引入酰胺结构的脲嘧啶类除草化合物的制作方法

专利名称：：引入酰胺结构的脲嘧啶类除草化合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及引入酰胺结构的脲嘧啶类除草化合物及其制备方法。技术背景文献报道脲嘧啶类原卟啉原氧化酶抑制剂具有高效的除草活性，国外己有不少专利报导。这类除草剂的开发，最早始于20世纪60年代，当时Du-pont公司在该领域开发了一系列新品种，例如除草定(bromacil，l)与异草定(isocil，2)是1962年开发的，特草定(terbacil，3)等是1966年开发的。1986年，EP0195346报道DCMD(4),在脲嘧啶的6—位引入了三氟甲基，在3-位引入了一个多官能化的苯基。三氟甲基是一个非常重要的取代基，它的引入对提高活性大为有利，如US4927451、EP473551、JP03215476、EP3712782分别报道的6—位上是甲基、苯基或并环时的化合物5，6,7,8的活性均较三氟甲基类似物的差。而对6-三氟甲基脲嘧啶的结构修饰一直持续到现在。其中US4943309报道的UCCC-4243(9)己经发展成为麦田使用的对一年生杂草有效的除草剂。2000年，Syngenta公司开发的butafenacil(10)上市销售，它主要用于多年生作物中防禾本科和阔叶杂草，亦可在棉田作为脱叶剂使用。上述l一ll化合物结构式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>近些年来，世界上各大农药公司都在不停地开发以结构通式(ll)表示的脲嘧啶类除草剂，其特点是l一位为甲基或氨基，6—位为三氟甲基，3—位为多官能化的苯环或杂环及稠杂环。苯环的取代特征为2—位为氟，4一位为氯或氰基，而5—位多为一长链取代基，如W00139597总结了5—位取代基为硝基，氰基，垸基，羧基，硫代氨基甲酸盐(或酯)，羟基，含巯基的(氢硫基的)，氨基，羟氨基，磺酰胺基，卤素，d-C4垸氧基,d-C4垸羰基,Q-C4烷氧羰基，C2-C4烯氧羰基，C2-C4炔氧羰基，d-C4烷胺羰基，二-((^-(:4-垸基)-氨基-羰基，苯氧羰基，取代苯胺羰基，垸基磺酰胺基，苯氧基，萘氧基，N-苯酰基-N-烷基磺酰基，N-吡啶酰基-N-烷基磺酰基，N-呋喃酰基-N-烷基磺酰基，N-吡啶酰基-N-烷基磺酰基，N-噻吩酰基-N-垸基磺酰基等；WO02098227专利报道5-位为取代芳氧，取代吡啶氧基；UP6245715专利报道5-位为亚胺烷氧基；UP6391826专利报道5-位为具有手性的a-羟基酸酯；UP6403534专利报道的5—位为酰垸氧基；UP6451740、UP6667413、UP7205260专利报道5—位为取代芳氧，取代芳胺取代苄基；UP6664214专利报道5-位为取代苄氧基；UP6689773、UP6849618专利报道5—位为磺酰脲酰基。湖南化工研究院2006年10月19日由本发明人作为第一发明人申请的"除草的N—取代苯基脲嘧啶类化合物"发明专利(申请号200610032425。6)，已经涉及了引入酰胺结构的脲嘧啶类化合物，。为达到增强引入酰胺结构的脲嘧啶类化合物的除草活性和安全性目的，本发明人不断对上述化合物进行优化改造，尤其对结构11化合物进行优化改造。
发明内容本发明的目的是提供用化学结构通式(I)表示的5—位上引入酰胺结构的脲嘧啶类除草化合物及其制备方法，。化学结构通式(I)如下所示-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>X为氢，氟，氯；Y为氢，氟，氯；W为氢，d-CV烷基，d-C4的卤代烷基；f为氢，C广C4垸基，d-Ct的卤代烷基；Q为d-C4卤代垸基，苯基，取代苯基，d-C4烯氧基，d-C4炔氧基，d-C4垸基、Cj-C4垸氧基、d-C4垸硫基、d-C4烷氧羰基、卤素、硝基、苯基取代的苯氧基，取代吡啶氧基，a-萘氧基。本发明中通式(I)化合物的制备方法如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在有机溶剂中加入一定量的原料A和三乙胺，冰水冷却下滴加相应量的酰氯B，滴加完毕在一定的温度下反应1-12小时得到目标化合物。较好的有机溶剂是二氯乙烷；摩尔比为a:酰氯B:三乙胺=1:11.2:i.ii.3;反应温度为室温至溶剂回流温度；反应时间为26小时。原料A可采用t/S4S5922久[/S64WJW描述的方法合成得到。原料酰氯B直接购买或参照文献合成。用本方法合成的部分通式(I)化合物的物化性质见表1。表l:部分如通式(I)所示的本发明化合物的化学结构与烙点<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本发明通式(I)化合物具有高效、安全除草效果，在苗前或苗后使用，能有效控制双子叶杂草，对单子叶杂草也有一定的防除效果。具体实施方式实施例1:3-氯-AK2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-2，3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2，2-二甲基丙酰胺(化合物1-05)的制备。在100mL圆底烧瓶中加入1.35g(4.0mrno1)中间体3-(5-氨基-4-氯-2-氟苯基)-l-甲基-6-(三氟甲基)嘧啶-2,4(lH,3H)-二酮、30mL二氯乙垸和0.45g(4.4mmol)三乙胺，磁力搅拌，冰水冷却下，慢慢滴加0.62g(4.0mmol)氯代特戊酰氯，滴加完毕在室温下反应2h。反应液中加入100mL水，分出有机层，有机层依次用水、和饱和盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，经减压脱溶，硅胶柱层析，得到1.34g淡黄色固体3-氯-AK2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-2,3-二氢嘧啶-1(6印-基)苯基)-2,2-二甲基丙酰胺(mp:267.5-269.0。C)。含量95%,收率70%。&画R(CDC13，ppm)5:1.39(s,6H，2CH3),3.55(s，3H,NCH3)，6.34(s，1H,=CH),3.67(s,2H，CH2),7.31(d，J=8.7,1H,ArH)，8.07(s,1H，NH),8.50((!，/=7.5Hz，1H，ArH).,该混合物30分钟，真空浓縮，残余物用乙酸乙酯萃队有机相用水洗涤，用^^^钠干燥，并真空蒸发溶剂，得到1.9克所需产物。C)5-[2-(4-乙敌^^-4-苯基派咬-l-基)乙基]-3-苯甲跣-5-(3,4-二氯笨樣、^盐酸盐一;^^将1.8克前一步骤得到的化合物、1.7克4-乙St^-4-苯J^^^寸甲^t酸盐和1.7克碳酸钾在4亳升DMF中的混合物在80-100"加热2小时。冷却至室温后，将反应混合物倒入水中，压出所形成的沉淀并真空干泉沉淀物在silicaH上it行色谱纯化，用DCM/MeOH的混^#(100/3;v/v)作皿剂。将所得产物溶解在DCM中，加入饱和盐酸的乙S^:液至pH为l,压出所形成的沉淀，得到l克所需产物.熔点=165-170C.实施例75氯化5-(3，4-二氟笨基)-5-[2-[4-苯基-1-氮镇、双环[2.2.2]辛-1-基]乙基]-3-[3,5-二(三氟甲基)千基]逸哇烷-2-酮一水合物，(+)异构体A)5-[2-(苯甲跣勤乙基]-5-(3,4-二氟苯基)-3-[3，5-二(三氟甲基)千基]逸-唾烷-2-酮，(+)异构体采用实施例50步骤A所述的方法，由制备1.23得到的化合物((+)异构体)制备该4匕^/。B)5-(3，4-二氟苯_^)—5-(2—羟基乙基)-3-[3，5-二(三氟甲^^)节基〗逸顿-2-酮，(+)异构体采用实施例50步骤B所述的方法，由前一步骤得到的化合物制备该化合物。C)5-(3，4-二氟笨基)-5-[2-(甲磺跣勤乙基]-3-[3,5-二(三氟甲节基p恶^m-2-嗣，(+)异构体采用实施例50步骤C所述的方法，由前一步骤得到的化合物制备该化合物。D)氯化5-(3,4-二氟苯基)-5-[2-[4-苯基-1-氮镇、双环[2.2.2]辛-1-基乙基]-3-[3，5-二(三氟甲基)苄基]嗯哇烷-2-嗣一水合物，(+)异构体采用实施例50步骤D所述的方法，由前一步骤得到的化合物和4-苯基-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷制备该化合物。(a)采用实施例44所述的方法，由实施例43步骤C得到的4I^Nr和制备2.16得到的游离磁形式的化合物，制名_该化合物。(b)采用实施例51步骤B所述的方法，由实施例51步骤A得到的化^b和制备2.17得到的化鋒(游离碱)，制备该化絲.色谱纯化后，将所得产物溶解在DCM中，加入饱和盐酸的乙S^液至pH1,并压出所需的盐酸盐。(c)采用实施例51步骤B所述的方法，由实施例51步骤A得到的化M和制备2.18得到的化合物(游离碱)，制名-该化合物.色谱纯化后，将所得产物溶解在饱和盐酸的乙S^液中，并压出所需的盐酸盐，在DMSO-d6中、在200MHz、实施例65的质子丽R图谱&:0.8-4.2ppm:u:28H;7.0-7.8ppm:u:8H;7.9-8.6ppm:2s:2H;10.4-11.6ppra:u:2H。在DMS0-d6中，在200MHz，实施例67的质子丽R图谱5:2.0—4.2ppra:u:21H5.9ppra:mt:1H6.75ppm:s:1H7.0—7.8ppm:u:8H10.95ppra:s:1H。实施例684-苯甲酖-2-(3,4-二氟笨基)-2-[2-(4-笨基-4-脲基派咬-1-基]乙基]吗啉盐酸盐二水合物，(+)异构体A)4-笨甲跣-2-(3,4-二氟苯基)-2-(甲酰甲基)吗水(+)异构体在氮气氛下，将2.6毫升草酰氯在59毫升DCM中的溶液*至-78"C，滴加4.6毫升DMS0在".5毫升DCM中的溶液，然后加入8.2克实施例37步骤B得到的化合物在59毫升DCM和5.7毫升DMS0中的溶液。在-60'C搅拌反应混合物30分钟，然后加入16毫升三乙胺，并搅拌反应混合物，同时使温度升至室温。用1N盐酸溶液、水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，有右W目用硫酸镁干燥，并真空蒸发溶剂，得到7.5克所需产物，为油状。B)4-苯甲跣-2-(3，4-二氟笨J0-2-[2-(4-苯基-4-J^^派吱-l-基]乙基]吗根据生长抑制率进行除草活性分级++,〉80%;+，8050%;-，<50o/o。表2:盆栽除草试验结果土壤处理(75gai/ha)茎叶处理(75gai/ha)compd苘凹头狗尾凹头狗尾藜马唐稗草苘麻藜马唐稗草麻苋草苋草1-01++++++++++++++++++++++++1-02一一一一一—++一一—一1-03——++++————1-04——一一_—++++———一1-05++++++++++++++++++++++++1-06—一一一一一++++_——_1-07一一一一一一——————1-08一++一—一—_——_—1-09++++++++++++++++++—+I懇IO—一一—_————_—_1-11+++++———+++++++++1-12一+_—一一++++++———1-13+++++++—++++++++—+1-14+++++++++++++++++++++++1-15+++++++++++++++++++++1-16—++++++++++++++++1-17—+++++++++++++++—++1-18—++++++++++++++++■+++1-19———————_——_—1-20——一一一———————1-21_一一一—一—一_一一—1-22—————————_—_1-23++++++——一++++++—一—1-24++++++———++++'++—._—1-25++++++———+++++——一1-261-27++++++———+++++++++++1-28++++++—一一+++++—一—1-29++++++1-30+++—一一+++———1-31一+++++++++++++一+1-321-331-341-351-361-371-381-391-401-411-421-431-441-451-461-471-481-491-501-511-521-53+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++—++++++++++++++++++++++表2列出了本发明通式(I)所示的引入酰胺结构的脲嘧啶类部分化合物对盆栽试材植株芽前土壤处理和芽后茎叶处理的抑制效果。在75gai/ha的剂量下苗前土壤处理时，对双子叶杂草苘麻表现出80%以上除草活性的化合物有I墨Ol、1-05、1-13、1-23、1-24、1-25、1-27、1-28、1-29、1-45、1-47。在75gai/ha的剂量下苗前土壤处理时，对双子叶杂草藜表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-05、1-09、1-11、1-14、1-15、1-16、1-17、1-18、1-23、1-24、1-25、1-27、1-28、1-29、1-31、1-36、1-45、1-47、1-53。在75gai/ha的剂量下苗前土壤处理时，对双子叶杂草凹头苋表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-05、1-09、1-11、1-13、1-14、1-15、1-16、1-17、1-18、1-23、1-24、1-25、1-27、1-28、1-29、1-31、1-45、1-47、1-50、1-53。在75gai/ha的剂量下苗前土壤处理时，对单子叶杂草马唐表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-05、1-09、1-13、1-14、1-15、1-18。在75gai/ha的剂量下苗前土壤处理时，对单子叶杂草稗草表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-05、1-09、1-14。在75gai/ha的剂量下苗前土壤处理时，对单子叶杂草狗尾草表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-05、1-09、1-14、1-15。在75gai/ha的剂量下芽后茎叶处理时，对双子叶杂草苘麻表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-03、1-04、1-05、1-06、1-09、1-11、1-12、1-13、1-14、1-15、1-16、1-17、1-18、1-23、1-24、1-27、1-31、1-32、1-34、1-35、1-36、1-37、1-38、1-39、1-42、1-43、1-44、1-45、1-47、1-50、1-53。在75gai/ha的剂量下芽后茎叶处理时，对双子叶杂草藜表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-03、1-04、1-05、1-06、1-09、1-11、1-12、1-13、1-14、1-15、1-16、1-17、1-18、1-23、1-24、1-25、1-27、1-28、1-31、1-32、1-33、1-34、1-35、1-36、1-37、1-38、1-39、1-42、1-43、1-45、1-47、1-48、1-50、1-51、1-52、1-53。在75gai/ha的剂量下芽后茎叶处理时，对双子叶杂草凹头苋表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-05、1-09、1-11、1-12、1-13、1-14、1-15、1-16、1-17、1-18、1-23、1-24、1-25、1-27、1-28、1-31、1-32、1-33、1-34、1-37、1-39、1-42、1-45、1-47、1-48、1-53。在75gai/ha的剂量下芽后茎叶处理时，对单子叶杂草马唐表现出80%以上除草活性的化合物有:1-01、1-05、1-14、1-15、1-17、1-18、1-27。在75gai/ha的剂量下芽后茎叶处理时，对单子叶杂草稗草表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-05、1-14、。在75gai/ha的剂量下芽后茎叶处理时，对单子叶杂草狗尾草表现出80%以上除草活性的化合物有1-01、1-05、1-14、1-15、1-17、1-18、1-27。权利要求1、引入酰胺结构的脲嘧啶类化合物，其特征在于具有通式(I)所示结构X为氢，氟，氯；Y为氢，氟，氯；R1为氢，C1-C4烷基，C1-C4的卤代烷基；R2为氢，C1-C4烷基，C1-C4的卤代烷基；Q为C1-C4卤代烷基，苯基，取代苯基，C1-C4烯氧基，C1-C4炔氧基，C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷氧羰基、卤素、硝基、苯基取代的苯氧基，取代吡啶氧基，α-萘氧基。2、根据权利要求1所述的引入酰胺结构的脲嘧啶类化合物，其特征化合物为AK2-氯-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-2，3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2-(3-氟苯氧)乙酰胺iV-P-氯-5-(3-甲基-2，6-二氧-4-(三氟甲基)-2，3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2-(3-氟苯氧)丙酰胺jV-(2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2，6-二氧-4-(三氟甲基)-2,3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2-(3-氟苯氧)丙酰胺2-(4-氯-3-甲基苯氧)-iV-(2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-2，3-二氢嘧啶-1(6印-基)苯基)-2-(3-氟苯氧)丙酰胺AK2-氯-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-2，3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2，2-二(3-氟苯氧)乙酰胺iV-(2-氯-5-(3-甲基-2，6-二氧-4-(三氟甲基)-2,3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2-甲苯基乙酰3-氯-从(2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2，6-二氧-4-(三氟甲基)-2,3-二氢嘧啶-1(611)-基)苯基)-2，2-二甲基丙酰胺^-(2,4-二-氯-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-2，3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2-(2，4-二-氯苯氧)丙酰胺iV-(4-氯-5-(3-甲基-2，6-二氧-4-(三氟甲基)-2,3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2-(2,4-二-氯苯氧)丙酰胺iV-(4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-2，3-二氢嘧啶-l(6H)-基)苯基)-2-(2，4-二-氯苯氧)丙酰胺2-(4-叔-丁基苯氧)->^(2,4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2,6-二氧嘧啶-1(6//)-基)苯基)丙酰胺2-(^甲苯氧)-N-(2-氟-5-(4-(三氟甲基)-2，3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-l(6^)-基)苯基)丙酰胺2-(4-硝基苯氧)-N-(2-氟-5-(4-(三氟甲基)-2，3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-l(6Z/)-基)苯基)丙酰胺2-(2-甲氧基苯氧)-N-(2-氟-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2,6-二氧嘧啶-l(6Z/)-基)苯基)丙酰胺2-(4-氟-2-硝基苯氧)-N-(2-氟-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2,6-二氧嘧啶-l(6/f)-基)苯基)丙酰胺2-(4-苯基苯氧)-N-(2-氟-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-l(6^)-基)苯基)丙酰胺2-(3-氟苯氧)-N-(2，4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2，3-二氢-3-甲基-2,6-二氧嘧啶-l(6/0-基)苯基)丙酰胺2-(3，5，6-三氯吡啶-2-基氧基)-N-(2，4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2，3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-l(6^)-基)苯基)丙酰胺2-(3，5，6-三氯吡啶-2-基氧基)-N-(2-氟-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-l(6历-基)苯基)丙酰胺2-(3,5-二甲基苯氧)-N-(2，4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-1(6//)-基)苯基)丙酰胺2-(4-苯基苯氧)-N-(2,4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-l(6印-基)苯基)丙酰胺N-(2,4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2，3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-l(677)-基)苯基)-2-苯氧丙酰胺2-(4-氯-3-甲基苯氧)-N-(2，4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2，3-二氢-3-甲基-2,6-二氧嘧啶-1(6^)-基)苯基)丙酰胺2-(3，5-二(三氟甲基)苯氧)-N-(2,4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-1(6//)-基)苯基)丙酰胺1^-(2,4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2,6-二氧嘧啶-1(6^)-基)苯基)-2-(丙-2-炔氧)丙酰胺2-(4-(甲硫基)苯氧)-N-(2，4-二氯-5-(4-(三氟甲基)-2,3-二氢-3-甲基-2，6-二氧嘧啶-1(6//)-基)苯基)丙酰胺。3、根据权利要求1或2所述的引入酰胺结构的脲嘧啶类化合物的制备方法,其特征在于<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(A)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(B)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(I)在有机溶剂二氯乙烷中加入一定量的原料A和三乙胺，冰水冷却下滴加相应量的酰氯B，滴加完毕，在室温至溶剂回流温度下反应1-6小时得到通式(I)化合物；摩尔比为A:酰氯B:三乙胺=1:11.2:1.11.3。4、根据权利要求1或2所述的引入酰胺结构的脲嘧啶类化合物，其特征在于在75gai/ha的剂量下苗前土壤处理或苗后茎叶处理时，对苘麻、藜、凹头苋等双子叶杂草表现出80%以上的除草活性，对马唐、稗草和狗尾草等部分单子叶杂草也有一定的防效。全文摘要本发明公开了通式(I)所示的引入酰胺结构的脲嘧啶类除草化合物。X为氢，氟，氯；Y为氢，氟，氯；R¹为氢，C₁-C₄烷基，C₁-C₄的卤代烷基；R²为氢，C₁-C₄烷基，C₁-C₄的卤代烷基；Q为C₁-C₄卤代烷基，苯基，取代苯基，C₁-C₄烯氧基，C₁-C₄炔氧基，C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄烷硫基、C₁-C₄烷氧羰基、卤素、硝基、苯基取代的苯氧基，取代吡啶氧基，α-萘氧基。本发明通式(I)化合物在75gai/ha的剂量下苗前土壤处理或苗后茎叶处理时，对苘麻、藜、凹头苋等双子叶杂草表现出较好的除草活性，防效≥80％；对马唐、稗草和狗尾草等部分单子叶杂草也有一定的防效。文档编号A01P13/00GK101230042SQ200810030588公开日2008年7月30日申请日期2008年2月2日优先权日2008年2月2日发明者任叶果,刘兴平,柳爱平,欧晓明,王晓光,礼胡,雷满香,军项,路黄,黄明智申请人:湖南化工研究院