CN101367768A - N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物、制备方法及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明是一种N－(2－嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物、制备方法和作为农用化学除草剂的用途。其结构式如右，其中：D或E＝氢、卤素、C₁－C₄烷基、C₁－C₄烷氧基、C₁－C₄卤代烷基或C₁－C₄卤代烷氧基；X为氢、卤素、硝基、羧基、酯基、磺酰基、C₁－C₈烷酰基、C₁－C₈烷基、C₁－C₈卤代烷基、C₁－C₈烷氧基、苯基、取代苯基或取代杂环基，在苯环上可处于3、4、5、6位中的任何一个位置；R＝氢、C₁－C₈烷基、C₁－C₈卤代烷基、C₁－C₈的烷氧基取代的C₁－C₈烷基、苯基、取代苯基或杂环基；所述的杂环基为吡啶基、噻吩基、噻唑基或嘧啶；R₁＝氢、C₁－C₈烷酰基、C₁－C₈卤代烷酰基、苯甲酰基、取代苯甲酰基、C₁－C₈烷基。其中所述的取代苯基、取代杂环基或取代苯甲酰基上的取代基为单取代、二取代、三取代或四取代的卤素、硝基、氰基、羧基、酯基、磺酰基、C₁－C₈烷基、C₁－C₈卤代烷基、C₁－C₈烷氧基、C₁－C₈烷酰基或C₁－C₈烷酰氨基。

Description

N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物、制备方法及其用途

技术领域

本发明涉及一类新的N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物、制备方法及其作为农用化学除草剂的用途。

背景技术

嘧啶氧基苯类衍生物可以作为化学除草剂已经早有文献报道，其中具有代表性的例子有：嘧草硫醚(Pyrithiobac-sodium，KIH—2031，欧洲专利315889)、双草醚(Bispyribac-sodium，KIH—2023，欧洲专利321846)、嘧草醚(Pyriminobac-methyl，KIH—6127，日本专利04368361)、嘧啶肟草醚(Pyribenzoxim，欧洲专利658549)和环脂草醚(Pyriftalid，欧洲专利768034)，

吕龙等人报道了一类新的嘧啶氧基苄基取代芳基胺类衍生物、制备方法及其作为农用化学除草剂的应用(ZL00130735.5、ZL01112689.2、ZL01113199.3、CN1513321A和CN1488626A)，它们具有非常高的除草活性。它们的作用机制均为乙酰乳酸合成酶(ALS)的抑制剂，破坏植物体内氨基酸如缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的合成。

与上述嘧啶水杨酸类除草剂不同的是它们从中开发出的新型除草剂对油菜具有良好的安全性。本发明是在新的嘧啶氧基苄基取代芳基胺类衍生物中引入磺酰基团，得到良好的活性结构。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种新的化合物，即N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物。

本发明还要解决的问题是提供上述化合物的制备方法。

本发明要解决的另一问题是提供一种上述化合物的用途。

本发明提供了一种N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物的结构式如(I)所示：

其中：

D或E＝氢、卤素、C₁—C₄烷基、C₁—C₄烷氧基、C₁—C₄卤代烷基或C₁—C₄卤代烷氧基；X为氢、卤素、硝基、羧基、酯基、磺酰基、C₁—C₈烷酰基、C₁—C₈烷基、C₁—C₈卤代烷基、C₁—C₈烷氧基、苯基、取代苯基或取代杂环基，在苯环上可处于3、4、5、6位中的任何一个位置；R＝氢、C₁—C₈烷基、C₁—C₈卤代烷基、C₁—C₈的烷氧基取代的C₁—C₈烷基、苯基、取代苯基或杂环基；所述的杂环基为吡啶基、噻吩基、噻唑基或嘧啶；R₁＝氢、C₁—C₈烷酰基、C₁—C₈卤代烷酰基、苯甲酰基、取代苯甲酰基、C₁—C₈烷基。其中所述的取代苯基、取代杂环基或取代苯甲酰基上的取代基为单取代、二取代、三取代或四取代的卤素、硝基、氰基、羧基、酯基、磺酰基、C₁—C₈烷基、C₁—C₈卤代烷基、C₁—C₈烷氧基、C₁—C₈烷酰基或C₁—C₈烷酰氨基。

推荐的本发明的化合物具有如下结构通式：

式中R、R₁、D、E、X如前所述

下面，我们将本发明所涉及的典型化合物列于表一。

         表一

本发明所涉及的化合物N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物可以用如下的反应步骤合成：

上述反应式中的R₁，R₂、X、X’、n以及D，E所代表的取代基如前所述，Y为卤素或甲砜基。

中间体(II)合成通过水杨醛与甲基氯甲醚制备，摩尔比为1：1至1：2。碱可以是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐，如氢化钠、氢化钾、氢化钙；甲醇钠或乙醇钠、甲醇钾或乙醇钾；碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙等，也可以是三乙胺、吡啶等有机碱；最佳碱选用碳酸钾，水杨醛与碱的摩尔比1:1.05至3。溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂；四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂；甲醇、乙醇等醇类溶剂；该反应的最佳溶剂为乙醚。反应温度为0℃至室温，反应时间为0.5到12小时。

中间体(III)合成可以通过羟基保护的苯甲醛与盐酸羟胺反应制备，摩尔比为1：1至1：2。碱可以是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐，如氢化钠、氢化钾、氢化钙；甲醇钠或乙醇钠、甲醇钾或乙醇钾；碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙等，也可以是三乙胺、吡啶等有机碱；最佳碱选用碳酸氢钠，所述的羟基保护的苯甲醛与碱的摩尔比1:1.05至1.5。溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂；四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂；甲醇、乙醇等醇类溶剂；该反应的最佳溶剂为乙酸乙酯。反应温度为0℃至室温，反应时间为0.5到12小时。

中间体(IV)合成通过还原中间体(III)制备，可以在催化剂的作用下用氢气还原中间体(III)制得，催化剂可以是莱尼镍(Raney Ni)、钯碳或铂黑等，中间体(III)、氢与催化剂的摩尔比为1：(1—1000)：(0.01—0.5)，使用更多的氢气对反应没有影响。反应温度为室温至摄氏40度，反应时间为0.5至10小时，溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂；四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂；甲醇，乙醇或异丙醇等醇类溶剂；也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物，该反应的最佳溶剂为醇类。该中间体(IV)也可以在催化剂的作用下用水合肼还原中间体(III)制得，催化剂可以是雷式镍(Raney Ni)等，中间体(III)、水合肼与催化剂的摩尔比为1:(1—1.5):(0.01—0.5)，使用更多的水合肼对反应没有影响。反应温度为室温至摄氏40℃，反应时间为0.5至10小时，溶剂四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂；甲醇，乙醇或异丙醇等醇类溶剂；也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物，该反应的最佳溶剂为醇类。

中间体(V)的合成通过取代的邻羟基保护的苄胺(IV)与取代磺酰氯反应制备，摩尔比为1:1至1:2。溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂；二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿等卤代烃溶剂；四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂；丙酮或甲基异丁基酮等酮类溶剂；甲醇、乙醇或异丙醇等醇类溶剂；也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物，该反应的最佳溶剂为醚类。反应温度为室温至溶剂沸点，反应时间为0.5到12小时。反应可以在无催化剂的情况下进行，加入催化剂有时可以加快反应速度和提高反应收率，反应中所用的碱可以是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐，如氢化钠、氢化钾、氢化钙；甲醇钠或乙醇钠、甲醇钾或乙醇钾；碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙等，也可以是三乙胺、吡啶等有机碱，碱与(IV)的摩尔比推荐为1.1—1.2。

中间体(VI)的合成通过中间体(V)脱保护得到。酸可以是，有机酸醋酸，甲酸，磺酸等或者是无机酸盐酸，硫酸等；该反应最佳选用盐酸。中间体(V)、酸的摩尔比为1：0.1-6；反应溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂；二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿等卤代烃溶剂；四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂；丙酮或甲基异丁基酮等酮类溶剂；甲醇，乙醇或异丙醇等醇类溶剂；也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物，该反应的最佳溶剂为醇类。反应温度为室温至溶剂沸点，反应时间为0.5到20小时。

最后，将中间体(VI)与2-卤代-4-D，6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D，6-E-取代嘧啶在碱的存在下反应制得目标产物(I)，在该步反应中，所用碱可以是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐，如氢化钠、氢化钾、氢化钙；甲醇钠或乙醇钠、甲醇钾或乙醇钾；碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙等，也可以是三乙胺、吡啶等有机碱。反应溶剂可以为苯、甲苯或二甲苯等烃类溶剂；二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿等卤代烃溶剂；四氢呋喃或二氧六环等醚类溶剂；丙酮或甲基异丁基酮等酮类溶剂；甲醇，乙醇或异丙醇等醇类溶剂；也可以用二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈以及上述溶剂的混合物，该反应的最佳溶剂为醚类。反应温度为室温至溶剂沸点，反应时间为0.5到20小时。中间体(VI)、2-卤代-4-D，6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D，6-E-取代嘧啶和碱的摩尔比为1:1.0—1.2:1—5。最终产物可经硅胶柱层析或重结晶进一步纯化。

除非另外说明，本发明所述的烷基、取代烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、酯基、烷酰基、烷酰胺基、卤代烷酰胺基均指直链或支链的基团，推荐为1到8碳数的，进一步推荐为1到4碳数的。

本发明提供了上述N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物的用途，即可以用于除草剂。

以本发明的化合物作为农药化学除草剂的活性组份，配制成各种液剂、乳油、悬浮剂、水悬剂、微乳剂、(水)乳剂、粉剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、(水分散性)颗粒剂或胶囊剂等，可以用于水稻、大豆、小麦、棉花、玉米和油菜等农作物的杂草防治。

制剂中活性组份的重量百分含量推荐为5～90％，其余为载体，载体至少包括两种，其中至少一种是表面活性剂。载体可以是固体或液体。合适的固体载体包括天然的或合成的粘土和硅酸盐，例如天然硅石和硅藻土；硅酸镁例如滑石；硅酸铝镁例如高岭石、高岭土、蒙脱土和云母；白碳黑、碳酸钙、轻质碳酸钙；硫酸钙；石灰石；硫酸钠；胺盐如硫酸铵、六甲撑二胺。液体载体包括水和有机溶剂，当用水做溶剂或稀释剂时，有机溶剂也能用做辅助剂或防冻添加剂。合适的有机溶剂包括芳烃例如苯、二甲苯、甲苯等；氯代烃，例如氯代苯、氯乙烯、三氯甲烷、二氯甲烷等；脂肪烃，例如石油馏分、环己烷、轻质矿物油；醇类，例如异丙醇、丁醇、乙二醇、丙三醇和环己醇等；以及它们的醚和酯；还有酮类，例如丙酮、环己酮以及二甲基甲酰胺和N-甲基-吡咯烷酮。

表面活性剂可以是乳化剂、分散剂或湿润剂；可以是离子型的或非离子型的。非离子型乳化剂例如聚氧乙烯脂肪酸脂、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯脂肪氨，以及市售的乳化剂：农乳2201B、农乳0203B、农乳100^#、农乳500^#、农乳600^#、农乳600-2^#、农乳1601、农乳2201、农乳NP-10、农乳NP-15、农乳507^#、农乳OX-635、农乳OX-622、农乳OX-653、农乳OX-667、宁乳36^#。分散剂包括木质素磺酸钠、拉开粉、木质素磺酸钙、甲基萘磺酸甲醛缩合物等。湿润剂为：月桂醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠等。

这些制剂可由通用的方法制备。例如，将活性物质与液体溶剂和/或固体载体混合，同时加入表面活性剂如乳化剂、分散剂、稳定剂、湿润剂，还可以加入其它助剂如：粘合剂、消泡剂、氧化剂等。

本发明的除草活性化合物可以与杀虫剂、杀菌剂、杀线虫剂、植物生长调节剂、肥料，以及其它除草剂或其它农用化学品混配使用。

本发明的化合物及其制剂，具有以下一些特点和优点：

1、具有高效的除草活性，在37.5～75g ai/ha低剂量下不仅表现出较好的芽后除草活性，而且表现出较好的芽前除草活性。

2、杀草谱较广，能有效防除稗草、马唐、牛筋草等农田禾本科杂草，对芥菜、反枝苋、小藜也有良好的控制效果。

3、作物安全性高，在75～150g ai/ha高剂量下对玉米、小麦、油菜、水稻等作物安全。

4、施药期较宽，对大龄3～6叶期敏感杂草也具有十分有效的除草活性。

5、在土壤中残留期短，在土壤中淋溶、残留量低，对后茬作物生长无不良影响。

6、具有合理的毒性、生态毒性和环境相容性，属低毒环境友好型农药。

本发明所提供的结构式为(I)的化合物，不仅合成方法简便，而且具有良好的除草活性和作物选择性，能用于除草剂。其制剂能有效地防治大多数农田杂草，较低剂量下有效防治敏感的禾本科杂草、阔叶杂草和莎草，具体防治对象包括稗草(Echinochloacrusgalli)、马唐(Digitaria sanguinalis)、牛筋草(Eleusine indica)、狗尾草(Setariaviridis)、早熟禾(Poa annua)、野燕麦(Avena fatua)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、日本看麦娘(Alopecurus japonicua)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、刺苋(Amaranthusspinosus)、藜(Chenopodium album)、芥菜(Brassica juncea)、马齿苋(Portulaca oleracea)、铁苋菜(Acalypha australis)、异型莎草(Cyperus difformis)、千金子(Leptochloa chineuais)、香附子(Cyperus rotundus)、日照飘浮草(Fimbristylis miliacea)、繁缕(Stallaria media)、雀舌草(Stellaria alsine)、一年蓬(Erigeron annuus)、矮慈菇(Sagittaria sagittifolia)、田旋花(Convolvulus arvensis)等。

具体实施方式

以下实施1至实施7给出本发明化合物的合成例子，实施例8至实施例12给出以本发明的化合物作为活性组份，加工配制几种除草剂剂型的实际例子，实施例13给出以本发明化合物作为活性组份进行生物活性测定方法实际例子，需要指出的是以下实施例子有助于理解本发明，但本发明并不仅仅局限在下述实例的范围内。

其中以本发明的化合物作为活性组份，加工配制几种除草剂剂型的实施例中，所有的“％”均指重量百分比，“g ai/ha”均指克活性组份/公顷。

实施例1

N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物的合成

以I-2合成为例：

第一步：上保护：在250mL三口烧瓶加入(0.2mol)水杨醛，150ml的乙醚，搅拌下加入56.5g(0.4mol)碳酸钾，搅拌1到2小时，再滴加18.5ml(0.24mol)甲基氯甲醚，室温搅拌过夜。过滤，滤液柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝10：1)，得产品28.75g，收率86.6％。

第二步：羟基亚胺：在250mL的三口烧瓶加入13.5g(81.3mmol)水杨醛，5.93g(85.3mmol)盐酸羟胺和7.51g(89.4mmol)碳酸氢钠，乙酸乙酯100ml和约8ml水，室温，搅拌约过夜。过滤，水洗，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干得13.2g，收率89.7％。

第三步：还原成苄胺：将产物13.2g(0.729mol)溶解在100mL四氢呋喃中，倒入250ml三口瓶中，搅拌中分次加入氢化铝锂33.2g(0.875mol)，。室温反应过夜。饱和氯化铵淬灭，乙酸乙酯萃取。减压蒸馏得7.88g，收率64.7％。

第四步：与取代磺酰氯反应：0.8g(4.2mmol)邻甲基苯磺酰氯加入到40ml四氢呋喃中，置入100ml的三口瓶，再加0.73g羟基保护的苄胺(4.4mmol)，最后加入0.64ml(4.6mmol)的三乙胺。室温反应过夜。过滤，旋干，得油状物，未处理进入下一步。

第五步：羟基脱保护：上步产品加入100ml蛋形瓶，加20ml乙醇，10％的盐酸约8ml，加热到50度反应4小时。柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝4：1)，得白色固体，两步收率66.6％

第六步：与4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合：将233mg(0.75mmol)亚胺还原的产物(VI)，164mg(0.75mmol)4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶，与155mg(1.5mmol)无水碳酸钾在20mL的DMF中室温反应8-9h，TLC控制反应终点。将反应液倒入200mL水中，乙酸乙酯提取三次，合并有机相，饱和食盐水和水各洗一次，无水硫酸钠干燥，过滤旋干后柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1:100)得219mg的纯品，收率65.0％。

Solid

m.p.：151.5±0.5℃

¹H NMR(300MHz，CDCl₃/TMS)：

δ 7.50-6.43(12H，m，CH)，7.49(1H，s，NH)，5.76(1H，s，CH)，4.32(2H，s，CH2，)，3.77(6H，s，OCH₃)，3.64(3H，s，CH₃)

MS(EI)：335(m/z，100)，245(m/z，95.40)，157(m/z，55.58)，522(M⁺，3.30)

E.A.for C₂₆H₂₆N₄O₆S

Calcd：C 59.76，H 5.01，N 10.72

Found：C 59.57，H 5.09，N 10.63

实施例2

I-1的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与异丙基磺酰氯反应：投料量6mmol异丙基磺酰氯，脱保护后，得产品769mg，两步收率56％。(2)与4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料769mg(3.36mmol)脱保护产物，柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品616mg，收率50％。

Solid

m.p.：132.2±0.5℃

¹H NMR(300MHz，CDCl₃/TMS)：δ7.59-6.57(12H，m，CH)，5.78(1H，s，CH)，4.39(2H，s，CH₂)，3.81(6H，s，OCH₃)，2.89(2H，t，CH₂，J＝7.2Hz)，1.42(2H，m，CH₂)，1.28(2H，m，CH₂)，0.85(3H，t，CH₃，J＝7.5Hz)

MS(EI)：157(m/z，72.86)，245(m/z，100)，335(m/z，85.61)，472(M⁺，4.53)

E.A.for C₂₃H₂₈N₄O₅S

Calcd：C 58.46，H 5.97，N 11.86

Found：C 58.55，H 5.97，N 11.78

实施例3

I-3的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护-6-氯苄胺与邻甲基苯磺酰氯反应：投料量10mmol邻甲基苯磺酰氯，脱保护后，得产品1.99g，两步收率64％。(2)与4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料1.99g(6.4mmol)脱保护产物，柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品1.063g，收率37％。Solid

m.p.：106.0±0.5℃

¹H NMR(300MHz，CDCl₃/TMS)：δ 0.89(6H，t，CH₃，J＝7.2Hz)，1.25-1.35(4H，m，CH₂)，1.44-1.54(4H，m，CH₂)，3.64(4H，t，CH₂，J＝7.5Hz)，3.81(6H，s，OCH₃)，4.38(2H，d，CH₂，J＝5.7Hz)，4.38(1H，t，NH，J＝5.7Hz)，5.78(1H，s，CH)，6.52(2H，d，J＝8.7Hz)，7.15-7.41(4H，m)，7.52(2H，d，J＝8.7Hz)，

MS(EI)：245(m/z，100)，528(M⁺，6.79)

E.A.for C₂₇H₃₆N₄O₅S

Calcd：C 61.34，H 6.86，N 10.60

Found：C 61.49，H 6.95，N 10.78

实施例4

I-3的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与间氯苯磺酰氯反应：投料量10mmol间氯苯磺酰氯，脱保护后，得产品1.78g，两步收率60％。(2)与4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料1.78g(6mmol)脱保护产物，柱层析(乙酸乙酯：石油醚＝1：4)得纯品1.17g，收率45％Solid

m.p.：137.2±0.5℃

¹H NMR(300MHz，CDCl₃/TMS)：δ 7.46-6.41(12H，m，CH)，5.76(1H，s，CH)，4.60(1H，t，NH，J＝5.7Hz)，4.33(2H，d，CH₂，J＝5.1Hz)，3.77(6H，s，OCH₃)，2.27(3H，s，CH₃)MS(EI)：335(m/z，73.60)，245(m/z，100)，157(m/z，52.98)，506(M⁺，4.18)

E.A.for C₂₆H₂₆N₄O₅S

Calcd：C 61.65，H 5.17，N 11.06

Found：C 61.64，H 5.23，N 10.97

实施例5

I-5的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与异丙基磺酰氯反应：投料量10mmol间氯苯磺酰氯，脱保护后，得产品mg，两步收率62％。(2)与4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料1.84g(6.2mmol)脱保护产物，柱层析(乙酸乙酯：石油醚＝1：4)得纯品1.02g，收率38％Solid

m.p.：146.8±0.5℃

¹H NMR(300MHz，CDCl₃/TMS)：δ 7.48-6.53(12H，m，CH)，5.78(1H，s，CH)，4.68(1H，t，NH，J＝5.7Hz)，4.38(2H，d，CH₂，J＝5.7Hz)，3.79(6H，s，OCH₃)，3.72(4H，t，CH₂，J＝4.5Hz)，2.94(4H，t，CH₂，J＝4.5Hz)

MS(EI)：335(m/z，92.69)，245(m/z，100)，157(m/z，66.98)，486(M⁺，3.72)

E.A.for C₂₃H₂₆N₄O₆S

Calcd：C 56.78，H 5.39，N 11.52

Found：C 56.73，H 5.43，N 11.42

实施例6

I-6的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与邻氯苯磺酰氯反应：投料量10mmol邻氯苯磺酰氯，脱保护后，得产品1.96g，两步收率66％。(2)与4，6-二氯甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料1.96g(6.6mmol)脱保护产物，柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品1.33g，收率40％。

Solid

m.p.：154.2±0.5℃

¹H NMR(300MHz，CDCl₃/TMS)：δ 8.03(1H，s，NH)，7.50-6.44(12H，m，CH)，5.76(1H，s，CH)，4.34(2H，s，CH₂)，3.77(6H，s，OCH₃)

MS(EI)：157(m/z，60.00)，245(m/z，100)，335(m/z，38.03)，526(M⁺，2.30)

E.A.for C₂₅H₂₃ClN₄O₅S

Calcd：C 56.98，H 4.40，N 10.63

Found：C 57.29，H 4.57，N 10.38

实施例7

I-7的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与异丙基磺酰氯反应：投料量10mmol异丙基磺酰氯，脱保护后，得产品1.489g，两步收率65％。(2)与4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合：采用DMF为溶剂，在50-65℃下来合成，投料1.489g(6.5mmol)脱保护产物，4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶双倍投料，反应过夜。柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品919mg，收率28％Solid

m.p.：190.1±0.5℃

¹H NMR(300MHz，CDCl₃/TMS)：δ 1.38-1.42(2H，m，CH₂)，1.59-1.67(4H，m，CH₂)，2.93(4H，t，CH₂，J＝5.7Hz)，3.81(6H，s，OCH₃)，4.38(2H，s，CH₂)，5.79(1H，s，CH)，6.53-7.49(8H，m，CH)

MS(EI)：335(m/z，100)，484(M⁺，3.11)

E.A.for C₂₄H₂₈N₄O₅S

Calcd：C 59.49，H 5.82，N 11.56

Found：C 59.37，H 5.79，N 11.58

实施例8

I-7的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与2-磺酰氯噻吩反应：投料量10mmol磺酰氯噻吩，脱保护，两步收率54％。(2)与4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合：采用DMF为溶剂，在50-65℃下来合成，投料0.87g(3mmol)脱保护产物，4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶等当量投料，反应过夜。柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品421mg，收率33％。(3)氮上甲基化：DMF为溶剂，碘甲烷1.5倍投料，50-55℃反应。收率80％。

MS(EI)：421(m/z，100)，422(M⁺，35)

E.A.for C₁₈H₁₉N₃O₅S₂

Calcd：C 51.29，H 4.54，N 9.97

Found：C 50.86，H 4.90，N 10.2

实施例9

I-13的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与4-磺酰氯吡啶反应：投料量10mmol 2-噻吩磺酰氯，脱保护，两步收率62％。(2)与4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合：采用DMF为溶剂，在50-65℃下来合成，投料1.788g(6mmol)脱保护产物，4，6-二甲氧基-2-甲砜基嘧啶等当量投料，反应过夜。柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品1.046g，收率40％.

MS(EI)：436(m/z，100)，458(M+Na，25)

E.A.for C₁₈H₁₇N₄O₅S

Calcd：C 49.49，H 3.92，N 12.82

Found：C 49.13，H 3.77，N 12.60

实施例10

I-15的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与对氯苯磺酰氯反应：投料量10mmol邻氯苯磺酰氯，脱保护后，得产品1.96g，两步收率66％。(2)与4，6-二氯-2-甲砜基嘧啶缩合缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料1.96g(6.6mmol)脱保护产物，柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品1.023g，收率35％

MS(EI)：443(m/z，100)，444(M+Na，30)

E.A.for C₁₇H₁₂Cl₃N₃O₅S

Calcd：C 45.91，H 2.72，N 9.45

Found：C 45.77，H 2.85，N 9.57

实施例11

I-16的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与异丙基磺酰氯反应：投料量10mmol异丙基磺酰氯，脱保护后，得产品1.58g，两步收率65％。(2)与4，6-二氯甲氧基-2-甲砜基嘧啶缩合缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料1.58g(6.5mmol)脱保护产物，柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品1.023g，收率32％。(3)氮上甲基化：DMF为溶剂，碘甲烷1.5倍投料，50-55℃反应。收率85％。

MS(EI)：449(m/z，100)，450(M⁺，40)

E.A.for C₁₇H₂₁Cl₂N₃O₅S

Calcd：C 45.34，H 4.70，N 9.33

Found：C 45.21，H 4.58，N 9.50

实施例12

I-20的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与异丙基磺酰氯反应：投料量10mmol异丙基磺酰氯，脱保护后，得产品1.58g，两步收率65％。(2)与4，6-二氯-2-甲砜基嘧啶缩合缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料1.96g(6.5mmol)脱保护产物，柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品0.999g，收率41％

MS(EI)：375(m/z，100)，397(M+Na⁺，35)

E.A.for C₁₄H₁₅Cl₂N₃O₃S

Calcd：C 44.69，H 4.02，N 11.17

Found：C 44.87，H 4.17，N 11.35

实施例13

I-22的合成，详细实验步骤同实施例1：(1)2-羟基保护苄胺与对氯苯磺酰氯反应：投料量10mmol邻氯苯磺酰氯，脱保护后，得产品1.96g，两步收率66％。(2)与4，6-二氯-2-甲砜基嘧啶缩合缩合：采用乙腈为溶剂，在40-50℃下来合成，投料1.96g(6.6mmol)脱保护产物，柱层析(甲醇：二氯甲烷＝1：100)得纯品1.023g，收率35％

MS(EI)：469(m/z，100)，470(M⁺，45)

E.A.for C₂₀H₁₈F₃N₃O₅S

Calcd：C 51.17，H 3.86，N 8.95

Found：C 51.35，H 3.96，N 9.15

实施例14 可湿性粉剂

可湿性粉剂(WP)配方：将15％的化合物(I—1)(表一)、5％的木质素磺酸盐(M_q)、1％的月桂醇聚氧乙烯醚(JFC)、40％的硅藻土和44％的轻质碳酸钙均匀地混合，粉碎，即得15％可湿性粉剂。

实施例15 乳油

乳油(EC)配方：将10％的化合物(I—1)(表一)、5％的农乳500号(钙盐)、5％的农乳602号、5％的N-甲基-2-吡咯烷酮和75％的二甲苯加热搅拌均匀，即得10％乳油。

实施例16 颗粒剂

颗粒剂(GR)配方：将5％的化合物(I—1)(表一)、1％的聚乙烯醇(PVA)、4％的萘磺酸钠甲醛缩合物(NMO)和90％粘土均匀地混合，粉碎，然后向此100份混合物加入20份水，捏合，用挤压成粒机，制成14—32目的颗粒，干燥，即得5％颗粒剂。

实施例17 水乳剂

水乳剂(EW)配方：将15％的化合物(I—1)(表一)、8％烷基芳基甲醛树脂聚氧乙烯醚、10％十二烷基苯磺酸钙、3％十四烷醇、10％二甲基甲酰胺、5％丙二醇，余量为水，根据各组分性质，分别制成油相和水相，然后在高速搅拌下，将二者混合，形成分散性良好的15％水乳剂。

实施例18 水悬浮剂

水悬浮剂(SC)配方：将15％的化合物(I—1)(表一)、5％的木质素磺酸钙、0.5％白碳黑、4％乙二醇、1％消泡剂、余量为水，加入砂磨釜中，研磨至一定细度，制成15％悬浮剂。

实施例19 生物活性测定

以下实施给出使用本发明的化合物进行生物活性测定的实例，需要指出的是本发明并不仅仅局限在下述实例的范围内。

除草活性评价试验根据下列方法进行：

试验用土为配制的砂壤土，除草活性试验用盆钵直径为9.5cm，安全性试验用盆钵直径为12.0cm。

芽前试验处理的盆钵在播种后一天进行土壤表面喷雾处理，处理的药液为化合物用丙酮、DMF等有机溶剂溶解，并加入0.5％吐温-80的实验室制剂，再加水稀释为需要剂量。

芽后试验处理的盆钵在播种后放入温室培养7～9天后，进行茎叶喷雾处理，处理的药液为化合物用丙酮、DMF等有机溶剂溶解，并加入0.5％吐温-80的实验室制剂，再加水稀释为需要剂量。

第一次活性测定试验的化合物处理浓度为150gai/ha，第二次活性测定试验的化合物处理浓度为75、150、300gai/ha或37.5、75、150gai/ha。处理的盆钵静置1天后，放入温室，继续培养，定期浇水，14～21天后目测法观察记录化合物的除草活性。

以植物受害症状(抑制、畸形、黄化、白化)表现程度目测化合物的除草活性，0表示没有除草效果或对作物安全，100％表示完全杀死杂草或作物。

除草活性和作物安全性目测法评价标准如下：

 

植物毒性(％)	除草活性评语(抑制、畸形、白化等)	作物安全性评语(抑制、畸形、白化等)
			0	同对照，耐，淘汰	同对照，耐，正常
10-20	轻，稍有影响，淘汰	轻，稍有影响，可考虑
			30-40	轻，有影响，淘汰	敏感，有影响，淘汰
50-60	敏感，有影响，可考虑进一步改造	较敏感，药害重，淘汰
			70-80	较敏感，可考虑	极敏感，药害重，淘汰
90-100	极敏感，好	极敏感，药害重，淘汰

第一次高剂量处理的除草活性试验结果见表1和表2；第二次降低剂量的除草活性试验结果见表3和表4；作物安全性试验结果见表5

生测试验结果表明：本发明化合物具有良好的除草活性，在较低剂量37.5～75gai/ha对禾本科杂草和阔叶杂草具有良好的控制效果；而且在剂量75～150gai/ha下对玉米、水稻、油菜等目标作物表现安全。

选择的生物活性测定试验用的杂草和作物种类如下：

 

中文名	英文名	科学名称	缩写
				稗草	Barnyardgrass	Echinochloa crusgalli	ECHCG
马唐	Crabgrass	Digitaria sanguinalis	DIGSA
				牛筋草	Bullgrass	Eleusine indica	ELEIN
狗尾草	Giantfoxtail	Setaria faberii	SETEFA
				芥菜	Leafmustard	Brassica juncea	BRAJU
反枝苋	Amaranth pigweed	Amaranthus retroflexus	AMARE
				马齿苋	Common purslane	Portulaca oleracea	POROL
小藜	Lambsquarters	Chenopodium album	CHEAL
				玉米	Corn	Zea mays	ZEAMX
大豆	Soybean	Glycine max	GLXMA
				棉花	Cotton	Gossypium hispitum	GOSHI
小麦	Wheat	Triticum aestivum	TRZAW
				水稻	Rice	Oryza sativa	ORYSD
油菜	Rape	Brassica napus	BRSNW

       表1 芽后茎叶处理的第一次除草活性试验结果

 

化合物编号	剂量(g ai/ha)	稗草	马唐	狗尾草	芥菜	反枝苋	小藜
								I—2	150	80	60	30	50	90	30
I—3	150	80	80	95	60	100	85
								I—4	150	80	80	90	40	100	80
I—5	150	80	90	100	40	100	75
								I—6	150	85	80	85	60	100	80
I—7	150	85	80	98	50	100	60
								I—9	150	75	70	70	85	80	70
I—10	150	50	50	40	70	75	60
								I—11	150	70	70	60	70	100	60
I—12	150	70	75	90	98	100	0
								I—13	150	70	70	90	98	90	70
I—14	150	40	0	80	80	80	80
								I—15	150	80	70	70	100	100	70

 

I—16	150	80	70	70	100	100	80
								I—18	150	70	80	70	100	100	0
I—20	150	80	80	70	100	100	70
								I—21	150	/	/	/	100	100	70
I—22	150	80	70	90	100	100	40
								I—23	150	70	80	100	100	100	60

       表2 芽前土壤处理的第一次除草活性试验结果

 

化合物编号	剂量(g ai/ha)	稗草	马唐	狗尾草	芥菜	反枝苋	小藜
								I—1	150	60	50	35	40	70	60
I—2	150	50	40	30	50	70	60
								I—3	150	65	75	60	40	80	60
I—4	150	60	75	60	60	80	40
								I—5	150	60	80	70	60	85	40
I—6	150	70	80	60	60	80	40
								I—7	150	70	70	75	70	90	80
I—9	150	75	20	70	50	95	80
								I—10	150	50	70	40	80	70	80
I—11	150	70	50	60	80	80	80
								I—12	150	70	30	90	85	80	70
I—13	150	70	50	90	80	85	50
								I—14	150	40	60	80	80	85	90
I—15	150	80	20	70	80	85	60
								I—16	150	80	70	70	85	85	80
I—18	150	70	50	70	85	85	80
								I—20	150	80	30	70	80	90	70
I—21	150	/	50	/	85	85	70
								I—22	150	80	60	90	80	80	50
I—23	150	70	60	100	50	80	90

          表3 芽后茎叶处理的第二次除草活性大小评价结果

         表4 芽前土壤处理的第二次除草活性大小评价结果

            表5  苗后叶面处理的作物安全性试验结果

Claims (6)

1.一种N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物，其结构通式如下：

其中：D或E＝氢、卤素、C₁—C₄烷基、C₁—C₄烷氧基、C₁—C₄卤代烷基或C₁—C₄卤代烷氧基；X为氢、卤素、硝基、羧基、酯基、磺酰基、C₁—C₈烷酰基、C₁—C₈烷基、C₁—C₈卤代烷基、C₁—C₈烷氧基、苯基、取代苯基或取代杂环基，在苯环上可处于3、4、5、6位中的任何一个位置；R＝氢、C₁—C₈烷基、C₁—C₈卤代烷基、C₁—C_8？的烷氧基取代的C₁—C₈烷基、苯基、取代苯基或杂环基；所述的杂环基为吡啶基、噻吩基、噻唑基或嘧啶；R₁＝氢、C₁—C₈烷酰基、C₁—C₈卤代烷酰基、苯甲酰基、取代苯甲酰基、C₁—C₈烷基；其中所述的取代苯基、取代杂环基或取代苯甲酰基上的取代基为单取代、二取代、三取代或四取代的卤素、硝基、氰基、羧基、酯基、磺酰基、C₁—C₈烷基、C₁—C₈卤代烷基、C₁—C₈烷氧基、C₁—C₈烷酰基或C₁—C₈烷酰氨基。

2.一种如权利要求1所述的一种N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物的制备方法，其特征通过下述方法制得：

(1)在有机溶剂中和0℃至室温室下，取代水杨醛与甲基氯甲醚在碱催化反应0.5到12小时制得中间体(II)，取代水杨醛、甲基氯甲醚和碱的摩尔比依次为1：(1—2)：(1.1—3)，所述的碱是三乙胺、吡啶、或者一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐；

(2)在有机溶剂中和0℃至室温下，羟基保护的苯甲醛与盐酸羟胺和碱反应0.5到12小时获得中间体(III)，所述的羟基保护的苯甲醛与盐酸羟胺的摩尔比为1：1～2；所述的羟基保护的苯甲醛与碱的摩尔比1：1.05～1.5；所述的碱是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐、三乙胺、吡啶；

(3)在温度为室温至摄氏40度下，反应物(III)与还原剂的反应0.5至10小时制得中间体(IV)，所述的反应物(III)和还原剂的摩尔比为1:0.5—4；所述的还原剂是锌粉或氢化铝锂；或者在室温至摄氏40度下和催化剂的作用下，用氢气还原化合物(III)反应0.5至10小时制得中间体(IV)；所述的催化剂是雷式镍(Raney Ni)、钯碳或铂黑；所述的反应物(III)、氢气与催化剂的摩尔比为1：(1—1000)：(0.01—0.5)；

(4)在有机溶剂中和室温至溶剂沸点下，取代的邻羟基保护的苄胺(IV)与取代磺酰氯和碱反应0.5到12小时获得中间体(V)，所述的邻羟基保护的苄胺(IV)与取代磺酰氯和碱的摩尔比为1:1～2:1.1—1.2；所述的碱是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或碳酸盐，三乙胺或吡啶；

(5)在有机溶剂中和室温至溶剂沸点下，中间体(V)在酸存在下脱保护基反应0.5到20小时得到中间体(VI)；所述的酸是有机酸或者是无机酸；所述的中间体(V)、酸的摩尔比为1：0.1-6；

(6)在有机溶剂中和碱的存在下，中间体(VI)与2-卤代-4-D，6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D，6-E-取代嘧啶反应0.5到20小时制得目标产物N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物；中间体(IV)、2-卤代-4-D，6-E-取代嘧啶或2-甲砜基-4-D，6-E-取代嘧啶和碱的摩尔比为1：(1.0—1.2)：(1—5)；所述的碱是一价或二价金属的氢化物、烷氧金属化合物或其碳酸盐、三乙胺、吡啶，反应温度为室温至溶剂沸点；

上述的中间(II)、中间体(III)、中间体(IV)、中间体(V)和中间体(VI)、结构式分别依次如下所示：

和

其中，D、E、X、R₁、R或所述的N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物如权利要求1所示。

3.如权利要求2所述的一种N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物的制备方法，其特征所述的步骤(1)中的有机溶剂是醚类溶剂；步骤(2)中的有机溶剂是酯类溶剂；步骤(3)中，所述的溶剂推荐是乙醇；反应(4)中，所述的有机溶剂是醚类溶剂。

4.如权利要求2所述的一种N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物的制备方法，其特征是步骤(4)获得的最终产物经硅胶柱层析或重结晶纯化。

5.一种如权利要求1所述的一种N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物的用途，其特征是用于农用化学除草剂。

6.如权利要求5所述的一种N-(2-嘧啶氧基)苄基磺酰胺类化合物的用途，其特征是所述的农用化学除草剂是农药组合物，其中含有除草有效量的如权利要求1所述的化合物和除草上可接受的载体。