专利名称:取代的吡啶磺酰胺类化合物、含有这类化合物的除草剂以及制备这类化合物的方法
本发明涉及新的、取代的吡啶磺酰胺类化合物及其盐、以这类化合物作为活性成分的除草剂以及制备这类化合物的方法。
本发明的取代的吡啶磺酰胺化合物的特点是，其吡啶环上带有一个N-取代的(即氮原子上有取代基)氨基羰基。这种取代的吡啶磺酰胺类化合物从公布于美国专利4，518，776号、欧洲专利申请公开101670号以及美国专利4，521，597号的通式来看是已知的，但是本发明的取代的吡啶磺酰胺在上述已有专利文件中并未具体地公开出来。美国专利4，435，206号中介绍了一种取代的吡啶磺酰胺化合物，但是该化合物的吡啶环上并没有N-取代的氨基羰基。人们已经研制出很多以磺酰胺类化合物作为活性成分的类似除草剂，但还未研制出既对谷类具有高度安全性，又有很好除草作用的除草剂。
本发明的发明人对磺酰胺类化合物的化学结构与生理活性之间的关系进行了深入研究。特别是，为了寻找一种用于谷类的除草剂，发明人进行了进一步研究。其结果是，发明人得到了如下结论有一种吡啶磺酰胺类化合物是可用于谷田中的有效除草剂，该化合物具有吡啶环，该吡啶环上带有一个N-取代的氨基羰基以及一个特殊的取代基(如果有的话)，该化合物还有一个磺酰胺部分，该部分的氮原子上带有由特定的取代基所取代的嘧啶-2-基氨基羰基;发明人由此而作出了本项发明。
本发明提供一种取代的吡啶磺酰胺类化合物、它的盐、含有它们的除草剂以及它们的制备方法。这种取代的吡啶磺酰胺类化合物可用如下通式
R1和R2各自独立地代表一个氢原子、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤代烷氧基、烷氧烷基、卤代烷氧烷基、环烷基、卤代环烷基、烷氧羰基、卤代烷氧羰基、苯基或卤代苯基，条件是当R1和R2中有一个代表氢原子时，则另一个代表上述基团中除氢原子以外的一个基团;R1和R2可与一个相邻的氮原子一起构成一个杂环;Y代表一个卤原子、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烷硫基、卤代烷硫基、烷氧烷基、卤代烷氧烷基或基团
R3和R4各自独立地代表一个氢原子或烷基);n为0或整数1或2;X1和X2各自独立地代表一个甲基、甲氧基或乙氧基。
本发明的取代的吡啶磺酰胺类化合物的盐包括碱金属盐(例如钠盐和钾盐)、碱土金属盐(例如镁盐和钙盐)以及胺盐(例如单甲胺盐、二甲胺盐及三乙胺盐)。这些盐可用传统方法制备。
在通式(Ⅰ)中，由R1和R2所代表的卤代烷基、卤代烷氧基、卤代烷氧烷基、卤代烷氧羰基、卤代环烷基或卤代苯基，以及由Y所代表的卤代烷基、卤代烷氧基、卤代烷硫基或卤代烷氧烷基可以由一个或多个卤素原子取代。
由通式(Ⅰ)中的R1、R2、R3、R4和Y所代表的烷基或烷基部分是含有1～6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基及丁基。R1和R2代表的烯基或烯基部分具有2～6个碳原子，例如丙烯基和丁烯基。炔基或炔基部分具有2～6个碳原子，例如丙炔基和丁炔基。所说的环烷基有3～6个碳原子，例子有环丙基、环丁基、环戊基及环己基。R1、R2和Y中的卤素原子例如是氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。R1和R2与所述的氮原子一起可构成一个杂环。此杂环的例子有吗啉环、吖丙啶环、吡咯烷环及哌啶环。
在通式(Ⅰ)所表示的取代的吡啶磺酰胺类化合物当中，优选如下通式代表的化合物及其盐
更优选的一些具体化合物描述如下(1)R1代表一个氢原子或烷基，最好是氢原子或甲基，而R2代表一个烷基，最好是甲基。
(2)Y代表一个卤素原子、烷基、卤代烷基、烷氧基或烷氧烷基，最好是氯原子、溴原子、甲基或二氟甲基，其中每一个都连接在吡啶核的6位上;而n为0、1或2，最好是0或1。
(3)X1和X2各自独立地代表一个甲氧基。
(4)更具体说来，优选下列化合物N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺或N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺，或6-氯(或溴、二氟甲基或甲基)-N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺。
根据本发明，通式(Ⅰ)代表的取代的吡啶磺酰胺类化合物及其盐可用下述方法制备。
使通式(Ⅱ)代表的一种吡啶类化合物与通式(Ⅲ)代表的一种嘧啶类化合物反应，
式(Ⅱ)中，R的定义同上，而Z1代表基团-NH2、-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5(其中R5代表烷基或芳基);在式(Ⅲ)中，X3和X4各自独立地代表卤素原子、甲基、甲氧基或乙氧基、Z2代表基团-NH2、-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5(其中R5的定义同上)，条件是当Z1代表基团-NH2时，Z2代表基团-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5;而当Z2代表基团-NH2时，Z1代表基团-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5。在这以后，如果X3和/或X4是卤素原子，则进行甲氧基化反应或乙氧基化反应。此外，在需要时进行成盐处理。
更具体些说，上述吡啶磺酰胺类化合物及其衍生物可通过方法[A]到[G]制备。
R-SO2NH2+
(-20～+100℃)/(0.1～24小时) (Ⅰ)(Ⅲ-1)[B] (Ⅱ-1)+
(0～100℃)/(0.1～24小时) (Ⅰ)(Ⅲ-2)[C] (Ⅱ-1)+
(-10～+60℃)/(0.5～24小时) (Ⅰ)(Ⅲ-3)[D] R-SO2NHCOOR5+
(-20～+100℃)/(0.1～24小时) (Ⅰ)(Ⅱ-2) (Ⅲ-4)[E] R-SO2NCO+(Ⅲ-4) (0～100℃)/(0.1～24小时) (Ⅰ)(Ⅱ-3)[F] R-SO2NHCOCl+(Ⅲ-4) (-10～+60℃)/(0.5～24小时) (Ⅰ)(Ⅱ-4)
还可以采用以下方法
R-SO2NHCONH2+(Ⅲ-4) (130～250℃)/(0.5～24小时) (Ⅰ)在方法[A]到[H]的反应方程式中，Hal代表卤素原子，而R、R5、X1、X2和X3的定义同上。通式(Ⅱ-5)代表的化合物可按方法[A]到[F]的步骤来制备。使由通式(Ⅱ-2)到(Ⅱ-4)代表的化合物与氨反应，可以很容易地制得通式(Ⅱ-6)代表的化合物。通式(Ⅲ-1)和(Ⅱ-2)中R5所代表的芳基可以是被一个或多个氯原子或一个或多个甲基取代的萘基或苯基。在方法[A]和[D]中，必要时，可加入1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯以加快反应。在方法[B]、[C]、[E]以及[F]中，必要时可加入1，4-二氮杂二环[2.2.2.]辛烷。在方法[B]、[C]、[E]和[F]中，必要时可加入一种碱，如三乙胺或吡啶。使用方法[A]到[H]时，如必要可在溶剂中进行。溶剂的例子有芳烃(例如苯、甲苯、二甲苯及氯苯)、环状或无环脂肪烃(例如氯仿、四氢化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、己烷及环己烷)、醚(例如乙醚、二氧杂环己烷及四氢呋喃)、腈(例如乙腈、丙腈及丙烯腈)以及极性的质子惰性溶剂(例如二甲亚砜(DMSO)及环丁砜)。
(1)据图解说明用作反应式原料的通式(Ⅱ-1)中的吡啶类化合物(Ⅱ-1′)可按路线1和2指出的方法制得。
注释EG为乙二醇，Me OH为甲醇，Et OH为乙醇，DMF为二甲基甲酰胺，DMSO为二甲亚砜，Bz为苄基，-Bu(t)为叔丁基，而AcOH为乙酸。
(2)据图解(路线3)表明，通式(Ⅱ-1′)中的Y如果是被一个或多个氟原子取代的烷基，则相应产品也可按以下路线3指出的方法制得。
按照路线1及2的方法制得。Q1为氢原子或卤原子，NBS为N-溴代琥珀酰亚胺，而BPO为过氧化苯甲酰。其它缩写和符号的意义和前述相同。
(3)据图解(路线4)说明，当通式(Ⅱ-1′)中的Y是烷氧基、卤代烷氧基、烷硫基或卤代烷硫基时，相应产品也可按以下路线4所示的方法制备。
注释R6为烷基或卤代烷基。其它缩写和符号的意义同上。
(4)据图解(路线5)说明，当通式(Ⅱ-1′)中的Y为烷氧甲基或卤代烷氧甲基时，相应产品也可按照以下路线5所示的方法制得。
注释各缩写以及符号的意义同上。
(5)据图解(路线6)说明，当通式(Ⅱ-1′)中的Y为基团
时，相应产品也可由以下路线6所示的方法制得。
注释各缩写和符号的意义同上。
(6)据图解(路线7)表明，当通式(Ⅱ-1′)中的Y为卤素原子时，相应产品也可由以下路线7所示方法制得。
注释各缩写和符号的含义同上。
(7)据图解(路线8)说明，通式(Ⅱ-1′)代表的3-吡啶磺酰胺类化合物也可由以下路线8所示的方法制得。
(8)据图解(路线9)说明，通式(Ⅱ-1″)代表的N-氧化吡啶类化合物也可按以下路线9所示的方法制得。
(9)据图解(路线10)说明，通式(Ⅱ-2)到(Ⅱ-4)代表的各个化合物可按以下路线10的方法，由通式(Ⅱ-1)代表的各个化合物制得。
制备原料化合物的反应条件，如反应温度、反应时间、可任意选择地使用的溶剂、碱性物质等等，可根据传统上类似反应的反应条件予以适当地选择。
以下所述的是本发明化合物的中间体的合成实施例。
中间体合成实施例12-氨基磺酰基-5-氯-N，N-二甲基烟酰胺的合成[Ⅰ]使6.5克2，5-二氯烟酸与24.7毫升亚硫酰氯相混合并在回流条件下与其反应2小时。反应后，蒸除过量的亚硫酰氯，向混合物内加入39毫升二氯甲烷，随后再加入2.77克二甲胺盐酸盐。用约1小时时间滴入8.60克三乙胺，让所得混合物于室温反应约1小时。
反应完成后，将反应产物倾入水中，用二氯甲烷提取。用天水硫酸钠干燥二氯甲烷层，减压蒸去二氯甲烷。所得残余物用硅胶柱色谱法提纯，制得5.5克2，5-二氯-N，N-二甲基烟酰胺，熔点120～122℃。
在80℃，用约1小时时间，把3.0克按方法[Ⅰ]制得的2，5-二氯-N，N-二甲基烟酰胺、1.70克苄硫醇和5毫升二甲亚砜的混合物滴加到1.89克无水碳酸钾在28毫升二甲亚砜中的悬浮液内。使所得混合物在130～140℃反应30分钟。
反应完成后，将反应产物加入水中，用二氯甲烷进行提取。用无水硫酸钠干燥二氯甲烷层，减压蒸除二氯甲烷。用硅胶柱色谱法提纯所得残余物，制得2.18克油状的2-苄硫基-5-氯-N，N-二甲基烟酰胺。
在0～5℃，在20毫升含有2.36克2-苄硫基-5-氯-N，N-二甲基烟酰胺的50%乙酸溶液中通入氯气。当过量的氯逸出时使反应中止。
反应完成后，将反应产物加到150克冰和200毫升二氯甲烷中，分出二氯甲烷层。用300毫升冰水洗二氯甲烷层，使其冷却至0℃。随后滴入叔丁胺，搅拌所得混合物至该层温度达到室温为止。反应液经检验为弱碱性，反应至此便完成了。
反应完成后，把反应产物加入到水中，用二氯甲烷提取。分出二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥;再蒸除二氯甲烷。所得残余物用硅胶柱色谱法提纯，制得1.21克2-叔丁胺磺酰-5-氯-N，N-二甲基烟酰胺，熔点143～145℃。
把1.0克用方法[Ⅲ]制得的2-叔丁胺磺酰-5-氯-N，N-二甲基烟酰胺加到10毫升三氟乙酸中，并在回流条件下让二者反应约1小时。
反应完成后，减压蒸除反应产物中的三氟乙酸。所得残余物经硅胶柱色谱法纯化，得到0.71克2-氨基磺酰-5-氯-N，N-二甲基烟酰胺，其熔点为155～157℃。
中间体合成实施例22-氨基磺酰-6-氯-N，N-二甲基烟酰胺的合成[Ⅰ]在130～140℃，用约1小时时间，把7.0克由2，6-二氯烟酸，依照中间体合成实施例1中过程[Ⅰ]的同样步骤制得的2，6-二氯-N，N-二甲基烟酰胺(熔点62.5～65℃)、3.8克苯甲醇和20毫升二甲亚砜的混合物滴加到6.6克无水碳酸钾在50毫升二甲亚砜中的悬浮液内，让所得混合物在150℃反应约2小时。
反应完成后，将反应产物加到水中，进行二氯甲烷提取。二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥，减压蒸除二氯甲烷。用硅胶柱色谱法提纯化所得残余物，得6.0克油状的6-苄氧基-2-氯-N，N-二甲基烟酰胺。
将0.69克用6-苄氧基-2-氯-N，N-二甲基烟酰胺，按照中间体合成实施例1中过程[Ⅱ]的同样步骤制得的6-苄氧基-2-苄硫基-N，N-二甲基烟酰胺(油状产物)与6毫升浓盐酸相混合，并在搅拌下使所得混合物于室温反应约15小时。
反应完成后，把反应产物加到水中，用二氯甲烷提取所需产物。二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥，减压蒸去二氯甲烷。所得残余物用硅胶柱色谱法纯化，得0.41克2-苄硫基-N，N-二甲基-6-羟基烟酰胺，熔点52～60℃。
把1.0克按上面的过程[Ⅱ]制备的2-苄硫基-N，N-二甲基-6-羟基烟酰胺和0.3毫升二甲基甲酰胺加到5毫升亚硫酰氯中，并在回流条件下使所得混合物反应约1小时。
反应完成后，把反应产物加到水中，用二氯甲烷提取所需产物。二氯甲烷层用水洗，用无水硫酸钠干燥。减压蒸去二氯甲烷，所得残余物用硅胶色谱法提纯，制得0.45克2-苄硫基-6-氯-N，N-二甲基烟酰胺油状物。
使用上述产物，并按照中间体合成实施例1中过程[Ⅲ]和[Ⅳ]的同样步骤操作，制得2-氨基磺酰-6-氯-N，N-二甲基烟酰胺，熔点171～173℃。
中间体合成实施例32-氨基磺酰-N，N-二甲基-6-乙氧基烟酰胺的合成[Ⅰ]把0.231克金属钠加到50毫升无水乙醇中以制备乙醇钠乙醇溶液。于此溶液内加入2.0克按中间体合成实施例1中过程[Ⅰ]的同样步骤制得的2，6-二氯-N，N-二甲基烟酰胺，并在回流条件下让混合物反应约1小时。把反应后的溶液加入水中并用二氯甲烷提取。二硫甲烷层用无水硫酸钠干燥，减压蒸除二氯甲烷。残余物用硅胶色谱法提纯，得到1.95克2-氯-N，N-二甲基-6-乙氧基烟酰胺油状物。
使用上述产品按中间体合成实施例1中过程[Ⅱ]、[Ⅲ]和[Ⅳ]的同样步骤操作，制得熔点为150.5～151.5℃的2-氨基磺酰-N，N-二甲基-6-乙氧基烟酰胺。
中间体合成实施例42-氨基磺酰-N，N-二甲基-6-氟烟酰胺的合成[Ⅰ]把0.302克2-叔丁胺基磺酰-6-氯-N，N-二甲基烟酰胺加到10毫升二甲基甲酰胺浆状液中，该浆液内含有0.116克经过喷雾干燥的氟化钾;然后在搅拌下使所得混合物在150℃反应约3小时。
反应结束后，将反应液加到100毫升水中，并用二氯甲烷提取。提取物经反复水洗后用无水硫酸钠干燥。减压蒸除二氯甲烷，残余物用硅胶柱色谱法提纯，制得0.204克2-叔丁胺基磺酰-N，N-二甲基-6-氟烟酰胺。
使用上述产品按中间体合成实施例1中过程[Ⅳ]的同样步骤操作，制得熔点为164～165℃的2-氨基磺酰-N，N-二甲基-6-氟烟酰胺。
中间体合成实施例52-氨基磺酰-N-甲基烟酰胺的合成[Ⅰ]用氯化氢气体将250毫升干燥甲醇饱和，然后在其中加入250毫升甲醇和30克2-巯基烟酸。让所得溶液在室温下反应过夜。
反应之后，用氨气使反应液变为弱碱性，并减压蒸除甲醇。随后水洗所得晶体并将其滤出。减压干燥滤出的晶体，得到24克2-巯基烟酸甲酯，熔点136～140℃。
把10克由过程[Ⅰ]制得的2-巯基烟酸甲酯加到用50毫升乙酸和50毫升水制得的混悬液中。在0℃或更低温度下将氯气通入此反应体系中，当有过量氯气逸出时反应便完成了。
反应之后，将所得溶液加到150克冰与500毫升二氯甲烷的混合物中，分离出二氯甲烷层。用500毫升冰水洗二氯甲烷层将其冷却至0℃。随后把12.9克叔丁胺滴加到上述溶液内，并搅拌到所得溶液的温度达到室温为止。搅拌结束后，把反应液加入500毫升水中，然后用二氯甲烷提取。用无水硫酸钠干燥并蒸除二氯甲烷之后，得到13克粗晶体。将此晶体用二氯甲烷和正己烷重结晶，制得2-叔丁胺基磺酰烟酸甲酯，熔点169～171℃。
把1克上述产品加到20毫升吸收了过量甲胺的无水甲醇中，然后搅拌15小时。
反应完成后，把反应产物加到水中，并用二氯甲烷进行提取。提取后用无水硫酸钠干燥二氯甲烷层，并减压蒸除其中的二氯甲烷，得到0.73克2-叔丁胺基磺酰-N-甲基烟酰胺，熔点189～192℃。
使用此产品按中间体合成实施例1中过程[Ⅳ]的同样步骤进行操作，制得熔点207～209.5℃的2-氨基磺酰-N-甲基烟酰胺。
中间体合成实施例62-氨基磺酰-N，N-二甲基烟酰胺的合成[方法A][Ⅰ]在氮气氛中，在10℃或更低温度下，把10毫升含有19%的三甲基铝的正己烷加到下述溶液内此溶液是将1.3毫升二甲胺溶于10毫升无水苯中而得到的。让所得混合物反应，直到其温度达到室温为止。向该反应液内滴入把2-叔丁胺基磺酰烟酸甲酯溶解在40毫升苯和20毫升二氯甲烷中而得到的溶液中。随后在回流条件下搅拌所得混合物约9小时。
反应结束后，把反应液加到稀盐酸中，用二氯甲烷进行提取。提取液用无水硫酸钠干燥，减压蒸除二氯甲烷，残余物用硅胶柱色谱法纯化，得到1.0克2-叔丁胺基磺酰-N，N-二甲基烟酰胺。
使用以上产品按照中间体合成实施例1中过程[Ⅳ]的相同步骤操作，制得熔点为209～211℃的2-氨基磺酰-N，N-二甲基烟酰胺。
将氯气通入2.7克2-苄硫基-N，N-二甲基烟酰胺在50毫升50%乙酸中的溶液内，至有过量氯气逸出为止。
反应结束后，把反应混合物加入200毫升冰水中，并用60毫升二氯甲烷提取。随后用100毫升冰水洗二氯甲烷层，同时将其冷却至0℃。于溶液内通入氨气，直到将其转变为碱性溶液为止。蒸除二氯甲烷之后，向残余物中加入15毫升水，再搅拌所得混合物。将所得晶体滤出并用少量水洗。此晶体经减压干燥后，得到1.27克2-氨基磺酰-N，N-二甲基烟酰胺，熔点209～211℃。
中间体合成实施例72-氨基磺酰-N-乙基-N-甲基烟酰胺的合成[Ⅰ]在回流条件下，使30克2-氯烟酸与亚硫酰氯的混合物反应4小时。减压蒸除反应液中过量的亚硫酰氯后，向反应液内加入500毫升二氯甲烷，再于室温通入甲胺气体，至反应液成为弱碱性溶液为止。滤除形成的甲胺盐酸盐，浓缩滤液。析出的晶体用正己烷和二氯甲烷重结晶，得到27克2-氯-N-甲基烟酰胺，熔点106～107℃。
在0～5℃，将5克按本实施例中过程[Ⅰ]的同样步骤制备的2-氯-N-甲基烟酰胺在10毫升二甲基甲酰胺中的溶液滴加到用加入117克60%氢化钠于50毫升二甲基甲酰胺内的方法制得的悬浮液内。所得混合物在0～5℃反应约30分钟，再于0℃滴入3.5克溴乙烷。所得溶液在室温下反应2.5小时，然后把反应液加到水中，并用二氯甲烷进行提取。水洗提取液，用无水硫酸钠干燥之。随后减压蒸去二氯甲烷，残余物用硅胶柱色谱法纯化，制得5.7克2-氯-N-乙基-N-甲基烟酰胺，为-油状物。
用此产品按中间体合成实施例1中过程[Ⅱ]到[Ⅳ]的同样步骤操作，制得2-氨基磺酰-N-乙基-N-甲基烟酰胺，其熔点为202～203℃。
中间体合成实施例82-氨基磺酰-N，N-二甲基-6-甲基烟酰胺的合成[Ⅰ]在1.35克2-羟基-6-甲基烟酸与15毫升亚硫酰氯的混合物中加入一滴二甲基甲酰胺，然后在回流条件下让所得溶液反应约2小时。减压蒸去过量的亚硫酰氯，向残余物中加入50毫升二氯甲烷。把所得混合物滴加到30毫升30%的二甲胺水溶液与50毫升二氯甲烷的混合物中，然后使所得溶液在室温下反应15分钟。
反应完成后，把反应混合物加入水中，用二氯甲烷提取。水洗二氯甲烷层并用无水硫酸钠干燥之。减压蒸去二氯甲烷，残余物用硅胶柱色谱法提纯，得到1.57克2-氯-3-N，N-二甲氨基羰基-6-甲基吡啶(熔点66～67.5℃)。
用此产品按中间体合成实施例1中过程[Ⅱ]至[Ⅳ]的相同步骤操作，制得熔点为188.5～190.5℃的2-氨基磺酰-N，N-二甲基-6-甲基烟酰胺。
中间体合成实施例92-氨基磺酰-N，N-二甲基-6-甲氧基烟酰胺的合成[Ⅰ]使33克2，6-二氯烟酸与100毫升亚硫酰氯相混合，并在回流条件下反应约3小时。
反应完成后，减压蒸去过量的亚硫酰氯，再加入500毫升二氯甲烷。在从室温到40℃的温度下于此混合物内滴加无水甲醇。滴加完毕后，使所得混合物在回流条件下应约1小时。
完成反应后，把反应液加到500毫升水中，再用二氯甲烷进行分离。将二氯甲烷层水洗并用无水硫酸钠干燥后，减压蒸去二氯甲烷。用硅胶柱色谱法提纯残余物，得到27克2，6-二氯烟酸甲酯，熔点45.5～48.0℃。
使用以上产品按中间体合成实施例3中过程[Ⅰ]、中间体合成实施例1中过程[Ⅱ]、中间体合成实施例6中[方法A]的[Ⅰ]以及中间体合成实施例1中过程[Ⅲ]至[Ⅳ]的同样步骤进行操作，制得2-氨基磺酰-N，N-二甲基-6-甲氧基烟酰胺。
中间体合成实施例102-氨基磺酰-6-二氟甲基-N，N-二甲基烟酰胺的合成[Ⅰ]将下列各物质的混合物加热回流3小时11.5克按中间体合成实施例5中过程[Ⅰ]和[Ⅱ]的同样步骤制得的2-叔丁胺基磺酰-6-甲基烟酸甲酯、186毫升四氯化碳、14.84克N-溴代琥珀酰亚胺及0.68克过氧化苯甲酰。
反应完成后，过滤反应混合物，浓缩滤液，用硅胶柱色谱法提纯，得到4.5克2-叔丁胺基磺酰-6-二溴甲基烟酸甲酯。
把3.7克硝酸银加到由4.4克上述产品、35毫升乙醇及29毫升水组成的混合物中，然后加热回流所得混合物3小时。
反应结束后，把反应混合物加到水中，用二氯甲烷提取。提取物用水洗，用无水硫酸钠干燥，蒸去其中的溶剂。残余物用硅胶柱色谱法提纯，得到2.92克2-叔丁胺基磺酰-6-甲酰烟酸甲酯。
把0.642克二乙胺基三氟化硫在5毫升二氯甲烷中的溶液加到0.48克2-叔丁胺基磺酰-6-甲酰烟酸甲酯在19毫升二氯甲烷中的溶液内，然后在室温下搅拌混合物1小时。
反应结束后，把反应混合物加入水中，用二氯甲烷进行提取。(二氯甲烷层)用水洗，用无水硫酸钠干燥。然后将溶剂蒸去。残余物用硅胶柱色谱法纯化，得到0.25克2-叔丁胺基磺酰-6-二氯甲基烟酸甲酯。
使由0.50克上述产品与10毫升用二甲胺饱和过的无水甲醇组成的混合物在室温下反应过夜。
反应完成后，蒸除反应混合物中的溶剂，然后以硅胶柱色谱法纯化残余物，获得0.15克2-叔丁胺基磺酰-6-二氟甲基-N，N-二甲基烟酰胺。
使用以上产品按中间体合成实施例1中过程[Ⅳ]的同样步骤操作，得到2-氨基磺酰-6-二氟甲基-N，N-二甲基烟酰胺。
中间体合成实施例112-氨基磺酰-6-溴-N，N-二甲基烟酰胺的合成[Ⅰ]将5毫升乙酸加入1.2克2-苄硫基-6-氯-N，N-二甲基烟酰胺中，然后加热所得混合物至70℃。于此混合物内通入溴化氢气体，通往时间为30分钟，并且让混合物再反应30分钟。
反应完成后，将反应混合物冷却并加到冰水中，用二氯甲烷进行提取。(二氯甲烷层)用碳酸氢钠溶液洗，然后水洗，用无水硫酸钠干燥。蒸除二氯甲烷，残余物用硅胶柱色谱法纯制，得到1.0克2-苄硫基-6-溴-N，N-二甲基烟酰胺，熔点105～106℃。
使用以上产品，按照中间体合成实施例1中过程[Ⅲ]和[Ⅳ]的同样步骤操作，制得2-氨基磺酰-6-溴-N，N-二甲基烟酰胺，熔点154～156℃。
通式(Ⅱ-1′)代表的化合物中的典型实例汇总于表1。
以下给出合成本发明化合物的实施例。
合成实施例15-氯-N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-二甲胺基羰基-2-吡啶磺酰胺(9化合物)的合成将0.30克2-氨基磺酰-5-氯-N，N-二甲基烟酰胺和0.35克2-苯氧羰氨基-4，6-二甲氧基嘧啶加到10毫升无水乙腈中，向所得悬浮液内加入0.19克中1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯，使所得混合物在室温下反应45分钟。
反应完成后，把反应混合物加入水中，滤出不溶物。用浓盐酸将溶液弱酸化，然后用二氯甲烷进行提取。随后用无水硫酸钠将溶液干燥，并蒸除溶剂，得0.26克标题化合物，熔点152～155℃。
合成实施例2～13按合成实施例1的同样步骤操作，所得结果示于表2中。
合成实施例14N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-二甲氨基羰基-2-吡啶磺酰胺的合成方法1在15℃，把250毫克2-氨基-4，6-二甲氧基吡啶、0.65克三乙胺和2.5克乙酸乙酯三者的混合溶液滴加到6.3含有20%碳酰氯的乙酸乙酯溶液中，然后使组合物保持在15℃并反应1小时。接着用油浴把混合物加热到90℃，蒸除过量的碳酰氯和乙酸乙酯。然后将300毫克2-氨基磺酰-N，N-二甲基烟酰胺溶于10毫升乙腈中所得到的溶液滴加到上述混合物中，另外再滴加0.2克三乙胺。使所得混合物在室温下反应1小时。
反应完成后，将产物加到水中，用盐酸把所得溶液酸化，然后过滤析出的晶体。此晶体经水洗和干燥，得到0.46克题述化合物。
方法2[Ⅰ]在-5℃，把2.13克2-氨基磺酰-N，N-二甲基烟酰胺加到5毫升含有60%氢化钠的二甲基甲酰胺浆液中，让所得混合物反应约1小时。在-5℃，向上述溶液内滴加2.14克碳酸二苯酯在10毫升二甲基甲酰胺中的溶液。用30分钟把此溶液加热到室温以完成反应。把反应液加入水中并用二氯甲烷洗。水层用盐酸酸化，然后用二氯甲烷提取。二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥，减压蒸去二氯甲烷。所得晶体用乙酸乙酯和己烷重结晶，得到0.91克N，N-二甲基-2-苯氧羰氨基磺酰烟酰胺，熔点189～194℃。
把0.28克按过程[Ⅰ]制备的N，N-二甲基-2-苯氧羰氨基磺酰烟酰胺及0.14克2-氨基-4-氯-6-甲氧基嘧啶加到8毫升无水二氧杂环己烷中，然后使所得混合物在回流条件下反应约40分钟。
反应完成后，把反应混合物加入200毫升水中，滤出所得晶体，得到0.21克N-[(4-氯-6-甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺，熔点157～158.5℃。
把18.3毫克金属钠加到7毫升无水甲醇中，再向其加入0.11克按过程[Ⅱ]制得的N-[(4-氯-6-甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺。所得混合物加热回流12小时。
反应完成后，把反应混合物加入水中，用盐酸使之酸化。滤出析出的晶体，水洗，干燥，制得70毫克标题化合物。
本发明的由通式[Ⅰ]代表的典型化合物及其盐如表3所示。
本发明的化合物对下列各种杂草有除草效果莎草类杂草(Cyperaceae)，如稻莎草[rice flatsedge](Cyperus iria)、日本灯心草(Scirpus juncoides)以及purple nutsedge(Cyperusrotundus);禾本科杂草(Gramineae)，如稗子(Echinochloacrus-galli)、马唐(Digitaria adscendens)、狗尾草(Setariaviridis)、蟋蟀草(Eleusine indica)、野燕麦(Avena fatua)、石茅高粱(Sorghum halepense)及鹅观草(Agropyron repens);以及阔叶杂草，如苘麻(Abutilon theophrasti)、高植株(tall)朝颜花(Ipomoea purpurea)、普通的藜类植物(Chenopodium album)、多刺锦癸(Sida spinosa)、马齿苋(Portulaca oleracea)、细长苋属植物(Amaranthus viridis)、加拿大筷子芥(Cassia tora)、龙葵(Solanum nigrum)、蓼车草(Polygonum longisetum)、繁缕(Stellaria media)、普通苍耳(Xanthium strumarium)及波状碎米芥(Cardamine flexuosa)。所以，本发明的除草剂可在例如高地农场中应用，还可以应用于许多其它场合，如农作区(例如果园和桑园)和非农作区(例如森林、农区道路、游乐场地、工厂区以及草地)。本发明的除草组合物可以根据需要用作土壤处理或叶处理。
本发明的化合物对谷类田地中的有害杂草特别具有除草效果，因而可以有效地使用。本发明的除草化合物是以颗粒剂、可湿性粉剂、可乳化浓缩物或水溶液的形式施用的。这些药剂是根据需要通过将本发明化合物与一种载体以及各种添加剂(如稀释剂、溶剂、乳化剂、分散剂或表面活性剂)相混合而制成的。活性成份与一种或多种农用辅剂相混合的适宜重量比在1∶99到90∶10，最好是在5∶95到60∶40的范围内。活性成份的最佳施用量无法明确给定，这是因为它取决于多种因素，如气侯条件、天气条件、土壤条件、药剂剂型、要控制的杂草种类似以及施用时间，但活性成份的用量通常为每公亩(100平方米)0.1～100克，较好是0.2～50克，更好是0.5～10克。
本发明的除草组合物可与各种气体农用药剂、肥料、土壤或安全剂相混合或同时使用。这样使用可获得更好的效果或作用。可与本发明的除草组合物相混合的其它除草化合物如下面所列。在某些情况下，可产生协同效应。
3，6-二氯-2-甲氧苯甲酸2，5-二氯-3-氨基苯甲酸(2，4-二氯苯氧基)乙酸(4-氯-2-甲基苯氧基)乙酸2-氯-4，6-双(乙胺基)-1，3，5-三嗪2-氯-4-乙胺基-6-异丙胺基-1，3，5-三嗪2-(4-氯-6-乙胺基-1，3，5-三嗪-2-基氨基)-2-甲基丙腈2-乙胺基-4-异丙胺基-6-甲硫基-1，3，5-三嗪2-氯-2′，6′-二乙基-N-(甲氧甲基)-N-乙酰苯胺2-氯-6′-乙基-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基)-N-乙酰邻甲苯胺2-氯-N-异丙基-N-乙酰苯胺2-氯-N，N-二-2-丙烯基乙酰胺二丙基硫代氨基甲酸-S-乙酯二异丁基硫代氨基甲酸-S-乙酯二丙基硫代氨基甲酸-S-丙酯N-(1-乙基丙基)-2，6-二硝基-3，4-二甲基苯胺α，α，α-三氟-2，6-二硝基-N，N-二丙基对甲苯胺2-(3，5-二氯苯基)-2-(2，2，2-三氯乙基)环氧乙烷3-异丙基-(1H)-苯并-2，1，3-噻二嗪-4-酮-2，2-二氧化物3-(3，4-二氯苯基)-1-甲氧基-1-甲基脲3，5-二溴-4-羟基苯腈
2-氯-4-三氟甲基苯基-3-乙氧基-4-硝基苯基醚举例来说，N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-甲胺羰基(或二甲胺基羰基)-2-吡啶磺酰胺或者6-氯-(或溴-、二氟甲基-或甲基-)N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基]-3-二甲胺基羰基-2-吡啶磺酰胺可以与下列各化合物联合使用2-氯-4-乙胺基-6-异丙胺基-1，3，5-三嗪，2-(4-氯-6-乙胺基-1，3，5-三嗪-2-基氨基)-2-甲基丙腈、2-氯-2′，6′-二乙基-N-(甲氧甲基)-N-乙酰苯胺、2-氯-6′-乙基-N-(2-甲氧基-1-(甲基乙基)乙酰邻甲苯胺或N-(1-乙基丙基)-2，6-二硝基-3，4-二甲基苯胺。这样混合制成的除草剂对谷类无害，并且可以基本上完全地消灭杂草。
试验例1在一些面积1/1500公亩的小盆中装入山地土壤，并种入预定量的各种试验植物的种子。各试验植物分别长到预定的发育阶段时[即对玉米(Zea mays)为2.2～3.5叶发育阶段，对小麦(Triticum aestium)为2.0～3.5叶发育阶段，对普通苍耳属植物为2.0～3.5叶发育阶段，对高植株朝颜花为0.5～1.2叶发育阶段，对蓼车草为0.5～1.2叶发育阶段，对多刺锦葵为0.1～1.5叶发育阶段，对细长苋属植物为0.1～1.5叶育阶段，对稗子为2.0～2.5叶发育阶段]，制备一种水分散液，方法是用5升/公亩的水稀释含有预定量的每一种试验化合物的一种可湿性粉剂，并且加入0.2%的某种分散剂于此水溶液中。用一个小型喷雾器把所得到的溶液喷到试验植物的叶子上。施药后22～37天，肉眼观察经过上述处理的试验植物的发育程度。杂草控制作用的评价分为10个等级，其中10表示试验植物被全部杀死，1表示没有影响，如下面的表4所示。
试验例2在面积为1/10000公亩的各个小盆中分别装入山地土壤，并种入马唐和龙葵的种子。此后，在马唐和龙葵的试验植株分别长到2和0.5叶发育阶段时，称出一定量的一种待用药剂，使其中所含活性成份量为预定量，然后用5升水/公亩将该药剂稀释。向所得水溶液内加入0.2%的农用分散剂，然后将所得溶液用一种小型喷雾器喷雾。喷药后第23天，用肉眼估算马唐和龙葵的生长速度;杂草控制作用的评价方式和试验例1中相同。结果示于表5中。
试验例3把两根15厘米长、已经发芽的石茅高梁根茎种在面积为1/3000公亩的小盆中，并使其在温室中生长。当石茅高梁长到4-5叶发育阶段时，称出一定量的一种待用药剂，使其中含有预定量的活性成份，然后用5升水/公亩将该药剂稀释。此外，于此水溶液内加入0.2%的农用分散剂，并将所得溶液喷到石茅高梁植株的叶和茎上。喷药后35天，用肉眼估计对于马唐的杂草控制效果。杂草控制作用的评价方式同试验例1，结果如表6所示。
试验例4把四块发芽的purple nutsedge块茎种在面积为1/10000公亩的小盆中，并使其在温室内生长。当purple njutsedge长到3-4叶发育阶段时，称出一定量的待用药剂，使其中活性成份的量为预定量，然后用5升水/公亩将该药剂稀释。此外，向此水溶液内加入0.2%的农用分散剂，并把所得溶液喷到上述植物的叶子上。喷药51天后，肉眼观察对purple nutsedge的控制效果。杂草控制作用的评价方式同试验例1，其结果见下面的表7。
下面给出本发明除草组合物的配制实施例。
配制实施例1重量份数(1)高岭石粉 97(2)聚氧乙烯辛基苯基醚 2(3)15号化合物 1把上述各成份混合在一起，并粉碎成粉剂。
配制实施例2重量份数(1)水溶性淀粉 55(2)木质磺酸钠 5(3)59号化合物 40将上述各成份相混合，粉碎，制成水溶液。
配制实施例3重量份数(1)高岭土 78(2)萘磺酸钠与甲醛的缩合物 2(3)聚氧乙烯烷基烯丙基硫酸盐 5(4)硅石微粉 15按9∶1的混合物比将成份(1)～(4)与本发明化合物相混合，制成一种可湿性粉剂。
配制实施例4
重量份数(1)硅藻土 63(2)聚氧乙烯烷基苯基磺酸铵盐 5(3)磺基琥珀酸二烷基酯(dialkylsulfosuccinate) 2(4)29号化合物 30将上述各成份相混合，制成可湿性粉剂。
配制实施例5重量份数(1)滑石微粉 33(2)磺基琥珀酸二烷基酯 3(3)聚氧乙烯烷基硫酸盐 4(4)34号化合物 60把上述各成份混合在一起，制成一种可湿性粉剂。
配制实施例6重量份数(1)苯磺酸钠 4(2)多羧酸钠(sodium polycarboxylate) 3(3)烷芳基磺酸钠 1(4)高岭土 12(5)25号化合物 80将上述成份与水混合在一起，干燥并崩解成一种可湿性粉剂。
权利要求
1.通式(Ⅰ)代表的一种取代的吡啶磺酰胺化合物及其盐
R1和R2各自独立地代表一个氢原子、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤代烷氧基、烷氧烷基、卤代烷氧烷基、环烷基、卤代环烷基、烷氧羰基、卤代烷氧羰基、苯基或卤代苯基，条件是当R1和R2中有一个代表氢原子时，则另一个代表上述基团中除氢原子以外的一个基团，R2和R1可与一个相邻的氮原子一起构成一个杂环，Y代表一个卤原子、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烷硫基、卤代烷硫基、烷氧烷基、卤代烷氧烷基或基团
(R3和R4导致独立地代表一个氢原子或烷基)，n为0或整数1或2，X1和X2各自独立地代表一个甲基、甲氧基或乙氧基。
2.根据权利要求
1的所述一种化合物，其特征在于，该吡啶磺酰胺化合物及其盐是由以下通式所代表的一种取代的吡啶磺酰胺及其盐
式中R1、R2Y、n、X1和X2同权利要求
1中所述。
3.根据权利要求
2所述的一种化合物及其盐，其特征在于，R1为氢原子或烷基，R2为烷基，Y为囟素原子、烷基、囟代烷基、烷氧基或烷氧烷基，n为0或1，而X1和X2中每一个都独立地为甲氧基。
4.根据权利要求
2所述的一种化合物及其盐，其特征在于，R1为氢原子或甲基，R2为甲基，Y为氯原子、溴原子、甲基或二氟甲基，Y是在吡啶核的6位上，n为0或1，而X1和X2中每一个都独立地为甲氧基。
5.根据权利要求
2所述的一种化合物，其特征在于，该化合物为6-溴-N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺。
6.根据权利要求
2所述的一种化合物，其特征在于，该化合物为6-二氟甲基-N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺。
7.根据权利要求
2所述的一种化合物，其特征在于，该化合物为N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺。
8.根据权利要求
2所述的一种化合物，其特征在于，该化合物为N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨羰基]-3-二甲氨羰基-6-甲基-2-吡啶磺酰胺。
9.根据权利要求
2所述的一种化合物，其特征在于，该化合物为6-氯-N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺。
10.根据权利要求
2所述的一种化合物，其特征在于，该化合物为N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨羰基]-3-甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺。
11.根据权利要求
2所述的一种化合物，其特征在于，该化合物的盐为N-[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨羰基]-3-二甲氨羰基-2-吡啶磺酰胺的钠盐。
12.一种除草组合物，其中主要含有除草有效量的一种权利要求
1所定义的化合物或其盐以及农业上可接受的辅剂。
13.根据权利要求
12所述的一种除草组合物，其特征在于，取代的吡啶磺酰胺类化合物或其盐与农业上可接受的辅剂的混合比为1∶99～90∶1。
14.一种通过施用权利要求
12所述的组合物来杀死谷田中有害杂草的方法，该组合物的施用量按其中的活性成份计算为0.1～100克/公亩。
15.一种生产通式(Ⅰ)所代表的取代的吡啶磺酰胺类化合物的方法，
R1和R2各自独立地代表一个氢原子、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤代烷氧基、烷氧烷基、卤代烷氧烷基、环烷基、卤代环烷基、烷氧羰基、卤代烷氧羰基、苯基或卤代苯基，条件是当R1和R2中有一个代表氢原子时，则另一个代表上述基团中除氢原子以外的一个基团，R2和R3可与一个相邻的氮原子一起构成一个杂环，Y代表一个卤原子、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烷硫基、卤代烷硫基、烷氧烷基、卤代烷氧烷基或基团
(R3和R4各自独立地代表一个氢原子或烷基)，n为0或整数1或2，X1和X2各自独立地代表一个甲基、甲氧基或乙氧基，该方法包括使如下通式所代表的一种吡啶类化合物[式中R的意义同上所述，Z1代表基团-NH2、-NCO、 -NHCOCl或-NHCOOR5(其中R5代表一个烷基或芳基)]与如下通式所代表的一种嘧啶类化合物进行反应，
上式中X3和X4中的每一个都独立地代表卤素原子、甲基、甲氧基或乙氧基、Z2代表基团-NH2、-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5(其中R5的意义同上述)，条件是当Z1代表基团-NH2时，Z2代表基团-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5，而当Z2代表基团-NH2时，则Z1代表基团-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5，然后在X3和/或X4代表一个卤素原子时，进行甲氧基化或乙氧基化反应，并且在需要时进行成盐处理。
16.根据权利要求
15的一种方法，其特征在于，Z1代表一个-NH2基团，而Z2代表基团-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5。
17.根据权利要求
15的一种方法，其特征在于，Z1代表基团-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5，而Z2代表一个-NH2基团。
18.根据权利要求
15的一种方法，其特征在于，缩合反应的反应温度为-20～+100℃。
19.一种作为中间体的、由以下通式所代表的吡啶类化合物，
R1和R2各自独立地代表一个氢原子、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、烷氧基、卤代烷氧基、烷氧烷基、卤代烷氧烷基、环烷基、卤代环烷基、烷氧羰基、卤代烷氧羰基、苯基或卤代苯基，条件是当R1和R2中有一个代表氢原子时，则另一个代表上述基团中除氢原子以外的一个基团，R2和R3可与一个相邻的氮原子一起构成一个杂环，Y代表一个卤原子、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烷硫基、卤代烷硫基、烷氧烷基、卤代烷氧烷基或基团
(R3和R4各自独立地代表一个氢原子或烷基)，n为0或整数1或2，而Z1为基团-NH2、-NCO、-NHCOCl或-NHCOOR5(其中R5为一个烷基或芳基)。
20.根据权利要求
19的一种化合物，其特征在于，R为基团
(其中R1、R2、Y和n和权利要求
19中所述相同)。
专利摘要
一种新的取代吡啶磺酰胺类化合物，它有一个吡啶环[环上有一个N—取代氨羰基、1或2个Y基团和一个特殊取代基(若有的话)]以及一个带有特定取代基的吡啶环，吡啶环接在磺酰脲链的3位上。其中Y代表氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷硫基、烷氧烷基或未取代或取代的氨基。该化合物是有效的谷田除草剂。还有上述化合物的盐、含该化合物或其盐的除草剂及生产上述化合物或其盐的方法。
文档编号A01N47/28GK87100436SQ87100436
公开日1987年8月12日 申请日期1987年1月27日
发明者木村史雄, 芳贺隆弘, 坂下信行, 木多千元, 村井重夫 申请人:石原产业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan