專利名稱：異喹啉酮類化合物及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于除草劑領(lǐng)域。具體地說，涉及一種異喹啉酮類化合物及其作為除草劑的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
由于除草劑或其組合物在使用一段時(shí)間后，雜草會(huì)對(duì)其產(chǎn)生抗性，因此，需要不斷發(fā)明新型的和改進(jìn)的除草化合物和組合物。此外，考慮到經(jīng)濟(jì)及環(huán)境等方面的因素，發(fā)明與現(xiàn)有除草劑作用機(jī)制不同的除草劑亦是非常必要的。
某些異喹啉酮類化合物作為除草劑(EP 0415642A)已有報(bào)道。但如本發(fā)明所示的(2-F-4，5-三取代苯基)異喹啉酮類化合物未見公開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)新穎的異喹啉酮類化合物，它可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)上以防治各種雜草。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供一種異喹啉酮類化合物，如通式(I)所示 式中R1選自H、鹵素、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基、C1-C4烷羰基、鹵代C1-C4烷羰基；R2選自H、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基或者與R3共同形成化學(xué)鍵；當(dāng)R2與R3共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4選自鹵素、羥基、C1-C3烷氧基、鹵代C1-C3烷氧基、C1-C4烷基羧酸酯基或鹵代C1-C4烷基羧酸酯基；當(dāng)R2與R3未共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4與R3共同形成基團(tuán)＝O；X1選自鹵素、C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、硝基或CN；X2選自鹵素、C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6環(huán)烷基、C1-C6烷氧基、C3-C6環(huán)烷氧基、C2-C6烯氧基、C3-C6炔氧基、C1-C6烷氧羰基、C2-C6烯氧羰基、C3-C6炔氧羰基、C1-C4烷氧羰基C1-C2烷氧基、C1-C4烷氧羰基C1-C2烷硫基；X3選自H、鹵素、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基、硝基或CN；X1X2還可形成如下所示的苯并6-元雜環(huán) 其中L選自O(shè)或S；R5選自H或C1-C4烷基；R6選自H、C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6環(huán)烷基、C3-C6烯基、鹵代C3-C6烯基、C3-C6炔基、鹵代C3-C6炔基、C1-C6烷氧C1-C2烷基、C2-C6烯氧C1-C2烷基、C3-C6炔氧C1-C2烷基或氰C1-C6烷基。
本發(fā)明中較優(yōu)選的化合物為通式(I)化合物中R1選自H、鹵素、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基、C1-C4烷羰基；R2選自H、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基或者與R3共同形成化學(xué)鍵；當(dāng)R2與R3共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4選自鹵素、羥基、C1-C3烷氧基、鹵代C1-C3烷氧基、C1-C4烷基羧酸酯基或鹵代C1-C4烷基羧酸酯基；當(dāng)R2與R3未共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4與R3共同形成基團(tuán)＝O；X1選自鹵素或CN；X2選自鹵素、C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6環(huán)烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯氧基、C3-C6炔氧基、C1-C6烷氧羰基、C2-C6烯氧羰基、C3-C6炔氧羰基或C1-C4烷氧羰基C1-C2烷氧基；X3選自H或鹵素；X1X2可形成如下所示的苯并6-元雜環(huán) 其中R6選自C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6環(huán)烷基、C3-C6烯基、C3-C6炔基。
通式中所指的烷基是指直鏈或支鏈形式，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、特丁基、正戊基、異戊基、正己基等基團(tuán)。環(huán)烷基是指包括環(huán)狀鏈形式，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等基團(tuán)。鹵烷基是指烷基被一個(gè)或多個(gè)鹵原子取代的基團(tuán)。烯基是指直鏈或支鏈形式，有1到2個(gè)碳碳雙鍵的基團(tuán)，例如乙烯基、丙烯基、烯丙基等。炔基是指直鏈或支鏈形式，有1到2個(gè)碳碳三鍵的基團(tuán)，例如乙炔基、丙炔基、炔丙基等。烷氧基是指直鏈或支鏈形式，末端連有氧原子的基團(tuán)，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、特丁氧基等。烷硫基是指直鏈或支鏈形式，末端連有硫原子的基團(tuán)，例如甲硫基、乙硫基等。烷羰基是指直鏈或支鏈形式，末端連有羰基的基團(tuán)，例如乙酰基、丙酰基、丁?；?、異丁?；?。烷基羧酸酯基是指直鏈或支鏈形式，末端連有羧酸酯基的基團(tuán)，例如乙酸酯基、丙酸酯基、丁酸酯基、異丁酸酯基等。鹵素是指氟、氯、溴、碘。
本發(fā)明的通式(I)化合物可由如下方法制備 將原料(II，有市售)與原料(III)溶于適宜的溶劑中，溫度為-10℃到沸點(diǎn)下反應(yīng)0.5-48小時(shí)制得中間體(IV)。溶劑可為氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、正己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、THF或二氧六環(huán)等。
中間體胺(III)可由市場(chǎng)上購(gòu)得或可由已知方法制備(參見專利EP0083055A2中描述的方法)。
中間體(IV)在適宜的溶劑中例如冰醋酸、乙酸酐、甲苯或二甲苯等，溫度為-10℃到沸點(diǎn)下反應(yīng)0.5-48小時(shí)合環(huán)制得化合物(I-1)。
由化合物(I-1)制備其他通式化合物(I)，可以用過以下三類反應(yīng)完成(一)、鹵化化合物(I-1)與適宜的鹵化試劑(均有市售)在適宜的溶劑中，溫度為-10℃到沸點(diǎn)下反應(yīng)0.5-48小時(shí)制得目的產(chǎn)物。鹵化試劑可選自三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷、氯化亞砜、三溴化磷、五溴化磷、三溴氧磷、三碘化磷、五碘化磷、三碘氧磷或氟化鉀等，適宜的溶劑選自甲苯、氯苯、吡啶或N，N-二甲基甲酰胺，也可以用過量的鹵化試劑作溶劑。
(二)、?；衔?I-1)與適宜的酰化試劑(均可由市場(chǎng)上購(gòu)得)在適宜的溶劑中，溫度為-10℃到沸點(diǎn)下反應(yīng)0.5-48小時(shí)制得目的產(chǎn)物。?；噭┛梢赃x自例如乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、異丁酰氯、乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐或異丁酸酐等，溶劑可選自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、二氧六環(huán)或?；噭┍旧淼?。當(dāng)以酰氯作為?；噭r(shí)，反應(yīng)中需加入堿類物質(zhì)如三乙胺、吡啶、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸氫鈉等。
(三)、烷基化化合物(I-1)與適宜的烷基化試劑(均可由市場(chǎng)上購(gòu)得)如碘甲烷、硫酸二甲酯、碘乙烷、1-溴丙烷、1-溴丁烷或1-溴-2-甲基-丙烷等，在適宜的堿作用下、于適宜的溶劑中，溫度為-10℃到沸點(diǎn)下反應(yīng)0.5-48小時(shí)制得目的產(chǎn)物。適宜的堿選自三乙胺、吡啶、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鈉、氫化鈉、金屬鈉或丁基鋰等，適宜的溶劑選自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃或二氧六環(huán)等。
可以用以下表1、表2中列出的化合物來說明本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。

表1

及其下列化合物

表2

表中部分化合物的1H NMR(300MHz，CDCl3)δ數(shù)據(jù)如下化合物68.213-8.187(m，1H)，7.862-7.836(m，1H)，7.790-7.742(m，1H)，7.574-7.526(m，1H)，7.337(d，1H)，6.999(d，1H)，4.752-4.741(m，2H)，2.574-2.557(m，1H)，1.826(s，3H)化合物716.219(s，1H)，8.366-8.340(m，1H)，7.701-7.678(m，1H)，7.438-7.389(m，1H)，7.338(d，1H)，6.838(d，1H)，6.136-6.018(m，1H)，5.487-5.431(m，1H)，5.337-5.298(m，1H)，4.583-4.561(m，2H)，2.691(s，3H)化合物88.281-8.255(m，1H)，7.998-7.972(m，1H)，7.688-7.631(m，1H)，7.519-7.470(m，1H)，7.320(d，1H)，7.028(d，1H)，4.769-4.760(m，2H)，2.580-2.572(m，1H)，2.557(s，3H)，2.289(s，3H)本發(fā)明的通式(I)化合物具有除草活性，在苗前苗后使用可有效控制單雙子葉雜草。同現(xiàn)有技術(shù)中的化合物相比，具有更加廣譜的除草活性，尤其對(duì)闊葉雜草具有意想不到的高活性。
本發(fā)明還包括以通式(I)化合物為活性組分的除草組合物。該除草組合物中活性組分的重量百分含量在0.1-99％之間。該除草組合物中還包括農(nóng)業(yè)上可接受的載體。
本發(fā)明另外的技術(shù)方案為防治雜草的方法，該方法包括將本發(fā)明的除草組合物施于所述的雜草或所述雜草的場(chǎng)所或所述雜草的生長(zhǎng)介質(zhì)的表面上。通常選擇的較為適宜有效量為每公頃50克到5000克，優(yōu)選有效量為每公頃100克到3000克。
本發(fā)明的化合物可以制劑的形式施用到土壤或葉面上。這種化合物通常溶解于載體中或配制成制劑以便作為除草劑使用時(shí)更易于分散。例如這些化學(xué)制劑可被制成可濕粉或乳油。在這些組合物中，至少加入一種液體或固體載體，并且當(dāng)需要時(shí)、可以摻入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?br> 對(duì)于某些應(yīng)用，可在本發(fā)明的除草組合物中加入一種或多種其它的除草劑，由此可產(chǎn)生附加的優(yōu)點(diǎn)和效果。
本發(fā)明的化合物既可以單獨(dú)使用也可以和其它已知的殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑或肥料等一起混合使用。
應(yīng)明確的是，在本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變換和改動(dòng)。
具體實(shí)施例方式
下列實(shí)施例和生測(cè)試驗(yàn)結(jié)果可用來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不意味著限制本發(fā)明。
合成實(shí)例化合物1的合成 化合物1250毫升的反應(yīng)瓶中加入酸酐(6.79克，31.00毫摩爾)、2-氟-4-氯-5-炔丙氧基苯胺(7.38克，31.00毫摩爾)和100毫升二氯甲烷，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)12小時(shí)。反應(yīng)完畢，過濾，用10毫升二氯甲烷洗濾餅一次，得灰白色固體為中間體酰胺，自然干燥后重10.95克。
將上步產(chǎn)品酰胺(10.95克，30.00毫摩爾)和50毫升冰乙酸加入250毫升的反應(yīng)瓶中，回流反應(yīng)14小時(shí)。減壓脫出冰乙酸，加入500毫升乙酸乙酯和50毫升水萃取，有機(jī)相依次用飽和碳酸氫鈉溶液(50毫升)、水(50毫升)及飽和食鹽水(50毫升)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓脫乙酸乙酯，經(jīng)硅膠柱層析(流動(dòng)相為乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)提純，得到淺黃色固體5.35克，為化合物1，熔點(diǎn)96-98℃。
化合物2的合成 化合物1化合物2向50毫升的反應(yīng)瓶中加入化合物1(0.57克，1.68毫摩爾)和10毫升三氯氧磷，回流反應(yīng)14小時(shí)。反應(yīng)完畢，減壓脫出三氯氧磷，加入100毫升乙酸乙酯和20毫升水萃取，有機(jī)相依次用飽和碳酸氫鈉溶液(10毫升)、水(10毫升)及飽和食鹽水(10毫升)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓脫乙酸乙酯，經(jīng)硅膠柱層析(流動(dòng)相為乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)提純，得到淺黃色固體0.20克，為化合物2，熔點(diǎn)123-125℃。
化合物3的合成 化合物1化合物3
50毫升反應(yīng)瓶中加入化合物1(1.18克，3.40毫摩爾)和10毫升乙酸酐，回流反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)完畢，降至室溫過濾，濾餅烘干，得到淺黃色固體0.40克，為化合物3，熔點(diǎn)159-161℃。
化合物4的合成 化合物1 化合物450毫升反應(yīng)瓶中加入化合物1(0.44克，1.28毫摩爾)、10毫升二氯甲烷和三乙胺(0.13克，1.30毫摩爾)，攪拌下室溫滴加乙酰氯(0.11克，1.30毫摩爾)和10毫升二氯甲烷形成的溶液。10分鐘滴加完畢，室溫下繼續(xù)反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)完畢，加入100毫升乙酸乙酯和20毫升水萃取，有機(jī)相依次用2％的稀鹽酸溶液(10毫升)、飽和碳酸氫鈉溶液(10毫升)、水(10毫升)及飽和食鹽水(10毫升)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓脫乙酸乙酯，經(jīng)硅膠柱層析(流動(dòng)相為乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)提純，得到白色固體0.18克，為化合物4，熔點(diǎn)124-126℃。
化合物5和6的合成 化合物1化合物5 化合物650毫升反應(yīng)瓶中加入化合物1(0.81克，2.34毫摩爾)和20毫升二氯甲烷，在冰水浴中，攪拌下分批加入氫化鈉(0.10克，2.34毫摩爾)，加完氫化鈉，加入碘甲烷(0.34克，2.34毫摩爾)，繼續(xù)室溫反應(yīng)4小時(shí)。反應(yīng)完畢，加入100毫升乙酸乙酯和20毫升水萃取，有機(jī)相依次用2％的稀鹽酸溶液(10毫升)、飽和碳酸氫鈉溶液(10毫升)、水(10毫升)及飽和食鹽水(10毫升)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓脫乙酸乙酯，經(jīng)硅膠柱層析(流動(dòng)相為乙酸乙酯∶石油醚＝1∶4)提純，先后分別得到白色固體0.31克，為化合物5，熔點(diǎn)124-126℃；紅色蠟狀物0.14克，為化合物6，1HNMR分析為目的物結(jié)構(gòu)。
化合物14的合成 化合物14250毫升反應(yīng)瓶中加入酸酐(0.38克，1.75毫摩爾)，6-氨基-7-氟-4-炔丙基-1，4-苯并噁嗪-3(2氫)-酮(0.40克，1.75毫摩爾)和20毫升二氯甲烷，室溫?cái)嚢?2小時(shí)。反應(yīng)完畢，過濾，用2毫升二氯甲烷洗濾餅一次，得灰白色固體中間體酰胺，自然干燥后重0.65克。
將上步產(chǎn)品酰胺(0.65克，1.70毫摩爾)和10毫升冰乙酸加入250毫升反應(yīng)瓶中，回流反應(yīng)14小時(shí)。反應(yīng)完畢，減壓脫出冰乙酸，加入100毫升乙酸乙酯和10毫升水萃取，有機(jī)相依次用飽和碳酸氫鈉溶液(10毫升)、水(10毫升)及飽和食鹽水(10毫升)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓脫乙酸乙酯，經(jīng)硅膠柱層析(流動(dòng)相為乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2)提純，得到白色固體0.43克，為化合物14，熔點(diǎn)162-164℃。
通式(I)中的其他化合物可通過以上類似的方法制得。
生測(cè)實(shí)例苗前試驗(yàn)播種后進(jìn)行，供試化合物噴霧于土壤表面，處理后置于溫室，然后澆水；苗后試驗(yàn)，種子發(fā)芽并生長(zhǎng)10-21天，使處理前具有一系列生育階段的試材，然后選擇大小、生育階段一致的試材，進(jìn)行處理，處理后置于溫室并澆水。未用化合物處理的試材作對(duì)照。試材為雙子葉雜草百日草和苘麻；單子葉雜草稗草和馬唐。
用丙酮溶解原藥，按設(shè)計(jì)劑量，加入到含表面活性劑的一定量水中，制得一定濃度的制劑。用移動(dòng)帶式噴霧器進(jìn)行噴霧。試材放于噴霧櫥內(nèi)的滾帶上，移動(dòng)噴頭經(jīng)過試材上部，以扇面噴霧形式將藥劑噴到試材上，噴嘴與通常田間噴霧器上的相同。滾帶將試材移出櫥外，置于干燥箱中干燥。
噴霧干燥后的試材置于溫室中。苗前試驗(yàn)從上部噴水，苗后試驗(yàn)從底部灌水并保持48小時(shí)以使水不接觸到葉面。
處理后4周進(jìn)行調(diào)查。以0％(無效)到100％(完全控制)進(jìn)行活性分級(jí)。抑制率為各種損害如失綠、枯斑、生長(zhǎng)阻滯或葉角灼燒的總效果，與空白對(duì)照比較后得到結(jié)果。部分測(cè)試結(jié)果見表4。
表4部分通式(I)化合物的除草活性[苗前(600克/公頃)/苗后(600克/公頃)]

*劑量為200克/公頃**“-”表示未測(cè)
權(quán)利要求
1.異喹啉酮類化合物，如通式(I)所示 式中R1選自H、鹵素、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基、C1-C4烷羰基、鹵代C1-C4烷羰基；R2選自H、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基或者與R3共同形成化學(xué)鍵；當(dāng)R2與R3共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4選自鹵素、羥基、C1-C3烷氧基、鹵代C1-C3烷氧基、C1-C4烷基羧酸酯基或鹵代C1-C4烷基羧酸酯基；當(dāng)R2與R3未共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4與R3共同形成基團(tuán)＝O；X1選自鹵素、C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、硝基或CN；X2選自鹵素、C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6環(huán)烷基、C1-C6烷氧基、C3-C6環(huán)烷氧基、C2-C6烯氧基、C3-C6炔氧基、C1-C6烷氧羰基、C2-C6烯氧羰基、C3-C6炔氧羰基、C1-C4烷氧羰基C1-C2烷氧基、C1-C4烷氧羰基C1-C2烷硫基；X3選自H、鹵素、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基、硝基或CN；X1X2還可形成如下所示的苯并6-元雜環(huán) 其中L選自O(shè)或S；R5選自H或C1-C4烷基；R6選自H、C1-C6烷基、鹵代C-C6烷基、C1-C6環(huán)烷基、C3-C6烯基、鹵代C3-C6烯基、C3-C6炔基、鹵代C3-C6炔基、C1-C6烷氧C1-C2烷基、C2-C6烯氧C1-C2烷基、C3-C6炔氧C1-C2烷基或氰C1-C6烷基。
2.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于R1選自H、鹵素、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基、C1-C4烷羰基；R2選自H、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基或者與R3共同形成化學(xué)鍵；當(dāng)R2與R3共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4選自鹵素、羥基、C1-C3烷氧基、鹵代C1-C3烷氧基、C1-C4烷基羧酸酯基或鹵代C1-C4烷基羧酸酯基；當(dāng)R2與R3未共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4與R3共同形成基團(tuán)＝O；X1選自鹵素或CN；X2選自鹵素、C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6環(huán)烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯氧基、C3-C6炔氧基、C1-C6烷氧羰基、C2-C6烯氧羰基、C3-C6炔氧羰基或C1-C4烷氧羰基C1-C2烷氧基；X3選自H或鹵素。
3.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于R1選自H、鹵素、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基、C1-C4烷羰基；R2選自H、C1-C4烷基、鹵代C1-C3烷基或者與R3共同形成化學(xué)鍵；當(dāng)R2與R3共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4選自鹵素、羥基、C1-C3烷氧基、鹵代C1-C3烷氧基、C1-C1烷基羧酸酯基或鹵代C1-C4烷基羧酸酯基；當(dāng)R2與R3未共同形成化學(xué)鍵時(shí)，R4與R3共同形成基團(tuán)＝O；X3選自H或鹵素；X1X2可形成如下所示的苯并6-元雜環(huán) 其中R6選自C1-C6烷基、鹵代C1-C6烷基、C1-C6環(huán)烷基、C3-C6烯基、C3-C6炔基。
4.權(quán)利要求1所述的化合物用于控制單雙子葉雜草的用途。
5.一種除草組合物，其特征在于活性組分為權(quán)利要求1所述的異喹啉酮類化合物，組合物中活性組分的重量含量為0.1-99％。
6.一種控制雜草的方法，其特征在于向雜草或雜草的生長(zhǎng)介質(zhì)或地點(diǎn)上施用除草有效量的如權(quán)利要求5所述的除草組合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有除草活性的異喹啉酮類化合物，如通式(I)所示通式(I)中各基團(tuán)定義見說明書。本發(fā)明還包括含有通式(I)化合物的除草組合物及其使用該組合物控制雜草的方法。應(yīng)用本發(fā)明的化合物及其組合物可以有效控制多種單雙子葉雜草。
文檔編號(hào)C07D413/10GK1687061SQ20051004612
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者李斌, 吳鴻飛, 崔東亮, 于海波, 徐基東, 楊華錚 申請(qǐng)人:沈陽化工研究院