CN108059630B - 一种6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物及其应用 - Google Patents

一种6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种6‑氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物及其作为除草剂的应用，所述化合物如通式(I)所示：
Figure DDA0001147646420000011
其中：W选自C1‑4亚烷基。本发明的化合物不但具有优异的除草活性，而且对作物安全。

Description

一种6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物及其应用
技术领域
本发明属于化学领域。具体地说是一种6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物及其应用。
背景技术
由于杂草种群的演替、变迁以及对化学农药抗药性的产生和迅速发展，人们对生态环境保护意识的不断加强，对化学农药污染、农药对非靶标生物影响的认识以及在农药生态环境中归宿问题的重视不断提高。随着世界耕地面积的逐渐减少、人口的不断增长及对粮食需求量的增加，迫使人们迅速发展农业生产技术、改进完善耕作制度，并需要不断发明新型的和改进的除草化合物和组合物。
CN103965123A报道了某些N-氧基稠杂氧苯氧羧酸酰胺类化合物可作为除草剂，例如其中的12号化合物KC(*表示的手性碳原子为R构型)：
Figure BDA0001147646410000011
如本发明所示的6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物未见公开。
发明内容
本发明的目的是提供一种6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物及其作为除草剂的应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物，化合物如通式I所示：
Figure BDA0001147646410000012
式中：
W选自C1-4亚烷基；
可选地，所述通式I中：
W选自CH2，CH2CH2，CH2CH2CH2或CH2CH2CH2CH2。
可选地，所述通式I中：
W选自CH2或CH2CH2。
可选地，通式I中：
W选自CH2。
可选地，所述通式I所示化合物为R型或S型结构；具体地，上述通式I所示化合物以标*的碳原子为手性碳原子，呈S型或R型结构。
进一步可选地，所述通式I所示化合物为R构型。
本发明还提供了一种通式I所示化合物在用于控制杂草中的用途。
本发明再提供了一种除草组合物，除草组合物以如通式I所示化合物作为的活性成分和农业上可接受的载体，组合物中活性组分的重量百分含量为1-99％。
本发明又提供了一种除草组合物的控制杂草的方法，向杂草或杂草的生长介质或地点上施用除草有效剂量的所述除草组合物。
本发明的通式化合物I可由如下方法制备：
Figure BDA0001147646410000021
将原料II(R＝Et，可由市场购得；R＝Me，可参考US4130413A制得)溶于适宜的溶剂1中，并加入到碱性水溶液中，温度为-10℃到适宜的溶剂1沸点之间反应0.5-48小时，再经盐酸或硫酸酸化，制得中间体酸即化合物Ⅲ。适宜的溶剂1选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、正己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、四氢呋喃或二氧六环等；碱性水溶液中碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠等。
将所得中间体酸III溶于适宜的溶剂2，加入相应胺的盐酸盐，并加入碱类物质，再加入缩合剂，最后加入催化剂4-二甲氨基吡啶，温度为-10℃到适宜的溶剂2沸点之间反应0.5-48小时，制得目标物I。
适宜的溶剂2为氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、正己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或二氧六环等；碱类物质为三乙胺、吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠等；缩合剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、二环己基碳二亚胺、N,N-二异丙基碳二亚胺等。
或将中间体酸III溶于适宜的溶剂3中，先与氯化亚砜、草酰氯、三氯氧磷、三溴氧磷、三氯化磷、羰基二咪唑、三聚氯氰等试剂反应制备酰化试剂，再加入到含有碱类物质的烷氧胺适宜的溶液中，温度为-10℃到适宜的溶剂3沸点之间反应0.5-48小时，制得目标物I。
适宜的溶剂3选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、正己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃或二氧六环等；含有碱类物质如三乙胺、吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠等。
表1：部分如通式I所示的本发明化合物
Figure BDA0001147646410000031
Figure BDA0001147646410000032
本发明的通式I化合物具有除草活性，可用于农业上防治多种杂草。与现有技术所公开的化合物相比，本发明的6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺化合物不但具有优异的除草活性，而且对作物安全。
本发明还包括以通式I化合物为活性组分的除草组合物。该除草组合物中活性组分的重量百分含量为1-99％。该除草组合物中还包括农业上可接受的载体。
本发明的除草组合物可以多种制剂的形式施用。通常将本发明的化合物溶解或分散于载体中配制成制剂以便作为除草剂使用时更易于分散。例如：这些化学制剂可被制成可湿性粉剂或乳油等。因此，在这些组合物中，至少加入一种液体或固体载体，并且通常需要加入适当的表面活性剂。
本发明还提供了防治杂草的实施方法，该方法包括将除草有效量的本发明的除草组合物施于所述杂草或所述杂草生长的场所或其生长介质的表面上。较为适宜有效剂量为每公顷1克到1000克，优选有效剂量为每公顷10克到500克。对于某些应用，可在本发明的除草组合物中加入一种或多种其它的除草剂，由此可产生附加的优点和效果。
本发明的化合物既可以单独使用也可以和其它已知的杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂或肥料等一起混合使用。
应明确的是，在本发明的权利要求所限定的范围内，可进行各种变换和改动。
具体实施方式
下列实施例和生测试验结果可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
实施例
按照上述记载获得的通式I所示的本发明化合物如下表所示，
表2
Figure BDA0001147646410000041
上述表2中化合物的1H NMR(300MHz,CDCl3)数据如下：
化合物1：7.43–7.22(m,5H),6.99–6.96(d,2H),5.17–5.14(m,1H),4.08–4.03(t,2H),3.83–3.73(m,2H),2.42–2.33(m,2H),1.61–1.59(d,3H)。
化合物2：7.44–7.23(m,5H),6.99–6.96(m,2H),5.18–5.15(m,1H),4.08–4.04(t,2H),3.83–3.77(m,2H),2.40–2.35(m,2H),1.61–1.59(d,3H)。
化合物3：7.43–7.23(m,5H),6.98–6.95(d,2H),5.19–5.17(m,1H),4.04–4.02(m,2H),3.86–3.76(m,2H),1.86–1.77(m,4H),1.60–1.58(d,3H)。
化合物4：7.44–7.23(m,5H),6.99–6.95(d,2H),5.20–5.17(m,1H),4.04–4.03(m,2H),3.88–3.75(m,2H),1.86–1.78(m,4H),1.60–1.58(d,3H)。
化合物5：7.44–7.23(m,5H),6.99–6.96(d,2H),5.19–5.16(m,1H),4.09–4.07(m,2H),3.90–3.66(m,2H),1.81(m,6H),1.62–1.60(d,3H)。
合成实例
合成例1 化合物1的合成：
(1)中间体(R)-III的合成
Figure BDA0001147646410000042
向1000毫升的反应瓶中加入精噁唑禾草灵(50.00克，138毫摩尔，购自江苏丰山集团有限公司，标*的手性碳原子为R构型)和200毫升四氢呋喃，搅拌至全溶，冷却下加入氢氧化钠(8.30克，208毫摩尔)和200毫升水形成的溶液，自然升至室温搅拌反应5小时，停止反应，减压蒸出四氢呋喃，加入200毫升乙酸乙酯萃取，水相用浓盐酸酸化，充分析出固体后，过滤，滤饼水洗固体两次，干燥得38.50克中间体酸(R)-III，淡棕色固体，m.p.157-158℃，收率83％。
(2)化合物1的合成
Figure BDA0001147646410000051
向500毫升的反应瓶中加入化合物(R)-III(上步产品，10.00克，30.0毫摩尔)，异噁唑烷盐酸盐(3.30克，30.1毫摩尔)和200毫升二氯甲烷，再依次加入三乙胺(3.10克，30.6毫摩尔)和4-二甲氨基吡啶(0.5克)，开动搅拌，室温下分批加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(8.60克，44.9毫摩尔)，然后室温下反应5个小时，反应完毕后，加入200毫升水萃取，有机层200毫升稀盐酸(1摩尔/升)洗,200毫升稀氢氧化钠(1摩尔/升)洗，200毫升饱和食盐水洗2次，无水硫酸镁干燥，减压浓缩后，残余物通过柱色谱分离(石油醚：乙酸乙酯＝30:70)，得化合物1 8.70克，白色固体，m.p.114-115℃，收率75％。[α]D 25＝+68.4°(c＝0.0086，二氯甲烷)。手性HPLC分析测得R:S＝100:0，分析条件为：DAICELChemical Industries.LTD
Figure BDA0001147646410000054
AD-H型手性柱，异丙醇：正己烷＝10：90，流速1.2mL/s，254nm检测(分析方法下同)。
合成例2 化合物2的合成：
(1)(RS)-2-(4-(羟基苯氧基))丙酸甲酯的合成
Figure BDA0001147646410000052
将对二苯酚(11.00克，100毫摩尔)加入到40毫升二甲基亚砜中，然后加入氢氧化钾(2.81克，50毫摩尔)，开动搅拌，室温下缓慢滴加化合物2-溴丙酸甲酯(8.35克，50毫摩尔，含量>99％，消旋体)，室温搅拌过夜，将反应液倒入200毫升水中，加入50毫升二氯甲烷萃取，分出有机相，调节水层pH为4，然后用二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸镁干燥，减压浓缩后，残余物通过柱色谱分离(石油醚：乙酸乙酯＝20:80)，得到6.32克(RS)-2-(4-(羟基苯氧基))丙酸甲酯，无色油状液体，收率64.4％(以2-溴丙酸甲酯计)。
(2)(RS)-4-(6-氯代苯并噁唑氧基)-苯氧丙酸甲酯的合成
Figure BDA0001147646410000053
将化合物2-(4-(羟基苯氧基))丙酸甲酯(上步产品，1.97克，10毫摩尔)，碳酸钾(1.38克，10毫摩尔)，20毫升DMF加入单口瓶中，80℃反应半个小时，然后加入化合物2,6-二氯苯并噁唑(1.88克，10毫摩尔)，80℃反应4小时，冷却后，加入100毫升水和100毫升乙酸乙酯，萃取，减压浓缩后，残余物通过柱色谱分离(石油醚：乙酸乙酯＝80:20)，得到2.31克(RS)-4-(6-氯代苯并噁唑氧基)-苯氧丙酸甲酯，黄色油状液体，收率66％。
(3)中间体(RS)-III的合成
Figure BDA0001147646410000061
向100毫升的反应瓶中加入(RS)-4-(6-氯代苯并噁唑氧基)-苯氧丙酸甲酯(上步产品，2.31克，6.64毫摩尔)和四氢呋喃(10毫升)，搅拌至全溶，冷却下加入氢氧化钠(0.40克，10.00毫摩尔)和水(10毫升)形成的溶液，自然升至室温搅拌反应5小时，停止反应，减压蒸出四氢呋喃，加水20毫升后，再入20毫升乙酸乙酯萃取，分液，水相用浓盐调PH 4～5，以50毫升乙酸乙酯萃取2次，合并有机相，无水硫酸镁干燥，减压脱溶，得1.95克中间体(RS)-III，棕色油液，收率88％。
(4)化合物2的合成
Figure BDA0001147646410000062
向100毫升的反应瓶中加入化合物(RS)-III(上步产品，0.36克，1.08毫摩尔)，异噁唑烷盐酸盐(0.12克，1.09毫摩尔)和30毫升二氯甲烷，再依次加入三乙胺(0.12克，1.19毫摩尔)和4-二甲氨基吡啶(0.05克)，开动搅拌，室温下分批加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(0.40克，2.09毫摩尔)，然后室温下反应5个小时，反应完毕后，加入30毫升水萃取，有机层30毫升稀盐酸(1摩尔/升)洗，30毫升稀氢氧化钠(1摩尔/升)洗，30毫升饱和食盐水洗2次，无水硫酸镁干燥，减压浓缩后，残余物通过柱色谱分离(石油醚:乙酸乙酯＝30:70)，得化合物2 0.20克，黄色固体，m.p.124-125℃，收率48％。手性HPLC分析测得R:S＝49:51。
表1中的其他化合物或是通式I所示的其他化合物可通过与以上示例类似的方法制得，均为现有技术，现已不在赘述。
生测实例
原药用丙酮溶解后，按试验要求用1‰的吐温80静置自来水配制所需浓度的待测液。用履带式作物喷雾机(英国Engineer Research Ltd.设计生产)进行喷雾处理(喷雾压力1.95kg/cm2，喷液量50mL/m2，履带速度30cm/s，喷嘴为扇形喷嘴)。
防除稗草活性试验：将定量的稗草种子播于截面积为100cm2的培养钵中，播后覆土1cm，镇压、淋水后在温室按常规方法培养。待杂草长至1.5叶期，选取生长均匀一致的试材进行苗后茎叶喷雾处理，以1‰的吐温80静置自来水处理作为对照。试材处理后置于操作大厅，待药液自然风干后，置于温室内按常规方法管理，处理后48小时内采用从底部灌水的方法，避免药液被冲刷。处理后21天目测调查供试化合物对稗草的防效。
通式I化合物多个实施例同已知化合物KC进行了除稗草活性平行对比试验，结果见表3。
表3：本发明化合物同化合物KC的防除稗草活性(苗后，防效％)
Figure BDA0001147646410000071
注：“\”表示未测试。KC是CN10396123A专利中12号化合物，根据该文献记载进行样品制备。KC的物理性质见表4。
表4：KC的物理性质：
Figure BDA0001147646410000072
水稻安全性试验：将定量的水稻种子播于截面积为100cm2的培养钵中，播后覆土1cm，镇压、淋水后在温室按常规方法培养。待水稻长至3叶期，选取生长均匀一致的试材进行苗后茎叶喷雾处理，以1‰的吐温80静置自来水处理作为对照。试材处理后放在干燥通风处，待药液自然风干后，置于温室内按常规方法管理，处理后48小时内采用从底部灌水的方法，避免药液被冲刷。处理后4周进行目测调查，抑制率为与对照相比的各种损伤程度，包括杀死、失绿、枯斑、扭曲、畸形、生长抑制或叶片灼烧等。
通式I化合物对水稻具有高的安全性，例如化合物1在30或者90g a.i./hm2剂量下，对水稻苗后药害为0。在30g a.i./hm2剂量下，现有技术化合物KC对水稻苗后药害为15％。
同时，表1中的其它化合物或是通式I所示的其它化合物均具有相应的除草作用。

Claims (9)

1.一种6-氯代苯并噁唑氧基苯氧丙酰胺类化合物，其特征在于：化合物如通式I所示：
Figure FDA0001147646400000011
式中：
W选自C1-4亚烷基。
2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，通式I中：
W选自CH2，CH2CH2，CH2CH2CH2或CH2CH2CH2CH2。
3.如权利要求2所述的化合物，其特征在于，通式I中：
W选自CH2或CH2CH2。
4.如权利要求3所述的化合物，其特征在于，通式I中：
W选自CH2。
5.如权利要求1～4任一权利要求所述的化合物，其特征在于，通式I中：
所述化合物为R型或S型结构。
6.如权利要求5所述的化合物，其特征在于，通式I中：
所述化合物为R型结构。
7.一种权利要求1所述的化合物在用于控制杂草中的用途。
8.一种除草组合物，其特征在于：除草组合物以如权利要求1所述的化合物作为的活性成分和农业上可接受的载体，组合物中活性组分的重量百分含量为1-99％。
9.一种如权利要求8所述的除草组合物的控制杂草的方法，其特征在于：向杂草或杂草的生长介质或地点上施用除草有效剂量的所述除草组合物。
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