專利名稱:新型鹵代環(huán)丙基化合物,其制備方法及其作為除草劑的應(yīng)用的制作方法
本發(fā)明涉及新型囟代環(huán)丙基化合物,按已知方法的制備方法以及其作為除草劑地應(yīng)用。
已知某些四氫吲唑和四氫鄰苯二甲酰亞胺具有除草特性(EP61741和105721)。這些物質(zhì)芽前芽后應(yīng)用活性均很好但其缺點是與某些作物如棉花,大豆和谷物的相容性不夠。
現(xiàn)已出乎意料地發(fā)現(xiàn),式Ⅰ囟代環(huán)丙基化合物與水稻,小麥,大豆,玉米,棉花和大麥的相容性很好,同時又具有顯著的除草活性。
其中
R1、R2和R3分別為氫或1-4碳烷基,
X為氫或囟素,
Y為囟素,
n為0,1,2或3
U和V為氫或囟素,和
W為以下雜環(huán)基
其中
T為囟素,1-4碳烷基,1-4碳囟代烷基,CN或OR9,
Q為CH或N,
Z為O或S,
R4,R5,R6,R7和R8分別為直鏈,支化或環(huán)狀1-7碳烷基,必要時還可由1-6個囟原子取代,或
R4和R5也可一起形成飽和或非飽和4-7圓環(huán),其中可含O,S或N等雜原子,必要時還可由1-3個甲基或1-6個囟原子取代,和
R9為氫,1-4碳烷基或1-4碳囟代烷基。
“囟素”為F,Cl,Br或I,而“囟代烷基”意為烷基中已有一或多個氫原子由囟素取代了。
雜環(huán)具體例子包括吡咯,噁唑,噻唑,咪唑,吡啶,噁嗪,噻嗪,嘧啶,吡嗪,三嗪,噁二嗪和噻二嗪以及其二,四或優(yōu)選為六氫衍生物。
本發(fā)明化合物可按已知方式依據(jù)下述方案制得
a)將式Ⅱ囟化物與式Ⅲ酚反應(yīng)
其中R1,R2,R3X,Y和n同式Ⅰ定義,A為Cl,Br或L,
其中U,V和W同式Ⅰ定義,
或
b)為制得W為4,5,6,7-四氫吲唑-2-基的式Ⅰ化合物,將式Ⅳ化合物與式Ⅴ化合物反應(yīng)
其中R1,R2,R3X,Y,n,U,V同式Ⅰ定義,
其中R10為1-4碳烷基,1-4碳囟代烷基或1-4碳烷氧基,
必要時可將這樣制得的T為羥基的式Ⅰ化合物改性如與硫酸二烷基酯反應(yīng)得T為烷氧基的對應(yīng)化合物或與磷酰氯反應(yīng)得T為囟素的對應(yīng)化合物且必要時還可用Na CN處理而轉(zhuǎn)化成T為CN的對應(yīng)化合物,
或
c)為制得W為2H-1,2,4-三唑啉-3-酮-2-基的式Ⅰ化合物,將上述式Ⅳ化合物與式Ⅵ化合物反應(yīng)
其中R4和R5同式Ⅰ定義,R11為1-4碳烷基,
或
將式上述Ⅳ化合物與式Ⅻ酮酸反應(yīng)
其中R8同式Ⅰ定義,
從而制得式Ⅺ化合物
其中R1,R2,R3,R8,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,再用磷酸酯疊氮化物進(jìn)行環(huán)化處理而制成式ⅩⅩⅢ化合物
其中R1,R2,R3,R5,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,必要時可還將其與式Ⅹ化合物反應(yīng)
其中R4同式Ⅰ定義,A為Cl,Br或I,
或
d)為制得W為3H-1,3,4-二唑-2-酮-3-基的式Ⅰ化合物,將上述式Ⅳ化合物與式Ⅷ酸衍生物反應(yīng)
其中R6同式Ⅰ定義,R12為囟素或1-4碳烷氧基,從而制得式Ⅶ中間產(chǎn)物
其中R1,R2,R3,R6,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,
再將其與光氣或其帶活性官能團(tuán)的衍生物反應(yīng),
或
e)為制得W為2H,4H-1,2,4-三嗪-3,5-二酮-2-基的式Ⅰ化合物,將上述式Ⅳ化合物與式Ⅻ酮酸反應(yīng)
其中R8同式Ⅰ定義,
從而制得式Ⅺ化合物
其中R1,R2,R3,R8,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,然后將其用亞硫酰(二)氯或磷酰氯并在其后用氨基甲酸酯進(jìn)行環(huán)化而制成式Ⅸ化合物
其中R1,R2,R3,R8,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,再將其與式Ⅹ化合物反應(yīng)
其中R7同式Ⅰ定義,A為Cl,Br或I,
或
f)為制得W為4,5,6,7-四氫-2H-1,2,3-三唑并[3,4-a]吡啶-8-鎓-3-羥橋合-2-基的式Ⅰ化合物,將式ⅩⅤ化合物用亞硝酸重氮化后與哌啶-2-羧酸反應(yīng)并在其后用乙酸酐環(huán)化
其中R1,R2,R3,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,
g)為制得W為1,3,4,5,6,7-六氫-2H-異吲哚-1,3-二酮-2-基的式Ⅰ化合物,將上述式ⅩⅤ與式ⅩⅥ反應(yīng)
其中Z為O或S,
或
h)為制得W為2,3,5,6,7,8-六氫-1H-咪唑并[1,5-a]-吡啶-1,3-二酮-2-基或2,3,5,6,7,8-六氫-1H-1,3,4-三唑并[1,2-a]-噠嗪-1,3-二酮-2-基的式Ⅰ化合物,將上述式ⅩⅤ化合物與式ⅩⅦ或ⅩⅧ化合物反應(yīng)
其中Z為O或S,Q為CH或N,R15為1-4碳烷基,
或
將上述式ⅩⅤ化合物與光氣或硫光氣反應(yīng)可制得式ⅩⅨ化合物,
其中R1,R2,R3,X,Y,n,U,V和Z同式Ⅰ定義,
然后再將式ⅩⅨ化合物與式ⅩⅩ化合物反應(yīng)
其中Q為CH或N,Z為O或S,R15為1-4碳烷基,
或
i)將式ⅩⅩⅠ化合物與式ⅩⅩⅡ囟代甲烷衍生物反應(yīng)
其中R1,R2,R3,U,V,W和n同式Ⅰ定義,
其中X和Y同式Ⅰ定義,B為氫或
,其中M為堿金屬。
按照制備方案a),反應(yīng)可適當(dāng)?shù)亟柚嵝越邮荏w于0-150℃特別是室溫至反應(yīng)混合物回流溫度下進(jìn)行。適宜酸性接受體包括常用堿特別是脂肪胺如三乙胺或二異丙胺以及堿金屬碳酸鹽及其水溶液等等。
醚化反應(yīng)也可用催化劑于兩相系統(tǒng)中且必要時在溶劑中進(jìn)行。適宜堿包括固態(tài)或水溶液態(tài)堿金屬氫氧化物和碳酸鹽等等。適宜溶劑包括反應(yīng)物本身(如為液態(tài))等等。此外,可用不與水相混并對堿成惰性的物質(zhì)如脂肪或芳族烴如己烷,苯或甲苯等等。優(yōu)選催化劑為冠醚如1,4,7,10,13,16-六氧環(huán)十八烷和季銨鹽(見于Dehmlow和Dehmlow,Phase Transfer Catalysts,Weinhem 1980)等等。
一般采用化學(xué)計算的起始物料,但某些情況下也可使某種起始物料過量。
按照制備方案b)和c),反應(yīng)一般在適宜溶劑中于催化劑存在下進(jìn)行。反應(yīng)溫度一般為室溫-150℃特別是反應(yīng)混合物的回流溫度。適宜溶劑包括二甲亞砜,囟代烴如二氯甲烷和氯仿,芳烴如苯,甲苯,二甲苯,氯苯和二氯苯以及其它對反應(yīng)物成惰性的溶劑如乙醚,四氫呋喃成二甲基甲酰胺等等。
催化劑具體例子包括酸如乙酸或硫酸以及酸性離子交換樹脂。
按照制備方案d),反應(yīng)一般在有或沒有適宜惰性溶劑下進(jìn)行。適宜溶劑包括二甲亞砜,囟代烴如二氯甲烷和氯仿,芳烴如苯,甲苯,二甲苯,氯苯和二氯苯以及其它對反應(yīng)物成惰性的溶劑如乙醚,四氫呋喃或二甲基甲酰胺等等。
按照制備方法e),式Ⅸ化合物與式Ⅹ化合物的反應(yīng)可適當(dāng)?shù)亟柚嵝越邮荏w于0-150℃特別是室溫至反應(yīng)混合物回流溫度下進(jìn)行。適宜酸性接受包括常用堿特別是脂肪胺如三乙胺或二異丙胺以及堿金屬碳酸鹽及其水溶液等等。
烷基化反應(yīng)可用催化劑于兩相系統(tǒng)中且必要時在溶劑中進(jìn)行。適宜堿包括固態(tài)或水溶液態(tài)堿金屬氫氧化物和碳酸鹽等等。適宜溶劑包括反應(yīng)物本身(如為液態(tài))等等。此外,可用不與水相混并對堿成惰性的物質(zhì)如脂肪或芳族烴如己烷,苯或甲苯等等。適宜催化劑包括冠醚和季銨鹽等等。
一般采用化學(xué)計量的起始物料,但某些情況下也可使某種或某些起始物料過量。
按照制備方案f),反應(yīng)一般分三階段進(jìn)行且其間并不提純中間產(chǎn)物。除水而外還可用任何惰性有機(jī)溶劑。反應(yīng)溫度為-20-100℃特別是-10℃至室溫。
按照制備方案g)和h),反應(yīng)一般在20℃以上的溫度如100℃或反應(yīng)混合物的回流溫度下進(jìn)行。當(dāng)反應(yīng)物之一為酸酐如式ⅩⅥ或ⅩⅦ化合物時,反應(yīng)可適當(dāng)?shù)卦谒崛缫宜岽嬖谙逻M(jìn)行,其中乙酸又可作為溶劑。但反應(yīng)也可在有或沒有惰性溶劑如二氯甲烷過二甲亞砜存在下進(jìn)行并可用酸酐如乙酸酐將中間交叉產(chǎn)物環(huán)化。
按照用式ⅩⅨ和ⅩⅩ化合物進(jìn)行的制備方案h),反應(yīng)一般在惰性溶劑中于20-150℃特別是溶劑沸點下進(jìn)行。適宜溶劑包括必要時可氯化的脂肪烴和芳烴如石油醚,苯,甲苯,二甲苯,二氯甲烷,氯仿,四氯甲烷,1,2-二氯乙烷和氯苯以及醚如乙醚和正丁醚,甲基叔丁基醚,四氫呋喃和二噁烷,酮如丙酮,甲乙酮和甲基異丙基酮以及腈如乙腈和丙腈和亞砜如二甲亞砜或環(huán)丁砜等等。
按照制備方案i),反應(yīng)一般在對反應(yīng)物成惰性的溶劑如氯仿,醚如二烷或二乙二醇二烷基醚,脂肪烴如環(huán)己烷或癸烷中于室溫至200℃特別是在溶劑沸點下并在必要時還借助強(qiáng)堿如堿金屬醇化物或氫氧化物的影響且優(yōu)選是以兩相系統(tǒng)采用相轉(zhuǎn)化催化劑如Dehmlow和Dehmlow在“Phase Transfer Catalysts,Weinhem 1980”中所述催化劑來進(jìn)行。
按照上述方法制得的本發(fā)明化合物可以常規(guī)方式如采用常壓或減壓蒸餾溶劑或萃取法進(jìn)行分離。
一般還可采用柱色譜法以及分餾法來提高純度。
本發(fā)明化合物一般成晶體或粘性物質(zhì),一部分在囟代烴如氯仿,亞砜如二甲亞砜或酯如乙酸乙酯中極易溶解。
本發(fā)明化合物還可含一個或多個非對稱碳原子。本發(fā)明還包括必要時的旋光體及其混合物。在實施例中。除另有說明而外,得到的是外消旋物。
式Ⅳ和ⅩⅤ起始物質(zhì)可按已知方法制得,可行的合成途徑示于以下反應(yīng)流程
其它起始物料的制備在這里就不再說明,因為這些起始物料是已知的或可按已知方法的相似方法制得。
本發(fā)明化合物對經(jīng)濟(jì)作物影響重大的單子葉和雙子葉雜草具有顯著的除草活性,而且在播種前,芽前或芽后噴灑均可。
還出乎意料地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明化合物與水稻,小麥,大豆,玉米,棉花和大麥的相容性很好。
本發(fā)明化合物可用于清除以下雜草
以下雙子葉雜草茼麻屬,菊屬,蕓苔屬,向日葵屬,薄荷屬,芥屬,獨行菜屬,豬殃殃屬,狼毒屬,春黃菊屬,藜屬,濱藜屬,千里光屬,馬齒莧屬,番薯屬,母菊屬,牛膝菊屬,蕁麻屬,莧屬,蓼屬,田菁屬,豚草屬,苦苣菜屬,茄屬,野芝麻屬,婆婆納屬,曼陀羅屬,堇菜屬,矢車菊屬和鼬瓣花屬;
以下單子葉雜草燕麥屬,看麥娘屬,稗屬,狗毛草屬,黍?qū)伲R唐屬,早熟禾屬,蟋蟀草屬,臂形草屬,毒麥屬,雀麥屬,荷草屬,冰草屬,慈姑屬,狗芽根屬,雨久花屬,飄拂草屬,荸薺屬,lschaemum和Apera。
本發(fā)明化合物并不僅限于上述雜草和作物,而是可類似地用于其它植物。
本發(fā)明還適于以大用量用來對工廠周圍和鐵路沿線以及道路兩旁和空地上的雜草進(jìn)行總控制,也可用來清除長期培植地帶如森林,觀賞植物園,果園,葡萄園,柑桔園,堅果園,香蕉園,咖啡園,茶場,橡膠園,油棕園,椰子林,槳果園以及忽布花園中的雜草。
活性物質(zhì)用量可在很寬范圍內(nèi)變化,主要視需達(dá)到的效果而定,一般用量為0.01-5kg活性物質(zhì)/ha,而除草優(yōu)選用量為0.1-0.5kg活性物質(zhì)/ha。
如想擴(kuò)大活性譜,還可混用其它除草劑。這方面適用的混用除草活性組分包括Wees Abstracts,Vol.35,No.3,1986中以題為“Lists of common names and abbreviations employed for currently used herbicides and plant growth regulators in Weed Abstracts”的文章中所列的活性除草劑等等。
所說活性物質(zhì)或其混合物可適當(dāng)?shù)匾钥蓾裥苑?,撒粉,粒,溶液,乳液或懸浮液等制劑形式得到?yīng)用,其中添加液態(tài)和/或固態(tài)載體和/或稀釋劑且必要時還添加粘合劑,潤濕劑,乳化劑和/或分散劑。
適宜液體載體包括脂肪烴和芳烴如甲苯,二甲苯和環(huán)己酮,異佛爾酮,二甲亞砜,二甲基甲酰胺以及其它礦物油組分和植物油等等。
適宜固體載體包括礦物成分如石膏,Tonsil,膨潤土,硅膠,滑石,高嶺土,硅鎂土,石灰石,硅酸以及植物產(chǎn)品如面粉等等。
表面活性劑可用木素磺酸鈣,聚乙烯烷基苯基醚,聚環(huán)氧乙烷-山梨糖醇酯,聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷高聚物,萘磺酸及其鹽,帶部分可由聚乙氧基取代的叔胺的陽離子表面活性劑,苯酚磺酸及其鹽,甲醛縮合產(chǎn)物,脂肪醇硫酸鹽以及取代苯磺酸及其鹽。
各種制劑中活性成分百分比可在很寬的范圍內(nèi)變化如其中可含約10-90%w/w活性成分和約90-10%w/w液態(tài)或固態(tài)載體以及必要時可含高達(dá)20%w/w表面活性劑。
制劑可按常規(guī)方法施用如用水作載體以約100-3000 l/ha v/v的用量噴灑制劑混合物,也可采用所謂的低體積或超低體積技術(shù)以所謂的微粒形式進(jìn)行施用。
這些制劑可采用常規(guī)方法如研磨或混合工藝制得。必要時也可在施用前夕才將各成分混合起來如采用所謂的常用罐混方法進(jìn)行混合。
作為本發(fā)明舉例,采用下列成分制成以下制劑(含量以重量計)
a1)可濕性粉
80%活性物質(zhì)
10%高嶺土
2%N-甲基-N-油酰?;撬徕c
8%木素磺酸鈣
a2)可濕性粉
20%活性物質(zhì)
35%膨潤土
8%木素磺酸鈣
2%N-甲基-N-油酰?;撬徕c
35%硅酸
b)糊
45%活性物質(zhì)
5%硅酸鋁鈉
15%鯨蠟基聚乙二醇醚與8摩爾環(huán)氧乙烷的混聚產(chǎn)物
2%錠子油
10%聚乙二醇
23%水
c)乳油
20%活性物質(zhì)
75%異佛爾酮
2%十二(烷)基苯磺酸鈣
3%脂肪醇聚乙二醇醚
下述為本發(fā)明化合物制備例。
制備例1
N-[4-氯-5-(2,2-二氯環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基]-3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酰亞胺(化合物No.1.1)
將8.9g(0.031mol)4-氯-2-氟-5-(2,2-二氯環(huán)丙基甲氧基)苯胺溶于12.5ml乙酸并加入3.85g 3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐?;旌衔锘亓骷訜?小時后倒入冰水中用乙醚萃取。醚相用碳酸氫鈉水溶液中和,用飽和鹽水洗滌后用硫酸鎂干燥并除去溶劑。殘余物用9份己烷加1份乙酸乙酯的混合物作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。
得到褐色晶體7.8克(理論值的75%,m.p.121-122℃)。
以類似方法可制得以下化合物
化合物 R1R2R3n X Y U V 物理常數(shù)
No
1.2 H H H 1 F F Cl F n=1.5375
1.3 H H H 2 F F Cl F n=1.5280
1.4 H H H 2 Cl Cl Cl F n=1.5555
制備例2
2-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基]-4,5,6,7-四氫-(2H)-1,2,3-三唑并[3,4-a]吡啶-8-鎓-3-羥橋合物(化合物No.2.1)
將4.6g 4-氯-5-(2,2-二氯環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯胺溶于9.7ml濃鹽酸和41.5ml水的混合物中并將混合物冷至-10℃。然后滴加入1.38g亞硝酸鈉的4.2ml水溶液,其添加速度應(yīng)使反應(yīng)混合物的溫度不致于上升到-5℃以上。之后再于-5℃攪拌1小時并用尿素消耗掉過量的亞硝酸直至碘試淀粉紙試驗成負(fù)性為止。所得溶液加熱至0℃后滴加入2.3g哌可酸和8.3ml三乙胺于27.7ml水中的冰冷卻溶液中。之后再于0℃攪拌1小時并用二氯甲烷萃取反應(yīng)混合物幾次。將有機(jī)相組合起來用硫酸鎂干燥并蒸出溶劑。殘余物于40ml乙醚中進(jìn)行提取并加入4.14ml乙酸酐和2.07ml吡啶進(jìn)行處理?;旌衔镉谑覝叵聰嚢柽^夜后倒入冰水中并用乙酸乙酯萃取。有機(jī)相用硫酸鎂干燥并蒸出溶劑。殘余物用95份乙酸乙酯加5份甲醇的混合物作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。
得到晶體0.9克(理論值的13.4%,m.p.125-127℃)。
制備例3
3-氯-2-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基乙氧基)-2-氟苯基]-4,5,6,7-四氫-2H-吲唑(化合物No.3.1)
將5g4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基乙氧基)-2-氟苯基肼溶于18ml乙酸中,再加入2.85ml環(huán)己酮-2-羧酸乙酯并將混合物回流加熱8小時。然后將混合物倒入水中用二氯甲烷萃取。有機(jī)相用碳酸氫鉀水溶液中和并用飽和鹽水洗滌后用硫酸鎂干燥。蒸出溶劑得8.4g(理論值的100%)粗產(chǎn)物。該產(chǎn)物用3.6ml磷酰氯處理后將混合物回流加熱。4小時后將其冷卻并于二氯甲烷中進(jìn)行提取,用水并在其后用飽和蘇打溶液洗滌后用硫酸鎂干燥并蒸出溶劑、殘余物用95份二氯甲烷加5份甲醇的混合物作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。
得到棕色油狀物2.6g(理論值的35.6%,n25D=1.5345)。
化合物 R1R2R3n X Y U V 物理常數(shù)
No
3.2 H H H 1 F F Cl F n=1.538
3.3 H H H 1 Cl Cl Cl F n=1.5713
3.4 H H H 2 Cl Cl Cl F n=1.5615
制備例4
2-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基]-2,3,5,6,7,8-六氫-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡啶-3-酮(化合物No.4.1)
將3g4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基肼溶于40ml二甲苯中并加入2.4g 1-乙氧基羰基-2-哌啶酮和1g五氧化二磷?;旌衔锘亓骷訜?小時后倒入100ml水中并分離出有機(jī)相。該有機(jī)相用碳酸氫鉀水溶液中和后用硫酸鎂干燥并除去溶劑。殘余物甲乙酸乙酯作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。
得到油狀物1.2g(理論值的23%,n20D=1.5438)。
化合物 R1R2R3n X Y U V 物理常數(shù)
No
4.2 H H H 1 Cl Cl Cl F n=1.5655
4.3 H H H 2 Cl Cl Cl F n=1.5620
4.4 H H H 2 F F Cl F n=1.5332
制備例5
2-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基乙氧基)-2-氟苯基]-3-硫代-2,3,5,6,7,8-六氫-1H-咪唑并[1,5-a]吡啶-1-酮(化合物No.5.1)
將2.9g4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基乙氧基)-2-氟苯基異硫氰酸酯溶于20ml己烷并將混合物滴加入1.5ml哌啶-2-羧酸乙酯的10ml己烷溶液?;旌衔锘亓骷訜?小時。除去溶劑后殘余物用3份己烷加1份乙酸乙酯的混合物作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。
得到粘性油狀物3.2g(理論值的82%,n40D=1.54)。
制備例6
2-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基]-2,3,5,6,7,8-六氫-1H-咪唑并[1,5-a]吡啶-1,3-二酮(化合物No.6.1)
以類似于制備例5的方法將8.33g4-氯-2-氟-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)苯基異硫氰酸酯與4.69ml哌啶-2-羧酸乙酯于100ml己烷中反應(yīng)即可得到半晶體油狀產(chǎn)物7.7g(理論值的6%),其NMR譜如下
δ=1,1-2,4ppm(m)9H,δ=2.7-3.15ppm(m)1H,
δ=3.85-4.4ppm(m)4H,δ=6.87(d 6Hz)1H,
δ=7.3(d 9Hz)1H
制備例7
3-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基]-5-叔丁基-1,3,4-噁二唑啉-2-(3H)-酮(化合物No.7.1)
將3g4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基肼氫氯化物懸浮于18.5ml甲苯中,用3.6ml三乙胺處理并將混合物攪拌至氫氯化物溶解。然后不經(jīng)冷卻而緩慢加入1.6ml新戊酰氯并將混合物于室溫下攪拌2小時。反應(yīng)混合物用水,然后用飽和碳酸氫鉀水溶液,之后再用水洗滌,此后用硫酸鎂干燥并除去溶劑。作為殘余物得到的3.7g紅色油狀產(chǎn)物中除雜質(zhì)而外含N′-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基]新戊酰肼。將此粗產(chǎn)物溶于22ml 20%光氣的甲苯溶液,緩慢加熱至100℃后保溫3小時。然后將其冷卻并用20ml甲醇處理后進(jìn)行濃縮。殘余物于二氯甲烷中進(jìn)行提取,用碳酸氫鉀洗兩次并用水洗滌一次后用硫酸鎂干燥并進(jìn)行濃縮。所得粗產(chǎn)物用己烷/乙酸乙酯混合物(4∶1)作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析以進(jìn)行提純。
得到產(chǎn)物1.2g(理論值的24.5%,n20D=1.5082)。
制備例8
N-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基丙氧基)-2-氟苯基]-5,6,7,8-四氫鄰苯二甲酰亞胺(化合物No.8.1)
將1.2g N-[4-氯-2-氟-5-乙烯基氧苯基)-5,6,7,8-四氫鄰苯二甲酰亞胺溶于5ml二乙二醇二甲醚中,混合物加熱回流后緩慢加入2.8g氯二氟乙酸鈉的20ml二乙二醇二甲醚溶液。再將混合物回流加熱5小時后從生成的氯化鈉中分離出來并除去溶劑。殘余物用己烷/乙醚混合物(1∶1)作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。
得到晶體物質(zhì)0.6g(理論值的43%,m.p.105-107℃)。
制備例9
1-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基]-4-二氟甲基-3-甲基-1,2,4-二唑啉-5-(4H)-酮(化合物No.9.1)
將8.2g4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基肼氫氯化物溶于163ml水中,先用81ml乙醇處理之后再滴入2.75ml丙酮酸的81ml水溶液?;旌衔飻嚢?小時后濾出沉淀產(chǎn)物并進(jìn)行干燥。得到仍有些不純的腙7.9g,可就這樣得到應(yīng)用。
將腙溶于130ml甲苯中,用3.3ml三乙胺處理并加熱直至溶液變得清澈。將其冷卻至約35℃并滴加入磷酸二苯基酯疊氮化物,再將混合物緩慢加熱至75℃。在此溫度下保溫直至無氮氣生成為止,然后加熱回流。12小時后將其冷卻,用10%燒堿溶液洗滌3次,水相再用甲苯洗滌兩次并加以酸化。產(chǎn)物用甲苯萃取后將有機(jī)相干燥。除去溶劑后產(chǎn)物用乙酸乙酯作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。得到1-[4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟苯基]-3-甲基-1,2,4-三唑啉-5-(4H)-酮3.7g(理論值的35%)。
將上述所得產(chǎn)物溶于300ml環(huán)己烷中,用2.7g氫氧化鉀和2g溴化四丁胺處理,將混合物加熱回流后通入氯二氟甲烷。反應(yīng)完全(由薄層色譜示出)后將溶液傾出,各用1N鹽酸和10%燒堿水溶液洗滌兩次,用硫酸鎂干燥后進(jìn)行濃縮。殘余物用乙酸乙酯并在其后用二氯甲烷作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。
得到產(chǎn)物80mg(理論值的2%,n40D=1.535)。
制備某些起始物料
制備4-氯-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)-2-氟硝基苯
將3.6 2-氯-4-氟-5-硝基酚溶于二甲基甲酰胺中并用碳酸鉀處理。混合物于室溫下攪拌1小時,然后加入3.3g 2,2-二氟環(huán)丙基甲基溴。將其于80℃下加熱2小時后倒入水中?;旌衔镉枚燃淄檩腿『笥袡C(jī)相用飽和鹽水洗滌,用硫酸鎂干燥并進(jìn)行濃縮。殘余物用3份己烷加1份乙酸乙酯的混合物作洗脫液進(jìn)行硅膠色譜分析。得到黃色晶體5g(理論值的93%),其NMR譜如下
δ=1,1-2,4ppm(m)3H,δ=4,15ppm(d 7Hz,tr 1.5Hz)2H,
δ=7.35ppm(d 10Hz)1H,δ=7.5ppm(d 7Hz)1H
以類似方法可制得以下化合物
R1R2R3X Y n U V
H H H F F 2 Cl F
H H H Cl Cl 1 Cl F
H H H Cl Cl 2 Cl F
制備4-氯-2-氟-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)苯胺
常溫常壓下通過添加以活性炭作載體的5g10%金屬Pd將36.9g 4-氯-2-氟-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)硝基苯于600ml乙醇中加氫。加氫完成后濾出催化劑并蒸出溶劑,得到油狀產(chǎn)物29.3g(理論值的89%),其NMR譜如下
δ=1,1-2,2ppm(m)3H,δ=4,0ppm(d 10Hz breit)2H,
δ=5ppm(s breit)2H,δ=6.5ppm(d 7Hz)1H,
δ=7.0ppm(d 10Hz)1H
以類似方法可制得以下化合物
R1R2R3X Y n U V
H H H F F 2 Cl F
H H H Cl Cl 1 Cl F
H H H Cl Cl 2 Cl F
制備4-氯-2-氟-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)苯基肼
取29.3g 4-氯-2-氟-5-(2,2-二氟環(huán)丙基甲氧基)苯胺,首先用45ml半濃鹽酸,然后用273ml濃鹽酸處理。之后將其冷卻到-10℃,滴加入8.3g亞硝酸鈉的17ml水溶液進(jìn)行處理,其添加速度應(yīng)使反應(yīng)混合物的溫度不致于上升到-5℃以上。將其于-5℃,然后于-15℃攪拌3小時后滴加入57.3g氯化錫(Ⅱ)二水合物的34ml濃鹽酸溶液,其添加速度應(yīng)使反應(yīng)混合物的溫度不致于超過-10℃。之后室溫加熱過夜。再將其冷卻到0℃并用430ml 32%燒堿溶液緩慢中和以進(jìn)行后處理。用Celite過濾分離出沉淀出的氫氧化錫漿料,而濾餅用乙醚洗滌并將母液水溶液用乙醚萃取。將有機(jī)相組合起來后用硫酸鎂干燥并除去溶劑。
得到油狀產(chǎn)物26g(理論值的100%),其NMR譜如下
δ=1,1-2,3ppm(m)3H,δ=4,0ppm(d 8Hz breit)2H,
δ=6,85ppm(d 7Hz)1H,δ=7.0ppm(d 10Hz)1H
以類似方法可制得以下化合物
R1R2R3n X Y U V
H H H 2 F F Cl F
H H H 1 Cl Cl Cl F
H H H 2 Cl Cl Cl F
下述實施例表明本發(fā)明化合物的活性。
應(yīng)用例A
在溫室中將本發(fā)明化合物以1kg活性物質(zhì)的500升水乳液/ha的用量于芽前和芽后噴灑于母菊屬和堇菜屬試驗植物上。處理3星期后評價結(jié)果。以0=無活性和4=完全根除的標(biāo)準(zhǔn)評價制備例1-9化合物的除草效果。
應(yīng)用例B
在溫室中用下列化合物以0.1kg活性物質(zhì)/ha的用量芽前處理下列植物,其中化合物以500升水乳液/ha的形態(tài)均勻噴灑于植物上。處理3星期后進(jìn)行評價,與已知物質(zhì)比較起來,本發(fā)明化合物除具有顯著的除草活性而外,還具有很高的選擇性。
化合物 Br So Go Gl St Ab Ma Vi Av Al Ec Se Cy
No 4.1 4 4 0 0 4 4 4 4 4 4 4 4 4
對比制劑
EP61 741
No 1 2 3 1 1 3 3 4 4 2 2 2 4 1
EP105 721
No 1 3 4 2 1 3 4 4 4 2 3 4 4 0
噁二唑酮 0 3 0 0 2 3 2 4 0 2 1 3 0
評價標(biāo)準(zhǔn)
0=無活性
1=輕微損壞
2=中等損壞
3=嚴(yán)重?fù)p壞
4=完全根除
植物名
Br=Brassica ssp.
So=Solanumn ssp.
Go=Gossypium hirsutum
Gl=Glycine max.
St=Stellaria media
Ab=Abutilon hybridum
Ma=Matricaria chamomilla
Vi=Viola tricolor
Av=Avena fatua
Al=Alopecurus myosuroides
Ec=Echinochloa crus-galli
Se=Setaria italica
Cy=Cyperus esculentus
應(yīng)用例C
在溫室中用下列化合物以0.3kg活性物質(zhì)/ha的用量芽后處理下列植物,其中化合物以500升水乳液/ha的形態(tài)均勻噴灑于植物上。處理3星期后進(jìn)行評價,與已知物質(zhì)比較起來,本發(fā)明化合物除具有顯著的除草活性而外,還具有很高的選擇性。
化合物Br So Gl He St Ab Ma Vi Ch Ip Ze Tr Ho Or SrSe
No1.14 4 0 4 4 4 4 4 4 4 0 0 0 0 0 3
No3.14 4 0 4 2 2 4 3 4 3 0 0 0 0 0 4
No3.24 4 0 3 4 3 4 4 4 4 0 0 0 0 0 4
No3.42 3 0 3 1 1 2 3 3 2 0 0 0 0 0 1
No4.33 4 0 3 3 4 4 3 4 4 0 0 0 0 0 3
對比制劑
噁二唑酮4 4 4 2 2 3 3 4 3 4 2 2 2 2 2 4
評價標(biāo)準(zhǔn)
0=無活性
1=輕微損壞
2=中等損壞
3=嚴(yán)重?fù)p壞
4=完全根除
植物名
Br=Brassica ssp.
So=Solanumn ssp.
Gl=Glycine max.
He=Helianthus annus
St=Stellaria media
Ab=Abutilon hybridum
Ma=Matricaria chamomilla
Vi=Viola tricolor
Ch=Chrusanthemum segetum
Ip=Ipomoea purpurea
Ze=Aea mays
Tr=Triticum aestivum
Ho=Hordeum vulgare
Or=Oryza sativa
Sr=Sorghum sativum
Se=Setaria italica
應(yīng)用例D
在溫室中用下列化合物以0.3kg活性物質(zhì)/ha的用量芽后處理下列植物,其中化合物以500升水乳液/ha的形態(tài)均勻噴灑于植物上。處理3星期后進(jìn)行評價,本發(fā)明化合物具有很高的除草性。
化合物 Ec Ce Cd Fi
No 1.1 1 1 2 3
No 1.2 4 2 4 4
No 3.2 4 1 3 4
No 4.3 3 1 3 4
No 4.4 4 3 4 4
No 5.1 1 1 3 3
No 6.1 4 4 4 4
評價標(biāo)準(zhǔn)
0=無活性
1=輕微損壞
2=中等損壞
3=嚴(yán)重?fù)p壞
4=完全根除
植物名
Ec=Echinochloa crus-galli
Cy=Cyperus esculentus
Cy=Cyperus difformis
Fi=Fimbristylis miliacea
應(yīng)用例E
在溫室中以下表給出用量應(yīng)用下列化合物,其中將化合物放在裝有1500水的容器中(水中用藥)。植物是在2-5葉期進(jìn)行處理的。用藥3星期后評價對植物的損壞效果。
如表中所示,本發(fā)明化合物對重要水稻雜草具有很高的除草活性。
水中用藥
化合物 ppm Ec Ce Cd Fi Sa El
No 3.2 10 4 1 3 3 - -
No 4.3 10 4 1 4 4 - -
No 4.4 1 4 3 4 4 - -
3 4 3 4 4 - -
No 5.1 1 4 2 2 2 - -
3 4 4 3 4 - -
No 6.1 1 4 4 4 4 - -
3 4 4 4 4 - -
No 7.1 3 4 - 4 - 3 4
No 8.1 3 4 - 4 - 3 4
No 9.1 3 4 - 4 - 3 4
評價標(biāo)準(zhǔn)
0=無活性
1=輕微損壞
2=中等損壞
3=嚴(yán)重?fù)p壞
4=完全根除
-=未試驗
植物名
Ee=Echinochloa crus-galli
Cy=Cyperus esculentus
Cy=Cyperus difformis
Fi=Fimbristylis miliacea
Sa=Sagittaria pusilla
El=Eleocharis acicularis
權(quán)利要求
1、式Ⅰ囟代環(huán)丙基化合物
其中
R1、R2和R3分別為氫或1-4碳烷基,
X為氫或囟素,
Y為囟素,
n為0,1,2或3
U和V為氫或囟素,和
W為以下雜環(huán)基
其中
T為囟素,1-4碳烷基,1-4碳囟代烷基,CN或OR9,
Q為CH或N,
Z為O或S,
R4,R5,R6,R7和R8分別為直鏈,支化或環(huán)狀1-7碳烷基,必要時還可由1-6個囟原子取代,或
R4和R5也可一起形成飽和或非飽和4-7圓環(huán),其中可含O,S或N等雜原子,必要時還可由1-3個甲基或1-6個囟原子取代,和
R9為氫,1-4碳烷基或1-4碳囟代烷基。
2、式Ⅰ囟代環(huán)丙基化合物的制備方法
其中
R1、R2和R3分別為氫或1-4碳烷基,
X為氫或囟素,
Y為囟素,
n為0,1,2或3
U和V為氫或囟素,和
W為以下雜環(huán)基
其中
T為囟素,1-4碳烷基,1-4碳囟代烷基,CN或OR9,
Q為CH或N,
Z為O或S,
R4,R5,R6,R7和R8分別為直鏈,支化或環(huán)狀1-7碳烷基,必要時還可由1-6個囟原子取代,或
R4和R5也可一起形成飽和或非飽和4-7圓環(huán),其中可含O,S或N等雜原子,必要時還可由1-3個甲基或1-6個囟原子取代,和
R9為氫,1-4碳烷基或1-4碳囟代烷基,
其特征在于
a)將式Ⅱ囟化物與式Ⅲ酚反應(yīng)
其中R1,R2,R3X,Y和n同式Ⅰ定義,A為Cl,Br或L,
其中U,V和W同式Ⅰ定義,
或
b)為制得W為4,5,6,7-四氫吲唑-2-基的式Ⅰ化合物,將式Ⅳ化合物與式Ⅴ化合物反應(yīng)
其中R1,R2,R3X,Y,n,U,V同式Ⅰ定義,
其中R10為1-4碳烷基,1-4碳囟代烷基或1-4碳烷氧基,且必要時可將這樣制得的T為烴基的式Ⅰ化合物改性如與硫酸二烷基酯反應(yīng)得T為烷氧基的對應(yīng)化合物或與磷酰氯反應(yīng)得T為囟素的對應(yīng)化合物且必要時還可用Na CN處理而轉(zhuǎn)化成T為CN的對應(yīng)化合物,
或
c)為制得W為2H-1,2,4-三唑啉-3-酮-2-基的式Ⅰ化合物,將上述式Ⅳ化合物與式Ⅵ化合物反應(yīng)
其中R4和R5同式Ⅰ定義,R11為1-4碳烷基,
或
將式上述Ⅳ化合物與式Ⅻ酮酸反應(yīng)
其中R8同式Ⅰ定義,
從而制得式Ⅺ化合物
其中R1,R2,R3,R8,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,再用磷酸酯疊氮化物進(jìn)行環(huán)化處理而制成式ⅩⅩⅢ化合物
其中R1,R2,R3,R5,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,必要時可還將其與式Ⅹ化合物反應(yīng)
其中R4同式Ⅰ定義,A為Cl Br或I,
或
d)為制得W為3H-1,3,4-噁二唑-2-酮-3-基的式Ⅰ化合物,將上述式Ⅳ化合物與式Ⅷ酸衍生物反應(yīng)
其中R6同式Ⅰ定義,R12為囟素或1-4碳烷氧基,從而制得式Ⅶ中間產(chǎn)物
其中R1,R2,R3,R6,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,再將其與光氣或其帶反應(yīng)官能團(tuán)的衍生物反應(yīng),
或
e)為制得W為2H,4H-1,2,4-三嗪-3,5-二酮-2-基的式Ⅰ化合物,將上述式Ⅻ化合物與式Ⅶ酮酸反應(yīng)
其中R8同式Ⅰ定義,
從而制得式Ⅺ化合物
其中R1,R2,R3,R8,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,然后將其用亞硫酰(二)氯或磷酰氯并在其后用氨基甲酸酯進(jìn)行環(huán)化而制成式Ⅸ化合物
其中R1,R2,R3,R8,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,再將其與式Ⅹ化合物反應(yīng)
其中R7同式Ⅰ定義,A為Cl,Br或Ⅰ,
或
f)為制得W為4,5,6,7-四氫-2H-1,2,3-三唑并[3,4-a]吡啶-8-鎓-3-羥橋合-2-基的式Ⅰ化合物,將式ⅩⅤ化合物用亞硝酸重氮化后與哌啶-2-羧酸反應(yīng)并在其后用乙酸酐環(huán)化
其中R1,R2,R3,X,Y,n,U和V同式Ⅰ定義,
g)為制得W為1,3,4,5,6,7-六氫-2H-異吲哚-1,3-二酮-2-基的式Ⅰ化合物,將上述式ⅩⅤ與式ⅩⅥ反應(yīng)
其中Z為O或S,
或
h)為制得W為2,3,5,6,7,8-六氫-1H-咪唑并[1,5-a]-吡啶-1,3-二酮-2-基或2,3,5,6,7,8-六氫-1H-1,3,4-三唑并[1,2-a]-噠嗪-1,3-二酮-2-基的式Ⅰ化合物,將上述式ⅩⅤ化合物與式ⅩⅦ或ⅩⅧ化合物反應(yīng)
其中Z為O或S,Q為CH或N,R15為1-4碳烷基,
或
將上述式ⅩⅤ化合物與光氣或硫光氣反應(yīng)可制得式ⅩⅨ化合物,
其中R1,R2,R3,X,Y,n,U,V和Z同式Ⅰ定義,然后再將式ⅩⅨ化合物與式ⅩⅩ化合物反應(yīng)
其中Q為CH或N,Z為O或S,R15為1-4碳烷基,
或
i)將式ⅩⅩⅠ化合物與式ⅩⅩⅡ囟代甲烷衍生物反應(yīng)
其中R1,R2,R3,U,V,W和n同式Ⅰ定義,
其中X和Y同式Ⅰ定義,B為氫或
OM,其中M為堿金屬。
3、除草制劑,其特征在于其中含至少一種權(quán)利要求
1化合物或至少一種權(quán)利要求
2方法制得的化合物。
4、權(quán)利要求
3的除草制劑,其特征在于其中混用載體和/或助劑。
5、應(yīng)用權(quán)利要求
1或權(quán)利要求
2方法制得的化合物除掉有用植物中的雙子葉和單子葉植物。
專利摘要
本發(fā)明公開式I新型鹵代環(huán)丙基化合物,其中R1、R2、R3、X、Y、n、U、V和W如說明書所述。
文檔編號C07D249/12GK87106917SQ87106917
公開日1988年7月13日 申請日期1987年10月13日
發(fā)明者弗里德海姆·布魯姆, 威爾夫里德·弗朗克, 弗里德里克·阿恩特, 里查德·里斯 申請人:舍林股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan