專利名稱:制備取代的苯氧丙?;?異脲衍生物的方法
本發(fā)明涉及通式為Ⅰ的新化合物
X為O或-CH2-,Y為O,S或NR5,A為直接相連的鍵,-CH2-CH2-或-CH=CH-,
其中,Z為CH或N,Q為O或S,n為零或ⅠR2為含有1~4個(gè)碳原子的烷基,其中當(dāng)Y為NR5時(shí),R2和R5都與氮原子相連,并能形成五員環(huán)或六員環(huán),且環(huán)中的一個(gè)-CH2-基可被O或NH取代,R3和R4可各自為氫或含有1~4個(gè)碳原子的烷基,或二者一起為原子團(tuán)
,或者,當(dāng)R3為氫時(shí),R4還能為原子團(tuán)-CO-R8,-COOR8或者-CO-NHR8,R5為氫,或含有1~4個(gè)碳原子的烷基,R6和R7可各自為H,F(xiàn),Cl,Br,CH3CF3,NO2或CN,R為含有1~8個(gè)碳原子的烷基,含有3~6個(gè)碳原子的烯基,苯基或它們的一元,二元鹵代物,或CF3或含有1~4個(gè)碳原子的烷基。
通式Ⅰ所表示的化合物中較可取的化合物是通式Ⅰ中X和Y皆為氧,A為直接相連的鍵,R2為甲基或乙基,R3和R4分別為氫或者二者一起為二甲氨基亞甲基,R6為CF3,F(xiàn),Cl,或Br,R7為H,Cl或Br,Z為CH或N,n為零,Q為O或S。
本發(fā)明還涉及制備通式Ⅰ所表示化合物的方法,它包括通式Ⅱ表示的化合物與通式Ⅲ所表示的化合物之間的反應(yīng)。
其中,HCl為氯或溴,
或者在酸催化劑存在下,化學(xué)式如下的化合物
與二甲基甲酰胺二烷基醛反應(yīng)。
通式Ⅱ表示的化合物是已知的,或者可用已知方法制備,例如在德國專利申請(qǐng)公開說明書2623558,2914300中,歐洲專利申請(qǐng)公開說明書5019中,及比利時(shí)專利889773中都敘述過這類化合物的制備方法。通式Ⅲ所表示的化合物也是已知的,例如它們的制備在德國專利公開說明書2358904中已敘述過。
通式Ⅲ所表示的化合物,按照本發(fā)明的方法,最好選用它們的鹽酸鹽或硫酸鹽,反應(yīng)在有機(jī)堿或無機(jī)堿存在下進(jìn)行,此處首先選用的是堿金屬的氫氧化物,適合的溶劑是碳?xì)浠衔?,鹵代碳?xì)浠衔?這些化合物,例如甲苯,
二甲苯,二氯甲烷在所用的反應(yīng)條件下是惰性的。若僅反應(yīng)在二氯甲烷中進(jìn)行,建議加入水。反應(yīng)最好按下述程序進(jìn)行,如;將通式Ⅲ所表示的化合物的硫酸鹽先放入-10℃至40℃的水和二氯甲烷的混合物中,然后,從不同的容器中滴入通式Ⅱ所表示的化合物和2倍摩爾量的氫氧化鈉水溶液。本發(fā)明中的所有化合物的處理是依靠它們的溶解度,并且用吸濾法或者蒸去二氯甲烷的方法進(jìn)行分離。
本發(fā)明中通式Ⅰ所表示的化合物有不對(duì)稱中心,并且通常以外消旋的形式存在。但是在所述的制備方法中,也可用光活性的通式Ⅱ表示的化合物作原料,這類化合物的制備在歐洲專利2800中已敘述過。由此,能得到所需的,高旋光純度的異構(gòu)體,D-構(gòu)型異構(gòu)體的生物活性較高,這樣本發(fā)明中通式Ⅰ所表示的化合物包括其外消旋體和D-構(gòu)型異構(gòu)體。
對(duì)大面積的農(nóng)作物通式Ⅰ所表示的化合物有可靠的除草作用和良好的選擇性。這些化合物適合于用在有選擇地消除重要的農(nóng)作物,例如小麥,水稻,玉米,甜菜,大豆和棉花的寬葉一年生和多年生雜草,并且,即可在出苗前施用也可以在出苗后施用。本發(fā)明中的化合物對(duì)農(nóng)作物的生長有良好的調(diào)節(jié)作用,對(duì)農(nóng)作物的內(nèi)源代謝起調(diào)節(jié)作用,因此,用它能控制農(nóng)作物中有影響的成份,進(jìn)而促進(jìn)收獲,例如促進(jìn)干化,脫離或控制生長。并且它還適用于全面控制和抑制不合需要的養(yǎng)份的增長,而作物不受損害。養(yǎng)份增長的抑制在許多單子葉或者雙子葉的作物中是很重要的,因?yàn)檫@能減少倒伏或者完全防止倒伏。
本發(fā)明中的化合物作為除草劑的解毒藥也有驚人的效果。它能抵消,也就是能完全消除由于在農(nóng)作物上使用了種種除草劑而產(chǎn)生的植物毒性作用。因此,有可能把已知的除草劑有選擇地應(yīng)用到至今為止還不能使用除草劑的作物中。
按照本發(fā)明,制劑一般配制成可濕性粉劑,噴灑用的乳化液,干粉劑,追肥劑,分散劑,顆?;蛘呶⒘?。
可濕性粉劑是能均勻分散在水中的產(chǎn)品,其中除了活性物質(zhì),稀釋劑或惰性物質(zhì)以外,若有必要,還包括濕潤劑,例如聚氧乙烯基烷基酚醚,聚氧乙烯基脂肪醇醚,和烷基磺酸脂或烷基苯磺酸酯,還包括分散劑,例如,木素磺酸鈉,2、2-二萘甲烷-6、6-二磺酸鈉,二丁基萘磺酸鈉,或者油酸基甲基氨基乙磺酸鈉。最終產(chǎn)品是用常用的方法制備的,例如,磨碎后把各種成份混合在一起。
也可以制成濃乳化液。例如,將活性物質(zhì)溶于惰性有機(jī)溶劑中,如丁醇,環(huán)己酮,二甲基甲酰胺,二甲苯或者高沸點(diǎn)的芳香化合物,碳?xì)浠衔?,同時(shí)加入一種或幾種乳化劑。當(dāng)活性物質(zhì)是液體時(shí),可省去上述所有的或者某些溶劑。能使用的乳化劑的具體實(shí)例是;烷基芳基磺酸鈣,如十二烷基苯磺酸鈣,或者非離型乳化劑,如脂肪酸的聚乙二醇酯,烷基芳基聚乙二醇醚,脂肪醇聚乙二醇醚,環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的縮聚物,脂肪醇和環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的縮聚物,烷基聚乙二醇醚,脫水山梨醇脂肪酸酯,聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯,或者聚氧乙烯山梨醇酯。
制備干粉劑是將活性物質(zhì)和已經(jīng)粉碎過的固體物質(zhì),如滑石粉,天然粘土,高嶺土,皂土,葉蠟石或硅藻土一起研磨。
制備顆粒狀制劑是將活性物質(zhì)噴灑在惰性材料的粒狀吸收體上;或者將活性物質(zhì)濃縮在載體表面上,如砂石,高嶺土;或者采用粘合劑,如;聚乙烯醇,聚丙烯醇鈉或者礦物油、將活性物質(zhì)粘結(jié)在粒狀惰性物質(zhì)上。如果需要與肥料混合在一起使用,可采用一般制備顆粒肥料的方法,把適當(dāng)?shù)幕钚晕镔|(zhì)制成顆粒狀制劑。
在可濕性粉劑中,活性物質(zhì)的濃度約為10%至90%(重量),使重量達(dá)到100%的其余成份是通用配方中的常用成份。在可乳化濃縮劑中生活性物質(zhì)的濃度約為10%至80%(重量)。干粉劑一般含有5%至20%(重量)的活性物質(zhì),而噴灑液約含有2%至20%(重量)的活性物質(zhì)。在顆粒狀制劑中,活性物質(zhì)的含量在一定程度上依賴于生活性物質(zhì)的存在型式,即是液體還是固體,并且與制備顆粒時(shí)所用的附助材料,填充料等有關(guān)。
上述活性物質(zhì)的配方中,如有必要,還包括某些常用的增粘劑,濕潤劑,分散劑,乳化劑,滲透劑,溶劑,填充劑或載體。
適合商業(yè)需要的高濃度活性物質(zhì)在使用時(shí)需要稀釋,可用常規(guī)稀釋方法,例如,可濕性粉劑,可乳化的濃縮劑,分散體,有時(shí)甚致微顆粒制劑都可以用水稀釋。而能噴灑的液體制劑和干粉劑,顆粒制劑在使用時(shí)一般不需要用惰性物質(zhì)進(jìn)一步稀釋。
也可以與其他活性物質(zhì)按比例混合配方,例如,與殺蟲劑,殺劑,除草劑,肥料,生長調(diào)節(jié)劑或殺真菌劑混合配方。
一些配方實(shí)例敘述如下例A一種干粉劑是用10份重的活性物質(zhì)和90份重的作為惰性物質(zhì)的滑石粉放入沖擊研磨機(jī)中混合粉碎制成。
例B一種在水中容易分散,并可濕潤的粉末制劑是用混合25份重的活性物質(zhì)64份重的含有石英的高嶺土作為惰性物質(zhì),10份重的木質(zhì)素磺酸鉀和1份重的油基甲基氨基乙磺酸鈉作為濕潤劑和分散劑,并將此混合物在園盤粉碎機(jī)中研磨制成。
例C一種容易在水中分散的高濃度制劑是將20份重的活性物質(zhì),6份重的烷基芳基聚乙二醇醚(商品名稱Friton×207),3份重的異十三醇聚乙二醇醚(8摩爾的氧化乙烯)及71份重的石蠟礦油(其沸點(diǎn)范圍約在255℃~377℃以上)混合,再一起于球磨中研磨到小于5微米的粒度制成。
例D一種可乳化的高濃度制劑用15份重活性物質(zhì),75份重環(huán)己酮為溶劑和10份重的氧乙烯壬基酚作為乳化劑制成。
A制備實(shí)例例1N-{2-〔4-(2,4-二氯苯氧基)-苯氧基〕-丙?;?O-甲基-異脲6、2克(0、05摩爾)甲基異脲的硫酸鹽溶于50毫升水和100毫升二氯甲烷中,將此溶液冷卻到0℃,在℃的條件下,同時(shí)逐滴向溶液中加入8克50%(重量)的氫氧化鈉水溶液和17、3克(0、05摩爾)溶于50毫升甲苯的2-〔4-(2,4-二氯苯氧基)-苯氧基〕-丙酰氯,混合液在0℃時(shí)攪拌1小時(shí),在30℃時(shí)攪拌3小時(shí),將有機(jī)相分出,并且用100毫升水洗滌,然后用硫酸鈉干燥,在減壓下蒸去溶劑,得到17.5克(理論產(chǎn)量的95%)N-{2-〔4-(2、4-二氯苯氧基)-苯氧基〕-丙?;?O-甲基-異脲,為無色晶體,熔點(diǎn)96℃~97℃。
例2N-{2-〔4-(4-氯苯基)-苯氧基-丙?;?O-甲基-異脲6、2克(0、05摩爾)硫酸甲基異脲溶于0℃的100毫升二氯甲烷和50毫升的水中。將溶于50毫升甲苯的15.4克(0.05摩爾)2-〔4-(4-氯苯基)-苯氧基〕-丙酰氯和8克50%(重量)的氫氧化鈉水溶液(0.1摩爾)同時(shí)逐滴加入上述溶液中,于0℃時(shí)攪拌一小時(shí),再于40℃時(shí)攪拌二小時(shí),然后將有機(jī)相分出,用硫酸鈉干燥后,在減壓下蒸去溶劑,得到13克(理論產(chǎn)量的75%)淺棕色油狀N-{2-〔4-(4-氯苯基)-苯氧基〕-丙酰基}-O-甲基-異脲。
例3N-{2-〔4-(4-三氟甲基苯氧基)-苯氧基〕-丙酰基}-O-甲基-異脲12.3克(0.1摩爾)硫酸甲基異脲溶于0℃的80毫升水和150毫升二氯甲烷混合物中,在用冰冷卻的條件下,將溶于70毫升甲苯的34.4克(0.1摩爾)2-〔4-(4-三氟甲基苯氧基)-丙酰氯和16克50%(重量)氫氧化鈉水溶液(0.2摩爾)同時(shí)滴入上述混合溶液中;于0℃時(shí)攪拌一小時(shí),再于40℃時(shí)攪拌三小時(shí);然后分出有機(jī)相,用200毫升水洗,用硫酸鈉干燥,在減壓下蒸去溶劑,得到35克(理論產(chǎn)量的92%)黃色油狀N-{2-〔4-(4-三氟甲基苯氧基)-苯氧基〕-丙酰基}-O-甲基-異脲。
例4N-{2-〔4-(6-氯苯并噻唑-2-氧基)-苯氧基〕-丙酰基}-O-甲基-異脲
12.3克(0.1摩爾)硫酸甲基異脲溶于0℃的80毫升水和150毫升二氯甲烷混合液中,在強(qiáng)烈攪拌下,將溶于70毫升甲苯的36、7克(0.1摩爾2-〔4-(6-氯苯并噻唑-2-氧基)-苯氧基〕-丙酰氯和16克50%(重量)氫氧化鈉水溶液(0.2摩爾)同時(shí)逐滴加入0℃的上述溶液中;將混合物在0℃時(shí)攪拌一小時(shí),于40℃時(shí)攪拌二小時(shí)。然后,將已經(jīng)圿出的沉淀物用抽濾法濾出,并用50毫升醚洗,得到27克無色結(jié)晶形N-{2-〔4-(6-氯苯并噻唑-2-氧基)-苯氧基〕-丙?;?O-甲基-異脲,熔點(diǎn)142℃。將母液中的有機(jī)相分出,用200毫升水洗,用硫酸鈉干燥,在減壓下蒸去溶劑,得到淺棕色固體,將其置于100毫升醚中煮沸,冷卻后,用抽濾法濾出固體,又得到8.5克無色結(jié)晶形N-{2-〔4-(6-氯苯并噻唑-2-氧基)-苯氧基〕-丙?;?O-甲基-異脲,熔點(diǎn)141℃~142℃??偖a(chǎn)量為35.5克,是理論產(chǎn)量的88%。
用類似的方法,能得到表1中所列的每個(gè)化合物
例20N-{2-〔4-(2,4-二氯苯氧基)-苯氧基〕-丙?;?N′-二甲氨基亞甲基-O-甲基-異脲將19、2克(0.05摩爾)N-{2-〔4-(2,4-二氯苯氧基)-苯氧基〕-丙酰基}-O-甲基-異脲(參看例1)和9克(0.06摩爾)二甲基甲酰胺二乙基縮醛互相混合,加入0.25毫升濃硫酸后,將混合物迅速加熱到100℃,于100℃時(shí)攪拌三分鐘,然后使混合物冷至室溫。用油泵減壓蒸餾,收集60℃~70℃/0.01巴蒸出的淺棕色油狀物,得到19.5克(理論產(chǎn)量的88%)N-{2-〔4-(2、4-二氯苯氧基)-苯氧基〕-丙?;?N-二甲氨基亞甲基-O-甲基-異脲,為淺棕色粘稠油狀物。
用類似的方法能制得列于表2內(nèi)的各個(gè)化合物表2
B生物學(xué)實(shí)例1、除草作用本發(fā)明的化合物在很大范圍內(nèi),對(duì)經(jīng)濟(jì)上重要的單子葉和雙子葉植物的有害植物都有良好的殺除作用。對(duì)難以用其他方法對(duì)付的多年生品種,本發(fā)明的活性物質(zhì)也有良好的殺除作用。此處所說的作用與施用活性物質(zhì)的方法,即是耕種前施用,還是出苗前施用,還是出苗后施用沒有關(guān)系。如果本發(fā)明的化合物是在耕種前或者出苗前,即雜草出芽以前施用到土壤表面,那么雜草籽出芽是不能完全防止的,并會(huì)生長到子葉階段,然后就不再生長了,并在三~五周后完全死亡。
在出苗后當(dāng)活性物質(zhì)施用到植物的綠色部份時(shí),立刻也出現(xiàn)生長急劇停止,雜草停留在施藥時(shí)的生長階段,或在一定時(shí)期后完全死亡;這樣,使用本發(fā)明的新制劑能夠早期地,永久性地消除對(duì)農(nóng)作物有害的雜草的競爭。雖然本發(fā)明的化合物有優(yōu)良的殺草作用,特別是對(duì)單子葉雜草效果更好;但是,有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的作物,例如小麥、大麥、黑麥、水稻、玉米、甜菜、棉花和大豆都只有部分傷害,或者傷害很小,或者全無傷害。與先有技術(shù)相比較,本發(fā)明的化合物實(shí)質(zhì)上是改進(jìn)了對(duì)作物的選擇性。因此,本發(fā)明的化合物特別適用于對(duì)付在農(nóng)作物中不希望出現(xiàn)的植物的生長。對(duì)雜草的損害和農(nóng)作物的耐受性用從0至5的六個(gè)符號(hào)來評(píng)定,在這些符號(hào)里;
0表示無作用(無損害)1表示0~20%的作用2表示20~40%的作用3表示40~60%的作用4表示60~80%的作用5表示80~100%的作用a抗雜草作用單子葉和雙子葉雜草的種子置于直徑9厘米的盛有沃土的花盆中,并復(fù)蓋土壤。按可濕性粉劑配方或者按高濃度乳化劑配方的本發(fā)明的化合物噴撤在土壤表面(出苗前施用);在另外的花盆里,用水的懸浮液或乳狀液的形式噴灑在已經(jīng)長出四片葉階段的植株上。每個(gè)花盆的澆水量相當(dāng)于換算成每公頃600升的澆水量。用本發(fā)明的化合物處理后,試驗(yàn)花盆置于溫室中,使試驗(yàn)植物在良好的生長條件下生長(溫度23℃±1℃,相對(duì)濕度60~80%),三周左右以后用來經(jīng)施藥處理的作為對(duì)照,植物的損害明顯可見。
從表3和表4中的數(shù)據(jù)中可以看到,本發(fā)明的化合物對(duì)經(jīng)濟(jì)上重要的單子葉和雙子葉植物有害的植物,不論是在出苗前施用還是在出苗后施用,都顯示了良好的殺除作用。
表3出苗前施用的除草作用樣品號(hào) ECG LOM ALM STM1 2.4 5 5 - 41 0.6 5 5 - 32 2.4 5 5 5 52 0.6 5 5 5 43 2.4 5 5 5 53 0.6 5 5 5 4ECG=Echinochloa crus galli,稗草LOM=Lolium multiflorum,多花黑麥草ALM=Alopecurus mmyosuroides,看麥娘屬STM=Stellaria media,繁縷選擇性大豆,棉花,甜菜及其他雙子葉作物對(duì)本發(fā)明中的化合物1,2,3和4都能耐受,當(dāng)每公頃所施用的活性物質(zhì)的量為2.4公斤時(shí),觀察不到有害的結(jié)果?;衔?、4和2對(duì)谷類作物,例如小麥和水稻也完全具有選擇性。
表4出苗后施用的除草效果樣品號(hào) ECG LOM ALM1 2.4 5 5 -0.6 5 5 -2 2.4 5 5 50.6 5 5 53 2.4 5 5 40.6 5 5 -4 2.4 5 5 50.6 5 5 52、作為生長調(diào)節(jié)劑的作用甘蔗生長在室溫條件下,溫度為25℃~35℃,空氣相對(duì)濕度為65%左右。把不同量的各種制劑制成水懸浮液,其中另含有0.25%(重量)左右的表面活性劑(壬基酚)。
在試驗(yàn)時(shí),植株需要已經(jīng)生長了六個(gè)月,每個(gè)試驗(yàn)樣品組用10棵植株。在每棵植株上,在能看得見的最新長出的葉片的高度的紡垂形部位上,用注射器施用0.03毫升懸浮液。
五周后收割植株,除去葉子,將試驗(yàn)樣品組里每棵植株的十四個(gè)上部節(jié)間一起分析,以確定蔗糖含量和汁液純度,所用的方法是所謂的“壓榨法”。(參見T、Tanimoto夏威夷種植者記錄57卷133頁;原文T、Tanimoto Hawaiin planters Record,57,133)此處,糖含量是用旋光分析法確定,并且表示為“甘蔗汁的旋光百分比”,其數(shù)值相當(dāng)于蔗糖在汁液中的重量百分?jǐn)?shù),假定在汁液中蔗糖是唯一據(jù)有旋光性的物質(zhì)。確定甘蔗汁旋光百分比是確定甘蔗含糖量的一種方法。結(jié)果如表5所示。
表5施用劑量 汁液純度 含糖量毫克/棵 % 旋光百分比%對(duì)照樣品 6.8 6.9樣品3 10 75 11.55 74 11.2樣品4 10 72 10.25 71 10.權(quán)利要求
1.一種制備化學(xué)式I所表示的化合物之方法,
其中,X為O或-CH2-;Y為O,S或NR5;A為一個(gè)直接相連的鍵,-CH2-CH2-或-CH=CH-
原子團(tuán)中,Z為CH或N,Q為O或S,n為零或1,R2為含有1~4個(gè)碳原子的烷基,其中當(dāng)Y為NR6時(shí),R2和R5及氮原子能共同形成五員環(huán)或六員環(huán),環(huán)中的一個(gè)-CH2-基可被O或NH取代。R3和R4各自為氫或含有1~4個(gè)碳原子的烷基,或者二者一起為下列原子團(tuán)取代
或者當(dāng)R3為氫時(shí),R4還可以為原子團(tuán)-CO-R8;-COOR3,-CO-NHR5,R5為氫或含有1~4個(gè)碳原子的烷基,R6和R7各自為H,F(xiàn),Ce,Br,CN
,CF3,NO2,或CN,R
為含有1~8個(gè)碳原子的烷基,含有3~6個(gè)碳原子的烯基,苯基,CF
,或含有1~4個(gè)碳原子的烷基,該方法包括(1)使化學(xué)式Ⅱ表示的化合物
和下面化學(xué)式表示的化合物反應(yīng),
(2)在酸催化劑存在下,使化學(xué)式Ⅲ表示的化合物
Ⅲ和二甲基甲酰胺二烷基縮醛反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法,其中X和Y為氧,A為直接相連的鍵,R2為甲基或乙基,R3和R4分別為氫或者二者一起為二甲氨基亞甲基,R6為CF3,F(xiàn),Cl或Br,R7為H,Cl或Br,Z為CH或N,n為零,并且Q為O或S。
3.一種含有權(quán)利要求
1或2所述化合物的除草劑。
4.一種在農(nóng)作物中對(duì)抗雜草和影響植物生長的方法,它包括將有效劑量的化學(xué)式Ⅰ所表示的化合物施用到田里,或施用到需要處理的植株上。
5.免除農(nóng)作物受到其他除草劑的植物毒性副作用的方法,它包括在使用其他除草劑的同時(shí),或以前,或者以后,用低于毒性劑量的權(quán)利要求
1或2所述的化合物處理農(nóng)作物或農(nóng)作物的器官或者作物田地。
專利摘要
式I中,X為O或-CH
文檔編號(hào)A01N25/32GK85101144SQ85101144
公開日1987年1月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者賴訥·利鮑, 格哈德·霍爾萊因, 克勞斯·鮑爾, 赫爾曼·比爾英格, 海爾穆特·比施特拉 申請(qǐng)人:赫徹斯特股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan