[n-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物、制备方法及其用途的制作方法

文档序号:323371阅读:304来源:国知局
专利名称:[n-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物、制备方法及其用途的制作方法
技术领域
本发明涉及一类新的[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物、制备方法及其作为农用化学除草剂的用途。
背景技术
农药是人类获得粮食,确保农业稳产、丰产不可缺少的生产资料,近百年来,农药如杀虫剂、杀菌剂、除草剂等为人类作出了巨大的贡献。近年来,随着世界人口的不断增长,人类对粮食的需要也在不断增加,但是耕地增长的速度远远跟不上人口增长的速度,要解决这个世界性难题,必须依靠提高单位面积的粮食产量和改善作物品质,这就必须采用各种手段,如育种、栽培、施肥等,而农药的应用也是其中必不可少的手段之一。但是,应该看到的是,农药在为人类文明作出巨大贡献的同时,由于认识方面的局限性,高毒、高残留的农药也给人类赖以生存的环境带来了负面影响。随着社会的进步和文明的提高,开发高效、低毒、易降解、安全性和环境相容性好的绿色农药,以取代那些低效、高毒、高残留及抗性高的传统农药已成为当今新农药创制的方向。
嘧啶氧基苯类衍生物可以作为化学除草剂已经早有文献报道,如Agr.Biol.Chem.,Vol.30,P896(1966);日本专利79-55729;美国专利4,248,619和4,427,437。,近来,在嘧啶氧基苯类衍生物的基础上,一类具有优异除草活性的化合物——嘧啶水杨酸类衍生物被发现,如欧洲专利223,406、249,708、287,072、287,079、315,889、321,846、330,990、335,409、346,789、363,040、402,751、435,170、435,186、457,505、459,243、468,690、658,549和768034;日本专利04368361;英国专利2,237,570;德国专利3,942,476等。其中具有代表性的例子有嘧草硫醚(Pyrithiobac-sodium,KIH-2031,欧洲专利315889)、双草醚(Bispyribac-sodium,KIH-2023,欧洲专利321846)、嘧草醚(Pyriminobac-methyl,KIH-6127,日本专利04368361)、嘧啶肟草醚(Pyribenzoxim,欧洲专利658549)和环脂草醚(Pyriftalid,欧洲专利768034),它们的作用机制与磺酰脲类除草剂相同,均为乙酰乳酸合成酶(ALS)的抑制剂,破坏植物体内氨基酸如缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的合成。虽然嘧啶水杨酸类化合物具有很高的除草活性,但是目前仅适用于棉花田和水稻田的除草。
吕龙等人报道了一类新的嘧啶氧基苄基取代芳基胺类衍生物、制备方法及其作为农用化学除草剂的应用(ZL00130735.5、ZL01112689.2、ZL01113199.3、CN1513321A和CN1488626A),它们具有非常高的除草活性,但是与上述嘧啶水杨酸类除草剂不同的是它们从中开发出的新型除草剂对油菜具有良好的安全性。显然,不断开发新的农药创制品种仍是我们的研究课题。

发明内容
本发明要解决的问题是提供一种新的化合物,即[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物。
本发明还要解决的问题是提供上述化合物的制备方法。
本发明要解决的另一问题是提供一种上述化合物的用途。
本发明提供了一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物的结构式如(I)所示 其中D和E可以是相同的或者不同的基团,分别为氢、卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基或C1-C4卤代烷氧基,特别可取的是D和E两者均为甲氧基。
X为氢、卤素、硝基、C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷氧基等等,在苯环上可处于3、4、5、6位中的任何一个位置。
R1,R2为氢、C1-C8烷基、C1-C8取代烷基(推荐卤素或C1-C8烷氧基取代的烷基,例如CH2OCH3、CH2Cl等)、苯基、取代苯基或杂环基如吡啶基、噻吩基、噻唑基、嘧啶基等,或者R1,R2相连为-(CH2)mZ(CH2)k-,其中Z为CH2、NH、O或S,m、k为1~6的整数。推荐R1,R2为H,nBu或nBu,nBu,或R1,R2相连为-(CH2)5-。R1,R2是相同或不同的基团。
其中所述的取代苯基或取代苯甲酰基上的取代基推荐为单取代、二取代或多取代的卤素、硝基、氰基、羧基、酯基、磺酰基、C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8烷酰基或C1-C8烷酰氨基等。
推荐的本发明的化合物具有如下结构通式 式中R1、R2、D、E、X如前所述下面,我们将本发明所涉及的典型化合物列于表一。
表一
本发明所涉及的化合物[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物可以用如下的反应步骤合成 上述反应式中的R1,R2、X以及D,E所代表的取代基如前所述。
中间体(I)合成可以通过硝基苯磺酰氯与取代胺反应制备,摩尔比为1∶1至1∶2。溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;该反应的最佳溶剂为四氢呋喃。反应温度为0℃至室温,反应时间为0.5到12小时。中间体(II)合成通过还原中间体(I)制备,可以在催化剂的作用下用氢气还原中间体(I)制得,催化剂可以是莱尼镍(Raney Ni)、钯碳或铂黑等,中间体(I)、氢与催化剂的摩尔比为1∶(1-1000)∶(0.01-0.5),使用更多的氢气对反应没有影响。反应温度为室温至摄氏40度,反应时间为0.5至10小时,溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;甲醇,乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醇类。该中间体(II)也可以在催化剂的作用下用水合肼还原中间体(I)制得,催化剂可以是雷式镍(RaneyNi)等,中间体(I)、水合肼与催化剂的摩尔比为1∶(1-1.5)∶(0.01-0.5),使用更多的水合肼对反应没有影响。反应温度为室温至摄氏40℃,反应时间为0.5至10小时,溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;甲醇,乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醇类。
中间体(III)的合成通过胺磺酰基取代苯胺(II)与水杨醛反应制备,摩尔比为1∶1至1∶2。溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿等卤代烃溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;丙酮或甲基异丁基酮等酮类溶剂;甲醇、乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醇类。反应温度为室温至溶剂沸点,反应时间为0.5到12小时。反应可以在无催化剂的情况下进行,加入催化剂有时可以加快反应速度和提高反应收率,反应中所用的催化剂可以是对甲基苯磺酸、甲磺酸、硫酸、盐酸或醋酸等,催化剂与(II)的摩尔比推荐为0.01-0.1。
中间体(IV)的合成可以通过还原化合物(III)制得,还原剂可以为硼氢化钠或硼氢化钾,反应物(III)与还原剂的摩尔比为1∶0.5-2,反应温度为室温至摄氏40℃,反应时间为0.5至10小时,溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;甲醇,乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醇类。另外,该中间体(IV)也可以在催化剂的作用下用氢气还原化合物(III)制得,催化剂可以是雷式镍(Raney Ni)、钯碳或铂黑等,反应物(III)、氢与催化剂的摩尔比为1∶1-1000∶0.01-0.5,使用更多的氢气对反应没有影响。反应温度为室温至摄氏40℃,反应时间为0.5至10小时,溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;甲醇,乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醇类。
最后,将中间体(IV)与2-卤代-4-D,6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D,6-E-取代嘧啶在碱的存在下反应制得目标产物(V),在该步反应中,所用碱可以是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐,如氢化钠、氢化钾、氢化钙;甲醇钠或乙醇钠、甲醇钾或乙醇钾;碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙等,也可以是三乙胺、吡啶等有机碱。反应溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂;二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿等卤代烃溶剂;四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂;丙酮或甲基异丁基酮等酮类溶剂;甲醇,乙醇或异丙醇等醇类溶剂;也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物,该反应的最佳溶剂为醚类。反应温度为室温至溶剂沸点,反应时间为0.5到20小时。中间体(IV)、2-卤代-4-D,6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D,6-E-取代嘧啶和碱的摩尔比为1∶1.0-1.2∶1-5。最终产物可经硅胶柱层析或重结晶进一步纯化。
除非另外说明,本发明所述的烷基、取代烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基均指直链或支链的基团,推荐为1到8碳数的,进一步推荐为1到4碳数的。
本发明提供了上述[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物的用途,即可以用于除草剂。
以本发明的化合物作为农药化学除草剂的活性组份,配制成各种液剂、乳油、悬浮剂、水悬剂、微乳剂、(水)乳剂、粉剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、(水分散性)颗粒剂或胶囊剂等,可以用于水稻、大豆、小麦、棉花、玉米和油菜等农作物的杂草防治。
制剂中活性组份的重量百分含量推荐为5~90%,其余为载体,载体至少包括两种,其中至少一种是表面活性剂。载体可以是固体或液体。合适的固体载体包括天然的或合成的粘土和硅酸盐,例如天然硅石和硅藻土;硅酸镁例如滑石;硅酸铝镁例如高岭石、高岭土、蒙脱土和云母;白碳黑、碳酸钙、轻质碳酸钙;硫酸钙;石灰石;硫酸钠;胺盐如硫酸铵、六甲撑二胺。液体载体包括水和有机溶剂,当用水做溶剂或稀释剂时,有机溶剂也能用做辅助剂或防冻添加剂。合适的有机溶剂包括芳烃例如苯、二甲苯、甲苯等;氯代烃,例如氯代苯、氯乙烯、三氯甲烷、二氯甲烷等;脂肪烃,例如石油馏分、环己烷、轻质矿物油;醇类,例如异丙醇、丁醇、乙二醇、丙三醇和环己醇等;以及它们的醚和酯;还有酮类,例如丙酮、环己酮以及二甲基甲酰胺和N-甲基-吡咯烷酮。
表面活性剂可以是乳化剂、分散剂或湿润剂;可以是离子型的或非离子型的。非离子型乳化剂例如聚氧乙烯脂肪酸脂、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯脂肪氨,以及市售的乳化剂农乳2201B、农乳0203B、农乳100#、农乳500#、农乳600#、农乳600-2#、农乳1601、农乳2201、农乳NP-10、农乳NP-15、农乳507#、农乳OX-635、农乳OX-622、农乳OX-653、农乳OX-667、宁乳36#。分散剂包括木质素磺酸钠、拉开粉、木质素磺酸钙、甲基萘磺酸甲醛缩合物等。湿润剂为月桂醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠等。
这些制剂可由通用的方法制备。例如,将活性物质与液体溶剂和/或固体载体混合,同时加入表面活性剂如乳化剂、分散剂、稳定剂、湿润剂,还可以加入其它助剂如粘合剂、消泡剂、氧化剂等。
本发明的除草活性化合物可以与杀虫剂、杀菌剂、杀线虫剂、植物生长调节剂、肥料,以及其它除草剂或其它农用化学品混配使用。
本发明的化合物及其制剂,具有以下一些特点和优点1、具有高效的除草活性,在37.5~75g ai/ha低剂量下不仅表现出较好的芽后除草活性,而且表现出较好的芽前除草活性。
2、杀草谱较广,能有效防除稗草、马唐、牛筋草等农田禾本科杂草,对芥菜、反枝苋、小藜也有良好的控制效果。
3、作物安全性高,在75~150g ai/ha高剂量下对玉米、小麦、油菜、水稻等作物安全。
4、施药期较宽,对大龄3~6叶期敏感杂草也具有十分有效的除草活性。
5、在土壤中残留期短,在土壤中淋溶、残留量低,对后茬作物生长无不良影响。
6、具有合理的毒性、生态毒性和环境相容性,属低毒环境友好型农药。
本发明所提供的结构式为(I)的化合物,不仅合成方法简便,而且具有良好的除草活性和作物选择性,能用于除草剂。其制剂能有效地防治大多数农田杂草,较低剂量下有效防治敏感的禾本科杂草、阔叶杂草和莎草,具体防治对象包括稗草(Echinochloacrusgalli)、马唐(Digitaria sanguinalis)、牛筋草(Eleusine indica)、狗尾草(Setariaviridis)、早熟禾(Poa annua)、野燕麦(Avena fatua)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、日本看麦娘(Alopecurus japonicus)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、刺苋(Amaranthusspinosus)、藜(Chenopodium album)、芥菜(Brassica juncea)、马齿苋(Portulaca oleracea)、铁苋菜(Acalypha australis)、异型莎草(Cyperus difformis)、千金子(Leptochloa chinensis)、香附子(Cyperus rotundus)、日照飘浮草(Fimbristylis miliacea)、繁缕(Stallaria media)、雀舌草(Stellaria alsine)、一年蓬(Erigeron annuus)、矮慈菇(Sagittaria sagittifolia)、田旋花(Convolvulus arvensis)等。
具体实施例方式
以下实施1至实施7给出本发明化合物的合成例子,实施例8至实施例12给出以本发明的化合物作为活性组份,加工配制几种除草剂剂型的实际例子,实施例13给出以本发明化合物作为活性组份进行生物活性测定方法实际例子,需要指出的是以下实施例子有助于理解本发明,但本发明并不仅仅局限在下述实例的范围内。
其中以本发明的化合物作为活性组份,加工配制几种除草剂剂型的实施例中,所有的“%”均指重量百分比,“g ai/ha”均指克活性组份/公顷。
具体实施例方式
以下实施例有助于理解本发明,但本发明并不仅仅局限在下述实施例的范围内。
实施例1[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物的合成以I-4合成为例第一步磺酰化在100mL滴液漏斗的三口烧瓶加入(5mmol)饱和碳酸钾溶液,221.5mg(1.0mmol)对硝基苯磺酰氯和123mg(1.0mmol)邻甲氧基苯胺,加热至60-70℃,加完后搅拌约2h,过滤取滤饼,得4-硝基苯磺酰(2’-甲氧基)苯胺292mg,收率95%。
第二步硝基还原将292mg4-硝基苯磺酰(2’-甲氧基)苯胺溶解在20mL无水甲醇中,加入30mg(相当于4-硝基苯磺酰(2’-甲氧基)苯胺的质量10%)Raney Ni,将100mg(1.5mmol)的80%的水合肼滴加到反应液中,在室温下搅拌至反应完全,TLC控制反应终点。过滤后,滤液旋干得285mg4-氨基苯磺酰(2’-甲氧基)苯胺,收率98%。
第三步与水杨醛缩合285mg4-氨基苯磺酰(2’-甲氧基)苯胺,和122mg(1.0mmol)水杨醛溶解在15mL甲醇中,加入少量醋酸,无水碳酸钾催化,回流4h,倒入冰水中,过滤出黄色沉淀,直接投入下一步反应。
第四步Schiff碱还原将黄色沉淀加入到20mL无水乙醇,分批加入56mg(1.5mmol)97%的硼氢化钠,在室温下搅拌30min后,倒入冰水中,过滤出白色沉淀290mg,两步总收率75%。
第五步与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合将290mg(0.75mmol)亚胺还原的产物(IV),164mg(0.75mmol)4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶,与155mg(1.5mmol)无水碳酸钾在20mL的DMF中室温反应8-9h,TLC控制反应终点。将反应液倒入200mL水中,乙酸乙酯提取三次,合并有机相,饱和食盐水和水各洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤旋干后柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=2∶1)得300mg的纯品,收率80%。
Solidm.p.151.5±0.5℃1H NMR(300MHz,CDCl3/TMS)δ7.50-6.43(12H,m,CH),7.49(1H,s,NH),5.76(1H,s,CH),4.32(2H,s,CH2,),3.77(6H,s,OCH3),3.64(3H,s,CH3)IR(KBr/cm-1)3399,3252(γN-H),1600,1571(γC=C),1195(γ=C-O-C)MS(EI)335(m/z,100),245(m/z,95.40),157(m/z,55.58),522(M+,3.30)E.A.for C26H26N4O6SCalcdC 59.76,H 5.01,N 10.72FoundC 59.57,H 5.09,N 10.63实施例2I-1的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol正丁胺,得产品1.4g,收率90%。(2)硝基还原投料量6mmol磺酰化产物,旋干后直接投入下一步,收率99%。(3)与水杨醛缩合投料量6mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率99%。(4)Schiff碱还原投料量6mmol亚胺物,得1.82克(5.44mmol)产品,收率90%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量1.82克(5.44mmol)亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=3∶1)得纯品,收率95%。
Solidm.p.132.2+0.5℃1H NMR(300MHz,CDCl3/TMS)δ7.59-6.57(12H,m,CH),5.78(1H,s,CH),4.39(2H,s,CH2),3.81(6H,s,OCH3),2.89(2H,t,CH2,J=7.2Hz),1.42(2H,m,CH2),1.28(2H,m,CH2),0.85(3H,t,CH3,J=7.5Hz)IR(KBr/cm-1)3405,3318(γN-H),2960,2935(γN-H),1598,1570(γC=C),1196(γ=C-O-C)
MS(EI)157(m/z,72.86),245(m/z,100),335(m/z,85.61),472(M+,4.53)E.A.for C23H28N4O5SCalcdC 58.46,H 5.97,N 11.86FoundC 58.55,H 5.97,N 11.78实施例3I-2的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol二正丁胺,得产品1.82g,收率97%。(2)硝基还原投料量6mmol磺酰化产物,此步中在过滤RaneyNi时,要用三氯甲烷洗几次,收率99%。(3)与水杨醛缩合投料量6mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率99%。(4)Schiff碱还原投料量6mmol亚胺物,得2.214克(5.671mmol)产品,收率95%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量2.214克(5.671mmol)亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=2∶1)得纯品,收率87%。
Solidm.p.106.0±0.5℃1H NMR(300MHz,CDCl3/TMS)δ0.89(6H,t,CH3,J=7.2Hz),1.25-1.35(4H,m,CH2),1.44-1.54(4H,m,CH2),3.64(4H,t,CH2,J=7.5Hz),3.81(6H,s,OCH3),4.38(2H,d,CH2,J=5.7Hz),4.38(1H,t,NH,J=5.7Hz),5.78(1H,s,CH),6.52(2H,d,J=8.7Hz),7.15-7.41(4H,m),7.52(2H,d,J=8.7Hz),IR(KBr/cm-1)3383(γN-H),1601,1519,1470(γC=C),1124,1193,1170,1144(γ=C-O-C)MS(EI)245(m/z,100),528(M+,6.79)E.A.for C27H36N4O5SCalcdC 61.34,H 6.86,N 10.60FoundC 61.49,H 6.95,N 10.78实施例4I-3的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol 4-甲基苯胺,得产品1.52g,收率87%。(2)硝基还原投料量6mmol磺酰化产物,此步中在过滤Raney Ni时,要用三氯甲烷洗几次,收率99%。(3)与水杨醛缩合投料量6mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率99%。(4)Schiff碱还原投料量6mmol亚胺物,得2.01克(5.46mmol)产品,收率91%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量6mmol亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=3∶1)得纯品,收率96%。
Solidm.p.137.2±0.5℃1H NMR(300MHz,CDCl3/TMS)δ7.46-6.41(12H,m,CH),5.76(1H,s,CH),4.60(1H,t,NH,J=5.7Hz),4.33(2H,d,CH2,J=5.1Hz),3.77(6H,s,OCH3),2.27(3H,s,CH3)IR(KBr/cm-1)3408,3292(γN-H),1599,1568(γC=C),1197(γ=C-O-C)MS(EI)335(m/z,73.60),245(m/z,100),157(m/z,52.98),506(M+,4.18)E.A.for C26H26N4O5SCalcdC 61.65,H 5.17,N 11.06FoundC 61.64,H 5.23,N 10.97实施例5I-5的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol吗啡啉,得产品1.51g,收率92%。(2)硝基还原投料量6mmol磺酰化产物,此步中在过滤RaneyNi时,要用三氯甲烷洗几次,收率99%。(3)与水杨醛缩合投料量6mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率99%。(4)Schiff碱还原投料量6mmol亚胺物,得1.83克(5.25mmol)产品,收率88%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量6mmol亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=2∶1)得纯品,收率89%。
Solidm.p.146.8±0.5℃1H NMR(300MHz,CDCl3/TMS)δ7.48-6.53(12H,m,CH),5.78(1H,s,CH),4.68(1H,t,NH,J=5.7Hz),4.38(2H,d,CH2,J=5.7Hz),3.79(6H,s,OCH3),3.72(4H,t,CH2,J=4.5Hz),2.94(4H,t,CH2,J=4.5Hz)IR(KBr/cm-1)3424(γN-H),2868,2980(γC-H)1602,1573,1492(γC=C),1194(γ=C-O-C)MS(EI)335(m/z,92.69),245(m/z,100),157(m/z,66.98),486(M+,3.72)E.A.for C23H26N4O6SCalcdC 56.78,H 5.39,N 11.52FoundC 56.73,H 5.43,N 11.42
实施例6I-6的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol对氯苯胺,得产品1.69g,收率90%。(2)硝基还原投料量6mmol磺酰化产物,此步中在过滤RaneyNi时,要用三氯甲烷洗几次,收率99%。(3)与水杨醛缩合投料量6mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率99%。(4)Schiff碱还原投料量6mmol亚胺物,得2.1克(5.4mmol)产品,收率90%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量6mmol亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=3∶1)得纯品,收率91%。
Solidm.p.154.2±0.5℃1H NMR(300MHz,CDCl3/TMS)δ8.03(1H,s,NH),7.50-6.44(12H,m,CH),5.76(1H,s,CH),4.34(2H,s,CH2),3.77(6H,s,OCH3)IR(KBr/cm-1)3398,3252(γN-H),1600,1571,1491(γC=C),1195(γ=C-O-C)MS(EI)157(m/z,60.00),245(m/z,100),335(m/z,38.03),526(M+,2.30)E.A.for C25H23ClN4O5SCalcdC 56.98,H 4.40,N 10.63FoundC 57.29,H 4.57,N 10.38实施例7I-7的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol六氢吡啶,得产品1.55g,收率96%。(2)硝基还原投料量4.61mmol磺酰化产物,此步中在过滤Raney Ni时,要用三氯甲烷洗几次,收率99%。(3)与水杨醛缩合投料量4.61mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率99%。(4)Schiff碱还原投料量4.61mmol亚胺物,得1.1克(3.16mmol)产品,收率69%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量1.1克(3.16mmol)亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=2∶1)得纯品,收率92%。
Solidm.p.190.1±0.5℃1H NMR(300MHz,CDCl3/TMS)δ1.38-1.42(2H,m,CH2),1.59-1.67(4H,m,CH2),2.93(4H,t,CH2,J=5.7Hz),3.81(6H,s,OCH3),4.38(2H,s,CH2),5.79(1H,s,CH),6.53-7.49(8H,m,CH)
IR(KBr/cm-1)3379(γN-H),1600,1531,1482(γC=C),1570(γC=N),1220,1158,1146(γ=C-O-C)MS(EI)335(m/z,100),484(M+,3.11)E.A.for C24H28N4O5SCalcdC 59.49,H 5.82,N 11.56FoundC 59.37,H 5.79,N 11.58实施例8I-8的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol六氢吡啶,得产品1.55g,收率96%。(2)硝基还原投料量4.61mmol磺酰化产物,此步中在过滤Raney Ni时,要用三氯甲烷洗几次,收率99%。(3)与6-氯水杨醛缩合投料量4.61mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率93%。(4)Schiff碱还原投料量4.61mmol亚胺物,得1.6克(4.3mmol)产品,收率93%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下合成,投料量1.6克(4.3mmol)亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=2∶1)得纯品,收率94%。
SolidMS(ESI)519E.A.for C24H27ClN4O5SCalcdC 55.54,H 5.24,N 10.79FoundC 55.47,H 5.32,N 10.67实施例9I-9的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol六氢吡啶,得产品1.55g,收率96%。(2)硝基还原投料量4.61mmol磺酰化产物,此步中在过滤Raney Ni时,要用三氯甲烷洗几次,收率99%。(3)与水杨醛缩合投料量4.61mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率99%。(4)Schiff碱还原投料量4.61mmol亚胺物,得1.1克(3.16mmol)产品,收率69%。(5)与4,6-二氯甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量1.1克(3.16mmol)亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=2∶1)得纯品,收率89%。
SolidMS(ESI)552E.A.for C24H26Cl2N4O5SCalcdC 52.08,H 4.74,N 10.13
FoundC 52.03,H 4.82,N 10.21实施例10I-10的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol六氢吡啶,得产品1.55g,收率96%。(2)硝基还原投料量4.61mmol磺酰化产物,此步中在过滤Raney Ni时,要用三氯甲烷洗几次,收率99%。(3)与6-甲氧基水杨醛缩合投料量4.61mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率88%。(4)Schiff碱还原投料量4.61mmol亚胺物,得1.4克(3.65mmol)产品,收率79%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量1.4克(3.65mmol)亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=2∶1)得纯品,收率92%。
SolidMS(ESI)514E.A.for C25H30N4O6SCalcdC 58.35,H 5.88,N 10.89FoundC 58.42,H 5.82,N 10.91实施例11I-11的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol正丁胺,得产品1.4g,收率90%。(2)硝基还原投料量6mmol磺酰化产物,旋干后直接投入下一步,收率99%。(3)与5-硝基水杨醛缩合投料量6mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率81%。(4)Schiff碱还原投料量6mmol亚胺物,得2.24克(5.9mmol)产品,收率97%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量2.27克(6mmol)亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=3∶1)得纯品,收率95%。
SolidMS(ESI)517E.A.for C23H27N5O7SCalcdC 53.38,H 5.26,N 13.53FoundC 53.40,H 5.28,N 13.56实施例12I-12的合成,详细实验步骤同实施例1(1)磺酰化投料量6mmol 4,6-二甲氧基-2-氨基嘧啶,得产品1.92g,收率94%。(2)硝基还原投料量6mmol磺酰化产物,旋干后直接投入下一步,收率98%。(3)与水杨醛缩合投料量6mmol氨基物,旋干后直接进入下一步,收率70%。(4)Schiff碱还原投料量6mmol亚胺物,得2.45克(5.88mmol)产品,收率98%。(5)与4,6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合采用乙腈为溶剂,在40-50℃下来合成,投料量2.45克(6mmol)亚胺还原的产物,柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=3∶1)得纯品,收率97%。
SolidMS(ESI)554E.A.for C25H26N6O7SCalcdC 54.14,H 4.73,N 15.15FoundC 54.20,H 4.69,N 15.19实施例13 可湿性粉剂可湿性粉剂(WP)配方将15%的化合物(I-1)(表一)、5%的木质素磺酸盐(Mq)、1%的月桂醇聚氧乙烯醚(JFC)、40%的硅藻土和44%的轻质碳酸钙均匀地混合,粉碎,即得15%可湿性粉剂。
实施例14 乳油乳油(EC)配方将10%的化合物(I-1)(表一)、5%的农乳500号(钙盐)、5%的农乳602号、5%的N-甲基-2-吡咯烷酮和75%的二甲苯加热搅拌均匀,即得10%乳油。
实施例15 颗粒剂颗粒剂(GR)配方将5%的化合物(I-1)(表一)、1%的聚乙烯醇(PVA)、4%的萘磺酸钠甲醛缩合物(NMO)和90%粘土均匀地混合,粉碎,然后向此100份混合物加入20份水,捏合,用挤压成粒机,制成14-32目的颗粒,干燥,即得5%颗粒剂。
实施例11 水乳剂水乳剂(EW)配方将15%的化合物(I-1)(表一)、8%烷基芳基甲醛树脂聚氧乙烯醚、10%十二烷基苯磺酸钙、3%十四烷醇、10%二甲基甲酰胺、5%丙二醇,余量为水,根据各组分性质,分别制成油相和水相,然后在高速搅拌下,将二者混合,形成分散性良好的15%水乳剂。
实施例12 水悬浮剂水悬浮剂(SC)配方将15%的化合物(I-1)(表一)、5%的木质素磺酸钙、0.5%白碳黑、4%乙二醇、1%消泡剂、余量为水,加入砂磨釜中,研磨至一定细度,制成15%悬浮剂。
实施例13 生物活性测定以下实施给出使用本发明的化合物进行生物活性测定的实例,需要指出的是本发明并不仅仅局限在下述实例的范围内。
除草活性评价试验根据下列方法进行试验用土为配制的砂壤土,除草活性试验用盆钵直径为9.5cm,安全性试验用盆钵直径为12.0cm。
芽前试验处理的盆钵在播种后一天进行土壤表面喷雾处理,处理的药液为化合物用丙酮、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等有机溶剂溶解,并加入0.5%吐温-80的实验室制剂,再加水稀释为需要剂量。
芽后试验处理的盆钵在播种后放入温室培养7~9天后,进行茎叶喷雾处理,处理的药液为化合物用丙酮、DMF等有机溶剂溶解,并加入0.5%吐温-80的实验室制剂,再加水稀释为需要剂量。
第一次活性测定试验的化合物处理浓度为150gai/ha,第二次活性测定试验的化合物处理浓度为75、150、300gai/ha或37.5、75、150gai/ha。处理的盆钵静置1天后,放入温室,继续培养,定期浇水,14~21天后目测法观察记录化合物的除草活性。
以植物受害症状(抑制、畸形、黄化、白化)表现程度目测化合物的除草活性,0表示没有除草效果或对作物安全,100%表示完全杀死杂草或作物。
除草活性和作物安全性目测法评价标准如下


第一次高剂量处理的除草活性试验结果见表1和表2;第二次降低剂量的除草活性试验结果见表3和表4;作物安全性试验结果见表5生测试验结果表明本发明化合物具有良好的除草活性,在较低剂量37.5~75gai/ha对禾本科杂草和阔叶杂草具有良好的控制效果;而且在剂量75~150gai/ha下对玉米、水稻、油菜等目标作物表现安全。
选择的生物活性测定试验用的杂草和作物种类如下

表1 芽后茎叶处理的第一次除草活性试验结果


表2 芽前土壤处理的第一次除草活性试验结果

表3 芽后茎叶处理的第二次除草活性大小评价结果


表4 芽前土壤处理的第二次除草活性大小评价结果

表5 苗后叶面处理的作物安全性试验结果


权利要求
1.一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物,其结构通式如下 其中D或E=C1-C4烷氧基或C1-C4卤代烷氧基;X=氢、卤素、硝基、C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C1-C8烷氧基;R1,R2=氢、卤素、硝基、苯基、卤代或C1-C4烷基取代苯基、或杂环基。
2.如权利要求1所述的一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物,其特征是所述的结构式中,其中D和E两者均为甲氧基。
3.如权利要求1所述的一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物,其特征是所述的结构式中,所述的杂环基是吡啶基、噻吩基、噻唑基或嘧啶基。
4.一种如权利要求1所述的一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物的制备方法,其特征通过下述方法制得(1)在有机溶剂中和反应温度为室温至溶剂沸点,在催化剂作用下,氨基苯磺酰取代苯胺(II)、取代水杨醛与催化剂反应,摩尔比依次为1∶(0.8-2)∶(0.1-1),反应0.5到12小时制得中间体(III),所述的催化剂是对甲基苯磺酸、甲磺酸、硫酸、盐酸或醋酸;(2)在有机溶剂中和反应温度为室温至摄氏40度,反应物(III)与还原剂的摩尔比为1∶0.5-2,反应0.5至10小时制得中间体(IV),所述的还原剂是硼氢化钠或硼氢化钾;所述的反应物(III)与还原剂的摩尔比为1∶0.5-2;或反应物(III)在催化剂的作用下,用氢气还原化合物(III),在室温至摄氏40度反应0.5至10小时制得中间体(IV),催化剂是莱尼镍、钯碳或铂黑;反应物(III)、氢气与催化剂的摩尔比为1∶(1-1000)∶(0.01-0.5);(3)在有机溶剂中和碱的存在下,中间体(IV)与2-卤代-4-D,6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D,6-E-取代嘧啶在反应0.5到20小时制得目标产物[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物,中间体(IV)、2-卤代-4-D,6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D,6-E-取代嘧啶和碱的摩尔比为1∶(1.0-1.2)∶(1-5),所述的碱是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐、三乙胺或吡啶,反应温度为室温至溶剂沸点;上述的氨基苯磺酰取代苯胺(II)、中间体(III)和中间体(IV)结构式分别依次如下所示 其中,D、E、X、R1、R2如权利要求1所示。
5.如权利要求4所述的一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物的制备方法,其特征所述的方法(1)和(2)中,所述的溶剂是醇类溶剂;所述的方法(3)中,所述的溶剂是醚类溶剂。
6.如权利要求4所述的一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物的制备方法,其特征是最终产物经硅胶柱层析或重结晶纯化。
7.一种如权利要求1所述的一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物的用途,其特征是用于农用化学除草剂或化学除草剂的农药组合物。
8.如权利要求7所述的一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物的用途,其特征是所述的化学除草剂的农药组合物中含有除草有效量的权利要求1化合物和除草上可接受的载体。
全文摘要
本发明是一种[N-(2-嘧啶氧基)苄氨基苯基]磺酰胺类化合物,其结构通式如右,其中D或E=C
文档编号A01N43/48GK1743318SQ20051002938
公开日2006年3月8日 申请日期2005年9月2日 优先权日2005年9月2日
发明者吕龙, 陈杰, 唐庆红, 吕强, 徐小燕, 金志平, 景竹, 黄玉 申请人:中国科学院上海有机化学研究所, 浙江化工科技集团有限公司
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