2，3，6-取代苯基咪唑衍生物，其製法及其作為生長調節劑的應用的製作方法

2023-09-11 06:20:40 1

專利名稱:2，3，6-取代苯基咪唑衍生物，其製法及其作為生長調節劑的應用的製作方法
DE-A 3，217，094公開了1-苯基咪唑-5-羧酸衍生物及其作為殺菌劑，除草劑和植物生長調節劑的應用。
現已出人意料地發現，選用苯環3位上由囟素取代的咪唑化合物具有特別強的生長調節作用。
因此本發明涉及式Ⅰ化合物及其農用鹽和季銨化合物
其中R1和R2相互獨立地代表1-4碳烷基，R3為囟素，尤其是Cl或Br，R4為氫，Cl，Br或甲基，X為O，S或N-R5，R5為氫，2-6碳烯基或1-6碳烷基且其中烷基可由1-6碳烷氧基或1-3碳二烷基氨基直至二取代或由囟素直至六取代而成。
R5為囟代1-6碳烷基，尤其是六氟丙基，2，2，3，3-四氟丙基，2，2，2-三氟乙基，2，2，2-三氯乙基和2，2，3，4，4，4-六氟丁基。
可在-COOH或(C＝O)-SH基上(X＝O或S;R5＝H)或在咪唑環的鹼性氮原子上成鹽或進行季銨化。R5為陽離子時不可能在咪唑環上成鹽或進行季銨化。囟素指F，Cl，Br或I，最好為F，Cl或Br。
適於成鹽的酸可選用所有因其pKs值而能成鹽的無機或有機酸如氫囟酸，硝酸，硫酸，磷酸，膦酸，磺酸，囟化乙酸或草酸。
適於農用的陽離子可選用金屬陽離子如鹼金屬或鹼土金屬陽離子如Na，K或Mg或銨或有機取代的有機陽離子如銨，鏻，鋶或氧化鋶離子或必要時取代的
，羥銨，鈲或氨基鈲。
有機取代的銨意為伯，仲，叔或季，脂肪族，芳香族銨或可含1-3個氮原子的雜芳銨。此時胺中氮原子也可為環系統的一部分。銨鹽例子可舉出單，二、三和四(1-6碳烷基)銨如異丙基銨，丁基銨，硬脂基銨，三乙基銨，單，二和三(1-4碳烷氧基)(1-4碳烷基)銨或單，二和三(1-6碳烷醇)銨如甲氧乙基銨，甲氧丙基銨，三乙醇銨或三丙醇銨或含混合基團的銨化物如叔丁基二乙醇銨，三亞乙基苄基銨，羥乙基三甲基銨或氯乙基三甲基銨或烯丙基銨，二烯丙基銨，環己基銨，
基銨，氨基乙基銨，亞乙基二銨，二苯甲基銨，吡咯烷鎓，嗎啉鎓，3-吡啶基銨，哌啶鎓或哌嗪鎓或由胺基酸或其酯衍生的銨如
NH3-CH2-COOCH3。
上述其它有機陽離子中可含有銨中相應的基團。
本發明還涉及式Ⅰ化合物及其鹽或季銨化產物的製法，其中a)在氨或可釋放出氨的化合物存在下加熱(Ⅱa)或(Ⅱb)式的雙甲醯基酯
其中R6為1-12碳烷基，或b)將式Ⅲ的氨基苯基衍生物重氮化，然後再按Sandmeyer反應與囟化物反應，
或c)當R3為Cl或Br時，將式Ⅳ的苯基咪唑衍生物溴化或氯化，或將a)、b)或c)所得化合物加以衍生。
在衍生過程中，-COOR6按已知方式如按專利申請DE-A 3，444，918和DE-A 3，442，690所述進行改性如皂化，酯化，酯基轉移，醯胺化或成鹽，或在咪唑環的鹼性氮原子上進行成鹽或季銨化。
關於a)甲醯基化合物Ⅱa/Ⅱb可用苯胺按已知方法如按DE-A 3，217，094所述製得。甲醯基化合物在100-200℃下於氨或加熱時可形成氨的物質如乙酸銨，苯甲酸銨或甲醯胺或於高沸點溶劑如二甲苯或甲醯胺存在下進行環化。
關於b)氨基化合物可用式Ⅳ已知的咪唑(DE-A 3，217，094)硝化和還原得到。在常規反應條件下Sandmeyer反應可從獲得高收率產物(參見如Organikum，VEB Decctscher Verlag der Wissenschaften Berlin 1973，S.590 ff)。
關於c)囟化同樣可用式Ⅳ的已知化合物按常規方法進行(參見如Organikum s.o.S.342 ff)。
式Ⅰ化合物的鹽可簡單地用常規成鹽方法如將其溶於適當有機溶劑後加酸製得，並可按常規方法如過濾分離且必要時用惰性有機溶劑洗滌進行提純。
本發明化合物具有典型的植物生長調節效果，出人意料地發現，與DE-A 3，217，094所述化合物相比，可以使用非常低的劑量。
本發明化合物可以調節方式參與植物自身的代謝過程，因此可用來以特定的方式影響植物的各組成部分，並可簡化收割如引發脫水以及抑制生長。此外，本發明化合物適用於對不希望出現的生長進行總的調節和抑制，同時又不會損壞植物。植物的生長抑制對許多單子葉和雙子葉作物起著重要的作用，因為可藉此減低或完全阻止植物倒伏現象。應當特別強調的是這些化合物作為穀物，玉米，大豆，菸草，棉花，馬豆，油菜，稻，葵花和草地的生長抑制劑的生長調節活性以及其提高作物中有用成分如碳水化合物(如在糖甘蔗或小米作物中)和蛋白質含量的能力。
實際應用中，必要時也可有利地將本發明化合物與已知生長調節劑混用。這些已知的生長調節劑為式Ⅴ所示的化合物R-CH2-CH2-N+(CH3)3Cl-(Ⅴ)其中R為OH或Cl(R＝Cl時，通稱Chlormequat)，還有N，N-二甲基吡啶氯化物(Ⅵ，通稱Mepiquatchlorid)，α-環丙基-4-甲氧基-α-(嘧啶-5-基)苄醇(Ⅶ，通稱Ancymidol)，(3aα，4β，4aα，6aα，7β，7aα)-1-(4-氯苯基)-3a，4，4a，6a，7，7a-六氫-4，7-亞甲基-1H-[1，2]二氮雜[3，4-f]苯並三唑(Ⅷ，通稱Tetcylacis)，2，2-二甲基琥珀醯單醯肼(Ⅸ，通稱Diaminoazide)，6-羥基-2H-噠嗪-3-酮(Ⅹ，馬來酸酐)，2-氯-9-羥基-9H-氟-9-羧酸(Ⅺ，Chlorflurenol)，N-[2，4-二甲基-5-[[(三氟甲基)磺醯基]氨基]苯基]乙醯胺(Ⅻ，Mefluidid)以及2-氯乙基膦酸(ⅩⅢ Ethephon)。
式Ⅴ-ⅩⅢ化合物的生長調節作用可參見以下手冊Plant Growth Regulator Handbook of the Plant Growth Regulator Working Group，2 nd Ed.，1981。
原則上可用含有用以代替氯離子的另一陰離子的溴離子，硝酸根或1/2硫酸根的相應鹽來代替式Ⅴ和Ⅵ的化合物。
混用可採用各組成部分的混合配方，然後在應用時用水稀釋或先分別配製各成分，然後共同用水稀釋成所謂的罐裝混劑，當然也可先後使用各成分，即各成分單獨配方加以施用。
式Ⅰ化合物也可與天然或植物生長素如茁長素或細胞分裂素合用。
本發明所提出任務的另一解決方案也是植物生長調節劑，其特別是其中含有至少一種本發明化合物為活性成分。
本發明化合物可以常見劑型應用如製成可溼性粉劑，乳油，噴灑液，撒粉，分散體，粒劑或微粒劑，必要時還可混用其它活性成分。
可溼性粉劑為可在水中均勻分散的製劑，其中除了活性成分以及稀釋劑或惰性物質外，還含有潤溼劑如聚氧乙烯化脂肪醇，烷基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽和/或分散劑如本質素磺酸鈉，2，2′-二萘甲烷-6，6′-二磺酸鈉，二丁基萘磺酸鈉或油醯甲基牛磺酸鈉。可用常規辦法如研磨和混合各成分製得。
乳油的製法是例如將活性成分溶於惰性有機溶劑如丁醇，環己酮，二甲基甲醯胺，二甲苯或高沸點芳烴或脂肪烴或環脂烴中，並加入一種或多種乳化劑。如活性成分為液體，也可全部或部分省去溶劑成分。乳化劑可用如烷芳基磺酸鈣鹽如十二烷基苯磺酸鈣或非離子乳化劑如脂肪酸聚乙二醇酯，烷芳基聚乙二醇醚，脂肪醇聚乙二醇醚，環氧丙烷/環氧乙烷縮合產物，脂肪醇/環氧丙烷縮合產物，烷基聚乙二醇醚，脂肪酸脫水山梨糖醇酯，脂肪酸聚氧乙烯脫水山梨糖醇酯或聚氧乙烯山梨糖醇酯。
撒粉的製法是將活性成分與細分散固體物質如滑石，天然粘土如高嶺土，膨潤土或葉蠟石或硅藻土一起研磨。
粒劑的製法是將活性成分霧化沉積於吸附性惰性物質顆粒上或藉助於粘合劑如聚乙烯醇或多丙烯酸鈉或可用礦物油將活性成分濃縮物塗在載體如砂或高嶺土或惰性物質顆粒上。適宜的有效成分也可成粒，必要時與肥料製成混合顆粒，其方法是採用常見的肥料成粒方法。
可溼性粉劑中活性物質濃度約為5-90重%，其餘為常見的配製成分。乳油中活性物質濃度可約為3-80重%。撒粉中常含0.025-20重%的活性成分，而噴灑液中則約為2-20重%。粒劑中活性成分濃度則部分取決於活性物質是液體還是固體，採用何種成粒助劑，填料等。此外，上述活性成分配方中必要時還可含常見的粘合劑，潤溼劑，分散劑，乳化劑，滲透劑，溶劑，填料或賦形劑。
應用時可按常規方法如用水適當地將商品形式的濃縮物即可溼性粉劑，乳油，分散體，且有時還包括微粒劑稀釋。粉劑和粒劑以及噴灑液應用前一般不再用惰性物質稀釋。
本發明化合物的用量比例一般為0.02-2.5公斤活性物質/公畝，最好為0.05-1.5公斤/公畝。
下述實例旨在解釋本發明。
配方實例實例1按下述方法製得撒粉a)將10PW(重量份)活性成分與90PW滑石或其它惰性物質混合後於棒磨機中粉碎或b)以同樣的方法將60PW活性成分，35PW滑石和5PW粘合劑(例如多糖如由Rhone-Poulenc S.A.提供的Rhodopol
)混勻。
實例2將25PW活性成分，64PW作為惰性物質的含高嶺土的石英，作為潤溼劑和分散劑的10PW木質素磺酸鉀和1PW油醯甲基牛磺酸鈉混合後在碾磨機中研磨即可製成易於分散在水中的可溼性粉劑。含5%活性成分的配方組成如下5%活性成分，6%磺化萘-甲醛縮合物(如由Hoechst AG 提供的Dispersogen
A)，2%烷基萘磺酸鈉(如由Hoechst AG 提供的Leonil
DB)，5%聚丙二醇和SiO2的混合物(如由Hoechst AG 提供的Acrotin
341)，25%矽酸鹽(如由Degussa AG 提供的Sipernat)以及57%型號為1777的高嶺土。
實例3將20PW活性成分，6PW烷基酚聚乙二醇醚(如由Rohm and Haas Co.提供的Triton
X 207)，3PW異十三(烷)醇聚乙二醇醚(8環氧乙烷單位)和71PW石蠟礦物油(沸程約為255-377℃以上)混合後在球磨機中研磨至5μm以下細度即可製得易於分散在水中的分散體濃縮物。
實例4用15PW活性成分，75PW環己酮作溶劑以及10PW氧乙烯化壬基酚(10環氧乙烷單位)作乳化劑即可製得乳油。
化學品製備實例實例11-(3-氯-6-乙基-2-甲基苯基)-咪唑-5-羧酸乙酯1.92g(0.068mol)2-(3-氯-6-乙基-2-甲基-N-甲醯苯胺基)-3-羥基-丙烯酸乙酯同12.3g(0.088mol)苯甲酸銨的100ml二甲苯溶液一起加熱至內部達153℃，同時蒸餾出二甲苯/水混合物。所得混合物冷卻後用甲苯萃取，有機相用2N氫氧化鈉溶液洗滌兩次後用水再洗滌兩次，之後用硫酸鈉乾燥並蒸發，即得15.2g(理論值的85%)淺褐色油狀1-(3-氯-6-乙基-2-甲基苯基)-咪唑-5-羧酸乙酯，並進行1H-NMR譜分析。
實例21-(3-溴-2，6-二乙基苯基)-咪唑-5-羧酸乙酯將20g(0.07mol)1-(3-溴-2，6-二乙基苯基)-咪唑-5-羧酸乙酯加入30ml濃氫溴酸，30ml冰醋酸和30ml水的混合物中，將所得混合物冷卻至0℃後於此溫度下滴加12.0g(0.17mol)亞硝酸鈉的15ml水溶液。0℃下持續30分鐘後，用尿素分散過量的亞硝酸鹽，之後將溶液於0℃下滴加到溴化銅溶液(用24.9g硫酸酮，15.5g溴化鈉，6.3g亞硫酸鈉，80ml水和40ml濃氫溴酸按常規方法製得)中。使反應混合物熱到室溫並進行中和，產物用二氯甲烷萃取後，有機相用水洗滌，之後用硫酸鈉乾燥並蒸發。色譜分離後得17.4g(理論值的71%)淺褐色油狀1-(3-氯-2，6-二乙基苯基)-咪唑-5-羧酸乙酯，並進行1H-NMR譜分析。
實例31-(3-溴-2，6-二乙基苯基)-咪唑-5-羧酸將17.4g實例2所述乙酯同150ml 2N氫氧化鈉溶液一起於80℃下加熱1小時。冷卻後用濃氫溴酸將混合物酸化至pH3，並吸濾出無色固體。乾燥後得11.6g(理論值的72%)熔點為224-7℃的1-(3-溴-2，6-二乙基苯基)-咪唑-5-羧酸。
用上述方法還可製得以下實例的產物。
表1中當Y為-COOCH3和-COOC2H5以外的基團時，產物可用適宜的酯按普遍已知的常規方法製得，如進行皂化(實例3)，然後製得醯基氯並與醇，胺或硫醇反應;或將酸與鹼反應成鹽。
表1中Beisp.Nr.實例號Fp/Sdp熔點/沸點Torr乇Oel.Oel油狀Zers.分解Hydrochlorid氫氯化物Sulfonat磺酸鹽Harz樹脂狀表1 咪唑衍生物5
10 Beisp.- R1R2R3R4Y Fp/Sdp.
Nr. (℃)4 CH3CH3Br H -COOCH3132-55 〃 〃 〃 〃 -COOH 227-96 〃 〃 〃 〃
157 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)S-C2H58 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)S-CH39 〃 C2H5Cl 〃 -COOH 179-8210 〃 〃 〃 〃 -COOK11 〃 〃 〃 〃 -COO·1/2Mg2012 〃 〃 〃 〃 -COOCH310113 〃 〃 〃 〃 -COOC2H5135-7/0.01 Torr14 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH2168-7215 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)i-NH-C4H916 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)-NHCH3209-132517 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)N(CH3)2Oel18 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH-(CH2)3-OCH319 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)N(CH3)-CH(CH3)220 〃 〃 〃 〃 -COOCH2-CCl321 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH-CH2-CH＝CH23022 〃 〃 〃 〃 -COOCH3(Hydrochlorid)23 C2H5CH3Cl 〃 -COOH 185-9224 〃 〃 〃 〃 -COO-·[N(C2H5)4]+25 〃 〃 〃 〃 -COO-·
3526 〃 〃 〃 〃 -COONa…
表1
化合物 R1R2p m*1)L n*2)
No1 CH3CH2O CH3CH2O 2 280
40 H2 CH3CH2O CH3CH2O 2 280
40 K3 CH3CH2O CH3CH2O 2 280
70 H4 CH3CH2O CH3CH2O 2 280
70 K5 CH3CH2O CH3CH2O 2 280
70 COCH＝CH26 CH3CH2O CH3CH2O 2 280
70 COC(CH3)＝CH27 CH3CH2O CH3CH2O 2 280
70 CH2
8 CH3CH2O CH3CH2O 2 280
70 SO2
CH3
表1(續)Beisp.-R1R2R3R4Y Fp/SdpNr. (℃)59 C2H5C2H5Cl H -C(＝O)NH-CH3187-94560 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)N(-CH3)2Oel61 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)-SH62 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)S C2H563 〃 〃 〃 〃 4-Br -COOH64 〃 〃 〃 〃 -COOC2H570-61065 〃 〃 〃 〃 -COO-CH366 〃 〃 〃 〃 -COO 1/2 Ca67 〃 〃 〃 4-Br .C(＝O)NH268 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH-n-C6H1369 〃 〃 〃 4-CH3-COOH 213-51570 〃 〃 〃 〃 -COO
·
Harz71 〃 〃 〃 〃 -COOCH3Oel72 〃 〃 〃 〃 -COOC2H5Oel73 〃 〃 〃 〃 -COO(CH2)2-O-CH32074 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH2163-575 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH2(Hydrochlorid)76 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)-NH-C4H977 〃 〃 〃 5-Cl -COOH 197-20278 〃 〃 〃 〃 -COO
2579 〃 〃 〃 〃 -COO
80 〃 〃 〃 〃 -COOCH332-481 〃 〃 〃 〃 -COOC2H5132-3682 〃 〃 〃 〃 -COO-CH(CH3)C6H1383 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH2179-853084 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH-CH(CH3)285 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)NH-i-C5H1186 〃 〃 〃 〃 -C(＝O)N(CH3)CH2CF387 〃 〃 F H -COOH88 〃 〃 〃 〃 -COOCH33589 〃 〃 〃 〃 -COOC2H5
表1(續)
表1
表1(續)Beisp.-Nr R1R2R3R4Y Fp/Sdp(℃)151 C2H5C2H5Cl 4-CH3-CONHC2H5146-7152 〃 〃 〃 〃 -CONHCH(CH3)2146-8153 〃 〃 〃 〃 -CONHCH2-CH(CH3)2192-4154 〃 〃 〃 〃 -CONH(CH2)3OCH3122-4155 〃 〃 〃 〃 -CONHCH2CH(OC2H5)2139-40156 〃 CH3〃 H -COOK Harz157 〃 〃 〃 〃 -COOCH2CF3Oel158 〃 〃 〃 〃 -COOC4H9Oel159 〃 〃 〃 〃 -COOCH2CH2OCH3Oel160 〃 〃 〃 〃 -CONHCH3Harz161 〃 〃 〃 〃 -CONHCH2CH(CH3)2150-9162 〃 〃 〃 〃 -CONHCH2CH(OCH3)2115-9
生物試驗實例1.抑制穀物生長在室溫裡的園盤試驗中，在3葉期穀物幼苗植株(小麥，大麥和黑麥)上噴灑不同濃度的本發明化合物和據DE-A 3，217，094的對比化合物直到滴溼。
當未處理的對比植株長到約55cm時，測定所有處理植株的生長情況，並以對比植物生長情況為基礎計算出生長抑制百分比。此外，觀察這些化合物的植物毒性。生長抑制情況以百分比計，100%意為停止生長，0%對應於未處理植株的生長。已發現這些化合物具有非常好的生長調節性能。
結果列於下表2。
表2
表2(續)
2.抑制水稻生長水稻植株栽培後在其最大分櫱期將本發明化合物和據DE-A 3，217，094的對比化合物直接加入水中對其進行噴灑處理。
處理後三周測定所有植株的生長情況，並以對比植株的生長情況為基礎計算生長抑制百分比。
結果列於下表3。
表3
表3(續)
權利要求
1.式Ⅰ化合物及其鹽和季銨化產物的製法
其中R1和R2相互獨立地代表1-4碳烷基，R3為囟素，尤其是Cl或Br，R4為氫，Cl，Br或甲基，X為O，S或N-R5，R5為氫，2-6碳烯基或1-6碳烷基且其中烷基可由1-6碳烷氧基或1-3碳二烷基氨基直至二取代或由囟素直至六取代而成，
該法是a)在氨或可釋放出氨的化合物存在下加熱(Ⅱa)或(Ⅱb)式的雙甲醯基酯
其中R6為1-12碳烷基，或b)將式Ⅲ的氨基苯基衍生物重氮化，然後再按Sandmeyer反應與囟化物反應，
c)當R3為Cl或Br時，將式Ⅳ的苯基咪唑衍生物溴化或氯化，或將a)、b)或c)所得化合物加以衍生。
2.植物生長添加劑，其中含有效量的權利要求
1所製得的式Ⅰ化合物或其鹽以及常見的載體。
3.應用權利要求
1所製得的化合物或其鹽作為植物生長調節劑。
4.植物生長調節方法，其中將有效量的權利要求
1所製得的式Ⅰ化合物或其鹽施用於植物或種植面積上。
專利摘要
式I化合物或其鹽對重要的作物具有優良的生長調節作用，式I中R
文檔編號C07D233/90GK87105807SQ87105807
公開日1988年4月6日 申請日期1987年8月25日
發明者羅蘭德·施米爾, 黑爾馬·米爾登伯格, 赫爾穆特·布斯蒂爾 申請人:赫徹斯特股份公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan