專利名稱：環(huán)戊烷衍生物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及某些環(huán)戊烷衍生物、它們的制備方法、含上述化合物的組合物和用它們作殺菌劑。
本發(fā)明提供通式為
(其中n表示0～5的整數(shù);每個R表示鹵原子、硝基、氰基、羥基、烷基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基羰基、羧基、烷酰基、烷基硫代、烷基亞磺?；?、烷基磺酰基、氨基甲酰基、烷基酰胺基、環(huán)烷基或苯基團(tuán);R1和R2分別表示氫原子或烷基;和R5表示氫原子或烷基或環(huán)烷基團(tuán))的化合物。
當(dāng)上述任何一個取代基表示或含烷基取代基時，該取代基是直鏈或支鏈，并可含高達(dá)12，優(yōu)選的為6，且特別優(yōu)選的達(dá)4個碳原子。環(huán)烷基取代基可含3-8，優(yōu)選的為3～6個碳原子。
R1和R2分別表示氫原子或C1-4烷基，最好是甲基。
R表示鹵素，最好表示氯原子。
優(yōu)選的R5表示氫原子或C1-6烷基。
特別優(yōu)選的式Ⅰ化合物的輔助基團(tuán)是其中的n是1，R表示氯原子優(yōu)選是在苯環(huán)4-位置取代的氯原子，R1和R2兩者都表示氫原子或兩者都表示甲基;和R5表示甲基。
本發(fā)明還提供了一種上面定義的式Ⅰ化合物的制備方法，該方法包括將通式
(其中n、R、R1、R2和R5的定義如上)的化合物與過酸反應(yīng)。
可使用多達(dá)3，優(yōu)選的為1～3當(dāng)量的過酸。優(yōu)選的過酸是過乙酸、過苯甲酸或過苯二甲酸。就過乙酸來說，如果需要，通過過氧化氫與乙酸反應(yīng)可就地產(chǎn)生過乙酸。
本發(fā)明的方法可在溶劑存在下完成。適合的溶劑包括氯化的溶劑，諸如二氯甲烷和三氯甲烷、酯和芳香烴。
如果在室溫至溶劑回流溫度的條件下，可方便地進(jìn)行該反應(yīng)，優(yōu)選的溫度是30～70℃。
在有極性溶劑的情況下，將通式
或通式
(其中n、R、R1、R2和R5的定義加上，并且X和Y分別表示鹵素，優(yōu)選的是氯或溴原子)的化合物與通式
(其中R5的定義如上，M表示堿金屬，優(yōu)選的是鈉原子)的化合物進(jìn)行加熱，可方便地制得式Ⅱ的化合物。優(yōu)選的極性溶劑是通式
(其中R5的定義如上)的化合物。R5在式Ⅴ或式Ⅵ中的含義最好相同。例如，如果式Ⅴ化合物是甲醇鈉，優(yōu)選的式Ⅵ溶劑是甲醇。式Ⅱ化合物及其制備方法涉及待審查專利申請T616。
在有如上定義的溶劑Ⅵ的情況下，在優(yōu)選的溫度范圍0～20℃下，將如上定義的式Ⅳ的化合物與如上定義的式Ⅴ的化合物反應(yīng)，可方便地制得式Ⅲ的化合物、式Ⅲ化合物及其制備方法涉及待審查專利申請T616。
將通式
(其中n、R、R1和R2的定義如上)的化合物與化合物XY(其中X和Y的定義如上)反應(yīng)，可方便地制得式Ⅳ的化合物。此外，式Ⅳ化合物可以就地產(chǎn)生。然后，采用一釜合成法，在有上述式Ⅵ溶劑的情況下，將該化合物與式Ⅴ化合物一起加熱，可生成式Ⅱ的化合物。式Ⅳ化合物及其制備方法涉及待審查專利申請T616。
將通式
(其中n、R、R1和R2的定義如上，且R4表示烷基，優(yōu)選的是C1-4烷基)的化合物與適合的還原劑(例如，復(fù)合的金屬氫化物，諸如氫化鋁鋰或氫化鋁鈉，或與催化劑相結(jié)合的氫)進(jìn)行反應(yīng)，可方便地制得式Ⅶ的化合物，然后水解該反應(yīng)混合物。式Ⅶ化合物及其制備方法及待審查專利申請T616。
在有酸(諸如硫酸、P-甲苯磺酸)或離子交換樹脂的情況下，將通式
(其中n、R、R1和R2的定義如上)的化合物與通式
(其中R4的定義如上)的化合物反應(yīng)，可方便地制得式Ⅷ的化合物。式Ⅷ的化合物及其制備方法涉及待審查的專利申請T616。
在有適當(dāng)堿(諸如氫氧化鉀)的情況下，將通式
(其中R1和R2的定義如上)的化合物與通式
(其中R和n的定義如上，且L表示適當(dāng)?shù)碾x去基團(tuán))的化合物反應(yīng)，可方便地制得式Ⅸ的化合物。
式Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ、Ⅺ、ⅩⅢ的化合物和化合物XY是已知化合物，或能用與已知方法類似的方法制備。
本發(fā)明的某些化合物在特殊的晶格內(nèi)呈現(xiàn)出有用的殺菌活性，因而，本發(fā)明另一方面提供一種殺菌組合物，這種組合物包括載體和上述作活性組分的式Ⅰ化合物。本發(fā)明還提供一種將Ⅰ化合物引入，并與至少一種載體相結(jié)合來制備上述組合物的方法。上述組合物可包括本發(fā)明的一種化合物或幾種化合物的混合物。
本發(fā)明優(yōu)選含0.5～95%(重量)活性組分的組合物。
本發(fā)明組合物中的載體是任何一種可使配制成的活性組分容易作用于要處理的所在地(例如，可以是植物、種子或土壤)，或便于貯藏、運(yùn)輸或加工的物質(zhì)。載體可以是固體或液體，包括通常是氣體但已經(jīng)壓縮成液體的物質(zhì)。通常用來配制殺菌組合物的任何載體都可使用。
適合的固體載體包括天然和合成粘土和硅酸鹽，例如天然硅石，諸如硅藻土;硅酸鎂，例如滑石;硅酸鋁鎂，例如美國活性白土和蛭石;硅酸鋁，例如高嶺石、蒙脫石和云母;碳酸鈣;硫酸鈣;硫酸銨;合成水合氧化硅和合成硅酸鈣或硅酸鋁;元素，例如碳和硫;天然和合成樹脂，例如苯并呋喃脂脂，聚氯乙烯，和苯乙烯聚合物和共聚物;固體多氯酚;瀝青;蠟，例如蜂蠟，石蠟，和氯化地蠟;和固體肥料，例如過磷酸鈣。
適合的液體載體包括水;醇，例如異丙醇和乙二醇;酮，例如，丙酮，甲基乙基酮，甲基異丁基酮和環(huán)己酮;醚;芳香或脂肪烴，例如，苯、甲苯和二甲苯;石油餾份，例如，煤油和輕質(zhì)礦物油;氯化烴，例如，四氫化碳，全氯乙烯和三氯乙烷，不同液體的混合物通常是適合的。
通常，用濃縮形式配制和輸送殺菌組合物，然后，在應(yīng)用前，由使用者加以稀釋。載體中存在少量表面活性劑有助于稀釋過程，因此，本發(fā)明組合物中最好至少一種載體是表面活性劑，例如，該組合物至少可含二種載體，其中至少一種載體是表面活性劑。
表面活性劑可以是乳化劑，分散劑或濕潤劑;可以是非離子或離子型的。適合的表面活性劑的例子包括聚丙烯酸和木素磺酸的鈉鹽或鈣鹽;脂肪酸或脂肪胺或分子中至少含12個碳原子的酰胺與氧化乙烯和/或氧化丙烯的縮合物;丙三醇、山梨醇、蔗糖或季戊四醇的脂肪酸酯;上述這些與氧化乙烯和/或氧化丙烯的縮合物，脂肪醇或烷基酚，例如，P-辛基苯酚或P-辛基甲酚與氧化乙烯和/或氧化丙烯的縮合物;這些縮合物的硫酸鹽或磺酸鹽;堿金屬鹽或堿土金屬鹽，優(yōu)選鈉鹽，分子中含至少10個碳原子的硫酸酯或磺酸酯，例如，十二烷基硫酸鈉，仲烷基硫酸鈉，磺化蓖麻油的鈉鹽，和烷基芳基磺酸鈉，例如十二烷基苯磺酸鹽;和氧化乙烯的聚合物，和氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物。
例如，本發(fā)明的組合物可配制成可濕粉劑，粉劑、粒劑、溶液、可乳化的濃縮物，乳化液、懸浮濃縮物和氣溶膠?？蓾穹蹌┩ǔ：?5、50或75%W活性組分，除含固體惰性載體外，通常含3-10%W分散劑，必要時，可含0-10%W穩(wěn)定劑和/或其他添加劑，例如，滲透劑或粘著劑。通常，將粉劑配制成與可濕粉劑有類似組成，但沒有分散劑的粉狀濃縮物。在使用時，可再用固體載體稀釋，得到通常含1/2-10%W活性組分的組合物。通常將粒劑配制成大小在10和100BS篩目之間(1.676-0.152mm)的顆粒。并可用團(tuán)聚或浸漬技術(shù)制備。通常，粒劑含1/2-75%W的活性組分和0-10%W的添加劑，諸如，穩(wěn)定劑，表面活性劑，慢釋放調(diào)節(jié)劑和粘結(jié)劑。所謂“可流動的干粉”是由含相對高濃度活性組分的相對小的顆粒組成?？扇榛臐饪s物除了含溶劑外，必要時，通常還含有助溶劑，1-50%W/V活性組分，2-20%W/V乳化劑和0-20%W/V其他添加劑，諸如穩(wěn)定劑，滲透劑和腐蝕抑制劑。通常，將懸浮濃縮物調(diào)配成穩(wěn)定的，無沉淀的，可流動的產(chǎn)物，并通常含10-75%W活性組分，0.5～15%W分散劑，0.1-10%懸浮劑，諸如，保護(hù)膠體，和觸變劑，0-10%w其他添加劑，諸如消泡劑，腐蝕抑制劑，穩(wěn)定劑，滲透劑和粘著劑，和水或有機(jī)液體(其中活性組分基本上不溶);將某些有機(jī)固體或無機(jī)鹽溶入制劑有助于防止沉淀或作為水的抗凝固劑。
液體分散劑和乳化劑，例如，用水稀釋本發(fā)明的可濕粉或濃縮物得到的組合物也屬于本發(fā)明范圍。所說的乳化劑可以是“水在油中”或“油在水中”型的，可具有稠“蛋白醬(mayonnaise)”似的稠度。
本發(fā)明的組合物也可含其他組分，例如，含具有除草，殺蟲或殺菌性質(zhì)的其他化合物。
特別令人感興趣的是利用載體將慢釋放殺菌化合物引入到要保護(hù)的植物的周圍，可提高本發(fā)明化合物保護(hù)活性的延續(xù)性。例如，可將上述慢釋放制劑嵌入土壤，與植物根部相鄰，或可含膠粘組分，使其能直接應(yīng)用于植物莖部。
本發(fā)明還提供上述通式Ⅰ化合物或上述組合物作殺菌劑的應(yīng)用，和在所在地(包括處理的場所，例如，經(jīng)受或易受霉菌侵襲的植物，植物的種子，或供植物生長的培養(yǎng)基)用上述化合物或組合物消滅霉菌的方法。
式Ⅰ化合物也可用作制備通式為
(其中n、R、R1和R2的定義如上，且A表示氮原子或CH基團(tuán))的具有殺菌活性的環(huán)戊烷衍生物的中間體。某些式Ⅻ化合物涉及待審查的專利申請GB-A1-2180236和EP-A2-0-267778。
EP-A2-0-267778和GB-A1-2180236公開的化合物存在著具有下面結(jié)構(gòu)的兩種立體異構(gòu)物
下文中，字母A和B可用來表示與上述異構(gòu)體A和B具有相同立體化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物。
例如，異構(gòu)體A和B可用色譜法分離，并呈現(xiàn)出不同的殺菌活性。通常，式ⅩⅢA的異構(gòu)體比式ⅩⅢB的異構(gòu)體呈現(xiàn)出更大的殺菌活性。式Ⅰ化合物存在著具有下面結(jié)構(gòu)的單個立體異構(gòu)體
用下面的反應(yīng)式解可說明用式Ⅰ化合物合成式ⅩⅢ化合物的工藝方法。
在上述反應(yīng)圖解中，n、R、R1、R2、R5、X和A的定義如上，R3表示任意取代的烷基或芳基，優(yōu)選的是C1-4烷基或苯基(各自被一個或多個選自鹵原子，硝基、氰基、羥基，C1-C4烷基、C1-4鹵烷基，C1-4烷氧基，C1-4鹵烷氧基，氨基，C1-4烷基氨基，＝-C1-4烷基氨基，C1-4烷氧基羰基、羧基、C1-4烷?；?、C1-4烷基硫代、C1-4烷基亞磺?；?、C1-4烷基磺?；?，氨基甲?；?、C1-4烷基酰胺基、C3-8環(huán)烷基和苯基的取代基任意取代)，和Q表示氫或堿金屬，優(yōu)選的是鈉原子。上述反應(yīng)圖解中的中間化合物和方法步驟涉及待審查專利申請T623和T626。
用下面實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實施利1制備1-(4-氯芐基)-1，2-環(huán)氧-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊烷(n＝1，R＝4-cl，R1＝R2＝CH3，R5＝CH3)(a)制備2-(4-氯芐基)-5，5-二甲基-環(huán)己烷-1，3-二酮。
將449克(3.21摩爾)雙甲酮(5，5-二甲基環(huán)己烷-1，3-二酮)加到在700毫升水中含166克85%氫氧化鉀(2.52摩爾)的氫氧化鉀水溶液中。然后，將該混合物升溫，在47℃，得到純凈的棕色溶液。然后將該溶液加熱到59℃。在1小時內(nèi)，加入544克(3.21摩爾)熔化的4-氯化芐基氯，同時，進(jìn)一步加熱到85℃。再繼續(xù)加熱2.5-3小時直到溫度達(dá)到100℃。然后，冷卻該混合物，過濾出固體產(chǎn)物，用水洗滌，在50℃下用真空爐干燥。然后在回流下將該粗制固體(815克)溶于2400毫升甲醇，并加入200毫升水，產(chǎn)生永久濁度。然后，讓該混合物冷卻到室溫，并攪拌一夜。將這樣得到的固體過濾，用約400毫升冷甲醇洗滌并用真空爐干燥，得到340克的白色固體狀的2-(4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己烷-1，3-二酮，熔點188-190℃，產(chǎn)率為42%。
(b)制備2-(4-氯芐基)-3-(2-甲基-丙氧基)-5，5-二甲基環(huán)己-2-烯-1-酮在迪安-斯達(dá)克裝置中，在回流下，將由(a)得到的325克(1.23摩爾)2-(4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己烷-1，3-二酮，1.6升甲苯，182克(2.5摩爾)異丁醇和5克P-甲苯磺酸一起攪拌。該反應(yīng)混合物的溫度約為90℃。隨著水被蒸餾出，該反應(yīng)混合物由稀漿變成黃色溶液?；亓?4小時后，冷卻該反應(yīng)混合物，用500毫升10%氫氧化鈉水溶液的等分試樣攪動二次。然后閃蒸甲苯層，得到389克的黃色/棕色油，靜置后結(jié)晶。用60/80石油重結(jié)晶該固體，得到331克2-(4-氯芐基)-3-(2-甲基丙氧基)-5，5-二甲基環(huán)己-2-烯-1-酮的白色晶狀固體，熔點60-61℃，產(chǎn)率為84%。
(c)制備2-(4-氯芐基)-3-甲氧基-5，5-二甲基環(huán)己-2-烯-1-酮。
將154克由實施例1得到的2-(4-氯芐基)-3-(2-甲基丙氧基)-5，5-二甲基環(huán)己-2-烯-1-酮在1200毫升甲醇(含3克P-甲苯磺酸)中的溶液回流2小時。然后，用3升水和1升二乙醚萃取該反應(yīng)混合物，另用1升二乙醚再行萃取。然后將該有機(jī)相先用200毫升10%水狀氫氧化鈉回洗，然后用100毫升飽和的氯化鈉回洗，用無水硫酸鎂干燥，并閃蒸。然后將剩余物用60/80石油結(jié)晶，過濾并用空氣干燥，得到98克2-(4-氯芐基)-3-甲氧基-5，5-二甲基環(huán)己-2-烯-1-酮白色固體，熔點為62-63℃，產(chǎn)率73%。
(d)制備2-(4-氯芐基)-5，5-二甲基-環(huán)己-2-烯-1-酮在足以維持回流的速度下，將由(c)得到的98克(0.35摩爾)2-(4-氯芐基)-3-甲氧基-5，5-二甲基環(huán)己-2-烯-1-酮添加到6.65克(0.175摩爾)氫化鋁鋰在490摩爾二乙醚的漿液中，將得到的反應(yīng)混合物再回流30分鐘。然后，加入5毫升水，接著，加入5毫升15%氫氧化鈉水溶液，再加15毫升水，將生成的沉淀過濾出。然后，將濾液在200毫升5M鹽酸中攪動5分鐘，然后分離有機(jī)層。用100毫升飽和碳酸氫鈉溶液等分試樣洗滌二次，用無水硫酸鎂干燥并汽提。然后，將生成的油溶于430毫升二氯甲烷，加入18克(0.085摩爾)氯鉻酸吡啶嗡，并將該反應(yīng)混合物攪拌3小時。加入600毫升二乙醚，然后，過濾出固體。用10%氫氧化鈉水溶液將該濾液洗滌三次。用2.5M鹽酸洗滌一次，用碳酸氫鈉飽和溶液洗滌一次。然后，用無水硫酸鎂干燥，汽提，得到82克粗制產(chǎn)物，在減壓(0.15mm汞柱)下，蒸餾該粗制產(chǎn)物，得到79克2-(4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己-2-烯-1-酮。在0.15mm汞柱下，沸點為130℃，產(chǎn)率91%。
(e)制備2-(4-氯芐基)-2，3-二溴基-5，5-二甲基環(huán)己烷-1-酮在0℃，將10克(40.2毫摩爾)由(d)得到的2-(4-氯芐基)-5，5-二甲基環(huán)己-2-烯-1-酮溶于50毫升30/40石油，然后，將6.72克(40.2毫摩爾)溴加到該溶液中。5-10分鐘后，溶液脫色，生成沉淀物。然后，將該溶液進(jìn)一步冷卻，過濾沉淀物，得到12.4克2-(4-氯芐基)-2，3-二溴-5，5-二甲基環(huán)己烷-1-酮固體，熔點為82-84℃，產(chǎn)率75%。
(f)制備1-(4-氯芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊-1-烯將2.8克(121毫摩爾)鈉加到50毫升甲醇中制備甲醇鈉溶液，然后，將由(e)制得的2-(4-氯芐基)-2，3-二溴-5，5-二甲基環(huán)己烷-1-酮在甲醇中配制成漿液，并在回流下，加到甲醇鈉溶液中，繼續(xù)回流整夜。然后，用200毫升水驟冷該反應(yīng)混合物，用100毫升二乙醚等分試樣洗滌兩次，用水回洗，用無水硫酸鎂干燥，閃蒸，得到8克黃色油。用氣體色譜法分析，對產(chǎn)生的6.6克1-(4-氯芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基-環(huán)戊-1-烯油狀物進(jìn)行測定，用n.m.r光譜測定該產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，產(chǎn)率78%。
(g)制備1-(4-氯芐基)-1，2-環(huán)氧-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊烷將23.5克(3當(dāng)量)“PROXLTANE4002”(商標(biāo)乙酸中36-40%W/W過乙酸)加到9.8克(35.1毫摩爾)由(f)制得的1-(4-氯芐基)-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊-1-烯在90毫升三氯甲烷的溶液中。將生成的混合物回流3小時，用水稀釋，然后，用50毫升三氯甲烷等分試樣將水相重復(fù)萃取兩次，用50毫升碳酸氯鈉稀溶液將混合的萃取物回洗一次，用50毫升飽和的亞硫酸氨鈉等分試樣回洗兩次，用氯化鈉飽和溶液洗滌用無水硫酸鎂干燥，閃蒸，得到12克的一冷卻就結(jié)晶的淺黃色油。在30/40石油中研制產(chǎn)生出5.8克1-(4-氯-芐基)-1，2-環(huán)氧-3，3-二甲基-2-甲氧基羰基環(huán)戊烷白色晶狀固體，熔點86-87℃，產(chǎn)率56%。
權(quán)利要求
1.一種通式為
(其中n表示0-5的整數(shù)；每個R表示鹵原子，硝基、氰基、羥基、烷基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基羰基、羧基、烷?；?、烷基硫代、烷基亞磺?；?、烷基磺酰基、氨基甲酰基、烷基酰胺基、環(huán)烷基或苯基；R1和R2分別表示氫原子或烷基團(tuán)；和R5表示氫原子或烷基或環(huán)烷基)的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中R1和R2分別表示氫原子或C1-4烷基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的化合物，其中R1和R2分別表示氫原子或甲基團(tuán)。
4.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的化合物，其中R表示鹵原子。
5.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的化合物，其中，R5表示氫原子或C1-6烷基團(tuán)。
6.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的化合物，其中n是1，R表示氯原子，R1和R2兩者都表示氫原子或兩者都表示甲基和R5表示甲基。
7.一種制備權(quán)利要求1-6任何一項定義的式Ⅰ化合物的方法，包括將通式為
(其中n、R、R1、R2和R5的定義如權(quán)利要求1)的化合物與過酸反應(yīng)。
8.一種殺菌組合物，它包括載體和權(quán)利要求1-6任何一項定義的作為活性組分的式Ⅰ化合物。
9.一種在場所滅菌的方法，它包括用權(quán)利要求1-6任何一項定義的化學(xué)式Ⅰ的化合物或權(quán)利要求8定義的組合物來處理該場所。
10.用權(quán)利要求1-6任何一項定義的式Ⅰ化合物或權(quán)利要求8定義的組合物作殺菌劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通式為(其中n表示0-5的整數(shù)，每個R表示鹵原子、硝基、氰基、羥基、烷基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基羰基、羧基、烷?；?、烷基硫代、烷基亞磺酰、烷基磺酰基、氨基甲酰基、烷基酰胺基、環(huán)烷基或苯基，R
文檔編號C07D303/38GK1042353SQ8910787
公開日1990年5月23日 申請日期1989年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月31日
發(fā)明者保爾·霍瓦德·布利那 申請人:國際殼牌研究有限公司