专利名称：除草剂2－(5－异噁唑啉基甲氧苯基)－4,5,6,7－四氢－2h－吲唑衍生物的制作方法
发明的领域本发明涉及结构式1的新颖的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物、它们的制备方法和作为除草剂的应用。结构式1 在前述结构式1中，X为氯原子或羟基；R为C1-C5的烷基、带有取代基的苯基或未带有取代基的苯基、氰基、羧基、羧酯基、或带有或不带有取代基的杂环；和在带有取代基的苯基或带有取代基的杂环的情形下，苯基或杂环可以任意被一个或多个相同或不同的取代基取代，这些取代基包含C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、卤原子、氰基、硝基、羧基和羧酯基。
结构式1的化合物含有手性中心，它们可以作为对映体存在。所有这些分离的每一异构体和它们的外消旋体的混合物均在本发明的范围之中。
相关技术的描述在现有技术中已知一些含有吲唑基团的化合物适合用作除草剂。例如，美国专利No．4，059，434、美国专利No．4，124，374和英国专利No．2，127，410A，公开了3-氯-2-(4-氯-2-氟苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑、3-氯-2-(2，4-二氯-5-甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑、3-甲基-2-(4-氯-2-氟苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑、3-氯-2-(4-氯-5-炔丙氧基-2-氟苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑等。然而，有必要在除草活性和选择性方面进行开发。
我们，本发明的发明者，对吲唑衍生物的最佳结构进行了研究，以便开发出在指定庄稼中有选择性地限制不需要的植物生长的除草剂，并已合成了结构式1的化合物。这些化合物还未曾开发作为除草剂，但具有改进的除草活性和选择性。
本发明的另一目的是提供一种前述2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物的制备方法。
本发明的进一步的目的是提供包含有前述2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物作为活性成分的除草剂组合物。
根据本发明，除草剂组合物具有很强的杀稻谷杂草的除草活性。稻谷杂草包括水稻中的ECHOR稗草(Echinochloa crus-galli var．Oryzicola；俗名为稗)、SCPJU萤蔺(Scirpus juncoides ROXB．；俗名为灯心草)、MOOVA鸭舌草(Monochoria vaginalis PRESL俗名为雨久花科)、CYPSE莎草(Cyperus serotinus ROTTB．；俗名为莎草)和SAGPY矮慈姑(Sagittaria pygmaea MIQ．；俗名为慈姑)。本发明的详细描述本发明涉及下述结构式1的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物。结构式1 在前述结构式1中，X为氯原子或羟基；R为C1-C5的烷基、带有或不带有取代基的苯基、氰基、羧基、羧酯基、或带有或不带有取代基的杂环；和在带有取代基的苯基或带有取代基的杂环的情形下，苯基或杂环可以任意被一个或多个相同或不同的取代基取代，这些取代基包含有C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、卤原子、氰基、硝基、羧基和羧酯基。
结构式1的化合物含有手性中心，它们可以作为对映体存在。所有这些分离的每一异构体和它们的外消旋体的混合物均在本发明的范围之中。
在结构式1中，X优选为氯原子，R优选为带有或不带有取代基的苯基、带有或不带有取代基的杂环或氰基。
本发明中的结构式1的代表性化合物如下1)3-氯-2-[4-氯-5-(3-苯基-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．1)；2)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-氰苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．2)；3)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-甲苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．3)；4)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(2-氟苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．4)；5)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(2，4-二氯苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．5)；6)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(2-硝基苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．6)；7)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-氯-3-硝基苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．7)；8)3-氯-2-[4-氯-5-(3-氰基-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．8)；9)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-三氟甲苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．9)；10)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-溴苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．10)；11)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-甲氧苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．11)；和12)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(2-氯苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．12)。
此外，本发明提供了结构式1的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物的制备方法。
优选的制备方法在随后有详细的描述。
结构式1的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物可由结构式Ⅱ的化合物和氧化腈(或氧化腈的前身物)通过1，3-偶极环加合反应而制得(见反应路线1)。反应路线1 其中，X和R的定义同结构式1。
此时，可以应用多种溶剂，包括二氯甲烷、四氢呋喃、苯、二乙醚、C1-C4醇等。优选应用无水溶剂。
结构式Ⅱ的化合物可由结构式Ⅲ的化合物与甲代烯丙基氯或甲代烯丙基溴在碱存在下经取代反应制得(见反应路线2)。反应路线2 其中，X定义同结构式1，Y为卤原子。
此时，碱可优选使用包括氢化钠、碳酸钾等。根据所使用的碱来选择使用不同的溶剂，其中包括N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃和丙酮等。
结构式Ⅲ的化合物可由英国专利No．2，127，410A公开的方法制备，但不应认为仅限于用此方法制备。结构式Ⅲ的化合物可由其它方法合成。
根据本发明，化合物的制备方法可概括为下列步骤1)在碱存在下，结构式Ⅲ的化合物和甲代烯丙基氯或甲代烯丙基溴通过取代反应(步骤1)，制得结构式Ⅱ的化合物，2)步骤1制得的结构式Ⅱ的化合物和氧化腈(或氧化腈的前身物)通过1，3-偶极环加合反应制得结构式1的化合物(步骤2)。
本发明也提供了包含一种或多种2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物作活性组分的除草剂组合物。
结构式1的化合物具有特别好的稻田除草活性，对稻谷种子和移栽稻苗，特别是对移栽稻苗很安全。发现此类化合物是控制稻谷杂草的有效的除草剂，例如，对ECHOR稗草、SCPJU萤蔺、MOOVA鸭舌草、CYPSE莎草和SAGPY矮慈姑，特别是对ECHOR，MOOVA和CYPSE具有很强的除草活性。因此，本发明中的化合物作为除草剂是非常有用的，特别是控制稻田中不需要的杂草。
另外，根据本发明，结构式1的新颖的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物具有很强的除稻谷杂草活性，稻谷杂草包括ECHOR，SCPJU，MOOVA，CYPSE和SAGPY，对稻秧很安全；和已知的除草剂相比，在稻秧和杂草间选择性好；因此，本发明中的化合物作为耕种稻谷中的杂草除草剂是非常有用的。
本发明中的化合物还可用作植物生长调节剂。
尽管按照本发明，结构式1的化合物虽可用于直接控制稻谷杂草，但为方便和稳定，它更多地以制剂的形式加以应用。制剂的形式可根据用途目的加以调整。
包含有本发明中的化合物的除草剂组合物可以制成如可湿性粉剂、可乳化的浓缩物、颗粒剂、粉剂、可溶性液体、可湿性颗粒剂、水分散颗粒剂等形式。
除草剂组合物优选包含一种或多种本发明中的活性化合物，制成制剂时伴有固态或液态载体。
根据本发明，在除草剂组合物中使用的载体优选为固态载体，固态载体选自无机的粉末，如高岭土、皂土、蒙脱土、滑石、硅藻土、云母、石膏、碳酸钙、磷灰石、氢氧化硅等，植物性粉末，如大豆粉、面粉、锯末、烤烟末、淀粉、结晶纤维素等，聚合物，如石油树脂、氯乙烯树脂、酮树脂等，矾土，蜂蜡；液体载体选自醇如甲醇、乙醇、苄醇等，芳香烃如甲苯、苯、二甲苯、甲基萘等，卤代烃如氯仿、四氯化碳、氯苯等，醚如1，4-二噁烷、四氢呋喃等，酮如丙酮、甲乙酮、环已酮等，酯如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸乙二醇酯等，酰胺如N，N-二甲基甲酰胺，腈如乙腈，醚醇如乙二醇、二乙醚等和水。
此外，本发明的除草剂组合物制剂可包含阴离子、阳离子或非离子表面活性剂。
阳离子表面活性剂包括长链的烷基铵盐如溴化十六烷基三甲基铵盐。
阴离子表面活性剂包括烷芳基磺酸如十二烷基苯磺酸、烷氧基磺酸如十二烷氧磺酸、芳基磺酸如木素磺酸、萘磺酸、二丁基萘磺酸等的碱金属、碱土金属和铵盐；十二烷醚硫酸盐；脂族醇酯硫酸盐；脂族酸和乙二醇醚。
非离子表面活性剂包括脂族醇，如油醇或鲸蜡醇(十六烷醇)；包含苯酚、烷基苯酚、环氧乙烷或1，2-环氧丙烷的调味油；和萘或萘磺酸与苯酚或甲醛的缩合产物。
上述结构式1代表的化合物的含量，随制剂的形式变化，对湿润剂、颗粒物或可乳化的浓缩物优选为1-50重量％；对可溶性液体或可湿性颗粒剂优选为2-40重量％。
上述结构式1的化合物的应用量优选为0．01-4．0kg／公顷(kg／ha)。
此外，如有必要，本发明中的除草剂组合物可以和一种或多种其它的已知的杀虫剂、杀菌剂、杀蠕虫剂、植物生长调节剂、肥料、其它农用化学品或其它除草剂一起混合使用以提高改善其除草活性，扩大除草谱范围和达到最佳的除草效果。非常有用的辅助的除草剂包括3-异丙基-1H-2，1，3-苯并噻二嗪-4(3H)酮-2，2-二氧化物(苯达松bentazone)，N-(杂芳基氨基羰基)苯磺酰胺，如2-[3-(4，6-二甲氧嘧啶-2-基)脲磺酰甲基]苯甲酸甲酯(苄嘧磺隆)，5-[3-(4，6-二甲氧嘧啶-2-基)脲磺酰]-1-甲基吡唑-4-羧酸乙酯(乙基吡唑磺隆)等。
本发明的切实可行的优选实施方式如下述实施例所阐述。
然而，应理解的是，本领域的技术人员可以根据本发明的公开在本发明的实质和范围内作适当的修改和改进。实施例〈实施例1〉3-氯-2-[4-氯-5-(3-苯基-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑的制备(步骤1)3-氯-2-[4-氯-5-甲代烯丙基氧-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑的制备3-氯-2-[4-氯-5-羟基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑Ⅲ(3．0g，0．01mmol)、甲代烯丙基氯(1．2g，0．01mmol)、碳酸钾(1．8g，0．01mmol)和催化量的碘化钾的混合物在丙酮中回流12小时。反应混合液冷却至室温，过滤，减压蒸馏去除溶剂。收集残余物，并经硅胶柱色谱纯化(乙酸乙酯∶正己烷=1∶3)可得需要化合物3．1g(产率88％)。
1H NMR(CDCl3)δ7．28(1H，d，J=9．2Hz)，6．98(1H，d，J=6．5Hz)，5．14(1H，m)，5．01(1H，m)，4．47(2H，brs)，2．70(2H，m)，2．50(2H，m)，1．85-1．71(4H，m)，1．84(3H，s)。
MS m／z(相对强度)356(14．5)，355(7．0)，354(22．4)，319(7．2)，299(3．2)，273(2．7)，265(2．2)，198(4．1)，163(7．9)，157(9．4)，55(100)。(步骤2)3-氯-2-[4-氯-5-(3-苯基-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑的制备(化合物No．1，R=苯基，X=氯)3-氯-2-[4-氯-5-甲代烯丙基氧-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(Ⅱ)(0．3g，0．85mmol)和苯氧肟酰氯(0．16g，1．0mmol)溶解在二氯甲烷中。往混合液中加三乙胺(0．1g，1．0mmol)。混合液在室温下搅拌12小时。将反应混合液倾倒入冰水中，用二氯甲烷萃取。有机层用盐水冲洗，无水硫酸镁干燥，减压蒸馏。收集残余物，用硅胶柱色谱纯化(乙酸乙酯∶正已烷=1∶3)可得0．25g的3-氯-2-[4-氯-5-(3-苯基-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(产率63％)。1H NMR(CDCl3)δ7．78-7．39(5H，m)，7．26(1H，d，J=9．4Hz)，7．01(1H，d，J=6．3Hz)，4．09(1H，d，J=9．4Hz)，3．99(1H，d，J=9．4Hz)，3．61(1H，d，J=16．7Hz)，3．17(1H，d，J=16．7Hz)，2．69(2H，m)，2．49(2H，m)，1．90-1．59(4H，m)，1．64(3H，s)。
MS m／z(相对强度)475(3．2)，474(2．5)，473(6．5)，315(25．2)，313(31．0)，285(5．5)，284(5．3)，220(2．4)，174(10．1)，160(14．1)，146(3．7)，118(100)，104(17．0)，91(10．5)，77(37．5)。〈实施例2-12〉实施例2-8的其它化合物可通过上述给出的实施例1的相似的方法制得。
表1
表1(续)
表1(续) 上述结构式1的化合物的除草活性在温室中进行了实验验证，典型的试验例如下。〈试验例〉除ECHOR和ORYSA的除草试验表面积为140cm2的塑料罐装满含有1．2％有机质(pH6)的粘闭砂壤土。2-2．5叶龄的水稻秧苗(ORYSA，Oryza sativa L．；通用名为水稻)和预先成对的水稻种子分别移载或种植在2cm深处。然后，将ECHOR、SCPJU、MOOVA、CYPSE和SAGPY等种子种植在同一罐内，种植之后塑料罐内浇水至3cm深处。
将测试化合物和一非离子表面活性剂(吐温-20)的50％丙酮水溶液倾倒入水中。当测试化合物在上述溶剂体系中不溶时，将其制成可湿性粉剂。溶液中待测化合物或可湿性粉剂的浓度可以在应用稀释倍数范围内变化，优选为4．0kg／ha或少于4．0kg／ha，种植后2天，将该溶液施加到罐中。
除草剂施用二到三周后，除草剂在稻谷田中的除草活性和植物毒性通过肉眼测定，百分比为0表示没有除草活性，100为全部杀死。结果列于下述表2中。
在表2中，标记为F2的化合物是根据英国专利No．2，127，410A制备的，以作为对照比较除草活性，其结构如结构式2表示。结构式2
表2
表2(续) 如上述结果所示，本发明中的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物表现出极好的除草活性，特别是和已作为除草剂的化合物相比改善了除草剂的选择性。
即使在低浓度，本发明的结构式1表示的化合物，使用浓度为4kg／ha或小于4kg／ha，表现出极好的除草活性，而且在前述的试验中作物对杂草显示耐性。
权利要求
1．结构式1的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物结构式1 其中，X为氯原子或羟基；R为C1-C5的烷基、带有或不带有取代基的苯基、氰基、羧基、羧酯基、或带有或不带有取代基的杂环；和在带有取代基的苯基或带有取代基的杂环的情形下，所述苯基或杂环可以任意被一个或多个相同或不同的取代基取代，这些取代基包括C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、卤原子、氰基、硝基、羧基和羧酯基。
2．根据权利要求1所述的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物，其中R为带有或不带有取代基的苯基、带有或不带有取代基的杂环、或氰基。
3．根据权利要求1所述的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物，其中结构式1的化合物选自下列一簇化合物1)3-氯-2-[4-氯-5-(3-苯基-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑；2)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-氰苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑；3)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-甲苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑；4)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(2-氟苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑；5)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(2，4-二氯苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑；6)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(2-硝基苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑；7)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-氯-3-硝基苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑；8)3-氯-2-[4-氯-5-(3-氰基-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑；9)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-三氟甲苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．9)；10)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-溴苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．10)；11)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(4-甲氧苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．11)；和12)3-氯-2-[4-氯-5-(3-(2-氯苯基)-5-甲基异噁唑啉-5-基)甲氧基-2-氟苯基]-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑(化合物No．12)。
4．权利要求1中的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物的制备方法，包括1)在碱存在下，结构式Ⅲ的化合物和甲代烯丙基氯或甲代烯丙基溴通过取代反应，制得结构式Ⅱ的化合物；2)步骤1制得的结构式Ⅱ的化合物和氧化腈(或氧化腈的前体物)通过1，3-偶极环加合反应制得结构式1的化合物；反应路线1 反应路线2 其中X和R的定义分别同结构式1，Y为卤原子。
5．除草剂组合物，包含一种或多种权利要求1中的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物作为活性成分。
6．根据权利要求5的除草剂组合物，其特征在于控制水稻杂草，其中水稻杂草包括ECHOR稗草、SCPJU萤蔺、MOOVA鸭舌草、CYPSE莎草和SAGPY矮慈姑。
7．根据权利要求5的除草剂组合物，除权利要求1中的2-(5-异噁唑啉基甲氧苯基)-4，5，6，7-四氢-2H-吲唑衍生物外，还包括杀虫剂、杀菌剂、杀蠕虫剂、植物生长调节剂或肥料。
全文摘要
本发明涉及结构式1的2－(5－异噁唑啉基甲氧苯基)－4,5,6,7－四氢－2H－吲唑衍生物、它们的制备方法和作为杀虫剂的应用。因这些化合物对水稻杂草有极好的除草活性和良好的选择性,水稻杂草包括ECHOR、SCPJU、MOOVA、CYPSE和SAGPY,本发明的化合物通常可作为控制稻田杂草包括种植或移栽水稻的非常有用的除草剂。
文档编号A01N43/80GK1294583SQ00800168
公开日2001年5月9日 申请日期2000年2月24日 优先权日1999年2月25日
发明者柳应杰, 全东柱, 宋钟焕, 金亨来, 李正鲁, 金炅万, 赵匡衍 申请人:韩国化学研究所