专利名称：6－(1,1－二氟烷基)－4－氨基吡啶甲酸酯及其作为除草剂的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及某种新型6-(1，1-二氟烷基)-4-氨基吡啶甲酸酯及其衍生物，并涉及这些化合物作为除草剂的用途。
背景技术：
在现有技术中已经对许多吡啶甲酸和它们的杀虫特性进行了描述。例如，美国专利3,285,925公开了4-氨基-3，5，6-三氯吡啶甲酸衍生物及它们作为植被生长控制剂和除草剂的用途。美国专利3,325,272公开了4-氨基-3，5-二氯-吡啶甲酸衍生物及其作为植被生长控制剂的用途。美国专利3,317,549公开了3，6-二氯吡啶甲酸衍生物及其作为植被生长控制剂的用途。美国专利3,334,108公开了氯化的二硫代吡啶甲酸衍生物及它们作为驱虫剂的用途。美国专利3,234,229公开了4-氨基-多氯-2-三氯甲基吡啶及其作为除草剂的用途。美国专利3,755,338公开了4-氨基-3，6-二氯-6-溴吡啶甲酸酯作为杀真菌剂的用途。比利时专利788 756公开了6-烷基-4-氨基-3，5-二卤代吡啶甲酸作为除草剂的用途。在Applied and Environmental Microbiology，Vol.59，No.7，1993年7月，pp.2251-2256中确定了4-氨基-3，6-二氯吡啶甲酸为4-氨基-3，5，6-三氯-吡啶甲酸(商业可购得的除草剂毒莠定)的厌氧降解产物。就在最近，美国专利6,297,197B1公开了某种4-氨基吡啶甲酸酯及将其作为除草剂的用途。美国专利5,783,522公开了某种6-苯基吡啶甲酸及将其作为除草剂、干燥剂和落叶剂的用途。WO0311853公开了某种6-芳基4-氨基吡啶甲酸酯及将其作为除草剂的用途。WO9821199公开了6-吡唑基吡啶及将其作为除草剂的用途。美国专利5,958,837公开了6-芳基吡啶甲酸的合成及将其作为除草剂、干燥剂和落叶剂的用途。美国专利6,077,650公开了6-苯基吡啶甲酸作为相片增光剂的用途，欧洲专利EP0 972 765 A1公开了2-、3-或4-芳基吡啶的合成。
发明内容
现在已经发现，某种6-(1，1-二氟烷基)-4-氨基-吡啶甲酸和它们的衍生物为有效的除草剂，具有宽的杂草控制范围，可对抗木质植被、禾草、莎草及阔烟叶，并具有良好的农作物选择性。本发明包括具有通式I的化合物，及其农业上可接受的羧酸基团或4-氨基基团的衍生物 其中Y代表-CF2(C1-C3烷基)；和W代表-NO2、-N3、-NR1R2、-N＝CR3R4或-NHN＝CR3R4其中R1和R2各自代表H、C1-C6烷基、C3-C6烯基、C3-C6炔基、芳基、杂芳基、羟基、C1-C6烷氧基、氨基、C1-C6酰基、C1-C6烷氧羰基、C1-C6烷基甲氨酰、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6三烷基甲硅烷基或C1-C6二烷基膦酰基或R1和R2与N一起代表5-或6-元饱和或不饱和的可含有另外O、S或N杂原子的环；和R3和R4各自代表H、C1-C6烷基、C3-C6烯基、C3-C6炔基、芳基、杂芳基或R3和R4与N一起代表5-或6-元饱和环。
对于通式I的化合物，其中分别优选的是Y代表-CF2CH3，W代表-NR1R2，且这里的R1和R2代表H或C1-C6烷基。
本发明包括除草组合物，所述组合物包括除草有效量的通式I化合物和农业上可接受的羧酸基团或4-氨基基团的衍生物，这些物质与农业上可接受的辅料或载体混合。本发明还包括利用本发明的化合物和组合物来杀死或控制不希望的植被的方法，所述方法通过将除草有效量的化合物施用到植被上或施用到植被的所在地，也可以在植被发芽之前施用到土壤上。
本发明的除草化合物也为如通式II的4-氨基吡啶甲酸的衍生物
这些化合物的特征在于在3位具有Cl，在6位具有-CF2(C1-C3烷基)取代基，并且优选为-CF2CH3。
4位氨基可以为非取代的，或者可用一个或多个C1-C6烷基、C3-C6烯基、C3-C6炔基、芳基、杂芳基、羟基、C1-C6烷氧基或氨基取代基取代。氨基基团可进一步衍生成酰胺、氨基甲酸酯、脲、磺胺、甲硅烷基胺、氨基磷酸酯、亚胺或腙。这些衍生物能分解成胺。非取代的氨基或具有一个或两个烷基取代基的氨基是优选的。
一般认为，通式I的羧酸是真正能杀死或控制不希望的植被的化合物，并且是特别优选的。这些化合物的如下类似物具有基本相同的除草效果，并且也在本发明的保护范围内，即其中所述类似物是将吡啶甲基酸的酸性基团衍生成相关取代物，这些取代物在植被中或在环境中可转化为酸性基团。因此，当使用“农业上可接受的衍生物”来描述2位的羧酸官能时，其定义为盐、酯、酰肼、亚胺酯、硫代亚胺酯、脒、酰胺、原酸酯、酰基氰化物、酰卤、硫代酯、硫羰酸酯、二硫醇酯、腈或任何其它本领域已知的酸性衍生物，其中所述的衍生物(a)基本不会影响活性成分的除草活性，所述的活性成分即6-(1，1-二氟烷基)-4-氨基吡啶甲酸，和(b)在植被中或土壤中已经或可以被水解、氧化或代谢成为通式I的吡啶甲酸，所得的吡啶甲酸依赖于PH而处于游离或非游离形式。优选的农业上可接受的羧酸衍生物为农业可接受的盐、酯和酰胺。同样，当用“农业上可接受的衍生物”描述4位的胺官能时，其定义为任何盐、甲硅烷基胺、磷酰胺、膦亚胺、氨基磷酸酯、氨磺酰、硫亚胺、亚砜基亚胺(sulfoximine)、缩醛胺、半缩醛胺、酰胺、硫代酰胺、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脒、脲、亚胺、硝基、亚硝基、叠氮，或任何其它本领域已知的含氮衍生物，这些衍生物(a)基本不会影响活性成分的除草活性，所述的活性成分即6-(1，1-二氟烷基)-4-氨基吡啶甲酸，和(b)在植被中或土壤中已经或可以被水解成为通式II的游离胺。也可以分解成通式II的起源吡啶的N-氧化物也在本发明的范围内。
合适的盐包括衍生自碱金属或碱土金属的盐，及那些衍生自氨和胺的盐。优选的阳离子包括钠、钾、镁和如下所述通式的铵阳离子R5R6R7NH+其中，R5、R6和R7每一个独立代表氢、C1-C12烷基、C3-C12烯基、C3-C12炔基，它们中的每一个都任选的被一个或多个羟基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷基硫代或苯基取代，前提是R5、R6和R7是立体相容的。此外，R5、R6和R7中的任何两个可一起代表含有1-12个碳原子及含有最多两个氧原子或硫原子的脂肪族二官能部分。通式I的化合物的盐可通过用下列物质处理具有通式I的化合物来制备，这些物质是金属氢氧化物如氢氧化钠，或胺如氨水、三甲基胺、二乙醇胺、2-甲基硫代丙胺、双烯丙胺、2-丁氧基乙基胺、吗啉、环十二烷基胺或苄胺。胺盐通常是通式I的化合物的优选形式，因为它们是水可溶的，从而使其自身适用于制备所需的水溶液基除草组合物。
合适的酯包括衍生自C1-C12烷基、C3-C12烯基、C3-C12炔基醇的酯，如甲醇、异丙醇、丁醇、2-乙基己醇、丁氧基乙醇、甲氧基丙醇、烯丙基醇、炔丙基醇或环己醇。这些酯可通过使用任何合适的活化剂如肽偶联用的偶联剂如二环己基碳二亚胺(DCC)或羰基二咪唑(CDI)，将已知的吡啶甲酸与醇偶联来制备，或通过使通式I的吡啶甲酸的相应酸氯化物与合适的醇反应来制备，或使通式I的吡啶甲酸与合适的醇在酸性催化剂的存在下进行反应来制备。
合适的酰胺包括衍生自氨或C1-C12烷基、C3-C12烯基、C3-C12炔基的单-或二-取代胺，所述胺的例子如(但不限于)二甲基胺、二乙醇胺、2-甲基硫代丙胺、双烯丙胺、2-丁氧基乙基胺、环十二烷基胺、苄胺或具有或不具有杂原子的环状或芳香胺如(但不限于)环乙亚胺、氮杂环丁烷、吡咯烷、吡咯、咪唑、四唑或吗啉。所述的胺可以通过将通式I的相应的吡啶甲酸氯化物、混合的酸酐或羧酸酯与氨或合适的胺反应来制备。
这里所使用的术语“烷基”、“烯基”、“炔基”，及衍生的术语“烷氧基”、“酰基”、“烷基硫代”和“烷基磺酰”在它们的范围内包括直链、支链和环状部分。除非另外专门说明，每一个可以为非取代的或用一个或多个取代基进行取代，所述的取代基选自但不限于卤素、羟基、烷氧基、烷基硫代、C1-C6酰基、甲酰基、氰基、芳氧基或芳基，前提是这些取代基为立体相容的，并且化学键规则和张力能也都满足要求。术语“烯基”和“炔基”包括一个或多个不饱和键。
术语“芳基”及其衍生的术语如“芳氧基”是指苯基、2，3-二氢化茚基、萘基，苯基是优选的。术语“杂芳基”及其衍生的术语如“杂芳氧基”是指含有一个或多个杂原子的5-或6-元芳香环，所述的杂原子即N、O或S；这些杂芳环可以稠合成其它芳香体系。下列杂芳基团是优选的 或者 所述的芳基或杂芳基取代基可以是非取代的或用一个或多个取代基取代的，所述的取代基选自卤素、羟基、硝基、氰基、芳氧基、甲酰基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基、卤素取代C1-C6烷基、卤素取代的C1-C6烷氧基、C1-C6酰基、C1-C6烷基硫基、C1-C6烷基亚磺酰基、C1-C6烷基磺酰基、芳基、C1-C6OC(O)烷基、C1-C6NHC(O)烷基、C(O)OH、C1-C6C(O)O烷基、C(O)NH2、C1-C6C(O)NH烷基、C1-C6C(O)N(烷基)2、-OCH2CH2-、-OCH2CH2CH2-、-OCH2O-或-OCH2CH2O-，前提是这些取代基为立体相容的，并且化学键规则和张力能也都满足要求。优选的取代基包括卤素、C1-C2烷基和C1-C2卤代烷基。
除非另外专门说明，术语“卤素”及其包括的衍生出的术语如“卤代”是指氟、氯、溴和碘。术语“卤代烷基”和“卤代烷氧基”是指用1到最大可能数目的卤素原子取代的烷基和烷氧基。
可以使用已知的化学方法来生产通式I的化合物。所需的起始物质为商业可购得的，或者可利用一般方法很容易地进行制备，见美国专利6,297,197B1。
可以制备如通式I的6-(1，1-二氟烷基)-吡啶的代表性合成步骤如方案1和2所示
方案1 方案2 烷氧基乙烯基有机锡化合物的反应为已知的，如下面参考文献中所述(1)Sato，Nobuhiro et，al.，Synthesis(2001)，(10)，1551-1555.
(2)Legros，J.-Y.et.al.，Tetrahedron(2001)，57(13)，2507-2514.
(3)Guillier，F.et.al.，Synthetic Communications(1996)，26(23)，4421-4436.
(4)Bracher，Franz；et.al.，Liebigs Annalen der Chemie(1993)，(8)，837-9.
通过适当的反应如利用典型的氟化试剂进行的羰基的二氟化反应可在6位引入二氟烷基基团，所述的氟化试剂如三氟化(二乙基氨基)硫(DAST)。
通过适当的反应如用NaN3置换相应的4-卤代吡啶，然后将相应的4-叠氮衍生物还原就可在4位引入氨基。
4-N-酰胺、氨基甲酸酯、脲、磺胺、甲硅烷基胺、氨基磷酸酯氨基衍生物可通过游离氨基化合物与例如下列物质反应来制备，这些物质例如为合适的卤化物、氯甲酸酯、氨基甲酰氯、磺酰氯、甲硅烷氯化物或氯代磷酸酯。亚胺或腙可通过游离的胺或肼与合适的醛或酮反应来制备。
取代的4-氨基类似物可通过相应的4-卤代吡啶-2-羧酸酯或其它任何可置换的4-取代物与取代的胺反应来制备。
通过上述任何一个方法得到的通式I的化合物可利用传统的方法进行回收。典型地，用酸溶液如盐酸将反应混合物酸化，然后用有机溶剂如乙酸乙酯或二氯甲烷提取。通过蒸馏或蒸发将有机溶剂和其它挥发物除去就得到所需的通式I化合物，所得的化合物可通过一般方法进行纯化，如重结晶或层析法。
已经发现，通式I的化合物适用于苗前和苗后除草。这些化合物可以非选择性的(较高的)应用速率来施用以在某一区域内控制宽种类范围的植被，或者以较低的应用速率来施用以选择性地控制不希望的植被。所述的应用区域包括牧场和放牧区、路边和路上、电力线上及任何需要控制不希望的植被的工业区。另一个用途是在农作物如小麦中控制不希望的植被。它们也可以用于控制在树木作物中的不希望的植被，所述的树木作物如柑橘、苹果、橡胶、棕榈油、林业等。通常优选在苗后施用所述化合物。通常更优选使用所述化合物来控制很宽种类范围内的木质植物、阔叶烟草和野草，及莎草。特别说明可以使用这些化合物在来控制已长成地农作物中的不希望的植被。尽管通式I表示的每一个6-(1，1-二氟烷基)-4-氨基吡啶甲酸酯化合物都在本发明的范围内，但是每一个化合物所具有的除草活性的程度、农作物选择性和杂草控制种类随着存在的取代基的变化而变化。通过本文提供的信息和测试方法可以确定可用于各种具体除草用途的合适的化合物。
这里所使用的术语除草剂是指能杀死、控制或负面影响植物生长的活性成分。除草有效量或植被控制量是如下的活性成分的量，这些活性成分的量可产生负面改变效应，及包括自然生长的偏离、杀死、调整、枯竭、发育迟缓等。术语植物和植被包括发芽的种子、刚长出来的幼苗和长成的植被。
当将本发明的化合物在植物生长的各个阶段或在播种时或要长出来之前直接施用到植物上或施用到植物所在地，所述化合物就表现出了除草活性。观察的效果依赖于要控制的植物的种类、植物的生长阶段、稀释和喷洒液滴尺寸的应用参数、固体成分的粒径、使用时的环境条件、所使用的具体化合物、所使用的具体的辅助剂和载体、土壤类型等，及采用的化学品的量。上述参数及其它因素可以通过本领域已知的方法进行调整，从而促进非选择性或选择性的除草作用。通常，优选苗后向相对不希望的未成熟植被施用通式I的化合物以实现对杂草的最大控制。
在苗后操作中，通常采用1到2,000g/Ha的施用速率；对于苗前操作，通常采用1到2,000g/Ha的施用速率。设计的较高速率通常会对较宽种类范围内的不希望的植被进行非选择性控制。较低的速率会典型地带来选择性控制，并能在农作物所在地进行施用。
通常将本发明的除草化合物与一种或多种其它除草剂联合使用从而获得对更多种类的不希望的植被的控制。当与其它除草剂联合使用时，本发明要求保护的化合物可与其它一种或多种除草剂一起配制，在容器中与其它一种或多种除草剂混和，或者与其它一种或多种除草剂依次施用。一些可与本发明的化合物联合施用的除草剂包括磺胺类如磺草唑胺、唑嘧磺草胺、氯酯磺草胺、双氯磺草胺、五氯磺草胺和双氟磺草胺，磺酰脲类如氯嘧磺隆、苯磺隆、甲嘧磺隆、烟嘧磺隆、氯磺隆、酰嘧磺隆、醚苯磺隆、氟磺隆、三氟甲磺隆、噻磺隆、磺酰磺隆、甲磺隆，咪唑磺隆类如甲咪唑烟酸、唑草烟、灭草烟(imzapyr)、咪草酯和甲氧咪草烟，苯氧基链烷酸类如绿草定和氟草烟，羧酸类如二氯皮考啉酸、毒莠定、二氯氨基吡啶酸和表草畏，二硝基苯胺类如氟乐灵、氟草胺、氟落灵和二甲戊乐灵，氯乙酰苯胺类如甲草胺、乙草胺和异丙甲草胺、缩氨基脲(茁长素传输抑制剂)如整形醇和二氟吡隆、芳氧基苯氧基丙酸酯如吡氨丁禾灵、吡氟甲禾灵、禾草灵、炔草酯和噁唑禾草灵，及其它常见除草剂包括草甘膦、草铵磷、三氟羧草醚、苯达松、广厌灵、fumiclorac、氟草隆、氟磺胺草醚、乳氟禾草灵、利谷隆、异丙隆、西玛津、哒草伏、百草枯、敌草隆、吡氟酰草胺、氟吡酰草胺、异吲哚酮、稀禾定、肟草酮、喹草酸、噁草平、溴苯腈、嗪草酮禾异噁唑。本发明的除草剂化合物可进一步与草甘膦和草铵磷联合施用到耐草甘膦和耐草铵磷的作物上。通常，优选将本发明的化合物与对要进行处理的作物具有选择性的除草剂联合施用，并且在所采用的施用速率下，这些除草剂可补充本发明化合物的杂草控制范围。通常更优选将本发明的化合物和其它补充用除草剂作为联合配方或作为罐内混合物同时施用。
通常可将本发明的化合物与已知的除草剂安全剂联合施用以提高安全性，所述安全剂如解毒喹、呋喃解草唑、二氯丙烯胺、解草酮、吡唑解草酯、解草唑、解草安、杀草隆、哌草丹、杀草丹、解草啶和肟草安。对其可另外施用以在多种作物中控制不希望的植被，所述作物已经通过遗传或变异和选择对这些安全剂或其它除草剂产生耐性。如已对作为乙酰乳酸合酶抑制剂的化合物产生抗性或耐性的玉米、小麦、稻谷、大豆、甜菜、棉花、菜籽油和其它作物可由此处理。许多耐草甘膦和耐草铵磷作物也可如此单独处理或与这些除草剂联合施用。一些作物(如棉花)已经对茁长素(auxinic)除草剂如2，4-二氯苯氧基乙酸产生耐性。这些除草剂可用于处理这些具有耐性的作物或其它耐茁长素的作物。
尽管可以将通式I的6-(1，1-二氟烷基)-4-氨基-吡啶甲酸酯化合物直接用作除草剂，但是优选将它们用于混合物中，所述的混合物含有除草有效量的所述化合物，及至少一种农业上可接受的助剂或载体。合适的助剂或载体对有用的作物不应是抑制其生长的，特别是在当作物存在时使用所述组合物进行选择性杂草控制的浓度下，并且不会与通式I的化合物或其它组合物成分发生化学反应。这种混合物可设计成直接施用到杂草或其所在地的形式，或可以设计成浓缩物或配方物的形式，所述浓缩物或配方物在施用前可与另外的载体和助剂进行常规稀释。它们可以是固体如粉末、颗粒、水可分散颗粒、或可润湿粉末，或者液体如可乳化浓缩物、溶液、乳状液或悬浮液。
合适的可用于制备本发明除草剂混合物的农业可接受的助剂和载体是本领域技术人员已知的。
可采用的液态载体包括水、甲苯、二甲苯、石油精、植物油、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、三氯乙烯、全氯乙烯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲基醚和二乙二醇单甲基醚、甲醇、乙醇、异丙醇、戊醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等。通常选择水作为进行浓缩物稀释的载体。
合适的固体载体包括滑石、叶腊石粘土、硅石、凹凸石粘土、高岭土粘土、硅藻土(kieselguhr)、白垩、硅藻土(diatomaceous earth)、石灰、碳酸钙、皂土粘土、漂白土、棉籽壳、麦麸、大豆粉、浮石、木粉、胡桃壳粉、木质素等。
通常需要将一种或多种表面活性剂加到本发明的组合物中。这种表面活性剂有利地即可用于固体也可用于液体组合物中，特别是应用到那些在施用前要与载体进行稀释的组合物中。所述的表面活性剂的特征是可以采用阴离子、阳离子或非离子形式，并且可作为乳化剂、润湿剂、悬浮剂，或可用作其它用途。典型的表面活性剂包括烷基硫酸盐，如二乙醇铵十二烷基硫酸盐；烷基芳基磺酸盐，如十二烷基苯磺酸钙；烷基酚-烯化氧加成产物，如壬基酚-C18乙氧化物；醇-烯化氧加成产物，如三癸基醇-C16乙氧化物；皂类，如硬脂酸钠；烷基萘基磺酸盐，如二丁基萘基磺酸钠；磺基琥珀酸盐的二烷基酯，如二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠；山梨醇酯，如油酸山梨醇酯；季胺类，如十二烷基三甲基氯化铵；脂肪酸的聚乙二醇酯，如硬脂酸聚乙二醇酯；环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物；和单或二烷基磷酸酯的盐。
其它在农业组合物中常用的助剂包括相容性试剂、消泡剂、螯合剂、中和剂和缓冲剂、缓蚀剂、染料、增香剂、扩展剂、渗透助剂、附着剂、分散剂、增稠剂、冰点降低剂、抗菌剂等。所述组合物中也可含有其它可相容组分，如其它除草剂、植物生长调节剂、杀菌剂、杀虫剂等，并可与下列物质配置液态肥料或固体，特别是肥料载体如硝酸铵，脲等。
活性成分在本发明除草组合物中的浓度通常从0.001到98wt％。经常采用的浓度为0.01到90wt％。在设计成以浓缩物使用的组合物时，活性成分的浓度通常为5到98wt％，优选为10到90wt％。这样的组合物在使用前典型地用惰性载体如水进行稀释。施用到杂草上或杂草所在地的稀释的组合物通常含有0.0001到1wt％活性成分，并且优选含有0.001到0.05wt％。
可以采用常用的散粉器、喷雾器和颗粒喷洒器，通过加到灌溉用水中，并通过本领域技术人员已知的传统方法将本发明的组合物施用到杂草或其所在地上。
下面的实施例用于说明本发明的各个方面，但是不应解释为对权利要求的限制。用于制备本发明化合物的起始物质，如3，4，6-三氯吡啶-2-羧酸在美国专利6,297,197B1中进行了描述。
实施例1.甲基-6-乙酰基-3，4-二氯吡啶-2-羧酸酯的制备将甲基-3，3，6-三氯吡啶-2-羧酸酯(2.00g，8.31mmol)、乙氧基乙烯基三丁基锡(3.09mL，9.15mmol)和氟化铯(2.78g，18.30mmol)的二噁烷溶液用氮气喷淋15分钟。将二氯双(三苯基膦)钯(II)(292mg，0.42mmol)加入上述混合物中，然后将混合物在100℃加热3小时。冷却后，将混合物浓缩，放入乙酸乙酯，然后利用硅胶柱过滤。除去溶剂，将所得的粗制乙氧基乙烯中间体溶于四氢呋喃(50mL)和1NHCl酸(20mL)的溶液中。在将所得混合物室温搅拌过夜后，真空除去四氢呋喃，残留的液相用乙酸乙酯萃取。对有机层进行合并，干燥(MgSO4)，浓缩。经色谱柱纯化(10％乙酸乙酯的己烷)就得到白色固体状的甲基3，4-二氯-6-乙酰基吡啶-2-羧酸酯(0.98g，3.95mmol)；1H NMR(CDCl3)δ8.20(s，1H)，4.05(s，3H)2.71(s，3H)。
类似地制备甲基6-乙酰基-4-氨基-3-氯吡啶-2-羧酸酯；1HNMR(CDCl3)δ7.06(s，1H)，6.95(br.s，2H)，1.90(t，3H)。
2.甲基3，4-二氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸酯的制备将三氟化(二乙基氨)硫(DAST，2.66mL，20mmol)加到甲基6-乙酰基-3，4-二氯吡啶-2-羧酸酯(0.50g，2mmol)的二氯甲烷溶液(25mL)中。在室温搅拌3天后，将反应混合物倒入盐水中，有机相分层，水相用二氯甲烷萃取。合并有机层，干燥(MgSO4)，真空下浓缩。经色谱柱(10％乙酸乙酯的己烷)纯化就得到黄色液体状的甲基3，4-二氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸酯(0.36g，1.33mmol)；1H NMR(CDCl3)δ7.85(s，1H)，4.02(s，3H)2.02(t，d＝18.7Hz，3H)。
3.甲基4-氨基-3-氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸酯(化合物1)的制备将叠氮化钠(26.5mg，0.41mmol)加到甲基3，4-二氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸酯(100mg，0.37mmol)在二甲基甲酰氨(2mL)和水(0.2mL)的溶液中。将混合物在50℃搅拌5小时后，用水中止反应，并用乙醚萃取。将有机相干燥、浓缩就得到4-叠氮的粗品化合物。将所得粗品化合物立即置入甲醇(2mL)中，然后小心地加入硼氢化钠(21mg，0.55mmol)。搅拌10分钟后加入水并将混合物浓缩。加入乙酸乙酯，并将混和物用食盐水洗涤。将有机层干燥(MgSO4)，过滤，浓缩至无水。粗产品经色谱柱(20％乙酸乙酯的己烷)纯化就得到油状的甲基4-氨基-3-氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸酯(53mg，0.21mmol)；1HNMR(CDCl3)δ7.04(s，1H)，4.92(b.s，2H)3.98(s，3H)，1.97(t，d＝18.7Hz，3H)。
4.4-氨基-3-氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸的制备将氢氧化锂(159mg，1.27mmol)的水(6mL)溶液加到甲基4-氨基-3-氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸酯(159mg，0.63mmol)的四氢呋喃溶液(6mL)中。将所得混合物在室温下剧烈搅拌过夜，然后浓缩至接近无水。加入水后，反应混合物用乙酸乙酯洗涤一次以除去未反应的起始物质。水层用1N的HCl酸化至PH＜3，并用乙酸乙酯萃取。有机层干燥(MgSO4)，浓缩，残留物用冷己烷研碎就得到白色固体状的4-氨基-3-氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸(105mg，0.44mmol)；1HNMR(DMSO-d6)δ7.02(s，1H)，6.94(br.s，2H)，1.90(t，3H)。
或者，从甲基6-乙酰基-4-氨基-3-氯吡啶-2-羧酸酯来制备将三氟化(二乙基氨)硫(2.66mL，20mmol)加到甲基6-乙酰基-4-氨基-3-氯吡啶-2-羧酸酯(0.50g，2.19mmol)的二氯甲烷溶液(40mL)中。在室温搅拌3天后，将反应混合物倒入食盐水中，有机相分层，水相用二氯甲烷萃取。合并有机层，干燥(MgSO4)，真空下浓缩。粗制残留物溶在THF中(25mL)，并加入LiOH(0.46g，10.9mmol)的水溶液。搅拌过夜后，进行半浓缩并经EtOAc洗涤一次后就得到粗品。然后用饱和柠檬酸对水相进行酸化。经EtOAc萃取并干燥后就得到粗制酸。经prepHPLC纯化(70％CH3CN，保留时间为3.5分钟)就得到为白色固体酸的4-氨基-3-氯-6-(1，1-二氟乙基)吡啶-2-羧酸，238mg(2个步骤为46％)。
5.除草组合物的制备在下面说明性的组合物中，份和百分比均为重量。
可乳化的浓缩物配方Awt％化合物1 26.2聚乙二醇26-3非离子乳化剂-(二-仲丁基)- 5.2苯基-聚(氧化丙稀)嵌段共聚物与(氧化乙烯)。
聚氧化乙烯含量为12摩尔。
Witconate P12-20(阴离子乳化剂-十二烷基苯 5.2磺酸钙-60wt.％活性)芳香100(二甲苯范围芳香溶剂) 63.4配方Bwt％化合物1 3.5Sunspray 11N(液态石蜡)40.0聚乙二醇26-3 19.0油酸 1.0二甲苯范围芳香溶剂36.5
配方Cwt％化合物1 13.2Stepon C-65 25.7Ethomeen T/25 7.7Ethomeen T/15 18.0二甲苯范围芳香溶剂35.4配方Dwt％化合物1 30.0Agrimer A1-10LC(乳化剂) 3.0N-甲基-2-吡咯烷酮 67.0配方Ewt％化合物1 10.0Agrimul 70-A(分散剂(disperant)) 2.0Amsul DMAP 60(增稠剂) 2.0Emulsogen M(乳化剂) 8.0Attagel o(悬浮助剂) 2.0农作物油 76.0这些浓缩物可用水稀释以得到控制杂草用的合适浓度的乳状液。
可润湿粉末配方Fwt％化合物2 26.0聚乙二醇26-3 2.0PolyfonH 4.0Zeosyl100(沉淀的水化SiO2)17.0Barden粘土+惰性物 51.0
配方Gwt％化合物2 62.4PolyfonH(木质素磺酸钠盐)6.0Sellogen HR(萘磺酸钠) 4.0Zeosyl 100 27.6配方Hwt％化合物2 1.4Kunigel V1(载体)30.0Stepanol ME Dry(润湿剂) 2.0Tosnanon GR 31A 2.0Kaolin NK-300粘土(填充剂) 64.6将活性成分加到相应载体上，然后混和、碾磨就得到具有良好可润湿性的可润湿粉末，和悬浮粉末。通过将这些可润湿粉末用水稀释，可得到控制杂草用的具有合适浓度的悬浮液。
水可分散性颗粒配方Iwt％化合物2 26.0Sellogen HR 4.0Polyfon H 5.0Zeosyl 100 17.0Kaolinite粘土 48.0将这些成分加到水化的二氧化硅中，然后与其它成分混和并碾磨成粉末。所得粉末遇水结块，筛滤就得到-10到+60目的颗粒。通过将这些颗粒分散在水中就可得到控制杂草用的适当浓度的悬浮液。
颗粒配方Jwt％化合物2 5.0Celetom MP-8895.0将活性成分加到极性溶剂如N-甲基-吡咯烷酮、环己酮、γ-丁内酯，等中，并加到Celetom MP88载体或其它合适的载体上。所得颗粒可通过人工施用，颗粒施用器、飞机，等等，从而来控制杂草。
配方Kwt％化合物2 1.0Polyfon H8.0Nekal BA 77 2.0硬脂酸锌 2.0Barden粘土 87.0将所有材料共混，研磨成粉末，然后加入水，将所得粘土混合物搅拌直到形成糊剂。将所得混合物通过模子挤出就得到合适尺寸的颗粒。
水可溶解液体配方Lwt％化合物2 3.67单乙醇胺PH缓冲剂 0.5水 95.83将活性成分溶解在合适量的水中，并加入另外的单乙醇胺作为缓冲剂。可加入水可溶性表面活性剂。也可加入其它助剂来提高物理、化学和/或配方性质。
6.对苗后除草活性的评估将所需试验植物的种子播种在装在表面积为64平方厘米的塑料花盆的Grace-Sierra MetroMix306种植用混合物中，所述种植用混合物的PH典型地为6.0到6.8，有机物含量为30％。当需要确保具有良好的发芽并能旺盛生成时，可以进行杀菌处理和/或其它化学或物理处理。所述植物在具有15hr光照周期的温室中生长7-21天，所述温室的温度在白天保持23-29℃，在夜间保持22-28℃。根据需要，可在常规基础上加入营养物和水，并且用悬在高处的金属卤化物1000瓦灯泡来提供补充性光照。当植物长到第一或第二真叶期时就可用来进行试验。
将称量好的(根据要进行试验的最高速率决定所述量)每一个试验化合物放在20mL玻璃小瓶中，并溶解在丙酮和二甲基亚砜的(DMSO)97∶3v/v(体积/体积)的4mL混合物中，这样就得到了浓缩的原料溶液。如果试验化合物没有完全溶解，可将混合物加热和/或通过超声进行溶解。将所得的浓缩的原料溶液用水溶液混合物进行稀释，所述的水溶液混合物含有丙酮、水、异丙醇、DMSO、Atplus 411F农作物油浓缩物，及Triton X-155表面活性剂，采用的比率为48.5∶39∶10∶1.5∶1.0∶0.02v/v，从而就得到已知浓度的喷洒溶液。要进行试验的含有最高浓度的溶液通过用13mL混合物来稀释2mL等分试样(aliquots)原料溶液进行制备，较低浓度的溶液可通过连续稀释原料溶液来制备。利用Devilbiss喷雾器通过2到4psi(140到280千帕)的压缩空气压力将每一已知浓度的溶液中的约1.5mL等分试样均匀喷到每一个试验花盆中，从而实现对每一植物的均匀覆盖。对照植物采用相同方式用水溶液混合物喷洒。在这个试验中，1ppm的施用速率会带来约1g/Ha的应用。
将试验用植物与对照用植物放置在如上所述的温室中，并通过地下灌溉来浇水，从而防止试验化合物被洗刷掉。2周后，将试验植物的状态和未经处理的植物的状态相比，目测前者的状态，并在0到100％范围内打分，其中0％对应于没有伤害，100％对应于完全杀死。
通过采用由J.Berkson在Journal of the American Statistical Society，48，565(1953)和由D.Finney在“Probit analysis”Cambridge UniversityPress(1952)中描述的已完全接受的概率分析法，利用上述数据来计算GR50和GR80值，这两个值定义为生长减少因子，分别对应于杀死或控制50％或80％的目标植物所需要的除草有效剂量。
在表1中给出了一些试验化合物、施用速率、测试的植物种类和结果。对小麦的选择性在表2中给出。
表1苗后(％伤害)
XANST＝苍耳(苍耳)CHEAL＝白藜(灰菜)ECHCG＝稗草(稗草)SETFA＝谷莠子(狗尾草)表2苗后(％伤害)
CHEAL＝白藜(灰菜)AMARE＝猪草(红根)(反枝笕)TRZAS＝小麦(var.Merica)(小麦)7.对苗前除草活性的评估将所需试验植物的种子播种在肥土(43％粉土、19％粘土、38％沙子，PH为8.1，有机物含量为1.5％)和沙子以70∶30比率混合制备的土壤基质中。所述土壤基质装在表面积为113平方厘米的塑料花盆中。当需要确保具有良好的发芽并能旺盛生成时，可以进行杀菌处理和/或其它化学或物质处理。
将称量好的(根据要进行试验的最高速率决定所述量)每一个试验化合物放在20mL玻璃小瓶中，并溶解在丙酮和二甲基亚砜的(DMSO)97∶3v/v(体积/体积)的4mL混合物中，这样就得到了浓缩的原料溶液。如果试验化合物没有完全溶解，可将混合物加热和/或通过超声进行溶解。将所得的浓缩的原料溶液用水和吐温155表面活性剂的99.9∶0.1混合物进行稀释，从而就得到已知浓度的施用溶液。要进行试验的含有最高浓度的溶液通过用15mL混合物来稀释2mL等分试样原料溶液进行制备，较低浓度的溶液可通过连续稀释原料溶液来制备。利用安装有Teejet TN-3空锥形口的Cornwall 5.0mL玻璃注射器将每一已知浓度的溶液中的2.5mL等分试样均匀喷到每一个播种有种子的花盆的土壤表面，从而实现对每一个盆中的土壤进行完全覆盖。对照植物采用相同方式喷洒水溶液混合物。
将进行处理的花盆和对照花盆如上所述的温室中，所述温室具有15hr光照周期，并且白天的温度保持23-29℃，夜间的温度保持22-28℃。根据需要，可在常规基础上加入营养物和水，并且用悬在高处的金属卤化物1000瓦灯泡来提供补充性光照。采用地上灌溉方法进行浇水。3周后，将已经发芽并长大的试验植物的状态和未经处理的已经发芽并长大的植物的状态相比，目测前者的状态，并在0到100％范围内打分，其中0％对应于没有伤害，100％对应于完全杀死或没有发芽。
在表3中给出了一些试验化合物、施用速率、测试的植物种类和结果。
表3苗前(％伤害)
CHEAL＝白藜(灰菜)IPOHE＝裂牵牛花(裂叶牵牛)DIGSA＝马唐(大)(马唐)SETFA＝谷莠子(狗尾草)
权利要求
1.一种具有通式I的化合物或其农业上可接受的羧酸基团或4-氨基基团的衍生物 其中Y代表-CF2(C1-C3烷基)；和W代表-NO2、-N3、-NR1R2、-N＝CR3R4或-NHN＝CR3R4其中R1和R2各自代表H、C1-C6烷基、C3-C6烯基、C3-C6炔基、芳基、杂芳基、羟基、C1-C6烷氧基、氨基、C1-C6酰基、C1-C6烷氧羰基、C1-C6烷基甲氨酰基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6三烷基甲硅烷基或C1-C6二烷基膦酰基或R1和R2与N一起代表5-或6-元饱和或不饱和的可含有另外O、S或N杂原子的环；和R3和R4各自代表H、C1-C6烷基、C3-C6烯基、C3-C6炔基、芳基、杂芳基或R3和R4与＝C一起代表5-或6-元饱和环。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，Y代表-CF2CH3。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中，W代表-NR1R2，这里的R1和R2独立代表H或C1-C6烷基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中Y代表-CF2CH3，W代表-NH2。
5.一种除草组合物，所述组合物包括除草有效量的如权利要求1所述的通式I化合物，及农业上可接受的助剂或载体。
6.一种控制不希望的植被的方法，所述方法包括使所述植被或其所在地与除草有效量的如权利要求1所述的通式I化合物接触，或将所述化合物施用到土壤上以防止所述的不希望的植被发芽。
全文摘要
本发明涉及如通式(I)的在6位具有(1，1－二氟烷基)取代基的4－氨基吡啶甲酸及其胺和酸衍生物，其中Y代表－CF
文档编号A01N43/40GK1823045SQ200480020021
公开日2006年8月23日 申请日期2004年8月4日 优先权日2003年8月4日
发明者T·W·巴尔科, S·C·菲尔茨, N·M·欧文, C·T·勒韦, P·R·施米策 申请人:美国陶氏益农公司