本发明涉及一类新的2,6-取代吡啶羧酸衍生物,该类化合物作为除草剂具有广泛的除草作用。 许多年来人们一直在研究吡啶衍生物在生物科学领域中的应用。例如,据美国专利3,748,334介绍的,现已发现2,6-二-(三氟甲基)-4-吡啶醇类化合物可用作除草剂和杀真菌剂。这类化合物的特点是:在4-由羟基取代。除羟基取代外,吡啶环上还可以用溴,氯或碘取代。美国专利2,516,402,3,705,170也公开了三氟甲基吡啶衍生物,其中在吡啶环上还可以由卤素以及许多其他取代基取代,还提到这些化合物中的某些化合物可用作除草剂。
由于4-取代的2,6-二氯-3,5-二氰基吡啶类具有杀真菌作用,所以这类化合物也是已知化合物,其中4-位由烷基,苯基,萘基或吡啶基团取代。美国专利3,284,293公开了这些化合物,同时,美国专利3,629,270公开了类似的化合物,其中4-位由以氧或硫作杂原子的杂环基团取代。
欧洲专利44,262公开了用作除草剂的2,6-二烷基-3-苯基氨甲酰基-5-吡啶羧酸酯类和5-氰基化合物。但既没有公开2-卤代烷基取代基也没有公开在吡啶环4-位的任何取代。
在寻找新除草剂的研究中,吡啶衍生物也受到了重视,美国专利1,944,412,3,637,716,3,651,070对此作了报导。所有这些专利都公开了二羧酸吡啶的多卤衍生物。所有这些化合物的共同点是:在环碳上于3-和5-位由卤素直接取代,同时在2-和6-位由羧酸盐基团占据。4-位对各种各样的取代基来说,是一空余的取代位置,这些取代基包括:卤素,羟基,烷氧基,羧基。现已发现这类化合物可用作除草剂,杀菌剂和杀真菌剂。美国专利1,944,412介绍,当4-位由银盐占据时,静脉注射这类化合物可利用其产生X-射线图象。
1985年2月27日出版的欧洲专利出版物133,612(与其相应的美国申请序列号为602,021)介绍了用作除草剂的吡啶二羧酸衍生物。这些化合物在2-和6-位有氟代甲基,在3-和5-位有羧酸衍生物。
1986年5月28日出版地欧洲专利出版物0182769(与其相应的美国专利申请序列号为768,659)介绍了包括吡唑酰胺在内的其他吡啶二羧酸衍生物。
本发明的任务是提供利用本发明新吡啶化合物的除草方法及其组合物。
本发明的新化合物可用作除草剂或可转化成除草剂的中间体,其通式如下:
其中:
R3选自下列基团;4,5-二氢-2-噁唑基;2-噁唑基;2-噻唑基;4,5-二氢-2-噻唑基;5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪-2-基;5,6-二氢-4H-1,3-噻嗪-2-基;4,5-二氢-1H-咪唑-2-基;2-噁唑烷基;1,3,4-噁二唑-2-基;4,5-二氢-1,3,4-噁二唑-2-基;1,3-二硫戊环-2-基;1,3-二噻烷-2-基;2-噻唑烷基,1,3-二氧戊环-2-基;1,3-二噁烷-2-基;1,3-氧硫戊环-2-基;5-四唑基;5-噁唑基;和带有一个或多个选自下列基团的取代基的上述各杂环基,即氢,低级烷基,烷氧基,三氟乙酰基,和1-氨基-4,5-二氢-1H-咪唑基;
R4选自C1-C4直链或支链烷基,C3-C4环烷基,环烷基烷基,烷硫基烷基,和二(烷硫基)烷基;
R5与R3相同或者是或-C≡N,其中Z1是O,S,或NR7,其中R7是低级烷基,并且,Z2选自烷氧基,链烯氧基,炔氧基,烷硫基,吡唑基,卤代烷氧基,氰基烷氧基,氯,-NHR8,其中R8是低级烷基;和
R2和R6各自选自氟代甲基,氯氟代甲基,氯代甲基,低级烷基,其前提是:R2和R6其中之一必须是氟代或氯氟代甲基;
所有上述取代的先决条件是:当R5是甲硫基羰基时,R3不能是4,5-二氢-1-甲基-1H-咪唑-2-基,当R5是甲氧基羰基时,R3不能是未取代的4,5-二氢-1H-咪唑-2-基。
本文所用术语“烷基”意指直链或支链取代基,其中包括,但并不限定于乙基,甲基,正丙基,1-乙基丙基,1-甲基丙基,正丁基,2,2-二甲基丙基,戊基,异丁基,异丙基。
本文所用术语“低级烷基”意指含有1-7个碳原子的烷基,所用术语“低级链烯基”和“低级链炔基”意指含3-7个碳原子的链烯基和链炔基。这类链烯基的实例包括:2-丙烯基,2-丁烯基,3-丁烯基,2-甲基-2-丙烯基等,这类低级链炔基的实例包括2-丙炔基等。
术语“环烷基烷基”意指:由C3-C6环烷基取代的C1-C2烷基,如:环丙基甲基,环丙基乙基,环丁基甲基,环戊基乙基等。
术语“氟代甲基”,“氯代甲基”,“氯氟代甲基”意指甲基的三个氢原子中一个或多个分别被氟原子,氯原子,或氟和氯原子取代。
吡啶二羧酸单酯,单酰卤或二酰卤与含2-3个碳原子的γ-羟基胺或含1个碳原子的肼反应,分别形成吡啶二羧酸酰胺,二酰胺或酰肼,由此很容易制得本发明新的具有除草作用的衍生物及其化合物。下文的步骤1-9详细地列出了三种特殊酰卤的制备过程,这三种酰卤用于制备本发明化合物的起始原料。采用步骤1-9的程序,改变在步骤1中所用的酮酯和醛就可以使所得吡啶二羧酸类产物带有所期望的取代基,由此很容易制得其他酰卤。欧洲专利出版物133,612和美国专利4,692,184分别在其实施例44-51和82-83中介绍了用作起始原料的其他适宜的吡啶二羧酸酰卤,本文用作起始原料的酰卤一般按上述欧洲专利出版物所述工艺制得。
下列步骤1-9详细解释了用于制备酰卤化合物之方法的一个实施例,这些酰卤用作制备本发明化合物的起始原料。在这些步骤中,最好以哌啶作为催化剂,由β-酮酯与醛反应形成一吡喃化合物(步骤1)。该吡喃然后与氨反应形成二羟基哌啶(步骤2),后者经脱水得到二氢吡啶化合物(步骤3)。然后将该二氢吡啶氧化或脱氟化氢制得吡啶二羧酸类化合物(步骤4)。在脱氟化氢步骤中采用如DBU(其定义见下文)作为有机碱。
吡啶二羧酸类化合物中的酯基团是β-酮酯的酯基团,并且在吡啶的4-位用醛基取代基取代。
当上述吡啶二羧酸酯的2-或6-位由三氟甲基取代,而其他另一位置由二氟甲基取代时,如果在水解反应中用一当量的KOH作为碱,则吡啶二羧酸酯化合物的水解选择性地发生在带有CF2H的侧链上(步骤8)。如果使用两个当量或更多的碱,则二羧酸酯水解成二酸(步骤5)。用氯化剂(如:SOCl2或PCl5)处理,可以将该二酸转化成二酰氯。经该步转化之后,与一摩尔比的醇反应,酯化反应选择性地发生在二酰氯中与CF2H相邻的氯代基团上。
式中R3或R5之一是2-噁唑烷基,2-噻唑烷基,1,3-二硫戊环-2-基,1,3-二噻烷-2-基的新的本发明化合物可由相应的3-或5-甲酰基衍生物制得。步骤10和步骤11详细地列出了该甲酰基衍生物的制备过程。
步骤1
2,6-二(三氟甲基)-2,6-二羟基-4-异丁基-四氢-3,5-吡喃二羧酸二甲酯的制备
机械搅拌下将1ml哌啶加到280g(2.0mole)纯度为80%的三氟乙酸甲酯和86g(1.0mole)异戊醛的混合物中。出现放热反应,并且反应混合物的温度升至105℃。搅拌5小时后,用450ml己烷和30ml乙醚研磨该反应混合物,并用于冰浴冷却,得到1.68g的第一批产物,m.p.83-87℃,14.51g的第二批产物,m.p:67-73℃。
第一批是含顺,反异构体(5∶1)的所期产物的混合物。
元素分析:C15H20F6O7:
理论值:C,42.26;H,4.73
实验值:C,42.54;H,4.77
第二批是含顺,反异构体(2∶1)的混合物,将母液浓缩,得到344g残余物,该残余物是所期产物顺;反异构体的粗制混合物。
步骤2
2,6-二(三氟甲基)-2,6-二羟基-4-异丁基-3,5-哌啶二羧酸二甲酯的制备
将得自步骤1的344g(0.929mole)粗品溶于500ml四氢呋喃(THF)中,用3小时向该溶液通入58g(3.41mole)氨气。将该反应混合物浓缩,将残留物(332g)在己烷-乙醚中重结晶,得到53.7g白色固体状所期产物(接三氟乙酰乙酸甲酯计算收率为13%),m.p.102-106℃。
元素分析:C15H21F6N1O6:
理论值:C,42.36;H,5.00;N,3.29
实验值:C,42.84;H,4.94;N,3.29
将母液浓缩可另获得所期产物粗品。
步骤3
2,6-二(三氟甲基)-1,4-二氢-4-异丁基-3,5-吡啶二羧酸二甲酯和其3,4-二氢吡啶异构体的混合物(2∶1)的制备
方法A:将48.7g(0.115mole)步骤2产物迅速加到冰水冷却的200ml浓硫酸和200ml二氯甲烷的混合物中,将该反应混合物搅拌20分钟,倒入1升冰水中。分离二氯甲烷层,用100ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤一次,干燥,浓缩,得到28.0g(收率:64.6%)粗品,将该粗品的一部分(5.0g)进行高真空蒸馏,在120℃/0.5mmHg,得到4.8g所期产物,n25D=1.4391。
元素分析:C15H17F6N1O4:
理论值:C,46.28;H,4.40;N,3.60
实验值:C,46.39;H,4.44;N,3.60
方法B:在机械搅拌下,于20分钟内,将90.5g(1.03mole)异戊醛加到340.3g(1.98mole)纯度为98.9%的二氟乙酰乙酸甲酯(MTFAA),100ml甲苯和0.86g(0.01mole)哌啶的混合物中。该反应混合物放热,使温度升至83℃。将该反应混合物的温度维持在80℃3小时。19F NMR证实该反应完成率为89%。撤掉加热装置,用125ml甲苯稀释该反应混合物,并搅拌过夜(16小时)。向该反应物中通入氨气,放热反应在50分钟内使温度升至68℃。用冷水浴冷却该反应器,使在继续通氨的同时将反应温度降至53℃。在1.5小时内通入总量为47.3g(2.78mole)的氨气。19F NMR表明产物混合物中含有91%的2,6-二(三氟甲基)-2,6-二羟基-4-异丁基-3,5-哌啶二羧酸二甲酯。用100ml甲苯稀释该反应混合物,将Claisen蒸馏头接在反应器上。
将温度维持在26℃,减压(水抽气)除去过量的氨和部分甲苯。加入200ml甲苯,继续蒸馏,在1.5小时内除去总体积为200ml的蒸馏物,用100ml甲苯稀释该反应混合物,并用冰浴冷至5℃,在5分钟内加入硫酸(453g,4.53ml)。放热反应使温度升至25℃。在10分钟内温度逐渐降至5℃,维持温度于5℃40分钟。再另加入95g(0.95mole)硫酸,将该反应混合物在5℃搅拌20分钟。然后倒入500ml甲苯和2升冰水的混合物中。分离甲苯层,用500ml甲苯抽提水层,合并甲苯提取液,依次用500ml水,500ml饱和NaHCO3水溶液,500ml盐水洗涤,减压浓缩成363.6g油状物。气相色谱(GC)面积百分比分析表明:
相当于根据MTFAA计算的总收率82.5%,该油中含有9%2,6-二(三氟甲基)-3,4-二氢-4-异丁基-3,5-吡啶二羧酸二甲酯和75.4%2,6-二(三氟甲基)-1,4-二氢-4-异丁基-3,5-吡啶二羧酸二甲酯。
步骤4
2-(二氟甲基)-6-(三氟甲基)-4-异丁基-3,5-吡啶二羧酸二甲酯的制备
(a)步骤3产物与DBU的反应
将23.0g(0.0591mole)步骤3产物,12.2g(0.077mole)纯度为96%的DBU,100ml THF的混合物于回流下放置3天,然后倒入250ml 3N HCl中。用乙醚(2×100ml)提取油状沉淀物,将乙醚提取液干燥(MgSO4),浓缩得到14.4g油,根据1H NMR,该油中含有所期产物和酸式产物。将该油溶解在乙醚中,用100ml饱和NaHCO3溶液抽提将醚层干燥(MgSO4),浓缩得到8.9g油,该油即为所期产物(19F NMR表明:纯度为71%)。
用浓盐酸水溶液将碳酸氢钠提取液酸化,用乙醚提取生成的油,将醚层干燥(MgSO4),浓缩得到4.8g残留物,该残留物中含有由所期产物而生成的单羧酸和二羧酸(9∶1)。用3.0g(0.0217mole)碳酸钾,20ml碘甲烷,和50ml丙酮处理上述残留物。将该混合物于回流下放置42小时,浓缩,用水处理该残留物并用乙醚(2×100ml)提取。将醚层干燥,浓缩,残余物进行高真空减压蒸馏,于130℃/1mmHg,得到5.1g(从步骤3计算,收率为23.4%)所期油状产物,n25D1.4478。该产物经放置后结晶,m.p.36-37℃。
元素分析:C15H16F5N1O4;
理论值:C,48.79;H,4.37;N,3.79
实验值:C,48.75;H,4.39;N,3.77
采用HPLC(高压液相色谱),用3%乙酸乙酯/环己烷作洗脱剂,将前述纯度为71%所期产物进行层析分离得到一先出组份(earlierfraction)(0.79g,滞留时间为7-8.5分钟),该组份经证实为:6-(二氟甲基)-4-(异丁基)-2-(三氟甲基)-3-吡啶羧酸甲酯。第二组份(second fraction)(滞留时间为8.5-18.5分钟)是6.4g(29.4%)纯净的所期产物,n25D1.4474。
(b)步骤3产物与三丁胺的反应
将38.9g纯度为80%的步骤3产物和20.5g三丁胺的混合物在30分钟内加热到155℃。将该反应混合物冷却到30℃,用100ml甲苯稀释,该甲苯溶液依次用6N盐酸,饱和碳酸氢钠,盐水洗涤,干燥,浓缩,得到36.4g纯度为73%的产物,收率为86%。该反应在加入过量三丁胺(10当量)情况下也可进行,所得结果基本相同。
(c)步骤3产物与三丁胺在甲苯中反应
将38.9g纯度为80%的步骤3产物,20.4g三丁胺,30ml甲苯的混合物在40分钟内加热到115℃,并在115℃放置1小时40分钟。将该反应混合物冷却,按前述(b)处理,得到36.3g纯度为76%的产物,相应收率为90%。
(d)步骤3产物与三乙胺反应
将11.8g纯度为80%的步骤3产物和3.34g三乙胺的混合物在100℃加热10分钟,然后在125℃加热10分钟。将该反应混合物冷却,按前述(b)处理,得到8.14g纯度为76%的产物,相应收率为63%。
(e)在催化量的DBU存在下步骤3产物与2,6-二甲基吡啶的反应
将5.0g步骤3产物和2.13g2,6-二甲基吡啶的混合物在143℃加热30分钟。加入2滴DBU,将该反应混合物再加热1小时30分钟,冷却,按前述(b)处理,得到4.23g所期产物。在无溶剂条件下,加入过量的2,6-二甲基吡啶和催化量的DBU,或以甲苯作溶剂,该反应均可进行,结果相似。
步骤5
2-(二氟甲基)-6-(三氟甲基)-4-异丁基-3,5-吡啶二羧酸的制备
将894g(2.42mole)步骤4化合物和1升水加到-5立升的烧瓶中,然后加入用574g(8.7mole)KOH和800ml水配成的溶液。将该混合物回流过夜,之后经HPLC证实反应完成。将反应烧瓶冷至室温,用盐酸水溶液酸化,搅拌直到有机相固化,滤出固体,用水洗涤,用流化床干燥器干燥,所得到的二酸(756g,收率91.6%)为褐色固体。
步骤6
3,5-二-氯羰基-2-二氟甲基-4-异丁基-6-三氟甲基-吡啶的制备
将步骤5的二酸产物(37.06g,0.108mole)与150ml SOCl2一起回流3小时。此时,经19F NMR证实反应完成。用旋转蒸发法除去过量的SOCl2,剩下暗色油,即为所需二酰氯。于100℃进行高真空蒸馏得到一无色油状物。
步骤7
5-氯甲酰羰基-2-二氟甲基-4-异丁基-6-三氟甲基-吡啶-3-羧酸甲酯的制备
继上步反应之后,将步骤6产物溶解在100ml THF中,然后加入100ml甲醇。2.5小时后蒸掉溶剂,得到31.2g白色固体,m.p.71-75℃,收率77%。
步骤8
2-二氟甲基-4-异丁基-6-三氟甲基-3,5-吡啶二羧酸,5-甲基酯的制备
将300g步骤4产物和约200ml乙醇装入-1升的4颈烧瓶中,在另一烧瓶中将59.14g(0.896mole)85%的KOH与约100ml水混合。将该水溶液倒入上述有机溶液中,并在该四颈烧瓶上装上机械搅拌器,温度计,氮气导管和水冷凝器。将该反应混合物加热回流45分钟,然后冷却。将该反应混合物浓缩,然后用水稀释,并用乙醚洗涤一次,倾出醚洗液(除去起始原料)。用浓盐酸水溶液将该水溶液酸化,并用乙醚提取生成橙色沉淀。(鉴于体积过大,将整个水溶液分3次提取。)合并醚提取液,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩,得到253.13g所期单酸(收率:87.53%)。
步骤9
2-二氟甲基-3-氯羰基-4-异丁基-6-三氟甲基-5-吡啶羧酸甲酯的制备
在约250-300ml亚硫酰氯中将由步骤8所得酸(253g 0.7121mole)回流24小时。将该反应混合物浓缩,得到244.59g酰氯,收率:91.90%;n25D=1.4614
步骤10
2-二氟甲基-5-羟甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将14.2g(0.64mole)硼氢化钠和700ml二甘醇二甲醚的混合物用冰-水浴冷却,并将于200ml二甘醇二甲醚中的118.5g(0.32mole)的5-氯碳酰基-2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯溶液快速滴加到前述冷却混合物中。该反应在滴加酰氯溶液期间放热。滴加完毕后,将该反应混合物在冰-水浴中搅拌1小时,然后在室温搅拌2小时。此时GC证实反应完毕。十分缓慢地将150ml浓盐酸加到上述反应混合物中,此时令迅猛地释放气体。待释放气体减退后,于75℃,真空条件下(0.1mm Hg)浓缩该反应混合物。将残留油状物移至300mlCH2Cl2中,并用300ml水洗涤。用MgSO4干燥CH2Cl2层,然后减压浓缩。将所得残留物于110℃,0.04mm Hg下进行真空蒸馏,除去二甘醇二甲醚,残留物经HPLC层析分离,用己烷:CH2Cl2∶EtOAc(10∶1∶1,v/v)作洗脱剂,得到93.6g(收率85.8%)淡黄色固体,m.p.65-67℃。
步骤11
2-二氟甲基-5-甲酰基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将14.2g(0.0655mole)氯代铬酸吡啶鎓悬浮于60ml CH2Cl2中,然后向该悬浮液加入于40ml CH2Cl2中的14.9g步骤10产物。该混合物于室温下搅拌过夜,用400ml乙醚稀释,通过低厚度的硅胶垫过滤两次,得到一淡褐色溶液,将该溶液浓缩得到13.9g残留,然后经HPLC纯制(3%乙酸乙酯/环己烷洗脱),得到12.75g淡黄色油,n25D1.4564。
就式中R5是二氢噁唑或二氢噁唑衍生物的本发明化合物而言,按步骤6,7或9中的其中之一制得的酰氯与2-羟乙基胺反应,形成相应的2-羟乙基酰胺。用氯化剂(SOCl2,PCl5等)在适宜的溶剂中(如:CH2Cl2或类似物)处理该酰胺,然后用适宜的碱〔如:叔丁醇钾(下文以t-BuOK表示)〕使其环合,形成二氢噁唑或二氢噁唑衍生物。
用P2S5处理上述2-羟惭基酰胺形成硫代羧酸酰胺,后者环合成二氢噻唑,由此制得本发明的二氢噻唑化合物及其衍生物。用P2S5和六甲基磷酰胺处理上述2-羟乙基酰胺使其硫化并环合形成4,5-二氢噻唑。
肼与上述酰氯反应制得酰肼,随后环合,形成本发明的噁二唑化合物。
2-氯乙基酰胺与五氯化磷反应,然后使该中间体与氨或烷基胺反应,制得咪唑类化合物。
通过3-氯代丙基酰胺的环合可制得五元环取代的上述吡啶之六元环对应物。
参照下列实施例可以更清楚地了解本发明化合物的制备过程。
在包括实施例在内的,在整个本说明书中所采用的下述缩写符号的具体含意如下:
THF-四氢呋喃
HPLC-高压液相色谱
TLC-薄层层析
RT-室温
DBU-1,8-二氮杂双环-〔5,4,0〕-十一碳-5-烯
HMPA-六甲基磷酰胺
EtOAc-乙酸乙酯
DME-二甲氧基乙烷
t-BuOK-叔丁醇钾
实施例1
6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-4-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
在冰浴中冷却5-氯羰基-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯(2.28g,0.0061mole)和30ml CH2Cl2,然后加入0.8ml的NH2NHCH3。该反应混合物呈浊白色,40分钟后,撤去冰浴,1小时后气相色谱表明反应完全。该反应混合物用水洗涤,然后用CH2Cl2提取,用MgSO4干燥CH2Cl2层,过滤,浓缩,得到2.2g白色固体。该固体经由约30%乙酸乙酯/己烷重结晶,得到1.5g松散白色固体状2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3,5-吡啶二羧酸,3-(2-甲基酰肼)5-甲酯,m.p.115-159℃。从母液中还可回收0.9g该中间体。
于室温下混合2.4g上述酰肼,27ml95%的HCOOH,25ml 37%的甲醛。该反应为均相反应。1小时后,19F NMR显示一个CF3的主峰。将该反应物放置过夜,19F NMR谱图无明显改变。将该混合物倒入冰/水中,用CH2Cl2提取,用NaHCO3(水溶液)洗涤CH2Cl2层,然后用MgSO4干燥,过滤,浓缩至2.5g无色油状物。将该油进行梯度层板分离,洗脱剂由30%CH2Cl2/环己烷逐渐增至100%CH2Cl2。由此回收到1.56g无色油状产物,n25D=1.4822(收率:63%)。
实施例2
6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-4,4-二甲基-2-噁唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将4.2ml二甲基乙醇胺(0.044mole)和25ml CH2Cl2溶液充氮下用冰浴冷却。然后用多于50分钟的时间将实施例1所用的酰氯(16.53g,0.044mole)于100ml CH2Cl2中的溶液加到上述冷却溶液中。撤去冰浴,于室温下连续搅拌。再加入4ml二甲基乙醇胺,将该反应混合物搅拌过周末。反应混合物中出现固体,用稀盐酸洗涤,并用CH2Cl2提取,CH2Cl2层用MgSO4干燥,过滤,浓缩,得到18.36g橙色固体。以40%EtOAc/环己烷作洗脱液,将该产物进行层析纯化,由此得到约5g高质量产物以及含杂质产物。将其中最好的产物用35%EtOAc/己烷重结晶,得到2.9g白色固体,m.p.170-173℃。将含杂质的产物在10%EtOAc/己烷中煮沸使进一步纯化,过滤收集不溶的酰胺,由此制得总量为7.0g的6-二氟甲基-5-〔〔(2-羟基-1,1-二甲基乙基)氨基〕羰基〕-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯(收率为37%)。
将该羟乙基酰胺化合物(3.65g=0.0086mole)与30ml SOCl2一起加热约1-3/4小时。19F NMR显示反应完毕。蒸掉SOCl2,剩下白色固体,并将其溶解在CH2Cl2中,用水洗涤,CH2Cl2用MgSO4干燥,过滤,浓缩,得到3.4g固体状5-〔〔(2-氯-1,1-二甲基乙基)氨基〕羰基〕-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,收率89%,将该固体在5%EtOAc/己烷中重结晶,m.p.136-138℃。
充氮下将该中间体(2.46g=0.0055mole)和90ml无水THF混合,并用冰浴冷却,然后加入0.70g t-BuOK(0.0062mole)。该反应混合物颜色变深。1小时后,蒸掉THF,残留物用水洗涤,并用醚提取,醚层用MgSO4干燥,过滤,浓缩,得到2.36g橙色油。用5%EtOAc/环己烷作洗脱剂,进行层析纯化,然后于110℃进行高真空蒸馏,得到1.29g无色油(收率:57%)该油逐渐固化,m.p.69-71℃。
实施例3
6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噁唑基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
将2.5ml乙醇胺(0.0394mole)于50ml CH2Cl2中的溶液用冰浴冷却,然后滴加70ml CH2Cl2中的7.28g(0.0187mole)5-氯羰基-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯。撤去冰浴,将该混合物用磁力搅拌2小时。在处理前将该反应混合物放置过夜。然后用氯化钠(水溶液)洗涤该反应混合物,再另加入CH2Cl2提取。收集CH2Cl2层,用MgSO4干燥,过滤,浓缩,得到一橙色油状物,将该油溶解在乙酸乙酯中,通过硅胶过滤,经浓缩后,得到6.44g产物,收率为83%。取1.4g样品,用40%EtOAc/环己烷作洗脱剂,进行层析。得到一逐渐固化的1.16g淡色油该固体用10%EtOAc/己烷重结晶,得到0.92g白色晶体状6-二氟甲基-5-〔〔(2-羟乙基)氨基〕羰基〕-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯,m.p.102-106℃。
在室温下将该物质(5.31g=0.128mole)与50ml SOCl2混合。用19F NMR监测反应,2-1/2小时后,19F NMR出现2个CF3峰,将该溶液回流40分钟,图谱无改变,于室温下将反应物放置过夜。用旋转蒸发器蒸掉SOCl2,剩下黄色固体,将该固体溶在醚中,并用水洗涤。收集醚层,用MgSO4干燥,过滤,浓缩,得到5.0g黄色固体。该固体经10%EtOAc/环己烷重结晶,得到3.4g白色固体(收率:60%)。19F NMR图谱显示CF3单峰。滤液显示含两个组份,一个是5-〔〔(2-氯乙基)氨基〕羰基〕-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯,但未弄清另一成份的结构。
充氮下,将该中间体(2.40g=0.0055mole)溶解在无水THF中,用冰浴将该溶液冷却,然后加入0.76g t-BuOK(0.0068mole),该溶液的颜色立即变暗,10分钟后撤去冰浴,并将该溶液温热至室温。气相色谱证实反应完全,然后将其倒入水中,用醚提取,收集醚层,用MgSO4干燥,过滤,浓缩得到2.02g黄色油,该油开始固化。将该物质进行层析,用20%EtOAc/环己烷洗脱,然后在己烷中重结晶,得到1.70g产物(收率:77%),m.p.88-90℃。
实施例4
6-二氟甲基-5-(5-甲氧基-2-噁唑基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将实施例1用作起始原料的酰氯(12.81g=0.0345mole)溶解在100ml CH2Cl2中。将4.68g(0.373mole)甘氨酸甲酯盐酸盐加到该溶液中。先将该混合物用冰浴冷却,然后用移液管加入10ml乙基二异丁基胺(EDPA)(0.0574mole)。撤去冰浴,于室温将该反应物搅拌过夜。19F NMR显示反应不完全。另加入3ml EDPA(0.0172mole),1/2小时后,气相层析表明反应完全。将该反应混合物用稀盐酸洗涤,然后用CH2Cl2提取。用MgSO4干燥CH2Cl2层,过滤,浓缩,得到14.2g橙色油性固体。取2g做层析分离(用20% EtOAc/环己烷洗)然后重结晶,得到1.2g白色固体状6-二氟甲基-5-〔〔(2-甲氧基-2-氧乙基)氨基〕羰基〕-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,m.p.126-129℃。
将该物质(8.90g=0.0209mole),85ml CCl4,4.5g PCl5(0.0216mole)混合,并加热回流1小时,NMR表明完全反应成所期中间体。用三种不同的方法完成该环合反应。
1.将约10ml上述中间体溶液蒸馏除去CCl4和POCl3,然后用Kugelrohr装置于50℃加热,除去痕量的组份。将残留物溶解在CH2Cl2中,用NaHCO3(水溶液)洗涤,用MgSO4干燥CH2Cl2层,过滤,浓缩,得到一黄色油状物。该方法并不引起NMR变化。将该油溶解在25ml二甲苯中,并回流2小时,然后将该反应物进行NMR测定,当表明反应完全时,蒸掉二甲苯,得到一黄色油状噁唑产物。
2.将约10ml上述中间体溶液蒸馏,然后用Kugelrohr装置于100℃加热,15分钟后取样进行气相色谱分析表明部分反应成噁唑产物,将该反应物于100℃再加热1小时,但气相色谱表明仍有某个中间体存在,再继续升温至135℃加热,并蒸出噁唑产物。
3.将留剩的中间体溶液蒸馏,在Kugelrohr装置上,于50℃,进行短时间加热,除去痕量的CCl4/POCl3。将残留物溶在二甲苯中,回流过夜(17小时)。NMR表明反应完全,蒸掉二甲苯,将暗色残留物进行高真空蒸馏,收集到3.3g淡橙色油状物。
合并上述三份恶唑产物,层析纯化(用10%EtOAc/环己烷洗脱),然后进行高真空蒸馏。回收到4.58g无色油状产物,n25D=1.4836(收率:54%)。
实施例5
6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-5-(2-噻唑基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
为拟定制备该化合物的方法进行了多种实验。所有的实验均得到低产率的噻唑产物。已发现,有一结构未明的中间体经热解可获得上述噻唑产物。下文是一实验实施例。
将由实施例1中所用酰氯制得的6-二氟甲基-5-〔〔(2,2-二甲氧基乙基)氨基〕羰基〕-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯(11.36g=0.0257mole),100ml甲苯和5.89gP2S5(0.0265mole),一起回流近3小时。然后将该反应物进行气相色谱分析,表明有噻唑产物存在。该反应混合物用NaHCO3(水溶液)洗涤,并用醚提取,用MgSO4干燥醚层,过滤,浓缩,得到12.88g透明橙色固体。用5%EtOAc/环己烷作展开剂进行TLC表明大量物质于原点。试图用该溶剂系统对上述粗品进行层析分离,但该粗品不溶。倾出液相,然后用液相色谱进行纯化,仅回收到0.4g产物。气相色谱表明上述不溶性物质含有噁唑产物,但TLC却测不出。从这一点来看,显然是在气相色谱柱上发生了某种反应。将少量样品在毛细管中加热到240℃,然后用TLC进行分析,表明通过热解生成了噻唑。用一加热包(amantle)将一空烧瓶加热至空气温度达180℃,然后加入近3g玻璃状固体中间体,数秒钟后该固体变得很暗,此时撤掉加热装置,TLC表明该暗色残留物含有噻唑产物。将该产物于130℃进行高真空蒸馏,并用10%EtOAc/环己烷作洗脱剂进行层析分离,得到0.7g黄色固体。(收率:11%)。将该产物与经其他实验而得的产物合并,经层析纯化(用10%EtOAc/环己烷作洗脱剂),并于120℃进行高真空蒸馏,得到1.60g黄色固体产物。m.p.71-75℃。
实施例6
2-二氟甲基-3,5-二(4,5-二氢-2-噁唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基吡啶
将3,5-二(氯羰基)-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基吡啶(8.25g=0.022mole)和70ml CH2Cl2合并,用冰浴冷却,然后加入6ml(0.099mole)乙醇胺。立即有沉淀物形成。15分钟后,撤去冰浴,并将该混合物于室温搅拌2小时。经19F NMR测定表明CH2Cl2层无吡啶产物存在。因此,该产物不溶于CH2Cl2。将该反应混合物用水洗涤,并用乙酸乙酯提取两次。用MgSO4干燥乙酸乙酯层,过滤,浓缩,得到8.78g白色固体物(收率:94%)。
将二-羟乙基酰胺(2.67g=0.0062mole)和40ml POCl3一起回流近3-1/2小时。蒸掉POCl3,用水洗涤残留物,并用EtOAc提取。用MgSO4干燥EtOAc层,过滤,浓缩,得到2.58g褐色固体(收率:90%)。取少量样品进行层析纯化(用20%EtOAc/环己烷进行洗脱,得到白色固体状N,N-二(2-氯乙基)-2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3,5-吡唑二羧酸酰胺,m.p.266-268℃。
该中间体(2.18g=0.0047mole)与50ml无水THF混合,用冰浴冷却,然后加入1.13g t-BuOK(0.0101mole)。有轻微的颜色改变并可见沉淀形成。半小时后撤去冰浴。19F NMR和气相色谱表明反应完全。用NaCl(水溶液)洗涤该反应物,并用醚提取,用MgSO4干燥醚层,过滤,浓缩,得到2.0g淡黄色固体。将该固体进行层析纯化(用50%EtOAc/环己烷洗脱),得到1.8g固体。该固体己烷重结晶,得到1.2g奶油色结晶产物(收率:65%)。m.p.138-144℃。
实施例7
2-二氟甲基-3,5-二(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基吡啶
将实施例1第一步中制得的二-羟乙基酰胺(7,65g=0.018mole),10ml HMPA,60ml二甲苯和4.03g P2S5(0.018mole)混合,并加热回流近3-1/2小时。到时间后,该反应液出现两个液相。加入4.1g P2S5,并再连续回流1小时。该混合物仍然是非均相。将其冷却,然后通过硅胶过滤(用30%EtOAc/环己烷冲洗)。回收黄色油状物(8.5g),该油经19H NMR测定仍含有一些HMPA。该产物经层析纯制(用20%EtOAc/环己烷洗脱),得到约3g的固体。该固体经己烷两次重结晶,得到1.7g白色晶体状产物,m.p.134-136℃(22%收率)。
实施例8
4-环丁基-2-二氟甲基-3,5-二(4,5-二氢-2-噁唑基)-6-三氟甲基吡啶
充氮下,将于80ml CH2Cl2中的13.5g(0.036mole)3,5-二(氯羰基)-4-环丁基-2-二氟甲基-6-三氟甲基吡啶溶液冷却至0℃。滴加9.8ml乙醇胺。立即形成沉淀,并且该溶液变得很粘稠,以致要再加入70ml CH2Cl2,以便能够连续搅拌。将该反应混合物在冷却状态下搅拌15分,然后于室温搅拌3小时。将该反应溶液倒入水中,然后用乙酸乙酯提取7次。合并有机层,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩,得到13.2g(收率:87%)白色粉末状N,N′-二(2-羟乙基)-4-环丁基-2-二氟甲基-6-三氟甲基-3,5-吡啶二羧酸酰胺。
取上述中间体6.0g(0.014mole)样品在100ml SOCl2中回流2.5小时。然后通过旋转蒸发除去SOCl2,将残留物移至CH2Cl2中,用水洗涤,用无水MgSO4干燥有机层,得到2.8g(收率:42%)粗品。取2g粗品直接用于下一步反应,将另外0.8g纯化用于分析。将该粗品进行层析分离,用50%EtOAc/环己烷洗脱,得到0.7g(回收率87%)白色固体状N,N-二(2-氯乙基)-4-环丁基-2-二氟甲基-6-三氟甲基-3,5-吡啶二羧酸酰胺。m.p.246-247℃。
将于40ml无水THF中的2.0g(0.0043mole)该中间体的溶液,充氮下,冷却至0℃。然后立即一次性加入1.04g(0.0093mole)t-BuOK。该反应物的颜色立即由无色变成红色,30分钟后变成暗褐色。冷却下将该反应混合物搅拌30分钟,然后于室温搅拌45分钟。此时,GLC表明无起始原料存在,然后将该溶液倒入NaCl/H2O中,用乙醚提取。用无水MgSO4干燥有机层,过滤,浓缩,得到1.6g(收率:95%)粗品。将该粗品进行层析分离,用20%EtOAc/己烷洗脱,得到0.95g白色固体状产物,m.p.186-187℃,(收率:56%)。
元素分析:C H N
计算值:52.45,4.14,10.79
实验值:52.50,4.18,10.77
实施例9
6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
用冰浴冷却于50ml CH2Cl2中的2.5ml乙醇胺(0.0394mole)溶液,然后滴加于70ml CH2Cl2中的7.28g 5-氯羰基-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯(0.0187mole)。撤去冰浴,将该混合物用磁力搅拌器搅拌2小时。将该反应物放置过夜,然后处理。用NaCl(水溶液)洗涤该反应物,再加入CH2Cl2提取,收集CH2Cl2层,用MgSO4干燥,过滤,浓缩,得到一橙色油状物,将后者溶于EtOAc中,通过硅胶过滤。浓缩后,得到6.44g产物,收率为85%。将1.4g样品进行层析分离,用40%EtOAc/环己烷洗脱,得到一淡色油状物(1.16g),该油状物逐渐固化。将该产物在10%EtOAc/己烷中重结晶,得到0.92g白色晶体,m.p.102-106℃。
将该中间体(6.15g=0.0148mole)和100ml二甲苯及3.52g P2S5(0.0157mole)混合,然后回流1小时。二甲苯相经气相色谱分析表明反应完全。该混合物用NaHCO3(水溶液)洗涤,并用醚和乙酸乙酯提取。用NaHCO3(水溶液)处理粘在反应烧瓶壁上的残留物,并按上述方法提取。合并有机相,用MgSO4干燥,过滤,浓缩,得到一暗色油状物。将该油于140℃进行高真空蒸馏,得到4.4g橙色油状物,将该油进行层析分离(用10% EtOAc/环己烷洗),得到2.7g无色油状产物,该油状物逐渐固化,m.p.97-99℃,收率:44%。
实施例10
6-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪-2-基)-4-(2-甲基丙基-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将8.4g(22.5mole)实施例1中用作起始原料的酰氯置于50mlCH2Cl2中,然后加入5.4g3-溴丙胺溴氢酸盐和5.5g碳酸钾。室温下将该混合物搅拌1小时,然后加入20ml水,再继续搅拌18小时。随后分离有机层,用盐水洗涤,浓缩。用环己烷研磨上述油状残留物得到一固体。用硅胶柱,以20%EtOAc/环己烷作洗脱剂,将2.6g5-〔〔(3-溴丙基)氨基〕羰基〕-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯粗制品进行层析分离,得到2.3g分析纯样品,m.p.107-110℃。
将2.4g(5mmole)上述产物置于含有0.5g氯代苄基三乙胺的10ml CH2Cl2中,然后一次加入10ml 50%NaOH溶液,将所得反应混合物在室温下搅拌2小时,加水和CH2Cl2,反应分为两层,用盐水洗涤有机层,干燥,浓缩,将所得油状残留物在硅胶上进行层析,用1∶5EtOAc/环己烷洗脱,得到1.4g(70%收率)无色油状产物,n25D=1.4711。
元素分析:C17H19F5N2O3:
理论值:C,49.68;H,5.36;Cl,25.94;N,3.41
实验值:C,49.78;H,5.41;Cl,25.81;N,3.40
实施例11
6-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H-1,3-噻嗪-2-基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将5g(10mmole)实施例10中间体和2.4gP2S5的混合物在30ml二甲苯中于120-130℃加热1-1/2小时,然后冷却,倾出二甲苯溶液。将粘性沉淀物溶解在CH2Cl5和2.5N NaOH溶液中。分离有机层,用水,盐水洗涤,干燥,浓缩。在硅胶上用闪层析法纯化所得粗品(用25%EtOAc/环己烷洗脱),得到产物0.9g(收率:22%),m.p.93-97℃。
元素分析:C17H19F5N2O2S1:
理论值:C,49.76;H,4.63;N,6.83;S,7.80
实验值:C,49.64;H,4.66;N,6.78;S,7.88
实施例12
6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
将5-氯羰基-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯(10g,0.0256mole)溶于30mlCH2Cl2中,加入5.74g(0.0282mole)2-氨基溴乙烷溴氢酸盐。用冰浴将该混合物冷却,然后加入9.8ml(0.056mole)乙基二异丙基胺。然后将该反应物进行薄层层析(硅胶,CH2Cl2)。于0℃20分钟后得到主产物和极少量(无法测得量)的起始原料。将该混合物倒入水中,用CH2Cl2提取,CH2Cl2层用水洗涤,并用无水MgSO4干燥,浓缩,得到12.2g淡褐色固体(收率:100%)。从该固体中取样10.18g进行液相层析纯化(10%EtOAc/环己烷洗脱),得到7.8g白色固体状5-〔〔(2-溴乙基)氨基〕羰基〕-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯(收率:76%),m.p.139℃(于123℃软化,于135再固化)。
将该中间体(1.5g,0.0031mole)溶于50ml四氯化碳中,加入1gPCl5。将该混合物回流1小时。经1H NMR证实,该反应只产生一个主要产物。用旋转蒸发器除去过量的试剂。将30mlCH2Cl2加到残留的无色油状物中,将该混合物于冰浴温度冷却。然后加入20ml氨水。冰浴下将该混合物搅拌40分钟,然后将其倒入水中,并用CH2Cl2提取。用水洗涤CH2Cl2层,用无水MgSO4干燥,浓缩,得到1.06g白色泡沫状固体产物,(收率:86%):m.p.136-142℃。
实施例13
5-(1-氨基-4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
将实施例12中间体(1.5g,0.0031mole)溶于50ml四氯化碳中,然后加入1g PCl5。将该混合物回流1小时,1H NMR证实该反应只生成一个主要产物。用旋转蒸发器除去过量的试剂,在残留的无色油状物中加入30ml CH2Cl2,并在冰浴温度下冷却,加入0.6ml水合肼(85%)和1ml乙基二异丙基胺。该混合物于室温下搅拌过夜,然后将其倒入水中,用CH2Cl2提取。用水洗涤CH2Cl2层,用无水MgSO4干燥,浓缩,得到1.15g淡黄色固体。该固体经层析(用50%EtOAc/环己烷洗脱)分离,得到0.56g淡黄色固体产物(收率:44%),m.p.161-163℃。
实施例14
2-二氟甲基-5-(3-甲基-2-噁唑烷基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将下述混合物在迪安-斯塔克反应阱回流8小时,届时完成所述反应,该混合物包括:2g(0.00589mole)5-甲酰基-2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,1.32g(0.01768mole)N-甲基乙醇胺,以及约30ml甲基苯,该甲苯中加有约0.2ml水和2个结晶粒的对甲基苯磺酸(作为催化剂)。反应完成后,将产物减压浓缩,继之进行高真空蒸馏(120℃/0.5mm Hg),得到1.78g淡黄色油状产物,后者经放置固化,m.p.50-53℃,收率:76%。
实施例15
6-二氟甲基-5-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
在烘干过的烧瓶中放入于30mlCH2Cl2(刚启封的)的3.8g乙酰肼。将反应瓶冷却到0℃,然后加入10.0g(0.026mole)溶解在40ml CH2Cl2中的实施例12所用起始原料溶液。(所有前述步骤均在充氮下进行)。加酰氯的时间要持续30分钟,在此期间溶液开始变为混浊。加料完成后,将该溶液在室就搅拌3小时。
在此期间,可见有白色沉淀形成。搅拌3小时后,GLC测定无起始原料。将反应液过滤,收集白色沉淀。滤液倒入水中,用CH2Cl2提取。用水洗涤有机层(一次),并用无水MgSO4干燥。浓缩得到4.5g粗品,进一步经层析分离得到产物3.2g。5-〔(2-乙酰肼基)羰基〕-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯的总得量为6.7g,m.p.186-187℃。
将4.0g(0.0093mole)该中间体,7.3ml POCl3,2.57g(0.012mole)PCl5的混合物加热回流。该混合物呈橙清均相态。回流1小时后,将该反应混合物全部移出,浓缩。用1-2ml冰水处理残留物,并用2mlCH2Cl2提取。TLC(展开剂:50%EtOAc/环己烷)证实无起始原料存在,所以停止加热,将反应烧瓶冷至室温。将该烧瓶安在旋转蒸发器上,蒸馏,剩下油状残留物。用冰水处理残留的油,分别用2×50ml CH2Cl2和1×40ml乙醚提取。用无水MgSO4干燥有机提取液,过滤,浓缩,得到4.0g深黄色油状物粗品。层析纯化(20%EtOAc/环己烷洗脱)得到1.5g(收率39%)黄色油状产品。
实施例16
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-1-甲基-1H-咪唑-2-基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将20g(0.054mole)5-氯羰基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯溶于CH2Cl2中,然后加入12.0g(0.059mole)2-溴乙胺盐酸盐,并将该溶液用冰浴冷却。然后用多于5分钟的时间滴加10.2ml(0.059mole)N,N-二异丙基乙胺。将该溶液搅拌30分钟,随后撤去冰浴,开始形成部分固体。将该溶液于室温下搅拌,并用TLC(20%EtOAc/环己烷)和19F NMR跟踪反应。该反应混合物于室温下搅拌过夜,次日早上再另加入1.1当量(10.2ml)的乙基二异丙基胺,继续搅拌。1小时内,TLC显示无起始原料。将该反应液倒入水中,用CH2Cl2提取,用无水MgSO4干燥有机层,过滤,浓缩,得到24.5g(99%)淡黄色油状粗品。将该粗品进行层析纯化,用15%EtOAc/环己烷洗脱,得到14g(57%)白色固体状5-〔〔(2-溴乙基)氨基〕羰基〕-2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯。
将2.0g(0.0043mole)该中间体溶于20mlCCl4中,然后将该溶液与1.8g(0.0086mole)PCl5一起回流。加热下该溶液呈均相澄清态。1小时后,19F NMR出现一系列新峰。将该溶液再搅拌1小时,此时1H NMR证实无NH峰。蒸掉溶剂,将该反应瓶抽真空3小时,收到2.1g白色半固体产物。将该半固体产物移至25ml CH2Cl2中,冷却至0℃,然后用多于10分钟的时间滴加20ml甲胺水溶液(40%)。将该溶液于室温下搅拌过夜,次日早上,GLC证实反应完全。将该反应液倒入水中,用CH2Cl2提取,用无水MgSO4干燥有机相,过滤,浓缩,得到1.5g(87%)黄色油状粗品。经层析纯化,用50%EtOAc/环己烷洗脱,得到1.1g(64%)橙色油状产物。
实施例17
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-5-甲基-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
于室温下混合5-氯羰基-2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯(5.26g=0.0141mole),50mlCH2Cl2,2.5ml1-氨基-2-丙醇。1.5小时后,19F NMR证实反应完全。用稀盐酸洗涤该混合物,并用CH2Cl2提取。用MgSO4干燥CH2Cl2层,过滤,浓缩,得到5.28g透明体产物。经真空干燥后,得到5.0g 2-二氟甲基-5-〔〔(2-羟基丙基)氨基〕羰基〕-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯。收率:86%。
将该中间体(4.43g=0.0107mole)与50ml二甲苯,2.58gP2S5一起回流过夜。从粘着在烧瓶壁上的油状残留物中倾出有机液体相,用NaHCO3(水溶液)洗涤,并用醚提取。用MgSO4干燥醚层,过滤,浓缩,得到2.9g橙色油状物。气相色谱表明其纯度为99%。用同样的方法处理于反应瓶中的残留物,回收到一气相色谱纯度为83%的暗色油。进行层析分离,用5%EtOAc/环己烷洗脱,合并最佳组份,于120℃进行高真空蒸馏,得到2.6g黄色油状产物,n25D=1.4935,收率:60%。
实施例18
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
混合2-二氟甲基-5-{〔(2-羟基乙基)氨基〕羰基}-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯(5.0g,0.0127mole),50ml二甲苯以及1.79gP2S5(0.0081mole),然后加热回流1小时。GC测定表明起始原料与产物并存,所以再加入0.62gP2S5(0.0028mole),再继续回流3小时。此时,GC测定表明反应完全。停止加热,在处理之前将该反应混合物于室温放置4天。然后用NaHCO3(水溶液)处理上述反应混合物,并用醚提取。这时出现很槽的乳化问题。用MgSO4干燥醚层,过滤,浓缩得到颜色很深的橙色油。将该油进行高真空蒸馏,得到3.9g淡黄色油状物,固化。将该固体用己烷重结晶,得到2.61g淡橙色晶体(收率:52%).m.p.79-81℃。
实施例19
2-二氟甲基-5-(1,3-二硫戊环-2-基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
充氮下,用冰浴冷却步骤11产物(1.78g=0.0053mole),20mlCH2Cl2和0.5ml乙二硫醇的混合物,然后加入0.2ml TiCl4。形成黄色固体,将该反应混合物缓慢地温热至室温,搅拌过夜,然后倒入NaCl(水溶液)中,用CH2Cl2提取。用MgSO4干燥CH2Cl2层,过滤,浓缩,得到2.2g油状物。将该油状物进行高真空分馏,得到1.9g产物,n25D=1.5180b.p.120℃(0.1mm Hg),收率:86%。
实施例20
2-二氟甲基-5-(1,3-二噻烷-2-基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
用冰浴冷却步骤11产物(1.7g=0.005mole),20ml CH2Cl2,和0.6ml 1,3-丙二硫醇的混合物,然后加入0.3ml TiCl4,立即有固体生成,15分钟后撤去冰浴,1小时后,GC测定表明反应完全。用NaCl(水浴液)洗涤该反应液,然后用CH2Cl2提取,用MgSO4干燥CH2Cl2层,过滤,浓缩,得到一无色油状物,该油于130℃进行高真空蒸馏,得到1.95g油状产物,逐渐固化,m.p.72-76℃,收率:91%。
实施例21
5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-2,6-二(三氟甲基)-3-吡啶羧酸甲酯
将10.1g(约0.025mole)2,6-二(三氟甲基)-4-(2-甲基丙基)-3,5-吡啶二羧酸及其单酯混合物(通过部分水解2,6-二(三氟甲基)-4-(2-甲基丙基)-3,5-吡啶二羧酸二甲酯制得)与10ml(0.11mole)草酰氯,2滴DMF,75ml氯仿一起于室温搅拌18小时,然后除去其中挥发成份。将残留物溶解在200mlCH2Cl2/100mlTHF中,加入7g(0.10mole)乙醇胺,将该混合物在环境温度搅拌1小时,然后除去其中挥发成份。经过用盐酸水溶液/乙酸乙酯处理,得到8.5g中间体。将该中间体于250ml二甲苯中与17gP2S5(0.038mole)一起加热回流,并持续回流18小时。用醚/NaHCO3溶液处理,并经HPLC纯化分离(用10%乙酸乙酯洗脱),得到2.87g(~50%收率)橙褐色固体,m.p.92-95℃。
实施例22
3,5-二(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-2,6-二(三氟甲基)吡啶
将前述实施例21中经HPLC分离所得的另一个产物进行高真空减压蒸馏,得到0.55g(~10%)褐色固体,m.p.143-146℃。
实施例23
2-(氯二氟甲基)-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
在低于-65℃条件下,将于15mlTHF中的3.0g(0.0076mole)实施例18产物溶液加到于30ml THF中的0.0082mole二异丙基氨基锂的溶液中。在低于-65℃将该混合物保温20分钟,然后加入于10mlTHF中的2.2g(0.009mole)六氯乙烷。使该混合物温热至室温,用CH2Cl2/稀盐酸处理,然后在150-160/1.2进行高真空蒸馏,得到粗品,经层析(5%乙酸乙酯洗脱),并用己烷重结晶纯化,得到0.20g(收率:6%)白色固体,m.p.114-116℃。
实施例24
4-〔二(甲硫基)甲基〕-6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噁唑基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
充氮下,在干燥的烧瓶中,将3.8g(0.0098mole)6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噁唑基)-4-〔(甲硫基)甲基〕-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯溶于50ml无水THF中,然后加入40ml(0.04mole)浓度1摩尔的二(三甲基硅甲烷)氨基化锂己烷溶液,并将反应温度控制在-20℃至-10℃。于-10℃,10分钟后,加入1.9ml(0.014mole)二甲二硫,使该反应混合物温热至20℃,并在20℃搅拌3小时。用稀盐酸和醚处理该反应混合物,将产物用HPLC(20%乙酸乙酯/环己烷洗脱)纯化,并进行高真空蒸馏,得到1.03g(收率:24%)黄褐色油状物,n25D=1.5235,b.p.180-190℃/1.4mmHg。
实施例25
2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-5-(3-三氟乙酰基-2-噻唑烷基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将6.0g(0.015mol)实施例18产物,6ml(0.042mol)三氟乙酐30g(0.26mol)三氟乙酸,18g(0.27mol)锌粉,150mlCH2Cl2的混合物加热,并维持回流2小时,再加入1g锌粉,并将该混合物回流1小时。然后将该混合物冷却,过滤,浓缩滤液。经层析纯化(用40%CH2Cl2/环己烷洗脱)得到1.88g首批黄绿色油状物(收率:25%)。
实施例26
2-甲基-4-(2-甲基丙基)-5-〔3-(三氟乙酰基)-2-噻唑烷基〕-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
用CH2Cl2洗脱实施例25用过的HPLC柱,洗得粗品,将该粗品进行层析(用7%EtOAc/环己烷)分离后,再进行高真空蒸馏,得到0.54g(收率:7%)黄色油状物,b.p.185-195℃/1.0mm Hg。
按类似前述的方法,制得了本发明其他化合物,表1列出了这些化合物并对每一化合物,在可能的情况下,提供了物理常数。
表1
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
27 6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 87.0-89.0
噁唑基)-4-(2-甲基丙基)-2-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
28 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 85.0-87.0
噁唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
29 6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 81.0-83.0
噁唑基)-4-(1-甲基丙基)-2-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
30 6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 101.0-103.0
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-2-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
31 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 67.0-68.0
噁唑基)-4-(1-甲基乙基)-6-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
32 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 40.0-41.0
噁唑基)-4-丙基-6-三氟甲基
-3-吡啶羧酸甲酯
33 2-二氟甲基-5-(5-甲氧基-2- 80.0-82.0
噁唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
34 4-环丙基甲基-2-二氟甲基 1.5090
-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-6-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
35 4-环丙基甲基-2-二氟甲基 63.0-65.0
-5-(4,5-二氢-2-噁唑基)-6-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
36 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 74.0-76.0
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-
三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫
甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
37 4-环丁基-2-二氟甲基-5-(4, 88.0-89.0
5-二氢-2-噁唑基)-6-三氟甲
基-3-吡啶羧酸甲酯
38 4-环丁基-2-二氟甲基-5-(4, 75.0-77.0
5-二氢-2-噻唑基)-6-三氟甲
基-3-吡啶羧酸甲酯
39 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 125.0@
噻唑基)-4-(1-甲基乙基)-6- 0.400mm Hg
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
40 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 125.0@
噻唑基)-4-丙基-6-三氟甲基 0.250mm Hg
-3-吡啶羧酸甲酯
41 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 95.0-97.0
噁唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-
三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫
甲酯
42 4-环丙基甲基-2-二氟甲基-5- 91.0-95.0
(4,5-二氢-2-噻唑基)-6-三
氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
43 4-环丙基甲基-2-二氟甲基 67.0-72.0
-5-(4,5-二氢-2-噁唑基)-6-
三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫
甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
44 2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基) 57.0-60.0
-5-(2-噻唑基)-6-三氟甲基
-3-吡啶羧酸甲酯
45 4-环丙基甲基-6-二氟甲基 127.0-130.0
-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-2-
三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫
甲酯
46 4-环丙基甲基-6-二氟甲基 109.0-113.0
-5-(4,5-二氢-2-噁唑基)-2-
三氟甲基-3-吡啶硫代羧酸硫
甲酯
47 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 99.0-102.0
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-3-
(1H-吡唑-1-基羰基)-6-三氟
甲基吡啶
48 4-环丁基-6-二氟甲基-5-(4, 118.0-119.0
5-二氢-2-噁唑基)-2-三氟甲
基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
49 4-环丁基-6-二氟甲基-5-(4, 112.0-113.0
5-二氢-2-噻唑基)-2-三氟甲
基-3-吡啶羧酸甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
50 4-环丁基-6-二氟甲基-5-(4, 138.0-139.0
5-二氢-2-噻唑基)-2-三氟甲
基-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
51 4-环丁基-6-二氟甲基-5-(4, 105.0-107.0
5-二氢-2-噁唑基)-2-三氟甲
基-3-吡啶羧酸甲酯
52 2-二氟甲基-5-(5-甲基-1,3,4- 80.0-83.0
噁二唑-2-基)-4-(2-甲基丙
基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸
甲酯
53 6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 128.0-130.0
噻唑基)-4-甲基-2-三氟甲基
-3-吡啶羧酸甲酯
54 6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 118.0-120.0(m.p.)
噁唑基)-4-甲基-2-三氟甲基 125.0-135.0(b.p.)
-3-吡啶羧酸甲酯 @1.300mm Hg
55 6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 102.0-104.0
噁唑基)-4-〔(甲硫基)甲基
〕-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸
甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
56 6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 88.0-90.0(m.p.)
噻唑基)-4-〔(甲硫基)甲基 175.0-185.0(b.p.)
〕-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸 @1.200mm Hg
甲酯
57 6-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H- 1.5009
1,3-噁嗪-2-基)-4-(2-甲基
丙基)-2-二氟甲基-3-吡啶硫
代羧酸硫甲酯
58 6-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H- 71.0-75.0
1,3-噻嗪-2-基)-4-(2-甲基
丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫
代羧酸硫甲酯
59 2-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H- 1.5008
1,3-噻嗪-2-基)-4-(2-甲基
丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧
甲酯
60 2-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H- 1.4706
1,3-噁嗪-2-基)-4-(2-甲基
丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧
酸甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
61 2-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H 190.0-220.0
-1,3-噁嗪-2-基)-4-(2-甲
基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶
羧酸
62 2-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H- 60.0-65.0
1,3-噁嗪-2-基)-4-(2-甲基
丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶硫
代羧酸硫甲酯
63 3,5-二(5,6-二氢-4H-1,3-噁 108.0-115.0
嗪-2-基)-2-二氟甲基-4-(2-
甲基丙基)-6-三氟甲基吡啶
64 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-5- 110@0.100mm Hg
甲基-2-噁唑基)-4-(2-甲基
丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧
酸甲酯
65 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-5- 87.0
甲基-2-噻唑基)-4-(2-甲基
丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶硫
代羧酸硫甲酯
66 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-4- 100@0.1000mm Hg
甲基-2-噻唑基)-4-(2-甲基
丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧
甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
67 5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-6- 81.0-83.0(m.p.)
甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟 155.0-165.0(b.p.)
甲基-3-吡啶羧酸甲酯 @1.200mmHg
68 6-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H- 77.0-79.0(m.p.)
1,3-噻嗪-2-基)-4-〔(甲硫 175.0-185.0(b.p.)
基)甲基〕-2-三氟甲基-3- @1.200mm Hg
吡啶羧酸乙酯
69 6-二氟甲基-5-(5,6-二氢-4H- 170.0-180.0
1,3-噁嗪-2-基)-4-〔(甲硫 @1.200mm Hg
基)甲基〕-2-三氟甲基-3-
吡啶羧酸乙酯
70 6-二氟甲基-5-(5,6-二氢-6- 1.4675
甲基-4H-1,3-噁嗪-2-基)-4-
(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3
-吡啶羧酸甲酯
71 2-二氟甲基-5-〔5,6-二氢-6- 1.4684
甲基-4H-1,3-噁嗪-2-基)-4-
(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3
-吡啶羧酸甲酯
72 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-4- 110@0.100mm Hg
甲基-2-噁唑基)-4-(2-甲基
丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧
酸甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
73 6-二氟甲基-5-(4-亚乙基-4,5 120@0.100mm Hg
-二氢-5-氧-2-噁唑基)-4-
(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3
-吡啶羧酸甲酯
74 2-二氟甲基-5-(4-亚乙基-4,5 130@0.100mm Hg
-二氢-5-氧-2-噁唑基)-4-
(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3
-吡啶羧酸甲酯
75 6-二氟甲基-5-〔4,5-5二氢 143.0-146.0
-5-甲基-5-(1-甲基乙基)-4-
氧-1H-咪唑-2-基〕-4-甲基
-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸
甲酯
76 2-二氟甲基-5-〔4,5-二氢-5
-甲基-5-(1-甲基乙基)-4-氧
-1H-咪唑-2-基〕-4-甲基-6
-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
77 6-二氟甲基-5-(1,3-二硫戊环 145.0-149.0
-2-基)-4-(2-甲基丙基)-2-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
78 2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基) 120.0-0.0
-5-(1,3,4-噁二唑-2-基)-6- @0.250mm Hg
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
表1(续)
实施 化合物 m.p./b.p. n25D
例号
79 6-二氟甲基-5-(1,3-二噻烷-2 115.0-118.0
-基)-4-(2-甲基丙基)-2-三
氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
80 4-环丙基甲基-2-二氟甲基-5 135.0-0.0
-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2- @0.300mm Hg
基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸
甲酯
81 4-环丙基甲基-2-二氟甲基-5 135.0-0.0
-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2- @0.300mm Hg
基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸
甲酯
82 4-环丙基甲基-2-二氟甲基-5 115@0.100mm Hg
-(4,5-二氢-4-甲基-2-噻唑
基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸
甲酯
83 5-(4,5-二氢-4-甲基-1,3,4 125@0.100mm Hg
-噁二唑-2-基)-2-二氟甲基
-4-(2-甲基丙基)-6-氟甲基-3
-吡啶羧酸甲酯
实施例84
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶二硫代羧酸甲酯
充氮下,在45ml二甲苯中将5.0g(0.01261mole)2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,6.1g(0.01513mol)Lawesson试剂和11ml HMPA的混合物回流5小时。将反应混合物冷至室温,然后使该混合物通过一硅胶垫(用EtOAc/己烷(1∶5)洗脱),所得产物经层析纯化(EtOAc/己烷=1∶10)。所得橙色油状物经放置结晶。用己烷洗涤该晶体,得到1.26g(23%)橙色结晶状题目化合物,m.p.102-106℃。
元素分析C16H17F5N2S3:
计算值:C,44.85;H,4.00;N,6.54
实验值:C,44.96;H,4.01;N,6.53
实施例85
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-N-甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶甲酰胺
将12.5g(0.031mole)2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶甲酰氯,20ml 40%甲胺水溶液,80ml水,200mlCH2Cl2的混合物于室温下一起搅拌4小时。分层,用无水MgSO4干燥有机相,减压浓缩得到一结晶形产物,用CH2Cl2/己烷重结晶,得到10.71g(86%)很细的白色片状结晶题目化合物,m.p.203-205℃。
元素分析C16H18F5N30S1:
计算值:C,48.60;H,4.59;N,10.63
实验值:C,48.51;H,4.61;N,10.61
实施例86
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶腈
充氮下,将7.0g(0.01835mole)2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶甲酰胺和40mlPOCl3的混合物回流过夜。将该混合物减压浓缩,得到一残留物,将后者移至乙酸乙酯中,并用NaHCO3溶液洗涤,用无水MgSO4干燥,减压浓缩,得到一结晶产物,使该产物通过一硅胶垫(用EtOAc/己烷=1∶1洗脱),随之用CH2Cl2-己烷重结晶,得到5.14g(77%)无色棱形晶体状题目化合物m.p.106-107℃。
元素分析C15H14F5N3S1:
计算值:C,49.59;H,3.88;N,11.61
实验值:C,49.65;H,3.90;N,11.56
实施例87
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-N-甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶碳亚胺硫代酸甲酯
充氮下,将2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-N-甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶酰胺(3.78g,0.00956mole)与2.0g(0.00956mole)PCl5一起在40ml CCl4中回流15小时。将该反应混合物减压浓缩,并将所得油状物移入30ml无水DMF中,用1.0g(0.01434mole)甲硫醇钠处理该溶液,并在充氮下搅拌3小时。将该反应混合物倒入150ml水中,然后用醚提取,用水洗涤醚提取液,然后用无水MgSO4干燥。硅胶层析(EtOAc/∶己烷=1∶2)得到一油状物,经高真空蒸馏(160℃,0.2mm Hg)得到1.33g(33%)粘稠黄色油状题目化合物。
元素分析C17H20F5N3S2:
计算值:C,47.99;H,4.74;N,9.88
实验值:C,47.89;H,4.77;N,9.84
实施例88
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸氰甲基酯
取3.5g(0.009mole)2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸置于60ml DMF中,加入1.37g(0.018mole)氯乙腈,2.5g(0.018mole)K2CO3,于室温搅拌12小时。将该反应混合物倒入CH2Cl2中,加入水,分层,用MgSO4干燥有机层,过滤,浓缩,高真空蒸馏,得到2.1g(55%)产物,经放置固化,m.p.146-147℃。
元素分析C17H16F5N3O2S1:
计算值:C,48.45;H,3.83;N,9.97
实验值:C,48.43;H,3.82;N,9.96
实施例89
6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-5-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将5ml甲胺水溶液置于15mlCH2Cl2中,并冷至5℃,然后加入溶于20ml CH2Cl2中的3.0g 5-(碳酰氯-6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,撤去冰浴,1小时后GLC证实无起始原料存在。将反应液倒入水中,用CH2Cl2提取,干燥有机相,过滤,浓缩,得到2.72g酰胺。将该甲酰胺移至35ml CCl4中,与1.5g PCl5回流3小时。19F NMR证实反应完成。将该溶液浓缩至干,在高真空下干燥4小时,得到2.6g黄色油状物,即为亚氨基氯。将2.6g(0.0067mole)上述亚氨基氯移至DMF中,装上加料漏斗。在一个100ml圆底烧瓶中加入于15ml DMF中的0.82g(0.012mol)叠氮化钠,将该溶液用冰浴冷至5℃,然后用多于30分钟的时间将上述亚氨基氯溶液滴加到叠氮化钠混悬液中。撤去冰浴,将该溶液搅拌25分。室温下将该反应混合物放置过夜。然后加入约4ml水,以足以产生混浊即可,用冰浴冷却该烧瓶,收集形成的结晶,先用乙醇/水洗涤,然后用水洗涤,干燥,得到1.28g(49%)白色晶体题目化合物,m.p.110.0-111.0℃。
元素分析C15H16F5N5O2:
计算值:C,45.81;H,4.10;N,17.80
实验值:C,46.22;H,4.13;N,17.92
实施例90
6-二氟甲基-5-(4,5-二氢-5-氧-1,3,4-噁二唑-2-基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将10.0g(0.027mole)2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3,5-吡啶二羧酸,3-酰肼,5-甲酯溶于180ml氯苯中,并加热至回流,向该反应混合物中通入光气,通光气时间为1小时,与此同时,用GLC跟踪反应。将该混合物冷却,然后减压浓缩得到一油状物,该油放置结晶。用CH2Cl2-己烷重结晶,得到6.5g(60%)白色固体状题目化合物,m.p.106-108℃。
元素分析C15H14F5N3O4:
计算值:C,45.57;H,3.58;N,10.63
实验值:C,45.66;H,3.62;N,10.63
实施例91
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸2-丙烯酯
将于40ml甲苯中的2.0g(0.005mole)2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶甲酰氯溶液和0.67ml(0.01mole)烯丙醇加热回流过夜。然后将该溶液冷却,倒入水中,用乙醚提取。用MgSO4干燥有机提取液,过滤,浓缩,得到1.2g粗产物。经层析装置纯化(洗脱剂为15%EtOAc/环己烷),得到0.85g(40%)油状题目化合物(b.p.135℃;0.2mmHg;n25D1.5693)。
元素分析C18H19F5N2O2S1:
计算值:C,51.18;H,4.53;N,6.63
实验值:C,51.36;H,4.56;N,6.62
实施例92
2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-5-(5-噁唑基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
在50ml甲醇中加入3.4g(0.10mole)2-(二氟甲基)-4-(2-甲基丙基)-5-甲酰基-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,1.4g(0.10mole)K2CO3,1.95g(0.10mole)异氰酸对甲苯磺酰甲酯,充氮下,将该混合物回流3小时。减压浓缩反应混合物,并将残留物移至EtOAc/中。然后依次用水和盐水洗涤。用无水MgSO4干燥,减压浓缩得到一油状物,该油状物经硅胶层析纯化(EtOAc∶己烷1∶4洗脱)。所得油经高真空蒸馏(120℃,0.4mm Hg)得到2.4g(63%)题目化合物(n25D=1.4754)。
元素分析:C16H15F5N2O3:
计算值:C,50.80;H,4.00;N,7.41
实验值:C,50.70;H,4.04;N,7.33
实施例93
6-二氟甲基-5-(1,3-二噁烷-2-基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将2.0g(0.0059mole)6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-5-甲酰基-2-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,2.6g(0.0118mole)1,3-(双三甲基硅氧)丙烷和20mg三氟甲磺酸三甲硅酯的混合物,充氧下,搅拌2小时。加入0.2ml吡啶,使反应骤停。使所得混合物通过一硅胶垫(EtOAc∶己烷=1∶5),并除去过量的试剂。用一层析仪,经硅胶层析分离(EtOAc∶己烷=1∶5),纯化所得油状物,得到一无色油,经高真空蒸馏(140℃@0.15mmHg)得到1.00g(43%)题目化合物,经放置结晶,m.p.79-81℃。
元素分析:C17H20F5N1O4:
计算值:C,51.39;H,5.07;N,3.53
实验值:C,51.31;H,5.09;N,3.51
实施例94
2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-5-(1,3-氧硫杂戊环-2-基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将2.0g(0.0059mole)2-二氟甲基-5-甲酰基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,15ml CH2Cl2,0.55g(0.0071mole)2-巯基乙醇加到一用火焰干燥过的烧瓶中,并将其置于冰/甲醇浴中。加入0.15ml四氯化钛,将该溶液于低温下搅拌30分钟,然后在室温下搅拌过夜。将该溶液倒入水中,并用乙醚提取,用MgSO4干燥有机提取液,过滤,浓缩,得到2.3g粗油,经高真空蒸馏,得到0.55g(23%)澄清无色油状题目化合物。(b.p.132℃;0.40mm Hg,n25D1.4915)。
元素分析:C16H18F5N1O3S1:
计算值:C,48.12;H,4.54;N,3.50
实验值:C,48.14;H,4.57;N,3.49
实施例95
2-二氟甲基-5-(1,3-二氧戊环-2-基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯,
在-78℃,搅拌下,将4.3ml(0.018mol)1,2-双(三甲基硅氧乙烷)和3.0g(0.0088mole)2-二氟甲基-5-甲酰基-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯加到含19.5mg三氟甲基磺酸三甲基硅甲酯的无水CH2Cl2溶液(1.5ml)中。将该溶液在-78℃搅拌15分钟,然后在-20℃搅拌30分钟,最后在5℃搅拌2小时。加入0.3ml无水吡啶,将该溶液倒入饱和NaHCO3溶液中,用乙醚提取。用Na2CO3和Na2SO4的混合物干燥醚提取液。过滤,浓缩,层析分离纯化〔己烷:EtOAc(7∶1)洗脱〕,得到0.89g(26%)白色固体状题目化合物,m.p.56-57℃。
元素分析:C16H18F5N1O4:
计算值:C,50.13;H,4.73;N,3.65
实验值:C,50.21;H,4.83;N,3.59
实施例96
2-二氯甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
将2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯(5.38g,0.0136mole),60ml CH2Cl2,6.39g氯化铝,在充氮下,于10℃,混合在一起。5分钟后撤去冰浴,使反应物温热至室温,30多分钟后反应液颜色逐渐变深,此后,19F NMR证实反应完全。将该混合物倒入冰/水中,随后用CH2Cl2提取,用无水MgSO4干燥提取液,减压浓缩,用硅胶层析分离法(CH2Cl2/环己烷=1.1)纯化残留物,继之用己烷进行重结晶。将该纯净的产物与前期实验产物合并,得4.1g(48%)白色固体状题目化合物,m.p.119-120℃。
实施例97
2-(氯代二氟甲基)-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-6-(1-甲基乙基)-4-(2-甲基丙基-3-吡啶羧酸甲酯
将240g异丁酰丁酸叔丁基酯溶解在500ml甲醇中,然后在2小时内,向该溶液通入70g氨,并将反应温度维持在25℃以下。将所得溶液在室温下搅拌18小时,之后减压除去甲醇,加入CH2Cl2,并将该混悬液过滤,滤液用旋转蒸发器浓缩,得到180g油状3-氨基-4-甲基-2-戊烯酸叔丁酯。
将18.6g(0.1mole)氯代二氟乙酰乙酸甲酯,8.4g(0.1mole)异戊醛,20.5g(0.1mole)3-氨基-4-甲基-2-戊烯酸叔丁酯溶于含有1ml哌啶的80mlTHF中,并将该溶液回流18小时,然后将该溶液减压浓缩,得到46g油状四氢吡啶粗品。
将27g四氢吡啶粗品和20mlDBU溶解在80mlCH2Cl2中,然后在低于12℃下滴加9ml三氟乙酸酐,将所得溶液在室温搅拌18小时,加入水,分层。依次用2N HCl,水,盐水洗涤有机层,然后干燥,浓缩,得到22g油状二氢吡啶粗品。
将22g二氢吡啶粗品溶于120ml CH2Cl2中,分次加入12g 2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌,同时将反应温度保持在20-30℃,然后于室温搅拌3小时,继之将该混悬液过滤,并用CH2Cl2充分洗涤所生成的块状物,依次用饱和NaHCO3溶液和盐水洗涤滤液,然后干燥,浓缩,经硅胶柱层析分离(2%EtOAc/环己烷)得到7.8油状吡啶二羧酸酯粗品。
在低于10℃温度下,将于50ml CH2Cl2中的7g2-氨基乙醇溶液滴加到于50mlCH2Cl2中的酰氯(由11g吡啶二羧酸酯制得)溶液中,然后将该溶液于室温搅拌18小时,加入2N HCl,分出有机层,依次用水和盐水洗涤,干燥,浓缩,经硅胶柱层析(35%EtOAc/环己烷洗脱)得到4.4g白色固体状2-氯代二氟甲基-5-(〔〔(2-羟基乙基)氨基〕羰基〕-6-(1-甲基乙基)-4-(2-甲基丙基-3-吡啶羧酸甲酯,m.p.114-120℃。
将4g(10mmol)N-(2-羟基乙基)酰胺和2.2gP2S5置于100ml二甲苯中,并将该混合物加热回流18小时。加入醚和饱和NaHCO3溶液,分离有机层,依次用水和盐水洗涤,干燥,浓缩,经硅胶柱层析(6%EtOAc/环己烷洗脱),得到1.4g(32%)棕色固体,m.p.107-111℃。
实施例98
2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2-噻唑基)-6-(1-甲基乙基)-4-(2-甲基丙基)-3-吡啶羧酸甲酯
将17g(40mmole)按实施例97制得的吡啶二羧酸酯粗品,7ml三乙胺溶于160ml乙醇中,加入3g 5%的钯-炭,在2个氢气大气压下,于环境温度下,氢化18小时。将所得混悬液通过硅藻土过滤,浓缩。加入水和CH2Cl2,分层,用水洗涤CH2Cl2层,干燥,浓缩。经硅胶闪层析(2%EtOAc/环己烷洗脱)得到14g(91%)无色油状2-二氟甲基-6-(1-甲基乙基)-4-(2-甲基丙基)-3,5-吡啶二羧酸,5-(1,1-二甲基乙基)3-甲基酯,n25D=1.4713。
将5.4g(14mmol)上述产物溶于25ml三氟乙酸中,将该溶液于室温搅拌18小时,反应完成后除去三氟乙酸,加入水和CH2Cl2,分层,依次用水和盐水洗涤有机层,然后干燥,浓缩,将所得单酸产物置于含3滴DMF的30ml草酰氯中,并加热回流6小时,然后减压除去过量的草酰氯,得到单酰氯粗品。
将上述酰氯粗品(9.4g,27mmole)置于30ml CH2Cl2中,然后在0℃,加到由50ml CH2Cl2,12g 2-氨基乙醇和4ml三乙胺组成的溶液中,将该溶液在室温搅拌2小时,加入水,然后分离有机层,依次用水,盐水洗涤,干燥,浓缩。经硅胶闪层析(50%EtOAc/环己烷洗脱)得到7g(70%)白色固体,(5-(2-羟基乙基)酰胺)m.p.108-112℃。
将4g(11mmol)N-2-羟基乙基酰胺和2.6gP2S5及6.0ml二甲苯组成的反应混合物加热回流18小时。加入醚和饱和NaHCO3溶液,分离有机层,依次用水和盐水洗涤,干燥,浓缩。经硅胶闪层析(6%EtOAc/环己烷洗脱)得到0.4g(10%)褐色固体,m.p.80-86℃。
表2
实施
例号 化合物 m.p./b.p. n25D
99 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 183-185℃
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6
-三氟甲基-3-吡啶甲酰胺
100 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 111-114℃
噻唑基)-N,N-二甲基-4-(2-
甲基丙基)-6-三氟甲基-3-吡
啶甲酰胺
101 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 152-154℃
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-3
-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-6-
三氟甲基吡啶
102 6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)- 1.4778
5-(5-噁唑基)-2-三氟甲基-3
-吡啶羧酸甲酯
103 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 1.5025
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6- 120℃@0.2
三氟甲基-3-吡啶羧酸2-丙炔 mm Hg
酯
104 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 1.4935
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6- 145℃@0.2
三氟甲基-3-吡啶羧酸2-(2- mmHg
甲氧基乙氧基)乙酯
表2(续)
实施
例号 化合物 m.p./b.p. n25D
105 6-二氟甲基-5-〔5-(1-甲基 62-63℃
乙基)-1,3,4-噁二唑-2-基〕
-4-(2-甲基丙基)-2-三氟甲基
-3-吡啶硫代羧酸硫甲酯
106 6-二氟甲基-5-(5-乙基-1,3,4- 1.4996
噁二唑-2-基)-4-(2-甲基丙 145℃@0.35
基)-2-三氟甲基-3-吡啶硫代 mm Hg
羧酸硫甲酯
107 2-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)-5 110-111℃
-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-6-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
108 6-氟代甲基-5-(4,5-二氢-2- 63-64℃
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-2-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
109 2-二氟甲基-5-(1,3-二噁烷-2- 1.4612
基)-4-(2-甲基丙基)-6-三氟
甲基-3-吡啶羧酸甲酯
110 2-二氟甲基-5-(4,5-二氢-2- 1.419
噻唑基)-4-(2-甲基丙基)-6-
三氟甲基-3-吡啶羧酸2-氟代
乙酯
表2(续)
实施
例号 化合物 m.p./b.p. n25D
111 6-二氟甲基-4-(2-甲基丙基)- 129-130℃
5-(1,3-氧硫戊环-2-基)-2-
三氟甲基-3-吡啶羧酸甲酯
112 6-二氟甲基-5-(1,3-二噁烷-2- 119-120℃
基)-4-(2-甲基丙基)-2-三氟
甲基-3-吡啶羧酸甲酯
芽前除草剂实施例
正如前文所述,已发现本发明化合物是有效的除草剂,尤其是一类有效的芽前除草剂。表A和B归纳了为确定本发明化合物芽前除草作用而进行的实验结果。以对每种植物的百分抑制率为根据,制定了在表A和B中使用的除草作用级别。表A和B中的除草作用级别的定义如下:
%抑制率 级别
0-24 0
25-49 1
50-74 2
75-100 3
未播种 -或空白
N表示所种植的植物没有数据,必要时在表的末尾加以脚注。
就本发明的某些化合物而言,本来是以十进位增值百分数记录其百分抑制率(或对照组)。在使用本级别系统的时候,已经过数学处理将该百分率经上表所述转换变,而算成与上述表中所述的相应的级别系统。
对杂草的芽前作用
所进行的一组芽前试验如下:
将表土放在一个盘子里压实,使表层土与盘子顶部保持使0.95-1.27cm。预先选定几种单子叶和双子叶一年生植物的种子和/或各种多年生植物的营养繁殖体播种在土壤表面。取足以铺平上述播种或加了植物营养繁殖体后的盘子所需土壤,放在另一个盘子中。将已知量的试验化合物溶解或混悬于有机溶剂或水中,并用丙酮或水作为载体,将上述配好的试验化合物与前述复盖土充分混合,将该除草剂/土壤混合物作为复盖层用于复盖前所述已播种了种子的盘子。在下面的表A中,活性成份的用量相当于11.2kg/ha。经处理后,将这些盘子移到温室架上,根据发芽,生长所要求的湿度进行浇水。
在播种、处理后约10-14天(通常是11天),观察盘子并记录结果。在另一些实验中,观察播种和处理后约24-28天的结果,在下面的表中,紧接在实施例号后用符号(#)来示意这些观察。
用于芽前作用试验的是通常被看作杂草的植物,在表A中列出的有关数据,按下列方式,在表格上端,用对角线形印刷的字母头加以区别:
CATH-田蓟
RHQG-鹅观草
COBU-苍耳
RHJG-根茎类约翰逊草*
VELE-苘麻
DOBR-绒毛状雀麦(Downu brome)
MOGL-牵牛花
BYGR-稗
COLQ-普通藜草
ANBG-一年生兰绿茎牧草(Annual Bluegrass)
PESW-宾夕代尼亚蓼车草
SEJG-阿拉伯高粱青苗
YENS-Yellow Nustard*
INMU-芥菜
WIBW-野荞麦
*由植物营养繁殖体长出
在表A中,第一纵行是试验化合物的施药量,以kg/ha表示。
对杂草和农作物的芽前作用
在另一组实验中,测试了在农作物存在下,本发明化合物对杂草的作用。在这些试验中,采用了下述方法:
用1/2英寸(1.27cm)筛将表土过筛。在某些试验中在表土内加入肥料,同时,另一部分试验化合物不加肥料。将该混合物用溴甲烷熏过或通过加热灭菌。
将该表土混合物放在一铝盘中压实,使表层土与盘子顶部保持约1.27cm。预先选定几种单子叶和双子叶一年生植物的种子以及所提到的各种多年生植物的营养繁殖体。称取足以将上述播种或加了植物营养繁殖体后的盘子铺平的土壤,放入另一只盘子中。以1%溶液或混悬液将已知量的试验化合物溶解或混悬于丙酮或适宜的有机溶剂中,并以规定速度,用一喷雾器,将该溶液或混悬液施于复盖土壤。将喷洒液与该复盖土充分混合,并将该除草剂/土壤混合物作为复盖层用于复盖前述已播种了种子的盘子。未经处理的土壤用于复盖对照盘。另外,也可以用土层复盖盘子,然后在土壤表面均匀地施用上述喷洒液。当采用后一种方法时,在试验数据上的标出“表面施药”。在下面的表B中,列出了施用活性成份的量。经处理后,将盘子移至温室架上。向每只盘子供应发芽生长所需的水份。观察每种植物的生长状况,并采用必要的校正措施(温室熏蒸,杀虫剂处理等)。
在播种、处理后约10-14天(一般11天),观察盘内生长情况并记录结果。在另一些试验中,还进行另一种观察(一般在播种、处理后约24-28天,尽管这一时间间隔可由观察者自行决定),在下面表中,紧接在实施例号后用符号(#)来示意这些观察。
下面的表B列出了在农作物存在下,对杂草的芽前作用的数据。在这些试验中,表格中每一纵行上端以对角线纵向印刷字头表示所用植物,第一纵行为试验化合物的施药量,以kg/ha表示:
SOBE-大豆
SUBE-糖甜菜
WHEZ-小麦
RICE-稻谷
GRSO-高粱
COBU-苍耳
WIBW-野荞麦
NOGL-牵牛花
HESE-田菁(Hemp Sesbania)
COLQ-普通藜草
PESW-宾夕代尼亚蓼车草
VELE-苘麻
DOBR-绒毛状雀麦(Downy Brome)
PRMI-黍
BYGR-稗
LACG-大叶马唐
GRFT-狗尾草
CORN-玉米
COTZ-棉花
RAPE-油菜
JIWE-曼陀罗
芽后除草剂实施例
尽管前文已说明了本发明化合物在温室试验中主要表现为芽前作用,但是,许多这些化合物还是有效的芽后除草剂。经处理由1至2个叶片阶段的秧苗可以看出,其芽后作用十分有效。在下列试验中,采用了更大的更成熟的植物。
经温室试验说明了本发明化合物的芽后除草作用,表C列出了结果。表C中使用的芽后除草作用符号如下:
植物反应 符号
0-24%抑制 0
25-49%抑制 1
50-74%抑制 2
75-99%抑制 3
100%抑制 4
未播种植物种 -或空白
了植物,但无数据 N(需要时在表
未尾标出注。)
与处理芽前数据的情况相同,原以十进增值百分抑制率直接记录植物反应的某些化合物的数据,在此表中,按前述方法将百分率换算成上述表示法。
对杂草的芽后作用
将表土放在底部带孔的盘子中压实,使表层土与盘子顶部保持0.95-1.27cm。预先选定几种单子叶和双子叶一年生植物的种子或/或各种多年生植物营养繁殖体,将它们放在土壤上,压进土壤表面。用土壤复盖种子和/或植物营养繁殖体,然后将土壤满盘子。将盘子放在温室的架子上,根据发芽、生长的需要浇水。在植物达到所需要的苗龄后(2至3周),将每个盘子(对照盘除外)移至喷药室,用喷零器喷药。喷洒溶液或混悬液中含有占总体积约0.4%的乳化剂和有效量的待测化学物质,以满足活性成份的施药量为11.2kg/ha的要求,同时溶液或混悬液的施用总量要相当于1870L/Ha(200加仑/英亩)。将盘子送回温室,按前述方法浇水,在喷药后约10-14天(一般为11天),观测并比较上述植物的损伤与对照盘损伤的情况,在另一些实验中,还观察喷药后24-28天(一般为25天)的变化。在表中紧接在纵行实施例号后,用符号(#)标出对后者的观测结果。在这一组试验中所用的植物品种与第一组芽前试验所用者相同,区别各植物的符号与表A所示者相同。
对杂草和农作物的芽后作用
按下述方法试验了在农作物存在下,本发明化合物对杂草的除草作用:
将表土(粉砂土)用带有1.27cm孔的筛过筛,在某些试验中,将该土壤与肥料(1225g/w.m.含亚异丁基双脲的12/5/9)混合,同时,在另一部分试验中不用肥料。将该混合物进行蒸汽消毒,然后将其放在6.985cm深,在底部带有10个直径为0.635cm的孔的铝盘中。将该土壤混合物压实,使表层土与盘顶保持1.27cm。预先选定几种双子叶和单子叶一年生植物的种子和/或多年生植物的营养繁殖体,放在上述土壤上,然后压进土壤表面。用含50%表土混合物,50%由加拿大泥炭藓,蛭石,湿润剂混合物复盖种子和/或植物营养繁殖体,其复盖厚度为1.27cm。然后将盘子放到温室架的毛细草皮上,按照需要进行地下渗灌。待植物生长到所要求的阶段(9至14天,1至3个真叶期)后,将每个盘子(对照盘除外)移至喷药室,按表D所示施药量,以170.3kPa(10psig)喷射压力操作,用喷雾器给上述盘子施药。喷洒液中含有一定量的乳化剂混合物〔35%十二烷基磺酸丁胺盐和65%与环氧乙烷稠合的浮油(环氧乙烷与浮油的摩尔比为11∶1)〕,由此得到一喷洒液或混悬液。为达到下列表D所示相应的活性成份施药量,该喷洒液或混悬液中含有足量的待测化合物,同时,施用溶液或混悬液的总量相当于1870L/Ha,(200加仑/英亩),将盘子放回温室,按前述方法浇水。在喷药后约10-14天(一般为11天)参照对照盘观测并比较植物的损伤情况,在另一些实验中,还观察喷药后第24-28天(一般为25天)的变化。在表中紧接在纵行实施例号后用符号(#)标出后者的观测结果。
在下面的表D中,用于区别植物品种的符号与前文表B相同。
从上述数据可以看出,一部分化合物对某些农作物来说显然是安全的,因此,可以用来选择性地防治这些农作物中的杂草。
本发明的除草剂组合物(包括在施药前需要稀释的浓缩液)可以含有至少一个活性成份和一个液体或固体形式的辅助成份。将活性成份与包括稀释剂,填料,载体和调制剂在内的辅助剂混合,并将它们调配成细分散颗粒固体,颗粒剂,药丸,溶液,分散液或乳液形式的组合物。因此,可以认为该活性成份可以与辅助剂一起使用,这些辅助剂包括:细分散固体,液体有机物,水,湿润剂,分散剂,乳化剂,或者是这些辅助剂任意适宜的混合物。
适宜的湿润剂有:烷基苯和烷基萘磺酸酯,硫酸化脂肪族醇,胺或酰胺,异硫代硫酸钠的长链酸酯,硫代琥珀酸钠酯,硫酸或磺化脂肪酸酯,石油磺酸盐,磺化植物油,二叔炔甘醇,烷基酚的聚氧乙烯衍生物(尤其是异辛基酚和王基酚),己糖醇(如:脱水山梨糖醇)单高级脂肪酸酯的聚氧乙烯衍生物。可取的分散剂有:甲基纤维素,聚乙烯醇,木质素磺酸钠,聚合烷基萘磺酸酯,萘磺酸钠,聚亚甲基二萘磺酸盐。
湿性粉末是可在水中分散的组合物,该组合物含有一个或多个活性成份,惰性固体填料,以及一种或多种湿润剂和分散剂。惰性固体填料通常是无机材料,如:天然粘土,硅藻土,以及由硅石等制得的人造无机材料。这种填料的例子有:高岭土,活性白土,人造硅酸镁。本发明的湿性粉末组合物通常含有:0.5-60份(最好是5-20份)活性成份,0.25-25份(最好是1-15份)湿润剂,0.25-25份(最好是1.0-15份)分散剂,以及5至约95份(最好是5-50份)惰性固体填料,所有的组份均按组合物重量比计算。如有必要,可用腐蚀抑制剂或抗发泡剂或两者代替约0.1-2.0份的固体惰性填料。
其他配方包括粉尘浓缩物,该粉尘包括占适宜填料的0.1-60%(重量)的活性成份;这些粉尘剂可稀释到约0.1-10%(重量)的浓度施用。
将水不溶性活性成份的非水溶液和乳化剂与水一起搅拌至均匀,然后使其均相化,得到极细颗粒分散的稳定乳液,由此制得含水悬浮液或乳化液。所得含水浓缩悬浮液的特征在于:其粒度极细,所以,当稀释并喷洒时,其复盖区域是非常均匀的。这些配方的适宜浓度为含有约0.1-60%,最好是5-50%(重量)的活性成份,其上限取决于活性成份在溶剂中的极限溶解度。浓缩液通常是活性成份在与水不混溶或部分与水不混溶的溶剂中,并加入了表面活性剂的溶液。适于本发明活性成份的溶剂包括:二甲基甲酰胺,二甲亚砜,N-甲基吡咯烷酮,烷烃,以及与水不混溶的醚,酯或酮。但是,其他高效液体浓缩物可通过将活性成份溶解在溶剂中制得,然后用例如煤油稀释到喷药浓度。
本文的浓缩组合物通常含有约0.1-95份(最好是5-60份)活性成份,约0.25-50份(最好是1-25份)表面活性剂,如有必要,再加上约4-94份溶剂,所有组份均按乳化油总重量的重量比计算。
颗粒剂是物理状态稳定的颗粒组合物,这类组合物包括粘着于或分布于细分散颗粒惰性填料上(中)的活性成份。为了有助于从颗粒中滤出活性成份,可以在组合物中加入前文所列举的表面活性剂。适用类别的颗粒无机材料填料有:天然粘土,叶蜡石,伊利石,蛭石。最好的填料应该是多孔的,有吸附性的,预先成形的颗粒,如:预先成形并过筛的颗粒状美国活性白土或热膨胀过的颗粒状蛭石,细分散的粘土(如:高岭土,含水活性白土或膨润土)。这些填料与活性成份一起喷洒或混合以形成除草剂颗粒。
就本发明的颗粒组合物而言,每100份(重量)粘土可以含有约0.1-30份(重量)的活性成份,而且每100份(重量)颗粒状粘土含约0-5份(重量)的表面活性剂。
本发明组合物还可以含有其他附加成份,如:肥料,其他除草剂,其他杀虫剂,安全保护剂(safeners)。以及其他用作佐剂的类似附加物,或者是上述佐剂的任何混合物。适用于与本发明活性成份合并使用的化学物质包括:三嗪类化合物,脲类化合物,氨甲酸酯类化合物,乙酰胺类化合物,N-乙酰苯胺类化合物,尿嘧啶类化合物,乙酸或苯酚衍生物,硫醇氨甲酸酯类化合物,三唑类化合物,苯甲酸类化合物,腈类化合物,二苯醚类化合物,具体例子如下:
杂环氮/硫衍生物
2-氯-4-乙胺基-6-异丙基氨基-S-三嗪
2-氯-4,6-二(异丙基氨基)-S-三嗪
2-氯-4,6-二(乙基氨基)-S-三嗪
3-异丙基-1H-2,1,3-苯并噻二嗪-4-(3H)-酮2,2-二氧化物
3-氨基-1,2,4-三唑
6,7-二氢二吡啶并(1,2-α∶2′,1′-C)-吡嗪二鎓盐
5-溴-3-异丙基-6-甲基尿嘧啶1,1′-二甲基-4,4′-二吡啶鎓
2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-3-喹啉羧酸
2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)尼古丁酸异丙铵盐
6-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-间甲苯磺酸甲酯和2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-对甲苯磺酸甲酯
脲类化合物
N-(4-氯苯氧基)苯基-N,N-二甲基脲
N,N-二甲基-N′-(3-氯-4-甲基苯基)脲
3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲
1,3-二甲基-3-(2-苯并噻唑基)脲
3-(对氯苯基)-1,1-二甲基脲
1-丁基-3-(3,4-二氯苯基)-1-甲基脲
2-氯-N〔(4-甲氧基-6-甲基-3,5-三嗪-2-基)氨基羰基〕-苯磺酰胺
2-(((((4,6-二甲基-2-嘧啶基)氨基)羰基)氨基)磺酰基)苯甲酸甲酯
2-〔甲基2-(((((4,6-二甲基-2-嘧啶基)氨基)羰基)氨基)磺酰基)〕苯甲酸乙酯
2-((4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氨基羰基)氨基磺酰甲基)苯甲酸甲酯
2-(((((4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)羰基)氨基)磺酰基)苯甲酸甲酯
氨甲酸酯类/硫醇氨甲酸酯类
二乙基二硫氨甲酸2-氯烯丙酯
N,N-二乙基二硫醇氨甲酸-S-(4-氯苄基)酯
N-(3-氯苯基)氨甲酸异丙酯
N,N-二异丙基硫醇氨甲酸-S-2,3-二氯烯丙酯
S-N,N-二丙基硫醇氨甲酸酯
N,N-二丙基硫醇氨甲酸-S-丙酯
N,N-二异丙基硫醇氨甲酸-S-2,3,3-三氯烯丙酯
乙酰胺类/N-乙酰苯胺类/苯胺类/酰胺类
2-氯-N,N-二烯丙基乙酰胺
N,N-二甲基-2,2-二苯基乙酰胺
N-(2,4-二甲基-5-〔〔(三氟甲基)磺酰基〕氨基〕苯基〕乙酰胺N-异丙基-2-氯乙酰苯胺
2′,6′-二乙基-N-甲氧基甲基-2-氯乙酰苯胺
2′-甲基-6′-乙基-N-(2-甲氧基丙-2-基)-2-氯乙酰苯胺
α,α,α-三氟-2,6-二硝基-N,N-二丙基-对-甲苯胺,
N-(1,1-二甲基丙炔基)-3,5-二氯苯甲酰胺
酸类/酯类/醇类
2,2-二氯丙酸
2-甲基-4-氯苯氧基乙酸
2,4-二氯苯氧基乙酸
2-〔4-(2,4-二氯苯氧基)苯氧基〕丙酸甲酯
3-氨基-2,5-二氯苯甲酸
2-甲氧基-3,6-二氯苯甲酸
2,3,6-三氯苯基乙酸
N-1-萘基邻氨甲酰苯甲酸
5-〔2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基〕-2-硝基苯甲酸钠
4,6-二硝基-邻-仲丁基苯酚N-(膦酰甲基)甘氨酸及其盐
2-〔4-〔(5-(三氟甲基)-2-吡啶基)氧〕苯氧基〕-丙酸丁酯
醚类
2,4-二氯苯基-4-硝基苯基醚
2-氯-α,α,α-三氟-对甲苯基-3-乙氧基-4-硝基二苯基醚
5-(2-氯-4-三氟甲基苯氧基)-N-甲基磺酰基2-硝基苯甲酰胺
5-〔2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基〕-2-硝基苯甲酸1′-(乙氧羰基)乙酯
杂类
2,6-二氯苯基氰
甲胂酸单钠
甲胂酸二钠
2-(2-氯苯基)甲基-4,4-二甲基-3-异噁唑烷酮
环外1-甲基-4-(1-甲基乙基)-2-(2-甲基苯基甲氧基),7-氧杂双环〔2.2.1〕庚烷
适于与活性成份合并应用的肥料包括:例如:硝酸铵,尿素,草碱,过磷酸盐。其他有用的附加物包括植物有机体生根和生长在其中的材料,如:堆肥,类肥,腐殖质,沙土等。
下面几个说明性实施例举例解释了上述类型的除草剂配方。
Ⅰ.浓缩乳液
重量百分比
A.实施例3化合物 11.0
芳香或脂肪疏水基质的复合有机
磷酯酯游离酸
(如:GAFAC RE-610,GAF Corp. 5.59
注册商标)
聚氧乙烯/聚氧丙烯与丁醇
的嵌段共聚体(如:Tergitol XH,
Union Carbide Corp.注册商标) 1.11
苯酚 5.34
单氯苯 76.96
100.00
B.实施例14化合物 25.00
芳香或脂肪疏水基质的复合有机
磷酯酯游离酸
(如:GAFAC RE-610) 5.00
聚氧乙烯/聚氧丙烯与丁醇
的嵌段共聚体(如:Tergitol XH) 1.60
苯酚 4.75
单氯苯 63.65
100.00
Ⅱ.悬浮剂
重量百分比
A.实施例24化合物 25.00
甲基纤维素 0.3
白炭黑 1.5
木素磺酸钠 3.5
N-甲基-N-油酰基牛磺酸钠 2.0
水 67.7
100.00
B.实施例18化合物 45.0
甲基纤维素 0.3
白炭黑 1.5
木素磺酸钠 3.5
N-甲基-N-油酰牛磺酸钠 2.0
水 47.7
100.00
Ⅲ.湿性粉末
重量百分比
A.实施例5化合物 25.0
木素磺酸钠 3.0
N-甲基-N-油酰牛磺酸钠 1.0
非晶形硅石(人造) 71.0
100.00
B.实施例21化合物 80.0
二辛基硫代琥珀酸钠 1.25
木素磺酸钙 2.75
非晶形硅石(人造) 16.00
100.00
C.实施例6化合物 10.0
木素磺酸钠 3.0
N-甲基-N-油酰牛磺酸钠 1.0
高岭土 86.0
100.00
Ⅳ.粉尘剂
重量百分比
A.实施例13化合物 2.0
美国活性白土 98.0
100.00
B.实施例10化合物 60.0
蒙脱土 40.0
100.00
C.实施例54化合物 30.0
乙二醇 1.0
膨润土 69.0
100.00
D.实施例62化合物 1.0
硅藻土 99.0
100.00
Ⅴ.颗粒剂
重量百分比
A.实施例52化合物 15.00
颗粒状美国活性白土(20/40目) 85.00
100.00
B.实施例70化合物 30.0
硅藻土(20/40) 70.0
100.00
C.实施例58化合物 1.0
乙二醇 5.0
亚甲兰 0.1
叶蜡石 93.9
100.00
重量百分比
D.实施例46化合物 5.0
叶蜡石(20/40) 95.0
100.00
当按照本发明操作时,可以将有效量的本发明化合物施用于种有种子或植物营养繁殖体的土壤,也可以以任何方便的方式掺入土壤介质。采用常规方法,如:动力喷粉器,宽幅或手提喷雾器,喷粉器,将液体和颗粒固体组合物施用于土壤。鉴于这些组合物为低剂量高效除草剂,因此,可以从飞机上撒粉或喷药。
所使用活性成份的精确用量取决于下列因素:植物种类及其生长阶段,土壤的类型和状态,降雨量和所使用的具体化合物。选择性芽前施用于土壤的施药量一般采用约0.02-11.2kh/ha,最好是约0.1-5.60kg/ha。在某些情况下,可要求更低或更高的用药量。对本领域熟练的技术人员来说,根据本说明书,针对任何具体情况,可以很容易确定最佳施药量。
以其最广泛的定义域使用术语“土壤”一词,其中包括Webster′s New International Dictionary Second Edition,Unabridged(1961)中所定义的各种惯用的“土壤”。因此,这一术语可归类于植物可以生根和生长在其中的任何物质或介质,不仅包括土质,也包括堆肥,类肥,腐殖质,沙土等等,即适用于支持植物生长的物质。
尽管本发明仅对特殊改进作了阐述,但决不能把其中的细节看作是对本发明的限制。