Imperata)和高粱属。

一年生和多年生莎草科杂草，包括莎草属(cyperus)物种，如三棱草(Cyperusrotundus L.)、油莎草(Cyperusesculentus L.)、茳芏(Cyperus brevifoliusH.)、黄颖莎草(Cyperus microiris Steud)、碎米莎草(Cyperus itria L.)等。

本发明的活性化合物通常适合在如下作物中控制/防止不期望的植物的生长：粮食作物，例如包括：

禾谷类(小粒谷物)如小麦(Triticum aestivum)和小麦类作物如硬质小麦(T.durum)，一粒小麦(T.monococcum)，二粒小麦(T.dicoccon)和斯卑尔脱小麦(T.spelta)，黑麦(Secale cereale)，小黑麦(Tritiosecale)，大麦(Hordeum vulgare)；

玉米(Zea mays)；稻(稻属(Oryza)，如水稻(Oryza sativa)和非洲水稻(Oryzaglaberrima)；

豆类(Legumes(豆科(Fabaceae)))，例如大豆(Glycine max.)，花生(Arachishypogaea)，和豆类作物如豌豆(包括豌豆(Pisum sativum)、木豆和豇豆)，菜豆(包括蚕豆(Vicia faba)、黑花豇豆属(Vigna)和黑色菜豆属(Phaseolus))以及扁豆(兵豆(lensculinaris var.))；

十字花科，包括卡诺拉(甘蓝型油菜(Brassicanapus))，油菜(Brassicanapus)，卷心菜(B.oleracea var.)，芥菜(B.juncea)，白菜(B.campestris)，塌棵菜(B.narinosa)，黑芥(B.nigra)和地中海野芫菁(B.toumefortii)；以及芜菁(Brassica rapa var.)；

其它阔叶作物，例如向日葵、棉花、亚麻、亚麻子、糖用甜菜、土豆和西红柿等。

本发明的式(I)化合物/活性化合物结合物在用于土壤和地上植物部位时，具有很强的除草活性和很宽的作用谱。某种程度上，它们还适于选择性防治单子叶和双子叶作物中的单子叶和双子叶杂草，出苗前和出苗后均可。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述不想要的植物可以选自一年生单子叶或双子叶阔叶杂草、禾本科杂草和莎草。

本领域技术人员能够理解，在本发明的一个方面中描述的定义和优选项同样适用于其他方面。本领域技术人员能够明了本发明各个方面的实施方式可以以各种方式组合，而不偏离本发明的主题和思想，这些组合也包括在本发明的范围内。

具体实施方式

本发明式(I)化合物可以用有机合成领域的技术人员所熟悉的多种方法合成。以下具体实施例中给出了一些示例性的式(I)化合物的合成方法，这些方法是合成化学领域所公知的。显然，参照本专利中的示例性方案，本领域技术人员可以适当调整反应物、反应条件和保护基团而容易地设计其他式(I)化合物的合成路线。

下面进一步结合实施例来阐述本发明；但这些实施例并不限制本发明的范围。除非另有声明，各实施例中所用的所有反应物均从商业途径获得；合成实验和产物分析检测中所用仪器设备等均为有机合成中通常使用的常规仪器和设备。

中间体合成实施例：

中间体一：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-12-羟基-9-甲基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮的合成

步骤一：(2-异氰基-2-甲基丙基)碳酸苄酯的合成

在-78℃条件下，将n-BuLi(2.7mol/L)(24mL,60mmol)缓慢加入4,4-二甲基-2-噁唑啉(4.96g,50mmol)的THF(50mL)溶液中，搅拌1h后缓慢加入氯甲酸苄酯(8.5g,50mmol)，搅拌30min后将溶液升温至25℃。反应结束后用饱和NH₄Cl水溶液进行淬灭，过滤后旋干溶剂，并用乙酸乙酯，水和饱和的NaCl水溶液进行萃取分液三次后用无水NaSO₄干燥后进行过柱(PE：EA＝10:1)。得到黄色油状液体(5.59g,产率：48％)。

¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.35-7.41(m,5H),5.2(s,2H),4.11(s,2H),1.45-1.46(m,6H).

步骤二：碳酸苄酯(2-(8-(2-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-N-甲基乙酰胺基)-1,4-二氧基阿司匹林[4.5]癸烷-8-甲酰胺基)-2-甲基丙基)的合成

将1,4-二氧阿司匹林[4.5]癸-8-酮(1g,6.42mmol),甲胺盐酸盐(0.34g,5mmol),Et₃N(0.6g,6mmol)和2,2,2-三氟乙醇(15mL)装入圆底烧瓶中，将其室温搅拌20min，然后放进冰水浴冷却至0℃，随后添加2,6-二甲基-4-氯苯乙酸(0.86g,4.28mmol)进反应液中。将其搅拌5min后并滴加(2-异氰基-2-甲基丙基)碳酸苄酯(1g,4.28mmol)。将混合物加温至25℃搅拌过夜。反应结束后，旋干溶剂，用DCM溶解，用饱和NaHCO₃洗涤3次。(DCM：MeOH＝50:1)过柱。得到黄色油状液体(1.80g,产率：70％)。

¹H NMR(500MHz,CD₃SOCD₃)δ7.42–7.35(m,5H),7.03(s,2H),6.76(s,1H),5.12(s,2H),4.17(s,2H),3.84(dd,J＝5.2,3.5Hz,4H),3.64(s,2H),3.06(s,3H),2.13(d,J＝9.6Hz,6H),2.01(dd,J＝12.1,5.9Hz,2H),1.91–1.74(m,4H),1.55–1.42(m,2H),1.14(s,6H).

步骤三：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-12-羟基-9-甲基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮的合成

将t-BuOK(0.74g,6.6mmol)加入12mL DMF中，在0℃条件下搅拌5min后，滴加碳酸苄酯(2-(8-(2-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-N-甲基乙酰胺基)-1,4-二氧基阿司匹林[4.5]癸烷-8-甲酰胺基)-2-甲基丙基)(1.8g,3mmol)的DMF(30mL)溶液后升温至25℃搅拌过夜。反应结束后，旋干溶剂，用稀醋酸中和后用乙酸乙酯和水进行萃取分液3次。(DCM：EA＝1:1)过柱。得到黄白色固体(0.46g,产率：41％)。

¹H NMR(500MHz,CD₃SOCD₃)δ10.92(s,1H),7.13(s,2H),3.97–3.84(m,4H),2.73(s,3H),2.19(d,J＝13.1Hz,2H),2.07(s,6H),1.71(d,J＝11.7Hz,2H),1.58(d,J＝11.8Hz,2H),1.24(s,2H).

中间体二：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-环丙基-12-羟基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮的合成

步骤一：碳酸苄酯(2-(8-(2-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-N-环丙基乙酰胺)-1,4-二氧阿司匹林[4.5]癸烷-8-甲酰胺)-2-甲基丙基)的合成

将1,4-二氧阿司匹林[4.5]癸-8-酮(1g,6.42mmol),环丙胺(0.34g,5mmol)和2,2,2-三氟乙醇(15mL)装入圆底烧瓶中，将其室温搅拌20min，然后放进冰水浴冷却至0℃，随后添加2,6-二甲基-4-氯苯乙酸(0.86g,4.28mmol)进反应液中。将其搅拌5min后并滴加(2-异氰基-2-甲基丙基)碳酸苄酯(1g,4.28mmol)。将混合物加温至25℃搅拌过夜。反应结束后，旋干溶剂，用DCM溶解，用饱和NaHCO₃洗涤3次。(DCM：MeOH＝50:1)过柱。得到黄色油状液体(1.57g,产率：58％)。

¹H NMR(500MHz,CD₃SOCD₃)δ7.42–7.31(m,5H),7.14(s,1H),7.07(s,2H),5.11(s,2H),4.16(s,2H),3.95(s,3H),2.36(t,J＝7.1Hz,4H),2.19(s,6H),1.93(t,J＝7.1Hz,4H),1.63(d,J＝12.3Hz,2H),1.48(t,J＝10.7Hz,2H),1.15(s,6H),1.00(d,J＝7.4Hz,2H),0.83(d,J＝2.4Hz,2H).

步骤二：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-环丙基-12-羟基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮的合成

将t-BuOK(1.14g,10.16mmol)加入18mL DMF中，在0℃条件下搅拌5min后，滴加碳酸苄酯(2-(8-(2-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-N-环丙基乙酰胺)-1,4-二氧阿司匹林[4.5]癸烷-8-甲酰胺)-2-甲基丙基)(2.89g,4.62mmol)的DMF(46mL)溶液后升温至25℃搅拌过夜。反应结束后，旋干溶剂，用稀醋酸中和后用乙酸乙酯和水进行萃取分液3次。(DCM：EA＝3:1)过柱。得到黄白色固体(0.50g,产率：27％)。¹H NMR(500MHz,CD₃SOCD₃)δ10.90(s,1H),7.12(s,2H),3.90(dd,J＝13.9,5.1Hz,4H),2.23(s,1H),2.05(s,6H),1.72(d,J＝13.1Hz,3H),1.61(d,J＝13.3Hz,3H),1.24(s,2H),0.80(s,2H),0.71(d,J＝4.8Hz,2H).

中间体三：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-(环丙基甲基)-12-羟基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮的合成

采用与合成中间体二类似的方法。收率43％。¹H NMR(500MHz,CD₃SOCD₃)δ10.88(s,1H),7.12(s,2H),3.89(dd,J＝12.4,5.2Hz,4H),3.07(d,J＝6.7Hz,2H),2.14(s,3H),2.07(s,6H),1.68(s,2H),1.60(d,J＝9.0Hz,2H),1.39(s,2H),1.11(s,1H),0.44–0.42(m,2H),0.27–0.24(m,2H).

化合物合成实施例：

实施例1：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-甲基-10-氧代-1,4-二氧-9-氮杂二吡罗[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-12-二甲基氨基磺酸盐(化合物1)的合成

将固体11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-12-羟基-9-甲基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮(0.15g,0.4mmol)溶解于5mL乙腈中，加入二甲胺基磺酰氯(0.03g,0.2mmol)和Et₃N(0.65g,6.4mmol),加热至50℃进行回流，搅拌过夜。反应结束后用DCM和水进行萃取分液3次。用无水Na₂SO₄干燥。(DCM：EA＝3:1)过柱。然后用正己烷溶液进行结晶得到白色固体(0.044g,产率：45％)。

实施例2：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-环丙基-12-羟基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮(化合物5)的合成

采用与合成实施例1类似的方法，将反应底物换成中间体二。收率46％。

实施例3：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-(环丙基甲基)-10-氧代-1,4-二氧代-9-氮杂二吡罗[4.2.48.25]十四碳-11-烯-12-二甲基氨基磺酸盐(化合物8)的合成

采用与合成实施例1类似的方法，将反应底物换成中间体三。收率41％。

实施例4：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-甲基-10-氧代-1,4-二氧-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-en-12-基(1S,3R)-3-((Z)-2-氯-3,3,3-三氟丙-1-烯-1-基)-2,2-二甲基环丙烷-1-甲酸酯(化合物2)的合成

将(1S,3R)-3-((Z)-2-氯-3,3,3-三氟丙-1-烯-1-基)-2,2-二甲基环丙烷-1-甲酸(0.12g,0.48mmol)和N-甲基咪唑(0.1g,1.2mmol)在氩气环境下滴加TsCl(0.1g,0.48mmol)的乙腈(5mL)溶液,在0℃进行搅拌1h后将11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-12-羟基-9-甲基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮(0.15g,0.4mmol)的乙腈溶液滴加进去后升温至25℃反应过夜。反应结束后，用水淬灭后用乙酸乙酯和水进行萃取分液3次。(DCM：EA＝3:1)过柱。然后用正己烷溶液进行结晶得到白色固体(0.101g,产率：42％)。

实施例5：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-甲基-12-(2-氧代-2-苯乙氧基)-1,4-二氧代-9-氮杂二腈[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮(化合物3)的合成

将产物11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-12-羟基-9-甲基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-en-10-酮(0.15g,0.4mmol)、K₂CO₃(0.08g,0.6mmol)、NaI(0.006g,0.04mmol)和2-溴苯乙酮(0.12g,0.6mmol)放入烧瓶中后加入8mL乙腈，加热80℃回流过夜。反应结束后，加入DCM和水进行萃取3次。(DCM：EA＝3:1)过柱。旋干后用正己烷溶液进行重结晶得到橙黄色固体(0.06g，产率：32％)。

实施例6：1-((11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-甲基-10-氧代-1,4-二氧-9-氮杂二吡罗[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-12-基)氧基)碳酸乙酯(化合物4)的合成

将产物11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-12-羟基-9-甲基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-en-10-酮(0.15g,0.4mmol)(0.15g,0.4mmol)、K₂CO₃(0.08g,0.6mmol)、NaI(0.006g,0.04mmol)和1-氯乙基甲基碳酸酯(0.08g,0.6mmol)放入烧瓶中后加入8mL乙腈，加热80℃回流过夜。反应结束后，加入DCM和水进行萃取3次。(DCM：EA＝3:1)过柱。旋干后用正己烷溶液进行重结晶得到黄绿色粘稠液体(0.07g，产率：36％)。

实施例7：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-甲基-10-氧代-1,4-二氧-9-氮杂二膦[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-12-基(叔丁氧羰基)甘氨酸盐(化合物12)的合成

将Boc-甘氨酸(0.37g,2.12mmol)放入瓶中，再氮气环境下加入重蒸的THF(10mL)后缓慢滴加氯甲酸丙酯(0.23g,1.91mmol)，搅拌过程中缓慢滴加DCM(0.26g,2.54mmol)后再0℃～5℃反应2h，后补加Et₃N(0.06g,0.64mmol)将固体11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-12-羟基-9-甲基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-10-酮(0.2g,0.529mmol)溶于重蒸的DCM(5mL)中加入反应液，再室温下搅拌2天。反应结束后，加入EA和水进行萃取3次。(DCM：EA＝3:1)过柱。旋干后得到白色固体A1(52mg，产率：24％)。

实施例8：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-甲基-10-氧代-1,4-二氧-9-氮杂二吡罗[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-12-基(叔丁氧羰基)苯丙氨酸(化合物13)的合成

采用与合成实施例12类似的方法，将反应底物换成N-Boc-DL-苯丙氨酸，产率：31％。

实施例9：11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-9-甲基-10-氧代-1,4-二氧-9-氮杂二吡罗[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-12-乙酰丙烯酸的合成(化合物20)的合成

在氮气环境，将N-乙酰-DL-亮氨酸(0.08g,0.64mmol)放入瓶中，在-5℃～0℃下加入重蒸的DCM(10mL)后缓慢滴加二氯亚砜(0.15g,1.27mmol)，在室温下搅拌5h。反应结束后将溶剂旋干后用DCM和水萃取。得到粘稠液体。在氮气氛围中，将DIPEA(0.27g,2.12mmol)和溶于重蒸DCM的粘稠液体分别依次缓慢加入溶于重蒸的DCM(5mL)的固体11-(4-氯-2,6-二甲基苯基)-12-羟基-9-甲基-1,4-二氧杂-9-氮杂二异[4.2.48.25]十四碳-11-烯-10-酮(0.2g,0.529mmol)的反应液中，再0℃下搅拌2h。反应结束后，加入DCM和水进行萃取3次。(DCM：EA：PE＝1:1:1)过柱。旋干后得到白色固体(0.11g，产率：32％)。

实施例10：11-(1H-吲哚-1-基)-9-甲基-10-氧代-1,4-二氧-9-氮杂二吡罗[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-12-基碳酸丙酯的合成(化合物21)的合成

步骤一：12-羟基-11-(1H-吲哚-1-基)-9-甲基-1,4-二氧代-9-氮杂二腈[4.2.48.25]十四碳-11-烯-10-酮的合成

将t-BuOK(0.8g,7.16mmol)加入12mL DMF中，在0℃条件下搅拌5min后，滴加2-(8-(2-(1H-吲哚-1-基)-N-甲基乙酰胺基)-1,4-二氧基阿司匹林[4.5]癸烷-8-甲酰胺基)-2-甲基丙基苄基碳酸酯(1.88g,3.25mmol)的DMF(32mL)溶液后升温至25℃搅拌过夜。反应结束后，旋干溶剂，用稀醋酸中和后用DCM和水进行萃取分液3次。(DCM：EA＝3:1)过柱。得到黄白色固体(0.19g,产率：16％)。

步骤二：11-(1H-吲哚-1-基)-9-甲基-10-氧代-1,4-二氧-9-氮杂二吡罗[4.2.4⁸.2⁵]十四碳-11-烯-12-基碳酸丙酯的合成

将固体12-羟基-11-(1H-吲哚-1-基)-9-甲基-1,4-二氧代-9-氮杂二腈[4.2.48.25]十四碳-11-烯-10-酮的合成(0.20g,0.56mmol)溶解于7mL DCM中，加入氯甲酸丙酯(0.14g,1.13mmol)和Et₃N(0.14g,1.35mmol),室温搅拌过夜。反应结束后用DCM和水进行萃取分液3次。通过真空蒸馏除去溶剂。(DCM：EA＝5:1)过柱。然后用正己烷溶液进行结晶得到黄白色固体(0.12g,产率：46％)。

生物活性测试

本实施例测试了示例性化合物对苜蓿蚜、朱砂叶螨、烟粉虱的杀虫活性，以及对反枝苋和鲤肠的除草活性。

具体的实施过程如下：

1、药剂配制：

杀虫活性药剂配制：将原药用5ml丙酮溶解，用0.1％曲拉通水配制成500mg/L的药液，在此基础上，用0.1％曲拉通水稀释成所需浓度的药液，备用。

除草活性药剂配制：将原药用含1％吐温－80乳化剂的N,N－二甲基甲酰胺溶解配制成1.0％母液，然后用蒸榴水稀释，备用。

2、试验方法：见具体试验。

3.1对苜蓿蚜的活性测试

喷雾法：采用活体盆栽喷雾法开展试验。用口径为7cm的小花盆种植蚕豆，每盆1株，待芽长约3cm，叶片尚未展开时，在蚕豆植株周围铺上白沙，接2龄苜蓿蚜25～40头，用喉头喷雾器进行喷雾，2.5ml，药后72h调查死虫数和活虫数。试验浓度分别为100mg/L、10mg/L。

部分供试的化合物中，化合物1、2、3、4、5、6、7、12、14、15、16、19、21在浓度为100mg/L时对苜蓿蚜的防效显著，死亡率均为100％。

部分供试的化合物中，化合物1、2、3、4、5、6、7、12、14、15、16、19、21在浓度为10mg/L时对苜蓿蚜的防效显著，死亡率>90％。

3.2.对朱砂叶螨的活性测试

浸叶法：采用半活体植株叶片浸渍法，选取生长一致的蚕豆盆栽植株，截取部分带叶片的蚕豆植株，小心向蚕豆叶片上移入20-30头朱砂叶螨成螨，将蚕豆叶片全部浸入已配制好的药液中10秒，取出，晾干，置于含水的10mL的玻璃瓶中，置于养虫笼中(30cm*30cm*30cm)将养虫笼放置于25℃、光照(16/8h)的光照培养室中培养96小时后观察朱砂叶螨的存活情况。每个处理3个重复，另设不加药剂的溶剂作对照。试验浓度分别为500mg/L、50mg/L。

部分供试的化合物中，化合物1、2、3、4、5、6、7、12、14、15、16、19、21在浓度为500mg/L时对朱砂叶螨的防效显著，死亡率均为100％。

部分供试的化合物中，化合物1、2、3、4、5、6、7、12、14、15、16、19、21在浓度为50mg/L时对朱砂叶螨的防效显著，死亡率>70％。

3.3.对烟粉虱的活性测试

浸叶法：采用活体植株叶片浸渍法，选取生长一致的棉花盆栽植株，用塑料布包好花盆内的土壤，将棉花叶片全部浸入药液中10秒，取出，晾干，置于养虫笼中(30cm*30cm*30cm)。小心向养虫笼中移入20-30头烟粉虱。将养虫笼放置于25℃、光照(16/8h)观察室内培养。96小时后观察烟粉虱存活情况。每个处理3个重复，另设不加药剂的溶剂对照。试验浓度为200mg/L。

部分供试的化合物中，化合物1、2、3、4、5、6、7、12、14、15、16、19、21在浓度为200mg/L时对烟粉虱的防效显著，死亡率>70％。

另外，在以下试验例中，本发明的示例性化合物同时具备防治杂草的作用，且效果显著。

3.4.对反枝苋和鲤肠的活性测试

盆栽法：供试靶标为反枝苋和鲤肠。取内径7.5cm花盆，装复合土(菜园土：育苗基质，1:2，v/v)至3/4处，直接播种上述两种杂草靶标(芽率≥85％)，覆土0.2cm，待杂草长至3叶期左右备用。各化合物按照200g a.i./ha剂量在自动喷雾塔(型号：3WPSH 700E)施药后，待杂草叶面药液晾干后移入温室培养，30天后调查对杂草的活性(％)。

本发明化合物1、3、4、5、6、7、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21在200g a.i./ha剂量下对反枝苋的防效>70％。

本发明化合物4、7、12、13、14、15、16、17、18、19、20在200g a.i./ha剂量下对鲤肠的防效>70％。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.作为一种螺环季酮酸衍生物的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，

其中，X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、硝基、氨基、氰基、C_1-6烷基、C_1-6卤代烷基、C_1-6烷氧基、C_1-6卤代烷氧基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地选自氢、卤素、C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、卤代C_1-6烷氧基、C_1-6烷氧基C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_3-8杂环基、C_6-12芳基、C_3-8杂芳基、C_3-8环烷基C_1-3烷基、C_3-8杂环基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12卤代芳基C_1-3烷基或卤代C_3-8杂芳基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

其中，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立地选自C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_6-12芳基、C_1-6烷基-S-C_1-6烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷氧基。

2.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，其中，

X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、C_1-6烷基、C_1-6卤代烷基、C_1-6烷氧基、C_1-6卤代烷氧基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地为氢、卤素、C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、卤代C_1-6烷氧基、C_1-6烷氧基C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_3-8杂环基、C_6-12芳基、C_3-8杂芳基、C_3-8环烷基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

其中，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立地选自C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_6-12芳基、C_1-6烷基-S-C_1-6烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷氧基。

3.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，其中，

X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、C_1-3烷基、C_1-3卤代烷基、C_1-3烷氧基、C_1-3卤代烷氧基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地选自氢、卤素、C_1-3烷基、卤代C_1-3烷基、C_1-3烷氧基、卤代C_1-3烷氧基、C_1-3烷氧基C_1-3烷基、C_3-6环烷基、C_3-6杂环基、C_6-10芳基、C_3-6杂芳基、C_3-6环烷基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

其中，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立地选自C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_6-12芳基、C_1-6烷基-S-C_1-6烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷氧基。

4.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，其中，

X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、C_1-3烷基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地选自氢、卤素、C_1-3烷基、卤代C_1-3烷基、C_1-3烷氧基、卤代C_1-3烷氧基、C_3-6环烷基、C_3-6环烷基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

其中，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立地选自C_1-6烷基、卤代C_1-6烷基、C_3-8环烷基、C_6-12芳基、C_1-6烷基-S-C_1-6烷基、C_6-12芳基C_1-3烷基、C_6-12芳基C_1-3烷氧基。

5.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，其中：

X₁、X₂、和X₃各自独立地选自氢、卤素、羟基、C_1-3烷基；

W选自O、C-R₁或N-R₂；

其中，R₁、R₂各自独立地选自氢、卤素、C_1-3烷基、卤代C_1-3烷基、C_1-3烷氧基、卤代C_1-3烷氧基、C_3-6环烷基、C_3-6环烷基C_1-3烷基；

R₃选自以下取代基：

6.一种用于防治害虫、微生物和/或不想要的植物生长的组合物，其包含根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐，以及农药学上可接受的载体。

7.根据权利要求6所述的组合物，其剂型选自粉剂、颗粒剂、液剂、悬浮剂或喷雾剂，优选可湿性粉剂、可湿性液剂、可溶性粉剂、可分散液剂、水剂、微乳剂、乳油、水乳剂、可喷洒溶液、可分散油悬浮剂、微囊悬浮剂、水分散粒剂、水溶性粒剂、大粒剂、用于撒播和土壤施药的颗粒剂、气雾剂、超低容量剂和蜡制品。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其同位素标记化合物、或其光学异构体、几何异构体、互变异构体或异构体混合物、或其农药学上可接受的盐在制备用于防治害虫、微生物和/或不想要的植物生长中的用途。

9.根据权利要求8所述的用途，其中所述害虫选自属于鳞翅目、鞘翅目、同翅目、半翅目、缨翅目、等翅目、双翅目、膜翅目、食毛目、虱目、直翅目、蜚蠊目、蚤目、蜱螨目、线虫纲的害虫。

10.根据权利要求8所述的用途，其中所述不想要的植物选自一年生单子叶或双子叶阔叶杂草、禾本科杂草和莎草。