CN105294671B - 一种嘧啶二酮类化合物及其应用 - Google Patents

一种嘧啶二酮类化合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种嘧啶二酮类化合物及其应用，该嘧啶二酮类化合物为下述通式(1)所示结构的化合物，式(1)中，R选自碳原子数为1‑6的烷基、碳原子数为2‑6的烯基、碳原子数为2‑6的炔基或碳原子数为2‑10的酯基；X选自卤素；Y选自O或S。本发明的嘧啶二酮类化合物具有高除草活性。

Description

一种嘧啶二酮类化合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种嘧啶二酮类化合物及其应用。
背景技术
原卟啉原氧化酶抑制剂(protoporphyrinogen oxidase inhibitors，Protox/PPOinhibitors)是一类作用机制特殊的除草剂，这类除草剂的作用机制主要是抑制植物叶绿体内原卟啉原氧化酶的催化活性，导致原卟啉原IX迅速积累并溢出至细胞质中，在非酶机制或者其他酶的作用下变成光敏性的原卟啉IX，原卟啉IX在光作用下吸收能量成为激发态，并把能量传给氧分子，使其生成单线态氧O1，在单线态氧的作用下细胞膜发生过氧化反应而遭到破坏，从而引起细胞死亡，最终导致叶片死亡。由于原卟啉原氧化酶抑制剂作用机制独特，产生抗性的速度缓慢，同时这类除草剂具有非常广谱的除草活性，能够防治多种杂草，已成为当前最重要的一类除草剂品种，是各大农药公司研究的热点。
目前原卟啉原氧化酶抑制剂有9大类共29个商品化品种，主要包括二苯醚类(Diphenylether)，苯基酞酰亚胺类(N-phenylphthalimides)，噁二唑类(Oxadiazoles)，噁唑啉二酮类(Oxazolidinediones)，吡唑类(Phenylpyrazole)，嘧啶二酮类(Pyrimidindiones)，噻二唑类(Thiadiazoles)，三唑啉酮类(Triazolinones)，另外还有一些没有归类的化合物，其中嘧啶二酮类是除草活性较高及除草谱较广的一类，目前已成功开发出3个商品化品种。目前商品化原卟啉原氧化酶抑制剂均为欧美各大农药公司开发，国内还未有成功开发的报道。
因此，针对原卟啉原氧化酶抑制剂设计新型抑制剂小分子就显得尤为重要，这对设计合成开发新型高效、广谱、低毒的除草剂具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的具有高除草活性的嘧啶二酮类化合物。
为了实现上述目的，本发明提供了一种嘧啶二酮类化合物，其中，该嘧啶二酮类化合物为下述通式(1)所示结构的化合物，
式(1)中，R选自碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为2-6的烯基、碳原子数为2-6的炔基或碳原子数为2-10的酯基；X选自卤素；Y选自O或S。
本发明还提供上述嘧啶二酮类化合物在作为原卟啉原氧化酶抑制剂中的应用。
本发明还提供上述嘧啶二酮类化合物在作为除草剂中的应用。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种嘧啶二酮类化合物，其中，该嘧啶二酮类化合物为下述通式(1)所示结构的化合物，
式(1)中，R选自碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为2-6的烯基、碳原子数为2-6的炔基或碳原子数为2-10的酯基；X选自卤素；Y选自O或S。
本说明书中所使用的“卤素”是指氟、氯、溴、碘等。
所述通式(1)中，R选自碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为2-6的烯基、碳原子数为2-6的炔基或碳原子数为2-10的酯基。优选地，R选自碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为2-4的烯基、碳原子数为2-4的炔基或碳原子数为2-6的酯基。更优选地，R选自碳原子数为1-3的烷基、碳原子数为3的烯基、碳原子数为3的炔基或碳原子数为2-6的酯基。进一步优选地，R选自-CH3、-CH2CH3、-CH2COOC2H5、-CH2CH2COOC2H5、-CH2CH2CH2COOC2H5、-CH(CH3)COOC2H5、-C(CH3)2COOC2H5、-CH2COOCH2CH2CH3、-CH2COOCH2CH2CH2CH3、-CH2COOCH(CH3)2、-COOCH3、-COOC2H5、-CH2COOCH3、-CH(CH3)COOCH3、-CH2CH＝CH2、-CH2C≡CH中的一种。特别优选地，R选自-CH2COOC2H5、-CH2CH2COOC2H5、-CH2CH2CH2COOC2H5、-CH(CH3)COOC2H5和-C(CH3)2COOC2H5中的一种。
所述通式(1)中，X选自卤素；优选地，X为F、Cl或Br；更优选地，X为F。
作为上述通式(1)的具体化合物可以举出：X为F，Y为S时，R选自-CH2COOC2H5、-CH2CH2COOC2H5、-CH2CH2CH2COOC2H5、-CH(CH3)COOC2H5、-C(CH3)2COOC2H5、-CH2COOCH2CH2CH3、-CH2COOCH(CH3)2、-COOCH3、-COOC2H5、-CH2COOCH3、-CH(CH3)COOCH3、-CH2CH＝CH2和-CH2C≡CH中的一种的化合物；X为Cl，Y为S时，R选自-CH2COOC2H5、-CH2CH2COOC2H5、-CH2CH2CH2COOC2H5、-CH(CH3)COOC2H5、-C(CH3)2COOC2H5、-CH2COOCH2CH2CH3、-CH2COOCH(CH3)2、-COOCH3、-COOC2H5、-CH2COOCH3、-CH(CH3)COOCH3、-CH2CH＝CH2和-CH2C≡CH中的一种的化合物；X为Br，Y为S时，R选自-CH2COOC2H5、-CH2CH2COOC2H5、-CH2CH2CH2COOC2H5、-CH(CH3)COOC2H5、-C(CH3)2COOC2H5、-CH2COOCH2CH2CH3、-CH2COOCH(CH3)2、-COOCH3、-COOC2H5、-CH2COOCH3、-CH(CH3)COOCH3、-CH2CH＝CH2和-CH2C≡CH中的一种的化合物；X为F，Y为O时，R选自-CH3、-CH2CH3、-CH2COOC2H5和-CH2COOCH2CH2CH3中的一种的化合物；X为Cl，Y为O时，R选自-CH3、-CH2CH3、-CH2COOC2H5、-CH(CH3)COOCH3、-CH(CH3)COOC2H5和-CH2COOCH2CH2CH3中的一种的化合物；X为Br，Y为O时，R选自-CH2COOC2H5、-CH(CH3)COOCH3、-CH(CH3)COOC2H5和-CH2COOCH2CH2CH3中的一种的化合物。其中，特别优选为X为F,，Y为S时，R为-CH(CH3)COOCH3的化合物。
本发明的通式(I)所示结构的化合物，可通过下述合成线路所示的方法合成。下述合成线路中的与通式(1)中相同的符号表示相同的基团，另外，Z表示F或Cl。
1)从化合物1(2,4-二卤代苯胺)得到化合物2(乙酰苯胺化合物)的合成方法(乙酰化反应)
从化合物1(2,4-二卤代苯胺)得到化合物2(乙酰苯胺化合物)的合成方法可以为：在乙酰化反应条件下，使化合物1与乙酰化试剂反应，从而得到化合物2。
作为上述乙酰化试剂可以为本领域所公知的各种乙酰化试剂，例如可以使用醋酸、乙酸酐或氯甲酸乙酯，优选使用氯甲酸乙酯。
作为乙酰化试剂的用量，相对于化合物1的用量，优选使用1-2当量，更优选使用1.05-1.1当量。
作为乙酰化反应中使用的溶剂，可以列举出乙酸、乙酸酐、二氯甲烷、三氯甲烷和四氢呋喃中的一种或多种，优选为二氯甲烷和/或三氯甲烷。
优选在乙酰化反应中使用缚酸剂，所述缚酸剂为本领域所公知，例如可以举出三乙胺、二乙胺、吡啶、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)、碳酸钾和碳酸铯等一种或者多种，优选为吡啶和/或三乙胺。所述缚酸剂的用量可以按照本领域的常规用量进行使用。
作为乙酰化反应的温度，优选为-10-50℃，更优选为-10-0℃。
作为乙酰化反应的时间，优选为0.5-20小时，更优选在60分钟之内完成。
2)从化合物3(4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯)得到化合物4(3-氨基-4,4,4-三氟甲基丁烯酸乙酯)的合成方法(氨化反应)
从化合物3得到化合物4的合成方法可以为：在氨化反应条件下，使化合物3与氨化试剂反应，得到化合物4。
作为上述氨化试剂，可以使用本领域所公知的各种氨化试剂，例如可以使用氨气、氨水、乙酸铵和碳酸铵中的一种或多种；优选使用乙酸铵。
作为氨化试剂的用量，相对于化合物3的用量，优选为2-10当量，更优选为3.5-4.5当量。
作为氨化反应的溶剂，可以以化合物3直接作为溶剂，也可以适当加入甲醇、乙醇等醇类溶剂。
作为氨化反应的温度，优选为60-100℃，更优选为80-90℃。
作为氨化反应的时间，优选为1-12小时，更优选在240分钟之内完成。
此外，从化合物3得到化合物4的合成方法也可以按照US4666506中记载的方法进行。
3)从化合物2和化合物4得到化合物5的合成方法(关嘧啶二酮环和N-甲基化反应)
从化合物2和化合物4得到化合物5的合成方法可以为：在碱存在下，使化合物2和化合物4进行关环反应，再与N-甲基化试剂反应，得到化合物5。
作为上述关环反应中所使用碱可以为本领域所公知的各种碱，例如可以使用甲醇钠、乙醇钠和氢化钠中的一种或者多种，优选为氢化钠。
作为上述碱的用量，相对于化合物4的用量，优选为1.1-1.5当量，更优选为1.2当量。
上述关环反应中所使用的溶剂，可以使用N,N-二甲基甲酰胺或四氢呋喃。
作为上述关环反应的温度，优选为0-140℃，更优选为110-120℃。
作为上述关环反应的时间，优选为1-24小时，更优选在240分钟之内完成。
作为上述N-甲基化反应中所使用的N-甲基化试剂可以为本领域所公知的各种N-甲基化试剂，例如可以使用碘甲烷或硫酸二甲酯，优选为碘甲烷。
作为甲基化试剂的用量，相对于关环产物的用量，优选为1-4当量，更优选为2当量。
优选在N-甲基化反应中使用碱，所使用的碱可以为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸锂、氢氧化锂、碳酸铯和氢化钠中的一种或者多种，优选为碳酸钾。
作为在N-甲基化反应中所使用的碱的用量，相对于关环产物的用量，优选为1.0-1.5当量，更优选为1.2当量。
作为在N-甲基化反应中使用的溶剂，可以使用N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮或乙腈等溶剂，优选与关环反应中使用的溶剂相同。
作为N-甲基化反应的温度，优选为0-30℃，更优选为15-30℃。
作为N-甲基化反应的时间，优选为5-48小时，更优选为480分钟之内完成。
此外化合物2与化合物4合成化合物5的方法也可以按照US5262390中记载的方法进行。
4)从化合物5得到化合物6的合成方法(硝化反应)
对于从化合物5得到化合物6的合成方法可以为：将化合物5的苯环硝化而得到。
作为硝化试剂，可以举出浓硝酸、硝酸钾、硝酸铁和铈氨硝酸盐中的一种或多种，优选为浓硝酸。
作为硝化反应中所使用的溶剂，可以举出浓硫酸。
作为硝化试剂的用量，相对于化合物5的用量，优选为1-1.5当量，更优选为1.05-1.1当量。
作为硝化反应的温度，优选为-10～30℃，更优选为-10～0℃。
作为硝化反应的时间，优选为0.5-3小时，更优选在40分钟之内完成。
此外，作为上述硝化反应也可以按照EP0304935A1中记载的方法进行。
5)从化合物6得到化合物7的合成方法(硝基还原)
对于从化合物6得到化合物7的合成方法可以为：将化合物6的硝基还原成胺基而得到。
作为上述还原反应中所使用的还原试剂，可以为本领域常用的将硝基还原成胺基的还原试剂，例如可以举出铁粉+醋酸、铁粉+氯化铵、锌粉+氯化铵、氯化亚锡+盐酸或氢气+钯碳等还原试剂，作为还原反应中所使用的试剂的用量没有特别的要求，可以为本领域所公知的用量。
作为上述还原反应中所使用的溶剂，可以举出乙醇或醋酸等，优选为乙醇。
作为还原反应的温度，优选为60-120℃，更优选为60-80℃。
作为还原反应的时间，优选为2-16小时，更优选在240分钟之内完成。
此外，作为上述还原反应也可以按照J.Agric.Food Chem.2010,58(5),pp 2643-2651记载的方法进行。
6)从化合物7得到化合物8的合成方法(氨基巯基化)
对于从化合物7得到化合物8的合成方法可以为：将化合物7的胺基巯基化而得到。
作为胺基巯基化试剂，可以举出乙基黄原酸钾、乙基黄原酸钠和二硫化碳中的一种或多种。
作为胺基巯基化试剂的用量，相对于化合物7，优选为2-3当量，更优选为2.2-2.5当量。
作为胺基巯基化反应中所使用的溶剂，可以举出乙醇或N,N-二甲基甲酰胺，优选为N,N-二甲基甲酰胺。
作为胺基巯基化反应的温度，优选为80-160℃，更优选为85-95℃。
作为胺基巯基化反应的时间，优选为2-16小时，更优选在240分钟之内完成。
此外，作为从化合物7得到化合物8的合成方法也可以按照J.Heterocyclic.Chem.,2005,42,727-730记载的方法进行。
7)从化合物8得到化合物9的合成方法
对于从化合物8得到化合物9的合成方法可以为：在碱存在下，使化合物8与RX反应，得到化合物9。
作为上述反应中所使用的碱可以举出碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸锂、氢氧化锂、碳酸铯和氢化钠中的一种或多种；优选为碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种。
作为RX的用量，相对于化合物8的用量，优选为1-1.5当量；更优选为1.05-1.2当量。
作为上述反应所使用的溶剂，可以举出丙酮、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种，优选为丙酮。
作为上述反应的温度，优选为20-80℃，更优选为20-30℃。
作为上述反应的时间，优选为1-6小时，更优选在180分钟之内完成。
此外，从化合物8得到化合物9的合成方法也可以按照J.Agric.Food Chem.2010,58(5),pp 2643–2651记载的方法进行。
8)从化合物8得到化合物10的合成方法
对于从化合物8得到化合物10的合成方法可以为：使化合物8与甲基化试剂进行巯基甲基化反应后，再与氧化试剂进行氧化反应，得到化合物10。
作为上述甲基化试剂，可以举出碘甲烷或硫酸二甲酯，优选为碘甲烷。
作为上述甲基化试剂的用量，相对于化合物8的用量，优选为1-2当量，更优选为1-1.1当量。
作为上述甲基化反应中使用的溶剂，可以举出丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和水中的一种或多种；优选为丙酮。
优选在上述甲基化反应中使用碱，作为所使用的碱可以举出碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸锂、氢氧化锂、碳酸铯和氢化钠中的一种或多种，优选为碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种。
作为上述甲基化反应的温度，优选为20-40℃，更优选为30-40℃。
作为上述甲基化反应的时间，优选为1-4小时，更优选在120分钟之内完成。
作为在上述氧化反应中所使用氧化试剂，可以举出双氧水或间氯过氧苯甲酸；优选为双氧水。
作为在上述氧化反应中所使用氧化试剂的用量，相对于化合物8的用量，优选为2-4当量，更优选为2-3当量。
作为在上述氧化反应中所使用的溶剂，可以举出二氯甲烷、三氯甲烷和冰醋酸中的一种或多种，优选为冰醋酸。
作为上述氧化反应的温度，优选为20-60℃，更优选为40-50℃。
作为上述氧化反应的时间，优选为0.5-2小时，更优选在60分钟之内完成。
此外，从化合物8得到化合物10的合成方法也可以按照EP0142152A2中记载的方法进行。
9)从化合物10得到化合物11的合成方法
对于从化合物10得到化合物11的合成方法可以为：在碱存在下进行，使化合物10与ROH反应，得到化合物11。
作为上述反应中所使用的碱可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸铯、氢化钠和氟化钾中的一种或多种；优选为氢氧化钠、氢氧化钾和氢化钠中的一种或多种。
作为上述反应中所使用的ROH的用量，相对于化合物10的用量，优选为1-5当量，更优选为1.5-2当量。
作为上述反应中所使用的溶剂，可以举出四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯和二氧六环中的一种或多种，优选为四氢呋喃。
作为上述反应的温度，优选为-10～20℃，更优选为-10～-5℃。
作为上述反应的时间，优选为2-8小时，更优选在240分钟之内完成。
本发明还提供上述嘧啶二酮类化合物在作为原卟啉原氧化酶抑制剂中的应用。
本发明所提供的嘧啶二酮类化合物对原卟啉原氧化酶具有良好的抑制活性。特别是后述的化合物I-1、I-2和I-5对原卟啉原氧化酶的抑制活性达到0.01μM以上。
本发明还提供上述嘧啶二酮类化合物在作为除草剂中的应用。
本发明所提供的嘧啶二酮类化合物对稗草，马唐，狗尾草，荠菜，反枝苋和苘麻等杂草具有良好的除草效果。特别是后述的I-1、I-3、I-4、I-5、I-6、I-7、I-10和I-11对稗草，马唐，狗尾草，荠菜，反枝苋和苘麻等杂草具有特别优异的除草效果；I-2、I-12、I-13和I-14对荠菜、反枝苋和苘麻等杂草具有特别优异的除草效果；I-14和I-30对反枝苋和苘麻等杂草具有特别优异的除草效果；I-15、I-16、I-17、I-27、I-28、I-29、I-30和I-31对苘麻具有特别优异的除草效果。
下面通过实施例详细地说明本发明，但本发明并不仅限于下述实施例。
以下实施例中所使用的各化合物，如无特别说明，均通过商购获得。
以下实施例中，核磁数据的测定通过采用Mercury Plus 400MHz核磁共振仪或Varian 600MHz核磁共振仪进行，质谱数据的测定通过采用API2000质谱仪进行。
实施例1
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物的制备方法，其按照下述的合成线路进行：
1)化合物2的合成
在250mL圆底烧瓶中，将50mmol的2,4-二氟苯胺溶于120mL重蒸的二氯甲烷中进行搅拌，在冰浴条件下加入100mmol的吡啶作为缚酸剂。随后将50mmol的氯甲酸乙酯溶于30mL重蒸的二氯甲烷中并于30min内滴加完毕。反应约1h后用TLC检测至原料消失。用2mol/L的盐酸中和反应体系至中性，萃取取下层有机相，用无水硫酸钠干燥，然后经过滤、脱除溶剂后，用石油醚重结晶得到化合物2。
2)化合物4的合成
在250mL圆底烧瓶中置于50mmol的4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯，加入100mL的无水乙醇搅拌，然后再加入200mmol的乙酸铵。体系加热回流约8h后TLC检测至原料消失。将体系导入500mL的水中，用二氯甲烷(100mL×3)萃取，取下层有机相，用无水硫酸钠干燥，然后经过滤、脱除溶剂后，得到化合物4。
3)化合物5的合成
在250mL的圆底烧瓶中，将40mmol化合物4溶于100mL用分子筛干燥的DMF中，在冰盐浴的条件下分三次，每次间隔30min总共加入1.92g(60％)的NaH。反应30min后将40mmol的化合物2溶于40mL的分子筛干燥的DMF中缓慢滴加至体系中，撤掉冰盐浴常温反应30min后将升温至120-130℃反应6h后，TLC检测至原料消失，将其体系冷却至室温，向上述反应体系中加入6.6g无水碳酸钾粉末，搅拌15min后缓慢滴加11.4g碘甲烷，滴加完毕后反应过夜。TLC检测其原料消失后将反应体系倒入500mL的冰水中，有大量固体析出，过滤，水洗，干燥得到关环化合物5。
4)化合物6的合成
在100mL三颈烧瓶中加入26mmol的化合物5并置于冰盐浴中，向烧瓶里面加入52mL的浓硫酸搅拌至有机物完全溶解。随后往体系里面缓慢滴加31.2mmol的浓硝酸与9mL浓硫酸的混酸，约10min滴加完毕，TLC检测至原料消失，将体系倒入500mL的冰水中有大量固体析出，过滤，水洗，干燥得到硝化化合物6。
5)化合物7的合成
将25mmol的化合物6置于200mL的圆底烧瓶中，加入2.67g氯化铵，75mL的无水乙醇和10mL的水，加热回流至有机物完全溶解后再分三次，每次加入0.93g还原铁粉，继续回流反应。TLC检测至原料消失。静置反应体系，用硅藻土趁热过滤除去铁粉，滤液脱溶旋干后向残留物加入150mL水，用乙酸乙酯(40mL×3)萃取，取上层有机层，用无水硫酸钠干燥，然后经过滤、脱除溶剂后，得到还原成苯胺的化合物7。
6)化合物8的合成
在100mL的圆底烧瓶中，将20mmol的苯胺化合物7溶解于50mL分子筛干燥的DMF中，体系升温至90℃，向体系中分三次，每次投入2.68g(16.7mmol)的乙基黄原酸钾继续反应4h，TLC监测反应至原料消失，将体系倒入400mL的冰水中，用2mol/L的盐酸调节pH值至3，有大量固体析出，过滤，水洗，干燥得到关键化合物8。
7)化合物9的合成
在50mL的圆底烧瓶中加入1.5mmol的化合物8并溶于30mL的丙酮中。之后加入无水碳酸钾0.25g(1.8mmol)进行搅拌，约15min后加入溴代烃(R-Br，R-Br中的R基团与表1相应化合物中所示R基团相同)。TLC监测至原料消失。将反应体系静置、过滤、脱溶，对得到的粗产品进行柱层析纯化，得到表1中所示的目标化合物I-1～I-13，其产率如表1所示。
化合物I-1～I-13确证数据如下：
I-1：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.72(d,J＝6.6Hz,1H),7.63(d,J＝9.0Hz,1H),6.39(s,1H),4.25(q,J＝7.2Hz,2H),4.16(s,2H),3.57(s,3H),1.29(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:486.1(M+Na)+.
I-2：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.74(d,J＝6.0Hz,1H),7.63(d,J＝9.0Hz,1H),6.40(s,1H),4.19(q,J＝7.2Hz,2H),3.60-3.58(m,5H),3.59(t,J＝6.0Hz,2H),1.28(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:500.0(M+Na)+.
I-3：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.73(d,J＝6.6Hz,1H),7.62(d,J＝8.4Hz,1H),6.40(s,1H),4.15(q,J＝7.2Hz,2H),3.58(s,3H),3.41(t,J＝7.2Hz,2H),2.50(t,J＝7.2Hz,2H),2.17–2.15(m,2H),1.26(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:492.1(M+H)+.
I-4：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.74(d,J＝9.0Hz,1H),7.64(d,J＝12.6Hz,1H),6.42(s,1H),4.72(q,J＝9.0Hz,1H),4.22(q,J＝9.0Hz,2H),3.59(s,3H),1.71(d,J＝9.0Hz,2H),1.28(t,J＝9.0Hz,3H).ESI-MS:500.1(M+Na)+.
I-5：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.74(d,J＝6.6Hz,1H),7.63(d,J＝9.0Hz,1H),6.41(s,1H),4.20(q,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H),1.75(s,6H),1.24(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:514.1(M+Na)+.
I-6：固体；m.p.136-138℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.72(d,J＝6.6Hz,1H),7.62(d,J＝9.0Hz,1H),6.40(s,1H),4.16(s,1H),4.14(t,J＝6.6Hz,2H),3.58(s,3H),1.69–1.60(m,2H),0.94(t,J＝7.2Hz,4H).ESI-MS:500.3(M+Na)+.
I-7：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.71(d,J＝6.0Hz,1H),7.62(d,J＝9.0Hz,1H),6.40(s,1H),5.11-5.07(m,1H),4.11(s,2H),3.58(s,3H),1.26(d,J＝6.6Hz,6H).ESI-MS:500.2(M+Na)+.
I-8：固体；m.p.161-163℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.90(d,J＝6.0Hz,1H),7.76(d,J＝9.0Hz,1H),6.42(s,1H),4.00(s,3H),3.59(s,3H).ESI-MS:458.1(M+Na)+.
I-9：固体；m.p.139-141℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.89(d,J＝6.0Hz,1H),7.76(d,J＝9.0Hz,1H),6.41(s,1H),4.47(q,J＝7.2Hz 2H),3.59(s,3H),1.41(t,J＝7.2Hz3H).ESI-MS:472.1(M+Na)+.
I-10：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.75(d,J＝6.0Hz,1H),7.63(d,J＝9.0Hz,1H),6.40(s,1H),4.18(s,2H),3.79(s,3H),3.58(s,3H),.ESI-MS:472.0(M+Na)+.
I-11：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.75(d,J＝6.0Hz,1H),7.63(d,J＝9.0Hz,1H),6.41(s,1H),4.70(q,J＝7.2Hz,1H),3.77(s,3H),3.60(s,3H),1.71(d,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:488.2(M+Na)+.
I-12：固体；m.p.170-172℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.79(d,J＝6.0Hz,1H),7.65(d,J＝9.0Hz,1H),6.41(s,1H),4.11(d,J＝2.4Hz,2H),3.59(s,3H),2.30(s,1H).ESI-MS:416.1(M+H)+.
I-13：固体；m.p.126-128℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.77(d,J＝6.6Hz,1H),7.63(d,J＝9.0Hz,1H),6.41(s,1H),6.03-5.97(m,1H),5.38(d,J＝6.6Hz,1H),5.22(d,J＝6.6Hz,1H),4.00(d,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H).ESI-MS:418.0(M+H)+.
实施例2
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物的制备方法
按照实施例1中的方法进行，不同的是在步骤1中将2,4-二氟苯胺替换为2,4-二氯苯胺，得到表1中所示的目标化合物I-14～I-26，其产率如表1所示。
化合物I-14～I-26确证数据如下：
I-14：固体；m.p.133-134℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94(s,1H),7.74(s,1H),6.41(s,1H),4.24(q,J＝10.8Hz,2H),4.16(s,2H),3.59(s,3H),1.29(t,J＝10.8Hz,3H).ESI-MS:502.2(M+Na)+.
I-15：油状；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.93(s,1H),7.75(s,1H),6.41(s,1H),4.19(q,J＝7.2Hz,2H),3.61-3.58(m,5H)2.91(t,J＝7.2Hz,2H),1.28(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:516.1(M+Na)+.
I-16：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.93(s,1H),7.74(s,1H),6.41(s,1H),4.14(q,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H),3.41(t,J＝7.2Hz,2H),2.50(t,J＝7.2Hz,2H),2.17–2.15(m,2H),1.26(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:530.0(M+Na)+.
I-17：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.94(s,1H),7.75(s,1H),6.41(s,1H),4.69(q,J＝6.6Hz,1H),4.22(q,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H),1.71(d,J＝7.2Hz,3H),1.28(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:516.2(M+Na)+.
I-18：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.96(s,1H),7.78(s,1H),6.41(s,1H),4.20(q,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H),1.76(s,6H),1.24(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:530.1(M+Na)+.
I-19：固体；m.p.120-121℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.97(s,1H),7.76(s,1H),6.44(s,1H),4.20-4.15(m,5H),3.62(s,3H),1.71(q,J＝7.2Hz,2H),0.97(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:516.1(M+Na)+.
I-20：油状；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94(s,1H),7.72(s,1H),6.41(s,1H),5.19–4.92(m,1H),4.12(s,2H),3.59(s,3H),1.27(d,J＝6.0Hz,6H).ESI-MS:516.1(M+Na)+.
I-21：固体；m.p.167-169℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.09(s,1H),7.89(s,1H),6.42(s,1H),4.01(s,3H),3.59(s,3H).ESI-MS:452.2(M+H)+.
I-22：固体；m.p.161-162℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.08(s,1H),7.89(s,1H),6.42(s,1H),4.47(q,J＝7.2Hz 2H),3.60(s,3H),1.41(t,J＝7.2Hz 3H).ESI-MS:488.1(M+Na)+.
I-23：固体；m.p.158-159℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.95(s,1H),7.75(s,1H),6.41(s,1H),4.18(s,2H),3.79(s,3H),3.59(s,3H).ESI-MS:488.1(M+Na)+.
I-24：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.95(s,1H),7.76(s,1H),6.41(s,1H),4.72(q,J＝7.2Hz,1H),3.77(s,3H),3.59(s,3H),1.71(d,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:502.2(M+H)+.
I-25：固体；m.p.170-171℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.96(s,1H),7.79(s,1H),6.41(s,1H),4.12(d,J＝2.4Hz,2H),3.59(s,3H),2.30(s,1H).ESI-MS:432.1(M+H)+.
I-26：固体；m.p.128-130℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.94(s,1H),7.75(s,1H),6.41(s,1H),6.03-5.97(m,1H),5.38(d,J＝9.6Hz,1H),5.22(d,J＝9.6Hz,1H),3.99(d,J＝7.2Hz,1H),3.59(s,3H).ESI-MS:434.0(M+H)+.
实施例3
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物的制备方法
按照实施例1中的方法进行，不同的是在步骤1中将2,4-二氟苯胺替换为2-溴-4-氟苯胺，得到表1中所示的目标化合物I-27～I-39，其产率如表1所示。
化合物I-27～I-39确证数据如下：
I-27：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.11(s,1H),7.74(s,1H),6.41(s,1H),4.24(q,J＝7.2Hz,2H),4.16(s,2H),3.59(s,3H),1.29(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:546.1(M+Na)+.
I-28：油状；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.10(s,1H),7.75(s,1H),6.41(s,1H),4.18(q,J＝7.2Hz,2H),3.61-3.58(m,5H)2.91(t,J＝7.2Hz,2H).,1.27(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:560.1(M+Na)+.
I-29：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.10(s,1H),7.75(s,1H),6.41(s,1H),4.15(q,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H),3.42(t,J＝7.2Hz,2H),2.50(t,J＝7.2Hz,2H),2.18–2.15(m,2H),1.26(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:574.2(M+Na)+.
I-30:油状1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.11(s,1H),7.74(s,1H),6.41(s,1H),4.69(q,J＝7.2Hz,1H),4.22(q,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H),1.71(d,J＝7.2Hz,3H),1.28(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:560.1(M+Na)+.
I-31：油状；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.12(s,1H),7.78(s,1H),6.41(s,1H),4.20(q,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H),1.75(s,6H),1.21(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:574.1(M+Na)+.
I-32：固体；m.p.106-107℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.11(s,1H),7.79(s,1H),6.44(s,1H),4.20-4.15(m,5H),3.62(s,3H),1.71(q,J＝7.2Hz,2H),0.98(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:538.1(M+H)+.
I-33：固体；m.p.110-112℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.12(s,1H),7.74(s,1H),6.42(s,1H),5.22–5.00(m,1H),4.13(s,2H),3.60(s,3H),1.28(d,J＝6.2Hz,6H).ESI-MS:560.0(M+Na)+.
I-34：固体；m.p.110-112℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.25(s,1H),7.89(s,1H),6.41(s,1H),4.00(s,3H),3.59(s,3H).ESI-MS:496.1(M+H)+.
I-35：固体；m.p.110-112℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.24(s,1H),7.88(s,1H),6.41(s,1H),4.07(q,J＝6.6Hz,2H),3.59(s,3H),1.41(t,J＝6.6Hz,3H).ESI-MS:510.0(M+H)+.
I-36：固体；m.p.158-160℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.10(s,1H),7.75(s,1H),6.41(s,1H),4.17(s,2H),3.78(s,3H),3.59(s,2H).ESI-MS:532.1(M+Na)+.
I-37：固体；m.p.68-69℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.11(s,1H),7.76(s,1H),6.41(s,1H),4.72(q,J＝7.2Hz,1H),3.77(s,3H),3.59(s,3H),1.71(d,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:548.1(M+Na)+.
I-38：固体；m.p.124-125℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.12(s,1H),7.79(s,1H),6.41(s,1H),4.12(d,J＝2.4Hz,2H),3.59(s,3H),2.30(s,1H).ESI-MS:497.8(M+Na)+.
I-39：固体；m.p.168-169℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.10(s,1H),7.76(s,1H),6.41(s,1H),6.20–5.83(m,1H),5.38(d,J＝17.2Hz,1H),5.22(d,J＝10.0Hz,1H),4.00(d,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,3H).ESI-MS:500.1(M+Na)+.
上述化合物I-1～I-39的结构如下，结构式中的X和R所表示的基团见表1。
表1
序号 X R 产率 序号 X R 产率
I-1 F CH2COOC2H5 68％ I-21 Cl COOCH3 35％
I-2 F CH2CH2COOC2H5 48％ I-22 Cl COOC2H5 36％
I-3 F CH2CH2CH2COOC2H5 50％ I-23 Cl CH2COOCH3 43％
I-4 F CH(CH3)COOC2H5 58％ I-24 Cl CH(CH3)COOCH3 39％
I-5 F C(CH3)2COOC2H5 44％ I-25 Cl CH2C≡CH 24％
I-6 F CH2COOCH2CH2CH3 32％ I-26 Cl CH2CH＝CH2 33％
I-7 F CH2COOCH(CH3)2 51％ I-27 Br CH2COOC2H5 56％
I-8 F COOCH3 34％ I-28 Br CH2CH2COOC2H5 48％
I-9 F COOC2H5 36％ I-29 Br CH2CH2CH2COOC2H5 45％
I-10 F CH2COOCH3 42％ I-30 Br CH(CH3)COOC2H5 49％
I-11 F CH(CH3)COOCH3 41％ I-31 Br C(CH3)2COOC2H5 44％
I-12 F CH2C≡CH 38％ I-32 Br CH2COOCH2CH2CH3 70％
I-13 F CH2CH＝CH2 41％ I-33 Br CH2COOCH(CH3)2 53％
I-14 Cl CH2COOC2H5 44％ I-34 Br COOCH3 31％
I-15 Cl CH2CH2COOC2H5 42％ I-35 Br COOC2H5 32％
I-16 Cl CH2CH2CH2COOC2H5 41％ I-36 Br CH2COOCH3 46％
I-17 Cl CH(CH3)COOC2H5 38％ I-37 Br CH(CH3)COOCH3 53％
I-18 Cl C(CH3)2COOC2H5 33％ I-38 Br CH2C≡CH 46％
I-19 Cl CH2COOCH2CH2CH3 26％ I-39 Br CH2CH＝CH2 52％
I-20 Cl CH2COOCH(CH3)2 33％
注：产率为最后一步的产率
实施例4
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物的制备方法
1)按照实施例1的方法制备得到化合物8；
2)化合物10的合成
在100mL的圆底烧瓶中加入20mmol的化合物8并溶于40mL的丙酮中。之后加入无水碳酸钾3.29g(24mmol)进行搅拌，约15min后加入碘甲烷3.12g(22mmol)。TLC监测至原料消失。将反应体系静置、过滤、脱溶。将得到的粗产品溶于30mL的冰醋酸中，加热到40℃后往里面加入0.2g的钨酸钠，再往体系里面滴加11.3g(100mmol，30重量％)的双氧水。滴加完毕后体系升温至50℃，TLC监测至原料完全消失。冷却到如300mL的冰水中，有固体析出，过滤，水洗，干燥得到化合物9。
3)化合物11的合成
在50mL的圆底烧瓶中加入3mmol的醇(R-OH，R-OH中的R基团与表1相应化合物中所示R基团相同)，20mL的重蒸THF溶剂，加入0.14g(3.6mmol，60％)的NaH，反应30min后再往体系里面加入1.5mmol的化合物10，TLC监测至原料完全消失，旋出大部分溶剂，加入50mL水用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，然后经过滤、脱除溶剂后，对得到的粗产品进行柱层析纯化，得到表2中所示的目标化合物II-1～II-4，其产率如表2所示。
化合物II-1～II-4确证数据如下：
II-1：固体；m.p.122-123℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.55(d,J＝6.0Hz,1H),7.52(d,J＝9.0Hz,1H),6.40(s,1H),4.20(s,3H),3.58(s,3H).ESI-MS:398.1(M+Na)+.
II-2：固体；m.p.122-123℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.54(t,J＝8.4Hz,2H),6.41(s,1H),4.62(q,J＝7.2Hz,2H),3.58(s,3H),1.50(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:412.1(M+Na)+.
II-3：固体；m.p.143-145℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.53(t,J＝8.4Hz,2H),6.39(s,1H),5.07(s,2H),4.28(q,J＝6.8Hz,2H),1.29(t,J＝6.8Hz,1H).ESI-MS:470.2(M+Na)+.
II-4：固体；m.p.158-159℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.54(t,J＝6.0Hz,2H),6.39(s,1H),5.07(s,2H),4.22(t,J＝8.4Hz,43H),3.59(s,3H),1.71–1.62(m,2H),1.37(t,J＝11.4Hz,2H),0.93(t,J＝11.4Hz,3H).ESI-MS:498.1(M+Na)+.
实施例5
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物的制备方法
按照实施例4中的方法进行，不同的是步骤1)按照实施例2的方法制备得到下述结构的化合物8’，同样地得到表2中所示的目标化合物II-5～II-10，其产率如表2所示。
化合物II-5～II-10确证数据如下：
II-5：固体；m.p.157-158℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.82(s,1H),7.57(s,1H),6.40(s,1H),4.20(s,3H),3.58(s,3H).ESI-MS:413.9(M+Na)+.
II-6：固体；m.p.164-165℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.81(s,1H),7.55(s,1H),6.40(s,1H),4.63(q,J＝10.2Hz,2H),3.58(s,3H),1.48(t,J＝10.2Hz,3H).ESI-MS:428.1(M+Na)+.
II-7：固体；m.p.148-149℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.84(s,1H),7.56(s,1H),6.40(s,1H),5.08(s,2H),4.28(q,J＝7.2Hz,2H),3.58(s,3H),1.30(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:486.2(M+Na)+.
II-8：固体；m.p.163-164℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.83(s,1H),7.55(s,1H),6.40(s,1H),5.55(q,J＝7.2Hz,1H),3.78(s,3H),3.58(s,3H),1.69(d,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:486.2(M+Na)+.
II-9：固体；m.p.68-69℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.83(s,1H),7.54(s,1H),6.40(s,1H),5.51(q,J＝7.2Hz,1H),4.24(q,J＝7.2Hz,2H),3.58(s,3H),1.68(d,J＝7.2Hz,3H),1.27(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:500.2(M+Na)+.
II-10：固体；m.p.127-128℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.86(s,1H),7.57(s,1H),6.41(s,1H),5.09(s,2H),4.23(t,J＝7.2Hz,2H),3.60(s,3H),1.66–1.60(m,2H),1.38(q,J＝7.2Hz,2H),0.93(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:514.1(M+Na)+.
实施例6
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物的制备方法
按照实施例4中的方法进行，不同的是步骤1)按照实施例3的方法制备得到下述结构的化合物8”，同样地得到表2中所示的目标化合物II-11～II-14，其产率如表2所示。
化合物II-11～II-14确证数据如下：
II-11：固体；m.p.142-143℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.01(s,1H),7.57(s,1H),6.40(s,1H),5.08(s,2H),4.28(q,J＝7.2Hz,2H),3.59(s,2H),1.30(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:546.1(M+K)+.
II-12：固体；m.p.199-200℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.00(s,1H),7.55(s,2H),6.40(s,1H),5.55(q,J＝7.2Hz 1H),3.78(s,3H),3.58(s,3H),1.69(d,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:530.1(M+Na)+.
II-13：固体；m.p.148-149℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.99(s,1H),7.54(s,1H),6.40(s,1H),5.51(q,J＝7.2Hz,1H),4.23(q,J＝7.2Hz,2H),3.58(s,3H),1.68(d,J＝7.2Hz,3H),1.27(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:544.0(M+Na)+.
II-14：固体；m.p.108-109℃.1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.00(s,1H),7.56(s,1H),6.40(s,1H),5.08(s,2H),4.22(t,J＝6.6Hz,2H),3.58(s,3H),1.66–1.63(m,2H),1.36(q,J＝7.2Hz,2H),0.91(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS:558.1(M+Na)+.
上述化合物II-1～II-14的结构如下，结构式中的X和R所表示的基团见表2。
表2
序号 X R 产率 序号 X R 产率
Ⅱ-1 F CH3 45％ Ⅱ-8 Cl CH(CH3)COOCH3 38％
Ⅱ-2 F CH2CH3 42％ Ⅱ-9 Cl CH(CH3)COOCH2CH3 36％
Ⅱ-3 F CH2COOCH2CH3 44％ Ⅱ-10 Cl CH2COOCH2CH2CH2CH3 44％
Ⅱ-4 F CH2COOCH2CH2CH2CH3 38％ Ⅱ-11 Br CH2COOCH2CH3 39％
Ⅱ-5 Cl CH3 48％ Ⅱ-12 Br CH(CH3)COOCH3 35％
Ⅱ-6 Cl CH2CH3 45％ Ⅱ-13 Br CH(CH3)COOCH2CH3 41％
Ⅱ-7 Cl CH2COOCH2CH3 45％ Ⅱ-14 Br CH2COOCH2CH2CH2CH3 44％
注：产率为最后一步的产率
实施例7
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物对原卟啉原氧化酶的抑制活性
原卟啉原氧化酶：实验所用原卟啉原氧化酶为烟草PPO表达纯化制得。根据中国专利CN 101215289A中的方法进行制备。
根据文献“Agric.Food Chem.2010,58,2643-2651”中记载的方法进行酶活性测试，得出本发明的嘧啶二酮类化合物及对照药物对原卟啉原氧化酶的抑制活性(抑制剂的抑制常数Ki)。
表3
序号 烟草Ki(μM) 编号 烟草Ki(μM)
I-1 0.0090 I-28 2.17
I-2 0.0073 I-29 2.94
I-3 0.013 I-30 2.25
I-4 0.014 I-31 1.69
I-5 0.0072 I-32 66.32
I-6 0.012 I-33 11.29
I-7 0.011 I-36 98.54
I-8 0.036 I-37 17.23
I-9 0.065 I-38 130.05
I-10 0.032 I-39 140.75
I-11 0.016 Ⅱ-1 0.105
I-12 0.019 Ⅱ-2 0.235
I-13 0.014 Ⅱ-3 0.064
I-14 0.45 Ⅱ-4 0.089
I-15 0.12 Ⅱ-5 5.52
I-16 0.21 Ⅱ-6 4.21
I-17 1.39 Ⅱ-7 1.180
I-18 5.32 Ⅱ-8 12.47
I-19 1.09 Ⅱ-9 8.46
I-21 4.76 Ⅱ-10 4.36
I-22 7.04 Ⅱ-11 108.26
I-23 4.85 Ⅱ-12 3.83
I-24 8.64 Ⅱ-13 351.94
I-25 4.88 Ⅱ-14 218.00
I-27 4.84 噁草酮 0.027
实施例8
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物的除草活性
试药：本发明的嘧啶二酮类化合物(具体见表4～表10)
试验靶标：稗草、马唐、狗尾草、荠菜、反枝苋、苘麻、鳢肠、棒头草、菵草、早熟禾、小藜、繁缕等靶标杂草。
除草活性试验(温室盆栽法)
A试材培养
试验用土为未使用农药地带收集的田园土、山土和购买的已腐熟有机土，按体积比1:1:1配制，混合搅拌均匀后作为试验专用土。分别取口径9.5cm、深8cm花盆，将土壤装满花盆的3/4。加水待土壤完全湿润后，分别将上述靶标杂草种子播入盆内，每种杂草保证10-15粒种子，播种后，覆盖1-3cm厚混沙细土，待花盆内土壤吸水饱和后，放掉花盆底部积水，然后置于温室内培养生长。每天补水，使土壤湿度保持80％(相对湿度)左右，生长温度15-30℃，空气湿度50％以上。待杂草长至3～4叶期，进行芽后茎叶喷雾处理。
B试验方法
采用温室盆栽法，对上述靶标杂草进行芽后处理，处理剂量见表4～表10。每处理3次重复，设空白对照(以喷施无菌水为空白对照)。喷雾装置为3WPSHZ-500自动喷雾塔，喷药面积0.132m2，药物量为10ml，工作压力为0.2Mpa，着液量为40％。处理后置于温室中生长，生长温度为15-30℃，定时观察植株反应症状，并于药后15天药效完全发挥时，测定地上部鲜重，以鲜重抑制百分数来表示除草活性(具体见表4～表10)。
鲜重抑制率按照下面公式计算：
式中：
E：鲜重抑制率
C：对照植株地上部分鲜重
T：处理植株地上部分鲜重
表4
表5
表6
表7
通过表4、表5、表6和表7中可知，在剂量为150g a.i/ha时系列I和系列Ⅱ化合物对于部分阔叶杂草和禾本科杂草均有较高的抑制活性。在系列I中的化合物I-1、I-3、I-4、I-5、I-6、I-7、I-10、I-11，以及系列Ⅱ中的化合物Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3对于杂草的抑制效果均高于80％，展现出较高的除草活性及较广的除草谱。
表8
表9
表10
从表8、表9和表10可知I系列部分化合物将剂量降低至75g a.i/ha、37.5g a.i/ha、18.75g a.i/ha、9.375g a.i/ha时对于荠菜，反枝苋，苘麻，鳢肠仍然表现出来较好的抑制活性。其中在剂量为9.375g a.i/ha时，化合物I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6、I-10、I-11对于反枝苋，苘麻的防治效果高于80％。化合物I-1、I-11对于六种杂草的防治效果则均高于70％，展现出较高的除草活性和较广的除草谱。
实施例9
本实施例用于说明本发明的嘧啶二酮类化合物的安全性
试药：本发明的嘧啶二酮类化合物及对照药物(具体见表11)
试验靶标：玉米、大豆、棉花、油菜、小麦、水稻。
作物安全性试验
A试材培养
试验用土为未使用农药地带收集的田园土、山土和购买的已腐熟有机土，按体积比1:1:1配制，混合搅拌均匀后作为试验专用土。分别取口径12cm、深8cm花盆，将土壤装满花盆的3/4。加水待土壤完全湿润后，分别将各作物种子播入盆内，每种作物5-8粒种子，播种后，覆盖1-3cm厚混沙细土，待花盆内土壤吸水饱和后，放掉花盆底部积水，然后置于温室内培养生长。每天补水，使土壤湿度保持80％(相对湿度)左右，生长温度15-30℃，空气湿度50％以上。待植株长至4-5叶左右，进行芽后茎叶喷雾处理。
B试验方法
采用温室盆栽法，对上述作物进行芽后处理，处理剂量见表11。每处理3次重复，设空白对照(以喷施无菌水为空白对照)和药物对照。喷雾装置为AJXP-1098自动喷雾塔，喷药面积0.132m2，药物量为10ml，工作压力为0.2Mpa，着液量为40％。处理后置于温室中生长，生长温度为15-30℃，定时观察植株反应症状，并于药后25天，测定地上部鲜重，计算鲜重抑制率。鲜重抑制率按照下面公式计算(鲜重抑制率表示在表10中)：
式中：
E：鲜重抑制率
C：对照植株地上部分鲜重
T：处理植株地上部分鲜重
表11
从表11的数据可知，I系列化合物对6种作物安全性表明，化合物I-2、I-5在剂量为37.5g a.i/ha时，分别对于玉米和水稻具有较好的安全性，化合物I-13、I-6在剂量为150ga.i/ha时对玉米具有较好的安全性，其安全性均要优于对照药剂苯嘧磺草胺，双苯嘧草酮和氟丙嘧草酯。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种嘧啶二酮类化合物，其特征在于，该嘧啶二酮类化合物为下述通式(1)所示结构的化合物，
式(1)中，R选自碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为2-6的烯基、碳原子数为2-6的炔基或碳原子数为2-10的酯基；X选自F；Y选自S。
2.根据权利要求1所述嘧啶二酮类化合物，其中，式(1)中，R选自碳原子数为1-3的烷基、碳原子数为2-4的烯基、碳原子数为2-4的炔基或碳原子数为2-6的酯基。
3.根据权利要求1所述嘧啶二酮类化合物，其中，R选自-CH2COOC2H5、-CH2CH2COOC2H5、-CH2CH2CH2COOC2H5、-CH(CH3)COOC2H5、-C(CH3)2COOC2H5、-CH2COOCH2CH2CH3、-CH2COOCH(CH3)2、-COOCH3、-COOC2H5、-CH2COOCH3、-CH(CH3)COOCH3、-CH2CH＝CH2、-CH2C≡CH中的一种。
4.权利要求1-3中任意一项所述的嘧啶二酮类化合物在制备原卟啉原氧化酶抑制剂中的应用。
5.权利要求1-3中任意一项所述的嘧啶二酮类化合物在作为除草剂中的应用。
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