專利名稱：：N’-芳?；?9h-呫噸-9-碳酰肼的制備與除草活性的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及N'-芳酰基-9H-卩占噸-9-碳酰肼衍生物，以及它作為除草劑的有效成份的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：目前，農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的許多優(yōu)良的除草劑是有機(jī)雜環(huán)類，該類除草劑已成為除草劑發(fā)展的主流。這是由于在雜環(huán)化合物中有許多超高效農(nóng)藥，因而使用藥量少、成本低、環(huán)境污染小，而且大多數(shù)雜環(huán)類除草劑對(duì)人畜和魚(yú)鳥(niǎo)低毒。然而，發(fā)現(xiàn)新的作用耙標(biāo)則是開(kāi)發(fā)農(nóng)藥新品種的瓶頸之一。Dl蛋白酶是植物光合系統(tǒng)II中將D1前體蛋白轉(zhuǎn)化成D1蛋白的水解酶，是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的可以作為除草劑研究中的新作用靶標(biāo)。我們?cè)谖墨I(xiàn)報(bào)道的斜生柵藻Dl蛋白酶晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，同源模建了菠菜D1蛋白酶的三維結(jié)構(gòu)模型，再通過(guò)虛擬篩選，得到了一類可能具有D1蛋白酶抑制活性的雜環(huán)先導(dǎo)化合物咕噸雙酰肼衍生物A。通過(guò)對(duì)A的進(jìn)一歩結(jié)構(gòu)衍生，有可能得到具有除草活性的化合物。由于許多P占噸衍生物具有良好的生物活性，研究這類咕噸雙酰肼衍生物的制備及除草活性有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于探索除草活性良好的化合物，提供具有除草活性的^-芳?；?911-咕噸-9-碳酰肼衍生物。本發(fā)明提出了N'-芳酰基-9H-卩占噸-9-碳酰肼衍生物式I:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式I中Ar為苯基或取代苯基，其取代基為2-羥基、4-氯、2-氯、4-溴、4-氟、4-甲基或4-甲氧基。本發(fā)明提供的上述式I的化合物對(duì)雙子葉植物(如油菜)和單子葉植物(如稗草)的根和莖具有良好的抑制活性，因而可作為除草劑的有效成分。以通式I所表示的N'-芳?；?9H-咕噸-9-碳酰肼衍生物的制備，是使通式II所表示的化合物與9H-咕噸-9-碳酰氯在三乙胺存在下反應(yīng)得到，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式II中Ar與通式I中的定義相同，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>上述反應(yīng)中，通式n所表示的化合物與9H-口占噸-9-碳酰氯(in)在室溫下混合，反應(yīng)以無(wú)水乙腈為溶劑，反應(yīng)物的配比為1:0.81丄2，再滴加三乙胺，三乙胺的用量為9H-咕噸-9-碳酰氯的兩倍，反應(yīng)混合物在室溫下攪拌15小時(shí)。反應(yīng)完成后，倒入水中，濾出固體，用DMF/水重結(jié)晶得式I產(chǎn)物。以通式ni所表示的9H』占噸-9-碳酰氯的制備，是使9H-咕噸-9-羧酸(IV)與氯化亞砜發(fā)生酰氯化反應(yīng)，得到9H-咕噸-9-碳酰氯。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>上述反應(yīng)中，9H-口占噸-9-羧酸與過(guò)量氯化亞砜在回流條件下反應(yīng)210小時(shí)，反應(yīng)以氯化亞砜為溶劑，反應(yīng)完后在減壓下脫去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得式in白色固體產(chǎn)物。具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)例來(lái)更具體地說(shuō)明本發(fā)明的I式中化合物的制備和應(yīng)用效果。實(shí)施例1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>在室溫下，將15毫升氯化亞砜加入到4.52克(20mmo1)卩占噸-9-羧酸(IV),加熱到70-8(TC回流4小時(shí)，減壓抽去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得白色固體，即為9H-卩占噸-9-碳酰氯(III)。用20毫升干燥乙腈溶解0.68克(5mmo1)苯甲酰肼(II,Ar為苯基)，如不好溶解，可加入適量的DMF(二甲基甲酰胺)。再加毫升三乙胺，置冰水浴中，通過(guò)滴液漏斗滴加入上述制得的1.22克(5mmo1)9H-咕噸-9-碳酰氯的干燥乙腈溶液15毫升。加畢撤去冰水浴，室溫下攪拌2小時(shí)，將混合物倒入50毫升水中，濾出的固體用DMF/水重結(jié)晶，干燥得1.43克淺黃色固體，產(chǎn)率83%，m.p.28929(TC。產(chǎn)品編號(hào)為I-1。元素分析實(shí)測(cè)值C%73.48H%4.52N%8.19;計(jì)算值C%73.24H%4.68N%8.13;IR(cm.1)3195(N-H)，1598(C=0),1481,1455，1266,752;、HNMR(5，ppm)10.68(s,1H,NH)，10.59(s，1H,NH),7.87-7.16(m,13H，Ar-H),5.10(s，1H，CH);LC/MS(m/z)343(M十-l)。實(shí)施例2在室溫下，將15毫升氯化亞砜加入到4.52克(20mmol)口占噸-9-羧酸，加熱到70陽(yáng)80。C回流4小時(shí)，減壓抽去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得白色固體，即為9H-咕噸-9-碳酰氯。用20毫升干燥乙腈溶解0.76克(5mmo1)2-羥基苯甲酰肼(11，Ar為2-羥基苯基)，如不好溶解，可加入適量的DMF。再加2毫升三乙胺，置冰水浴中，通過(guò)滴液漏斗滴加入上述制得的1.22克(5mmo1)9H-咕噸-9-碳酰氯的干燥乙腈溶液15毫升。加畢撤去冰水浴，室溫下攪拌2小時(shí)，將混合物倒入50毫升水中，濾出的固體用DMF/水重結(jié)晶，干燥得1.58克淺黃色固體，產(chǎn)率88%，m.p.280282'C。產(chǎn)品編號(hào)為I-2。元素分析實(shí)測(cè)值C%70.13H%4.56N%7.63;計(jì)算值C%69.99H%4.48N%7.77;IR(cm")3621(0-H),3190(N-H)，1599(C=0),1481，1265，752;'H畫(huà)R(《，ppm)11.84(s，IH，OH)，11.00(s,IH，NH)，10.72(s,IH,NH)，7.87-6.92(m,12H,Ar-H),5.13(s,1H，CH);LC/MS(m/z)361(M++l)。實(shí)施例3GH的制備的制備在室溫下，將15毫升氯化亞砜加入到4.52克(20mmol)口占噸-9-羧酸，加熱到70-80°C回流4小時(shí)，減壓抽去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得白色固體，即為9H-咕噸-9-碳酰氯。用20毫升干燥乙腈溶解0.85克(5mmo1)4-氯苯甲酰肼(11，Ar為4-氯苯基)，如不好溶解，可加入適量的DMF。再加2毫升三乙胺，置冰水浴中，通過(guò)滴液漏斗滴加入上述制得的1.22克(5mmo1)9H-咕噸-9-碳酰氯的干燥乙腈溶液15毫升。加畢撤去冰水浴，室溫下攪拌2小時(shí)，將混合物倒入50毫升水中，濾出的固體用DMF/水重結(jié)晶，干燥得1.40克淺黃色固體，產(chǎn)率74%，m.p>30(TC。產(chǎn)品編號(hào)為I-3。元素分析實(shí)測(cè)值C%66.31H%4.13N%7.37;計(jì)算值C%66.58H%3.99N%7.40;IR(cm.1)3205(N-H),1594(C=0),1485,1458,1266;'HNMR(5，ppm)10.63(s，1H，NH),10.55(s,1H,NH),7.88-7.18(m,12H，Ar-H),5.12(s,1H,CH);LC/MS(m/z)377(M+-1)。實(shí)施例4在室溫下，將15毫升氯化亞砜加入到4.52克(20mmol)卩占噸-9-羧酸，加熱到70-80°C回流4小時(shí)，減壓抽去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得白色固體，即為9H-卩占噸-9-碳酰氯。用20毫升干燥乙腈溶解0.85克(5mmo1)2-氯苯甲酰肼(11，Ar為2-氯苯基)，如不好溶解，可加入適量的DMF。再加2mL三乙胺，置冰水浴中，通過(guò)滴液漏斗滴加入上述制得的1.22克(5mmo1)9H-口占噸-9-碳酰氯的干燥乙腈溶液15毫升。加畢撤去冰水浴，室溫下攪拌2小時(shí)，將混合物倒入50毫升水中，濾出的固體用DMF/水重結(jié)晶，干燥得1.44克淺黃色固體，產(chǎn)率76%，m.p.281283'C。產(chǎn)品編號(hào)為I-4。元素分析實(shí)測(cè)值C%66.47H%4.06N%7.21;計(jì)算值C%66.58H%3.99N%7.40;IR(cm-1)3202(N-H),1598(C=0)，1485,1455,1268;'HNMR(5，ppm)10.60(s,1H，NH),10.56(s,1H，NH)，7.85-7.18(m,12H，Ar-H)，5.11(s，1H,CH);LC/MS(m/z)377(M+-1)。實(shí)施例5Cl的制備的制備在室溫下，將15毫升氯化亞砜加入到4.52克(20mmol)卩占噸-9-羧酸，加熱到70-80°C回流4小時(shí)，減壓抽去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得白色固體，即為9H-咕噸-9-碳酰氯。用20毫升干燥乙腈溶解1.0S克(5mmo1)4-溴苯甲酰肼(11，Ar為4-溴苯基)，如不好溶解，可加入適量的DMF。再加2毫升三乙胺，置冰水浴中，通過(guò)滴液漏斗滴加入上述制得的1.22克(5mmo1)9H-咕噸-9-碳酰氯的干燥乙腈溶液15毫升。加畢撤去冰水浴，室溫下攪拌2小時(shí)，將混合物倒入50毫升水中，濾出的固體用DMF/水重結(jié)晶，干燥得1.80克淺黃色固體，產(chǎn)率85%，m.p.>300°C。產(chǎn)品編號(hào)為I-5。元素分析實(shí)測(cè)值C%59.53H%3.42N%6.89;計(jì)算值C%59.59H%3.57N%6.62;IR(cm")3198(N陽(yáng)H),1598(C=0),1485,1457，1264。'HNMR(《，ppm)10.66(s,1H,NH)，10.58(s，1H,NH),7.88-7.16(m，12H，Ar-H)，5.10(s,1H,CH);LC/MS(m/z)421(M+-l)。實(shí)施例6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在室溫下，將15毫升氯化亞砜加入到4.52克(20mmol)咕噸-9-羧酸，加熱到70-80°C回流4小時(shí)，減壓抽去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得白色固體，即為9H-n占噸-9-碳酰氯。用20毫升干燥乙腈溶解0.77克(5mmo1)4-氟苯甲酰肼(II，Ar為4-氟苯基)，如不好溶解，可加入適量的DMF。再加2毫升三乙胺，置冰水浴中，通過(guò)滴液漏斗滴加入上述制得的1.22克(5mmo1)9H-咕噸-9-碳酰氯的干燥乙腈溶液15毫升。加畢撤去冰水浴，室溫下攪拌2小時(shí)，將混合物倒入50毫升水中，濾出的固體用DMF/水重結(jié)晶，干燥得1.57克淺黃色固體，產(chǎn)率87%，m.p.264265'C。產(chǎn)品編號(hào)為I-6。元素分析實(shí)測(cè)值C%69.84H%4.08N%7.85;計(jì)算值C%69.61H%4.17N%7.73;IR(cm-1)3198(N墨H),1596(C=0),1484，1458，1264;'HNMR(，ppm)10.67(s,1H,NH),10.58(s，1H,NH),7.89-7.15(m,12H,Ar-H),5.12(s，1H,CH);的制備LC/MS(m/z)361(M十-l)。實(shí)施例7的制備在室溫下，將15毫升氯化亞砜加入到4.52克(20mmo1)咕噸-9-羧酸,加熱到70-80。C回流4小時(shí)，減壓抽去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得白色固體，即為9H-咕噸-9-碳酰氯。用20毫升干燥乙腈溶解0.83克(5mmo1)4-甲氧基苯甲酰肼(II,Ar為4-甲氧基苯基)，如不好溶解，可加入適量的DMF。再加2毫升三乙胺，置冰水浴中，通過(guò)滴液漏斗滴加入上述制得的1.22克(5mmo1)9H-咕噸-9-碳酰氯的干燥乙腈溶液15毫升。加畢撤去冰水浴，室溫下攪拌2小時(shí)，將混合物倒入50毫升水中，濾出的固體用DMF/水重結(jié)晶，干燥得1.46克淺黃色固體，產(chǎn)率78%，m.p>300°C。產(chǎn)品編號(hào)為I-7。元素分析實(shí)測(cè)值C%70.75H%4.64N%7.56;計(jì)算值C%70.58H%4.85N%7.48;IR(cm-')3192(N-H),1598(C=0),1484,1266;'HNMR(J，ppm)10.73(s,1H，NH),10.60(s,1H，NH)，7.84-6.64(m,12H，Ar-H)，5.11(s,1H,CH);LC/MS(附/z)373(M十-l)。實(shí)施例8在室溫下，將15毫升氯化亞砜加入到4.52克(20mmol)卩占噸-9-羧酸，加熱到70-80°C回流4小時(shí)，減壓抽去未反應(yīng)完的氯化亞砜，得白色固體，即為9H-坫噸-9-碳酰氯。用20毫升干燥乙腈溶解0.75克(5mmo1)4-甲基苯甲酰肼(II,Ar為4-甲基苯基)，如不好溶解，可加入適量的DMF。再加2毫升三乙胺，置冰水浴中，通過(guò)滴液漏斗滴加入上述制得的1.22克(5mmo1)9H-口占噸-9-碳酰氯的干燥乙腈溶液15毫升。加畢撤去冰水浴，室溫下攪拌2小時(shí)，將混合物倒入50毫升水中，濾出的固體用DMF/水重結(jié)晶，干燥得1.50克淺黃色固體，產(chǎn)率84%，m.p>300°C。產(chǎn)品編號(hào)為I-8。元素分析實(shí)測(cè)值C%73.64H%5.21N%7.60;計(jì)算值C%73.73H%5.06N%7.82;IR(cm-1)3195(N-H),1596(CO),1484，1265;的制備'HNMR(5，ppm)10.68(s,1H,NH),10.59(s,1H,NH),7.85-6.91(m，12H，Ar墨H),5.12(s，1H,CH);LC/MS(w/z)357(M+-1)。從下面的實(shí)驗(yàn)可以看出，本發(fā)明的式I所表示的化合物對(duì)雙子葉植物(如油菜)和單子葉植物(如稗草)的根和莖具有良好的抑制活性。其中以化合物I-2抑制效果最好，I-2在100ppm濃度時(shí)，對(duì)油菜的根具有91.4%的抑制活性，對(duì)稗草的根/莖具有97.5%/90.5%的抑制活性；而在10ppm濃度時(shí)，對(duì)油菜的根具有66.7%的抑制活性，對(duì)稗草的根/莖仍具有83.0%/73.8%的抑制活性。實(shí)施例9除草活性實(shí)驗(yàn)(表面皿法)采用表面皿法，以油菜為雙子葉植物的代表，以稗草為單子葉植物的代表，對(duì)化合物(I)進(jìn)行了除草活性的測(cè)試，樣品濃度為10卯m和100ppm。將化合物用少許DMF溶解，吐溫-80乳化，加入蒸餾水配成實(shí)驗(yàn)濃度待用。直徑9cm的表面皿，內(nèi)置兩層濾紙，加入十粒待測(cè)種子。藥劑處理后，25'C恒溫下置于培養(yǎng)箱中，8天后調(diào)查，測(cè)定莖葉及根的長(zhǎng)度(十株平均長(zhǎng)度)。根據(jù)空白對(duì)照長(zhǎng)度(CK)，以長(zhǎng)度抑制百分率來(lái)表示藥效抑制率％=[(0^處理)/CK]xlOO%。表l為化合物式I的測(cè)定結(jié)果。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本發(fā)明的化合物作為除草劑使用時(shí)，可將本發(fā)明的化合物與其它植保上允許的載體或稀釋劑混合，借此將其調(diào)制成通常使用的各種劑型，如混劑、顆粒劑、水乳劑等來(lái)使用，也可以與其它農(nóng)藥如殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、除草劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等混合使用或同時(shí)并用。權(quán)利要求1、一類N’-芳?；?9H-呫噸-9-碳酰肼衍生物，其特征在于，具有通式I表達(dá)的結(jié)構(gòu)式中Ar為苯基或取代苯基，其取代基為2-羥基、4-氯、2-氯、4-溴、4-氟、4-甲基或4-甲氧基。2、權(quán)利要求1所述的具有通式I所表示的衍生物的制備方法，其特征是，使通式II所表示的化合物與9H-咕噸-9-碳酰氯在三乙胺存在下反應(yīng)得到，式II中Ar與權(quán)利要求1所述通式I中的定義相同。3、如權(quán)利要求2所述的具有通式I所表示的衍生物的制備方法，其特征是，通式II所表示的化合物與9H-坫噸-9-碳酰氯在室溫下混合，反應(yīng)以無(wú)水乙腈為溶劑，反應(yīng)物的摩爾配比為1:0.8-1:1.2，再滴加三乙胺，三乙胺的用量為9H-站噸-9-碳酰氯的兩倍，反應(yīng)混合物在室溫下攪拌1~5小時(shí)，反應(yīng)完成后，倒入水中，濾出固體，用DMF/水重結(jié)晶得式I產(chǎn)物。4、權(quán)利要求1所述的具有通式I所表示的衍生物的應(yīng)用，其特征是，該化合物作為除草劑的有效成分。全文摘要一類具有除草活性的N’-芳酰基-9H-呫噸-9-碳酰肼衍生物。通式為右式的具有除草活性的9H-呫噸-9-碳酰肼衍生物，式中Ar為苯基或取代苯基，其取代基為2-羥基、4-氯、2-氯、4-溴、4-氟、4-甲基或4-甲氧基。上述化合物對(duì)雙子葉植物(如油菜)和單子葉植物(如稗草)的根和莖具有良好的抑制活性，可用作除草劑。文檔編號(hào)A01P13/00GK101423509SQ20081023682公開(kāi)日2009年5月6日申請(qǐng)日期2008年12月15日優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日發(fā)明者丁明武,李偉國(guó),超祁,蔡昌權(quán)申請(qǐng)人:華中師范大學(xué)