專利名稱：1-氨基-3-(二環(huán)雜環(huán))-6-氟代烷基尿嘧啶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作除草劑的尿嘧啶化合物，并涉及制備除草劑的中間體。更具體地，本發(fā)明涉及1-氨基-3-(二環(huán)雜環(huán))-6-氟代烷基尿嘧啶，其制備方法，其中間體，其組合物，和在芽前或芽后將除草組合物施加到需要防治的地方來破壞不需要植物生長的方法。本發(fā)明的除草化合物可有效地用于防治各種禾本科或闊葉植物。
本發(fā)明的化合物具有下述結(jié)構(gòu)
其中，M為含1-6個氟原子的氟烷基(C1-6，較好地為C1-3，更好地為C1)；R1為氫或烷基(C1-6，以C1-3較好，以C1更好)；R2為氫或烷基(C1-6，以C1-3較好，以C1更好)；Y為氫，氟，氯或溴；X為氫，氟，氯，溴，氰基，烷基(C1-6，以C1-3較好，以C1為更好)，或含1-6個氟原子的氟烷基(C1-6，以C1-3較好，以C1為更好)；而n為0或1。
我們于1993年8月13日申請的序號為107,097、目前美國專利號為＿＿的未審定申請(其內(nèi)容在此結(jié)合參考加以引用)披露了除了氨基外可自各種基團中選擇的1-取代尿嘧啶環(huán)類似化合物。
本發(fā)明較好的化合物包括那些其中M為三氟甲基或五氟乙基；R1為氫，甲基或乙基；R2為氫，甲基或乙基；X為氯或溴；Y為氫，氯或氟；以及n為0或1。更好的化合物包括那些其中M為三氟甲基；R1為氫或甲基；R2為氫或甲基；X為氯或溴；Y為氫，氯或氟；以及n為0或1。
特別好的化合物包括1-氨基-3-(7-氯-2，2-二甲基-5-氟-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶；1-氨基-3-(7-溴-2，2-二甲基-5-氟-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶；1-氨基-3-(8-氯-1，4-苯并二噁烷(二氧雜環(huán)己烷)-5-基)-6-三氟甲基尿嘧啶；1-氨基-3-(8-溴-6-氟-1，4-苯并二噁烷-5-基)-1-甲基-6-三氟甲基尿嘧啶；1-氨基-3-(8-氯-6-氟-1，4-苯并二噁烷-5-基)-6-三氟甲基尿嘧啶；1-氨基-3-(6，8-二氯-1，4-苯并二噁烷-5-基)-6-三氟甲基尿嘧啶；和1-氨基-3-(7-氯-2，2-二甲基-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶。
本發(fā)明的代表性化合物列于表中。本發(fā)明的化合物可從商品購得的起始原料或那些在本領(lǐng)域是已知的合成物或使用本領(lǐng)域技術(shù)范圍內(nèi)的改良法來制備。在上述參考的未審定申請和下述實施例中較為詳細地描述了制備方法。實施例1-氨基-3-(7-氯-2，2-二甲基-5-氟-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶的合成(化合物2)步驟A 作為中間體的O-(2，4-二硝基苯基)羥胺的合成在10分鐘內(nèi)，往冰/水浴中冷卻的2.0g(0.0074mol)N-(2，4-二硝基苯氧基)亞氨逐乙酸乙酯(Ethyl acetimidate)于10mL二噁烷的懸浮液中加入3mL 70％的高氯酸。反應(yīng)混合物在0-5℃下攪拌5小時，然后倒入100ml冰水中。每次用40mL的二氯甲烷對該混合物萃取3次。用無水硫酸鎂干燥合并的萃取液，而后過濾。將濾液在減壓下蒸發(fā)出溶劑，獲得2.8g棕色油狀物。將油溶于20mL乙醚，在溶液中加入30mL石油醚，而生成沉淀。過濾得此沉淀。用石油醚洗滌并干燥后，得到0.75g黃色粉末狀的O-(2，4-二硝基苯基)羥胺。NMR譜與所提到的結(jié)構(gòu)是一致的。此法由Y.Tamura等人已在J.Org.Chem.，38，1239(1973)中記述。
步驟B 1-氨基-3-(7-氯-2，2-二甲基-5-氟-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶的合成在60℃時在燒瓶中加熱0.49g(0.0013mol)3-(7-氯-2，2-二甲基-5-氟-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶(除了在與碳酸鉀和甲基碘反應(yīng)之前分離出中間體產(chǎn)物外，其余均按上述參考的我們未審定申請的實施例1，步驟A-H來制備)和0.21g(0.0015mol)碳酸鉀在30mL N，N-二甲基甲酰胺中的溶液20分鐘。然后將該溶液冷至25℃，在此溫度下加入0.30g(0.0015mol)的O-(2，4-二硝基苯基)羥胺。將此混合物攪拌約18小時，隨后倒入100mL冰水中。每次用40mL二氯甲烷萃取混合物3次。用無水硫酸鎂干燥合并的萃取液。過濾后，在減壓下蒸發(fā)萃取液中的溶劑，獲得1-氨基-3-(7-氯-2，2-二甲基-5-氟-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶。除草活性使用各種作物和雜草對本發(fā)明的1-氨基-3-(二環(huán)雜環(huán))-6-氟烷基尿嘧啶除草劑進行芽前和芽后除草活性的試驗。試驗植物包括大豆(Glycine max var.Williams)，飼料玉米(Zea mays var.Agway 425X)，小麥(Triticum aestivum var.Wheaton)，牽牛花(Ipomoea lacumosa或Iopmoea hederacea)，苘麻(Abutilontheophrasti)，狗尾草(Setaria viridis)，約翰遜草(Sorghum halepense)，鼠尾看麥娘(Alopecurus myosuroides)，繁縷(Stellaria media)和蒼耳屬(Xanthiumpensylvanicum)。
對于芽前的試驗，用蒸汽滅菌的砂壤土填充兩塊各個施用率的各候選除草劑的可處置纖維坪(flats)(8cm×15cm×25cm)深約6.5cm。把土弄平，用模板壓，在各個坪上壓出5個13cm長0.5cm深的均勻間隔的槽。將大豆、小麥、玉米、狗尾草和約翰遜草的種子種在第一個坪的槽里，而將苘麻、牽牛花、繁縷、蒼耳屬和鼠尾看麥娘的種子種在第二個坪的槽里。使用五行式(five-row)模板將種子牢固地壓到位。將相同份的砂和砂壤土頂部土壤均勻地放在各個坪上深約0.5cm。除了在芽前的坪之前種植8-12天并置于溫室中用水澆(這樣使種子發(fā)芽并使莖葉發(fā)育)外，其余均與上述相同的方式制備芽后試驗的坪。
在芽前和芽后試驗中，將0.27g化合物溶于20mL含0.5％v/v月桂酸脫水山梨醇酯的水/丙酮(50/50)中來制備候選除草劑的原液。對于3000g/ha的除草劑施用率，用水/丙酮(50/50)稀釋10mL的原液至45mL。將用于制備較低施用率溶液的原液和稀釋劑的體積列于下表中施用率原液的體積丙酮/水的體積噴霧液的總體積(g/ha)(mL) (mL)(mL)3000 1035 459003 42 453001 44 4590 0.3 35 45.330 0.1 45 45.19 0.03 45 45.033 0.01 45 45.01對芽前的坪一開始用輕水噴霧。將四個坪二個接二個地放在傳送帶上(即二個芽前的坪后跟二個芽后的坪)。傳送帶在安裝在高于芽后莖葉約10英寸的噴嘴下通過。將芽前的坪在傳送帶上提升，使其土壤表面與芽后植物的葉冠位于噴嘴下的同一水平上。開始噴霧除草溶液，一旦穩(wěn)定，使坪以接受1000L/ha覆蓋當量(coverage equivalent)的速率在噴嘴下通過。在此覆蓋當量下，對于各個除草溶液，施用率為如上表中所列的那些數(shù)值。隨后立即用水澆芽前的坪，放在溫室中，定期地在土壤表面澆水。立即將芽后的坪放在溫室中，用試驗溶液處理后24小時才澆水。這以后在地面上定期地對它們澆水，17-21天后，檢查植物并記錄植物毒性數(shù)據(jù)。
為了除草使用，通過與除草有效量的本領(lǐng)域通常使用的便于特殊應(yīng)用所需的活性組分分散的輔助劑和載體相混和，可將1-氨基-3-(二環(huán)雜環(huán))-6-氟烷基尿嘧啶配制成除草組合物，應(yīng)考慮到的事實是施用毒劑的配方和類型會影響給定施用的物料的活性。這樣，為了在農(nóng)業(yè)上使用，視所需的應(yīng)用類型，可將本發(fā)明的除草化合物配制成較大顆粒尺寸的顆粒劑，水溶性或水分散性的顆粒劑，粉末狀的粉劑，可濕性粉劑，可乳化的濃縮劑，溶液，或若干任何其它已知類型的劑型。
可以用水稀釋過的噴灑劑、或粉劑或顆粒劑的形式將這些除草組合物施加到需要抑制植物生長的地區(qū)。這些制劑可包含少至0.1％、0.2％或0.5％到多達95％(重量)或更高量的活性組分。
粉劑為活性組分與細小分散固體的自由流動的混合物，所述的細小分散固體為例如滑石，天然粘土，硅藻土，如胡桃殼和棉籽粉之類的細粉以及其它用作毒劑的分散體和載體的有機和無機固體；這些細小分散固體的平均顆粒大小為小于約50微米。在此所用的一種典型的粉劑為含1.0或更少份除草化合物和99.0份滑石的粉劑。
對芽前和芽后除草同樣有用的可濕性粉劑制劑為易于分散在水或其它分散劑中的細小分散的顆粒?？蓾裥苑蹌┳罱K以干粉或在水或其它液體中的乳狀液的形式施加到土壤中。典型的可濕性粉劑的載體包括漂白土，高嶺土，硅石，和其它高吸收性的、易于潤濕的無機稀釋劑。視載體的吸收性，通常將可濕性粉劑制成含約5-80％的活性組分，并且一般它也包含少量的便于分散的潤濕、分散或乳化劑。例如，一種有效的可濕性粉劑包含80.8份除草化合物，17.9份Palmetto粘土，1.0份木素磺酸鈉和0.3份磺化脂族聚酯(作為潤濕劑)。常在芽后使用的混和槽中加入另外的潤濕劑和/或油以便于在莖葉上分散和被植物吸收。
除草用的其它有用制劑為可乳化的濃縮劑(ECs)，它是分散在水或其它分散劑中的均勻液體組合物，并且它完全由除草化合物和液體或固體乳化劑所組成，或者它也可包含液體載體，例如二甲苯，重芳族石腦油，異佛爾酮或其它不揮發(fā)的有機溶劑。為了除草使用，將這些濃縮劑分散在水或其它液體載體中，并且通常以噴霧劑的形式施加到待處理的區(qū)域上。按施加組合物的方式，主要活性組分的重量百分數(shù)可以變化，但通常包含占除草組合物重量的0.5-95％的活性組分。
除了活性組分懸浮在液體載體(通常為水)中外，可流動的制劑與ECs相類似。與ECs一樣，可流動制劑包含少量的表面活性劑，并且包含占組合物重量的0.5-95％、一般10-50％的活性組分。為了使用可流動制劑，可用水或其它液體載體稀釋，并且通常以噴灑劑的形式施加到待處理的區(qū)域上。
在農(nóng)業(yè)制劑中所用的典型的潤濕、分散或乳化劑包括，但不局限于?；撬岷土蛩岬耐榛屯榉蓟ヮ惣捌溻c鹽類；烷芳基聚醚醇類；硫酸化的高級醇類；聚環(huán)氧乙烷類；磺化動物和植物油類；磺化石油潤滑油類；多羥基醇的脂肪酸酯類和這種酯的環(huán)氧乙烷加成物類；和長鏈硫醇與環(huán)氧乙烷的加成物。許多其它類型常用的表面活性劑可自商品購得。在使用表面活性劑時，通常在組合物中的含量為1-15重量％。
其它有用的制劑包括活性組分在如水、玉米油、煤油、丙二醇或其它合適溶劑之類的相對不揮發(fā)溶劑中的懸浮液。
其它用作除草的制劑包括活性組分在以所需濃度完全溶于溶劑(如丙酮，烷基化萘，二甲苯或其它有機溶劑)中的簡單溶液。毒劑載于較粗顆粒上的顆粒劑特別可用于航空撒藥(aerial distribution)或穿過作物株冠覆蓋層。也可使用加壓噴霧劑，典型地為由揮發(fā)劑(如二氧化碳，丙烷或丁烷)使活性組分以細小分散形式分散的氣溶膠。水溶性或水分散性顆粒劑對本發(fā)明化合物的除草使用來說同樣是有用的制劑。這種顆粒劑是自由流動的、無粉塵的、并且易于水溶或水溶混。美國專利3,920,442中所述的溶解或分散性的顆粒劑，于本發(fā)明的除草化合物是適用的。農(nóng)民在大田使用時，可用水稀釋顆粒劑、可乳化的濃縮劑、可流動的濃縮劑、溶液等，使活性組分的濃度達到所說的0.1％或0.2％-1.5％或2％。
本發(fā)明的1-氨基-3-(二環(huán)雜環(huán))-6-氟代烷基尿嘧啶可與殺蟲劑、殺菌劑、殺線蟲劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、肥料或其它農(nóng)業(yè)化學品一起配制和/或施用，并且可用作農(nóng)業(yè)上有效的土壤消毒劑和選擇性除草劑。在施用本發(fā)明的活性化合物時，不管單獨或與其它農(nóng)業(yè)化學品一起配制，理所當然應(yīng)使用有效量和濃度的活性化合物；該量例如可低至約4-300g/ha，較好為約10-30g/ha。在大田使用時，除草劑會損耗，因而可使用較高的施用率(例如，為上述施用率的四倍)。
本發(fā)明的1-氨基-3-(二環(huán)雜環(huán))-6-氟代烷基尿嘧啶可與其它除草劑復配使用，例如它們可與等量或較大量的已知除草劑相混用，所述的已知除草劑例如芳氧基鏈烷酸除草劑，如(2，4-二氯苯氧基)乙酸(2，4-滴)，(4-氯-2-甲基苯氧基)乙酸(2甲4氯)，(+/-)-2-(4-氯-2-甲基苯氧基)丙酸(2甲4氯丙酸)；脲類除草劑，如N，N-二甲基-N’-〔4-(1-甲基乙基)苯基〕脲(異丙隆)；咪唑啉酮除草劑，如2-〔4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基〕3-吡啶羧酸(滅草煙)，含(+/-)-2-〔4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基〕-4-甲基苯甲酸和(+/-)-2-〔4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基〕-5-甲基苯甲酸的反應(yīng)產(chǎn)物(咪草酯)，(+/-)-2-〔4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基〕-5-乙基-3-吡啶羧酸(咪草煙)和(+/-)-2-〔4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基〕-3-喹啉羧酸(滅草喹)；二苯醚類除草劑，如5-〔2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基〕-2-硝基苯甲酸(三氟羧草醚)，5-(2，4-二氯苯氧基)-2-硝基苯甲酸甲酯(甲酯除草醚)，和5-〔2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基〕-N-(甲磺酰基)-2-硝基苯甲酰胺(虎威、氟黃胺草醚)；羥基芐腈類除草劑，如4-羥基-3，5-二碘代芐腈(碘苯腈)，和3，5-二溴-4-羥基芐腈(溴草腈)；磺酰脲類除草劑，如2-〔〔〔〔(4-氯-6-甲氧基-2-嘧啶基)氨基〕羰基〕氨基〕磺?；潮郊姿?氯嘧黃隆)，2-氯-N-〔〔(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基〕羰基〕苯磺酰胺(氯黃隆)，2-〔〔〔〔〔(4，6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基〕羰基〕氨基〕磺酰基〕甲基〕苯甲酸(芐嘧黃隆)，2-〔〔〔〔(4，6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基〕羰基〕氨基〕磺?；?1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸(吡嘧黃隆)，3-〔〔〔〔(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基〕羰基〕氨基〕磺?；?2-噻吩羧酸(噻黃隆)，和2-(2-氯乙氧基)-N-〔〔(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基〕羰基〕苯磺酰胺(醚苯黃隆)；2-(4-芳氧基苯氧基)鏈烷酸類除草劑，如(+/-)-2-〔4-〔(6-氯-2-苯并噁唑基)氧基〕苯氧基〕丙酸(噁唑禾草靈)，(+/-)-2-〔4-〔〔5-(三氟甲基)-2-吡啶基〕氧基〕苯氧基〕丙酸(吡氟禾草靈)，(+/-)-2-〔4-〔(6-氯-2-喹喔啉基)氧基〕苯氧基〕丙酸(禾草克)，和(+/-)-2-〔(2，4-二氯苯氧基)苯氧基〕丙酸(禾草靈)；苯并噻二嗪酮類除草劑，如3-(1-甲基乙基)-1H-2，1，3-苯并噻二嗪-4(3H)-酮 2，2，-二氧化物(苯達松)；2-氯乙酰苯胺除草劑，例如N-(丁氧基甲基)-2-氯-2’，6’-二乙基乙酰苯胺(丁草胺)；芳烴羧酸除草劑，如3，6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(麥草畏)；和吡啶氧基乙酸除草劑，如〔(4-氨基-3，5-二氯-6-氟-2-吡啶基)氧基〕乙酸(氟草煙)。
顯而易見的是，在不偏離如權(quán)利要求書中所述的本發(fā)明定則的情況下，可對本發(fā)明化合物的制劑和使用作出各種改進。
nX YR1R2M10ClHCH3CH3CF320ClFCH3CH3CF330ClCl CH3CH3CF340BrFCH3CH3CF350CNFCH3CH3CF361ClHH H CF371ClCl H H CF381ClFH H CF391BrFH H CF310 1CNFH H CF權(quán)利要求
1.一種化合物，其結(jié)構(gòu)為
其中M為氟烷基(C1-6)；R1為氫或烷基(C1-6)；R2為氫或烷基(C1-6)；Y為氫，氟，氯或溴；X為氫，氟，氯，溴，氰基，烷基(C1-6)，或氟烷基(C1-6)；而n為0或1。
2.如權(quán)利要求1所述的化合物，其中M為氟烷基(C1-3)；R1為氫或烷基(C1-3)；R2為氫或烷基(C1-3)；Y為氫，氟，氯或溴；X為氫，氟，氯，溴，氰基，烷基(C1-3)，或氟烷基(C1-3)；而n為0或1。
3.如權(quán)利要求2所述的化合物，其中M為氟甲基或氟乙基；R1為氫，甲基或乙基；R2為氫，甲基或乙基；Y為氫，氟，氯或溴；X為氫，氟，氯，溴，氰基，甲基或氟甲基；而n為0或1。
4.如權(quán)利要求3所述的化合物，其中M為三氟甲基或五氟乙基；R1為氫，甲基或乙基；R2為氫，甲基或乙基；Y為氫，氟或氯；X為氯或溴；而n為0或1。
5.如權(quán)利要求4所述的化合物，其中M為三氟甲基；R1為氫或甲基；R2為氫或甲基；X為氯或溴；Y為氫，氟或氯；而n為0或1。
6.如權(quán)利要求1所述的化合物，它為1-氨基-3-(7-氯-2，2-二甲基-5-氟-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶。
7.如權(quán)利要求1所述的化合物，它為1-氨基-3-(7-溴-2，2-二甲基-5-氟-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶。
8.如權(quán)利要求1所述的化合物，它為1-氨基-3-(8-氯-1，4-苯并二噁烷-5-基)-6-三氟甲基尿嘧啶。
9.如權(quán)利要求1所述的化合物，它為1-氨基-3-(8-溴-6-氟-1，4-苯并二噁烷-5-基)-6-三氟甲基尿嘧啶。
10.如權(quán)利要求1所述的化合物，它為1-氨基-3-(6，8-二氯-1，4-苯并二噁烷-5-基)-6-三氟甲基尿嘧啶。
11.如權(quán)利要求1所述的化合物，它為1-氨基-3-(7-氯-2，2-二甲基-1，3-苯并二氧雜環(huán)戊烷-4-基)-6-三氟甲基尿嘧啶。
12.一種組合物，它包含除草有效量的權(quán)利要求1的化合物與農(nóng)業(yè)上可接受的載體相混和。
13.一種防治不希望植物生長的方法，它包括將除草有效量的權(quán)利要求12的組合物施加到所需防治的地方。
全文摘要
結(jié)構(gòu)式(I)的除草劑1-氨基-3-(二環(huán)雜環(huán))-6-氟代烷基尿嘧啶，其中M為氟代烷基(C
文檔編號C07D401/02GK1155829SQ95193809
公開日1997年7月30日 申請日期1995年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月28日
發(fā)明者G·特奧多里迪斯 申請人:Fmc有限公司