專利名稱：新型除草的嘧啶衍生物、其制備方法及其作除草劑的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型除草的嘧啶衍生物。更具體地說，本發(fā)明涉及如下通式(Ⅰ)所示的一種新型除草的2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸亞氨酯衍生物 其中R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基，C1-C4烷基，C2-C4鏈烯基，?；?，C1-C4烷基磺?；螂s芳基甲基;
R2代表氫，鹵素，氰基，硝基，C1-C8烷基，C1-C8烷氧基，C1-C8烷硫基，C1-C8烷氧羰基，C2-C4鏈烯基氧羰基，芳基甲氧基羰基，雜芳基甲氧基羰基，C1-C4烷基氨基羰基，芳基(C1-C4)烷基氨基羰基，雜芳基甲基氨基羰基，芳基，C2-C8鏈烯基，C3-C6環(huán)烷基，芐基，芳氧基，芳硫基或C1-C8烷基羰基;和R3代表可任意用如下取代基取代的苯基鹵素，氰基，硝基，C1-C4烷基，C3-C6環(huán)烷基，C1-C4烷氧基，C1-C4鏈烯氧基，C1-C4烷硫基，可用C1-C4烷基、芳基、芳氧基、C1-C4?；?、C1-C4酰氧基和C2-C4鏈烯基取代的氨基，或代表式-COR4所示的基團(tuán)，其中R4代表氫、C1-C4烷基、C2-C4鏈烯基、C3-C6環(huán)烷基、芐基、芳基、C1-C4烷氧基、C2-C4鏈烯氧基、C3-C6環(huán)烷氧基、芐氧基、芳氧基、C1-C4烷硫基、C2-C4鏈烯基硫基、C3-C6環(huán)烷硫基、芐硫基、芳硫基、可用C1-C4烷基取代的氨基、可用芳基取代的氨基或可用芳基甲基取代的氨基。
本發(fā)明還涉及如上所定義的式(Ⅰ)化合物的制備方法，以及一種含有式(Ⅰ)化合物作活性成分的除草組合物。
在現(xiàn)有技術(shù)中，2-苯氧基嘧啶或(嘧啶-2-基)氧基苯衍生物可用作除草劑是眾所周知的(見Agr.Biol.Chem.，Vol.30，P896(1966);日本專利公開No.79-55729;美國專利說明書Nos.4248619和4427437)。最近還受注意的是，在2-苯氧基嘧啶基礎(chǔ)上開發(fā)出的許多化合物當(dāng)中，2-(嘧啶-2-基)氧基苯甲酸衍生物具有優(yōu)異的除草活性(見歐洲專利公開Nos.223406，249708，287072，287079，315889，321846，330990，335409，346789，363040，402751，435170，435186，457505，459243和468690，英國專利公開No.2237570和德國專利公開No.3942476)。這些現(xiàn)有的已知化合物的作用機(jī)理類似于已知可用作氨基酸生物合成的抑制劑的磺酰脲類衍生物，咪唑啉醇衍生物和三唑嘧啶衍生物，而且由于其結(jié)構(gòu)簡單具有易于制備的優(yōu)點(diǎn)。
這些已知化合物的除草活性和對(duì)有用作物的選擇性隨2-(嘧啶-2-基)氧基苯甲酸的苯環(huán)上的取代基種類或苯甲酸酯類衍生物的類型而改變。因此，新型除草劑的開發(fā)著重于將不同取代基引入2-(嘧啶-2-基)氧基苯甲酸的苯環(huán)上和/或制備新型酯類衍生物。
因此，本發(fā)明人進(jìn)行了廣泛的研究，從而開發(fā)出一種基于2-(嘧啶-2-基)氧基苯甲酸的新型酯類衍生物，該衍生物表現(xiàn)出高除草活性和對(duì)雜草的選擇性，但對(duì)有用作物不具有植物毒性。根據(jù)這一點(diǎn)，我們證實(shí)帶有芳環(huán)或羰基部分的某一亞氨酯化合物(如上面所定義的式(Ⅰ)合物)與現(xiàn)有除草的酯類衍生物相比能表現(xiàn)出優(yōu)異的除草活性，由此完成了本發(fā)明。
另外，具有與本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物相似的烷基亞氨酯結(jié)構(gòu)的2，6-二(嘧啶-2-基)氧基苯甲酸衍生物在現(xiàn)有技術(shù)中也有描述(見歐洲專利公開No.321846)。然而，具有與本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物相似的芳環(huán)或羰基部分的亞氨酯衍生物未曾公開過，而且不能用制備上述歐洲專利公開所公開的烷基亞氨酯衍生物的方法合成，即使在某些特殊情況下能合成，其產(chǎn)率也非常低(小于5%)。因此，本發(fā)明人除開發(fā)出具有芳環(huán)的亞氨酯類衍生物(Ⅰ)外，還開發(fā)出其新型制備方法。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有如上所定義的通(Ⅰ)的新型除草的2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸亞氨酯衍生物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備式(Ⅰ)的新型2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸亞氨酯衍生物的方法。
此外，本發(fā)明的又一目的是提供一種除草組合物，該組合物含有式(Ⅰ)的新型2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸亞氨酯衍生物中至少一種作活性成分。
本發(fā)明的還一目的是提供一種具有下面定義的通式(Ⅱ)的新型中間體吡啶硫酯化合物，它可用作制備本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物的原料。
前面已經(jīng)概述了本發(fā)明的比較恰當(dāng)?shù)哪康?。這些目的應(yīng)理解為僅僅是說明本發(fā)明的某些比較恰當(dāng)?shù)奶卣骷皯?yīng)用。通過以不同方式實(shí)施所公開的發(fā)明或在本公開范圍內(nèi)修改本發(fā)明可得到許多其他有利結(jié)果。因此，通過參考公開的本發(fā)明及權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的范圍可了解本發(fā)明的其他目的，并更徹底地理解本發(fā)明。
一方面，本發(fā)明涉及如下通式(Ⅰ)所示的新型2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸亞氨酯衍生物
其中R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基，C1-C4烷基，C2-C4鏈烯基，?；榛酋；螂s芳基甲基;
R2代表氫，鹵素，氰基，硝基，C1-C8烷基，C1-C8烷氧基，C1-C8烷硫基，C1-C8烷氧羰基，C2-C4鏈烯基氧羰基，芳基甲氧基羰基，雜芳基甲氧基羰基，C1-C4烷基氨基羰基，芳基(C1-C4)烷基氨基羰基，雜芳基甲基氨基羰基，芳基，C2-C8鏈烯基，C3-C6環(huán)烷基，芐基，芳氧基，芳硫基或C1-C8烷基羰基;和R3代表可任意用如下取代基取代的苯基鹵素，氰基，硝基，C1-C4烷基，C3-C6環(huán)烷基，C1-C4烷氧基，C1-C4鏈烯氧基，C1-C4烷硫基，可用C1-C4烷基、芳基、芳氧基、C1-C4酰基、C1-C4酰氧基和C2-C4鏈烯基取代的氨基，或代表式-COR4所示的基團(tuán)，其中R4代表氫、C1-C4烷基、C2-C4鏈烯基、C3-C6環(huán)烷基、芐基、芳基、C1-C4烷氧基、C2-C4鏈烯氧基、C3-C6環(huán)烷氧基、芐氧基、芳氧基、C1-C4烷硫基、C2-C4鏈烯基硫基、C3-C6環(huán)烷硫基、芐硫基、芳硫基、可用C1-C4烷基取代的氨基、可用芳基取代的氨基或可用芳基甲基取代的氨基。
在對(duì)式(Ⅰ)化合物的取代基的定義中，單獨(dú)使用或以組合術(shù)語如“烷硫基”、“烷基磺酰基”或“烷基氨基羰基”形式使用的術(shù)語“烷基”指直鏈或支化的飽和烴基，如甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基或其異構(gòu)體等;術(shù)語“烷氧基”指直鏈或支化烷氧基，如甲氧基，乙氧基，正丙氧基，異丙氧基，正丁氧基或異構(gòu)體等;單獨(dú)使用或以組合術(shù)語如“鏈烯氧基”形式使用的術(shù)語“鏈烯基”指直鏈或支化鏈烯烴，如乙烯基，1-丙烯基，2-丙烯基，丁烯基的各種異構(gòu)體，戊烯基，己烯基，庚烯基等;術(shù)語“脂族?；敝敢阴；?，丙?；?及術(shù)語“鹵素”指氟，氯，溴，碘等;此外，單獨(dú)使用或以組合術(shù)語如“芳氧基”、“芳硫基”或“芳基(C1-C4)烷基氨基羰基”形式使用的術(shù)語“芳基”表示未被取代或被一個(gè)選自烷基、烷氧基和鹵素的取代基取代的苯基。以組合術(shù)語“雜芳基甲基”、“雜芳基甲基羰基”或“雜芳基甲氧羰基”使用的術(shù)語“雜芳基”表示含有至少一個(gè)選自氧、硫和氮的雜原子作環(huán)中原子的5至6元環(huán)，如呋喃基，噻吩基，吡啶，哌啶等。
本發(fā)明的式(Ⅰ)的新型化合物的一組優(yōu)選化合物為R1，R2和R3分別如下的化合物R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基;
R2代表氫，鹵素，氰基，苯基，C1-C8烷基，C1-C4烷氧基，C1-C4烷硫基，C1-C4烷氧羰基，一或二(C1-C4)烷基氨基羰基，苯基(C1-C2)烷基氨基羰基(其中苯基部分可任意用鹵素，C1-C2烷基或C1-C2烷氧基取代)，呋喃基甲氨基羰基或苯基;和R3代表未被取代或被鹵素，氰基，硝基，C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，烯丙氧基，C1-C4烷硫基，被C1-C4烷基、苯氧基、芐氧基或乙酰氧基取代的氨基取代的苯基，或代表式-COR4所示的基團(tuán)，其中R4代表C1-C4烷氧基、C1-C4烷基、芐氧基或芐氨基。
本發(fā)明的式(Ⅰ)的上述優(yōu)選化合物組中最優(yōu)選的化合物包括R1，R2和R3分別如下的化合物R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基;
R2代表氫，氯，氰基，苯基，C1-C8烷基，甲氧基，甲硫基，C1-C2烷氧羰基，丙基氨基羰基，二甲氨基羰基，芐氨基羰基(其中芐基部分任意用氯、甲基或甲氧基取代)，2′-苯基乙氨基羰基，呋喃基甲氨基羰基或苯基，和R3代表未被取代或被如下取代基取代的苯基氯，氟，氰基，硝基，甲基，甲氧基，乙氧基，丁氧基，烯丙氧基，甲硫基，二甲氨基，苯氧基，芐氧基或乙酰氧基，或代表式-COR4所示基團(tuán)，其中R4代表甲氧基，乙氧基，甲基，芐氧基或芐氨基。
本發(fā)明的式(Ⅰ)的化合物的另一優(yōu)選組包括R1，R2和R3分別如下的化合物R1代表C1-C2烷基，C2-C4鏈烯基，烯丙基，乙?；谆酋；绶曰谆蜻秽谆?
R2代表氫，C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，C1-C4烷硫基，氰基或C1-C4烷氧羰基;和R3代表未被取代或被C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或C2-C4鏈烯基取代的苯基。
本發(fā)明的式(Ⅰ)的化合物的上述優(yōu)選組中特別優(yōu)選的化合物為R1，R2和R3分別如下的化合物R1代表甲基，乙基，烯丙基，乙酰基，甲基磺?；?，噻吩基甲基或呋喃基甲基;
R2代表氫，甲基，甲硫基，氰基或甲氧羰基;和R3代表未被取代或被甲基或甲氧基取代的苯基。
如上所定義的本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物在其有效除草濃度下對(duì)禾本科雜草，寬葉雜草，一年生雜草和多年生雜草均具有優(yōu)異的除草活性，且對(duì)有用作物如棉花，小麥和稻谷不具有植物毒性。特別是在直接播種稻谷的田中本發(fā)明的化合物能以極低濃度完全控制帶來麻煩的一年生或多年生雜草，包括稗，同時(shí)對(duì)直接播種的稻谷具有很好的安全性。例如本發(fā)明的苯基亞氨酯化合物對(duì)直接播種的稻谷的安全性為歐洲專利分開No.321846所公開的具有烷基亞氨酯結(jié)構(gòu)的2，6-二(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸衍生物的兩倍或更高。
本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物的典型實(shí)例列于如下表1-3中。
表1
表1(續(xù))
表1(續(xù))


因?yàn)樵诒郊姿岬?，6-位上帶有取代基的化合物(如本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物)中羰基在空間上嚴(yán)重受阻，因而使用傳統(tǒng)方法很難高產(chǎn)率地制得其亞氨酯衍生物[見Tetrahedron，Vol.36，P2409(1980)，J.Org.Chem.，Vol.35，1198(1970)]。此外，這種空間受阻的苯甲酸的酯化通常要求強(qiáng)酸性條件，因此不能用于合成本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物。
為了克服此類問題，本發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)出如下通式(Ⅱ)所示的新型吡啶硫酯化合物作中間體，用來制備本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物。因此，如下通式(Ⅱ)的化合物也構(gòu)成了本發(fā)明的又一目的 在上式(Ⅱ)中，R1按前面對(duì)式(Ⅰ)化合物的描述而定義。
如上所定義的式(Ⅱ)的吡啶硫酯化合物不僅可用于合成本發(fā)明的式(Ⅰ)的亞氨酯化合物，還可用于合成傳統(tǒng)方法很難制備的大多數(shù)酯類化合物。
根據(jù)本發(fā)明，式(Ⅰ)化合物可方便地通過將如上所定義的式(Ⅱ)化合物和如下通式(Ⅲ)所示的肟在金屬鹽存在下縮合而制備 在上式(Ⅲ)中，R2和R3按前面對(duì)式(Ⅰ)化合物的描述而定義。
制備本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物的方法可用下面的反應(yīng)示意圖A表示。
反應(yīng)示意圖A
在以上反應(yīng)示意圖中，R1，R2和R3按前面對(duì)式(Ⅰ)化合物的描述而定義。
根據(jù)以上反應(yīng)示意圖A的反應(yīng)可在惰性有機(jī)溶劑中于金屬鹽存在下進(jìn)行。在該反應(yīng)中可適當(dāng)使用的惰性有機(jī)溶劑優(yōu)選鹵代烴溶劑，如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷等，或腈，如乙腈、丙腈等。可在該反應(yīng)中使用的金屬鹽可以列舉銅(Ⅱ)鹽，如氯化銅、溴化銅等。該反應(yīng)可在高溫或常溫下進(jìn)行。
在本發(fā)明的反應(yīng)示意圖A中可用作原料的式(Ⅱ)的新型吡啶硫酯化合物如下面反應(yīng)示意圖B所述可由已知的式(Ⅳ)的苯甲酸化合物合成(見歐洲專利公開No.321846)反應(yīng)示意圖B

在上面的反應(yīng)示意圖中，R1按前面對(duì)式(Ⅰ)化合物的描述所定義，和X代表鹵原子。
在下文中將逐步對(duì)根據(jù)反應(yīng)示意圖B制備式(Ⅱ)的新型化合物的方法作具體解釋。
首先，在第一步反應(yīng)中使式(Ⅴ)化合物在惰性有機(jī)溶劑和堿存在下與式(Ⅵ)化合物反應(yīng)，得到式(Ⅶ)化合物。用于該反應(yīng)的堿可優(yōu)選堿金屬氫化物，如氫化鉀、氫化鈉等，或堿金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽，如碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉等。溶劑優(yōu)選使用烴類溶劑如四氫呋喃、二噁烷、甲乙酮等，極性溶劑如二甲基甲酰胺、二甲亞砜、乙腈等。在該反應(yīng)中，式(Ⅵ)化合物和堿各自的使用比例相對(duì)式(Ⅴ)化合物來說優(yōu)選一當(dāng)量。該第一步反應(yīng)可在常溫或高溫下進(jìn)行。
在反應(yīng)示意圖B的第二步反應(yīng)中，在第一步中產(chǎn)生的式(Ⅶ)的化合物在適當(dāng)堿的存在下于適當(dāng)溶劑中與式(Ⅷ)化合物反應(yīng)，該反應(yīng)在室溫至120℃的溫度下進(jìn)行1-24小時(shí)，得到式(Ⅸ)化合物。適于本反應(yīng)的堿可以列舉氫化鈉、氫化鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈉等。在該反應(yīng)中，溶劑可以使用二氯甲烷，乙腈，四氫呋喃，二甲基甲酰胺等。
在反應(yīng)示意圖B的第三步反應(yīng)中，用酸或堿水解第二步產(chǎn)生的式(Ⅸ)化合物，得到式(Ⅳ)化合物，然后將該化合物與等摩爾的2，2′-二吡啶硫化物和三苯基膦(Ph3P)在適當(dāng)溶劑中反應(yīng)，產(chǎn)生期望的式(Ⅱ)的新型化合物。適于本反應(yīng)的溶劑優(yōu)選使用烴類溶劑如苯，甲苯，二甲苯，乙腈，二氯甲烷等。
本發(fā)明將由如下實(shí)施例更具體地說明。然而應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
制備16-羥基-2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸烯丙酯(Ⅶ)的合成將2.0g2，6-二羥基苯甲酸烯丙酯(Ⅴ)加到0.4g氫化鈉于50ml二甲基甲酰胺的懸浮液中，攪拌混合物10分鐘。混合物中加入2.2g4，6-二甲氧基-2-甲基磺酰嘧啶。攪拌反應(yīng)混合物5小時(shí)，加入50ml飽和氯化銨溶液。然后用200ml乙酸乙酯萃取反應(yīng)溶液。萃取液用無水硫酸鈉干燥，然后減壓蒸餾以除去溶劑。殘余物用柱色譜法在硅膠上分離(己烷∶乙酸乙酯＝2∶1V/V)，得到3.0g(產(chǎn)率90%)標(biāo)題化合物。
1HNMR(CDCl3，δ)3.81(s，6H)，4.58(d，2H)，5.11-5.29(d，2H)，5.51-5.70(m，1H)，5.73(s，1H)，6.68-7.47(m，3H)，11.12(s，1H)制備26-甲氧基-2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸烯丙酯(Ⅸ-1)(Ⅸ，R1＝Me)的合成將3.3g制備1制得的式(Ⅶ)化合物，1.4g碘甲烷和1.4g碳酸鉀加到200ml二甲基甲酰胺中，攪拌混合物12小時(shí)。然后減壓蒸除溶劑。往殘余物中加入50ml乙酸乙酯，水洗混合物。分離出有機(jī)層，用無水硫酸鈉干燥，然后減壓蒸餾除去溶劑。殘余物用柱色譜法在硅膠上分離(己烷∶乙酸乙酯＝2∶1V/V)，得到3.2g(產(chǎn)率92%)標(biāo)題化合物。
1HNMR(CDCl3，δ)3.79(s，6H)，3.90(s，3H)，4.59(d，2H)，5.13-5.30(d，2H)，5.52-5.72(m，1H)，5.75(s，1H)，6.70-7.45(m，3H)按照相同程序，由式(Ⅶ)化合物制備如下化合物Ⅸ-2，R1＝乙基;Ⅸ-3，R1＝烯丙基;Ⅸ-4，R1＝乙?；?Ⅸ-5，R1＝甲基磺?；?Ⅸ-6，R1＝2-噻吩甲基和Ⅸ-7，R1＝2-呋喃基甲基。
制備36-甲氧基-2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸-2-吡啶硫酯(Ⅱ-1)(Ⅱ，R1＝Me)的合成將3.5g制備2制得的烯丙酯化合物(Ⅸ-1)加到20ml2N氫氧化鈉溶液中，然后攪拌12小時(shí)。反應(yīng)溶液用6N鹽酸溶液中和。濾出沉淀的固體產(chǎn)物，然后干燥，得到苯甲酸衍生物(Ⅳ-1，R1＝Me)。將3.0g所得化合物(Ⅳ-1)，2.2g2，2′-二吡啶二硫化物和2.6g三苯基膦加到50ml甲苯中，然后在常溫下劇烈攪拌3小時(shí)。減壓蒸餾反應(yīng)混合物以除去溶劑，殘余物用柱色譜法在硅膠上分離(己烷∶乙酸乙酯＝2∶1V/V)，得到3.6g(產(chǎn)率90%)白色固體狀標(biāo)題化合物(Ⅱ-1)。
1HNMR(CDCl3，δ)3.80(s，6H)，3.91(s，3H)，5.76(s，1H)，6.85-7.65(m，6H)，8.58(d，1H)按制備3的相同程序制備化合物(Ⅱ-2)至(Ⅱ-7)，其物理性能如下化合物(Ⅱ-2，R1＝乙基)的1HNMR(CDCl3，δ)1.46-1.54(t，3H)，3.82(s，6H)，4.21-4.29(q，2H)，5.77(s，1H)，6.88-7.55(m，6H)，8.57(d，1H)化合物(Ⅱ-3，R1＝烯丙基)的1HNMR(CDCl3，δ)3.81(s，6H)，4.64-4.66(d，2H)，5.28-5.47(d，2H)，5.75(s，1H)，5.98-6.02(m，1H)，6.83-7.67(m，6H)，8.57(d，1H)化合物(Ⅱ-4，R1＝乙?；?的1HNMR(CDCl3，δ)2.25(s，3H)，3.80(s，6H)，5.76(s，1H)，7.08-7.70(m，6H)，8.56(d，1H)化合物(Ⅱ-5，R1＝甲基磺?；?的1HNMR(CDCl3，δ)3.27(s，3H)，3.84(s，6H)，5.83(s，1H)，7.21-7.79(m，6H)，8.58(d，1H)化合物(Ⅱ-6，R1＝噻吩基甲基)的1HNMR(CDCl3，δ)3.82(s，6H)，5.35(s，2H)，5.76(s，1H)，6.88-7.68(m，6H)，8.55(d，1H)化合物(Ⅱ-7，R1＝呋喃基甲基)的1HNMR(CDCl3，δ)3.82(s，6H)，5.13(s，2H)，5.76(s，1H)，6.32-7.66(m，6H)，8.56(d，1H)制備42，6-二(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸-2-吡啶硫酯(Ⅱ-8)(Ⅱ，R1＝4，6-二甲氧基-2-嘧啶基)的合成將48.0g已知化合物2，6-二(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸，22.0g2，2′-二吡啶二硫化物和26.2g三苯基膦加到250ml甲苯中，然后在常溫下劇烈攪拌3小時(shí)。過濾反應(yīng)混合物，然后減壓蒸餾濾液以除去甲苯。殘余物用柱色譜法在硅膠上分離(己烷∶乙酸乙酯＝2∶1V/V)，得到42.0g(產(chǎn)率90%)白色固體狀標(biāo)化合物(Ⅱ-8)。
1HNMR(CDCl3，δ)3.77(s，6H)，6.03(s，2H)，7.32-7.87(m，6H)，8.54-8.55(d，1H)制備5苯甲醛肟(Ⅲ-1)的合成將10.6g苯甲醛，7.0g鹽酸羥胺和14.0g碳酸鈉加到200ml甲醇中，然后在常溫下攪拌5小時(shí)。過濾反應(yīng)混合物，然后減壓蒸餾濾液除去甲醇，得到12.0g(產(chǎn)率99%)白色固體狀標(biāo)題化合物(Ⅲ-1)。
按制備5的相同程序很容易由相應(yīng)的苯甲醛化合物制備帶有不同取代基的式(Ⅲ)的苯甲醛肟化合物。
制備6丙酮酸甲酯肟(Ⅲ-4)的合成將10.2g丙酮酸甲酯，7.0g鹽酸羥胺和14.0g碳酸鉀加到200ml甲醇中，然后在常溫下攪拌5小時(shí)。過濾反應(yīng)混合物，然后減壓蒸餾濾液除去甲醇，得到10.1g(產(chǎn)率99%)白色固體狀標(biāo)題化合物(Ⅲ-4)。
實(shí)施例1化合物(1)的合成(I，R1＝4，6-二甲氧基-2-嘧啶基，R2＝H，R3＝H)。
將1.2g由制備5制得的苯甲醛肟(Ⅲ-1)和4.0g由制備4制得的吡啶硫酯化合物(Ⅱ-8)溶于50ml二氯甲烷中，常溫?cái)嚢杌旌衔?分鐘。往該混合物中加入2.2g溴化銅，然后再攪拌反應(yīng)混合物1小時(shí)，過濾。濃縮濾液，然后將殘余物用柱色譜法在硅膠上分離(己烷∶乙酸乙酯＝2∶1V/V)，得到3.4g(產(chǎn)率85%)標(biāo)題化合物(1)。
實(shí)施例2化合物(58)的合成(I，R1＝Me，R2＝H，R3＝3-甲基苯基)將制備3制得的4.0g吡啶硫酯化合物(Ⅱ-1)和1.4g已知化合物3′-甲基苯甲醛肟(Ⅲ-2)溶于50ml二氯甲烷中。在常溫?cái)嚢璺磻?yīng)溶液的同時(shí)加入2.2g溴化銅。反應(yīng)混合物再攪拌1小時(shí)，然后過濾。減壓蒸餾濾液，然后將殘余物用柱色譜法在硅膠上分離(己烷∶乙酸乙酯＝2∶1V/V)，得到3.7g(產(chǎn)率90%)標(biāo)題化合物(58)。
實(shí)施例3化合物(65)的合成，(I，R1＝烯丙基，R2＝甲基，R3＝苯基)將4.2g由制備3制得的吡啶硫酯化合物(Ⅱ-3)和1.4g已知化合物苯乙酮肟溶于50ml二氯甲烷中。在常溫?cái)嚢柙摶旌衔锏耐瑫r(shí)加入2.2g溴化銅。反應(yīng)混合物再攪拌30分鐘，然后過濾。減壓蒸餾濾液以除去溶劑，然后將殘余物用柱色譜法在硅膠上分離(己烷∶乙酸乙酯＝2∶1V/V)，得到3.2g(產(chǎn)率80%)標(biāo)題化合物(65)。
實(shí)施例4化合物(48)的合成(I，R1＝4，6-二甲氧基-2-嘧啶基，R2＝CH3，R3＝COOCH3)將1.0g由制備6制得的丙酮酸甲酯肟(Ⅲ-4)和4.0g由制備4制得的硫酯化合物(Ⅱ-8)溶于50ml二氯甲烷中，常溫?cái)嚢杌旌衔?分鐘。往混合物中加入2.2g溴化銅，然后再攪拌反應(yīng)混合物1小時(shí)，并過濾。濃縮濾液，然后用柱色譜法在硅膠上分離殘余物(己烷∶乙酸乙酯＝2∶1V/V)，得到3.4g(產(chǎn)率85%)標(biāo)題化合物(48)。
上表1-3所給出的化合物可按實(shí)施例1-4的相同程序制備。制得的化合物的物理性能列如下表4。
表4
表4(續(xù))
表4(續(xù))
表4(續(xù))
表4(續(xù))
表4(續(xù))
表4(續(xù)) 當(dāng)本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物用作除草劑時(shí)，可直接使用該化合物，或以不同的制劑如溶液、乳劑、粉劑或粒劑配制使用，這些制劑通過將該化合物與固態(tài)載體如粘土、滑石、硅藻土等，或液態(tài)載體如水、醇、苯、甲苯、醚、酮、酯、酸、酰胺等，以及任選的常規(guī)輔助劑如乳化劑、分散劑、滲透劑、粘合劑、穩(wěn)定劑等共混而制成。
含有本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物作活性成分的除草制劑的具體實(shí)例舉例如下。然而，應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
配制實(shí)施例1(旱地條件，500g/公頃)將160mg本發(fā)明的化合物溶于640ml有機(jī)溶劑(丙酮);用640ml含有0.2%非離子表面活性劑(Tween20)的蒸餾水稀釋所得溶液，得到期望的制劑。
配制實(shí)施例2(旱地條件，16g/公頃)將5mg本發(fā)明的化合物溶于640ml有機(jī)溶劑(丙酮)，用640ml含有0.2%非離子表面活性劑(Tween20)的蒸餾水稀釋所得溶液，得到期望的制劑。
配制實(shí)施例3(稻田條件，250g/公頃)將80mg本發(fā)明的化合物溶于320ml有機(jī)溶劑(丙酮)，用320ml含有0.2%非離子表面活性劑(Tween20)的蒸餾水稀釋所得溶液，得到期望的制劑。
如前所述，本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物可用作除草劑。按溫室中試驗(yàn)植物的盆栽和處理方法檢測(cè)本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物的除草活性。按下表5中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定除草活性和植物毒性。
表5除草活性和植物毒性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
在以下試驗(yàn)實(shí)施例中用于測(cè)定本發(fā)明的式(Ⅰ)化合物的除草活性和植物毒性的試驗(yàn)植物可以是生長在旱地的雜草如馬唐，看麥娘(Alope curus aequa llis)，長狗尾草，長芒稗，反枝莧，田皂角，龍葵，苘麻，蒼耳，日本天劍，Panicum dichotomiflorum和蘆粟(Sorghum bicolor)，生長在稻田的雜草如Echinochloa crus-gallivar.oryzicola，Eleo charis kuroguwai，野慈菇和矮慈菇，及作物如棉花(陸地棉)，小麥(普通小麥)和稻谷植物(旱稻)。
試驗(yàn)實(shí)施例1出苗前土壤處理的除草活性(旱地條件)用殺菌了的旱地土壤(砂壤土，pH5.5-6.0)裝填似方形的塑料盒(20×15×10cm)，然后在每個(gè)盆(表面積300cm2)中播種6種旱地雜草的種子，并用0.5cm厚的土壤覆蓋。將盆用水浸泡一天后，將預(yù)定量的配制實(shí)施例1的溶液(對(duì)應(yīng)于每公頃500g活性成分的施加量)均勻施于土壤表面。在用試驗(yàn)制劑處理后觀察試驗(yàn)植物30天，然后按上表5所述的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)試驗(yàn)化合物的除草活性。結(jié)果如下表6。
在下表中，試驗(yàn)植物的縮寫定義如下Dig馬唐Alo看麥娘Set長狗尾草Ech長芒稗
Ama反枝莧Aes田皂角Sol龍葵Abu苘麻Xan蒼耳Cal日本天劍PanPanicum dichotomiflorumSor蘆粟EcgEchinochloa crus-galli var.oryzicolaEleEleocharis KuroguwaiSag野慈菇Sap矮慈菇Cot棉花(陸地棉)Whe小麥(普通小麥)Ric稻谷植物(旱稻)
表6
表6(續(xù))
表6(續(xù))
使用預(yù)定量的配制實(shí)施例2的溶液(對(duì)應(yīng)于每公頃63g，125g，或250g活性成分的施加量)進(jìn)行如上的相同程序，評(píng)價(jià)試驗(yàn)化合物的除草活性。評(píng)價(jià)結(jié)果如下表7。
表7
試驗(yàn)實(shí)施例2出苗后葉面處理的除草活性(旱地條件)按試驗(yàn)實(shí)施例1的相同程序播種試驗(yàn)植物，然后培養(yǎng)10-14天。當(dāng)試驗(yàn)植物長至3-4葉階段時(shí)，均勻噴灑預(yù)定量的配制實(shí)施例1的溶液(對(duì)應(yīng)于每公頃500g活性成分的施加量)到植物的葉面部分而對(duì)它們進(jìn)行處理。噴灑處理后觀察試驗(yàn)植物30天，測(cè)定試驗(yàn)化合物的除草活性。按上表5所述的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果示于下表8。
表8
表8(續(xù))
表8(續(xù))
使用預(yù)定量的配制實(shí)施例2的溶液(對(duì)應(yīng)于每公頃63g，125g或250g活性成分的施加量)進(jìn)行如上的相同程序，評(píng)價(jià)試驗(yàn)化合物的除草活性。評(píng)價(jià)結(jié)果如下表9。

試驗(yàn)實(shí)施例3出苗前處理的除草活性和植物毒性按試驗(yàn)實(shí)施例1的相同程序測(cè)定試驗(yàn)化合物對(duì)試驗(yàn)雜草的除草活性及對(duì)小麥的植物毒性，不同的是改變配制實(shí)施例1的溶液的施加量。結(jié)果如下表10所示。
表10
表10(續(xù))
進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)施例1的相同程序，不同的是使用配制實(shí)施例2的溶液并改變其施加量，評(píng)價(jià)試驗(yàn)化合物的除草活性和對(duì)棉花的植物毒性。評(píng)價(jià)結(jié)果如下表11所示。在該試驗(yàn)中，按已知方法(歐洲專利公開No.321846)合成6-甲氧基-2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基苯甲酸的甲酯化合物(A)和苯氧基乙酯化合物(B)，并將它們用作對(duì)照化合物。
表11
試驗(yàn)實(shí)施例4出苗后處理的除草活性和植物毒性按試驗(yàn)實(shí)施例2的相同程序測(cè)定試驗(yàn)化合物對(duì)試驗(yàn)雜草的除草活性和對(duì)小麥的植物毒性，不同的是改變配制實(shí)施例1的溶液的施加量。結(jié)果如下表12所示。
表12
表12(續(xù))
進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)施例2的相同程序，不同的是使用配制實(shí)施例2的溶液并改變其施加量，評(píng)價(jià)試驗(yàn)化合物的除草活性和對(duì)棉花的植物毒性。評(píng)價(jià)結(jié)果如下表13所示。在該試驗(yàn)中，將與上面試驗(yàn)實(shí)施例3相同的化合物(A)和(B)用作對(duì)照化合物。
表13 試驗(yàn)實(shí)施例5出苗前土壤處理的除草活性和植物毒性(稻田條件)用殺菌了的稻田土壤(山麓泥土，pH5.5-6.0)裝填似方形盆(30×15×10cm)，然后在盆(表面積450cm2)中播種稻田雜草和稻谷植物的種子。將盆用4cm深的水浸泡一天后，將預(yù)定量的配制實(shí)施例3的溶液(對(duì)應(yīng)于每公頃32g，63g，125g和250g的施加量)呈滴狀均勻施加到土壤表面。在用試驗(yàn)化合物處理后觀察試驗(yàn)植物4周，然后按上表5所述的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)試驗(yàn)化合物的除草活性和對(duì)稻谷植物的植物毒性。結(jié)果如下表14所示。
表14
表14(續(xù))
表14(續(xù)) [注]T-Ric移栽的稻谷植物D-Ric直接播種的稻谷植物試驗(yàn)實(shí)施例6出苗后葉面處理的除草活性和植物毒性(稻田條件)用殺菌了的稻田土壤(山麓泥土，pH5.5-6.0)裝填似方形盆(30×15×10cm)，然后在盆(表面積450cm2)中播種稻田雜草和稻谷植物的種子，再用0.5cm厚的土壤覆蓋。試驗(yàn)植物在20-25℃的溫室中培養(yǎng)12-14天，當(dāng)試驗(yàn)植物長至2-3葉階段時(shí)，將預(yù)定量的配制實(shí)施例3的溶液(對(duì)應(yīng)于每公頃16g，32g，63g，125g或250g活性成分的施加量)噴灑到植物的葉面部分而對(duì)它們進(jìn)行處理。噴灑處理后觀察試驗(yàn)植物30天，測(cè)定試驗(yàn)化合物的除草活性和植物毒性。按上表5所述的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，結(jié)果如下表15所示。
表15
表15(續(xù))
表15(續(xù))
表15(續(xù)) 試驗(yàn)實(shí)施例7出苗后葉面處理的除草活性和植物毒性(早期成葉階段處理一葉階段)歐洲專利公開No.321648所公開的對(duì)照化合物C按該專利所述的程序合成，并與本發(fā)明的化合物相比較。按試驗(yàn)實(shí)施例6的程序，播種稻谷植物和雜草的種子，在20-25℃培養(yǎng)7天，然后通過均勻噴灑配制實(shí)施例3的溶液到植物的葉面部分進(jìn)行處理。用試驗(yàn)化合物處理后觀察試驗(yàn)植物20天，然后測(cè)定它們對(duì)試驗(yàn)雜草的除草活性和對(duì)稻谷植物的植物毒性。結(jié)果如下表16所示。

表16(續(xù))
試驗(yàn)實(shí)施例8出苗后葉面處理的除草活性和植物毒性(早期成葉階段處理兩葉階段)用試驗(yàn)實(shí)施例7的同種對(duì)照化合物與本發(fā)明的化合物相比較。按試驗(yàn)實(shí)施例6的相同程序播種稻谷植物和雜草的種子，在20-25℃培養(yǎng)11天，然后通過均勻噴灑配制實(shí)施例3的溶液到植物葉面部分進(jìn)行處理。用試驗(yàn)化合物處理后觀察試驗(yàn)植物20天，然后測(cè)定它們對(duì)試驗(yàn)雜草的除草活性和對(duì)稻谷植物的植物毒性，結(jié)果如下表17所示。
表17
表17(續(xù))
表17(續(xù)) 正如可從試驗(yàn)實(shí)施例6和7的結(jié)果可以看到的，本發(fā)明的化合物對(duì)窄葉雜草和寬葉雜草(包括稗)均具有優(yōu)異的除草活性，同時(shí)對(duì)有用作物具有很好的安全性。此外，還應(yīng)注意的是本發(fā)明的化合物對(duì)直接播種的稻谷植物的安全性為已知化合物C的兩倍或更高。
盡管本發(fā)明已在其優(yōu)選方案中得到某種程度的具體描述，但本技術(shù)領(lǐng)域的熟練工作者應(yīng)明白本優(yōu)選方案僅通過實(shí)施例而得到公開，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可在各部分的排列組合的細(xì)節(jié)上作許多變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種如下通式(Ⅰ)所示的嘧啶衍生物 其中R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基，C1-C4烷基，C2-C4鏈烯基，酰基，烷基磺酰基或雜芳基甲基；R2代表氫，鹵素，氰基，硝基，C1-C8烷基，C1-C8烷氧基，C1-C8烷硫基，C1-C8烷氧羰基，C2-C4鏈烯基氧羰基，芳基甲氧基羰基，雜芳基甲氧基羰基，C1-C4烷基氨基羰基，芳基(C1-C4)烷基氨基羰基，雜芳基甲基氨基羰基，芳基，C2-C8鏈烯基，C3-C6環(huán)烷基，芐基，芳氧基，芳硫基或C1-C8烷基羰基；和R3代表可任意用如下取代基取代的苯基鹵素，氰基，硝基，C1-C4烷基，C3-C6環(huán)烷基，C1-C4烷氧基，C1-C4鏈烯氧基，C1-C4烷硫基，可用C1-C4烷基、芳基、芳氧基、C1-C4?；?、C1-C4酰氧基和C2-C4鏈烯基取代的氨基，或代表式-COR4所示的基團(tuán)，其中R4代表氫、C1-C4烷基、C2-C4鏈烯基、C3-C6環(huán)烷氧基、芐基、芳基、C1-C4烷氧基、C2-C4鏈烯氧基、C3-C6環(huán)烷氧基、芐氧基、芳氧基、C1-C4烷硫基、C2-C4鏈烯基硫基、C3-C6環(huán)烷硫基、芐硫基、芳硫基、可用C1-C4烷基取代的氨基、可用芳基取代的氨基或可用芳基甲基取代的氨基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的式(Ⅰ)的嘧啶衍生物，其特征在于R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基;R2代表氫，鹵素，氰基，苯基，C1-C8烷基，C1-C4烷氧基，C1-C4烷硫基，C1-C4烷氧羰基，一或二(C1-C4)烷基氨基羰基，苯基(C1-C2)烷基氨基羰基(其中苯基部分可任意用鹵素，C1-C2烷基或C1-C2烷氧基取代)，呋喃基甲氨基羰基或苯基;和R3代表未被取代或被鹵素，氰基，硝基，C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，烯丙氧基，C1-C4烷硫基，被C1-C4烷基、苯氧基、芐氧基或乙酰氧基取代的苯基，或代表式-COR4所示的基團(tuán)，其中R4代表C1-C4烷氧基、C1-C4烷基、芐氧基或芐氨基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的式(Ⅰ)的嘧啶衍生物，其特征在于R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基;R2代表氫，氯，氰基，苯基，C1-C8烷基，甲氧基，甲硫基，C1-C2烷氧羰基，丙基氨基羰基，二甲氨基羰基，芐氨基羰基(其中芐基部分任意用氯、甲基或甲氧基取代)，2′-苯基乙氨基羰基，呋喃基甲氨基羰基或苯基，和R3代表未被取代或被如下取代基取代的苯基氯，氟，氰基，硝基，甲基，甲氧基，乙氧基，丁氧基，烯丙氧基，甲硫基，二甲氨基，苯氧基，芐氧基或乙酰氧基，或代表式-COR4所示基團(tuán)，其中R4代表甲氧基，乙氧基，甲基，芐氧基或芐氨基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的式(Ⅰ)的嘧啶衍生物，其特征在于R1代表C1-C2烷基，C2-C4鏈烯基，烯丙基，乙?；?，甲基磺酰基，噻吩基甲基或呋喃基甲基;R2代表氫，C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，C1-C4烷硫基，氰基或C1-C4烷氧羰基;和R3代表未被取代或被C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或C2-C4鏈烯基取代的苯基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的式(Ⅰ)的嘧啶衍生物，其特征在于R1代表甲基，乙基，烯丙基，乙?；?，甲基磺?；?，噻吩基甲基或呋喃基甲基;R2代表氫，甲基，甲硫基，氰基或甲氧羰基;和R3代表未被取代或被甲基或甲氧基取代的苯基。
6.一種如下通式(Ⅱ)所示的吡啶硫酯化合物 其中R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基，C1-C4烷基，C2-C4鏈烯基，乙酰基，烷基磺酰基或雜芳基甲基。
7.一種制備如下通式(Ⅰ)所示的嘧啶衍生物的方法 其中R1代表4，6-二甲氧基-2-嘧啶基，C1-C4烷基，C2-C4鏈烯基，?；?，烷基磺酰基或雜芳基甲基;R2代表氫，鹵素，氰基，硝基，C1-C8烷基，C1-C8烷氧基，C1-C8烷硫基，C1-C8烷氧羰基，C2-C4鏈烯基氧羰基，芳基甲氧基羰基，雜芳基甲氧基羰基，C1-C4烷基氨基羰基，芳基(C1-C4)烷基氨基羰基，雜芳基甲基氨基羰基，芳基，C2-C8鏈烯基，C3-C6環(huán)烷基，芐基，芳氧基，芳硫基或C1-C8烷基羰基;和R3代表可任意用如下取代基取代的苯基鹵素，氰基，硝基，C1-C4烷基，C3-C6環(huán)烷基，C1-C4烷氧基，C1-C4鏈烯氧基，C1-C4烷硫基，可用C1-C4烷基、芳基、芳氧基、C1-C4?；?、C1-C4酰氧基和C2-C4鏈烯基取代的氨基，或代表式-COR4所示的基團(tuán)，其中R4代表氫、C1-C4烷基、C2-C4鏈烯基、C3-C6環(huán)烷基、芐基、芳基、C1-C4烷氧基、C2-C4鏈烯氧基、C3-C6環(huán)烷氧基、芐氧基、芳氧基、C1-C4烷硫基、C2-C4鏈烯基硫基、C3-C6環(huán)烷硫基、芐硫基、芳硫基、可用C1-C4烷基取代的氨基、可用芳基取代的氨基或可用芳基甲基取代的氨基。其特征在于使如下通式(Ⅱ)所示的化合物 (其中R 1 如上所定義)與如下通式(Ⅲ)所示的化合物 (其中R2和R3如上所定義)在金屬鹽存在下于溶劑中反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于金屬鹽為二價(jià)銅鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于金屬鹽為氯化銅或溴化銅。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于溶劑為鹵代烴類溶劑或腈。
11.一種除草組合物，它含有至少一種根據(jù)權(quán)利要求1的式(Ⅰ)的嘧啶衍生物作為活性成份。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的除草組合物，該組合物用于控制生長在棉花、稻谷植物或小麥田地中的雜草。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的除草組合物，該組合物用于控制生長在直接播種的稻谷植物的田地中的雜草。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種如下通式(I)所示的新型除草的嘧啶衍生物。其中R
文檔編號(hào)A01N43/54GK1111623SQ9411792
公開日1995年11月15日 申請(qǐng)日期1994年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月13日
發(fā)明者許昌旭, 趙振鎬, 洪秀明, 金弘宇, 林泳姬, 林在奭, 蔡相憲, 金正洙 申請(qǐng)人:株式會(huì)社樂喜