CN117466807A - 一种含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂结构、制备方法及其应用 - Google Patents
一种含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂结构、制备方法及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物、制备方法及其应用,本发明属于药物合成技术领域。本发明提供的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物为下述通式(I)所示结构,式(I)中,制备方法主要包括将式(II)所示的结构的化合物在碱性溶剂存在的条件下进行接触,R1和R2各自如说明书中所述定义。本发明的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物具有高除草活性,特别是对防治阔叶杂草和/或禾本科杂草具有优良的效果,防治效果甚至优于一些市售的商业除草剂。
Description
技术领域
本发明属于药物合成技术领域,具体涉及一种含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂结构、制备方法及其应用。
背景技术
对羟基苯丙酮酸双氧化酶(EC 1.13.11.27,HPPD)是一种非亚铁血红素氧化酶,几乎存在于所有的需氧生物体中。它能将酪氨酸代谢过程中所产生的对羟基苯丙酮酸(HPPA)催化转化成尿黑酸(HGA)。HPPD抑制类除草剂的作用机理是抑制植物体内对羟基苯丙酮酸转化尿黑酸的过程,在植物体内,尿黑酸被进一步转化成质体醌和生育酚,而质体醌和生育酚是植物光合作用中电子链传递所必需的物质,如果植物体内的HPPD被抑制将会导致植物体的光合作用过程受阻,进而使其出现白化症状而死亡。
目前已经开发的HPPD抑制类除草剂可以分为以下5种:三酮类、吡唑类、异噁唑类、二酮腈类和二苯酮类等。三酮类是除草活性较高及除草谱较广的一类,目前已成功开发出许多商品化品种,如磺草酮、甲基磺草酮和双环磺草酮。其中,甲基磺草酮有杀草谱广、活性高、用量少、环境相容性好、对哺乳动物和水生生物毒性低、对玉米十分安全和对后茬轮作作物无药害等诸多优点。因此,HPPD抑制类除草剂是一类十分具有研究价值和发展前景的除草剂,同时也吸引了众多农药公司的研发投入。
一些三酮类化合物作为除草剂已有报道,见WO2006066871,CN104557739,WO2015058519,CN201410719597.5。但是这些除草剂对作物的安全性较低。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂、制备方法及其应用,目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。
本发明是这样实现的,本发明的第一个目的在于提供一种含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物,所述含有苯氧取代烟酸碎片化合物的结构通式如下式(I)所示:
其中,R1选自H、C1-C6的烷基、三氟甲基和卤素基团的至少一种;R2取自H、甲基、二甲基、苯基中的一种。
进一步地,所述卤素指氟、氯和溴中的任一种。
本发明的第二个目的在于提供如上述的含有苯氧取代烟酸碎片化合物的制备方法,将如下式(Ⅱ)所示的结构的化合物在碱性溶剂存在的条件下进行重排,
其中,R1选自H、C1-C6的烷基、三氟甲基和卤素基团的至少一种;R2取自H、甲基、二甲基、苯基中的一种。
进一步地,所述含有苯氧取代烟酸碎片化合物的合成路线如下:
,其中化合物3为上述所述的式(Ⅱ)所示化合物。
进一步地,从化合物1得到化合物2的合成方法可以为:在碱性条件下,使化合物1与亲核试剂反应,得到化合物2。
上述反应中亲核试剂可以为本领域所公知的各种苯酚。亲核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。反应中使用的溶剂为二甲基甲酰胺。反应的温度为100℃-150℃,优选为130℃-140℃。反应的时间,优选为5-7小时,更优选在5.5个小时之内完成。
进一步地,从化合物2得到化合物3的合成方法可以为:在碱性条件下用缩合剂和催化剂,使化合物2与环己二酮或环己二酮衍生物进行酯化反应,得到化合物3。
上述所述酯化反应中所使用碱可以为本领域所公知的各种缚酸剂,例如可以使用氢氧化钠、碳酸钾、三乙胺、二乙胺、吡啶和碳酸铯中的一种或者多种,优选为三乙胺。上述缚酸剂的用量,相对于化合物2的用量,优选为1.1-1.5当量,更优选为1.2-1.4当量。酯化反应中所使用的缩合剂可以为二甲基氨基四氢吡唑羧酸酯、二环己基碳二亚胺、二亚胺盐酸盐、二异丙基碳二亚胺中的一种或多种,优选为二亚胺盐酸盐。酯化反应中所使用的催化剂可以为1-羟基苯并三唑、1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑、4-二甲氨基吡啶中的一种或多种,优选为4-二甲氨基吡啶。反应中使用的缩合剂与催化剂的用量,优选为5:1-15:1当量,更优选为10:1当量。酯化反应中所使用的溶剂可以为二氯甲烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜等。酯化反应的温度,优选为20-30℃,更优选为20℃-25℃。酯化反应的时间,优选为0.5-2小时,更优选在1小时之内完成。
进一步地,从化合物3得到化合物(I)的合成方法为:在重排反应条件下,将化合物3与重排试剂接触,得到化合物(I)。
对于从化合物3得到化合物I的合成方法可以为:在重排反应条件下,将化合物3与重排试剂接触,得到化合物I。重排试剂可以为氰化钾、氰化钠、三氯化铝和丙酮氰醇中的任一种,优选为丙酮氰醇。重排试剂的用量,相对于化合物3的用量,优选为0.5-1.5当量,更优选为0.8-1.2当量。重排反应的温度,优选为0℃-40℃,更优选为20℃-25℃。重排反应的时间,优选为3-12小时,更优选在5-6小时之内完成。
本发明的第三个目的在于提供上述含有苯氧取代烟酸碎片化合物在防治杂草或在制备除草制剂中的应用。
进一步地,所述杂草为阔叶类杂草、禾本科杂草中的至少一种。
本发明的第四个目的在于提供如上述的含有苯氧取代烟酸碎片化合物在作为HPPD抑制类除草剂中的应用。
综上所述,本发明的优点及积极效果为:
本发明提供了一种含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂结构及其制备方法,本发明的化合物在保持具有优异除草活性下,对小麦仍具有较高的安全活性。
本发明所提供的含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂对对羟基苯丙酮酸双加氧酶具有良好的抑制活性。本发明所提供的含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂对稗草、黑麦草、狗尾草、反枝苋、苘麻、灰灰菜等杂草具有特别优异的除草活性。本发明的含有苯氧取代烟酸碎片的三酮类化合物具有高除草活性,特别是对防治阔叶杂草和/或禾本科杂草具有优良的效果,防治效果甚至优于一些市售的商业除草剂。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明,各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明,均可从商业途径得到。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明披露了一种含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂结构、制备方法及其应用。以下实施例中,核磁数据的测定通过采用AVANVE 500MHz核磁共振仪进行,质谱数据的测定通过采用micrOTOF-Q II 10410质谱仪进行。
实施例1 3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯的制备
步骤A:6-苯氧烟酸的制备
将30mmol的2-氯烟酸,39.0mmol的苯酚,30ml二甲基甲酰胺加入150ml三口瓶中,在135℃条件下回流5.5小时,冷却后加入100ml去离子水。用10wt%的稀盐酸调节pH至2-4,干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/4(体积比),得到白色固体。
步骤B:3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯的制备
将10.0mmol的6-苯氧烟酸和11.0mmol的环己二酮加入到150ml三口瓶中,加入30ml二氯甲烷搅拌,加热至25℃,随后加入1.3当量的三乙胺、2当量的二亚胺盐酸盐作为缩合剂和0.2当量4-二甲氨基吡啶作为催化剂继续反应0.5小时。10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐洗涤3次。干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/3(体积比),得到白色固体。
实施例2 3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-氯苯氧基)烟酸酯的制备
步骤A:6-(3-氯苯氧基)烟酸的制备
将30.0mmol的2-氯烟酸,39.0mmol的3-氯苯酚,30ml二甲基甲酰胺加入150ml三口瓶中,在135℃条件下回流5.5小时,冷却后加入100ml去离子水。用10wt%的稀盐酸调节pH至2-4,干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/4(体积比),得到白色固体。
步骤B:3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-氯苯氧基)烟酸酯的制备
将10.0mmol的6-(3-氯苯氧基)烟酸和11.0mmol的环己二酮加入到150ml三口瓶中,加入30ml二氯甲烷搅拌,加热至25℃,随后加入1.3当量的三乙胺、2当量的二亚胺盐酸盐作为缩合剂和0.2当量4-二甲氨基吡啶作为催化剂继续反应0.5小时。10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐洗涤3次。干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/3(体积比),得到白色固体。
实施例3 3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-氟苯氧基)烟酸酯的制备
步骤A:6-(3-氟苯氧基)烟酸的制备
将30.0mmol的2-氯烟酸,39.0mmol的3-氟苯酚,30ml二甲基甲酰胺加入150ml三口瓶中,在135℃条件下回流5.5小时,冷却后加入100ml去离子水。用10wt%的稀盐酸调节pH至2-4,干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/4(体积比),得到白色固体。
步骤B:3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-氟苯氧基)烟酸酯的制备
将10.0mmol的6-(3-氟苯氧基)烟酸和11.0mmol的环己二酮加入到150ml三口瓶中,加入30ml二氯甲烷搅拌,加热至25℃,随后加入1.3当量的三乙胺、2当量的二亚胺盐酸盐作为缩合剂和0.2当量4-二甲氨基吡啶作为催化剂继续反应0.5小时。10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐洗涤3次。干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/3(体积比),得到白色固体。
实施例4 3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-(三氟甲基)苯氧基)烟酸酯的制备
步骤A:6-(3-(三氟甲基)苯氧基)烟酸的制备
将30.0mmol的2-氯烟酸,39.0mmol的3-(三氟甲基)苯酚,30ml二甲基甲酰胺加入150ml三口瓶中,在135℃条件下回流5.5小时,冷却后加入100ml去离子水。用10wt%的稀盐酸调节pH至2-4,干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/4(体积比),得到白色固体。
步骤B:3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-(三氟甲基)苯氧基)烟酸酯的制备
将10.0mmol的6-(3-(三氟甲基)苯氧基)烟酸和11.0mmol的环己二酮加入到150ml三口瓶中,加入30ml二氯甲烷搅拌,加热至25℃,随后加入1.3当量的三乙胺、2当量的二亚胺盐酸盐作为缩合剂和0.2当量4-二甲氨基吡啶作为催化剂继续反应0.5小时。10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐洗涤3次。干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/3(体积比),得到白色固体。
实施例5 3-氧代环己-1-烯-1-基6-(间甲苯氧基)烟酸酯的制备
步骤A:6-(间甲苯氧基)烟酸的制备
将30.0mmol的2-氯烟酸,39.0mmol的间甲基苯酚,30ml二甲基甲酰胺加入150ml三口瓶中,在135℃条件下回流5.5小时,冷却后加入100ml去离子水。用10wt%的稀盐酸调节pH至2-4,干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/4(体积比),得到白色固体。
步骤B:3-氧代环己-1-烯-1-基6-(间甲苯氧基)烟酸酯的制备
将10.0mmol的6-(间甲苯氧基)烟酸和11.0mmol的环己二酮加入到150ml三口瓶中,加入30ml二氯甲烷搅拌,加热至25℃,随后加入1.3当量的三乙胺、2当量的二亚胺盐酸盐作为缩合剂和0.2当量4-二甲氨基吡啶作为催化剂继续反应0.5小时。10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐洗涤3次。干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/3(体积比),得到白色固体。
实施例6 5-甲基-3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯的制备
步骤A:6-苯氧烟酸的制备
将30.0mmol的2-氯烟酸,39.0mmol的苯酚,30ml二甲基甲酰胺加入150ml三口瓶中,在135℃条件下回流5.5小时,冷却后加入100ml去离子水。用10wt%的稀盐酸调节pH至2-4,干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/4(体积比),得到白色固体。
步骤B:5-甲基-3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯的制备
将10.0mmol的6-苯氧烟酸和11.0mmol的5-甲基环己烷-1,3-二酮加入到150ml三口瓶中,加入30ml二氯甲烷搅拌,加热至25℃,随后加入1.3当量的三乙胺、2当量的二亚胺盐酸盐作为缩合剂和0.2当量4-二甲氨基吡啶作为催化剂继续反应0.5小时。10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐洗涤3次。干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/3(体积比),得到白色固体。
实施例7 5,5-二甲基-3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯的制备
步骤A:6-苯氧烟酸的制备
将30.0mmol的2-氯烟酸,39.0mmol的苯酚,30ml二甲基甲酰胺加入150ml三口瓶中,在135℃条件下回流5.5小时,冷却后加入100ml去离子水。用10wt%的稀盐酸调节pH至2-4,干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/4(体积比),得到白色固体。
步骤B:5,5-二甲基-3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯的制备
将10.0mmol的6-苯氧烟酸和11.0mmol的5,5-二甲基环己烷-1,3-二酮加入到150ml三口瓶中,加入30ml二氯甲烷搅拌,加热至25℃,随后加入1.3当量的三乙胺、2当量的二亚胺盐酸盐作为缩合剂和0.2当量4-二甲氨基吡啶作为催化剂继续反应0.5小时。10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐洗涤3次。干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/3(体积比),得到白色固体。
实施例8 5-氧代-1,2,5,6-四氢-[1,1'-联苯]-3-基6-苯氧基烟酸酯的制备
步骤A:6-苯氧烟酸的制备
将30.0mmol的2-氯烟酸,39.0mmol的苯酚,30ml二甲基甲酰胺加入150ml三口瓶中,在135℃条件下回流5.5小时,冷却后加入100ml去离子水。用10wt%的稀盐酸调节pH至2-4,干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/4(体积比),得到白色固体。
步骤B:5-氧代-1,2,5,6-四氢-[1,1'-联苯]-3-基6-苯氧基烟酸酯的制备
将10.0mmol的6-苯氧烟酸和11.0mmol的5-苯基-1,3-环己二酮加入到150ml三口瓶中,加入30ml二氯甲烷搅拌,加热至25℃,随后加入1.3当量的三乙胺、2当量的二亚胺盐酸盐作为缩合剂和0.2当量4-二甲氨基吡啶作为催化剂继续反应0.5小时。10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐洗涤3次。干燥,过柱,洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚=1/3(体积比),得到白色固体。
实施例9重排反应
将8.0mmol本发明实施例1所得的3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯置于150ml三口瓶,加入13当量乙腈和1当量丙酮氰醇。在25℃的条件下,缓慢滴加1.2当量的缚酸剂三乙胺。反应约6小时后用10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐水洗涤3次。干燥,洗脱,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=6/1(体积比),得到白色固体。m.p.126.6-126.8℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)16.67(s,1H,OH),8.20-8.19(m,1H,Ar-H),7.75-7.73(m,1H,Ar-H),7.39-7.36(m,2H,Ar-H),7.21-7.18(m,1H,Ar-H),7.11-7.07(m,2H,Ar-H),7.06-7.05(m,1H,Ar-H),2.73-2.70(t,J=11.4Hz,2H,CH2),2.42-2.39(t,J=10.6Hz,2H,CH2),1.99-1.97(m,2H,CH2);HRMS(ES+)C18H15NO4[M+H]+,计算值:310.1080;实测值:310.1074。结构式如下:
实施例10重排反应
将8.0mmol本发明实施例2所得的3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-氯苯氧基)烟酸酯置于150ml三口瓶,加入13当量乙腈和1当量丙酮氰醇。在25℃的条件下,缓慢滴加1.2当量的缚酸剂三乙胺。反应约6小时后用10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐水洗涤3次。干燥,洗脱,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=6/1(体积比),得到白色固体。m.p.116.5-116.9℃。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)16.90(s,1H,OH),8.38-8.37(m,1H,Ar-H),7.89-7.87(m,1H,Ar-H),7.35-7.34(m,1H,Ar-H),7.22-7.21(m,2H,Ar-H),7.09-7.07(m,1H,Ar-H),6.93-6.91(m,1H,Ar-H),2.75-2.74(t,J=2.6Hz,2H,CH2),2.51-2.50(t,J=3.1Hz,2H,CH2),2.07-2.04(m,2H,CH2);HRMS(ES+)C18H14ClNO4[M+H]+,计算值:344.0690;实测值:344.0683。结构式如下:
实施例11重排反应
将8.0mmol本发明实施例3所得的3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-氟苯氧基)烟酸酯置于150ml三口瓶,加入13当量乙腈和1当量丙酮氰醇。在25℃的条件下,缓慢滴加1.2当量的缚酸剂三乙胺。反应约6小时后用10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐水洗涤3次。干燥,洗脱,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=6/1(体积比),得到白色固体。m.p.98.4-99.1℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)16.90(s,1H,OH),8.36-8.37(m,1H,Ar-H),7.91-7.89(m,1H,Ar-H),7.54-7.45(m,3H,Ar-H),7.37-7.36(m,1H,Ar-H),6.96-6.95(m,1H,Ar-H),2.76-2.74(t,J=6.3Hz,2H,CH2),2.51-2.49(t,J=6.6Hz,2H,CH2),2.07-2.04(t,J=11.4Hz,2H,CH2);HRMS(ES+)C18H14FNO4[M+H]+,计算值:328.0986;实测值:328.0979。结构式如下:
实施例12重排反应
将8.0mmol本发明实施例4所得的3-氧代环己-1-烯-1-基6-(3-(三氟甲基)苯氧基)烟酸酯置于150ml三口瓶,加入13当量乙腈和1当量丙酮氰醇。在25℃的条件下,缓慢滴加1.2当量的缚酸剂三乙胺。反应约6小时后用10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐水洗涤3次。干燥,洗脱,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=6/1(体积比),得到白色固体。m.p.102.8-103.2℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)16.91(s,1H,OH),8.36-8.35(m,1H,Ar-H),8.00-7.98(m,1H,Ar-H),7.52-7.48(m,3H,Ar-H),6.97-6.95(m,1H,Ar-H),6.87-6.86(m,1H,Ar-H),2.77-2.74(t,J=6.3Hz,2H,CH2),2.52-2.49(t,J=6.6Hz,2H,CH2),2.09-2.04(d,J=16.4Hz,2H,CH2);HRMS(ES+)C19H14F3NO4[M+H]+,计算值:378.0954;实测值:378.0945。结构式如下:
实施例13重排反应
将8.0mmol本发明实施例5所得的3-氧代环己-1-烯-1-基6-(间甲苯氧基)烟酸酯置于150ml三口瓶,加入13当量乙腈和1当量丙酮氰醇。在25℃的条件下,缓慢滴加1.2当量的缚酸剂三乙胺。反应约6小时后用10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐水洗涤3次。干燥,洗脱,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=6/1(体积比),得到白色固体。m.p.95.6-96.1℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)16.82(s,1H,OH),8.49-8.48(m,1H,Ar-H),7.77-7.74(m,1H,Ar-H),7.36-7.34(m,2H,Ar-H),7.22-7.20(m,1H,Ar-H),7.06-7.05(m,2H,Ar-H),2.96-2.94(d,J=6.6Hz,2H,CH2),2.52-2.51(d,J=2.6Hz,2H,CH2),2.28-2.26(d,J=6.7Hz,2H,CH2),2.17(s,3H,CH3);HRMS(ES+)C19H17NO4[M+H]+,计算值:324.1237;实测值:324.1229。结构式如下:
实施例14重排反应
将8.0mmol本发明实施例6所得的5-甲基-3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯置于150ml三口瓶,加入13当量乙腈和1当量丙酮氰醇。在25℃的条件下,缓慢滴加1.2当量的缚酸剂三乙胺。反应约6小时后用10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐水洗涤3次。干燥,洗脱,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=6/1(体积比),得到白色固体。m.p.117.3-117.6℃。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)16.90(s,1H,OH),8.38-8.37(m,1H,Ar-H),7.89-7.86(m,1H,Ar-H),7.37-7.34(m,2H,Ar-H),6.98-6.92(m,4H,Ar-H),2.60-2.36(m,4H,2CH2),2.20-2.17(m,1H,CH),1.26-1.24(d,J=7.2Hz,3H,CH3);HRMS(ES+)C19H17NO4[M+H]+,计算值:324.1237;实测值:324.1230。结构式如下:
实施例15重排反应
将8.0mmol本发明实施例7所得的5,5-二甲基-3-氧代环己-1-烯-1-基6-苯氧基烟酸酯置于150ml三口瓶,加入13当量乙腈和1当量丙酮氰醇。在25℃的条件下,缓慢滴加1.2当量的缚酸剂三乙胺。反应约6小时后用10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐水洗涤3次。干燥,洗脱,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=6/1(体积比),得到白色固体。m.p.109.1-109.6℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)16.54(s,1H,OH),8.40-8.39(m,1H,Ar-H),8.09-8.07(m,1H,Ar-H),7.43-7.40(m,2H Ar-H),7.24-7.22(m,1H,Ar-H),7.16-7.15(m,2H,Ar-H),7.08-7.07(m,1H,Ar-H),2.36-2.32(d,J=16.3Hz,4H,2CH2),1.04(s,6H,2CH3);HRMS(ES+)C20H19NO4[M+H]+,计算值:338.1393;实测值:338.1386。结构式如下:
实施例16重排反应
将8.0mmol本发明实施例8所得的5-氧代-1,2,5,6-四氢-[1,1'-联苯]-3-基6-苯氧基烟酸酯置于150ml三口瓶,加入13当量乙腈和1当量丙酮氰醇。在25℃的条件下,缓慢滴加1.2当量的缚酸剂三乙胺。反应约6小时后用10wt%的稀盐酸酸洗涤3次,饱和食盐水洗涤3次。干燥,洗脱,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=6/1(体积比),得到白色固体。m.p.129.8-130.2℃。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)17.08(s,1H,OH),8.20-8.18(m,1H,Ar-H),7.56-7.74(m,1H,Ar-H),7.39-7.36(m,4H,Ar-H),6.99-6.91(m,7H,Ar-H),2.73-2.70(m,2H,CH2),2.42-2.39(m,1H,CH),1.99-1.97(m,2H,CH2);HRMS(ES+)C24H19NO4[M+H]+,计算值:386.1393;实测值:386.1384。结构式如下:
按照上述类似的方法还合成了如下表所示的一系列,所有化合物均经过核磁和高分辨质谱的确证。
结构式中的R1和R2所表示的基团见表1:
表1:结构式中的R1和R2所表示的基团
注:产率为最后一步纯化后的产率。
实施例17含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂对HPPD的抑制活性测试
本实施例根据文献“Ind.Crops Prod.2019,137,566-575和J.Agric.FoodChem.2010,58,2643-2651和”中记载的方法进行酶活性测试,得出本发明所述的含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂及对照要求对对羟基苯丙酮酸双氧化酶(拟南芥源,AtHPPD)的抑制活性(半抑制浓度IC50)。结果如表2所示。
表2:含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂及对照化合物对AtHPPD的抑制活性对比表
序号 | IC50(μM) | 序号 | IC50(μM) |
甲基磺草酮 | 0.278 | I-19 | 7.027 |
I-1 | 4.078 | I-20 | 4.729 |
I-2 | 6.968 | I-21 | 0.212 |
I-3 | 8.292 | I-22 | 2.201 |
I-4 | 5.212 | I-23 | 5.254 |
I-5 | 5.129 | I-24 | 0.999 |
I-6 | 7.727 | I-25 | 0.738 |
I-7 | 9.178 | I-26 | 2.963 |
I-8 | 5.741 | I-27 | 5.751 |
I-9 | 6.858 | I-28 | 1.279 |
I-10 | 9.032 | I-29 | 0.188 |
I-11 | 10.235 | I-30 | 1.368 |
I-12 | 7.128 | I-31 | 3.418 |
I-13 | 1.488 | I-32 | 0.754 |
I-14 | 4.746 | I-33 | 0.672 |
I-15 | 6.761 | I-34 | 2.015 |
I-16 | 3.288 | I-35 | 4.988 |
I-17 | 3.276 | I-36 | 1.091 |
I-18 | 5.986 |
从表2所示的结果可以看出上述化合物对AtHPPD具有良好的抑制活性,I-21,I-25,I-29,I-32,I-33表现出优异的活性,特别是I-29远优于市售的对照药剂甲基磺草酮。
实施例18除草活性实验
本实施例用于说明本发明所述的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物除草活性抑制率(%)(剂量为150克/公顷)。
初筛试验:供试靶标为苘麻、反枝苋、灰灰菜、稗草、狗尾草、黑麦草,取一定量的过2mm筛土,将挑选好的饱满的去皮的杂草种子均匀播撒在土上,覆一层1cm左右的土,浇适量水,在室温灯光照射条件下生长。每天补水,使土壤湿度保持80%左右,生长温度25-30℃,空气湿度70%以上待杂草长至3叶期左右备用。各化合物按照150克/公顷的剂量将配置好的供试溶液均匀的叶喷。杂草继续在灯光照射条件下生长10天后调查结果。其抑制率(%)结果如表3所示。
表3含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物除草活性抑制率(%)对比表
/>
由以上结果可知当R1为吸电子基时,有利于提高化合物的抑制活性,且R1的吸电子能力越强,化合物的抑制活性越高,且中间位取代的化合物活性高于对位取代的化合物。R2上无取代基的抑制活性比有取代基的抑制活性更好。
由表3所示的结果可以看出上述化合物对苘麻、反枝苋、稗草、狗尾草、黑麦草的效果较对照药剂甲基磺草酮的活性整体较高,另外它们还能防除甲基磺草酮不能防除的禾本科杂草如狗尾草。
实施例19安全性实验
本实施例用于说明本发明所述的含有苯氧取代烟酸碎片的白化类除草剂的安全性。试验作物:棉花、花生、小麦、水稻、玉米。
温室小杯法:取一定量过5mm筛土,将挑选好的作物种子温水浸种12h,放于25℃培养箱中催芽24h。选均匀一致、发芽较好的作物种子5-8粒,均匀摆在土壤表面,脐部朝下,上覆10g左右干土,温度26.5℃、湿度75%、光照与黑暗各12h循环培养。所有处理三次平行,在3-4叶期喷洒不同浓度新合成化合物,药剂采用叶喷处理。施药后置于温室内培养观察,一周后对作物茎叶叶绿素含量进行测定判断作物安全活性。
表4不同化合物对作物茎叶叶绿素含量(mg/g)对比表
由表4所示的结果可以看出,上述化合物均可以作为除草剂,且化合物21和化合物29在300克/公顷剂量时对小麦田的安全性要明显高于市售的除草剂甲基磺草酮。
由以上数据可知,本发明制备的含有苯氧取代烟酸片段的三酮类化合物具有除草作用,特别防治阔叶类杂草或禾本科杂草具有优良的效果,且作物安全性较高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物,其特征在于:所述含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物的结构通式如下式(I)所示:
其中,R1选自H、C1-C6的烷基、三氟甲基和卤素基团的至少一种;R2取自H、甲基、二甲基、苯基中的一种。
进一步地,所述卤素指氟、氯和溴中的任一种。
2.权利要求1所述的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物的制备方法,其特征在于:将如下式(Ⅱ)所示的结构的化合物在碱性溶剂存在的条件下进行接触,
其中,R1选自H、C1-C6的烷基、三氟甲基和卤素基团的至少一种;R2取自H、甲基、二甲基、苯基中的一种。
3.根据权利要求2所述的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物的制备方法,其特征在于:所述含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物的合成路线如下:
其中化合物3为权利要求2所述的式(Ⅱ)所示化合物。
4.根据权利要求3所述的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物的制备方法,其特征在于:从化合物1得到化合物2的合成方法为:在碱性条件下,使化合物1与亲核试剂反应,得到化合物2。
5.根据权利要求3所述的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物的制备方法,其特征在于:从化合物2得到化合物3的合成方法为:在碱性条件下用缩合剂和催化剂,使化合物2与环己二酮或环己二酮衍生物进行酯化反应,得到化合物3。
6.根据权利要求3所述的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物的制备方法,其特征在于:从化合物3得到化合物(I)的合成方法为:在重排反应条件下,将化合物3与重排试剂接触,得到化合物(I)。
7.权利要求1所述的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物在作为4-HPPD抑制剂中的应用。
8.权利要求1所述的含有苯氧取代烟酸碎片结构化合物在防治杂草或在制备除草制剂中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述杂草为阔叶类杂草、禾本科杂草中的至少一种。
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