CN117466831A - 一种α-取代苄基-三嗪类化合物及其制备方法和应用、一种除草剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种α‑取代苄基‑三嗪类化合物及其制备方法和应用、一种除草剂,所述α‑取代苄基‑三嗪类化合物具有式(I)所示结构。本发明提供的α‑取代苄基‑三嗪类化合物具有高效广谱的除草活性、良好的作物安全性、低廉的合成成本等优点。
Description
本申请要求申请号为202210910179.9专利申请的优先权(在先申请的申请日为2022年7月29日,发明名称为一种α-取代苄基-三嗪类化合物及其制备方法和应用、一种除草剂)。
技术领域
本发明属于农药除草剂技术领域,涉及一种α-取代苄基-三嗪类化合物及其制备方法和应用、一种除草剂。
背景技术
高效除草剂的创制与应用是保障粮食产量、维护国家粮食安全的重要技术手段。
我国受抗性杂草危害严重,目前正式报道的抗性杂草种类超过40种,特别是在几类重要的农作物田中,杂草抗药性的问题已经呈现出愈演愈烈的趋势,导致除草剂的使用量不断攀升,严重地影响了农业生产的可持续发展。
近年来通过研究和实际田间应用表明,以茚嗪氟草胺、三嗪氟草胺为代表的新型三嗪类除草剂具有高效、低毒、环境友好等特点,与其他类型除草剂之间没有交互抗性,并特异性地对多种抗性杂草具有显著的防治效果。然而,茚嗪氟草胺、三嗪氟草胺对小麦、水稻等作物安全性差,无法应用于大宗作物田。
因此,为满足我国农业生产中的现实需求,创制可以广泛防治普发性杂草和多发性抗性杂草,且对特定农作物安全的新型超高效三嗪类除草剂具有巨大的市场价值。
DE10117707A1中公开了如下所示的结构,并且列举式地公开了数量巨大的化合物,但是该现有技术中仅仅提及其中R4为甲基,苯环上取代基R5、R6、R7、R8、R9为炔基和环丙基时效果较好。而没有提及其余取代基形成的化合物的活性。并且,该现有技术中提及的活性较好的化合物对千金子等杂草活性差,且所公开的化合物合成成本普遍较高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供超高效三嗪类化合物以期获得除草效果良好的农药除草剂。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种α-取代苄基-三嗪类化合物,所述α-取代苄基-三嗪类化合物具有式(I)所示结构,
在式(I)中,
R1选自H、卤素、C1-12的烷基、至少一个卤素取代的C1-12的烷基、C1-12的烷氧基、C1-12的烷硫基、C3-8的环烷基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-8元环基中的任意一种;所述组合A由卤素、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、至少一个卤素取代的C1-6的烷基组成;
R3选自H、-CO-R31,R31为C1-8的烷基;
R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、卤素、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、至少一个卤素取代的C1-6的烷基、至少一个卤素取代的C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;R01、R02各自独立地选自C1-6的烷基;
R4选自C1-12的烷基、-(CH2)nO-R41、C3-8的环烷基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-8元环基中的任意一种;n为0-12的整数,R41为C1-12的烷基。
第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的α-取代苄基-三嗪类化合物的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
在双氰胺、异丙醇铝、碱性物质和溶剂存在下,将式(II)化合物与式(III)化合物进行接触反应,得到产物式(Ⅳ)化合物,然后将式(Ⅳ)化合物与式(Ⅴ)化合物进行接触反应,得到所述α-取代苄基-三嗪类化合物;
其中,在式(II)、式(III)、式(Ⅳ)和式(Ⅴ)中,R1、R21、R22、R23、R24、R25、R3、R4的定义与第一方面所述的定义对应相同。
第三方面,本发明提供一种如第一方面所述的α-取代苄基-三嗪类化合物作为防除杂草的纤维素合成抑制剂在农药中的应用。
第四方面,本发明提供一种如第一方面所述的α-取代苄基-三嗪类化合物在防除农作物中杂草的应用。
第五方面,本发明提供一种用于防除作物田中恶性杂草的除草剂,所述除草剂的活性成分为第一方面所述的α-取代苄基-三嗪类化合物中的至少一种,以所述除草剂的总重量计,所述活性成分的含量为0.1-100重量%。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
本发明提供的α-取代苄基-三嗪类化合物具有高效广谱的除草活性、良好的作物安全性的优点。此外,本发明提供的制备方法原料成本低廉,反应条件温和,反应收率较高。
具体实施方式
在本发明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。
以下针对本发明的部分基团提供一些示例性的解释,在没有特别说明的情况下,未列举的部分参照如下示例性的解释进行解释。
“卤素”表示氟、氯、溴、碘。
“C1-12的烷基”表示碳原子总数为1-12的烷基,包括直链烷基、支链烷基,例如可以为碳原子总数为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的直链烷基、支链烷基,例如可以为正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基等;“C1-8的烷基”和“C1-6的烷基”的定义与“C1-12烷基”的定义相似,不同的是,碳原子总数不同。
“C1-12的烷氧基”的定义与“C1-12烷基”的定义相似,不同的是,“C1-12的烷氧基”通过O原子直接与母核连接,表示碳原子总数为1-12的烷氧基,包括直链烷氧基、支链烷氧基,例如可以为碳原子总数为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的直链烷氧基、支链烷氧基,示例性地,可以为甲基氧基、乙基氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、叔丁基氧基、正戊基氧基、异戊基氧基、正己基氧基。“C1-6的烷氧基”的定义与“C1-12的烷氧基”的定义相似,不同的是,碳原子总数不同。
“C1-12的烷硫基”与“C1-12烷基”的定义相似,不同的是,“C1-12的烷硫基”通过S原子直接与母核连接,表示碳原子总数为1-12的烷硫基,包括直链烷硫基、支链烷硫基,例如可以为碳原子总数为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的直链烷硫基、支链烷硫基,示例性地,可以为甲基硫基、乙基硫基、正丙基硫基、异丙基硫基、正丁基硫基、异丁基硫基、叔丁基硫基、正戊基硫基、异戊基硫基、正己基硫基。“C1-6的烷硫基”的定义与“C1-12的烷硫基”的定义相似,不同的是,碳原子总数不同。
“C3-8的环烷基”表示碳原子总数为3-8的环烷基,且成环原子均为C原子,例如可以为成环碳原子总数为3、4、5、6、7、8,且所述“C3-8的环烷基”上任意能够被取代的位置直接与母核连接。
“至少一个卤素取代的C1-12的烷基”表示“C1-12的烷基”中的至少一个H原子由卤素取代,且取代的卤素可以为一种或者多种。“至少一个卤素取代的C1-6的烷基”具有与其相似的定义,仅仅是碳原子总数不同而已。
“至少一个卤素取代的C1-6的烷氧基”表示“C1-6的烷氧基”中的至少一个H原子由卤素取代,且取代的卤素可以为一种或者多种。
“1-9个卤素取代的C1-6的烷基”表示“C1-6的烷基”中的1-9个H原子由卤素取代,且取代的卤素可以为一种或者多种,例如被取代的H的个数为1、2、3、4、5、6、7、8、9。“1-9个卤素取代的C1-4的烷基”具有与其相似的定义,仅仅是碳原子总数不同而已。
“1-9个卤素取代的C1-6的烷氧基”表示“C1-6的烷氧基”中的1-9个H原子由卤素取代,且取代的卤素可以为一种或者多种,例如被取代的H的个数为1、2、3、4、5、6、7、8、9。“1-9个卤素取代的C1-4的烷氧基”具有与其相似的定义,仅仅是碳原子总数不同而已。
“C3的直链烷基”即为正丙基,“C4的直链烷基”即为正丁基,“C5的直链烷基”即为正戊基,“C6的直链烷基”即为正己基,“C7的直链烷基”即为正庚基,“C8的直链烷基”即为正辛基。
“C3的支链烷基”表示碳原子总数为3的有支链的烷基。“C4的支链烷基”、“C5的支链烷基”、“C6的支链烷基”、“C7的支链烷基”、“C8的支链烷基”具有与其相似的定义,仅仅是碳原子总数不同而已。其中,“C3的支链烷基”即为异丙基;“C4的支链烷基”的结构式包括但不限于:“C5的支链烷基”的结构式包括但不限于:“C8的支链烷基”的结构式包括但不限于:
在本发明提供的化合物的结构式中,波浪线表示与母核结构结合的键。
如前所述,第一方面,本发明提供一种α-取代苄基-三嗪类化合物,所述α-取代苄基-三嗪类化合物具有式(I)所示结构,
在式(I)中,
R1选自H、卤素、C1-12的烷基、至少一个卤素取代的C1-12的烷基、C1-12的烷氧基、C1-12的烷硫基、C3-8的环烷基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-8元环基中的任意一种;所述组合A由卤素、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、至少一个卤素取代的C1-6的烷基组成;
R3选自H、-CO-R31,R31为C1-8的烷基;
R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、卤素、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、至少一个卤素取代的C1-6的烷基、至少一个卤素取代的C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;R01、R02各自独立地选自C1-6的烷基;
R4选自C1-12的烷基、-(CH2)nO-R41、C3-8的环烷基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-8元环基中的任意一种;n为0-12的整数,R41为C1-12的烷基。
优选地,在式(I)中,R1选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、C3-8的环烷基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-7元环基中的任意一种;该组合A由F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基组成;更优选地,R1选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-7元环基中的任意一种;该组合A由F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基组成。
优选地,在式(I)中,R3选自H、-CO-R31,R31为C1-6的烷基;更优选地,R3选自H、-CO-R31,R31为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基。
优选地,在式(I)中,R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;更优选地,R01、R02各自独立地选自C1-6的烷基;更优选地,R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、F、Cl、Br、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、1-9个卤素取代的C1-4的烷基、1-9个卤素取代的C1-4的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;更优选地,R01、R02各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基。
优选地,在式(I)中,R4选自C1-8的烷基、-(CH2)nO-R41、C3-8的环烷基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-8元环基中的任意一种;n为0-8的整数,R41为C1-6的烷基;更优选地,R4选自甲基、乙基、C3的直链烷基、C3的支链烷基、C4的直链烷基、C4的支链烷基、C5的直链烷基、C5的支链烷基、C6的直链烷基、C6的支链烷基、C7的直链烷基、C7的支链烷基、C8的直链烷基、C8的支链烷基、-(CH2)nO-R41、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-7元环基中的任意一种;n为0-6的整数,R41为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基。
优选地,在式(I)中,
R1选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、C3-8的环烷基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-7元环基中的任意一种;该组合A由F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基组成;
R3选自H、-CO-R31,R31为C1-6的烷基;
R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;R01、R02各自独立地选自C1-6的烷基;
R4选自C1-8的烷基、-(CH2)nO-R41、C3-8的环烷基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-8元环基中的任意一种;n为0-8的整数,R41为C1-6的烷基。
特别优选地,在式(I)中,
R1选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-7元环基中的任意一种;该组合A由F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基组成;
R3选自H、-CO-R31,R31为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基;
R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、F、Cl、Br、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、1-9个卤素取代的C1-4的烷基、1-9个卤素取代的C1-4的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;R01、R02各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基;
R4选自甲基、乙基、C3的直链烷基、C3的支链烷基、C4的直链烷基、C4的支链烷基、C5的直链烷基、C5的支链烷基、C6的直链烷基、C6的支链烷基、C7的直链烷基、C7的支链烷基、C8的直链烷基、C8的支链烷基、-(CH2)nO-R41、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-7元环基中的任意一种;n为0-6的整数,R41为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基。
进一步优选地,所述α-取代苄基-三嗪类化合物选自以下化合物中的任意一种,其中用R2表示R21、R22、R23、R24、R25在苯基上的取代情况:
以上R1为2-F-C6H4,指的是R1为由F取代的苯基,并且F位于第2个取代位点(第1个取代位点连接的是三嗪环,故第2个取代位点是三嗪环位点的邻位),具体地,例如化合物176的结构式为对于R1的其他选择,可做类似的解释,不再一一赘述。
以上R2为H,表示R21、R22、R23、R24、R25均为H;R2为2-CH3,表示R21为CH3;R2为3-OCH3,表示R21为OCH3;R2为2,5-二-F,表示R21、R24均为F,对于R2的其他选择,可做类似的解释,不再一一赘述。
本发明中对所述式(I)所示的α-取代苄基-三嗪类化合物的立体结构没有特别限制,所述式(I)所示的α-取代苄基-三嗪类化合物可以以不同的立体异构体或光学异构体或互变异构的形式存在,本发明包含所有立体异构体或光学异构体或互变异构及其各种比例的混合物。
本发明公开化合物的任何不对称原子(例如,碳等)均可以以外消旋或对映体富集的形式存在,例如(R)-、(S)-或(R,S)-构型形式存在。
本发明对制备所述α-取代苄基-三嗪类化合物的方法没有特别的限制,本领域技术人员可以通过结构式的特征,结合有机合成领域内的已知方法制备获得,但是,为了更高收率地获得本发明所述的α-取代苄基-三嗪类化合物,本发明提供如下第二方面所述的方法制备α-取代苄基-三嗪类化合物;该方法包括:
在双氰胺、异丙醇铝、碱性物质和溶剂存在下,将式(II)化合物与式(III)化合物进行接触反应,得到产物式(Ⅳ)化合物,然后将式(Ⅳ)化合物与式(Ⅴ)化合物进行接触反应,得到所述α-取代苄基-三嗪类化合物;
其中,在式(II)、式(III)、式(Ⅳ)和式(Ⅴ)中,R1、R21、R22、R23、R24、R25、R3、R4的定义与第一方面所述的定义对应相同。
优选地,所述接触反应的条件至少满足:反应温度为0-100℃(例如0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃等);反应时间为0.5-24h,例如0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h等。
优选地,所述碱性物质选自甲醇钠、氢氧化钠、氢化钠中至少一种。
优选地,所述溶剂选自甲醇、异丙醇、丙二醇甲醚中的至少一种。
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。
如前所述,第三方面,本发明提供一种如第一方面所述的α-取代苄基-三嗪类化合物作为防除杂草的纤维素合成抑制剂在农药中的应用。
第四方面,本发明提供一种如第一方面所述的α-取代苄基-三嗪类化合物在防除农作物中杂草的应用。
优选地,所述杂草选自播娘蒿,荠菜,藜,苘麻,猪殃殃,婆婆纳,牛繁缕,苋菜,龙葵,灯笼草,马齿苋,反枝苋,鲤肠,稗草,牛筋草,金狗尾草,狗尾草,马唐,看麦娘,日本看麦娘,节节麦,野燕麦,雀麦,千金子,双穗雀稗,萤蔺、异型莎草、碎米莎草中的至少一种。
优选地,所述农作物选自玉米、水稻、小麦、高粱、花生、棉花、大豆、油菜中的至少一种。
第五方面,本发明提供一种用于防除作物田中恶性杂草的除草剂,所述除草剂的活性成分为第一方面所述的α-取代苄基-三嗪类化合物中的至少一种,以所述除草剂的总重量计,所述活性成分的含量为0.1-100重量%。
优选地,在所述除草剂中,所述活性成分的含量为1-100重量%,例如可以为1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%、75wt%、80wt%、85wt%、90wt%、95wt%或98wt%等。
更优选地,所述活性成分的含量为1-98重量%。
特别优选地,所述活性成分的含量为5-90重量%。
优选地,所述除草剂的剂型选自水合剂、粉剂、乳剂、悬浮剂、乳油剂或粒剂中的至少一种。
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,使用的各种原料均为市售品。
在没有特别说明的情况下,以下所述的室温或常温均表示25±3℃。
制备例1:
该制备例用来说明化合物1的合成:
步骤a:将10mL的环丁基甲酰氯加入到100mL烧瓶中,再加入20mL四氢呋喃(THF)室温下搅拌溶解,冰浴条件下加入10mmol式1-1所示的化合物(苯基溴化镁),搅拌反应1h,TLC监测反应完毕后,将反应液抽滤,有机相倒入160mL水中,随后用40mL二氯甲烷萃取水相3次,将有机相合并,使用无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩、柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)纯化得到中间体1-2(1.520g),状态为无色液体,收率为95%。
步骤b:将9mmol中间体1-2加入到100mL烧瓶中,再加入15mmol甲醇,在冰浴条件下依次加入18mmol氰基硼氢化钠和90mmol乙酸铵,常温反应3h,TLC监测反应完毕后,用200mL的1摩尔/升的氢氧化钠溶液将有机相洗涤3次,然后用20mL饱和氯化钠溶液洗涤3次,收集有机层,使用无水硫酸钠干燥后,过滤、浓缩得到棕色油状物即中间体1-3(1.304g),收率为90%。
步骤c:将8mmol中间体1-3加入到100mL烧瓶中,再加入20mL异丙醇溶解,然后依次加入16mmol双氰胺和12mmol异丙醇铝,在温度为80℃反应12h,TLC监测反应原料消失后,加入8mmol的2-氟丙酸甲酯和8mmol甲醇钠,在温度为80℃反应12h,TLC监测反应完毕后,将反应液抽滤,有机相经柱层析(石油醚:乙酸乙酯=3:1)纯化得到化合物1(2.119g),状态为白色固体(熔点:127-128℃),收率为88%。
制备例2:
该制备例用来说明化合物204的合成:
将5mmol化合物1加入到100mL烧瓶中,再加入10ml乙酸酐,在温度为80℃反应1h,TLC监测反应完毕之后,冷却至室温,有机相经柱层析(石油醚:乙酸乙酯=5:1)纯化得到化合物204(1.372g),状态为浅黄色油状物体,收率为80%。
制备例1和制备例2为本发明通式化合物的制备方法,本发明的化合物可按照与制备例1和制备例2相似的方法,通过结构式的特征适应性的调整原料和工艺条件制备得到。
本发明列举了部分化合物的表征数据,如表1所示。其中,表1中的收率均以获得该化合物的最后一步化学反应中主要原料为基准计算获得。
表1
测试例
普筛试验(盆栽法):供试靶标为苋菜、荠菜、龙葵、马唐、稗草、千金子、碎米莎草,供试作物为籼稻、粳稻、小麦、玉米、棉花、大豆。土壤喷雾处理:取内径7cm纸杯,装复合土(菜园土:育苗基质:蛭石,1:1:1,v/v/v)至3/4处,播种杂草或作物,覆土(其中杂草靶标覆土0.2cm,作物靶标覆土0.8cm)。播种后24小时进行药剂处理,本发明的化合物按照150g.a.i/ha(克/公顷)的剂量在3WP-2000行走式喷雾塔中施药,施药后将靶标放置于温室中培养(湿度70%),药后21天调查防效。
并且,对于部分化合物进行了进一步降低施药量复筛。
药剂配制方法:对照药剂茚嗪氟草胺以及供试新化合物,均先用适量溶剂DMF溶解成20000ug/mL(微克/毫升)的母液,然后根据45mL/㎡的喷液量,将母液用0.1%吐温80水溶液稀释到150g.a.i/ha(克/公顷)的药液。
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,测试结果如表3、表4中所示。
表2
生长抑制率(%) | 评价(抑制、畸形、白化等) | 生长抑制率级别 |
0-5 | 对杂草或作物生长无影响,无药效症状。 | 0 |
6-29 | 对杂草或作物生长有轻微影响,无明显药效症状。 | 1 |
30-49 | 对杂草或作物生长有抑制,无明显药效症状。 | 2 |
50-69 | 对杂草或作物长有影响,有明显药效症状。 | 3 |
70-89 | 杂草或作物受到严重生长抑制。 | 4 |
90-100 | 杂草或作物死亡。 | 5 |
表3
表4
由表3可以看出,本发明提供的α-取代苄基-三嗪类化合物能够广泛防治苋菜、荠菜、龙葵、马唐、稗草、千金子、碎米莎草等杂草,生长抑制率级别为2~5,部分化合物对苋菜、荠菜、龙葵、马唐、稗草、千金子、碎米莎草的生长抑制率级别均能达到5。
由表4可以看出,本发明提供的α-取代苄基-三嗪类化合物对作物的安全性高,生长抑制率级别为0~1,部分化合物对小麦、大豆的生长抑制率级别均为0。
综上,综合考虑除草活性结果以及安全性评价结果,本发明提供的α-取代苄基-三嗪类化合物明显适合作为小麦、大豆等作物田苗前处理除草剂进行施用。此外,本发明提供的α-取代苄基-三嗪类化合物的合成成本低。
对比例
CN 100448850C中所涉及化合物茚嗪氟草胺(Indaziflam,CAS:950782-86-2)在作物安全性测试中,按照150g.a.i/ha(克/公顷)的剂量土壤处理,对所测试的玉米、籼稻、粳稻、小麦、棉花、大豆等作物均不安全,按照表2中评级标准,茚嗪氟草胺对供试作物生长抑制率级别为5。
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α-取代苄基-三嗪类化合物,其特征在于,所述α-取代苄基-三嗪类化合物具有式(I)所示结构,
在式(I)中,
R1选自H、卤素、C1-12的烷基、至少一个卤素取代的C1-12的烷基、C1-12的烷氧基、C1-12的烷硫基、C3-8的环烷基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-8元环基中的任意一种;所述组合A由卤素、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、至少一个卤素取代的C1-6的烷基组成;
R3选自H、-CO-R31,R31为C1-8的烷基;
R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、卤素、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、至少一个卤素取代的C1-6的烷基、至少一个卤素取代的C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;R01、R02各自独立地选自C1-6的烷基;
R4选自C1-12的烷基、-(CH2)nO-R41、C3-8的环烷基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-8元环基中的任意一种;n为0-12的整数,R41为C1-12的烷基。
2.根据权利要求1所述的α-取代苄基-三嗪类化合物,其特征在于,在式(I)中,
R1选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、C3-8的环烷基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-7元环基中的任意一种;该组合A由F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基组成;
R3选自H、-CO-R31,R31为C1-6的烷基;
R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;R01、R02各自独立地选自C1-6的烷基;
R4选自C1-8的烷基、-(CH2)nO-R41、C3-8的环烷基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-8元环基中的任意一种;n为0-8的整数,R41为C1-6的烷基。
3.根据权利要求1或2所述的α-取代苄基-三嗪类化合物,其特征在于,在式(I)中,
R1选自H、F、Cl、Br、C1-6的烷基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、C1-6的烷硫基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、由组合A中的至少一种基团取代的苯基、含有S原子或者O原子作为成环原子的不饱和4-7元环基中的任意一种;该组合A由F、Cl、Br、C1-6的烷基、C1-6的烷氧基、1-9个卤素取代的C1-6的烷基组成;
R3选自H、-CO-R31,R31为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基;
R21、R22、R23、R24、R25各自独立地选自H、F、Cl、Br、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、1-9个卤素取代的C1-4的烷基、1-9个卤素取代的C1-4的烷氧基、C1-6的烷硫基、-SO-R01、-SO2-R02、硝基、氰基中的任意一种;R01、R02各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基;
R4选自甲基、乙基、C3的直链烷基、C3的支链烷基、C4的直链烷基、C4的支链烷基、C5的直链烷基、C5的支链烷基、C6的直链烷基、C6的支链烷基、C7的直链烷基、C7的支链烷基、C8的直链烷基、C8的支链烷基、-(CH2)nO-R41、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、含有S原子或者O原子作为成环原子的饱和4-7元环基中的任意一种;n为0-6的整数,R41为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的α-取代苄基-三嗪类化合物,其特征在于,所述α-取代苄基-三嗪类化合物选自以下化合物中的任意一种,其中用R2表示R21、R22、R23、R24、R25在苯基上的取代情况:
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的α-取代苄基-三嗪类化合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
在双氰胺、异丙醇铝、碱性物质和溶剂存在下,将式(II)化合物与式(III)化合物进行接触反应,得到产物式(Ⅳ)化合物,然后将式(Ⅳ)化合物与式(Ⅴ)化合物进行接触反应,得到所述α-取代苄基-三嗪类化合物;
其中,在式(II)、式(III)、式(Ⅳ)和式(Ⅴ)中,R1、R21、R22、R23、R24、R25、R3、R4的定义与权利要求1-4中任一项的定义相同;
优选地,所述接触反应的条件至少满足:反应温度为0-100℃;反应时间为0.5-24h。
6.一种如权利要求1-4中任一项所述的α-取代苄基-三嗪类化合物作为防除杂草的纤维素合成抑制剂在农药中的应用。
7.一种如权利要求1-4中任一项所述的α-取代苄基-三嗪类化合物在防除农作物中杂草的应用;
优选地,所述杂草选自播娘蒿,荠菜,藜,苘麻,猪殃殃,婆婆纳,牛繁缕,苋菜,龙葵,灯笼草,马齿苋,反枝苋,鲤肠,稗草,牛筋草,金狗尾草,狗尾草,马唐,看麦娘,日本看麦娘,节节麦,野燕麦,雀麦,千金子,双穗雀稗,萤蔺、异型莎草、碎米莎草中的至少一种;
优选地,所述农作物选自玉米、水稻、小麦、高粱、花生、棉花、大豆、油菜中的至少一种。
8.一种用于防除作物田中恶性杂草的除草剂,其特征在于,所述除草剂的活性成分为权利要求1-4中任一项所述的α-取代苄基-三嗪类化合物中的至少一种,以所述除草剂的总重量计,所述活性成分的含量为0.1-100重量%。
9.根据权利要求8所述的除草剂,其特征在于,所述活性成分的含量为1-98重量%;
优选地,所述活性成分的含量为5-90重量%。
10.根据权利要求8或9所述的除草剂,其特征在于,所述除草剂的剂型选自水合剂、粉剂、乳剂、悬浮剂、乳油剂或粒剂中的至少一种。
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