CN1075479A - 1，3-嗪-4-酮衍生物和含有该衍生物的除草剂及用于制造该除草剂的新颖中间体 - Google Patents

1，3-嗪-4-酮衍生物和含有该衍生物的除草剂及用于制造该除草剂的新颖中间体 Download PDF

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Abstract

以通式(I)所表示的1，3-嗪-4-酮衍生物， 式中，R1表示低级烷基、低级链烯基、低级炔基、可以 被取代的芳基或可以被取代的芳烷基；R2表示氢原 子或低级烷基；R3表示低级烷基、可以被取代的芳基 或可以被取代的芳烷基；R4和R5彼此独立地表示低 级烷基，或者R4和R5与它们所键连的碳原子一起 形成也可以具有低级烷基支链的3—8个碳原子的 环状基。这种化合物除草范围广且具有很强的除草 活性，并且对有用作物具有高度安全性。

Description

本发明涉及新颖的在3位上具有叔烷基取代基的1，3-噁嗪-4-酮衍生物及其制造方法，以及它作为除草剂的应用和用于制造该除草剂的新颖中间体。
某种4H-2，3-二氢-1，3-噁嗪-4-酮衍生物是已知的，例如在Tetrahedron  Lett.，（33），2905（1976）、Heterocycles，17，298（1982）、Chem.Pharm.Bull.，35（5），1860（1987）、Chem.Pharm.Bull.，35（5），1871（1987）等中已有描述。
但是，在上述文献中所描述的化合物在1，3-噁嗪环的3位上都不具有叔烷基取代基，因此与本发明化合物不同，另外，上述文献也都没有提到关于除草活性和植物生长调节活性。
另外，在美国专利US-5006157和US-5076834说明书中公开了1-（1-甲基-1-苯乙基）-3-苯基-1，2，5，6-四氢吡啶-2-酮衍生物及其作为除草剂的应用。
按照本发明，提供以下述通式（Ⅰ）表示的1，3-噁嗪-4-酮衍生物，
Figure 931017335_IMG8
式中，
R1表示低级烷基、低级链烯基、低级炔基、可以被取代的芳基或者可以被取代的芳烷基;
R2表示氢原子或者低级烷基;
R3表示低级烷基、可以被取代的芳基或者可以被取代的芳烷基;
R4和R5相互独立地表示低级烷基，或者R4和R5也可以与所结合的碳原子一起形成具有低级烷基支链的3-8个碳原子的环状基。
本发明提供的上述式（Ⅰ）的化合物具有明显的选择性除草活性，不产生对有用作物的药物危害，对各种杂草以极低的药量就能发挥伏异的除草活性，因而作为除草剂是有效的。
在本发明说明书和权利要求书中，“低级”一词的意义是指该词所说的基或化合物的碳原子数是6个以下，最好是4个以下。
“低级烷基”可以是直链或支链烷基中的任一种，例如，可以列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基和正己基等。
“低级链烯基”可以是直链或支链链烯基中的任一种，例如，可以列举出丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁炔基和3-甲基-2-丁烯基等。
“低级炔基”可以是直链或支链炔基中的任一种，例如，可以列举出2-丙炔基、1-甲基-2-丙炔基、2-丁炔基和3-丁炔基等。
在“卤素原子”中包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子4种。
“低级烷氧基是指低级烷基部分具有上述含义的低级烷氧基，例如，可以列举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基等。
“低级卤代烷基”是指低级烷基的至少一个氢原子被卤原子取代的基，例如，可以列举出溴甲基、二氯甲基、三氟甲基、2-碘乙基、1-氯乙基、3-氯丙基、2-甲基-2-氯丙基和2，2，2-三氟乙基等。
“低级卤代烷氧基”是指低级烷氧基的至少一个氢原子被卤原子取代的基，例如，可以列举出三氟甲氧基、二氟甲氧基、氯二氟甲氧基、2-氯乙氧基、1，1，2，2-四氟乙氧基、3-氯丙氧基和2，2，3，3，3-五氟丙氧基等。
“芳基”可以是单环或者多环芳基中的任一中，具体地说包括苯基、萘基等。而且作为在“可以被取代的芳基”的环上的取代基，可以列举出卤原子、低级烷氧基、低级卤代烷基、低级卤代烷氧基和硝基等，在该芳基中可以至少由这些取代基中的1个、最好是1-4个、尤其是1-3个取代。作为像这样被取代的芳基的具体例子，可以列举出2-氟苯基、4-氯-2-萘基、2-甲苯酰基、3-甲苯酰基、3，5-二氯-4-甲苯基、3，5-二异丙苯基、3，5-二氯苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，5-双（二氟甲氧基）苯基、3-硝基苯基、3-（三氟甲基）苯基、3-（2-氯乙基）苯基、3，5-双（3-溴丙基）苯基、3，5-双（1，1-二甲基乙基）苯基、3，5-二乙基苯基、3，5-二溴苯基、3，5-二碘苯基、3，4，5-三溴苯基、3-氯-2-氟苯基、3，5-二氯-2-氟苯基、2，6-二氟-3-氯苯基、2，6-二氟-3，5-二氯苯基、2，3，5-三氟苯基、3-氟-4-甲苯基、3，5-二氟-4-甲苯基、3，5-二氟-4-甲氧基苯基、4-甲基-3，5-双（三氟甲基）苯基、4-甲氧基-3-（三氟甲基）-苯基等。
“芳烷基”是指芳基部分和低级烷基部分分别具有上述含义的芳基被取代的低级烷基，例如，包括苯甲基、苯乙基、3-苯丙基、4-苯丁基等。而且“可以被取代的芳烷基”是指芳基部分是如上所述的作为“可以被取代的芳基”的芳基被取代的低级烷基，例如，可以列举出（2-氯苯基）甲基、1-（3-氯苯基）乙基、1-甲基-1-苯乙基、1-甲基-2-苯乙基、1-乙基-2-（3-三氟甲基苯基）乙基、（2-二氟甲氧基苯基）甲基等。
在“可以有低级烷基支链的3-8个碳原子环式基”中，例如包括可以被环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、2，2-二甲基环丙基、3，5-二乙基环己基等低级烷基取代的环烷基。
上述式（Ⅰ）的化合物中，包括一组合适的化合物，在这些合适的化合物中，
R1表示可以被从支链状的低级烷基（例如，异丙基、异丁基等）、或者卤原子和低级烷基这样的组中选择的一个取代基取代的苯基;
R2表示甲基或者乙基;
R3可以被从卤素原子、低级卤代烷基或低级卤代烷氧基这样的组中选择1-3个取代基取代的芳基;
R4和R5表示甲基。
更合适的式（Ⅰ）化合物是以下述式（Ⅰ-1）表示的化合物。
Figure 931017335_IMG9
式中，
R21表示甲基或者乙基;
X表示卤原子或者低级烷基;
Y表示卤原子、低级卤代烷基或者卤代烷氧基;
m是0、1、2或3;
n是0或1。
本发明提供的上述式（Ⅰ）的化合物的具体例子示于下述表1-表5中。另外，表中所用的简略符号的含义如下：
Me：甲基
Et：乙基
Pr：正丙基
iPr：异丙基
Bu：正丁基
iBu：异丁基
sBu：仲丁基
tBu：叔丁基
Hex：正己基
Ph：苯基
一、不取代基
Figure 931017335_IMG10
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Figure 931017335_IMG31
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Figure 931017335_IMG35
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Figure 931017335_IMG40
Figure 931017335_IMG43
Figure 931017335_IMG44
Figure 931017335_IMG45
Figure 931017335_IMG46
按照本发明，上述式（Ⅰ）的化合物可通过例如以下述通式（Ⅱ）表示的化合物与下述通式（Ⅲ）表示的化合物进行反应来制备。
式（Ⅱ）中，
R1及R2的定义与上述相同。
式（Ⅲ）中，
R3、R4和R5的定义与上述相同。
上述式（Ⅱ）的化合物与式（Ⅲ）的化合物的反应可以在合适的溶剂中或者在没有溶剂的情况下进行，反应温度通常是约90℃至约160℃或者可以是90℃至溶剂的沸点间的温度。在使用溶剂的情况下，作为溶剂使用的只要对上述反应实质上是惰性的溶剂即可，没有特别的限制，但从上述反应温度的观点来看，最好是使用甲苯、二甲苯、之类沸点在90℃以上的高沸点有机溶剂。反应时间随所用的其他反应条件而异，在一般可以在1-120分钟之间结束。
另外，式（Ⅱ）的化合物与式（Ⅲ）的化合物的使用比例也没有严格的限制，但通常，每1摩尔式（Ⅱ）的化合物，使用0.5-2摩尔、尤其是0.9-1.1摩尔范围内的式（Ⅲ）的化合物是合适的。
可以按照本身已知的方法（例如，重结晶、萃取和色谱法等）来进行从反应混合物中分离、提纯所生成的式（Ⅰ）的化合物。
在上述反应中，作为原料使用的上述式（Ⅱ）的化合物中，是以下述通式（Ⅱ-1）表示的1，3-二氧杂环己烯-4-酮衍生物、在过去文献中未记载的新颖化合物，
Figure 931017335_IMG49
式中，R2的定义与上述相同，R6表示被取代的芳基。
在上述式（Ⅱ-1）中，作为被取代的芳基（R6）合适的是被从卤素原子、低级烷基、低级烷氧基、低级卤代烷基和硝基这样的组中选择的1-2个取代基取代的苯基。
式（Ⅱ-1）的化合物可以按照本身已知的方法，例如在Chem.Pharm.Bull.，31（6），1895-1901（1983）中记载的方法来制备。
更具体地说，式（Ⅱ-1）的化合物例如可以按照下述反应式A，使式（Ⅳ）化合物和丙酮在使用作为催化剂的在乙酸酐中的少量硫酸下进行反应来制备。
反应式A
Figure 931017335_IMG50
上述反应式中，R2和R6的定义与上述相同;A表示氢原子，或者在酸性条件下可脱离的基，例如叔丁基。希望反应温度通常在-25℃至室温左右的范围内。反应时间随其他反应条件而变，但通常可以在1-100小时左右结束。另外，对于式（Ⅳ）化合物，丙酮的使用比例通常可以认为是对每1摩尔式（Ⅳ）化合物使用1-10摩尔、尤其是1.5-3摩尔丙酮的范围内。所生成的（Ⅱ-1）化合物所以按照常规方法从反应混合物中分离出来，然后很容易利用重结晶、柱色谱法等进行提纯。
在上述反应中作为原料使用的式（Ⅳ）化合物可以按照其自身已知的方法或以其为标准的方法来制备。
另外，在上述式（Ⅰ）的化合物制备工艺中，作为原料使用的式（Ⅲ）化合物，是以下述式（Ⅲ-1）表示的N-亚甲基-1-甲基-1-苯乙基胺衍生物，而且是过去文献中未记载的新颖化合物，
Figure 931017335_IMG51
式中，R7表示被取代的芳基。
在上述式（Ⅲ-1）中作为被取代的芳基（R7），合适的是被从卤原子、低级烷基、低级烷氧基、低级卤代烷基和低级卤代烷氧基这样的组中选择的1-3个取代基取代的苯基。其中，特别合适的是被卤原子或低级烷氧基取代的苯基。
式（Ⅲ-1）的化合物可以按照其自身已知的方法，例如在美国专利US-2，571，759的说明书中记载的方法来制备。
更具体地说，式（Ⅲ-1）的化合物例如可以按照下述反应式B，将式（Ⅴ）的化合物滴入甲醛水中来制备。
反应式B
Figure 931017335_IMG52
上述反应式中，R7的定义与上述相同。希望反应温度是室温附近。反应时间随其他反应条件而异，但通常可以在0.1-10小时左右结束。式（Ⅲ-1）的生成物可以按照常规方法从反应混合物中分离出来，然后很容易利用重结晶、蒸馏、柱色谱法等提纯。
上述反应中作为原料使用的（Ⅴ）式的化合物，其本身可以按照已知的方法或以已知方法为基础的制造方法来制造。
另外，已经查明，在制造（Ⅰ）式的化合物时作为起始原料使用的上述（Ⅲ）式的化合物，根据其取代基的不同而有所差异，然而在室温附近时，在多数情况下它都与下式所示那样的三倍体之间存在一种平衡状态，它们有时是以混合物的形式存在，有时也可能全部以三倍体的形式存在。
Figure 931017335_IMG53
因此，上述（Ⅲ）式和（Ⅲ-1）式所示的化合物不仅包括其单体，同时也包括上述的三倍体以及由单体与其三倍体形成的混合物，但是为了简化起见，在本说明书中以其单体的结构及其名称作为代表。
上述（Ⅲ-1）式和（Ⅲ-1）式所示的新的中间体化合物的具体例子列出在下面表6和表7中。其中的省略符号的含义与上述的相同。
Figure 931017335_IMG54
Figure 931017335_IMG55
Figure 931017335_IMG56
Figure 931017335_IMG58
Figure 931017335_IMG59
Figure 931017335_IMG60
Figure 931017335_IMG61
Figure 931017335_IMG62
Figure 931017335_IMG63
下面通过实施例来更具体地说明本发明的（Ⅰ）式的化合物以及（Ⅱ-1）式和（Ⅲ-1）式的中间体化合物的制备方法。
实施例1  5-（2-氟苯基）-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（化合物No.2-1）的制备：
将2-（2-氟苯基）乙酰乙酸（5.1g）、丙酮（4.2ml）和乙酸酐（5.4ml）的混合物保持在-20℃下，往其中加入浓硫酸（0.3ml）。再将此混合物保持在-15℃下使其反应48小时。将反应混合物倒入冰冷的10%碳酸钠溶液（150ml）中，然后再在室温下搅拌。滤出生成的白色结晶，用水并接着用己烷充分洗净。将所获产品在减压下充分干燥，获得了标题化合物（5.2g）。
实施例2  5-（2-氯苯基）-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（化合物No.2-4）的制备：
将2-（2-氯苯基）乙酰乙酸（9.6g）、丙酮（6.8ml）和乙酸酐（8.8ml）的混合物保持在-15℃下，往其中加入浓硫酸（0.53ml）。再将此混合物保持在-15℃下使其反应24小时。将反应混合物倒入冰冷的10%碳酸钠溶液（250ml）中，再在室温下搅拌一会。滤取生成的白色结晶，用水并接着用己烷充分洗净。将所获结晶在减压下充分干燥，获得标题化合物（9.0g）。
在实施例1和2中制得的物质的熔点以及用同样的方法制得的物质的熔点示于前面表6中，并且将它们的1H-NMR峰值示于下面表8中。
实施例3  N-亚甲基-1-甲基-1-（3-氯苯基）乙胺（化合物No.3-5）的制备：
将1-甲基-1-（3-氯苯基）乙胺（5.0g）在室温下慢慢地加入甲醛水（37%HCHO水溶液）（3.5g）中。使其在该条件下反应1小时。往反应混合物中加入饱和碳酸氢钠溶液，然后用乙醚萃取，有机层在用饱和食盐水洗净后，加入无水硫酸钠将其干燥。在减压下蒸去溶剂，获得浆液状的标题化合物（5.6g）。
实施例4  N-亚甲基-1-甲基-1-（3，5-二氯苯基）乙胺（化合物No.3-26）的制备：
将1-甲基-1-（3，5-二氯苯基）乙胺（7.5g）在室温下慢慢地加入甲醛水（37%HCHO水溶液）（4.6g）中。使其在该条件下反应7小时。往反应混合物中加入饱和碳酸氢钠溶液，然后用乙醚萃取，有机层在用饱和食盐水洗净后，用无水硫酸钠干燥。在减压下蒸去溶剂，获得白色结晶状的标题化合物（8.6g）。
在实施例3和4中制得的物质的熔点以及用同样的方法制得的物质的熔点示于第7表中，并且将它们的1H-NMR峰值示于下面表9中。
Figure 931017335_IMG65
Figure 931017335_IMG66
实施例5  6-甲基-3-[1-甲基-1-（3，5-二氯苯基）乙基]-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No248）的制备：
将5-苯基-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.65g）和N-亚甲基-1-甲基-1-（3，5-二氯苯基）乙胺（实施例4的化合物）（0.65g）的混合物于150℃加热反应30分钟。将反应混合物置于己烷、乙酸乙酯混合溶剂中重结晶，获得标题化合物（0.90g）。
实施例6  6-甲基-3-[1-甲基-1-（3-氯苯基）乙基]-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.73）的制备：
将5-苯基-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（1.0g）和N-亚甲基-1-甲基-1-（3-氯苯基）乙胺（实施例3的化合物）（0.76g）的混合物于150℃加热反应30分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（1.0g）。
实施例7  5-（2-氟苯基）-6-甲基-3-[1-甲基-1-（3-氯苯基）乙基]-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.74）的制备：
向5-（2-氟苯基）-2，2，6-三甲基-2H，4H，1，3-二氧杂环己烯-4-酮（实施例1的化合物）（0.71g）和N-亚甲基-1-甲基-1-（3-氯苯基）乙胺（实施例3的化合物）（0.6g）的混合物中加入二甲苯（2ml），将其回流加热反应20分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.90g）。
实施例8  6-甲基-3-（1-甲基-1-苯乙基）-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.1）的制备：
将5-苯基-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（2.2g）和N-亚甲基-1-甲基-1-苯基乙胺（1.7g）于155℃反应20分钟。将反应混合物置于己烷-乙醚溶剂中重结晶，获得标题化合物（1.6g）。
实施例9  3-（1-甲基-1-苯乙基）-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.388）的制备：
向5-苯基-2，2-二甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.82g）和N-亚甲基-1-甲基-1-苯基乙胺（0.59g）的混合物中加入二甲苯（2ml），将其回流加热反应20分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.9g）。
实施例10  6-乙基-3-（1-甲基-1-苯乙基）-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.402）的制备：
向6-乙基-5-苯基-2，2-二甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.70g）和N-亚甲基-1-甲基-1-苯基乙胺（0.44g）的混合物中加入二甲苯（2ml），将其回流加热反应20分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.72g）。
实施例11  5-异丁基-6-甲基-3-[1-甲基-1-（3-氯苯基）乙基]-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.514）的制备：
向5-异丁基-2，2，6-三甲基2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.59g）和N-亚甲基-1-甲基-1-（3-氯苯基）乙胺（0.55g）的混合物中加入二甲苯（1ml），将其回流加热反应60分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.52g）。
实施例12  6-甲基-3-[1-甲基-1-（3-氯苯基）丙基]-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.801）的制备：
将5-苯基-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.65g）和N-亚甲基-1-甲基-1-（3-氯苯基）丙胺（0.76g）的混合物于150℃加热反应30分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.79g）。
实施例13  3-[1-（3-氯苯基）环戊基]-6-甲基-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.857）的制备：
将5-苯基-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.65g）、N-亚甲基-1-（3-氯苯基）环戊胺（0.78g）和二甲苯（3ml）的混合物回流加热反应30分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.97g）。
实施例14  6-甲基-5-苯基-3-（1，1，2，2-四甲基丙基）-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.666）的制备：
将5-苯基-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.65g）、N-亚甲基-1，1，2，2-四甲基丙胺（0.54g）和二甲苯（2ml）的混合物回流加热反应30分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.40g）。
实施例15  3-（1，1-二甲基-2-苯乙基）-6-甲基-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.700）的制备：
将5-苯基-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.65g）和N-亚甲基-1，1-二甲基-2-苯基乙胺（0.63g）于140℃反应30分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.74g）。
实施例16  6-甲基-3-[1-甲基-1-（2-萘基）乙基]-5-苯基-2，3-二氢-4H-1，3-噁嗪-4-酮（化合物No.606）的制备：
将5-苯基-2，2，6-三甲基-2H，4H-1，3-二氧杂环己烯-4-酮（0.65g）、N-亚甲基-1-甲基-1-（2-萘基）乙胺（0.60g）和二甲苯（3ml）回流加热反应20分钟。将反应混合物用硅胶色谱提纯，获得标题化合物（0.40g）。
这些在实施例5-16中制得的物质的熔点以及用同样的方法制得的物质的熔点示于前面第1表-第6表中，并且将它们的1H-NMR峰值示于下面第10表中。
Figure 931017335_IMG67
Figure 931017335_IMG68
Figure 931017335_IMG69
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Figure 931017335_IMG71
Figure 931017335_IMG72
Figure 931017335_IMG73
从后面的试验例可以看出，本发明的式（Ⅰ）式的化合物对多种杂草具有很强的杀草活性，而它对有用农作物的毒性却十分轻微。
例如，对于在水田发生的稗子、异型莎草、鸭舌草、节节菜、陌上菜、虻眼等一年生的杂草以及萤蔺、牛毛毡、狭叶泽泻、水莎草等多年生的杂草来说，从它们发芽时直至生育期的很长一段时间内，本发明的化合物都能以极少的用药量来达到优良的除草效果。同时，对水稻又显示出很高的安全性。另外，对于一些即使在旱地也成为问题的种种杂草，例如，以蓼种、绿苋、藜等宽叶杂草为首的莎草属、假莎草属、水蜈蚣、莎草、碎米莎草等多年生杂草以及一年生的莎草科杂草;稗子、马唐、狗尾草、早熟禾、约翰逊草、看麦娘等的稻科杂草，本发明的化合物皆能以土壤处理或茎叶处理的施用方式达到高效率的除草效果，同时对于大豆、棉花、甜菜、旱稻、小麦等又显示出很高的安全性。
另外，本发明的化合物不仅可使用于水田和旱地，同时还可用于果园、桑园、草坪、非农耕地等。
本发明的化合物可以与其他用于园艺农场的具有活性的化合物组合起来使用，例如，当将本发明的化合物与其他具有除草作用乃至植物生长调节作用的化合物组合起来使用时，它们能共同显示出对于使用这些化合物的单一种类时难以除去的杂草也能起到彻底除草的效果，由于具有协同的除草效果，因此，即使其用药量相当于以单一种类化合物难以除去杂草的用药量的情况下也能防除种种杂草，而且对水稻、大豆、棉花、甜菜、旱稻、小麦等显示出高度的安全性，因此本发明的化合物可作为在农业上非常有用的除草剂。
因此，本发明提供了一种含有上述（1）式表示的1，3-噁嗪-4-酮衍生物作为有效成分的除草剂。
在将本发明的化合物作为除草剂使用的情况下，可将本发明的化合物与园艺上允许的载体或稀释剂混合，借此将其调制成通常在园艺领域中使用的各种剂型，例如，将其调制成粉剂、粒剂、水合剂、乳剂、水溶剂、可流动剂等来使用。另外，也可以与其他农药，例如，杀菌剂、杀虫剂、杀螨剂、除草剂、植物生长调节剂、肥料以及土壤改良剂等混合使用或同时并用。
特别是在与其他除草剂混合使用的情况下，不仅可以减少用药量和达到省力化，而且由于两种药剂共同作用，可以使杀草的种类扩大，以及由于它们的协同作用，可以期望达到更高的效果。
在制成各种剂型时所用的载体或稀释剂可以是通常使用的固体乃至液体的载体或稀释剂。
可作为固体的载体或稀释剂的例子有：以高岭石类、蒙脱土类、伊利石类等为代表的粘土类，具体地说有：叶蜡石、绿坡缕石、海泡石、高岭石、膨润土、蛭石、云母、滑石等;石膏、碳酸钙、白云石、硅藻土、镁石灰、磷灰石、沸石、无水硅酸、合成硅酸钙等及其他无机物质;大豆粉、烟草粉、核桃粉、小麦粉、木粉、淀粉、结晶纤维素等的植物性有机物质;香豆酮树脂、石油树脂、醇酸树脂、聚氯乙烯、聚二醇、酮树脂、酯胶树脂、
Figure 931017335_IMG74
树胶、达马树胶等合成或天然的高分子化合物;巴西棕榈蜡、蜂蜡等蜡类或尿素等。
可以作为适用的液体载体或稀释剂的例子有：煤油、矿物油、锭子油、轻油等链烷烃类或环烷烃类碳氢化合物;二甲苯、乙苯、枯烯、甲基萘等的芳香族碳氢化合物;三氟乙烯、一氯苯、邻氯甲苯等卤代烃类;二烷、四氢呋喃等醚类;丙酮、丁酮、二异丁基甲酮、环己酮、苯乙酮、异佛尔酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙二醇乙酸酯、二甘醇乙酸酯、马来酸二丁酯、琥珀酸二丁酯等酯类;甲醇、正己醇、乙二醇、二甘醇、环己醇、苄醇等醇类;乙二醇乙醚、二甘醇丁基醚等醚类;二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等极性溶剂或水等。
除此以外，为了调节本发明化合物的乳化、分散、湿润、展开、结合、崩解性，以及为了改善流动性、防锈、防冻等目的，可以同时使用一些表面活性剂或其他的助剂。
作为适用的表面活性剂，可以使用非离子型、阴离子型、阳离子型以及两性离子型之中任何一种类型的表面活性剂，但是通常使用非离子型和/或阴离子型的表面活性剂。作为适用的非离子型表面活性剂，例如有：由月桂醇、硬脂醇、油醇等高级醇与环氧乙烷进行聚合加成而形成的化合物;由丁基萘酚、辛基萘酚等烷基萘酚与环氧乙烷进行聚合加成而形成的化合物;由棕榈酸、硬脂酸、油酸等高级脂肪酸与环氧乙烷进行聚合加成而形成的化合物;由山梨糖醇酐等多元醇的高级脂肪酸酯与环氧乙环进行聚合加成而形成的化合物。
适宜的阴离子表面活性剂例如可以举出如下：十二烷基硫酸钠、油醇硫酸酯胺盐等烷基硫酸酯盐;磺基琥珀酸二辛基酯钠、2-乙基己烯磺酸钠等烷基磺酸;异丙基萘磺酸钠、亚甲基双萘磺酸钠、木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等芳基磺酸盐。
另外，对于本发明的除草剂来说，为了改善制剂的性状和提高效果等目的，还可以同时使用酪蛋白、明胶、白蛋白、骨胶、藻酸苏打、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇等高分子化合物及其它辅助剂。
上述载体和稀释剂以及各种辅助剂，考虑到制剂的剂形、应用的场所等因素，根据使用的目的，可以分别单独地使用，或者组合起来使用。
在这样调制的各种制剂剂形中，本发明化合物的有效成分含有率根据剂形的情况而有所不同，但通常以0.1-99%（重量）范围为宜，最适宜的范围是1-80%（重量）。
在采用可湿性粉剂的情况下，例如有效成分化合物的含量一般是25-90%，余量为固体载体或稀释剂以及分散湿润剂，必要时还可添加保护胶体剂、消泡剂等。
在粒剂的情况下，例如，有效成分化合物含量一般是1-35%（重量），余量为固体载体或稀释剂以及表面活性剂。有效成分化合物与固体载体或稀释剂均匀地混合在一起，或者可以均匀地粘结或吸着在固体载体或稀释剂的表面上。颗粒直径以0.2-1.5mm范围为宜。
在乳剂的情况下，例如，有效成分化合物的含量一般是5-30%（重量），另外还含有约5-20%（重量）的乳化剂，余量是液体载体或稀释剂，根据需要还可添加展开剂和防锈剂等。
在可流动剂的情况下，例如，有效化合物的含量一般是5-50%（重量），另外还含有3-10%（重量）的分散湿润剂，余量是水，必要时可以添加保护胶体剂、防腐剂、消泡剂等。
本发明的化合物可以原封不动地以化合物的形式或者以上述任意制剂形式作为除草剂使用。
本发明的除草剂，可以在需要防除草的区域例如水田和旱田等农田或者非农业用地上，在杂草发生前至发生后的生长期的各个阶段以其有效量施用于杂草上。其施用量，按有效成分量计算，每公顷可达0.1-10000g，理想的用量是1-5000g。另外除草剂的用量，根据要去除的杂草的种类、生长阶段、施用场所、天气情况等可以适当地加以选择和改变。
下面给出使用本发明化合物的若干种制剂形态的例子。所述制剂中的“份”是指重量份数。
制剂例1（乳剂）
化合物No.73  20份
二甲苯  50份
环己酮  20份
十二烷基苯磺酸钙  5份
聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚  5份
将上述成分均匀混合、溶解，得到100份（重量）的乳剂。
制剂例2（可湿性粉剂）
化合物No.73  20份
粘土  70份
木质磺酸钙  7份
烷基萘磺酸甲醛缩合物  3份
将上述成分混合，用喷射式磨机粉碎，得到100份（重量）的可湿性粉剂。
制剂例3（可流动剂）
化合物No.74  20份
磺基琥珀酸二-2-乙基己基  2份
酯钠盐
聚氧乙烯壬基苯基醚  2份
消泡剂  0.5份
丙二醇  5份
水  70.5份
将上述成分用湿式球磨机均匀粉碎、混合，得到100份（重量）的可流动剂。
下面，列举试验例来说明本发明化合物的除草效果。
试验例1（水田土壤处理）
在130cm2的塑料盆中填入水田土壤，加入适量的水和化肥，混合成水田状态。将预先在温室内培育已长出2片叶的水稻苗（品种：コシヒカリ）移植到上述塑料盆中，2根1株，每盆移植1株，再播种一定数量的稗草、鸭舌草、母草、藨草的种子，注入水至3cm深。第二天，将下面的表11中所示化合物按照制剂例2调制成可湿性粉剂，用适量的水稀释成按有效成分计算相当于每一公顷5kg或1kg的程度以吸液管进行滴下处理。药剂处理21日后，按下述的标准评定对各种杂草的除草效果及对水稻的药害程度，评定结果示于表11中。
评定标准（11级）
Figure 931017335_IMG75
Figure 931017335_IMG76
Figure 931017335_IMG77
Figure 931017335_IMG79
试验例2（水田茎叶处理-1）
在130cm2的塑料盆中填入水田土壤，加入适量的水和化肥，混合在为水田状。将预先在温室内培育已长出2片叶的水稻苗（品种：コシヒカリ）移植到上述塑料盆中，2根1株，每盆移植21株，再播种一定数量的稗草、鸭舌草、母草和藨草的种子，注入3cm深的水。稗草在温室下生长至1.5叶期后，将下面表12中所示的化合物按制剂例2调制成可湿性粉剂，用适量的水稀释，以有效成分计按照每公顷5kg或1kg的数量，用吸移管进行滴下处理。自施药起21天后，按试验例1所述的标准评定对各种杂草的除草效果和对水稻的药害程度。其结果示于表12中?
Figure 931017335_IMG80
Figure 931017335_IMG81
Figure 931017335_IMG82
Figure 931017335_IMG83
试验例3（水田茎叶处理-2）
在310cm2的塑料盆中填入水田土壤，添加适量的水和化肥，混合成水田状。将预先在温室中培育已长出2片叶的水稻苗（品种：コシヒカリ）移植到上述塑料盆内，2根为1株，每盆移植2株，再播种或移植一定数量的稗草、鸭舌草、母草和ミズガヤツリ的种子和茎，注水至3cm深。稗草，在温室下长到1.5-2叶期后，将下述表13中所示化合物按制剂例2调成可湿性粉剂，用适量水稀释，以有效成分计按每一公顷150、300、600和1200g用吸移管进行滴下处理。自施药起21日后，按照试验例1的标准评定对各种杂草的除草效果以及对水稻的药害程度。结果示于表13中。
Figure 931017335_IMG84
Figure 931017335_IMG85
Figure 931017335_IMG86
试验例4（旱田土壤处理-1）
在130cm2的塑料盆中填入旱田土壤，分别播种一定数量的稗草、马唐、狗尾草的种子，覆盖上1cm厚的土。播种的第二天，将下述表14中所示化合物按制剂例2调制成可湿性粉剂，用适量的水稀释后，以有效成分计按每一公顷5kg或1kg数量均匀散布到土壤表面上。自施药起21天后，按试验例1的标准评定对各种杂草的除草效果，结果示于表14中。
Figure 931017335_IMG87
Figure 931017335_IMG88
试验例5（旱田茎叶处理）
在130cm2的塑料盆中填入旱田土壤，分别播种一定数量的稗草、马唐、狗尾草的种子，然后覆盖1cm厚的土。播种后将盆放入玻璃温室中，待各植物长到2-4叶期后，将表15中所示化合物按制剂例2调制成可湿性粉剂，用适量的水稀释，以有效成分计按每公顷5kg或1公斤均匀地散布到土壤表面上。自施药起21天后，按试验例1的标准评定对各种杂草的除草效果，结果示于表15中。
Figure 931017335_IMG89
Figure 931017335_IMG90
试验例6（灌水直播茎叶处理）
在200cm2的瓦格纳盆中加入化学肥料，填入有土块的粗加土水田土壤，然后加水至土完全淹没，将预先催芽的稻种（品种：コシヒカリ）按照相当于120公斤/公顷的量均匀的播种。与此同时，播种一定数量的稗草种子，在温室下培育直至稗草长出1叶、2叶、3叶。另外，这时的水稻的叶龄分别为0.5叶、1.5叶、2.5叶。在稗草达到各叶龄时，将下面表16中所示的化合物按制剂例2调制成可湿性粉剂，用适量的水稀释，按有效成分计算以每公顷50、75、100、150和200克的量用吸移管进行滴下处理。自施药起30天后，按试验例1的标准评定对各种杂草的除草效果和对水稻的药害程度，结果示于表16中。
Figure 931017335_IMG91
试验例7（乾田直播入水后茎叶处理）
在200cm2的塑料盆中加入化学肥料，填充旱土地。在里面播种数量相当于120公斤/公顷的稻种和一定数量的稗草种子，深度为2cm，播种后在温室中培育。培育的过程中，分别在水稻播种之后以及1叶期和2叶期时，灌水24小时（灌溉）。在水稻2叶期时的灌溉结束之后，加水到5cm深。这时稗草的叶龄是3叶。然后将下面表17中所示的化合物按制剂例2调制成可湿性粉剂，用适量水稀释，按有效成分计算以每公顷50、100、150和200克的量用吸液管进行滴下处理。自施药起30日后，按试验例1的标准评定其对于稗草的除草效果和对水稻的药害。结果示于表17中。
Figure 931017335_IMG92
试验例8（旱地土壤处理-2）
在900cm2的塑料盆中填充旱地土壤，播种一定量的稗草、马唐、狗尾草的种子，然后覆盖2cm的土。播种第二天，将下面表18中所示的化合物按制剂例2调制成可湿性粉剂，用适量水稀释，按有效成分计以每公倾50、100、200、400、800、1600g的量均匀地散布在土壤表面上。自施药起30天后，按试验例1的标准评定对各种杂草的除草效果，结果示于表18中。
Figure 931017335_IMG93
Figure 931017335_IMG94
如上所述，本发明的化合物除草范围广且具有很强的除草活性，而且对有用的作物具有高度安全性，适合用作除草剂。

Claims (10)

1、通式(Ⅰ)所表示的1，3-噁嗪-4-酮衍生物，
Figure 931017335_IMG2
式中，
R1表示低级烷基、低级链烯基、低级炔基、可以被取代的芳基或可以被取代的芳烷基；
R2表示氢原子或低级烷基；
R3表示低级烷基、可以被取代的芳基或可以被取代的芳烷基；
R4和R5彼此独立地表示烷基，或者R4和R5与它们所键连的碳原子一起形成也可以具有低级烷基支链的3-8个碳原子的环状基。
2、权利要求1所述的化合物，其中，
R1表示支链的烷基（例如异丙基、异丁基等），或者可以由选自卤原子和低级烷基的一个取代基取代的苯基;
R2表示甲基或乙基;
R3表示可以由选自卤原子、低级卤代烷基和低级卤代烷氧基中的1-3个取代基取代的芳基;
R4和R5表示甲基。
3、权利要求1所述的化合物，它是以（Ⅰ-1）式表示的化合物，
Figure 931017335_IMG3
式中，
R21表示甲基或乙基;
X表示卤原子或低级烷基;
Y表示卤原子、低级卤代烷基和低级卤烷氧基;
m是0、1、2或3;
n是0或1。
4、权利要求1所述的由通式（Ⅰ）表示的1，3-噁嗪-4-酮衍生物的制造方法，其特征是，使通式（Ⅱ）所表示的化合物
Figure 931017335_IMG4
（式中R1和R2与权利要求1中的定义相同）与下述的通式（Ⅲ）所表示的化合物，
（式中R3、R4、R5与权利要求1中的定义相同）进行反应。
5、以通式（Ⅱ-1）所表示的1，3-二氧杂环己烯-4-酮衍生物。
Figure 931017335_IMG6
式中，
R2表示氢原子或低级烷基;
R6表示取代的芳基。
6、以通式（Ⅲ-1）所表示的N-亚甲基-1-甲基-1-苯基乙胺衍生物，
Figure 931017335_IMG7
式中，R7表示取代的芳基。
7、除草剂，其特征是含有权利要求1所述、以通式（Ⅰ）表示的1，3-噁嗪-4-酮衍生物作为有效成分。
8、除草剂组合物，由有效量的权利要求1所述的以通式（Ⅰ）表示的1，3-噁嗪-4-酮衍生物及农业、园艺上容许的载体或稀释剂构成。
9、杂草的防除方法，其特征是，在需要防除杂草的地方施用有效量的权利要求1所述、以通式（Ⅰ）表示的1，3-噁嗪-4-酮衍生物。
10、将权利要求1所述、以通式（Ⅰ）表示的1，3-噁嗪-4-酮衍生物用于防除杂草的应用。
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