醯肼和異羥肟酸衍生物的製備方法

2023-10-10 19:50:14 11

專利名稱：醯肼和異羥肟酸衍生物的製備方法
專利說明 本發明涉及苯甲酸的醯肼和異羥肟酸衍生物，及其用作除莠劑的方法;還涉及含上述衍生物的農用組合物。
本發明特別涉及式Ⅰ或Ⅱ地化合物
其中Y是CI或OCH3; A是含1-5個碳原子的O-烷撐基，3-6碳原子的0-烯撐基(其中不飽和鍵不鄰近氧原子)或1-5個碳原子的NH-烷撐基，上述基團中的O-和NH-鄰近A的NH相連; Z是O或S; R是C1-6烷基; Ar是任意取代的雜環，這些雜環選自 a)含3-6個碳原子和1-3個雜原子的雜環烷基，雜原子選自O，S或NH，雜環上可由C1-6烷基，羥基或滷素任意取代; b)含3-6個碳原子和1-3個雜原子的雜環烯基，雜原子選自O，S或NH，雜環上可由C1-6烷基，羥基或滷素任意取代; c)式Ⅹ或Ⅺ的雜環，
其中Q是O，S或NR1，W1-W3分別是CH或N; d)式Ⅻ的雜環，
其中W1-W4分別是CH，N或N→O，但須在W1-W4中至少一個是N，W1-W3並不全是N;或 e)式ⅩⅢ的雜環，
其中W1-W5分別是CH或N，但須在W1和W2中，至少有一個是N，W3-W5並不全是N; R1是H;被1-6個滷素原子或一個羥基任意取代的C1-8烷基;或任意取代的芳基; R2和R3分別選自R1或C3-8環烷基，芳基，滷素，硝基，氰基，OR1，NHR1，N(R1)2，COOR1，OCOR1，S(O)nR1或任意取代的苯基;和 n是0，1或2; t是0或1;和 t′是0，1或2。
在式Ⅰ或式Ⅱ的化合物中，當A是O-烷撐基或NH-烷撐基時，該烷撐基可以是直鏈或支鏈。在烷撐基直鏈碳原子上的分支，如甲基，可出現一次或兩次。在O-烷撐基的烷撐基部分最好是1-3個碳原子，而且只含有一個甲基支鏈或沒有支鏈。
當A是O-烯撐基時，烯撐基部分也可以是直鏈或支鏈，最好直鏈的烯撐基部分含3-4個碳原子，而且只含一個甲基支鏈或沒有支鏈，最好是沒有支鏈的，如烯丙撐基。
在式Ⅰ或式Ⅱ化合物基團中，最好的化合物基團是 Y是OCH3; A是C1-3O-烷撐基，更好的是OCHR1，其中R1是H或甲基，最好是OCH2; Z是O; R是C1-4直鏈或支鏈烷基，較好的是C1-2烷基，最好是CH2 Ar是任意取代的噻吩基，呋喃基，1，3-慀唑基，吡啶基，吡啶基氮氧化物或喹啉基。當Ar被取代時，最好被選自下列取代基的一個或兩個取代基所取代，這些取代基是滷素，C1-4烷基，C1-4烷氧基，C1-4烷硫基和苯基。
就鹽的類型來說，一般是以鹼金屬鹽或銨鹽為佳，特別是鈉鹽和鉀鹽或包括仲和叔胺鹽的銨鹽，如二甲胺鹽，異丙胺鹽，二乙醇胺鹽，三乙醇胺鹽和2-羥基乙氧基乙胺鹽。可能製備的其它鹽包括從未取代的或取代的醯肼衍生的醯肼鹽，如，醯肼，NH2N(CH2CH3)2等的鹽。
本發明特別好的化合物是〔(3，6-二氯-2-甲氧苯甲醯基)氨氧基〕乙酸糠酯。
式Ⅰ和式Ⅱ化合物或其鹽可由下列方法製得 a)將式Ⅲ化合物與式Ⅳ或Ⅳa的化合物反應，得到的式Ⅰ或式Ⅱ化合物可任意同一種鹼反應，得到其鹽。式Ⅲ如下
其中R4是OH或NH2;Y的定義如前; 式Ⅳ和Ⅳa如下 X-A′-CO-ZR-Ar(Ⅳ) (X-A′-CO-Z-R)2Ar (Ⅳa) 其中X是滷素，最好為溴或氯;A′是含1-5個碳原子的烷撐基或3-6個碳原子的烯撐基，其中不飽和鍵不鄰近X;Z，R和Ar的定義如前。
通過方法a)，在鹼的存在下，在溶劑中於約25°-150℃，最好是60°-120℃進行反應可方便地製得式Ⅰ和式Ⅱ的異羥肟酸衍生物。最好的鹼是鹼金屬氫氧化物，如NaOH，KOH。最好的溶劑是低級烷醇，如甲醇或乙醇，或水和低級烷醇(如水和乙醇)的混合物。
通過方法a)，在鹼的存在下，在溶劑中於約20°-120℃，最好是40°-90℃進行反應，可方便地製得式Ⅰ和式Ⅱ的醯肼。最好的鹼是Na2CO3，最好的溶劑包括開鏈醚和環醚，如四氫呋喃。
式Ⅰ化合物也可通過下法製備 b)式Ⅴ化合物與式Ⅵ或Ⅵa化合物反應;生成的式Ⅰ或式Ⅱ化合物可任意與一種鹼反應，製得其鹽。或Ⅴ如下
其中Y和A的定義如前; 式Ⅵ和Ⅵa如下 HZ-R-Ar(Ⅵ) (HZ-R)2Ar (Ⅵa) 其中Z，R和Ar的定義如前。
通過方法b)，於室溫或稍高於或低於室溫，在縮合劑(如二環己基碳化二亞胺)和任意催化量的鹼(如二甲氨基吡啶)存在下，於適宜的惰性溶劑(如乙醚或二氯甲烷)中進行反應可方便地得到式Ⅰ和式Ⅱ化合物。
式Ⅱ化合物也可按方法a)製備，即將化合物Ⅲ與Ⅳa化合物反應而製得。當用兩個當量的式Ⅲ化合物進行反應時，可得高產率的式Ⅱ化合物;當用兩個當量的式Ⅴ化合物，通過類似反應，將化合物Ⅴ與化合物Ⅳa反應，可製得高產率的式Ⅱ化合物。
式Ⅰ化合物有互變異構體
其中A、Z、Y、R和Ar的定義如前。這類化合物Ⅰ的烯醇式具有酸的特性和結構，因而它可形成鹽。同樣，式Ⅱ化合物也存在其烯醇式，也可形成其鹽。
通過標準方法，可從反應混合物中得到式Ⅰ和式Ⅱ化合物和它們的鹽。
按已知方法，從游離酸性的烯醇型可得其鹽，反之亦然。
從相應的苯甲醯氯可製得式Ⅲ的化合物，對於在製備式Ⅰ和Ⅱ化合物及其鹽中所用的起始原料的製備不專門描述，這些化合物是已知的，可用常規方法從已知原料製得。
由於式Ⅰ和式Ⅱ化合物(包括它們的農用鹽)可控制植物生長，所以是很有用的化合物。這裡說的「植物」，指的是正發芽的種子，長出的秧苗和包括地下部分移植生長的植物。這些化合物特別適合於用作除莠劑，因為對除莠作用的各種標準評價結果表明;這些化合物能損傷單子葉和雙子葉植物。在突出體前後使用均顯示出除莠效果。這些除莠效果表明在長有雜草(不需要的植物)的地方，將式Ⅰ和式Ⅱ化合物用於除去這些雜草具有特殊效果。
結果表明式Ⅰ和式Ⅱ化合物抗雙子葉植物的活性比抗單子葉植物的活性要強，對農作物的毒性相對低於對雜草的毒性。因此，將上述化合物用作選擇性除莠劑以除去農作物地裡的雜草，特別是單子葉農作物如玉米、燕麥、水稻、小麥、高梁等，尤其是玉米地裡的雜草，具有明顯效果。
此外還表明，式Ⅰ和式Ⅱ化合物在地裡雜草的突出體前使用比在突出體後使用的效果要好。因而，本發明的化合物特別用作突出體前的除莠劑，以除去單子葉和雙子葉雜草，特別是雙子葉雜草。
本發明的化合物在生物學上不同於麥草畏(dicamba)，前者主要用作突出體前除莠劑，而後者主要用作突出體後除莠劑。前者比後者在土壤中的保持時間長，流動性小，從效率和經濟的角度來講，這是本發明化合物的長處所在。麥草畏是3，6-二氯-2-甲氧基苯甲酸，見美國專利3，013，054號。
本發明還提供一種控制地裡雜草的方法，它包括將本發明有效量的除莠化合物用於地裡。當用於農作物地裡時，使用的量應足以控制雜草生長而又基本不損害農作物。
就本發明化合物用作一般除莠劑和選擇性除莠劑而言，使用量將隨下列因素而變，如使用的化合物，地裡的主要植物，選擇的時間，應用的方式和劑型，施用時的各種環境如土壤、氣候等。然而一般來說，按0.1-10kg/ha，通常是0.3-5kg/ha，最好是按0.5-3kg/ha使用本發明化合物，控制雜草常可收到滿意效果，必要時可重複使用。當用於控制農作物的雜草時，通常不超過約5kg/ha，一般為0.1-4kg/ha，最好是0.5-3kg/ha。
就作為除莠劑的實際應用而言，式Ⅰ和式Ⅱ化合物最好以組合物的形式使用。該組合物包括一種有效量的本發明的除莠化合物和一種惰性載體，此載體是農業上可接受的載體，即由於它的存在，並不毒化土壤或農作物等農業環境，使用時又安全。這樣的組合物可含有0.01-99%(重量，下同)活性成分，0-20%，農用表面活性劑，和1-99.99%上述載體。有時需要更高的表面活性劑與活性成分的比率，這可將它們混入製劑中或於罐中混合達到。組合物的使用形式一般含0.01-25%活性成分，當然，低於或高於此濃度也可以，這取決於使用的目的和化合物的物理性質。使用前稀釋的濃組合物一般含2-90%，最好為10-80%活性成分。
本發明化合物的實用組合物或劑型包括細粉，顆粒，小丸，混懸濃縮液，可溼粉，可乳化濃縮液等。用常規方法，如將本發明化合物與惰性載體混合可製得上述組合物。更準確地說，通過混合各組分可得液體組合物;通過攪拌，通常是碾磨可得細粉組合物;通過溼磨可得混懸液組合物;通過用活性成分浸漬或塗覆顆粒載體(預成形)，或通過凝聚技術可得粒狀和小丸組合物。
例如，將活性成分與固體惰性載體如滑石，粘土，硅藻土等一起碾磨並混合，可製得細粉組合物。粒狀組合物的製備方法是將活性成分溶於適當的溶劑中，然後浸滲到粒狀載體如矽鎂土或蛭石顆粒上，顆粒的直徑約為0.3-1.5mm。將潤溼劑混入吲ǘ鵲南阜圩楹銜鎦鋅芍頻檬圩楹銜錚檬圩楹銜錕煞稚⒂謁蠐橢校瞥珊我饉梘ǘ鵲幕鈽猿煞只旌銜鎩 此外，本發明化合物可從微膠囊形式使用。
上述除莠組合物中可加入農業上可接受的添加劑，以改善活性成分作用，降低起泡，成塊和腐蝕。
本文所用的「表面活性劑」指的是農業上可接受的物質，它具有乳化能力，擴散，潤溼和分散能力或其它能改善表面性質的能力。表面活性劑的例子是木質素磺酸鈉和月桂基硫酸鈉。
本文所用的「截體」指的是一種液體或固體物質，該物質可將濃的活性物質稀釋至使用濃度或要求的濃度。就細粉或顆粒組合物而言，它可以是滑石，高嶺土或硅藻土;對液體濃縮物來說，烴類化合物(如二甲基苯)或醇(如異丙醇)可做為載體;如果直接使用液體，可用水或柴油作載體。
本發明組合物也可包括具有生物活性的其它成分，如具有相似或互補除莠活性的化合物或具有解毒、抗真菌或殺昆蟲活性的化合物。
下列實施例解釋本發明的實際應用。溫度是攝氏溫度(℃)，RT表示室溫。
終產品 實施例1 將〔(3，6-二氯-2-甲氧基苯甲醯)氨氧基〕乙酸(3.68g，12.5mmol)溶於200ml無水乙醚中，依次加入2-羥甲基吡啶(1.21ml，12.5mmol)，二環己基碳化二亞胺(DCC)(3.22g，15.6mmol)和50ml乙醚，室溫下攪拌約36小時，過濾，用乙醚洗沉澱，所得醚液蒸發，殘留物溶於乙酸乙酯中，用水洗乙酸乙酯液，過濾，蒸去溶劑，加入乙醚，溫熱，得到的醚液冷卻，得一油狀物，用柱層析純化殘留物，並結晶，得〔(3，6-二氯-2-甲氧基苯甲醯基)氨氧基〕乙酸2-吡啶甲基酯(表A中的化合物1)。
實施例2 將〔(3，6-二氯-2-甲氧苯甲醯基)氨氧基〕-乙酸(3.68g，12.5mmol)的乙醚(100ml)溶液，二甲氨基吡啶(DMAP)(0.15g，1.25mmol)，DCC(3.22g，15.6mmol)和50ml乙醚加入2-羥甲基-6-甲基吡啶(1.54g，12.5mmol)的乙醚(100ml)溶液中，於室溫下攪拌過夜，過濾，用乙醚洗滌沉澱，蒸發醚液，所得油狀物溶於50%乙酸乙酯/正己烷中，經柱層析純化，並重結晶，得〔(3，6-二氯-2-甲氧苯甲醯基)氨氧基〕乙酸6-甲基-2-吡啶甲基酯(表A中化合物2)。
實施例3 按實施例1或2的方法，用相應的羧酸和雜環取代的烷醇可製得表A中化合物3-17。
表A 式Ⅰ化合物，其中A＝OCH2，Z＝O，R＝(CH2)m，Ar為式Ⅻ的基團，其中t＝1和t′＝O m.p. 化合物 Y m W1W2W3W4R2(℃) 1 OCH31 N CH CH CH H 87-88 2 OCH31 N C-CH3CH CH H 71-72 3 OCH31 CH N CH CH H 131-132.5 4 OCH31 CH CH N CH H 137-138 5 OCH31 CH N→O CH CH H 129-131 6 OCH31 CH CH N→O CH H 138-139 7 OCH31 CH N C-Cl CH H 104-106 8 OCH31 CH N C-CH3CH H 148-149 9 OCH31 C-CH3N CH CH H 147-148 10 OCH31 C-SCH3N CH CH H 123.5-125
表A(續) m.p. Cpd Y m W1W2W3W4R2(℃) 11 OCH31 CH N CH CH Br 96-98 12 OCH31 C-Cl N C-Cl CH H 145-150 13 OCH31 CH C-OCH3N CH Cl 138.5-139 14Cl1NCHCHCHH- 15 OCH32 N CH CH CH H 油 16 OCH33 N CH CH CH H 96-98 17 OCH31 N CH CH N H - 33 OCH33 CH N CH CH H 89-90.5 34 OCH33 CH CH N CH H 玻璃 實施例4 按實施例1或2的方法，用相應的羧酸和雜環取代的烷醇可製得表B中化合物18-29。
表B 式Ⅰ化合物，其中A＝OCH2，Z＝O和R＝(CH2)m m.p. 化合物YmAr(℃) 18 OCH31 84-88 19 OCH31 87-90 20 OCH31 86-94 21 OCH31 96-100 22 OCH31 93-98 23 OCH31 oil
24 OCH31 103-106 25 OCH31 188-189
表B(續) m.p. 化合物YmAr(℃) 26 OCH31 73-79 27 OCH31 175-175.5 28 OCH31 176-178.5 29 OCH31 - 35 OCH31 78-80 實施例5 將〔(3，6-二氯-2-甲氧苯甲醯基)氨氧基〕乙酸(3.68g，12.5mmol)，2，6-(二羥甲基)吡啶(0.87g，6.25mmol)和DMAP(0.15g，1.25mmol)溶於200ml乙醚中，然後將DCC(3.22g，15.6mmol)的乙醚(50ml)溶液加入，室溫下攪拌過夜，過濾，用乙醚洗滌沉澱後乾燥，然後加入於200ml乙酸乙酯中，加熱回流一小時，冷卻，過濾，用乙酸乙酯洗滌沉澱，蒸發乙酸乙酯液，純化殘留物，得表C中化合物30。

同法，將〔(3，6-二氯-2-甲氧苯甲醯基)氨氧基〕乙酸分別與2，5-(二羥甲基)呋喃和3，4-(二羥甲基)呋喃反應，可得表C中化合物31和32。
表C 式Ⅱ化合物，其中A＝OCH2，Z＝O和R＝(CH2)m 化合物YmAr(℃) 30 OCH31 141-145 31 OCH31 148-151 32 OCH31 玻璃 表D 式Ⅰ化合物，其中A＝OCH2，Z＝O，R＝CH(CH3)和Ar是式Ⅻ的基團，其中t＝1和t′＝0。
m.p. 化合物 Y W1W2W3W4R2(℃) 36 OCH3CH N CH CH H 130-131.5 37 OCH3CH CH CH N H 玻璃 表E 式Ⅰ化合物，其中A＝OCH2，R＝(CH2)m m.p. 化合物YmZAr(℃) 38 OCH31 S

89-90 中間體 實施例A 將5.0kg3，6-二氯-2-甲氧基苯甲酸加入4.0kg亞硫醯氯中，攪拌並加熱回流(約60℃)1.5小時，冷卻，減壓蒸除過量的亞硫醯氯，得到的粗產品再減壓蒸餾，得3，6-二氯-2-甲氧基苯甲醯氯液體，b.p.117℃/0.6mmHg。
實施例B 將2.5l乙醚和181g鹽酸胲加入K2CO3(36g)的水(350ml)溶液中，冷卻至5-10℃，以使反應液的溫度保持在10℃以下的速度，滴入477g3，6-二氯-2-甲氧基苯甲醯氯，滴完後攪拌一小時，室溫下靜置過夜，過濾，得白色固體粗產品，用水洗滌粗產品，然後用4.5M HCl 1.5l處理，過濾，再用水洗，乾燥，得3，6-二氯-2-甲氧基苯甲醯異羥肟酸白色固體，m.p.150℃。
實施例C 將86.34g NaOH溶於1.2l水中，然後依次加入900ml95%乙醇和240g3，6-二氯-2-甲氧基苯甲醯異羥肟酸，再加入300ml95%乙醇和60ml水使異羥肟酸溶解。然後將溴乙酸(153.12g)的95%乙醇(120ml)溶液於0.5小時內滴加完畢，接著加入60ml水，加熱回流3小時，冷卻至室溫，加入150ml20%HCl，用乙酸乙酯提取兩次，合併乙酸乙酸液，經鹽水洗後用MgSO4乾燥過夜，過濾，真空蒸發溶劑，殘留物於氯仿中結晶，得〔(3，6-二氯-2-甲氧苯甲醯基)-氨氧基〕乙酸白色固體(m.p.145-154℃)。
權利要求
1、一種式Ⅰ或式Ⅱ化銜錛捌溲蔚鬧票阜椒ǎ艦窈褪艦蛉縵攏
其中Y是Cl或OCH3；
A是含1-5個碳原子的O-烷撐基，3-6碳原子的O-烯撐基(其中不飽和鍵不鄰近氧原子)或1-5個碳原子的NH-烷撐基，上述基團中的O-和NH-與鄰近A的NH相連；
Z是O或S；
R是C1-6烷基；
Ar是任意取代的雜環，這些雜環選自
a)含3-6個碳原子和1-3個雜原子的雜環烷基，雜原子選自O，S或NH，雜環上可由C1-6烷基，羥基或滷素任意取代；
b)含3-6個碳原子和1-3個雜原子的雜環烯基，雜原子選自O，S或NH，雜環上可由C1-6烷基，羥基或滷素任意取代；
c)式Ⅹ或Ⅺ的雜環；
其中Q是O，S或NR1，W1-W3分別是CH或N；
d)式Ⅻ的雜環，
其中W1-W4分別是CH，N或N→O，但須在W1-W4中至少一個是N，W1-W3並不全是N；或
e)式ⅩⅢ的雜環，
其中W1-W5分別是CH或N，但須在W1和W2中，至少有一個是N，W3-W5並不全是N；
R1是H；被1-6個滷素原子或一個羥基任意取代的C1-8烷基；或任意取代的芳基；
R2和R3分別是R1或C3-8環烷基，芳基，滷素，硝基，氰基，OR1，NHR1，N(R1)2，COOR1，OCOR1，S(O)nR1或任意取代的苯基；和
n是0，1或2；
t是0或1；和
t′是0，1或2，
式Ⅰ和式Ⅱ化合物或其鹽的製備方法包括
a)將式Ⅲ化合物與式Ⅳ或Ⅳa化合物反應，或
b)將式Ⅴ化合物與式Ⅵ或Ⅵa化合物反應，得到式Ⅰ或式Ⅱ化合物，然後任意將其與一種鹼反應，得其鹽，
式Ⅲ為
其中R4是OH或NH2，Y的定義如前；
式Ⅳ和式Ⅳa為
X-A′-CO-Z-R-Ar(Ⅳ)
(X-A′-CO-Z-R)2Ar (Ⅳa)
其中X是滷素；A′是含1-5個碳原子的烷撐基或3-6個碳原子的烯撐基，其中飽合鍵不鄰近X；Z，R和Ar的定義如前；
式Ⅴ為
其中Y和A的定義如前；
式Ⅵ和Ⅵa為
HZ-R-Ar(Ⅵ)
(HZ-R)2Ar (Ⅵa)
其中Z，R和Ar的定義如前。
2、按照權利要求1製備式Ⅰ或式Ⅱ化合物的方法，其中Y是OCH3，A是C1-3O-烷撐基，Z是O，R是C1-4烷基。
3、按照權利要求2的方法，其中A是OCH2。
4、按照權利要求2或3的方法，其中Ar是式Ⅻ的基團，其定義與權利要求1所述相同。
5、按照權利要求4的方法，其中R是CH2;W1是N;W2，W3和W4是CH;R2和R3分別是H，CH3，CH3O，CH3S，Br，或Cl。
6、按照權利要求4的方法，其中R是CH2;W2是N;W1，W3和W4是CH;R2和R3分別是H，CH3，CH3O，CH3S，Br或Cl。
7、按照權利要求4的方法，其中R是CH2;W3是N;W1，W2和W4是CH;R2和R3分別是H，CH3，CH3O，CH3S，Br或Cl。
8、按照權利要求4的方法，其中R是CH(CH3);W4是N;W1，W2和W3是CH;R2和R3分別是H，CH3，CH3O，CH3S，Br或Cl。
9、按照權利要求2或3的方法，其中Ar是式Ⅹ或Ⅺ的基團，其定義同權利要求1所述相同。
10、按照權利要求9的方法，其中R是CH2或(CH2)3;Q是O或S;R2是H，CH3或CHO;W1，W2和W3是CH。
11、按照權利要求2或3的方法，其中R是CH2;Ar是式ⅩⅢ的基團，其定義與權利要求1所述相同。
12、按照權利要求1的方法，其中化合物是〔(3，6-二氯-2-甲氧苯甲醯基)氨氧基〕乙酸糠基酯。
13、按照權利要求1-12的任何一項，基本上同本文實施例所描述的方法。
14、按照權利要求1-13的方法得到的式Ⅰ或式Ⅱ化合物。
15、一種含有權利要求1-12中任何一項限定的式Ⅰ或式Ⅱ化合物的除莠劑組合物。
16、按照權利要求15的組合物，其中含有權利要求14的化合物。
17、一種抑制雜草生長的方法，該方法包括將權利要求1-12之任何一項限定的式Ⅰ或式Ⅱ化合物以有效劑量施用於雜草或雜草地。
18、按照權利要求17的方法，其中包括應用權利要求14的化合物。
全文摘要
本發明公開了式I和式II的醯肼和異羥肟酸衍生物和含有這些衍生物的農用組合物，上述衍生物和組合物均用作除莠劑。式(I)和式(II)如下式中Y、A、R和Ar的的定義與說明書所說的相同。
文檔編號C07D213/64GK1034539SQ8910057
公開日1989年8月9日 申請日期1989年1月28日 優先權日1988年1月29日
發明者約翰·威廉·鮑姆, 伊安·斯圖爾特·克勞斯代爾, 李明, 詹姆斯·克里斯多福·波米斯 申請人:山道士有限公司