CN110963993A - 环己三酮类化合物及其制备方法和应用以及一种除草剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农药除草剂领域，公开了环己三酮类化合物及其制备方法和应用以及一种除草剂，该化合物具有式(I)所示的结构。本发明提供的上述环己三酮类化合物能够用作防除禾本科杂草的HPPD除草剂，并且，本发明提供的上述环己三酮类化合物对雀麦、野燕麦、节节麦、看麦娘及日本看麦娘等多种难防治的禾本科杂草具有良好防效。

Description

环己三酮类化合物及其制备方法和应用以及一种除草剂
技术领域
本发明涉及农药除草剂领域，具体涉及一种环己三酮类化合物及其制备方法和应用，以及一种含有该环己三酮类化合物的除草剂。
背景技术
杂草抗药性的爆发性增长已经成为现代农业可持续发展所面临的一个关键挑战，而创制新型超高效除草剂是解决这一挑战的根本途径。
在近年来研究和实际田间应用中，发现对羟苯基丙酮酸双加氧酶(HPPD)抑制类除草剂具有毒副作用低、环境友好等特点，更为重要的是，相比于AHAS，ACCase，PSII类除草剂极为严重且呈指数倍增加的杂草抗性问题，针对HPPD抑制类除草剂的抗性报道却鲜有耳闻，其抗性问题是目前所有靶向除草剂中严重程度最低且发展最为缓慢的除草剂之一，并且与其他类型除草剂之间没有交互抗性。
经过农药市场销售额调查，HPPD抑制类除草剂进入市场时间较AHAS-、PPO-以及ACCase-抑制类除草剂相比起步虽晚，但不妨碍其中的“明星分子”对市场的迅速占领，特别是由先正达公司研发的三酮类除草剂-硝磺草酮(又名：甲基磺草酮)，连续多年占领除草剂销售额前五。在抗性杂草多发的玉米田中，硝磺草酮已经逐渐代替了其他类型的除草剂成为使用最广和最为有效的玉米田除草剂。
然而，硝磺草酮仍然存在着一些自身不足，例如其对其它的一些大宗作物如小麦、水稻、大豆和油菜等安全性较差，同时硝磺草酮对多种禾本科杂草(如普发性杂草狗尾草和金狗尾草等)防效较差，也有文献报道使用硝磺草酮后杂草易出现返青现象等。最近由清原农冠公司创制的环吡氟草酮成为了我国首个麦田HPPD除草剂(如CN105218449A中所公开)，其可以有效防除抗性及多抗性的看麦娘、日本看麦娘等禾本科杂草及部分阔叶杂草，为小麦田的除草剂使用提供了更多选择。然而，环吡氟草酮对雀麦、野燕麦、节节麦等多种危害小麦生长的禾本科杂草防效却并不理想。另外，环吡氟草酮的具体结构如下：
Figure BDA0002221799550000021
然而，目前已开发的近20种商品化HPPD除草剂仍然存在着一定的局限性，绝大多数品种都是属于玉米田除草剂，我国农业生产实际中还没有可以用于小麦、水稻、高粱、谷子、花生、大豆等作物的HPPD除草剂。进一步地，鉴于我国农业生产实际中还没有能够有效防治严重危害小麦生长的雀麦、野燕麦、节节麦等禾本科杂草的HPPD除草剂。
因此，为满足我国农业生产中的现实需求，创制出防治多种作物田(特别是小麦)中禾本科杂草的新型超高效HPPD除草剂具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能够用于防除禾本科杂草的HPPD除草剂。
本发明的目的之二是为了提供一种对雀麦、野燕麦、节节麦等多种难防治禾本科杂草具有良好防效的环己三酮类化合物。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种环己三酮类化合物或其农业化学上可接受的盐、水合物、溶剂化物，或其对映异构体、光学活性形式的衍生物，该化合物具有式(I)所示的结构，
Figure BDA0002221799550000031
其中，在式(I)中，
Y为C1-3烷基，
R为含C基团，R中的C原子与母核结构直接连接以构成C-N键，且R选自：萘基；杂芳基，该基团为不饱和环，具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，且成环碳数为2至6，其中该基团任选由1或2个以上相同或相异的R5取代；杂环并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的杂环部分的成环键均为饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团中的成环碳数为7至11，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R7取代；苯并芳杂环基，除与苯基共有的键以外，该基团的芳杂环部分的成环键中含有不饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团的成环碳数为7至11，以及该基团中的苯基任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；芳杂环并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的芳杂环部分的成环键中含有不饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团的成环碳数为7至11，以及该基团中的苯基任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；环烷并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的环烷基部分的成环键均为饱和键，该基团中的成环碳数为7至10，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；苯并环烷基，除与苯基共有的键以外，该基团的环烷基部分的成环键均为饱和键，该基团中的成环碳数为7至12，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；
其中，R5选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、C1-6卤烷基、苯氧基和苯硫基中的一种或多种；R6选自C1-6烷基中的一种或多种；R7选自C1-6烷基、C2-6烯基和卤素中的一种或多种，或者R7与成环的碳原子构成酮基。
本发明的第二方面提供一种制备第一方面所述的环己三酮类化合物的方法，该方法包括：在重排反应条件下，将式(II)所示结构的化合物与催化剂在碱和溶剂存在下进行接触；
Figure BDA0002221799550000041
其中，在式(II)中，R的定义与前述第一方面中的定义相同。
本发明的第三方面提供第一方面所述的环己三酮类化合物在防治杂草中的应用。
本发明的第四方面提供一种除草剂，该除草剂中由活性成分和辅料组成，所述活性成分包括本发明第一方面所述的环己三酮类化合物中的至少一种。
本发明提供的上述环己三酮类化合物能够用作防除禾本科杂草的HPPD除草剂，并且，本发明提供的上述环己三酮类化合物对雀麦、野燕麦、节节麦等多种难防治的禾本科杂草和部分阔叶杂草具有良好防效。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种三酮类化合物或其农业化学上可接受的盐、水合物、溶剂化物，或其对映异构体、光学活性形式的衍生物，该化合物具有式(I)所示的结构，
Figure BDA0002221799550000051
“C1-3烷基”表示碳原子总数为1-3的直链或支链烷基，例如碳原子数可以为1、2、3，例如具体可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基。
“C1-6烷基”表示碳原子总数为1-6的直链或支链烷基，例如碳原子数可以为1、2、3、4、5、6，例如具体可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基等。
“C1-6烷氧基”表示碳原子总数为1-6的直链或支链烷氧基，例如碳原子数可以为1、2、3、4、5、6，例如具体可以为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、正己氧基等。
本发明的“卤素”表示氟、氯、溴或碘。
“C1-6卤烷基”表示C1-6烷基上的至少一个H由卤素取代，例如可以由1-5个卤素取代。
“C2-6烯基”表示碳原子总数为2-6的直链或支链烯基，例如可以为乙烯基、烯丙基、丙烯基等含有双键结构的基团。
“杂芳基”表示不饱和的芳香杂环直接与本发明的母核结构上的N原子连接，且成环原子为碳原子和相应后文定义的杂原子，成环碳原子数如相应后文定义。
“苯并芳杂环基”表示其中的芳杂环直接与本发明的母核结构上的N原子连接，且该芳杂环与苯环共同形成二环。
在本发明中，“芳杂环”、“杂芳环”均表示相同定义。
在本发明中，“芳杂基”、“杂芳基”均表示相同定义。
“芳杂环并苯基”表示其中的苯环直接与本发明的母核结构上的N原子连接，且苯环与芳杂环共同形成二环。
“杂环并苯基”表示其中的苯环直接与本发明的母核结构上的N原子连接，且苯环与杂环共同形成二环。
“苯并环烷基”表示其中的环烷基环直接与本发明的母核结构上的N原子连接，且环烷基环与苯环共同形成二环。
“环烷并苯基”表示其中的苯环直接与本发明的母核结构上的N原子连接，且苯环与环烷基环共同形成二环。
根据一种更优选的具体实施方式，在式(I)中，
Y为甲基或乙基，
R为含C基团，R中的C原子与母核结构直接连接以构成C-N键，且R选自：萘基；杂芳基，该基团为不饱和环，具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，且成环碳数为2至6，其中该基团任选由1或2个以上相同或相异的R5取代；杂环并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的杂环部分的成环键均为饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团中的成环碳数为7至11，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R7取代；苯并芳杂环基，除与苯基共有的键以外，该基团的芳杂环部分的成环键中含有不饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团的成环碳数为7至11，以及该基团中的苯基任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；芳杂环并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的芳杂环部分的成环键中含有不饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团的成环碳数为7至11，以及该基团中的苯基任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；环烷并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的环烷基部分的成环键均为饱和键，该基团中的成环碳数为7至10，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；苯并环烷基，除与苯基共有的键以外，该基团的环烷基部分的成环键均为饱和键，该基团中的成环碳数为7至12，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；
其中，R5选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、C1-6卤烷基、苯氧基和苯硫基中的一种或多种；R6选自C1-6烷基中的一种或多种；R7选自C1-6烷基、C2-6烯基和卤素中的一种或多种，或者R7与成环的碳原子构成酮基。
根据另一种更优选的具体实施方式，本发明的化合物选自权利要求3中列举的具体化合物中的任意一种，本发明的三酮类化合物还包括权利要求3中列举的具体化合物中的任意一种的农业化学上可接受的盐、水合物、溶剂化物，或其对映异构体、光学活性形式的衍生物。
本发明提供的上述环己三酮类化合物能够用作防除禾本科杂草的HPPD除草剂，并且，本发明提供的上述环己三酮类化合物对雀麦、野燕麦、节节麦等多种难防治的禾本科杂草和部分阔叶杂草具有良好防效。
本发明对获得上述环己三酮类化合物的具体方法没有特别的限定，本领域技术人员可以根据本发明提供的环己三酮类化合物的具体结构，结合有机合成领域的合成方法获得适合的制备环己三酮类化合物的方法。
但是，为了提高获得的环己三酮类化合物的收率，如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备第一方面所述的环己三酮类化合物的方法，该方法包括：在重排反应条件下，将式(II)所示结构的化合物与催化剂在碱和溶剂存在下进行接触；
Figure BDA0002221799550000071
其中，在式(II)中，R和Y的定义与本发明前述第一方面中的定义相同。
根据本发明所述的制备式(I)所示结构的环己三酮类化合物的方法，本领域技术人员可以根据重排反应的常规条件及操作将式(II)所示结构的化合物与催化剂在碱和溶剂存在下进行接触。
优选情况下，式(II)所示结构的化合物与催化剂和碱的摩尔比为1：(0.01-1)：(0.5-4)；更优选地，式(II)所示结构的化合物与催化剂和碱的摩尔比为1：(0.05-1)：(1-3)。
优选情况下，所述接触的条件包括：反应温度为0-100℃；反应时间为0.5-24h；更优选地，所述接触的条件包括：反应温度为20-40℃；反应时间为5-12h。
本领域技术人员应该理解的是，本发明所述的方法还可以包括对所得产物进行提纯的步骤，对于提纯的方法没有特别的要求，可以采用本领域技术人员常规使用的各种提纯方法，例如，可以采用萃取剂萃取，干燥剂干燥，并通过柱层析等方法除杂。
在本发明所述的制备方法中，式(II)所示结构的化合物可以商购获得，也可以采用本领域内的常规反应制备得到。
例如，式(II)所示结构的化合物可以采用如下所示的合成路线制备获得：
Figure BDA0002221799550000081
具体地为：将1-1化合物与氯化碘反应得到1-2化合物，并进一步与1-3化合物反应得到1-4化合物，然后在碳酸铯存在下将1-4化合物与碘代烷基进行反应得到1-5化合物，并进一步与氰化亚铜反应得到1-6化合物，进一步在酸性条件下进行水解反应得到1-7化合物，将1-7化合物依次与氯化亚砜和1-8化合物反应，即可得到式(II)所示结构的化合物。
优选情况下，所述催化剂选自氰化钠、氰化钾、丙酮氰醇、三甲基氰硅烷、1,2,4-三氮唑和苯并1,2,4-三氮唑中的至少一种。
优选地，所述碱选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、三乙胺和吡啶中的至少一种。
优选地，所述溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、乙腈、甲苯、四氢呋喃和苯中的至少一种。
如前所述，本发明的第三方面提供了第一方面所述的环己三酮类化合物在防治杂草中的应用。
本发明所述的杂草为生长在有害于人类生存和活动的场地的植物，可以为非栽培的野生植物或对人类无用的植物。例如，可以为农作物种植地里的各种野生植物。
在本发明的前述应用中，所述杂草可以为阔叶杂草和/或禾本科杂草。
优选地，所述杂草选自小麦田、水稻田、玉米田和花生田中的至少一种；更优选所述杂草选自禾本科杂草和阔叶杂草中的至少一种。
根据一种优选的具体实施方式，所述杂草为稗草、狗尾草、马唐、苘麻、藜、苋菜、节节麦、野燕麦、雀麦、看麦娘和日本看麦娘中的至少一种。
优选地，在本发明的前述应用中，所述环己三酮类化合物的用量为10-400克/公顷。
在本发明提供的如上所述的环己三酮类化合物的应用中，所述环己三酮类化合物用溶剂溶解并稀释后使用，用溶剂溶解并稀释后的浓度优选为0.05-0.4g/L。溶解环己三酮类化合物的溶剂可以包括N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜等，所述稀释用的试剂可以为含有常用添加剂的水等。优选情况下，还可以向溶解有所述环己三酮类化合物的溶液中添加本领域内除草剂中常用的添加剂，如表面活性剂、乳化剂等中的一种或多种。经稀释后的本发明所述的环己三酮类化合物可以通过本领域内常规的方法喷洒至植物的茎和/或叶。
如前所述，本发明的第四方面提供了一种除草剂，该除草剂中由活性成分和辅料组成，所述活性成分包括本发明第一方面所述的环己三酮类化合物中的至少一种。
优选地，所述活性成分的含量为1-99.9重量％。
本发明的所述辅料为本领域制备除草剂的各种剂型中常用的各种添加剂。
优选地，本发明的除草剂的剂型选自乳油、悬浮剂、可湿性粉剂、粉剂、粒剂、水剂、母液和母粉中的至少一种。
为了增强本发明所述的环己三酮类化合物的防治效果，增大其使用范围，该环己三酮类化合物既可以单独使用(也即，本发明的除草剂中的有效成分仅为本发明的环己三酮类化合物)，也可以与其它常用的除草剂(如莠去津、四唑酰草胺、溴苯腈、辛酰溴苯腈、异丙隆、环戊恶草酮等)复配使用(也即，本发明的除草剂中的有效成分除了本发明的环己三酮类化合物以外还有别的活性物质)，而且对所述复配使用的比例没有特别的限定，可以根据本领域内常规使用的比例进行选择，只要复配后的防治效果能够增强，使用范围能够增大以及安全性能够得到提高即可。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，在没有特别说明的情况下，本实例中所用的各种原料均来自商购，其纯度级别均为分析纯。在没有特别说明的情况下，以下室温表示25±3℃。
制备例(Y为甲基)
Figure BDA0002221799550000111
室温下将50mmol的1-1所示的化合物加入到100mL反应瓶中，搅拌下加入100mL冰乙酸(用量1mmol＝2mL)，再将50mmol的ICl溶解到10mL冰乙酸中，搅拌下于15min内滴加到上述反应体系中，滴加完毕后，继续搅拌反应约2.5h。反应完毕后，将反应液减压抽滤，所得固体分别用乙腈100mL和冰乙酸100mL洗涤，干燥后得中间体1-2，熔点：186-188℃。1H NMR(600MHz,DMSO-d6)：δ8.97(brs,3H),7.72(d,J＝8.4Hz,1H),6.75(d,J＝7.8Hz,1H),2.40(s,3H)。
将10mmol的中间体1-2加入到100mL两颈瓶中，加入36mL吡啶，搅拌下将11mmol的1-3所示的取代的异氰酸酯缓慢加入到体系中。将反应液加热到100℃反应过夜，反应完毕后，减压蒸馏除去吡啶，所得固体用丙酮溶解，拌样、过柱，得中间体1-4。
将9mmol的中间体1-4加入到200mL单颈瓶中，加入50mL的DMF，搅拌下加入13.5mmol的Cs2CO3继续搅拌反应约30min。将13.5mmol的CH3I缓慢滴加到反应体系中，滴加完毕后室温搅拌反应过夜。反应完毕后，向体系中加入100mL水，每次用50mL的乙酸乙酯萃取反应体系3次。将有机层合并，并用无水硫酸钠干燥，拌样、过柱，得中间体1-5。
将8mmol的中间体1-5，16mmol的CuCN加入到200mL双颈瓶中，加入60mL干燥的DMF。回流反应12h，反应完毕后减压蒸馏除去DMF，冷却后向反应瓶中加入60mL丙酮剧烈搅拌20min，过滤除去未反应完的CuCN。滤液拌样、过柱，得中间体1-6。
将6mmol的中间体1-6加入到250mL反应瓶中，搅拌下加入50mL冰乙酸，50mL水，50mL浓硫酸。升温到120℃反应12h，反应完毕后冷却到室温，将反应体系倒入200mL冰水的烧杯中，向烧杯中加入100mL乙酸乙酯，萃取分出有机层，水层再用100mL乙酸乙酯萃取2次，萃取完毕后有机层合并，有机层再用50％的氢氧化钠溶液每次30mL萃取3次，合并水层，将水层用浓盐酸酸化到pH值为1-2，静置析出大量固体(即为中间体1-7)，抽滤即得纯品。
将3mmol的中间体1-7加入到50mL单颈瓶中，加入18mL干燥的THF，室温下缓慢滴加6mmol的SOCl2，滴加完毕后75℃回流反应约1.5h，TLC跟踪反应进程，反应结束后脱干溶剂。加入20mL干燥的CHCl3，6mmol的式1-8所示的化合物，6mmol的Et3N，反应约0.5h，TLC跟踪至酰氯消失。反应完毕后用20mL水洗一次，每次用10mL的1摩尔/升的HCl洗2次，每次用10mL的饱和NaHCO3洗2次，无水Na2SO4干燥，过柱，得式(II)所示的化合物。
将2mmol式(II)所示的化合物加入到50mL两颈瓶中，加入28mL无水乙腈，N2保护下加入4mmol的Et3N，0.2mmol(10％当量)的丙酮氰醇。室温下反应8h，TLC跟踪至反应原料消失。反应完毕后脱干乙腈，加入约30mL的CHCl3。每次用10mL的1摩尔/升的盐酸洗三次，饱和氯化钠每次10mL洗3次，有机层用无水硫酸钠干燥。减压脱去溶剂得浅黄色油状物，所得油状物用10mL甲醇重结晶得产物。
所得产物的表征数据列于表1中。
表1
Figure BDA0002221799550000131
Figure BDA0002221799550000141
Figure BDA0002221799550000151
测试例1
本测试例用于说明式(I)所示结构的化合物的除草活性
初筛试验(盆栽法)：供试靶标为稗草、狗尾草、马唐、节节麦、野燕麦、雀麦、看麦娘、日本看麦娘、苋菜、藜和苘麻，苗后茎叶喷雾：取内径7cm纸杯，装复合土(菜园土：育苗基质，1：2，v/v)至3/4处，直接播种杂草，覆土0.2cm，待长至4-5叶期备用。本发明的化合物和对照化合物D1按照150g.a.i/ha(克/公顷)的剂量在自动喷雾塔施药后，待作物叶面药液晾干后移入温室培养(25-28℃，湿度70％)，30天后调查结果。其中，对照化合物D1的结构式如下所示：
Figure BDA0002221799550000161
生长抑制率评价方法为目测法，具体根据表2所示的情况进行评级，结果如表3中所示。
表2
生长抑制率(％) 评价(抑制、畸形、白化等) 级别
0 对杂草或作物生长无影响，无药效症状。 0级(与空白对照相同)
1-19 对杂草或作物生长轻微影响，无明显药效症状。 1级
20-49 对杂草或作物长有影响，有明显药效症状。 2级
50-79 杂草或作物受到严重生长抑制。 3级
80-99 杂草或作物基本死亡。 4级
100 杂草或作物完全死亡。 5级
表3
Figure BDA0002221799550000162
Figure BDA0002221799550000171
“-”表示暂未测试
从上述所示表2的结果可以看出：
在初筛除草活性实验中，本发明的大多数化合物对小麦田、水稻田、玉米田以及花生田高发的稗草、狗尾草、马唐、苋菜、藜、苘麻6种常见的禾本科和阔叶杂草表现出优异的除草防效，与化合物D1具有相当甚至更优的除草活性。
测试例2
采用与测试例1相同的方法对表4所示的化合物降低剂量进行复筛测定，测试结果见表4所示。
表4
Figure BDA0002221799550000172
Figure BDA0002221799550000181
“-”表示暂未测试
从上述表4的结果可以看出：
在降低浓度的复筛实验中，本发明的化合物对稗草、狗尾草以及马唐等3种杂草的除草活性仍与D1相当甚至更优，而对于禾本科杂草节节麦、野燕麦、雀麦、看麦娘、日本看麦娘，本发明中部分化合物在120g.a.i/ha剂量下对其防效超过80％，甚至对测试杂草表现出100％的抑制，而对照药剂D1对这五种杂草仅表现出30％以下的除草活性；当剂量降低至30g.a.i/ha时，本发明的部分化合物对所测试的杂草除草活性仍然保持较好，而对照药剂D1对麦田的主要禾本科杂草未表现抑制作用。更为重要的是化合物3、4和33对稗草、狗尾草、马唐、节节麦、野燕麦、雀麦、看麦娘、日本看麦娘等禾本科杂草的防效在低剂量下(30g.a.i/ha)仍然具有优异的除草活性，同时也表现出较广的杀草谱。由此可见，本发明的化合物可以作为防治禾本科杂草的广谱性除草剂而使用，具有很大的开发和商业化前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种环己三酮类化合物或其农业化学上可接受的盐、水合物、溶剂化物，或其对映异构体、光学活性形式的衍生物，该化合物具有式(I)所示的结构，
Figure FDA0002221799540000011
其中，在式(I)中，
Y为C1-3烷基，
R为含C基团，R中的C原子与母核结构直接连接以构成C-N键，且R选自：萘基；杂芳基，该基团为不饱和环，具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，且成环碳数为2至6，其中该基团任选由1或2个以上相同或相异的R5取代；杂环并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的杂环部分的成环键均为饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团中的成环碳数为7至11，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R7取代；苯并芳杂环基，除与苯基共有的键以外，该基团的芳杂环部分的成环键中含有不饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团的成环碳数为7至11，以及该基团中的苯基任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；芳杂环并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的芳杂环部分的成环键中含有不饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团的成环碳数为7至11，以及该基团中的苯基任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；环烷并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的环烷基部分的成环键均为饱和键，该基团中的成环碳数为7至10，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；苯并环烷基，除与苯基共有的键以外，该基团的环烷基部分的成环键均为饱和键，该基团中的成环碳数为7至12，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；
其中，R5选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、C1-6卤烷基、苯氧基和苯硫基中的一种或多种；R6选自C1-6烷基中的一种或多种；R7选自C1-6烷基、C2-6烯基和卤素中的一种或多种，或者R7与成环的碳原子构成酮基。
2.根据权利要求1所述的环己三酮类化合物，其中，在式(I)中，
Y为甲基或乙基，
R为含C基团，R中的C原子与母核结构直接连接以构成C-N键，且R选自：萘基；杂芳基，该基团为不饱和环，具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，且成环碳数为2至6，其中该基团任选由1或2个以上相同或相异的R5取代；杂环并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的杂环部分的成环键均为饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团中的成环碳数为7至11，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R7取代；苯并芳杂环基，除与苯基共有的键以外，该基团的芳杂环部分的成环键中含有不饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团的成环碳数为7至11，以及该基团中的苯基任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；芳杂环并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的芳杂环部分的成环键中含有不饱和键，且该基团中具有选自O、S及N中的1至5个杂原子，该基团的成环碳数为7至11，以及该基团中的苯基任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；环烷并苯基，除与苯基共有的键以外，该基团的环烷基部分的成环键均为饱和键，该基团中的成环碳数为7至10，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；苯并环烷基，除与苯基共有的键以外，该基团的环烷基部分的成环键均为饱和键，该基团中的成环碳数为7至12，且该基团任选由1或2个以上相同或相异的R6取代；
其中，R5选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、C1-6卤烷基、苯氧基和苯硫基中的一种或多种；R6选自C1-6烷基中的一种或多种；R7选自C1-6烷基、C2-6烯基和卤素中的一种或多种，或者R7与成环的碳原子构成酮基。
3.根据权利要求1或2所述的环己三酮类化合物，其中，该化合物选自以下化合物中的任意一种：
化合物1：
Figure FDA0002221799540000031
化合物2：
Figure FDA0002221799540000032
化合物3：
Figure FDA0002221799540000033
化合物4：
Figure FDA0002221799540000034
化合物5：
Figure FDA0002221799540000035
化合物6：
Figure FDA0002221799540000036
化合物7：
Figure FDA0002221799540000037
化合物8：
Figure FDA0002221799540000038
化合物9：
Figure FDA0002221799540000039
化合物10：
Figure FDA00022217995400000310
化合物11：
Figure FDA00022217995400000311
化合物12：
Figure FDA00022217995400000312
化合物13：
Figure FDA00022217995400000313
化合物14：
Figure FDA00022217995400000314
化合物15：
Figure FDA00022217995400000315
化合物16：
Figure FDA00022217995400000316
化合物17：
Figure FDA00022217995400000317
化合物18：
Figure FDA00022217995400000318
化合物19：
Figure FDA00022217995400000319
化合物20：
Figure FDA0002221799540000041
化合物21：
Figure FDA0002221799540000042
化合物22：
Figure FDA0002221799540000043
化合物23：
Figure FDA0002221799540000044
化合物24：
Figure FDA0002221799540000045
化合物25：
Figure FDA0002221799540000046
化合物26：
Figure FDA0002221799540000047
化合物27：
Figure FDA0002221799540000048
化合物28：
Figure FDA0002221799540000049
化合物29：
Figure FDA00022217995400000410
化合物30：
Figure FDA00022217995400000411
化合物31：
Figure FDA00022217995400000412
化合物32：
Figure FDA00022217995400000413
化合物33：
Figure FDA00022217995400000414
化合物34：
Figure FDA00022217995400000415
化合物35：
Figure FDA00022217995400000416
4.一种制备权利要求1-3中任意一项所述的环己三酮类化合物的方法，该方法包括：在重排反应条件下，将式(II)所示结构的化合物与催化剂在碱和溶剂存在下进行接触；
Figure FDA00022217995400000417
其中，在式(II)中，R和Y的定义与权利要求1-3中任意一项的定义相同。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，式(II)所示结构的化合物与催化剂和碱的摩尔比为1：(0.01-1)：(0.5-4)。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述接触的条件包括：反应温度为0-100℃；反应时间为0.5-24h。
7.权利要求1所述的环己三酮类化合物在防治杂草中的应用；
优选地，所述杂草为选自小麦田、水稻田、玉米田和花生田中的至少一种杂草；优选所述杂草选自禾本科杂草和阔叶杂草中的至少一种；
优选地，所述杂草为稗草、狗尾草、马唐、苋菜、苘麻、藜、节节麦、野燕麦、雀麦、看麦娘和日本看麦娘中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的应用，其中，所述环己三酮类化合物的用量为10-400克/公顷。
9.一种除草剂，该除草剂中由活性成分和辅料组成，所述活性成分包括权利要求1-3中任意一项所述的环己三酮类化合物或其农业化学上可接受的盐、水合物、溶剂化物，或其对映异构体、光学活性形式的衍生物中的至少一种；
优选地，所述活性成分的含量为1-99.9重量％。
10.根据权利要求9所述的除草剂，其中，该除草剂的剂型选自乳油、悬浮剂、可湿性粉剂、粉剂、粒剂、水剂、母液和母粉中的至少一种。
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