本发明涉及某些哌啶酮、它们的N-氧化物和盐，以及它们用于防治不期望植被的组合物和方法。
背景技术：
防治不期望的植被对于实现高作物效益是极其重要的。实现选择性防治杂草的生长是非常令人期望的，特别是在有用的作物中，诸如稻、大豆、糖用甜菜、玉米、马铃薯、小麦、大麦、西红柿和种植性作物等。在此类有用作物中未受抑制的杂草生长可引起产量的显著减少，由此导致消费者成本上升。在非耕作区防治不期望的植被也是重要的。为此目的，许多产品可商购获得，但是持续需要更有效、更经济、毒性更小、对环境更安全或具有不同作用位点的新型化合物。
技术实现要素：
本发明涉及式1的化合物(包括所有的立体异构体)，包括其N-氧化物和盐，包含它们的农业组合物以及它们作为除草剂的用途：
其中
Q1为苯环或萘环系，每个环或环系任选地被至多5个独立地选自R7的取代基取代；或者4-元至7-元杂环环或8-元至10-元二环环系，每个环或环系包含选自碳原子和1至4个杂原子的环成员，所述杂原子独立地选自至多2个O、至多2个S和至多4个N原子，其中至多3个碳环成员独立地选自C(＝O)和C(＝S)，并且所述硫原子环成员独立地选自S(＝O)u(＝NR8)v，每个环或环系任选地被至多5个取代基取代，所述取代基独立地选自碳原子环成员上的R7，并且选自氮原子环成员上的R9；
Q2为苯环或萘环系，每个环或环系任选地被至多5个独立地选自R10的取代基取代；或4-元至7-元杂环或8-元至10-元二环环系，每个环或环系包含选自碳原子和1至4个杂原子的环成员，所述杂原子独立地选自至多2个O、至多2个S和至多4个N原子，其中至多3个碳环成员独立地选自C(＝O)和C(＝S)，并且所述硫原子环成员独立地选自S(＝O)u(＝NR8)v，每个环或环系任选地被至多5个取代基取代，所述取代基独立地选自碳原子环成员上的R10，并且选自氮原子环成员上的R11；
Y1和Y2各自独立地为O、S或NR12；
R1为H、羟基、氨基、C1–C6烷基、氰基、甲酰基、C3–C8烷基羰基烷基、-C(C1-C4烷基)＝N-O(C1–C4烷基)、-C(O)NH2、C1–C6卤代烷基、C2–C6烯基、C3–C6炔基、C2–C6氰基烷基、C3–C6环烷基、C4–C8环烷基烷基、C2–C8烷氧基烷基、C2–C8卤代烷氧基烷基、C2–C8卤代烯基烷基、C2–C8烷硫基烷基、C2–C8烷基亚磺酰基烷基、C2–C8烷基磺酰基烷基、C2–C8烷基羰基、C2–C8卤代烷基羰基、C4–C10环烷基羰基、C5–C10环烷基羰基烷基、C2–C8烷氧基羰基、C2–C8卤代烷氧基羰基、C4–C10环烷氧基羰基、C2–C8烷基氨基羰基、C3–C10二烷基氨基羰基、C4–C10环烷基氨基羰基、C1–C6烷氧基、C1–C6烷硫基、C1–C6卤代烷硫基、C3–C8环烷硫基、C1–C6烷基亚磺酰基、C1–C6卤代烷基亚磺酰基、C3–C8环烷基亚磺酰基、C1–C6烷基磺酰基、C1–C6卤代烷基磺酰基、C3–C8环烷基磺酰基、C1–C6烷基氨基磺酰基、C2–C8二烷基氨基磺酰基、C3–C10三烷基甲硅烷基；或芳基羰基、芳基烯基烷基、芳基羰基烷基或-CPh＝N-O(C1–C4烷基)，每个任选地在环成员上被至多5个独立地选自R13的取代基取代；或G1；
R2和R3各自独立地为H、卤素、羟基、C1–C4烷基、C1–C4卤代烷基或C1–C4烷氧基；或
R2和R3与它们所键合的碳原子合在一起形成C3–C7环烷基环；
R2A和R3A各自独立地为H、卤素、羟基、C1–C4烷基、C1–C4卤代烷基或C1–C4烷氧基；或
R2A和R3A与它们所键合的碳原子合在一起形成C3–C7环烷基环或C＝O；
R4和R5各自独立地为H、卤素、羟基、C1–C4烷氧基、C1–C4卤代烷基或C1–C4烷基；
R6为H、羟基、氨基、C1–C6烷基、C1–C6卤代烷基、C2–C6烯基、C3–C6炔基、C2–C8烷氧基烷基、C2–C8卤代烷氧基烷基、C2–C8烷硫基烷基、C2–C8烷基亚磺酰基烷基、C2–C8烷基磺酰基烷基、C2–C8烷基羰基、C2–C8卤代烷基羰基、C4–C10环烷基羰基、C2–C8烷氧基羰基、C2–C8卤代烷氧基羰基、C4–C10环烷氧基羰基、C2–C8烷基氨基羰基、C3–C10二烷基氨基羰基、C4–C10环烷基氨基羰基、C1–C6烷氧基、C1–C6烷硫基、C1–C6卤代烷硫基、C3–C8环烷硫基、C1–C6烷基亚磺酰基、C1–C6卤代烷基亚磺酰基、C3–C8环烷基亚磺酰基、C1–C6烷基磺酰基、C1–C6卤代烷基磺酰基、C3–C8环烷基磺酰基、C1–C6烷基氨基磺酰基、C2–C8二烷基氨基磺酰基、C3–C10三烷基甲硅烷基或G1；
R6和Q2与它们所键合的氮原子合在一起形成8-元至10-元二环环系，每个环或环系包含选自碳原子和1至4个杂原子的环成员，所述杂原子独立地选自至多2个O、至多2个S和至多4个N原子，其中至多3个碳环成员独立地选自C(＝O)和C(＝S)，并且所述硫原子环成员独立地选自S(＝O)u(＝NR8)v，每个环或环系任选地被至多5个取代基取代，所述取代基独立地选自碳原子环成员上的R10，并且选自氮原子环成员上的R11；
每个R7和R10独立地为卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、C1–C8烷基、C1–C8氰基烷基、C1–C8氰基烷氧基、C1–C8卤代烷基、C1–C8硝基烷基、C2–C8烯基、C2–C8卤代烯基、C2–C8硝基烯基、C2–C8炔基、C2–C8卤代炔基、C3–C8烷氧基烷氧基烷基、C2–C8卤代烷氧基卤代烷氧基、C4–C10环烷基烷基、C4–C10卤代环烷基烷基、C5–C12烷基环烷基烷基、C5–C12环烷基烯基、C5–C12环烷基炔基、C3–C8环烷基、C3–C8卤代环烷基、C4–C10烷基环烷基、C6–C12环烷基环烷基、C3–C8环烯基、C3–C8卤代环烯基、C2–C8卤代烷氧基烷氧基、C2–C8烷氧基烷氧基、C2–C8烷氧基烷基、C2–C8卤代烷氧基烷基、C4–C10环烷氧基烷基、C3–C10烷氧基烷氧基烷基、C2–C8烷硫基烷基、C2–C8烷基亚磺酰基烷基、C2–C8烷基磺酰基烷基、C2–C8烷基氨基、C2–C8二烷基氨基、C2–C8卤代二烷基氨基、C2–C8烷基氨基烷基、C2–C8卤代烷基氨基烷基、C4–C10环烷基氨基烷基、C3–C10二烷基氨基烷基、-CHO、C2–C8烷基羰基、C2–C8卤代烷基羰基、C4–C10环烷基羰基、-C(＝O)OH、C2–C8烷氧基羰基、C2–C8卤代烷氧基羰基、C4–C10环烷氧基羰基、C5–C12环烷基烷氧基羰基、-C(＝O)NH2、C2–C8烷基氨基羰基、C4–C10环烷基氨基羰基、C3–C10二烷基氨基羰基、C1–C8烷氧基、C1–C8卤代烷氧基、C2–C8烷氧基烷氧基、C2–C8烯氧基、C2–C8卤代烯氧基、C3–C8炔氧基、C3–C8卤代炔氧基、C3–C8环烷氧基、C3–C8卤代环烷氧基、C4–C10环烷基烷氧基、C3–C10烷基羰基烷氧基、C2–C8烷基羰氧基、C2–C8卤代烷基羰氧基、C4–C10环烷基羰氧基、C1–C8烷基磺酰氧基、C1–C8卤代烷基磺酰氧基、C1–C8烷硫基、C1–C8卤代烷硫基、C3–C8环烷硫基、C1–C8烷基亚磺酰基、C1–C8卤代烷基亚磺酰基、C1–C8烷基磺酰基、C1–C8卤代烷基磺酰基、C3–C8环烷基磺酰基、甲酰基氨基、C2–C8烷基羰基氨基、C2–C8卤代烷基羰基氨基、C3–C8环烷基氨基、C2–C8烷氧基羰基氨基、C1–C6烷基磺酰基氨基、C1–C6卤代烷基磺酰基氨基、-SF5、-SCN、SO2NH2、C3–C12三烷基甲硅烷基、C4–C12三烷基甲硅烷基烷基或C4–C12三烷基甲硅烷基烷氧基；或G2；
每个R8独立地为H、氰基、C2–C3烷基羰基或C2–C3卤代烷基羰基；
每个R9和R11独立地为氰基、C1–C3烷基、C2–C3烯基、C2–C3炔基、C3–C6环烷基、C2–C3烷氧基烷基、C1–C3烷氧基、C2–C3烷基羰基、C2–C3烷氧基羰基、C2–C3烷基氨基烷基或C3–C4二烷基氨基烷基；
每个R12独立地为H、氰基、羟基、CHO、C1–C4烷基、C1–C4卤代烷基、C1–C4烷氧基、C2–C6烷基羰基、C2–C6卤代烷基羰基、-(C＝O)CH3或-(C＝O)CF3；
每个G1独立地为苯基、苯基甲基(即苄基)、吡啶基甲基、苯基羰基(即苯甲酰基)、苯氧基、苯乙炔基、苯基磺酰基、对甲氧基苄基或者5-元或6-元杂芳族环，每个任选地在环成员上被至多5个独立地选自R13的取代基取代；
每个G2独立地为苯基、苯基甲基(即苄基)、吡啶基甲基、苯基羰基(即苯甲酰基)、苯氧基、苯乙炔基、苯基磺酰基或者5-元或6-元杂芳族环，每个任选地在环成员上被至多5个独立地选自R14的取代基取代；
每个R13和R14独立地为卤素、氰基、羟基、氨基、硝基、-CHO、-C(＝O)OH、-C(＝O)NH2、-SO2NH2、C1–C6烷基、C1–C6卤代烷基、C2–C6烯基、C2–C6炔基、C2–C8烷基羰基、C2–C8卤代烷基羰基、C2–C8烷氧基羰基、C4–C10环烷氧基羰基、C5–C12环烷基烷氧基羰基、C2–C8烷基氨基羰基、C3–C10二烷基氨基羰基、C1–C6烷氧基、C1–C6卤代烷氧基、C2–C8烷基羰氧基、C1–C6烷硫基、C1–C6卤代烷硫基、C1–C6烷基亚磺酰基、C1–C6卤代烷基亚磺酰基、C1–C6烷基磺酰基、C1–C6卤代烷基磺酰基、C1–C6烷基氨基磺酰基、C2–C8二烷基氨基磺酰基、C3–C10三烷基甲硅烷基、C1–C6烷基氨基、C2–C8二烷基氨基、C2–C8烷基羰基氨基、C1–C6烷基磺酰基氨基、苯基、吡啶基或噻吩基；并且
在S(＝O)u(＝NR8)v的每个实例中，每个u和v独立地为0、1或2，前提条件是u和v之和为0、1或2。
更具体地，本发明涉及式1的化合物(包括所有的立体异构体)、其N-氧化物或盐。本发明还涉及除草剂组合物，所述除草剂组合物包含本发明化合物(即除草有效量的)和至少一种选自表面活性剂、固体稀释剂和液体稀释剂的组分，所述组合物任选地还包含至少一种选自其它除草剂和除草剂安全剂的附加活性成分。本发明还涉及用于防治不期望的植被生长的方法，所述方法包括使所述植被或其环境与除草有效量的本发明化合物(例如为本文所述组合物形式)接触。
本发明也包括除草剂混合物，如下所述，所述除草剂混合物包含(a)选自式1、其N–氧化物和盐的化合物，和(b)至少一种选自(b1)至(b16)的附加活性成分；以及(b1)至(b16)的化合物的盐。
具体实施方式
如本文所用，术语“包括”、“包含”、“内含”、“涵盖”、“具有”、“含有”、“包容”、“容纳”、“特征在于”或其任何其它变型旨在涵盖非排它性的包括，以任何明确指明的限定为条件。例如，包含一系列元素的组合物、混合物、工艺或方法不一定仅限于这些元素，而是可包括未明确列出的其它元素，或此类组合物、混合物、工艺或方法的其它固有元素。
连接短语“由…组成”不包括任何未指定的元素、步骤或成分。如果是在权利要求中，则此类词限制权利要求，以不包含除了通常与之伴随的杂质以外不是所述那些的其它物质。当短语“由…组成”出现在权利要求的主体的子句中，而非紧接前序时，其仅限制在该子句中提到的元素；其它元素不作为整体从权利要求中被排除。
连接短语“基本上由…组成”用于限定组合物、方法，所述组合物、方法除了字面公开的那些以外，还包括材料、步骤、特征、组分或元素，前提条件是，这些附加的材料、步骤、特征、组分或元素没有在很大程度上影响受权利要求书保护的本发明的基本特征和一种或多种新型特征。术语“基本上由…组成”居于“包含”和“由…组成”中间。
当申请人使用开放式术语(诸如“包含”)来限定发明或其部分时，应当容易地理解到(除非另有指明)该说明应被解释为也使用了术语“基本上由…组成”或“由…组成”描述这一发明。
此外，除非明确指明相反，“或”是指包含性的“或”而非排它性的“或”。例如，条件A或B满足下列中的任一项：A为真实的(或存在的)且B为虚假的(或不存在的)，A为虚假的(或不存在的)且B为真实的(或存在的)，以及A和B均为真实的(或存在的)。
此外，涉及元素或组分实例的数目(即发生率)在本发明元素或组分前的不定冠词“一个”和“一种”旨在为非限制性的。因此，应将“一个”或“一种”理解为包括一个或至少一个，并且元素或组分的词语单数形式也包括复数指代，除非有数字明显表示单数。
如本文所提及的，单独或以词语的组合使用的术语“幼苗”是指由种子的胚芽发育的植物幼苗。
如本文所指，术语“阔叶”可单独使用或以词语诸如“阔叶杂草”形式使用，是指双子叶或双子叶植物，该术语是用于描述一类被子植物的术语，其以具有两个子叶的胚芽为特征。
如本文所用，术语“烷基化试剂”是指其中含碳基团通过碳原子与离去基团诸如卤素或磺酸酯键合的化学化合物，所述离去基团可通过亲核物质与所述碳原子键合而被置换。除非另外指明，术语“烷基化”没有将含碳基团限制为烷基；烷基化试剂中的含碳基团包括R1指定的多种碳连接的取代基基团。
在上述表述中，单独使用或在复合词诸如“烷硫基”或“卤代烷基”中使用的术语“烷基”包括直链或支链的烷基，诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基或不同的丁基、戊基或己基异构体。“烯基”包括直链或支链的烯烃，诸如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、以及不同的丁烯基、戊烯基和己烯基异构体。“烯基”还包括聚烯，诸如1,2-丙二烯基和2,4-己二烯基。“炔基”包括直链或支链的炔烃，诸如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、以及不同的丁炔基、戊炔基和己炔基异构体。“炔基”还可包括由多个三键构成的部分，诸如2,5-己二炔基。在R2A和R3A与它们所键合的碳原子合在一起形成C3–C7环烷基环或C＝O的情况下，“C＝O”为羰基。
“烷氧基”包括例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、以及不同的丁氧基、戊氧基和己氧基异构体。“烷氧基烷基”代表烷氧基取代在烷基上。“烷氧基烷基”的示例包括CH3OCH2、CH3OCH2CH2、CH3CH2OCH2、CH3CH2CH2CH2OCH2和CH3CH2OCH2CH2。“烷氧基羰基”代表烷氧基取代在羰基上。“烷氧基羰基”的示例包括CH3OC(＝O)、CH3CH2OC(＝O)和CH3CH2CH2CH2OC(＝O)。“烷氧基烷氧基烷基”表示至少烷氧基取代在烷氧基烷基部分的烷氧基部分上。“烷氧基烷氧基烷基”的示例包括CH3OCH2OCH2、CH3CH2O(CH3)CHOCH2和(CH3O)2CHOCH2。“烷氧基烷氧基”代表烷氧基取代在烷氧基上。“烯氧基”包括直链或支链的烯氧基部分。“烯氧基”的示例包括H2C＝CHCH2O、(CH3)2C＝CHCH2O、(CH3)CH＝CHCH2O、(CH3)CH＝C(CH3)CH2O和CH2＝CHCH2CH2O。“炔氧基”包括直链或支链的炔氧基部分。“炔氧基”的示例包括HC≡CCH2O、CH3C≡CCH2O和CH3C≡CCH2CH2O。“烷硫基”包括支链或直链的烷硫基部分，诸如甲硫基、乙硫基和不同的丙硫基、丁硫基、戊硫基和己硫基异构体。“烷基亚磺酰基”包括烷基亚磺酰基的两个对映体。“烷基亚磺酰基”的示例包括CH3S(＝O)-、CH3CH2S(＝O)-、CH3CH2CH2S(＝O)-、(CH3)2CHS(＝O)-、以及不同的丁基亚磺酰基、戊基亚磺酰基和己基亚磺酰基异构体。“烷基磺酰基”的示例包括CH3S(＝O)2-、CH3CH2S(＝O)2-、CH3CH2CH2S(＝O)2-、(CH3)2CHS(＝O)2-、以及不同的丁基磺酰基、戊基磺酰基和己基磺酰基异构体。“烷硫基烷基”代表烷硫基取代在烷基上。“烷硫基烷基”的示例包括CH3SCH2、CH3SCH2CH2、CH3CH2SCH2、CH3CH2CH2CH2SCH2和CH3CH2SCH2CH2。“烷基亚磺酰基烷基”表示烷基亚磺酰基取代在烷基上。“烷基亚磺酰基烷基”的示例包括CH3S(＝O)CH2、CH3S(＝O)CH2CH2、CH3CH2S(＝O)CH2和CH3CH2S(＝O)CH2CH2。“烷基磺酰基烷基”代表烷基亚磺酰基取代在烷基上。“烷基亚磺酰基烷基”的示例包括CH3S(＝O)2CH2、CH3S(＝O)2CH2CH2、CH3CH2S(＝O)2CH2和CH3CH2S(＝O)2CH2CH2。“烷基氨基”、“二烷基氨基”等类似于上文示例定义。“烷基氨基烷基”的示例包括CH3NHCH2-、(CH3)2CHNHCH2-和CH3NHCH(CH3)-。“二烷基氨基烷基”的示例包括(CH3)2NCH2-、(CH3)2NC(CH3)H-和(CH3)(CH3)NCH2-。“二烷基氨基羰基”的示例包括(CH3)2NC(＝O)-。“二烷基氨基磺酰基”的示例包括(CH3)2NS(＝O)2-。术语“烷氧基羰基氨基”代表键合至羰基氨基基团的C(＝O)部分的直链或支链的烷氧基部分。“烷氧基羰基氨基”的示例包括CH3OC(＝O)NH-和CH3CH2OC(＝O)NH-。
“环烷基”包括例如环丙基、环丁基、环戊基和环己基。术语“烷基环烷基”代表烷基取代在环烷基部分上，并且包括例如1-乙基环丙基、异丙基环丁基、3-甲基环戊基和4-甲基环己基。术语“环烷基烷基”代表环烷基取代在烷基部分上。“环烷基烷基”的示例包括环丙基甲基、环戊基乙基、以及其它键合至直链或支链的烷基基团的环烷基部分。术语“环烷氧基”代表通过氧原子连接的环烷基，诸如环戊氧基和环己氧基。“环烷基烷氧基”代表通过氧原子连接的环烷基部分。“环烷基氨基”代表环烷基取代在氨基基团上。“环烷基烷氧基”的示例包括环丙基甲氧基、环戊基乙氧基、以及其它键合至直链或支链的烷氧基基团的环烷基部分。“环烯基”包括基团诸如环戊烯基和环己烯基以及具有多于一个双键的基团诸如1,3-环己二烯基和1,4-环己二烯基。
单独的或在复合词诸如“卤代烷基”中的或者当用于描述诸如“被卤素取代的烷基”中时的术语“卤素”包括氟、氯、溴或碘。此外，当用于复合词诸如“卤代烷基”中时，或当用于描述诸如“被卤素取代的烷基”中时，所述烷基可被卤原子(其可以是相同的或不同的)部分或完全取代。“卤代烷基”或“被卤素取代的烷基”的示例包括F3C、ClCH2、CF3CH2和CF3CCl2。术语“卤代环烷基”、“卤代烷氧基”、“卤代烷硫基”、“卤代烯基”、“卤代炔基”、“卤代烯氧基”、“卤代烷基羰基氨基”、“卤代烷基磺酰基氨基”、“卤代烷基-磺酰氧基”、“卤代烷氧基烷基”、“卤代烷基羰氧基”、“卤代烷基氨基烷基”等类似于术语“卤代烷基”定义。“卤代烷氧基”的示例包括CF3O-、CCl3CH2O-、HCF2CH2CH2O-和CF3CH2O-。“卤代烷硫基”的示例包括CCl3S-、CF3S-、CCl3CH2S-和ClCH2CH2CH2S-。“卤代烷基亚磺酰基”的示例包括CF3S(＝O)-、CCl3S(＝O)-、CF3CH2S(＝O)-和CF3CF2S(＝O)-。“卤代烷基磺酰基”的示例包括CF3S(＝O)2-、CCl3S(＝O)2-、CF3CH2S(＝O)2-和CF3CF2S(＝O)2-。“卤代烯基”的示例包括(Cl)2C＝CHCH2和CF3CH2CH＝CHCH2。“卤代烯氧基”的示例包括(Cl)2C＝CHCH2O-和CF3CH2CH＝CHCH2O-。“卤代炔基”的示例包括HC≡CCHCl-、CF3C≡C-、CCl3C≡C-和FCH2C≡CCH2-。“卤代烷氧基烷基”的示例包括CF3OCH2、ClCH2CH2OCH2CH2、Cl3CCH2OCH2以及支链烷基衍生物。“卤代烷氧基羰基”的示例包括CF3OC(＝O)-、ClCH2CH2OCH2CH2-、Cl3CCH2OCH2OC(＝O)-以及支链烷基衍生物。
“烷基羰基”代表与C(＝O)部分键合的直链或支链的烷基部分。“烷基羰基”的示例包括CH3C(＝O)-、CH3CH2CH2C(＝O)-和(CH3)2CHC(＝O)-。“烷氧基羰基”的示例包括CH3OC(＝O)-、CH3CH2OC(＝O)-、CH3CH2CH2OC(＝O)-、(CH3)2CHOC(＝O)-和不同的丁氧基-或戊氧基羰基异构体。“环烷基烷氧基羰基”代表与烷氧基羰基部分的氧原子键合的环烷基烷基部分。“环烷基烷氧基羰基”的示例包括环丙基-CH2OC(＝O)-、环丙基-CH(CH3)OC(＝O)-和环戊基-CH2OC(＝O)-。
取代基基团中的碳原子总数由“Ci–Cj”前缀表示，其中i和j为1至12的数。例如，C1–C4烷基磺酰基命名为甲基磺酰基至丁基磺酰基；C2烷氧基烷基命名为CH3OCH2-；C3烷氧基烷基命名为例如CH3CH(OCH3)-、CH3OCH2CH2-或CH3CH2OCH2-；并且C4烷氧基烷基命名为被包含总共四个碳原子的烷氧基基团取代的烷基基团的各种异构体，示例包括CH3CH2CH2OCH2-和CH3CH2OCH2CH2-。
当化合物被取代基取代，所述取代基具有指出所述取代基数可超过1个的下标时，所述取代基(当它们超过1时)独立地选自所定义的取代基(例如[(R7)n]，n为1、2、3、4或5)。此外，当下标表示范围时，例如(R)i–j，则取代基的数目可选自包括端值在内的介于i和j之间的整数。当基团包含可为氢的取代基例如R1或R2时，当该取代基被认为是氢时，认识到这等同于所述基团是未取代的。当可变基团示出任选地连接到一个位置时，例如[R(7)n]，其中n可为0，则即使未在可变基团定义中进行叙述，氢也可在所述位置处。当基团上的一个或多个位置被称为“没有取代的”或“未取代的”时，连接氢原子以占据任何自由价。
与原子环相关的表达“完全饱和的”是指环原子之间的键均为单键。与环相关的表达“完全不饱和的”是指根据价键理论，环中原子之间的键为单键或双键，此外，所述环中原子之间的键包括尽可能多的双键，但没有累积双键(即没有C＝C＝C、N＝C＝C等)。与环相关的术语“部分不饱和的”代表包含至少一个通过双键键合至相邻环成员的环成员的环，并且在理论上有可能通过相邻环成员容纳一些非累积双键(即为其完全不饱和的对应体形式)，其数目大于存在的双键(即为其部分不饱和形式)数目。当完全不饱和环符合休克尔法则时，则它也可被描述为芳族的。
除非另外指明，作为式1的组分(例如取代基Q1)的“环”或“环系”是碳环的或杂环的。术语“环系”代表两个或更多个稠环。术语“二环环系”和“稠合二环环系”代表由两个稠环组成的环系，除非另外指明，其中各环可为饱和的、部分不饱和的或完全不饱和的。术语“稠合杂二环环系”代表其中至少一个环原子不是碳的稠合二环环系。通过使具有一个或多个原子的链段与环的不相邻环成员键合，可形成“桥联二环环系”。术语“环成员”是指形成环或环系的主链的原子或其它部分(例如C(＝O)、C(＝S)、S(O)或S(O)2)。
术语“碳环环”、“碳环”或“碳环环系”代表其中形成环主链的原子仅选自碳的环或环系。除非另外指明，碳环可为饱和的、部分不饱和的、或完全不饱和的环。当完全不饱和碳环满足休克尔法则时，那么所述环也被称为“芳环”。“饱和碳环”是指具有的主链由彼此通过单键连接的碳原子组成的环；除非另外指明，其余的碳价被氢原子占据。
术语“杂环环”、“杂环”或“杂环环系”代表其中形成环主链的至少一个原子不是碳(例如为氮、氧或硫)的环或环系。通常，杂环环包含不超过4个氮、不超过2个氧和不超过2个硫。除非另外指明，杂环环可以是饱和的、部分不饱和的、或完全不饱和的环。当完全不饱和的杂环环满足休克尔法则时，则所述环还被称为“杂芳族环”或“芳族杂环环”。除非另外指明，杂环环和环系可经由任何可得的碳或氮通过替换所述碳或氮上的氢来连接。
“芳族的”是指各环原子基本上在相同平面中，并且具有垂直于所述环平面的p-轨道，并且(4n+2)个π电子(其中n为正整数)与所述环关联，以符合休克尔法则。术语“芳族环或环系”代表碳环或杂环环或环系，其中所述环或环系中的至少一个环是芳族的。术语“芳族环或环系”还被称为“芳基”。包含5至12个环成员的术语“芳基”可单独使用或用于复合词诸如“芳基羰基”中。“芳基羰基”代表与C(＝O)部分键合的芳基基团。术语“芳基烯基烷基”和“芳基羰基烷基”以类似的方式限定。“芳基”术语“芳族环系”代表碳环或杂环环系，其中所述环系中的至少一个环是芳族的。术语“芳族碳环环系”代表碳环环系，其中所述环系中的至少一个环是芳族的。术语“芳族杂环环系”代表杂环环系，其中所述环系中的至少一个环是芳族的。术语“非芳族环系”代表碳环或杂环环系，其可为完全饱和的、以及部分或完全不饱和的，前提条件是，环系中没有一个环是芳族的。术语“非芳族碳环环系”，其中环系中的环不是芳族的。术语“非芳族杂环环系”代表其中环系中的环不是芳族环的杂环环系。
与杂环环有关的术语“任选地取代的”是指基团，其为未取代的或具有至少一个不破坏由未取代的类似物所拥有的生物活性的非氢取代基。如本文所用，除非另外指明，将应用以下定义。术语“任选地取代的”与短语“取代或未取代的”或与术语“(未)取代的”可互换使用。除非另外指明，任选地被取代的基团可在所述基团的每个可取代的位置具有取代基，并且每个取代均彼此独立。
除非另外指明，当Q1或Q2为5-元或6-元含氮杂环环时，它可经由任何可得的碳或氮环原子与式1的其余部分连接。如上所述，Q1和Q2可为(除了别的以外)任选被一个或多个取代基取代的苯基，所述取代基选自如发明内容中所定义的取代基。任选地被零至五个取代基取代的苯基的示例为如示例1中U-1所示的环，其中例如Rv为如发明内容中对Q1所定义的R7，或Rv为如发明内容中对Q2所定义的R10，并且r为整数(0至5)。
如上所述，Q1和Q2可为(除了别的以外)任选地被一个或多个取代基取代的5-元或6-元完全不饱和杂环环，所述取代基选自如发明内容中定义的取代基。任选地被一个或多个取代基取代的5-元或6-元不饱和芳族杂环环的示例包括示例1中所示的环U-2至U-61，其中Rv为如发明内容中对Q1和Q2所定义的任何取代基，并且r为0至4的整数，其受限于每个U基团上可得位置的数目。由于U-29、U-30、U-36、U-37、U-38、U-39、U-40、U-41、U-42和U-43仅具有一个可得的位置，因此对于这些U基团，r限于整数0或1，并且r为0是指U基团是未取代的，并且在由(Rv)r所示的位置处存在一个氢。
示例1
如上所述，Q1和Q2可为(除了别的以外)任选地被一个或多个取代基取代的8-元、9-元或10-元杂芳族双环环系，所述取代基选自如发明内容中对Q1和Q2所定义的取代基。任选地被一个或多个取代基取代的8-元、9-元或10-元杂芳族双环环系的示例包括示例2中所示的环U-62至U-100，其中Rv为如发明内容中对Q1或Q2所定义的任何取代基，并且r通常为0至4的整数。
示例2
虽然在结构U-1至U-100中示出Rv基团，但是应注意到，因为它们是任选的取代基，因此它们不是必须存在的。应注意到，当Rv为H时，当连接到原子时，这如同所述原子为未取代的一样。需要取代以填充其化合价的氮原子被H或Rv取代。应注意到，当(Rv)r与U基团间的连接点示出为浮置时，(Rv)r可连接到U基团的任何可得的碳原子或氮原子。应注意到，当U基团上的连接点示出为浮置时，则所述U基团可通过替换氢原子，经由U基团中的任何可得的碳或氮连接到式1的其余部分。为获得最大的除草剂活性，所述U基团优选通过U基团的完全不饱和环上的可用碳或氮连接至式1的其余部分。应注意到，某些U基团仅能被少于5个Rv基团取代(例如U-2至U-5，U-7至U-48，以及U-52至U-61)。
如上所述，R6和Q2可与它们所键合的氮原子合在一起形成8-元至10-元二环环系。一些示例示于示例3中。
示例3
在本公开和权利要求中，根据化学文摘命名体系，术语“哌啶酮”和相关术语诸如“哌啶酮环”是指2-氧代基-哌啶衍生物，包括其中2-氧代基部分的氧原子被S或NR12替代为Y1的衍生物，除非氧受特定环境所限。
本领域中已知有多种合成方法能够制备芳族的和非芳族的杂环环和环系；大量的综述参见八卷集的Comprehensive Heterocyclic Chemistry，A.R.Katritzky和C.W.Rees主编，Pergamon Press，Oxford，1984和十二卷集的Comprehensive Heterocyclic Chemistry II，A.R.Katritzky，C.W.Rees和E.F.V.Scriven主编，Pergamon Press，Oxford，1996。
本发明的化合物可作为一种或多种立体异构体存在。多种立体异构体包括对映体、非对映体、阻转异构体和几何异构体。立体异构体为构成相同但它们原子空间排列不同的异构体，并且包括对映体、非对映体、顺-反异构体(还称为几何异构体)和阻转异构体。阻转异构体起因于围绕单键的旋转受限制，其中旋转阻隔足够高以允许同分异构物质的分离。本领域的技术人员将会知道，当一种立体异构体相对于其它立体异构体富集时，或当其与其它立体异构体分离时，其可能更有活性和/或可能表现出有益的效果。另外，本领域的技术人员知道如何分离、富集和/或选择性地制备所述立体异构体。本发明的化合物可作为立体异构体的混合物、单独的立体异构体或作为光学活性的形式存在。具体地讲，当R4和R5各自为H时，哌啶酮环上的C(＝Y2)N(Q2)(R6)和Q1取代基通常大部分为热力学优选的反式构型。
例如，如下所示，与环状酰胺环的3-位处的碳键合的C(O)N(Q2)(R6)部分(即式1中，其中Y1和Y2均为O；并且J为–CR2R3–，并且R2和R3均为H)和与哌啶酮环的4-位处的碳键合的Q1一般发现为反式构型。这两个碳原子均具有手性中心。最常见的对映体对如式1'和式1”所示。虽然本发明涉及所有立体异构体，但是就生物可操作性而言，优选的对映体如式1'所示。立体异构所有方面的综合论述参见Ernest L.Eliel和Samuel H.Wilen的Stereochemistry of Organic Compounds，John Wiley&Sons，1994。
技术人员还将认识到，哌啶酮环的5-位或6-位处的碳原子也包含如式1″'中所示的由(*)示出的立构中心。本发明涉及所有立体异构体，从而当R2和R3、或R2A和R3A不是相同取代基时，则可能为非对映体的混合物。
本文绘制的分子描述依照用于描述立体化学的标准规则。为指明立体构型，从绘图平面上伸出并且朝向观察者的键由实楔形表示，其中楔形的粗端连接到从朝向观察者的绘图平面上伸出的原子上。从绘图平面下方伸出并且背离观察者的键由虚楔形表示，其中楔形的窄端连接到进一步背离观察者的原子。等宽线表示相对于用实楔形或虚楔形示出的键方向相反或不确定的键；等宽线还描述其中不旨在确定具体立体构型的分子或分子部分内的键。
本发明还包括外消旋混合物，例如等量的式1'和1″(和任选的1″')的对映体。此外，本发明包括与外消旋混合物相比富含式1的对映体的化合物。还包括基本上纯的式1的化合物的对映体，例如式1'和式1″。
当对映体富集时，一种对映体的含量大于另一种对映体的含量，并且富集度可通过对映体比率(ER)来定义，所述对映体比率表示为由手性高效液相色谱测定的两种对映体的相对面积％。
优选地，本发明的组合物具有至少50％ER；更优选地至少75％ER；还更优选地至少90％ER；并且最优选地至少94％ER的更大活性异构体。尤其值得注意的是更大活性异构体的光学纯实施方案。
式1的化合物可包含附加手性中心。例如，取代基和其它分子组分诸如R2、R3和R6可本身包含手性中心。本发明包括在这些附加手性中心处的外消旋的混合物以及富集并且基本上纯的立体构型。
由于式1中围绕酰胺键C(O)N(Q2)(R6)旋转受限，因此本发明的化合物可作为一种或更多种构象异构体形式存在。本发明包括构象异构体的混合物。此外，本发明包括相对于其它构象异构体富集了一种构象异构体的化合物。式1的化合物通常以一种以上的形式存在，因此式1包括它们代表的所有化合物晶态和非晶态形式。非结晶态形式包括为固体的实施方案诸如蜡和树胶，以及为液体的实施方案从诸如溶液和熔融物。晶态形式包括代表基本上单一晶型体的实施方案，和代表多晶型体(即不同晶型)的混合物的实施方案。术语“多晶型体”是指可以不同晶型结晶的化合物的具体晶型，这些晶型在晶格中具有不同的分子排列和/或分子构象。由于晶格中存在或不存在可为微弱或强力结合的共结晶水或其它分子，因此虽然多晶型体可具有相同的化学组成，但是它们也可具有不同的组成。多晶型体可具有不同的化学、物理和生物特性，诸如结晶形状、密度、硬度、颜色、化学稳定性、熔点、吸湿性、可悬浮性、溶解速率和生物利用度。本领域的技术人员将会知道，相对于相同的式1的化合物的另一种多晶型体或多晶型体混合物，式1的化合物的多晶型体可显示出有益得效果(例如制备可用制剂的适宜性，改善的生物性能)。式1的化合物的具体多晶型体的制备和分离可通过本领域技术人员已知的方法实现，包括例如采用所选溶剂和温度进行结晶。关于多态性的广泛论述参见R.Hilfiker编辑的Polymorphism in the Pharmaceutical Industry，Wiley-VCH，Weinheim，2006。
本领域的技术人员将会理解，不是所有的含氮杂环都可以形成N-氧化物，因为氮需要有可氧化为氧化物的可用孤对电子；本领域的技术人员将识别出可形成N-氧化物的那些含氮杂环。本领域的技术人员还将会知道，叔胺可形成N-氧化物。用于制备杂环和叔胺的N-氧化物的合成方法是本领域的技术人员熟知的，包括用过氧酸(诸如过乙酸和间氯过氧苯甲酸(MCPBA))、过氧化氢、烷基氢过氧化物(诸如叔丁基氢过氧化物)、过硼酸钠和双环氧乙烷(诸如二甲基双环氧乙烷)氧化杂环化合物和叔胺。用于制备N-氧化物的这些方法已广泛描述和综述于文献中，参见例如：T.L.Gilchrist于Comprehensive Organic Synthesis，第7卷，第748–750页，S.V.Ley编辑，Pergamon Press；M.Tisler和B.Stanovnik于Comprehensive Heterocyclic Chemistry，第3卷，第18–20页，A.J.Boulton和A.McKillop编辑，Pergamon Press；M.R.Grimmett和B.R.T.Keene于Advances in Heterocyclic Chemistry，第43卷，第149–161页，A.R.Katritzky编辑，Academic Press；M.Tisler和B.Stanovnik于Advances in Heterocyclic Chemistry，第9卷，第285–291页，A.R.Katritzky和A.J.Boulton编辑，Academic Press；和G.W.H.Cheeseman和E.S.G.Werstiuk于Advances in Heterocyclic Chemistry，第22卷，第390–392页，A.R.Katritzky和A.J.Boulton编辑，Academic Press。
本领域的技术人员认识到，由于在环境和生理条件下化合物的盐与它们相应的非盐形式处于平衡，因此盐与非盐形式共享生物用途。因此，可使用多种式1的化合物的盐来防治不期望的植被(即是农业上适合的)。式1的化合物的盐包括与无机酸或有机酸形成的酸加成盐，所述酸如氢溴酸、盐酸、硝酸、磷酸、硫酸、乙酸、丁酸、富马酸、乳酸、马来酸、丙二酸、草酸、丙酸、水杨酸、酒石酸、4-甲苯磺酸或戊酸。当式1的化合物包含酸性部分诸如羧酸或苯酚时，盐还包括与有机碱或无机碱诸如吡啶、三乙基胺或氨、或酰胺、或者钠、钾、锂、钙、镁或钡的氢化物、氢氧化物或碳酸盐形成的那些。因此，本发明包括选自式1、其N-氧化物和农业适用盐的化合物。
如发明内容中所述的本发明的实施方案包括(其中如以下实施方案中所用的式1包括其N-氧化物和其盐)：
实施方案1：式1的化合物，其中Q1为任选地被至多5个独立地选自R7的取代基取代的苯环。
实施方案2：根据实施方案1所述的化合物，其中Q1为被1至3个独立地选自R7的取代基取代的苯环。
实施方案3：根据实施方案2所述的化合物，其中Q1为被1至2个独立地选自R7的取代基取代的苯环。
实施方案4：式1的化合物或根据实施方案1至3中任一项所述的化合物，其中Q1为在间(3-)位或对(4-)位具有选自R7的取代基(和任选的其它取代基)的苯环。
实施方案5：根据实施方案4所述的化合物，其中Q1为在间位具有选自R7的取代基(和任选的其它取代基)的苯环。
实施方案6：根据实施方案4所述的化合物，其中Q1为在对位具有选自R7的取代基(和任选的其它取代基)的苯环。
实施方案7：式1的化合物或根据实施方案1至6中任一项所述的化合物，其中当Q1为被至少两个选自R7的取代基取代的苯环时，则一个取代基在间位，并且至少一个其它取代基在(苯环的)相邻对位。
实施方案8：式1的化合物或根据实施方案1至7中任一项所述的化合物，其中Q1为在间位或对位被1个选自R7的取代基取代或被2个独立地选自R7的取代基取代的苯环，其中一个取代基在间位，并且另一个取代基在相邻对位。
实施方案9：根据实施方案8所述的化合物，其中Q1为在间位被1个选自R7的取代基取代或被2个独立地选自R7的取代基取代的苯环，其中一个取代基在间位，并且另一个取代基在相邻对位。
实施方案10：根据实施方案8所述的化合物，其中Q1为在对位被1个选自R7的取代基取代或被2个独立地选自R7的取代基取代的苯环，其中一个取代基在间位，并且另一个取代基在相邻对位。
实施方案11：式1的化合物或根据实施方案1至10中任一项所述的化合物，其中Q2为被至多5个独立地选自R10的取代基取代的苯环。
实施方案12：根据实施方案11所述的化合物，其中Q2为被1至3个独立地选自R10的取代基取代的苯环。
实施方案13：根据实施方案12所述的化合物，其中Q2为被1至2个独立地选自R10的取代基取代的苯环。
实施方案14：式1的化合物或根据实施方案1至13中任一项所述的化合物，其中Q2为在邻(例如2-)位具有至少一个选自R10的取代基(和任选的其它取代基)的苯环。
实施方案15：式1的化合物或根据实施方案1至14中任一项所述的化合物，其中当Q2为被至少两个选自R10的取代基取代的苯环时，则至少一个取代基在邻位，并且至少一个取代基在(苯环的)相邻间位。
实施方案16：式1的化合物或根据实施方案1至15中任一项所述的化合物，其中Q2为在邻位被1个选自R10的取代基取代或被2个独立地选自R10的取代基取代的苯环，其中一个取代基在邻位，并且另一个取代基在相邻间位。
实施方案17：式1的化合物或根据实施方案1至16中任一项所述的化合物，其中每个R7和R10独立地为卤素、氰基、硝基、C1–C4烷基、C1–C4卤代烷基、C2–C4烯基、C2–C4卤代烯基、C2–C4炔基、C2–C4卤代炔基、C1–C4硝基烷基、C2–C4硝基烯基、C2–C4烷氧基烷基、C2–C4卤代烷氧基烷基、C3–C4环烷基、C3–C4卤代环烷基、C1–C4烷氧基、C1–C4卤代烷氧基、C2–C4烯氧基、C2–C4卤代烯氧基、C3–C4炔氧基、C3–C4卤代炔氧基、C3–C4环烷氧基、C1–C4烷硫基、C1–C4卤代烷硫基、C1–C4烷基亚磺酰基、C1–C4卤代烷基亚磺酰基、C1–C4烷基磺酰基、C1–C4卤代烷基磺酰基、C2–C4烷基羰基、C2–C4烷基羰氧基、C1–C4烷基磺酰氧基、C1–C4卤代烷基磺酰氧基、C1–C4烷基氨基、C2–C4二烷基氨基、甲酰基氨基、C2–C4烷基羰基氨基、-SF5、-SCN、C3–C4三烷基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基甲基或三甲基甲硅烷基甲氧基。
实施方案18：根据实施方案17所述的化合物，其中每个R7独立地为卤素、氰基、C1–C2烷基、C1–C3卤代烷基或C1–C3烷基磺酰基。
实施方案19：根据实施方案18所述的化合物，其中每个R7独立地为卤素或C1–C2卤代烷基。
实施方案20：根据实施方案19所述的化合物，其中每个R7独立地为卤素或C1卤代烷基。
实施方案21：根据实施方案20所述的化合物，其中每个R7独立地为卤素或C1氟烷基。
实施方案22：根据实施方案21所述的化合物，其中每个R7独立地为卤素或CF3。
实施方案23：根据实施方案22所述的化合物，其中每个R7独立地为F、Cl、Br或CF3。
实施方案24：根据实施方案23所述的化合物，其中每个R7独立地为F或CF3。
实施方案25：根据实施方案23或24所述的化合物，其中存在最多仅一个CF3取代基，并且其位于所述Q1苯环的间位或对位。
实施方案26：根据实施方案25所述的化合物，其中存在最多仅一个CF3取代基，并且位于所述Q1苯环的间位。
实施方案27：根据实施方案25所述的化合物，其中存在最多仅一个CF3取代基，并且位于所述Q1苯环的对位。
实施方案28：根据实施方案17至27中任一项所述的化合物，其中每个R10独立地为卤素、氰基、硝基、C1–C2烷基、C1–C3卤代烷基或C1–C3烷基磺酰基。
实施方案29：根据实施方案28所述的化合物，其中每个R10独立地为卤素或C1–C2卤代烷基。
实施方案30：根据实施方案29所述的化合物，其中每个R10独立地为卤素或C1卤代烷基。
实施方案31：根据实施方案30所述的化合物，其中每个R10独立地为卤素或C1氟烷基。
实施方案32：根据实施方案31所述的化合物，其中每个R10独立地为卤素或CF3。
实施方案33：根据实施方案32所述的化合物，其中每个R10独立地为F、Cl、Br或CF3。
实施方案34：根据实施方案33所述的化合物，其中每个R10独立地为F或CF3。
实施方案35：根据实施方案34所述的化合物，其中每个R10为F。
实施方案36：式1的化合物或根据实施方案1至35中任一项所述的化合物，其中独立地，每个R9和R11独立地为H或C1–C2烷基。
实施方案37：根据实施方案36所述的化合物，其中独立地，每个R9和R11为CH3。
实施方案38：式1的化合物或根据实施方案1至37中任一项所述的化合物，其中Y1为O。
实施方案39：式1的化合物或根据实施方案1至38中任一项所述的化合物，其中Y2为O。
实施方案39a：式1的化合物或根据实施方案1至38中任一项所述的化合物，其中R1为H或C1–C6烷基。
实施方案40：根据实施方案39a所述的化合物，其中R1为H或CH3。
实施方案41：根据实施方案40所述的化合物，其中R1为H。
实施方案41a：根据实施方案40所述的化合物，其中R1为CH3。
实施方案42：式1的化合物或根据实施方案1至41a中任一项所述的化合物，其中R2为H或CH3。
实施方案43：根据实施方案42所述的化合物，其中R2为H。
实施方案44：式1的化合物或根据实施方案1至43中任一项所述的化合物，其中R3为H或CH3。
实施方案45：根据实施方案44所述的化合物，其中R3为H。
实施方案46：式1的化合物或根据实施方案1至45中任一项所述的化合物，其中R2A为H或CH3。
实施方案47：根据实施方案46所述的化合物，其中R2A为H。
实施方案48：式1的化合物或根据实施方案1至47中任一项所述的化合物，其中R3A为H或CH3。
实施方案49：根据实施方案48所述的化合物，其中R3A为H。
实施方案50：式1的化合物或根据实施方案1至49中任一项所述的化合物，其中R4为H或CH3。
实施方案51：根据实施方案50所述的化合物，其中R4为H。
实施方案52：式1的化合物或实施方案1至51中任一项所述的化合物，其中R5为H或CH3。
实施方案53：根据实施方案52所述的化合物，其中R5为H。
实施方案54：式1的化合物或根据实施方案1至53中任一项的化合物，其中R6为H或CH3。
本发明的实施方案，包括上文实施方案1-54以及本文所述的任何其它实施方案，可以任何方式组合，并且实施方案中的变量描述不仅涉及式1的化合物，而且还涉及可用于制备式1的化合物的起始化合物和中间体化合物。此外，本发明的实施方案，包括上文实施方案1-54和本文所述的任何其它实施方案，以及它们的任何组合，均涉及本发明的组合物和方法。
实施方案1-54的组合由以下示出：
实施方案A：式1的化合物，其中
每个R7和R10独立地为卤素、氰基、硝基、C1–C4烷基、C1–C4卤代烷基、C2–C4烯基、C2–C4卤代烯基、C2–C4炔基、C2–C4卤代炔基、C1–C4硝基烷基、C2–C4硝基烯基、C2–C4烷氧基烷基、C2–C4卤代烷氧基烷基、C3–C4环烷基、C3–C4卤代环烷基、C1–C4烷氧基、C1–C4卤代烷氧基、C2–C4烯氧基、C2–C4卤代烯氧基、C3–C4炔氧基、C3–C4卤代炔氧基、C3–C4环烷氧基、C1–C4烷硫基、C1–C4卤代烷硫基、C1–C4烷基亚磺酰基、C1–C4卤代烷基亚磺酰基、C1–C4烷基磺酰基、C1–C4卤代烷基磺酰基、C2–C4烷基羰基、C2–C4烷基羰氧基、C1–C4烷基磺酰氧基、C1–C4卤代烷基磺酰氧基、C1–C4烷基氨基、C2–C4二烷基氨基、甲酰基氨基、C2–C4烷基羰基氨基、-SF5、-SCN、C3–C4三烷基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基甲基或三甲基甲硅烷基甲氧基；并且
每个R9和R11独立地为H或C1–C2烷基。
实施方案B：根据实施方案A所述的化合物，其中
Y1和Y2各自为O；
R1为H或C1–C6烷基；并且
R2、R3、R2A、R3A、R4、R5和R6各自为H。
实施方案C：根据实施方案B所述的化合物，其中
R1为H或Me。
实施方案D：根据实施方案C所述的化合物，其中
Q1为被1至3个独立地选自R7的取代基取代的苯环；并且
Q2为被1至3个独立地选自R10的取代基取代的苯环。
实施方案E：根据实施方案D所述的化合物，其中
每个R7独立地为卤素、氰基、C1–C2烷基、C1–C3卤代烷基或C1–C3烷基磺酰基；并且
每个R10独立地为卤素、氰基、硝基、C1–C2烷基、C1–C3卤代烷基或C1–C3烷基磺酰基。
实施方案F：根据实施方案E所述的化合物，其中
Q1为在间位或对位被1个选自R7的取代基取代或被2个独立地选自R7的取代基取代的苯环，其中一个取代基在间位，并且另一个取代基在对位；并且
Q2为在邻位被1个选自R10的取代基取代或被2个独立地选自R10的取代基取代的苯环，其中一个取代基在邻位，并且另一个取代基在相邻的间位。
实施方案G：根据实施方案F所述的化合物，其中
每个R7独立地为F或CF3；并且
每个R10为F。
具体的实施方案包括选自以下的式1的化合物：
N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物9)；
2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基)-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物10)；
N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物11)；
(3S,4S)-N-(2,3-二氟苯基)-4-(4-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-3-哌啶甲酰胺(化合物52)；
4-[3-(二氟甲基)苯基]-N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-3-哌啶甲酰胺(化合物49)；
(3R,4S)-4-(3-氯苯基)-N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-3-哌啶甲酰胺(化合物42)；
4-(3-氯苯基)-N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-3-哌啶甲酰胺(化合物36)；
2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-N-(2,3,4-三氟苯基)-3-哌啶甲酰胺(化合物30)；
(3R,4S)-N-(3-氯-2-氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物25)；
(3R,4S)-N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物22)；和
(3R,4S)-N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物21)。
本发明还涉及用于防治不期望的植被的方法，所述方法包括向植被所在地施用除草有效量的本发明化合物(例如为本文所述组合物形式)。值得注意的与使用方法相关的实施方案是涉及上述实施方案化合物的那些。本发明的化合物尤其可用于选择性防治作物中的杂草，所述作物诸如小麦、大麦、玉米、大豆、向日葵、棉、油菜和稻，以及特色作物诸如甘蔗、柑橘、水果和坚果作物。
还值得注意的实施方案是包含上述实施方案的化合物的本发明除草剂组合物。
本发明还包括除草剂混合物，所述除草剂混合物包含(a)选自式1、其N-氧化物和其盐的化合物，和(b)至少一种选自以下的附加活性成分：(b1)光系统II抑制剂，(b2)乙酰羟酸合酶(AHAS)抑制剂，(b3)乙酰-CoA羧化酶(ACCase)抑制剂，(b4)生长素模拟物，(b5)5-烯醇-丙酮酰莽草酸-3-磷酸酯(EPSP)合酶抑制剂，(b6)光系统I电子转向剂，(b7)原卟啉原氧化酶(PP0)抑制剂，(b8)谷氨酰胺合酶(GS)抑制剂，(b9)极长链脂肪酸(VLCFA)延伸酶抑制剂，(b10)生长素传输抑制剂，(b11)八氢番茄红素脱氢酶(PDS)抑制剂，(b12)4-羟基苯基-丙酮酸双加氧酶(HPPD)抑制剂，(b13)尿黑酸茄尼转移酶(HST)抑制剂，(b14)纤维素生物合成抑制剂，(b15)其它除草剂，包括有丝分裂干扰物、有机砷化物、磺草灵、溴丁酰草胺、环庚草醚、苄草隆、棉隆、野燕枯、杀草隆、乙氧苯草胺、抑草丁、调节膦、调节膦-铵、威百亩、甲基杀草隆、油酸、噁嗪草酮、壬酸和稗草畏，和(bl6)除草剂安全剂；以及(bl)至(bl6)化合物的盐。
“光系统II抑制剂”(b1)为化学化合物，其在QB-结合位置niche处结合至D-1蛋白质，从而在叶绿体类囊体膜中阻断电子从QA传输至QB。通过光系统II被阻断的电子通过一系列反应转移，以形成毒性化合物，所述毒性化合物破坏细胞膜并造成叶绿体溶胀、膜渗漏，并最终造成细胞破裂。QB-结合位置具有三种不同的结合位点：结合位点A结合三嗪诸如阿特拉津、三嗪酮诸如环嗪酮、以及尿嘧啶诸如除草定，接合位点B结合苯基脲诸如敌草隆，并且结合位点C结合苯并噻二唑诸如灭草松、腈诸如溴苯腈以及苯基-哒嗪诸如达草特。光系统II抑制剂的示例包括莠灭净、氨唑草酮、阿特拉津、灭草松、除草定、溴酚肟、溴苯腈、氯溴隆、杀草敏、绿麦隆、枯草隆、苄草隆、氰草津、杀草隆、甜菜安、敌草净、噁唑隆、排草净、敌草隆、磺噻隆、非草隆、伏草隆、环嗪酮、碘苯腈、异丙隆、异噁隆、环草定、利谷隆、苯嗪草酮、甲基苯噻隆、溴谷隆、甲氧隆、嗪草酮、绿谷隆、草不隆、甲氯酰草胺、苯敌草、扑灭通、扑草净、敌稗、扑灭津、氯苯哒醇、达草特、环草隆、西玛津、西草净、特丁噻草隆、特草定、甲氧去草净、特丁津、特丁净和草达津。值得注意的是本发明化合物与阿特拉津、溴苯腈或嗪草酮混合。
“AHAS抑制剂”(b2)是抑制乙酰羟酸合酶(AHAS)(还称为乙酰乳酸合酶(ALS))的化学化合物，从而通过抑制蛋白质合成和细胞生长所需的支链脂族氨基酸诸如缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的制备来杀死植物。AHAS抑制剂的示例包括酰嘧磺隆、四唑嘧磺隆、苄嘧磺隆甲酯、双草醚钠、氯酯磺草胺、氯嘧磺隆乙酯、氯磺隆、醚磺隆、环丙嘧磺隆、双氯磺草安、胺苯磺隆甲酯、乙氧嘧磺隆、啶嘧磺隆、双氟磺草胺、氟酮磺隆钠、唑嘧磺草胺、氟啶嘧磺隆甲酯、氟啶嘧磺隆钠、甲酰胺磺隆、氯吡嘧磺隆、咪草酸、甲氧咪草烟、甲咪唑烟酸、灭草烟、灭草喹、咪草烟、唑吡嘧磺隆、碘磺隆甲酯(包括钠盐)、iofensulfuron(2-碘-N-[[(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]羰基]-苯磺酰胺)、甲磺胺磺隆、嗪吡嘧磺隆(3-氯-4-(5,6-二氢-5-甲基-1,4,2-二嗪-3-基)-N-[[(4,6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基]羰基]-1-甲基-1H-吡唑-5-磺酰胺)、磺草唑胺、甲磺隆、烟嘧磺隆、环氧嘧磺隆、五氟磺草胺、氟嘧磺隆、丙苯磺隆钠、丙嗪嘧磺隆(2-氯-N-[[(4,6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基]羰基]-6-丙基咪唑[1,2-b]哒嗪-3-磺酰胺)、氟磺隆、吡嘧磺隆、嘧啶肟草醚、环酯草醚、嘧草醚、嘧草硫醚钠、砜嘧磺隆、甲嘧磺隆、磺酰磺隆、噻酮磺隆、噻磺隆、氟酮磺草胺(N-[2-[(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)羰基]-6-氟苯基]-1,1-二氟-N-甲基甲磺酰胺、醚苯磺隆、苯磺隆甲酯、三氟啶磺隆(包括钠盐)、氟胺磺隆和三氟甲磺隆。值得注意的是本发明化合物与烟嘧磺隆、氟啶嘧磺隆或氯嘧磺隆混合。
“ACCase抑制剂”(b3)为抑制乙酰-CoA羧化酶的化学化合物，所述酶负责催化植物中脂质和脂肪酸合成的早期步骤。脂质是细胞膜的主要组分，没有脂质，则不能制造新细胞。乙酰CoA羧化酶的抑制和后续脂质制造的缺乏，导致细胞膜完整性丧失，尤其是在活跃生长区诸如分生组织中。最终苗和根茎生长停止，并且苗分生组织和根茎芽开始枯死。ACCase抑制剂的示例包括禾草灭、丁苯草酮、烯草酮、炔草酯、噻草酮、氰氟草酯、禾草灵、噁唑禾草灵、吡氟禾草灵、氟吡禾灵、唑啉草酯、环苯草酮、喔草酯、喹禾灵、烯禾啶、得杀草和肟草酮，包括拆分形式诸如精噁唑禾草灵、精吡氟禾草灵、精氟吡禾灵、和精喹禾灵，以及酯形式诸如炔草酯、氰氟草酯-丁酯、禾草灵-甲基以及精噁唑禾草灵-乙酯。值得注意的是本发明化合物与唑啉草酯或喹禾灵混合。
生长素是植物激素，其调节许多植物组织的生长。“生长素模拟物”(b4)是模拟植物生长激素生长素的化学化合物，因此导致不受控制和无序的生长，从而导致易感物种的植物死亡。生长素模拟物的示例包括环丙嘧啶酸(6-氨基-5-氯-2-环丙基-4-嘧啶羧酸)及其甲酯和乙酯和其钠盐和钾盐、氨草啶、草除灵乙酯、草灭平、氯酰草膦、clomeprop、二氯吡啶酸、麦草畏、2,4-D、2,4-DB、滴丙酸、氯氟吡氧乙酸、氟氯吡啶酯(4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-2-吡啶羧酸)、氟氯吡啶甲酯(4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-2-吡啶羧酸甲酯)、MCPA、MCPB、2-甲-4氯丙酸、毒莠定、二氯喹啉酸、氯甲喹啉酸、2,3,6-TBA、绿草定、和4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-5-氟-2-吡啶羧酸甲酯。值得注意的是本发明化合物与麦草畏混合。
“EPSP合酶抑制剂”(b5)为抑制酶5-烯醇-丙酮酰莽草酸-3-磷酸酯合酶的化学化合物，所述酶涉及芳族氨基酸诸如酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸的合成。EPSP抑制剂除草剂易于通过植物叶吸收并在韧皮部中易位至生长点。草甘膦是属于该组的相对非选择性苗后除草剂。草甘膦包括酯和盐，诸如铵盐、异丙基铵盐、钾盐、钠盐(包括倍半钠盐)和三甲基锍盐(或者被称为草硫膦)。
“光系统I电子转向剂”(b6)为从光系统I中接收电子，并在数次循环之后产生羟基自由基的化学化合物。这些自由基极具反应性并易于破坏不饱和脂质，包括膜脂肪酸和叶绿素。这破坏细胞膜完整性，使得细胞和细胞器“渗漏”，从而导致叶片快速萎蔫和干枯，并最终导致植物死亡。该第二类型光合作用抑制剂的示例包括杀草快和百草枯。
“PPO抑制剂”(b7)为抑制酶原卟啉原氧化酶的化学化合物，其迅速地导致在植物中形成破坏细胞膜的高反应性化合物，从而导致细胞液渗出。PPO抑制剂的示例包括三氟羧草醚钠、唑啶草酮、双苯嘧草酮、甲羧除草醚、氟丙嘧草酯、唑酮草酯、三唑酮草酯、甲氧除草醚、吲哚酮草酯、异丙吡草酯、氟哒嗪草酯、氟胺草酯、丙炔氟草胺、乙羧氟草醚、哒草氟、氟磺胺草醚、氟硝磺酰胺(halosafen)、乳氟禾草灵、丙炔噁草酮、噁草酮、乙氧氟草醚、环戊噁草酮、氟唑草胺、双唑草腈、吡草醚、嘧啶肟草醚、甲磺草胺、噻二唑草胺、trifludimoxazin(二氢-1,5-二甲基-6-硫代-3-[2,2,7-三氟-3,4-二氢-3-氧代基-4-(2-丙炔-1-基)-2H-1,4-苯并噁嗪-6-基]-1,3,5-三嗪-2,4(1H,3H)-二酮)和tiafenacil(N-[2-[[2-氯-5-[3,6-二氢-3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-1(2H)-嘧啶基]-4-氟苯基]硫]-1-氧代丙基]-β-丙氨酸甲酯)。
“GS抑制剂”(b8)是抑制谷氨酰胺合酶的活性的化学化合物，植物使用所述酶以将氨转化为谷氨酰胺。因此，氨累积并且谷氨酰胺含量降低。由于氨毒性和其它代谢过程所需的氨基酸缺乏的联合效应，植物损害可能出现。GS抑制剂包括草胺磷及其酯和盐，诸如草胺磷和其它草胺膦衍生物、精草胺膦((2S)-2-氨基-4-(羟基甲基氧膦基)丁酸)和双丙氨膦。
“VLCFA延伸酶抑制剂”(b9)为具有各种化学结构的除草剂，其抑制延伸酶。延伸酶是位于叶绿体中或附近的酶之一，其涉及VLCFA的生物合成。在植物中，极长链脂肪酸为疏水性聚合物的主要成分，其防止叶表面处的干燥并提供花粉粒的稳定性。此类除草剂包括乙草胺、甲草胺、莎稗磷、丁草胺、苯酮唑、二甲草胺、噻吩草胺、双苯酰草胺、fenoxasulfone(3-[[(2,5-二氯-4-乙氧基苯基)甲基]磺酰基]-4,5-二氢-5,5-二甲基异噁唑)、四唑酰草胺、氟噻草胺、茚草酮、苯噻草胺、吡唑草胺、异丙甲草胺、萘丙胺、萘丙酰草胺、萘丙酰草胺-M((2R)-N,N-二乙基-2-(1-萘氧基)丙酰胺)、烯草胺、哌草磷、丙草胺、毒草胺、异丙草胺、罗克杀草砜和甲氧噻草胺，包括拆分形式诸如精-异丙甲草胺和氯乙酰胺以及氧乙酰胺。值得注意的是本发明化合物与氟噻草胺混合。
“生长素传输抑制剂”(b10)是抑制植物中生长素传输的化学物质，诸如通过与生长素载体蛋白质结合。生长素传输抑制剂的示例包括氟吡草腙、萘草胺(还称为N-(1-萘基)邻氨甲酰基苯甲酸和2-[(1-萘基氨基)羰基]苯甲酸)。
“PDS抑制剂”(b11)为在八氢番茄红素去饱和酶步骤抑制类胡萝卜素生物合成途径的化学化合物。PDS抑制剂的示例包括氟丁酰草胺、吡氟草胺、氟啶酮、氟咯草酮、呋草酮、氟草敏和氟吡酰草胺。
“HPPD抑制剂”(b12)是抑制4-羟基-苯基-丙酮酸双加氧酶合成的生物合成的化学物质。HPPD抑制剂的示例包括苯并双环酮、吡草酮、氟吡草酮(4-羟基-3-[[2-[(2-甲氧基乙氧基)甲基]-6-(三氟甲基)-3-吡啶基]羰基]双环[3.2.1]辛-3-烯-2-酮)、fenquinotrione(2-[[8-氯-3,4-二氢-4-(4-甲氧基苯基)-3-氧代基-2-喹喔啉基]羰基]-1,3-环己二酮)、异噁氯草酮、异噁唑草酮、甲基磺草酮、磺酰草吡脱、吡唑特、苄草唑、磺草酮、特呋三酮、环磺酮、tolpyralate(碳酸1-[[1-乙基-4-[3-(2-甲氧基乙氧基)-2-甲基-4-(甲基磺酰基)苯甲酰基]-1H-吡唑-5-基]氧基]乙基甲酯)、苯吡唑草酮、5-氯-3-[(2-羟基-6-氧代基-1-环己烯-1-基)羰基]-1-(4-甲氧基苯基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)-5-羟基-2,6-二甲基-3(2H)-哒嗪酮、4-(4-氟苯基)-6-[(2-羟基-6-氧代基-1-环己烯-1-基)羰基]-2-甲基-1,2,4-三嗪-3,5(2H,4H)-二酮、5-[(2-羟基-6-氧代基-1-环己烯-1-基)羰基]-2-(3-甲氧基苯基)-3-(3-甲氧基丙基)-4(3H)-嘧啶酮、2-甲基-N-(4-甲基-1,2,5-噁二唑-3-基)-3-(甲基亚磺酰基-4-(三氟甲基)苯甲酰胺和2-甲基-3-(甲基磺酰基)-N-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺。值得注意的是本发明化合物与甲基磺草酮或磺酰草吡脱混合。
HST(尿黑酸茄尼转移酶)抑制剂(b13)破坏植物将尿黑酸转化成2-甲基-6-茄尼基-1,4-苯醌的能力，从而破坏类胡萝卜素生物合成。HST抑制剂的示例包括氟啶草、氯草定、3-(2-氯-3,6-二氟苯基)-4-羟基-1-甲基-1,5-萘啶-2(1H)-酮、7-(3,5-二氯-4-吡啶基)-5-(2,2-二氟乙基)-8-羟基吡咯并[2,3-b]吡嗪-6(5H)-酮、和4-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)-5-羟基-2,6-二甲基-3(2H)-哒嗪酮。
HST抑制剂还包括式A和式B的化合物。
其中Rd1为H、Cl或CF3；Rd2为H、Cl或Br；Rd3为H或Cl；Rd4为H、Cl或CF3；Rd5为CH3、CH2CH3或CH2CHF2；并且Rd6为OH或-OC(＝O)-i-Pr；并且Re1为H、F、Cl、CH3或CH2CH3；Re2为H或CF3；Re3为H、CH3或CH2CH3；Re4为H、F或Br；Re5为Cl、CH3、CF3、OCF3或CH2CH3；Re6为H、CH3、CH2CHF2或C≡CH；Re7为OH、-OC(＝O)Et、-OC(＝O)-i-Pr或-OC(＝O)-t-Bu；并且Ae8为N或CH。
纤维素生物合成抑制剂(bl4)抑制某些植物中纤维素的生物合成。它们在对幼嫩或快速生长植物使用预施用或早期后施用时是最有效的。纤维素生物合成抑制剂的示例包括赛草青、敌草腈、氟胺草唑、三嗪茚草胺(N2-[(1R,2S)-2,3-二氢-2,6-二甲基-1H-茚-1-基]-6-(1-氟乙基)-1,3,5-三嗪-2,4-二胺)、异噁草胺和三嗪氟草胺。
其它除草剂(b15)包括通过多种不同作用模式而起作用的除草剂，诸如有丝分裂干扰物(例如高效麦草氟甲酯和高效麦草氟异丙酯)、有机砷化物(例如DSMA和MSMA)、7,8-二氢蝶酸合成抑制剂、叶绿体类异戊二烯合成抑制剂和细胞壁生物合成抑制剂。其它除草剂包括具有未知作用模式的或不属于(bl)至(bl4)列出的具体类别中的或通过上文列出的作用模式的组合而起作用的那些除草剂。其它除草剂的示例包括苯草醚、磺草灵、杀草强、溴丁酰草胺、环庚草醚、异噁草酮、苄草隆、cyclopyrimorate(4-吗啉羧酸6-氯-3-(2-环丙基-6-甲基苯氧基)-4-哒嗪基4-吗啉甲酸酯)、杀草隆、野燕枯、乙氧苯草胺、伏草隆、抑草丁、调节膦、氨基甲酰基膦酸乙酯铵盐、棉隆、莎扑隆、三唑酰草胺(1-(2,4-二氯苯基)-N-(2,4-二氟苯基)-1,5-二氢-N-(1-甲基乙基)-5-氧代基-4H-1,2,4-三唑-4-酰胺)、威百亩、甲基杀草隆、油酸、噁嗪草酮、壬酸、稗草畏和5-[[(2,6-二氟苯基)甲氧基]甲基]-4,5-二氢-5-甲基-3-(3-甲基-2-噻吩基)异噁唑。
“除草剂安全剂”(b16)为加入除草制剂中以消除或减少除草剂对某些作物的植物性毒素效应的物质。这些化合物保护作物免受除草剂伤害，但通常不阻止除草剂防治不期望的植被。除草剂安全剂的示例包括但不限于解草酮、解毒酯、苄草隆、解草胺腈、环丙磺酰胺、杀草隆、二氯丙烯胺、dicyclonon、增效磷(dietholate)、哌草丹、解草唑、解草啶、解草安、氟草肟、解草噁唑、双苯噁唑酸乙酯、吡唑解毒酯、甲基氨基甲酸4-氯苯基酯(mephenate)、去草酮、邻苯二甲酸酐、解草腈、N-(氨甲酰基)-2-甲基苯磺酰胺和N-(氨基羰基)-2-氟苯磺酰胺、1-溴-4-[(氯甲基)磺酰基]苯、2-(二氯甲基)-2-甲基-1,3-二氧戊环(MG 191)、4-(二氯乙酰基)-1-氧杂-4-氮螺-[4.5]癸烷(MON 4660)、2,2-二氯-1-(2,2,5-三甲基-3-噁唑烷基)-乙酮和2-甲氧基-N-[[4-[[(甲基氨基)羰基]氨基]苯基]磺酰基]-苯甲酰胺。值得注意的是2-甲氧基-N-[[4-[[(甲基氨基)羰基]氨基]苯基]磺酰基]-苯甲酰胺(或者称为N-(2-甲氧基苯甲酰基)-4-[(甲基氨基羰基)氨基]苯磺酰胺；CAS#129531-12-0)与索引表A中所列任一种化合物混合。
可由合成有机化学领域已知的一般方法，制备式1的化合物。值得注意的是方案1–15中所述的以下方法及其变型。除非另外指明，下文式1至19的化合物中R1、R2、R3、R2A、R3A、R4、R5、R6、Q1、Q2、Y1、和Y2的定义如上文发明内容中所定义。式1a–1h以及5a和10a分别为式1、5和10的化合物的各种子集。除非另外指明，对于每个子集式的取代基如对于其母体式所定义。
如方案1中所示，式1a的化合物(即式1，其中R1、R2、R3、R4和R5为H，并且Y1和Y2为O)可在脱水偶联剂诸如丙基膦酸酐、二环己基碳二亚胺、N-(3-二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳二亚胺、N,N’-羰基二咪唑、2-氯-l,3-二甲基氯化咪唑鎓或2-氯-l-甲基碘化吡啶鎓存在下，由式2的酸与式3的胺的反应制得。聚合物负载的试剂诸如聚合物负载的环己基碳二亚胺也是适宜的。这些反应通常在0–60℃范围内的温度下，在溶剂如二氯甲烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或乙酸乙酯中，在碱诸如三乙胺、N,N-二异丙基胺或1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯存在下进行。使用丙基膦酸酐的偶联条件，参见Organic Process Research&Development 2009，13，900–906。使用丙基膦酸酐的方案1的方法由合成实施例1的步骤E示出。式1a的化合物的哌啶酮环的3-位和4-位的取代基即C(＝O)N(Q2)(R6)和Q1分别主要为反式构型。
方案1
如方案2中所示，式2的化合物可通过本领域技术人员熟知的方法，水解式4的酯来制备。水解通常在共溶剂存在下，用碱水溶液或酸水溶液进行。适用于反应的碱包括但不限于氢氧化物诸如氢氧化钠和氢氧化钾，和碳酸盐诸如碳酸钠和碳酸钾。适用于反应的酸包括但不限于无机酸诸如盐酸、氢溴酸和硫酸，和有机酸诸如乙酸和三氟乙酸。多种共溶剂适用于反应，包括但不限于甲醇、乙醇、和四氢呋喃。所述反应在–20℃至溶剂沸点，通常在0至100℃范围内的温度下实施。方案2的方法由合成实施例1的步骤D示出。
方案2
如方案3中所示，式4的化合物可通过还原式5的化合物，随后原位环化所得中间体胺获得。用于将式5的化合物中的脂族腈基团还原的多种方法是文献中已知的。本领域技术人员熟知的方法包括在雷尼镍和氢化锂铝存在下催化氢化。方案3的方法由合成实施例1的步骤C示出。
方案3
如方案4中所示，式5的化合物可通过通常在碱存在下使式6的二酯与式7的腈反应而制备。适用于反应的碱包括碱金属低级醇盐诸如甲醇钠的甲醇溶液，或乙醇钠的乙醇溶液。碱诸如六甲基二硅基氨基锂的四氢呋喃溶液也是可用的。方案4的方法通过合成实施例1的步骤B示出。式6的化合物可易于通过本领域技术人员已知的方法制备，例如醛和丙二酸酯的Knoevenagel缩合(参见例如G.Jones，Organic Reactions第15卷，John Wiley and Sons，1967)。
方案4
如方案5所示，式5a的化合物(即式5，其中R2A和R3A为H)可通过在碱存在下，使式8的化合物与式9的丙二酸酯反应而制备。适用于该反应的碱包括但不限于碱金属低级醇盐诸如甲醇钠的甲醇溶液，或乙醇钠的乙醇溶液，或碱诸如溶剂如四氢呋喃中的双(三甲基甲硅烷基)氨基锂、双(三甲基甲硅烷基)氨基钠、和二异丙基氨基锂。通常，反应在–78℃至23℃范围内进行。式8的氰基烯烃可易于经由本领域技术人员已知的方法，由醛和乙腈制得。
方案5
如方案6中所示，式1a的化合物也可与方案3的方法相似，通过还原环化式10的化合物来制备。也如方案6中所示，式1b的化合物(即式1，其中R1为OH，R2A、R3A、R4和R5为H，并且Y1和Y2为O)可通过在碳载钯存在下，用甲酸铵催化转移氢化，随后原位环化中间体羟胺，由式10的化合物制备。用于制备N-羟基哌啶酮的催化转移氢化/环化条件参见J.Med.Chem.1993，36，1041–1047。
方案6
如方案7中所示，式10的化合物可通过与方案4中所述方法类似，在碱存在下使式11的化合物与式7的腈在溶剂中反应来制备。
方案7
如方案8中所示，式10a的化合物(即式10，其中R2A和R3A为H)可与方案5的方法类似，通过使式8的氰基烯烃与式12的丙二酸酯反应来制备。
方案8
如方案9中所示，式11的化合物可经由本领域技术人员已知的方法，通过使式12的丙二酸酯与式14的醛反应来制备。如方案9中所示，式12的丙二酸酯可易于经由本领域技术人员已知的方法，由式13的低级烷基丙二酰氯诸如甲基丙二酰氯与式3的胺来制备。
方案9
如方案10中所示，式1c的化合物(即式1，其中R1、R2、R3和R5为H，R4为卤素，并且Y1和Y2为O)和式1d的化合物(即式1，其中R1、R2、R3和R4为H，R5为卤素，并且Y1和Y2为O)的混合物可通过在存在或不存在引发剂时，在溶剂中使式1a的化合物与卤素源反应来制备。该反应中制得的区域异构体的分离可通过标准方法诸如色谱法或分步结晶来实现。适用于该反应的卤素源包括溴、氯、N-氯代琥珀酰亚胺、N-溴代琥珀酰亚胺、和N-碘代琥珀酰亚胺。适用于该反应的引发剂包括2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)和过氧化苯甲酰。通常，所述反应在溶剂诸如二氯甲烷中，在0℃至溶剂沸点范围内进行。
方案10
如方案11中所示，式1e的化合物(即式1，其中R1为NH2，R2、R3、R4和R5为H，并且Y1和Y2为O)可通过使式1a的化合物与胺化试剂诸如O-(二苯基氧膦基)羟胺和羟胺-O-磺酸反应来制备。过程、条件和试剂参见Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 2009，19，5924–5926和J.Org.Chem.2002，67，6236-6239。
方案11
如方案12中所示，式1f的化合物(即式1，其中R2、R3、R4、R5和R6为H，并且Y1为O)可通过在碱存在下使式15的化合物与异氰酸酯(即式16的化合物，其中Y2为O)或异硫氰酸酯(即式16的化合物，其中Y2为S)反应来制备。可用于本发明方法中的碱的示例包括方案4的方法中所列那些。反应温度可选自–78℃至所用惰性溶剂的沸点的范围。通常，所述反应在–78℃至100℃范围内的温度下，在溶剂诸如甲苯中进行。
方案12
如方案13中所示，式15的化合物可通过在碱存在下使式17的化合物与相应的式18的亲电体反应来制备。在式18中，G表示离去基团即离核试剂。根据R1的选择，适用于反应的亲电体可包括烷基卤化物诸如氯化物，溴化物和碘化物，烷基磺酸盐，酸酐诸如叔-丁氧羰基酸酐和乙酸酐，和卤代烷基硅烷诸如氯三甲基硅烷。适用于反应的碱包括无机碱诸如碱金属或碱土金属(例如锂、钠、钾和铯)氢氧化物、醇盐、碳酸盐和磷酸盐，和有机碱诸如三乙胺、N,N-二异丙基乙基胺和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。多种溶剂适用于所述反应，包括例如但不限于四氢呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、C2–C6醇和丙酮、以及这些溶剂的混合物。该反应在–20℃至200℃，并且通常在介于0℃和50℃之间范围内的温度下实施。
方案13
如方案14中所示，式1g的化合物(即式1的化合物，其中R1、R2、R3、R4和R5为H，并且Y1和Y2为S)可通过在溶剂诸如四氢呋喃或甲苯中使式1a的化合物与至少两当量硫化试剂诸如Lawesson试剂、十硫化四磷或五硫化二磷反应来制备。通常，所述反应在0℃至115℃范围内的温度下进行。本领域的技术人员认识到，使用少于两当量硫化试剂可提供包含式1产物的化合物的混合物，其中Y1为O并且Y2为S，或Y1为S并且Y2为O，它们可由常规方法诸如色谱和结晶来分离。
方案14
如方案15中所示，式1h的化合物(即式1的化合物，其中R1、R2、R3、R4、和R5为H，Y2为O并且Y1为NH)可通过用三乙基氧鎓四氟硼酸盐(Meerwein试剂)将式1a的化合物烷基化，然后用氨水溶液处理所得的式19的亚氨基醚来制备。
方案15
如方案16中所示，式1a的化合物可另选地由式1i的化合物(即式1的子集，其中R1为保护基团PG)制备。适用于该转化的保护基团包括取代或未取代的烷氧基、苄氧基或苄基基团。作为保护基团，值得注意的是PMB基团(即对甲氧基苄基基团)。可经由各种方法，实现保护基团自式1i的化合物的去除。例如，可如Wardrup分别在Synlett 2003，9，1352和Tetrahedron Lett.2004，45(22)，4229中所述，可使用Mo(CO)6或SmI2去除甲氧基保护基团。如Takahashi在Chem.Eur.J.2006，12(22)，5868中所述，也可经由催化氢化去除甲氧基保护基团。如Panday在Tetrahedron Lett.1995,36(45),8205中所述经由催化氢化，以及如Langlois在Tetrahedron Lett.2000,41(43),8285中或Williams在Angew.Chem.Int.Ed.2005，44(41)，6715中所述经由SmI2，去除苄氧基保护基团。苄基保护基团可经由三氟乙酸(Kudou，EP2336104，第125页)、三氟化硼合乙醚(Kawanaka，Bioorg.Med.Chem.2003，11(8)，1723)、Ce(NH4)2(NO3)6(Yuan，Bioorg.Med.Chem.Letters，2007，17(6)，1651)、DDQ(Fernandez，J.Org.Chem.2004，69(10)，3562)或催化氢化(Tsai，J.Org.Chem.，2005，70(5)，1780)去除。适宜的保护基团和它们的去除的其它示例可见于Wuts，P.G.M.；Greene，T.Greene的Protective Groups in Organic Synthesis，第4版；Wiley-Interscience:New Jersey，2007。
方案16中还示出，式1i的化合物可使用方案1和方案2中所述的相同水解/偶联方法，由式20的化合物制备。本领域的技术人员认识到，水解、偶联和去保护反应不必需要沿循特定的次序，并且可经设置以适应特定的底物需求或反应性。
方案16
式20的化合物可如方案17中所示，由式21的化合物制备。式22的胺可与式21的化合物反应以原位生成式24中间体，这可随后被还原和环化，以在适当后处理和纯化后提供式20的化合物。式22的胺一般在0℃至溶剂回流温度范围内的温度下，在醇、芳烃或醚溶剂诸如甲醇、乙醇、甲苯、四氢呋喃或二氧杂环己烷中与式21的化合物反应5分钟至24小时范围内的反应时间。可任选使用脱水剂诸如MgSO4或分子筛以有利于式24的中间体的形成。加入1-5当量的酸(例如CH3CO2H、CF3CO2H或HCl)也可有利于24的形成。虽然式24的中间体一般原位形成并且在一个容器中还原/环化成式20的化合物，但是如果需要，可进行式24的中间体的分离以在另一种溶剂体系中回收并且反应，用于还原/环化以得到式20的化合物。多种方法在还原/环化步骤中使用还原剂，诸如硼氢化钠(Fang，WO2005/044818，p44)、氰基硼氢化钠(Pichette，Eur.J.Org.Chem.2012，7，1328)、三乙酰氧基硼氢化钠(“STAB”，Brandau，Angew.Chem.Int.Ed.，2006，45，4305)、吡啶/硼烷配合物(Sakamoto，J.Org.Chem.1994，59(4)，929)、和催化氢化(Tietze，Tetrahedron 1989，45，681)。
方案17
如方案18中所示，式4的化合物可另选地采用WO2005/044818第55页中所述的方法，由式21的化合物来制备。式21的化合物与式25的化合物在乙醇钛(IV)存在下反应，然后用硼氢化钠处理以得到式26的磺酰胺中间体。从而，式26的化合物的随后酸去保护和环化得到式4的化合物。
式4的化合物的另一种方法示于方案18中。可根据Org.Process Res.Dev.2014,18,215中所述方法，使用胺转氨酶(“ATA”)，使式21的化合物经历生物催化还原。所述反应可使用各种可商购获得的ATA(Codexis，Inc，Redwood，CA，USA)，在室温至50℃范围内的温度下，在二甲基亚砜/硼酸盐缓冲溶液中进行24小时至72小时。使用吡哆醛-5-磷酸酯作为酶辅因子，同时使用异丙胺作为胺源。
另选地，如方案18中所示，式4的化合物可由式21的化合物，通过式5的腈中间体制备。使用此方法而使式21的醛与羟胺盐酸盐在碘化钠存在下，回流反应0.5小时至24小时，描述于Ballini的Synlett 2003，12，1841中。随后使用与方案3所述相同的方法，使式5的腈中间体经历还原环化以得到式4的化合物。
方案18
如方案19中所示，式21′的化合物(即式21的子集，其中R2A和R3A均为H)可通过使式23的醛与式9的丙二酸酯在碱存在下反应而制备。在相转移条件下，在芳烃溶剂中，已使用碱诸如碳酸钠和碳酸钾以实现该转化(例如Kryshtal，Synthesis，1979，2，107)。
另外，最近的有机催化进展显示，各种胺碱也可用于将式23的化合物转换成式21的化合物(参见Feu，Eur.J.Org.Chem.2013，5917中示例以及其中的参考文献；以及Zhao，Chem.Commun.2013，49，7555)。具体地，已在此方面使用各种手性吡咯烷碱，以进行式21′的化合物(即为特定对映体的式21的化合物)的对映选择性合成(参见例如Brandau，Angew.Chem.Int.Ed.，2006，45，4305；Fang，Org.Lett.，2010，12(23)，5366；和Ghosh，Org.Biomol.Chem.2012，10，8322)。这些反应可最有利地在水或醇溶剂中，在0℃至环境温度范围内的温度下进行1小时至5天的时间。吡咯烷碱的用量相对于式9的丙二酸酯在5mol％–20mol％范围内。可使用如Brandau，Angew.Chem.Int.Ed.2006，45，4305中所述方法，实现后处理和纯化以得到式21的化合物。式23的醛可商购获得，或可使用文献方法制备(参见例如Battistuzzi，Org.Lett.2003，5(5)，777)。该方法示于合成实施例4的步骤A中。
方案19
本领域的技术员认识到，各种官能团可被转变成其它以提供不同的式1的化合物。对于以简单并且直观的方式示出官能团互变的可贵资源，参见Larock，R.C.，Comprehensive Organic Transformations:A Guide to Functional Group Preparations，第2版，Wiley-VCH，New York，1999。例如，用于制备式1的化合物的中间体可包含芳族硝基基团，其可被还原成氨基基团，然后经由本领域熟知的反应诸如Sandmeyer反应，被转换成各种卤化物，从而提供式1的化合物。在许多情况下，上述反应还可以另选的顺序来进行。
应认识到，上述用于制备式1的化合物的某些试剂和反应条件可能与中间体中存在的某些官能团不相容。在这些情况下，将保护/去保护序列或官能团互变体掺入合成中将有助于获得所期望的产物。保护基团的使用和选择对于化学合成领域的技术人员将是显而易见的(参见例如Greene,T.W.；Wuts,P.G.M.Protective Groups in Organic Synthesis，第2版；Wiley：New York，1991)。本领域的技术人员将认识到，在一些情况下，在按照任何单独方案中所示引入指定试剂后，可能需要实施未详细描述的附加常规合成步骤以完成式1的化合物的合成。本领域的技术人员还将认识到，需要以与制备式1的化合物时呈现的具体序列不相同的次序来实施上文方案中示出的步骤的组合。
本领域的技术人员还将认识到，本文所述的式1的化合物和中间体可经历各种亲电反应、亲核反应、自由基反应、有机金属反应、氧化反应和还原反应，以添加取代基或修饰现有的取代基。
无需进一步详尽说明，据信本领域的技术人员使用前述描述可将本发明利用至最大限度。以下非限制性实施例是本发明的例示。以下实施例中的步骤示出了整个合成转化中各步骤的过程，并且用于各步骤的起始物质并不必须由其过程描述于其它实施例或步骤中的具体制备步骤来制备。百分比均按重量计，除了色谱溶剂混合物或除非另外指明之外。除非另外指明，色谱溶剂混合物的份数和百分比均按体积计。除非另外指明，在CDCl3溶液中以距四甲基硅烷的低场ppm数为单位记录1H NMR光谱；“s”表示单峰，“d”表示双重峰，“t”表示三重峰，“q”表示四重峰，“m”表示多重峰，并且“br s”表示宽的单峰。
合成实施例1
N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物9)的制备
步骤A：3-[3-(三氟甲基)苯基]-2-丙烯腈的制备
在0℃下向搅拌的氢化钠(1.0g，43.1mmol)的四氢呋喃(60mL)混合物中，分批加入氯化(氰甲基)三苯基鏻(11.6g，34.4mmol)，并且将所得混合物搅拌15分钟。滴加3-(三氟甲基)苯甲醛(5.0g，28.7mmol)的四氢呋喃溶液，并且将所得反应混合物在室温下搅拌2小时。将反应混合物倒入冰冷水中，并且用乙酸乙酯萃取。将合并的有机萃取物干燥(Na2SO4)，并且减压浓缩。将粗产物通过柱层析在硅胶上纯化，用7％乙酸乙酯/石油醚洗脱以提供标题化合物(4.0g)。
1H NMRδ7.8–7.5(m,4H),7.4(d,1H),6.0(d,1H)。
步骤B：2-[2-氰基-1-[3-(三氟甲基)苯基]乙基]丙二酸1,3-二乙酯的制备
向新鲜制备的乙醇钠(960mg)溶液(通过将钠金属(41.8mmol)溶解于乙醇(60mL)中制得)中，加入丙二酸二乙酯(4.04g，25.26mmol)，并且将所得反应混合物在0℃下搅拌10分钟。在0℃下将3-[3-(三氟甲基)苯基]-2-丙烯腈(即步骤A的产物，4.0g，21.05mmol)的乙醇溶液滴加至反应混合物中，将所得混合物在室温下搅拌1小时，然后再回流2小时。将反应混合物倒入冰冷水中，并且用乙酸乙酯萃取。将合并的有机萃取物干燥(Na2SO4)，并且减压浓缩。将粗产物通过柱层析在硅胶上纯化，用10％乙酸乙酯/石油醚洗脱以提供标题化合物(6.0g)。
1H NMRδ(DMSO-d6)7.8(s,1H),7.7(d,1H),7.6(d,1H),7.5(t,1H),4.2(q,2H),4.1(q,2H),3.8(q,2H),3.7(m,1H),3.1(m,1H),1.2(t,6H)。
步骤C：2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶羧酸乙酯的制备
在钢制反应釜中，在雷尼镍(7.47g，84.03mmol)和氢气存在下，在压力(40atm+)下，使2-[2-氰基-1-[3-(三氟甲基)苯基]乙基]丙二酸1,3-二乙酯(即步骤B的产物，6g，16.8mmol)的乙醇(100mL)溶液在100℃下加热16小时。使反应混合物透过硅藻土助滤垫过滤，并且将滤液减压浓缩。将粗产物用戊烷/乙醚研磨以得到标题化合物(3.0g)。
1H NMR(DMSO-d6)δ7.8(br s,1H),7.7(d,1H),7.6(d,2H),7.5(t,1H),4(d,1H),3.9(m,2H),3.6(t,1H),3.2(m,2H),1.96(m,1H),1.9(m,1H),0.96(t,3H)。
步骤D：2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶羧酸的制备
在0℃下向搅拌的2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶羧酸乙酯(即步骤C的产物，3.0g，9.52mmol)的乙醇(30mL)溶液中，加入50％氢氧化钠水溶液(2.2mL，28.5mmol)，并且将所得混合物在室温下搅拌2小时。将反应混合物减压浓缩，用6M盐酸水溶液处理以将pH调节至4-5，并且将所得固体过滤，并且用乙醚洗涤以得到固体状标题化合物(1.8g)。
1H NMR(DMSO-d6)δ12.4(br s,1H),7.8(br s,1H),7.6(d,2H),7.4(d,2H),3.6(d,1H),3.4(m,1H),3.2(m,1H),2.01(m,1H),1.9(m,1H)。
步骤E：N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺的制备
向2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶羧酸(即步骤D的产物，500mg，1.74mmol)和2,3-二氟苯胺(270mg，2.09mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(20mL)溶液中，加入三乙胺(0.75mL，5.22mmol)和丙基膦酸酐(830mg，2.61mmol)，并且将所得混合物在室温下搅拌16小时。用水猝灭反应混合物，并且用乙酸乙酯萃取(3X)。将合并的有机萃取物用水、盐水洗涤，干燥(Na2SO4)并且减压浓缩。将粗产物通过层析，在中性氧化铝上以乙酸乙酯洗脱纯化，以得到固体状标题化合物(300mg)。
1H NMR(DMSO-d6)δ10.1(s,1H),7.9(br s,1H),7.7–7.4(m,5H),7.2–7.0(m,2H),3.8(d,1H),3.6(t,1H),3.4–3.2(m,2H),2.01–1.98(m,2H)。
合成实施例2
N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物14)的制备
采用实施例1的方法，2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶羧酸和2-氟苯胺获得固体状标题化合物(300mg)。
1H NMR(DMSO-d6)δ10.2(br s,1H),8.00(m,1H),7.28(m,5H),7.02(m,3H),6.45(br s,1H),4.15(d,1H),4.05(m,1H),3.55(d,1H)。
合成实施例3
N-(2-氯苯基)-2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物13)的制备
采用实施例1的方法，2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶羧酸和2-氯苯胺获得固体状标题化合物(220mg)。
1H NMRδ9.6(br s,1H),7.9(br s,1H),7.7(d,2H),7.6–7.5(m,3H),7.4(d,1H),7.3(t,1H),7.1(t,1H),3.9(d,1H),3.6–3.5(m,1H),3.4–3.2(m,2H),2.0–1.9(m,2H)。
合成实施例4
(3S,4S)-4-(4-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物53)的制备
步骤A：1,3-二(苯基甲基)-2-[(1S)-1-(4-氟苯基)-3-氧代丙基]丙二酸酯的制备
在0℃下向反式-4-氟肉桂醛(14.57g，97.07mmol)的乙醇(150mL)溶液中，加入(R)-Jorgensen催化剂(即(R)-α,α-双[3,5-双(三氟甲基)苯基]-2-吡咯烷甲醇三甲基甲硅烷基醚)(2.9g，4.86mmol)和丙二酸二苄酯(13.8g，48.53mmol)。使所得混合物在0℃下搅拌100小时。完成后，将反应混合物减压浓缩，并且将残余物倒入水(300mL)中，并且用乙酸乙酯(3×200mL)萃取。将合并的有机层用水洗涤，然后用盐水溶液洗涤，并且在无水Na2SO4上干燥。过滤混合物，并且减压浓缩以得到粗残余物。随后将所得残余物经由柱层析，以乙酸乙酯的石油醚(1:4)溶液洗脱纯化，获得灰白色固体状标题化合物(12.0g)。
MS＝433.10(M–1)；[α]23D＝+16.07。
步骤B：(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-3-哌啶甲酸苯基甲酯的制备
向1,3-双(苯基甲基)-2-[(1S)-1-(4-氟苯基)-3-氧代丙基]丙二酸酯(即步骤A的产物，7.0g，16.12mmol)的1,4-二氧戊环(70mL)溶液中，加入2M甲胺的四氢呋喃溶液(24.2mL，48.37mmol)，并且将所得混合物在环境温度下搅拌15分钟。随后在环境温度下，向该混合物中加入三乙酰氧基硼氢化钠(4.43g，20.9mmol)，并且将所得混合物在室温下搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩以获得粗残余物，将其用乙酸乙酯(200mL)稀释，并且用饱和碳酸氢钠溶液(100mL)洗涤，然后用水洗涤。将有机层合并，并且在无水Na2SO4上干燥、过滤，随后减压浓缩以获得粗残余物。经由制备型HPLC完成纯化，以得到灰白色固体状标题化合物(1.0g)。
MS＝342.20(M+1)。
步骤C：(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-3-哌啶羧酸的制备
向(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-3-哌啶甲酸酯(即步骤B的产物，1.0g，3.6mmol)的四氢呋喃(10mL)和水(10mL)的溶液中，加入单水合氢氧化锂(0.614g，17.92mmol)，并且将所得混合物在环境温度下搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩，并且将所得残余物用乙酸乙酯(100mL)稀释并且用水(50mL)洗涤。弃去有机层，并且将水层用1N盐酸水溶液酸化，并且用乙酸乙酯(3×30mL)萃取。将合并的有机层用水、盐水溶液洗涤，随后在无水Na2SO4上干燥并且过滤。减压浓缩滤液，得到粗残余物。将粗残余物通过乙酸乙酯洗涤纯化，以得到灰白色固体状标题化合物(0.5g)。MS＝252.21(M+1)。
步骤D：(3S,4S)-4-(4-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺的制备
向(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-3-哌啶羧酸(即步骤C的产物，0.2g，0.8mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中，加入2-(三氟甲基)苯胺(0.153g，0.95mmol)、丙基膦酸酐(50％乙酸乙酯溶液，1mL，1.6mmol)、三乙胺(0.35mL，3.0mmol)，并且将所得混合物在室温下搅拌16小时。反应混合物用二氯甲烷(50mL)稀释，并且用水(20mL)洗涤。将有机层分离，在无水Na2SO4上干燥、过滤，并且减压浓缩以得到粗残余物。随后将该残余物通过柱层析，用乙酸乙酯的石油醚溶液(1:5)洗脱纯化，以得到灰白色固体状标题化合物。
1H NMR(400MHz、CDCl3):δ9.48(br s,1H),8.13(d,1H),7.59(d,1H),7.51(t,1H),7.17–7.23(m,3H),7.02(t,2H),3.98(t,1H),3.64(d,1H),3.38(m,1H),3.19(m,1H),3.06(s,3H),2.18(m,1H),1.98(m,1H)；MS＝395.2(M+1)；m.p.＝72℃–74℃。
合成实施例5
(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(化合物57)的制备
步骤A：(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-1-[(4-甲氧基苯基)甲基]-2-氧代基-3-哌啶甲酸苯基甲酯的制备
向1,3-双(苯基甲基)-2-[(1S)-1-(4-氟苯基)-3-氧代丙基]丙二酸酯(即合成实施例4中步骤A的产物，3.0g，6.91mmol)的1,4-二氧戊环(30mL)溶液中，加入4-甲氧基苄胺(2.70mL，20.73mmol)，并且将混合物在室温下搅拌15分钟。随后向该混合物中加入三乙酰氧基硼氢化钠(2.92g，13.81mmol)，并且将所得混合物搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩以提供粗残余物。将该残余物用乙酸乙酯(200mL)稀释，并且用饱和碳酸氢钠溶液(100mL)洗涤，然后用水洗涤。将层分离，使有机层在无水Na2SO4上干燥、过滤，并且减压浓缩。如此获得的材料通过硅胶柱层析，用乙酸乙酯的石油醚溶液(1:1)洗脱纯化，以得到淡黄色液体状标题化合物(2.5g)。
MS＝448.3(M+1)。
步骤B：(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-1-[(4-甲氧基苯基)甲基]-2-氧代基-3-哌啶羧酸的制备
向(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-1-[(4-甲氧基苯基)甲基]-2-氧代基-3-哌啶甲酸酯(即步骤A的产物，2.0g，4.46mmol)的四氢呋喃(20mL)和水(20mL)的溶液中，加入单水合氢氧化锂(0.94g，22.34mmol)，并且将反应混合物在室温下搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩，并且将所得残余物用乙醚(100mL)稀释，并且用水(50mL)洗涤。将层分离，并且将水层用1N盐酸水溶液酸化，并且用乙酸乙酯(3×40mL)萃取。将合并的有机层用水洗涤，然后用盐水溶液洗涤，随后在无水Na2SO4上干燥。然后将混合物过滤并且减压浓缩，以得到淡棕色固体状标题化合物(1.5g)。
MS＝358.20(M+1)；m.p.＝64℃-67℃。
步骤C：(3S,4S)-4-(4-氟苯基)-1-[(4-甲氧基苯基)甲基]-2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺的制备
向(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-1-[(4-甲氧基苯基)甲基]-2-氧代基-3-哌啶羧酸(即步骤B的产物，0.8g，2.24mmol)和2-三氟甲基苯胺(0.43g，2.68mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中，加入丙基膦酸酐(50％的乙酸乙酯溶液，2.84mL，4.47mmol)、三乙胺(0.9mL，6.70mmol)，并且将反应混合物在环境温度下搅拌16小时。反应混合物用二氯甲烷(100mL)稀释，并且用水(50mL)洗涤。将有机层分离，在无水Na2SO4上干燥、过滤，并且减压浓缩以得到粗残余物。将该粗材料通过柱层析，用乙酸乙酯的石油醚(1:3)溶液洗脱纯化，以得到淡绿色液体状标题化合物(0.6g)。
MS＝501.29(M+1)。
步骤D：(3R,4S)-4-(4-氟苯基)-2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺的制备
向(3S,4S)-4-(4-氟苯基)-1-[(4-甲氧基苯基)甲基]-2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基]-3-哌啶甲酰胺(即步骤C的产物，0.5g，0.99mmol)中，加入三氟乙酸(10mL)，并且将反应混合物在110℃下搅拌72小时。将反应混合物减压浓缩以去除三氟乙酸。将所得残余物用饱和NaHCO3溶液中和，并且用二氯甲烷(2×100mL)萃取。将合并的有机层在无水Na2SO4上干燥、过滤，并且减压浓缩。将所得材料通过硅胶柱层析，用乙酸乙酯的石油醚溶液(1:3)洗脱纯化，以得到灰白色固体状标题化合物。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.58(s,1H),7.89(s,1H),7.61(m,2H),7.40–7.29(m,4H),7.11(m,2H),3.76(d,1H),3.42(m,1H),3.23(m,1H),2.45(m,1H),1.91(m,2H)；
MS＝381.22(M+1)；m.p.＝81℃-84℃。
通过本文所述的过程以及本领域已知的方法，可制备下文表1至表56的化合物。下列缩写用于随后的表中：t表示叔，s表示仲，n表示正，i表示异，c表示环，Me表示甲基，Et表示乙基，Pr表示丙基，Bu表示丁基，i-Pr表示异丙基，c-Pr表示环丙基，t-Bu表示叔丁基，c-Bu表示环丁基，Ph表示苯基，OMe表示甲氧基，OEt表示乙氧基，SMe表示甲硫基，NHMe表示甲基氨基，CN表示氰基，NO2表示硝基，TMS表示三甲基甲硅烷基，SOMe表示甲基亚磺酰基，并且SO2Me表示甲基磺酰基。
表1
R1为H；Q2为Ph(2-F)；并且Q1为
表2以相同方式构造，不同的是行标题“R1为H；Q2为Ph(2-F)；并且Q1为”被下表2中所列行标题(即“R1为H；Q2为Ph(2,3-F)；并且Q1为”)替代。因此，表2中的第一条目为式1的化合物，其中R1为H；Q2为Ph(2,3-二-F)；并且Q1为Ph(3-Cl)(即3-氯苯基)。表3至表56类似地构造。
制剂/应用
本发明的化合物一般将用作组合物即制剂中的除草活性成分，所述组合物具有至少一种用作载体的附加组分，所述附加组分选自表面活性剂、固体稀释剂和液体稀释剂。选择制剂或组合物成分，以符合活性成分的物理性质、施用方式和环境因素诸如土壤类型、水分和温度。
可用的制剂包括液体组合物和固体组合物。液体组合物包括溶液(包括乳油)、悬浮液、乳液(包括微乳液、水包油乳液、能够流动的浓缩物和/或悬乳液)等，它们可任选地被稠化成凝胶。水性液体组合物的一般类型为可溶性浓缩物，悬浮液浓缩物，胶囊悬浮液，浓缩乳液，微乳液，水包油乳液、能够流动的浓缩物和悬乳液。非水性液体组合物的一般类型为乳油、可微乳化的浓缩物、可分散浓缩物和油分散体。
固体组合物的一般类型为粉剂、粉末、颗粒剂、球剂、粒料、锭剂、片剂、填充膜(包括种子包衣)等，它们可以是水分散性的(“可润湿的”)或水溶性的。由成膜溶液或能够流动的悬浮液形成的膜和包衣特别可用于种子处理。活性成分可被(微)胶囊包封，并且进一步形成悬浮液或固体制剂；另选地，可将整个活性成分制剂胶囊包封(或“包覆”)。胶囊包封可以控制或延迟活性成分的释放。可乳化的颗粒剂结合了可乳化的浓缩物制剂和干颗粒制剂两者的优点。高强度组合物主要用作进一步制剂的中间体。
可喷雾的制剂通常在喷雾之前分散在适宜的介质中。配制此类液体和固体制剂，以易于稀释在喷雾介质中，所述喷雾介质通常为水，但偶尔为另一种适宜介质如芳族烃或石蜡烃或植物油。喷雾体积可以在每公顷约一升至几千升的范围内，但更典型地在每公顷约十升至几百升的范围内。可喷雾的制剂可在罐中与水或另一种适宜的介质混合，用于通过空气或地面施用来处理叶，或者施用到植物的生长介质中。液体和干燥制剂可以直接定量加入滴灌系统中，或在种植期间定量加入垄沟中。
制剂将通常包含有效量的活性成分、稀释剂和表面活性剂，其在如下的大概的范围内，总和为100重量％。
固体稀释剂包括例如粘土诸如膨润土、蒙脱土、绿坡缕石和高岭土、石膏、纤维素、二氧化钛、氧化锌、淀粉、糊精、糖(例如乳糖、蔗糖)、二氧化硅、滑石、云母、硅藻土、脲、碳酸钙、碳酸钠和碳酸氢钠、以及硫酸钠。典型的固体稀释剂在Watkins等人，Handbook of Insecticide Dust Diluent and Carriers，第2版，Dorland Books，Caldwell，New Jersey中有所描述。
液体稀释剂包括例如水、N,N-二甲基烷酰胺(例如N,N-二甲基甲酰胺)、柠檬烯、二甲基亚砜、N-烷基吡咯烷酮(例如N-甲基吡咯烷酮)、磷酸烷基酯(例如磷酸三乙酯)、乙二醇、三甘醇、丙二醇、双丙二醇、聚丙二醇、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、石蜡(例如白矿物油、正链烷烃、异链烷烃)、烷基苯、烷基萘、甘油、三乙酸甘油酯、山梨醇、芳族烃、脱芳构化脂族化合物、烷基苯、烷基萘、酮诸如环己酮、2-庚酮、异佛尔酮和4-羟基-4-甲基-2-戊酮，乙酸酯诸如乙酸异戊酯、乙酸己酯、乙酸庚酯、乙酸辛酯、乙酸壬酯、乙酸十三烷基酯和乙酸异冰片酯，其它酯诸如烷基化乳酸酯、二元酯、苯甲酸烷基酯和苯甲酸芳基酯以及γ-丁内酯，以及可以是直链、支链、饱和或不饱和的醇诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正己醇、2-乙基己醇、正辛醇、癸醇、异癸醇、异十八烷醇、鲸蜡醇、月桂醇、十三烷醇、油醇、环己醇、四氢糠醇、双丙酮醇、甲酚和苄醇。液体稀释剂还包括饱和的和不饱和的脂肪酸(通常为C6–C22)的甘油酯，诸如植物种子和果实的油(例如橄榄油、蓖麻油、亚麻籽油、芝麻油、玉米(玉蜀黍)油、花生油、葵花籽油、葡萄籽油、红花油、棉籽油、大豆油、油菜籽油、椰子油和棕榈仁油)、动物源脂肪(例如牛脂、猪脂、猪油、鳕鱼肝油、鱼油)、以及它们的混合物。液体稀释剂还包括烷基化(例如甲基化、乙基化、丁基化)脂肪酸，其中脂肪酸可以通过源自植物和动物的甘油酯的水解获得，并且可通过蒸馏进行纯化。典型的液体稀释剂在Marsden，Solvents Guide，第2版，Interscience，New York，1950中有所描述。
本发明的固体组合物和液体组合物通常包含一种或多种表面活性剂。当加入到液体中时，表面活性剂(还被称为“表面活性试剂”)通常改变、最通常降低液体的表面张力。根据表面活性剂分子中的亲水基团和亲脂基团的性质，表面活性剂可用作润湿剂、分散剂、乳化剂或消泡剂。
表面活性剂可被归类为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。可用于本发明组合物的非离子表面活性剂包括但不限于：醇烷氧基化物，诸如基于天然醇和合成醇(其可以是支链或直链的)并且由醇和环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或它们的混合物来制备的醇烷氧基化物；胺乙氧基化物、链烷醇酰胺和乙氧基化链烷醇酰胺；烷氧基化甘油三酯，诸如乙氧基化的大豆油、蓖麻油和油菜籽油；烷基苯酚烷氧基化物，诸如辛基苯酚乙氧基化物、壬基苯酚乙氧基化物、二壬基苯酚乙氧基化物和十二烷基苯酚乙氧基化物(由苯酚和环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或它们的混合物制备)；由环氧乙烷或环氧丙烷制备的嵌段聚合物和其中末端嵌段由环氧丙烷制备的反式嵌段聚合物；乙氧基化脂肪酸；乙氧基化脂肪酯和油；乙氧基化甲酯；乙氧基化三苯乙烯基苯酚(包括由环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或它们的混合物制备的那些)；脂肪酸酯、甘油酯、基于羊毛脂的衍生物、多乙氧基化酯(诸如多乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯、多乙氧基化山梨醇脂肪酸酯和多乙氧基化甘油脂肪酸酯)；其它脱水山梨糖醇衍生物，诸如脱水山梨糖醇酯；聚合物表面活性剂，诸如无规共聚物、嵌段共聚物、醇酸peg(聚乙二醇)树脂、接枝或梳型聚合物以及星型聚合物；聚乙二醇(peg)；聚乙二醇脂肪酸酯；基于有机硅的表面活性剂；和糖衍生物，诸如蔗糖酯、烷基多苷和烷基多糖。
可用的阴离子表面活性剂包括但不限于：烷基芳基磺酸和它们的盐；羧化的醇或烷基苯酚乙氧基化物；二苯基磺酸酯衍生物；木质素和木质素衍生物，诸如木质素磺酸盐；马来酸或琥珀酸或它们的酸酐；烯烃磺酸酯；磷酸酯，诸如醇烷氧基化物的磷酸酯，烷基酚烷氧基化物的磷酸酯和苯乙烯基苯酚乙氧基化物的磷酸酯；基于蛋白质的表面活性剂；肌氨酸衍生物；苯乙烯基苯酚醚硫酸盐；油和脂肪酸的硫酸盐和磺酸盐；乙氧基化烷基酚的硫酸盐和磺酸盐；醇的硫酸盐；乙氧基化醇的硫酸盐；胺和酰胺的磺酸盐，诸如N,N-烷基牛磺酸盐；苯、异丙基苯、甲苯、二甲苯以及十二烷基苯和十三烷基苯的磺酸盐；缩聚萘的磺酸盐；萘和烷基萘的磺酸盐；石油馏分的磺酸盐；磺基琥珀酰胺酸盐；以及磺基琥珀酸盐和它们的衍生物，诸如二烷基磺基琥珀酸盐。
可用的阳离子表面活性剂包括但不限于：酰胺和乙氧基化酰胺；胺，诸如N-烷基丙二胺、三亚丙基三胺和二亚丙基四胺，以及乙氧基化胺、乙氧基化二胺和丙氧基化胺(由胺和环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或它们的混合物制备)；胺盐，诸如胺乙酸盐和二胺盐；季铵盐，诸如季盐、乙氧基化季盐和二季盐；以及胺氧化物，诸如烷基二甲基胺氧化物和双-(2-羟基乙基)-烷基胺氧化物。
还可用于本发明组合物的是非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物、或者非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的混合物。非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂及其推荐应用公开于多个已公布的参考文献中，包括McCutcheon分部The Manufacturing Confectioner Publishing Co.出版的McCutcheon’s Emulsifiers and Detergents，北美和国际年鉴版；Sisely和Wood，Encyclopedia of Surface Active Agents，Chemical Publ.Co.,Inc.，New York，1964；以及A.S.Davidson和B.Milwidsky，Synthetic Detergents，第七版，John Wiley and Sons，New York，1987。
本发明的组合物还可包含本领域技术人员已知为辅助制剂的制剂助剂和添加剂(其中一些也可被认为是起到固体稀释剂、液体稀释剂或表面活性剂作用的)。此类制剂助剂和添加剂可控制：pH(缓冲剂)、加工过程中的起泡(消泡剂，诸如聚有机硅氧烷)、活性成分的沉淀(悬浮剂)、粘度(触变增稠剂)、容器内的微生物生长(抗微生物剂)、产品冷冻(防冻剂)、颜色(染料/颜料分散体)、洗脱(成膜剂或粘着剂)、蒸发(防蒸发剂)、以及其它制剂属性。成膜剂包括例如聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物和蜡。制剂助剂和添加剂的示例包括McCutcheon分部The Manufacturing Confectioner Publishing Co.出版的McCutcheon第2卷：Functional Materials，北美和国际年鉴版；以及PCT公布WO 03/024222中列出的那些。
通常通过将活性成分溶于溶剂中或者通过在液体或干燥稀释剂中碾磨活性成分，将式1的化合物和任何其它活性成分掺入到本发明组合物中。可通过简单地混合所述成分来制备包括乳油的溶液。如果旨在用于乳油的液体组合物的溶剂是与水不混溶的，则通常加入乳化剂以使含有活性成分的溶剂在用水稀释时发生乳化。可使用介质研磨机来湿磨粒径为至多2,000μm的活性成分浆液，以获得具有低于3μm的平均直径的颗粒。水性浆液可以制备为成品悬浮液浓缩物(参见例如U.S.3,060,084)或通过喷雾干燥而进一步加工形成水分散性的颗粒剂。干燥制剂通常需要干燥研磨工艺，其产生2μm至10μm范围内的平均粒径。粉剂和粉末可以通过共混，并且通常通过碾磨(诸如用锤磨机或流能磨)来制备。可通过将活性物质喷雾在预成形颗粒载体上或者通过附聚技术来制备颗粒剂和球剂。参见Browning的“Agglomeration”(Chemical Engineering，1967年12月4日，第147-48页)、Perry的Chemical Engineer’s Handbook，第4版(McGraw-Hill，New York，1963，第8-57页及其后页)和WO 91/13546。球剂可根据U.S.4,172,714中所述来制备。水分散性和水溶性颗粒剂可根据U.S.4,144,050、U.S.3,920,442和DE 3,246,493中的教导来制备。片剂可根据U.S.5,180,587、U.S.5,232,701和U.S.5,208,030中的教导来制备。膜可根据GB 2,095,558和U.S.3,299,566中的教导来制备。
关于制剂领域的进一步信息，参见T.S.Woods的Pesticide Chemistry and Bioscience，The Food-Environment Challenge中的“The Formulator’s Toolbox-Product Forms for Modern Agriculture”，T.Brooks和T.R.Roberts编辑，Proceedings of the 9th International Congress on Pesticide Chemistry，The Royal Society of Chemistry，Cambridge，1999，第120-133页。还可参见U.S.3,235,361第6栏，第16行至第7栏，第19行和实施例10-41；U.S 3,309,192第5栏，第43行至第7栏，第62行和实施例8、12、15、39、41、52、53、58、132、138-140、162-164、166、167和169-182；U.S.2,891,855第3栏，第66行至第5栏，第17行和实施例1-4；Klingman的Weed Control as a Science，John Wiley and Sons，Inc.，New York，1961，第81-96页；Hance等人的Weed Control Handbook，第8版，Blackwell Scientific Publications，Oxford，1989；以及Developments in formulation technology，PJB Publications，Richmond，UK，2000。
在下列实施例中，全部百分比都是按重量计的，所有的制剂以常规的方式制备。化合物编号参照索引表A–C中的化合物。无需进一步详述，据信使用上文描述的本领域的技术人员可最大程度地利用本发明。以下非限制性实施例是本发明的例示。除非另外说明，百分比按重量计。
实施例A
高强度浓缩物
化合物9 98.5％
二氧化硅气凝胶 0.5％
合成无定形精细二氧化硅 1.0％
实施例B
可润湿性粉末
实施例C
颗粒剂
化合物9 10.0％
绿坡缕石颗粒剂(低挥发性物质，0.71/0.30mm； 90.0％
U.S.S.No.25–50筛目)
实施例D
挤出球剂
实施例E
乳油
化合物9 10.0％
聚氧乙烯山梨醇六油酸酯C6–C10 20.0％
脂肪酸甲酯 70.0％
实施例F
微乳液
实施例G
悬浮液浓缩物
实施例H
水乳液
实施例I
油分散体
本公开还包括上文实施例A至I，不同的是“化合物9”被上文“化合物1”、“化合物2”、“化合物3”、“化合物4”、“化合物5”、“化合物6”、“化合物7”、“化合物8”、“化合物10”、“化合物11”、“化合物12”、“化合物13”、“化合物14”、“化合物15”、“化合物16”、“化合物17”、“化合物18”、“化合物19”、“化合物20”、“化合物21”、“化合物22”、“化合物23”、“化合物24”、“化合物25”、“化合物26”、“化合物27”、“化合物28”、“化合物29”、“化合物30”、“化合物31”、“化合物32”、“化合物33”、“化合物34”、“化合物35”、“化合物36”、“化合物37”、“化合物38”、“化合物39”、“化合物40”、“化合物41”、“化合物42”、“化合物43”、“化合物44”、“化合物45”、“化合物46”、“化合物47”、“化合物48”、“化合物49”、“化合物50”、“化合物51”、“化合物52”、“化合物53”、“化合物54”、“化合物55”、“化合物56”、“化合物57”、“化合物58”、“化合物59”、“化合物60”、“化合物61”、“化合物62”或“化合物63”替代。
测试结果示出，本发明化合物是高活性出苗前和/或出苗后除草剂和/或植物生长调节剂。本发明化合物通常对于早期出苗后杂草防治(即在杂草幼苖从土壤萌发后立即施用)与出苗前杂草防治(即在杂草幼苖从土壤萌发前施用)显示出最高活性。在期望完全防治所有植被的区域，诸如在燃料储槽、工业仓储区域、停车场、露天汽车电影院、机场、河岸、灌溉与其它水道、看板与高速公路及铁路结构体周围，它们中许多对于广谱出苗前和/或出苗后杂草防治具有效用。许多本发明化合物经由下列方式而可用于选择性防治作物/杂草混生中的禾草与阔叶杂草：在作物与杂草中进行选择性代谢，或对于作物与杂草中的生理抑制位点具有选择性活性，或在作物与杂草混生的环境之上或之中进行选择性施放。本领域的技术人员将认识到，在化合物或化合物组中，这些选择性因子的优选组合可易于通过实施常规生物和/或生化测定而确定。本发明化合物可显示出对重要农艺作物的耐受性，所述农艺作物包括但不限于苜蓿、大麦、棉、小麦、油菜、糖用甜菜、玉米(玉蜀黍)、高粱、大豆、稻、燕麦、花生、蔬菜、番茄、马铃薯、多年生种植作物包括咖啡、可可、油棕榈、橡胶、甘蔗、柑橘、葡萄、果树、坚果树、香蕉、芭蕉、凤梨、啤酒花、茶和林木诸如桉树及针叶树(例如火炬松)与草坪物种(例如肯塔基蓝草、圣奥古斯丁草、肯塔基菲斯克草和百慕达草)。本发明化合物可用于经基因转化或选殖的作物，以结合除草剂抗性，表达对无脊椎动物害虫具有毒性的蛋白质(诸如苏云金芽孢杆菌毒素)和/或表达其它可用性状。本领域技术人员将会知道，不是所有化合物对所有杂草均具有相同的效果。另选地，本主题化合物可用于改变植物生长。
由于本发明化合物具有通过杀灭或损伤不可取植物或降低其生长，以防治所述植物的(出苗前和出苗后除草)活性，所述化合物可通过各种方法有用地施用，所述方法涉及使除草有效量的本发明化合物或包含所述化合物以及表面活性剂、固体稀释剂或液体稀释剂中的至少一种的组合物接触不可取植物的叶子或其它部位或不可取植物的环境，诸如其中生长不可取植物或围绕不可取植物的种子或其它繁殖体的土壤或水。
本发明化合物的除草有效量由多种因素决定。这些因素包括：所选择的配方、施用方法、所存在植被的数量和种类、生长条件等。一般来讲，本发明化合物的除草有效量为约0.005kg/ha至20kg/ha，优选约0.01kg/ha至1kg/ha的范围。本领域的技术人员可易于确定期望杂草防治程度所需的除草有效量。
在一个常见实施方案中，本发明化合物典型以配制组合物施用至包含所期望植物(例如作物)和不可取植物(即杂草)的所在地而与生长介质(例如土壤)接触，上述两者可为种子、幼苗和/或较大植株。在该所在地中，包含本发明化合物的组合物可直接施用至植物或其部分(尤其是不可取植物)和/或施用至与植物接触的生长介质。
在本发明化合物处理的所在地中的期望植物的植物品种和栽培品种可通过常规繁殖和育种方法或通过基因工程方法来获得。经基因修饰的植株(转基因植物)为其中异源性基因(转基因)已被稳定整合进植株的基因组的那些。由其在植物基因组中的特定位置所限定的转基因被称为转化事件或转基因事件。
可依据本发明处理的所在地中的经基因修饰的植物栽培品种包括对于一种或多种生物胁迫(害虫诸如线虫、昆虫、螨、真菌等)或非生物胁迫(干旱、寒冷温度、土壤盐度等)具有抗性的那些或者包含其它期望特征的那些。植株可经基因修饰以表现出性状，例如除草剂耐受性、昆虫耐受性、修饰的油特征或耐旱性。包含单个基因转化事件或转化事件的组合的可用的经基因修饰的植株列于表3中。关于在表3中所列的基因修饰的另外的信息可得自例如通过美国农业部保持的公共可得的数据库。
下列缩写T1至T37用于表3的性状。在下表中，“-”是指所述条目不可用，“tol.”是指耐受性，“res.”是指抗性，“herb.”是指除草剂，并且“mod.”是指经改性的。
表3
*阿根廷油菜(甘蓝型油菜(Brassica napus))，**波兰白菜(芜菁(B.rapa))，#茄子
虽然最典型地，本发明化合物用于防治不期望的植被，但是使所期望的植被在经处理的所在地中与本发明化合物接触，可导致与所期望的植被的基因性状的超加性的或协同增强效应，包括通过基因修饰所引入的性状。例如，对于植食性昆虫害虫或植物病害的抗性、对生物胁迫/非生物胁迫的耐受性或储存稳定性可高于期望植被中基因性状所期望的。
本发明的化合物还可与一种或多种其它生物学活性化合物或试剂混合以形成多组分杀虫剂，赋予甚至更广谱的农业保护作用，所述生物学活性化合物或试剂包括除草剂、除草剂安全剂、杀真菌剂、杀虫剂、杀线虫剂、杀菌剂、杀螨剂、生长调节剂诸如昆虫蜕皮抑制剂和生根刺激剂、化学不育剂、化学信息素、拒斥剂、诱虫剂、信息素、取食刺激剂、植物营养素、其它生物活性化合物或昆虫病原细菌、病毒或真菌。本发明化合物与其它除草剂的混合物可扩大抵抗其它杂草物种的活性范围，并且抑制任何抗性生物类型的增殖。因此本发明还涉及包含式1的化合物(除草有效量)和至少一种附加生物学活性化合物或试剂(生物学有效量)的组合物，并且所述组合物还可包含表面活性剂、固体稀释剂或液体稀释剂中的至少一种。其它生物学活性化合物或试剂可配制到包含表面活性剂、固体稀释剂或液体稀释剂中的至少一种的组合物中。对于本发明的混合物，可将一种或多种其它生物学活性化合物或试剂与式1的化合物配制在一起以形成预混物，或者一种或多种其它生物学活性化合物或试剂可与式1的化合物分开配制，并且在施用前将制剂合并在一起(例如在喷雾罐中)，或另选地，进行依次施用。
以下除草剂中的一种或多种与本发明化合物的混合物可特别用于杂草防治：乙草胺、三氟羧草醚及其钠盐、苯草醚、丙烯醛(2-丙烯醛)、甲草胺、禾草灭、莠灭净、氨唑草酮、酰嘧磺隆、环丙嘧啶酸及其酯(例如甲基、乙基)和盐(例如钠、钾)、氨草啶、杀草强、氨基磺酸铵、莎稗磷、磺草灵、阿特拉津、四唑嘧磺隆、氟丁酰草胺、草除灵、草除灵乙酯、bencarbazone、氟草胺、呋草黄、苄嘧磺隆甲酯、地散磷、灭草松、苯并双环酮、吡草酮、氟吡草酮、甲羧除草醚、双丙氨膦、双草醚及其钠盐、除草定、溴丁酰草胺、溴酚肟、溴苯腈、溴苯腈辛酸酯、丁草胺、氟丙嘧草酯、抑草磷、丁乐灵、丁苯草酮、丁草特、苯酮唑、卡草胺、三唑酮草酯、儿茶素、甲氧除草醚、草灭平、氯溴隆、氯甲丹、杀草敏、氯嘧磺隆-乙酯、绿麦隆、氯苯胺灵、氯磺隆、氯酞酸二甲酯、赛草青、吲哚酮草酯、环庚草醚、醚磺隆、氯酰草膦、环苯草酮、烯草酮、cyclopyrimorate、炔草酯、异噁草酮、lomeprop、二氯吡啶酸、二氯吡啶酸乙醇胺盐、氯酯磺草胺、苄草隆、氰草津、环草特、cyclopyrimorate、环丙嘧磺隆、噻草酮、氰氟草酯丁酯、2,4-D及其丁氧基酯、丁酯、异辛酯和异丙酯及其二甲基铵盐、二乙醇胺盐和三乙醇胺盐、杀草隆、茅草枯、茅草枯钠、棉隆、2,4-DB及其二甲基铵盐、钾盐和钠盐、甜菜安、敌草净、麦草畏及其二乙二醇铵盐、二甲基铵盐、钾盐和钠盐、敌草腈、滴丙酸、禾草灵-甲基、双氯磺草安、野燕枯甲硫酸酯、吡氟草胺、氟吡草腙、噁唑隆、哌草丹、二甲草胺、排草净、噻吩草胺、噻吩草胺-P、噻节因、二甲胂酸及其钠盐、氨氟灵、特乐酚、双苯酰草胺、敌草快、氟硫草定、敌草隆、DNOC、草多索、EPTC、戊草丹、乙丁烯氟灵、胺苯磺隆甲酯、乙嗪草酮、乙呋草黄、氯氟草醚、乙氧嘧磺隆、乙氧苯草胺、噁唑禾草灵-乙酯、精唑禾草灵-乙酯、fenoxasulfone、fenquinotrione、四唑酰草胺、非草隆、去草隆、麦草氟甲酯、高效麦草氟异丙酯、高效麦草氟甲酯、啶嘧磺隆、双氟磺草胺、吡氟禾草灵-丁酯、精-吡氟禾草灵-丁酯、异丙吡草酯、氟酮磺隆、氟吡磺隆、氟消草、氟噻草胺、氟哒嗪、氟哒嗪草酯、唑嘧磺草胺、氟胺草酯、丙炔氟草胺、伏草隆、乙羧氟草醚、氟胺草唑、氟啶嘧磺隆甲酯及其钠盐、抑草丁、芴醇丁酯、氟啶酮、氟咯草酮、氯氟吡氧乙酸、呋草酮、哒草氟、氟磺胺草醚、甲酰胺磺隆、氨基甲酰基膦酸乙酯铵盐(fosamine-ammonium)、草胺磷、草铵膦、精草胺磷、草甘膦及其盐诸如铵盐、异丙基铵盐、钾盐、钠盐(包括倍半钠)和三甲基锍(或者称为草硫膦)、氟氯吡啶酯(halauxifen)、氟氯吡啶甲酯(halauxifen-methyl)、氯吡嘧磺隆、氟吡乙禾灵、氟吡甲禾灵、环嗪酮、咪草酸、甲氧咪草烟、甲咪唑烟酸、灭草烟(imazapyr)、灭草喹、灭草喹铵、咪草烟、咪草烟铵、唑吡嘧磺隆、茚草酮、三嗪茚草胺、iofensulfuron、甲基碘磺隆、碘苯腈、碘苯腈辛酸酯、碘苯腈钠、三唑酰草胺(ipfencarbazone)、异丙隆、异噁隆、异噁草胺、异噁唑草酮、异噁氯草酮、乳氟禾草灵、环草定、利谷隆、抑芽丹、MCPA及其盐(例如MCPA-二甲基铵盐、MCPA-钾盐和MCPA-钠盐、酯(例如MCPA-2-乙基己基酯、MCPA-丁氧酯)和硫酯(例如MCPA-乙硫酯))、MCPB及其盐(例如MCPB-钠盐)和酯(例如MCPB-乙酯)、2-甲-4-氯丙酸、精-2-甲-4-氯丙酸、苯噻草胺、氟磺酰草胺、甲磺胺磺隆、甲基磺草酮、威百亩、噁唑酰草胺、苯嗪草酮、吡唑草胺、嗪吡嘧磺隆、甲基苯噻隆、甲胂酸及其钙盐、单铵盐、单钠盐和二钠盐、甲基杀草隆、吡喃隆、溴谷隆、异丙甲草胺、精异丙甲草胺、磺草唑胺、甲氧隆、嗪草酮、甲磺隆、禾草特、绿谷隆、萘丙胺、萘丙酰草胺、萘丙酰草胺-M、萘草胺、草不隆、烟嘧磺隆、哒草伏、坪草丹、嘧苯胺磺隆、氨磺乐灵、丙炔噁草酮、噁草酮、环氧嘧磺隆、噁嗪草酮、乙氧氟草醚、百草枯二氯盐、克草猛、壬酸、二甲戊乐灵、五氟磺草胺、甲氯酰草胺、环戊噁草酮、氟草磺胺、烯草胺、pethoxyamid、苯敌草、毒莠定、毒莠定钾盐、氟吡酰草胺、唑啉草酯、哌草磷、丙草胺、氟嘧磺隆、氨基丙乐灵、环苯草酮、扑灭通、扑草净、毒草胺、敌稗、喔草酯、扑灭津、苯胺灵、异丙草胺、丙苯磺隆、丙嗪嘧磺隆、戊炔草胺、苄草丹、氟磺隆、双唑草腈、吡草醚、磺酰草吡脱、双唑草腈(pyrazogyl)、吡唑特、苄草唑、吡嘧磺隆、嘧啶肟草醚、稗草畏、达草特、环酯草醚、嘧草醚、嘧啶硫蕃(Pyrimisulfan)、嘧草硫醚、嘧草硫醚钠、罗克杀草砜、甲氧磺草胺、二氯喹啉酸、氯甲喹啉酸、灭藻醌、喹禾灵-乙酯、精-喹禾灵-乙酯、喹禾糠酯、砜嘧磺隆、嘧啶肟草醚、稀禾定、环草隆、西玛津、西草净、磺草酮、甲磺草胺、甲嘧磺隆、磺酰磺隆、2,3,6-TBA、TCA、TCA钠盐、牧草胺、特丁噻草隆、特呋三酮、环磺酮、得杀草、特草定、特丁通、特丁津、特丁净、甲氧噻草胺、噻草啶、噻酮磺隆、噻磺隆、禾草丹、tiafenacil、仲草丹、苯吡唑草酮、肟草酮、野麦畏、氟酮磺草胺、醚苯磺隆、三嗪氟草胺、苯磺隆-甲酯、绿草定、三氯比、绿草定三乙铵盐、灭草环、草达津、三氟啶磺隆、氟乐灵、氟胺磺隆、三氟甲磺隆、灭草敌、3-(2-氯-3,6-二氟苯基)-4-羟基-1-甲基-1,5-萘啶-2(1H)-酮、5-氯-3-[(2-羟基-6-氧代-1-环己烯-1-基)羰基]-1-(4-甲氧基苯基)-2(1H)-喹喔啉酮、2-氯-N-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-6-(三氟甲基)-3-吡啶甲酰胺、7-(3,5-二氯-4-吡啶基)-5-(2,2-二氟乙基)-8-羟基吡啶并[2,3-b]吡嗪-6(5H)-酮)、4-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)-5-羟基-2,6-二甲基-3(2H)-哒嗪酮)、5-[[(2,6-二氟苯基)甲氧基]甲基]-4,5-二氢-5-甲基-3-(3-甲基-2-噻吩基)异唑(前述methioxolin)、3-[7-氟-3,4-二氢-3-氧代-4-(2-丙炔-1-基)-2H-1,4-苯并噁嗪-6-基]二氢-1,5-二甲基-6-硫代-1,3,5-三嗪-2,4(1H,3H)-二酮、4-(4-氟苯基)-6-[(2-羟基-6-氧代-1-环己烯-1-基)羰基]-2-甲基-1,2,4-三嗪-3,5(2H,4H)-二酮、4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-5-氟-2-吡啶甲酸甲酯、2-甲基-3-(甲磺酰)-N-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺以及2-甲基-N-(4-甲基-1,2,5-噁二唑-3-基)-3-(甲基亚磺酰基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺。其它除草剂还包括生物除草剂，诸如损毁链格孢(Alternaria destruens Simmons)、刺盘孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporiodes(Penz.)Penz.&Sacc.)、稗内脐蠕孢菌(Drechsiera monoceras)(MTB-951)、疣孢漆斑菌(Myrothecium verrucaria(Albertini&Schweinitz)Ditmar:Fries、棕榈疫霉(Phytophthora palmivora(Butl.)Butl.)和菥蓂柄锈菌(Puccinia thlaspeos Schub)。
本发明化合物还可与植物生长调节剂以及植物生长调节生物体诸如蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)菌株BP01结合使用，所述植物生长调节剂诸如艾维激素、N-(苯基甲基)-1H-嘌呤-6-胺、丙酰芸苔素内酯、赤霉酸、赤霉素A4和A7、超敏蛋白、甲哌啶、调环酸钙、茉莉酮、硝酚钠和抗倒酯。
农用保护剂(即除草剂、除草剂安全剂、杀昆虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂、杀螨剂、和生物制剂)的一般参考文献包括The Pesticide Manual，第13版，C.D.S.Tomlin编辑，British Crop Protection Council，Farnham，Surrey，U.K.，2003，和The BioPesticide Manual，第2版，L.G.Copping编辑，British Crop Protection Council，Farnham，Surrey，U.K.，2001。
对于其中使用这些各种混合组合中的一种或多种的实施方案而言，活性成分通常以产品标签上指明的单独使用活性成分的施用率的介于二分之一和全部之间来施用。该量列于参考文献诸如The Pesticide Manual和The BioPesticide Manual中。这些不同混合组合(总量)与式1的化合物的重量比通常介于约1:3000和约3000:1之间。值得注意的是介于约1:300和约300:1之间的重量比(例如介于约1:30和约30:1之间的比率)。本领域的技术人员可易于通过简单的实验来确定获得所期望的生物活性范围而需要的活性成分的生物学有效量。显然，包含这些附加组分可使杂草防治谱超越式1的化合物本身所防治的范围。
在某些情况下，本发明化合物与其它生物活性(尤其是除草)化合物或试剂(即活性成分)的组合对于杂草可获得大于累加(即协同)的效应，和/或对于作物或其它所期望植物可获得小于累加(即安全化)的效应。降低释放在环境中的活性成分的量，同时确保有效的害虫防治，一直是人们所期望的。使用较大量活性成分以提供更有效的杂草防治而不会造成过度作物伤害的能力也是期望的。当除草活性成分以获得农艺上令人满意的杂草防治程度的施用率对杂草产生协同作用时，此类组合可有利地用于降低作物生产成本，并且减少环境负荷。当除草活性成分的安全化发生于作物上时，此类组合可有利地用于通过减少杂草竞争而提高作物保护。
值得注意的是本发明化合物与至少一种其它除草活性成分的组合。特别值得注意的是其中其它除草活性成分具有与本发明化合物不同的作用位点的此类组合。在某些情况下，与至少一种具有类似防治范围但是不同作用位点的其它除草活性成分的组合将尤其有利于抗性管理。因此，本发明组合物还可包含具有相似防治范围但不同作用位点的(除草有效量的)至少一种附加的除草活性成分。
本发明化合物也可与诸如以下的除草剂安全剂结合使用以提高对某些作物的安全性：二丙烯草胺、解草酮、解草酯、苄草隆、解草胺腈、环丙磺酰胺、杀草隆、二氯丙烯胺、dicyclonon、dietholate、哌草丹、解草唑、解草啶、解草安、氟草肟、解草噁唑、双苯噁唑酸-乙酯、吡唑解草酯、甲基氨基甲酸4氯苯基酯、苯草酮萘二甲酸酐(1,8-萘二甲酸酐)、解草腈、N-(氨基羰基)-2-甲基苯磺酰胺、N-(氨基羰基)-2-氟苯磺酰胺、1-溴-4-[(氯-甲基)-磺酰基]苯(BCS)、4-(二氯乙酰基)-1-氧杂-4氮杂螺[4.5]癸烷(MON 4660)、2-(二氯甲基)-2-甲基-1,3-二噁戊烷(MG 191)、1,6-二氢-1-(2-甲氧基苯基)-6-氧代-2-苯基-5嘧啶羧酸乙酯、2-羟基-N,N-二甲基-6-(三氟甲基)吡啶-3-甲酰胺、3-氧代-1-环己烯-l-基1-(3,4-二甲基苯基)-l,6-二氢-6-氧代-2苯基-5-嘧啶羧酸酯、2,2-二氯-1-(2,2,5-三甲基-3-噁唑烷基)-乙酮和2-甲氧基-N-[[4-[[(甲基氨基)羰基]氨基]苯基]磺酰基]-苯甲酰胺。值得注意的是2-甲氧基-N-[[4-[[(甲基氨基)羰基]氨基]苯基]磺酰基]-苯甲酰胺(或者称为N-(2-甲氧基苯甲酰基)-4-[(甲基氨基羰基)氨基]苯磺酰胺；CAS#129531-12-0)与索引表A中所列的任一种化合物混合。解毒有效量的除草剂安全剂可与本发明化合物同时施用，或作为种子处理物施用。因此，本发明的一个方面涉及除草剂混合物，所述除草剂混合物包含本发明化合物和解毒有效量的除草剂安全剂。种子处理物对于选择性杂草防治尤为有用，因为它将解毒作用物理地限制在作物植物上。因此，尤其有用的本发明实施方案为用于选择性防治作物中不期望的植被生长的方法，所述方法包括使所述作物的所在地接触除草有效量的本发明化合物，其中所述作物自其长成的种子用解毒有效量的安全剂处理。安全剂的解毒有效量易于由本领域技术人员通过简单的实验确定。
值得注意的是包含以下物质的组合物：(除草有效量的)本发明化合物、(有效量的)至少一种选自其它除草剂和除草剂安全剂的附加活性成分、以及至少一种选自表面活性剂、固体稀释剂和液体稀释剂的组分。
为更好防治不期望的植被(例如因如协同作用而降低使用率，使杂草防治范围更广，或增强作物安全性)或为避免抗除草剂杂草的生长，优选本发明化合物与另一种除草剂的混合物。表A1列出举例说明本发明混合物、组合物和方法的组分(a)(即本发明的特定化合物)与作为组分(b)的另一种除草剂的具体组合。组分(a)栏中化合物17标示于索引表A中。表A1的第二栏列出具体组分(b)化合物(例如第一行中的“2,4-D”)。表A1的第三栏、第四栏和第五栏列出了在将组分(a)化合物典型施用于田间生长作物时，相对于组分(b)的重量比率范围(即(a)：(b))。因此，例如，表A1的第一行具体公开，组分(a)(即索引表A中化合物17)与2,4-D的组合通常以介于1:192–6:1之间的重量比率施用。表A1的其余行以类似方式构建。
表A1
表A2如同上表A1构造，不同的是“组分(a)”栏标题下面的条目被下文所示的相应组分(a)的栏条目替代。组分(a)栏中的化合物1标示于索引表A中。因此，例如，表A2中“组分(a)”栏标题下面的条目全列举为“化合物2”(即索引表A中所标示的化合物1)，并且表A2中栏标题下方的第一行具体公开了化合物2与2,4-D的混合物。表A3相似地构造。
为更好防治不期望的植被(例如因如协同作用而降低使用率，使杂草防治范围更广，或增强作物安全性)或为避免抗除草剂杂草的生长，优选本发明化合物与除草剂的混合物，所述除草剂选自氯嘧磺隆、烟嘧磺隆、甲基磺草酮、噻磺隆、氟啶嘧磺隆、苯磺隆、罗克杀草砜、唑啉草酯、环磺酮、甲氧磺草胺、异丙甲草胺和精-异丙甲草胺。
以下测试表明本发明的化合物对于具体杂草的防治功效。然而，由所述化合物提供的杂草防治作用不限于这些物种。化合物的描述参见索引表A。以下索引表中所使用的缩写如下：Ph为苯基，PMB为对甲氧基苄基，并且“Cmpd.No”代表“化合物编号”。缩写“Ex.”代表“实施例”，并且其后的数字意指所述化合物在所述实施例中制备。
索引表A(1)
(1)哌啶酮环的3-位和4-位的取代基(即C(＝O)N(Q2)(H)和Q1)分别主要为反式构型。
*1H NMR数据参见合成实施例。
本发明的生物实施例
测试A
将选自稗草(Echinochloa crus-galli)、地肤(Kochia scoparia)、豚草(common ragweed,Ambrosia elatior)、意大利黑麦草(Italian ryegrass，Lolium multiflorum)、大马唐草(large crabgrass，Digitaria sanguinalis)、大狗尾草(giant foxtail，Setaria faberii)、牵牛花(Ipomoea spp.)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、绒毛叶(Abutilon theophrasti)、小麦(Triticum aestivum)、和玉米(Zea mays)的植物物种的种子种植于壤土与砂的共混物中，并且用定向土壤喷洒来进行出苗前处理，所述处理使用配制于不具植物毒性的溶剂混合物中的测试化学物质，所述混合物包含表面活性剂。
同时，将选自这些作物与杂草物种以及黑草(Alopecurus myosuroides)和猪殃殃(catchweed bedstraw，Galium aparine)的植物种植于包含相同的壤土和砂的共混物的盆中，并且用以相同方式配制的测试化合物来进行出苗后施用处理。使用高度范围在2cm至10cm并且在一叶至二叶阶段的植物来进行出苗后处理。使经处理的植物与未经处理的对照物在温室中保持约10天，之后将所有经处理的植物与未经处理的对照物比较，并且目视评估损伤。总结于表A中的植株响应评分基于0至100标度，其中0为无效果，而100为完全防治。破折号(–)响应表示无测试结果。
测试B
在淹水稻田测试中使选自稻(Oryza sativa)、小花轮伞草(small-flower umbrella sedge，Cyperus difformis)、沼生异蕊花(Heteranthera limosa)、和稗草(Echinochloa crus-galli)的植物物种生长至2叶阶段以供测试。在处理时，将测试盆注水至距土壤表面上方3cm，通过向田水直接施用测试化合物来处理，然后在测试期间保持该水深。将经处理的植株和对照物在温室中保持13天至15天，之后将所有物种与对照物进行对比，并且视觉评估。总结于表B中的植株响应评分基于0至100标度，其中0为无效果，而100为完全防治。破折号(–)响应表示无测试结果。
测试C
将选自黑草(Alopecurus myosuroides)、意大利黑麦草(Italian ryegrass，Lolium multiflorum)、小麦(winter wheat，Triticum aestivum)、猪殃殃(catchweed bedstraw，Galium aparine)、玉米(Zea mays)、大马唐草(large crabgrass，Digitaria sanguinalis)、大狗尾草(giant foxtail，Setaria faberii)、约翰逊草(Sorghum halepense)、藜(Chenopodium album)、牵牛花(Ipomoea coccinea)、油莎草(yellow nutsedge，Cyperus esculentus)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、豚草(common ragweed，Ambrosia elatior)、大豆(Glycine max)、稗草(Echinochloa crus-galli)、油菜籽(Brassica napus)、苋菜藤子(common waterhemp，Amaranthus rudis)、和绒毛叶(Abutilon theophrasti)的植物物种的种子种植于壤土与砂的共混物中，并且用配制于不具植物毒性溶剂混合物中的测试化学物质进行出苗前处理，所述混合物包含表面活性剂。
同时，将选自这些作物与杂草物种以及繁缕(common chickweed，Stellaria media)、地肤(Kochia scoparia)、和野生燕麦(wild oat，Avena fatua)的植物种植于包含Sunshine种植介质的盆中，所述种植介质包含泥炭藓泥煤苔类、蛭石、起始营养物和白云石灰石，并且用以相同方式配制的测试化学物质进行出苗后施用处理。使用高度范围在2cm至18cm(1至4叶阶段)的植物来进行出苗后处理。将经处理的植株和对照物在温室中保持13天至15天，之后将所有物种与对照物进行对比，并且视觉评估。总结于表C中的植株响应评分基于0至100标度，其中0为无效果，并且100为完全防治。破折号(–)响应表示无测试结果。
淹水稻田测试中的植物物种由长至2叶阶段以供测试的稻(Oryza sativa)、小花轮伞草(small-flower umbrella sedge，Cyperus difformis)、沼生异蕊花(Heteranthera limosa)和稗草(Echinochloa crus-galli)组成。处理时，将测试盆注水至距土壤表面上方3cm，向田水直接施用测试化合物来处理，然后在测试期间保持该水深。将经处理的植株和对照物在温室中保持13天至15天，之后将所有物种与对照物进行对比，并且视觉评估。总结于表C中的植株响应评分基于0至100标度，其中0为无效果，并且100为完全防治。破折号(–)响应表示无测试结果。