JP2005022974A - ウラシル誘導体及び除草剤組成物 - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
- A01N43/48—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
- A01N43/54—1,3-Diazines; Hydrogenated 1,3-diazines
Abstract
【課題】栽培植物に薬害をもたらすことなく対象雑草のみを選択的に、かつ作物栽培地以外の場所に発生する多種多様な雑草を速やかに、低薬量で防除し得る除草活性を有する新規な化合物及びそれを含有する除草剤組成物の提供。
【解決手段】一般式(I)で表されるウラシル誘導体及びこのウラシル誘導体を有効成分として含む除草剤組成物。具体的には、例えば4,4−ジメチル−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマンが示される。
[式中、X1及びX2は、それぞれ独立に酸素又は硫黄を示し;Yは酸素、硫黄、SO、又はSO2を示し;Zはアルキレン基及びアルケニレン基から選ばれる基を示す]
【選択図】なし
【解決手段】一般式(I)で表されるウラシル誘導体及びこのウラシル誘導体を有効成分として含む除草剤組成物。具体的には、例えば4,4−ジメチル−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマンが示される。
[式中、X1及びX2は、それぞれ独立に酸素又は硫黄を示し;Yは酸素、硫黄、SO、又はSO2を示し;Zはアルキレン基及びアルケニレン基から選ばれる基を示す]
【選択図】なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なウラシル誘導体及びそれを含む除草剤組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、栽培植物に薬害をもたらすことなく、対象雑草のみを選択的に防除し、かつ作物栽培地以外の場所に発生する多種多様な雑草を速やかに低薬量で防除し得る除草活性を有するウラシル誘導体、及びこれを有効成分として含む除草剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
雑草防除作業の省力化や農園芸作物の生産性向上にとって、除草剤はきわめて重要な薬剤であり、そのため長年にわたって除草剤の研究開発が積極的に行われ、現在多種多様な薬剤が実用化されている。しかし、今日においてもさらに卓越した性能を有する新規薬剤、すなわち栽培作物に薬害を及ぼすことがなく、対象雑草のみを選択的に防除し得る薬剤、又は作物栽培地以外の場所に発生する多種多様な雑草を速やかに防除し得る薬剤、さらには環境に大きな負荷を与えないような低薬量でこれらの目的を達成し得る薬剤が求められている。
【0003】
特定の置換基を有するウラシル誘導体が除草活性を示すことは、すでに知られており、例えば特開平3−204865号公報、同4−74174号公報、同4−193876号公報、同4−178384号公報、同5−25165号公報、同5−262765号公報、同5−294920号公報、同6−321941号公報、同9−301973号公報、同10−53584号公報、同11−140083号公報、特表平4−501567号公報、同10−502350号公報、同11−507013号公報、同11−514343号公報、同11−512745号公報、国際公開01/10861号公報、同01/10862号公報などに、除草活性を有するウラシル誘導体が開示されている。
【0004】
しかしながら、これらの公報に開示されているウラシル誘導体は、例えばイネ、小麦、トウモロコシなどの重要作物に対する安全性が充分ではなかったり、大きく成長した雑草に対する効果が劣るなど、必ずしも充分に満足し得るものではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、栽培植物に薬害をもたらすことなく、対象雑草のみを選択的に、かつ作物栽培地以外の場所に発生する多種多様な雑草を速やかに、しかも環境に大きな負荷を与えない低薬量で防除し得る除草活性を有する新規化合物、及び該化合物を有効成分とする除草剤組成物を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ウラシル環がベンゾ縮合環に結合した構造を有する新規ウラシル誘導体が、その目的に適合し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、一般式(I)
【0007】
【化6】
〔式中、X1及びX2は、それぞれ独立に酸素又は硫黄を示し;
Yは酸素、硫黄、SO、又はSO2を示し;
Zは一般式(Z1)〜(Z5):
【0008】
【化7】
(ただし、R8〜R13は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基を示し、右側の結合手がYと結合する。)で表されるアルキレン基及びアルケニレン基の中から選ばれる基を示し;
R1は水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示し;
R2及びR3は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、−CO2R14、−CONR15R16、−NR15R16、−NR15OR14、−OR17、−NHCOR18、−NHCO2R14、−NHSO2R18、−SR18、−SOR18、−SO2R18、SO2NR15R16又は−O−N=CR15R16を示し、該C1〜C4アルキル基及びC3〜C6シクロアルキル基は、ハロゲン、C1〜C4アルコキシ基、または1個若しくは2個の酸素又は硫黄により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基によって置換されていてもよく、或いは又、R2及びR3は、それらが結合している炭素原子と共に、下記の構造
【0009】
【化8】
を示してもよく;
R14は水素原子又はC1〜C4アルコキシ基若しくはハロゲンで置換されていてもよいC1〜C6アルキル基を示し;
R15及びR16は、それぞれ独立に水素、ハロゲン及び/又はC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R17は水素、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基、C2〜C4アルキニル基、−COR18、−CO2R14、−CONR15R16、−CHR14CN、−CHR14COR18、−CHR14CO2R19、−CHR14CONR15R16、又は−SO2R18(R14,R15,R16は上記と同じ意味を有する。)を示し、前記C1〜C4アルキル基はハロゲン、C1〜C4アルコキシ基、1個若しくは2個の酸素又は硫黄により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基で置換されていてもよく、又、前記C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基及びC2〜C4アルキニル基は、ハロゲン又はC1〜C4アルコキシ基によって置換されていてもよく;
R18はハロゲン若しくはC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R19は水素又はC1〜C4アルキル基を示し;
X3〜X7は酸素又は硫黄を示し、X4とX5はたがいに同一でも異なっていてもよく、X6とX7はたがいに同一でも異なっていてもよく;
R20〜R25は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基またはC1〜C4ハロアルキル基を示し;
R4は水素、ハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示し;
R5は水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基を示し;
R6はC1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R7は水素、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基を示す。〕
で表されるウラシル誘導体を提供する。
また、本発明は、前記一般式(I)で表されるウラシル誘導体及び/又はその塩を有効成分として含む除草剤組成物を提供する。
【0010】
上記各定義において、「アルキル基」は、単独で使用される場合、「ハロアルキル基」、「アルキルチオ基」など複合語として使用される場合、「アルコキシ基」及び「ハロアルコキシ基」に含まれる場合のいずれにおいても、直鎖アルキル基と分岐アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、及びt−ブチル基などを含む。「アルケニル基」は、直鎖アルケニル及び分岐アルケニル、例えば、エテニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、及び種々のブテニル異性基を含む。さらに、「アルケニル基」は1,2−プロパジエニル基、1,3−ブタジエニル基などのポリエンを含む。「アルキニル基」は、直鎖及び分岐アルキニル、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−ブチニル基等を含む。「ハロゲン」は、単独で使用される場合及び「ハロアルキル基」、「ハロアルコキシ基」など複合語として使用される場合のいずれにおいても、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素を含む。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のウラシル誘導体は、一般式(I)
【0012】
【化9】
(式中、X1、X2、Y、Z及びR1〜R7は前記と同様。)で表される化学構造を有する新規化合物である。
前記一般式(I)において、下記一般式(II):
【0013】
【化10】
(式中、X1、X2、R5、R6及びR7は前記と同様。)
で表されるウラシル環が、下記一般式(III):
【0014】
【化11】
(式中、Y、Z及びR1〜R4は前記と同様。)
で表されるベンゾ縮合環に結合する位置は、該ベンゾ縮合環のYに対して、2、3及び4位のいずれであってもよい。すなわち、一般式(I)で表されるウラシル誘導体は、下記一般式(Ia)、(Ib)及び(Ic)のいずれかの構造を有する。
【0015】
【化12】
【0016】
一般式(I)において、X1及びX2は、互いに同一であっても異なっていてもよく、それぞれ酸素又は硫黄を示す。
Yは酸素、硫黄、SO(スルフォキシド)又はSO2(スルフォン)、好ましくは酸素又は硫黄を示す。
Zは、一般式(Z1)〜(Z5)
【0017】
【化13】
で表されるアルキレン基及びアルケニレン基の中から選ばれる基、好ましくは、一般式Z1、Z2又はZ3で表される基を示し、右側の結合手がYと結合する。R8〜R13は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基、又はC1〜C4ハロアルキル基を示し、好ましくは、水素又はC1〜C4アルキル基である。
R1は水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示す。好ましいR1は、水素、ハロゲン又はC1〜C4アルキル基である。
【0018】
R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、−CO2R14、−CONR15R16、−NR15R16、−NR15OR14、−OR17、−NHCOR18、−NHCO2R14、−NHSO2R18、−SR18、−S(O)R18、−S(O)2R18、−SO2NR15R16、又は−O−N=CR15R16を示す。前記C1〜C4アルキル基及びC3〜C6シクロアルキル基は、ハロゲン原子、好ましくはフッ素又は塩素;C1〜C4アルコキシ基、好ましくはメトキシ基又はエトキシ基;あるいは1個若しくは2個の酸素原子又は硫黄原子により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基、好ましくは
【0019】
【化14】
によって置換されていてもよい。好ましいR2及びR3は、それぞれ独立に、水素、C1〜C4アルキル基、−OR17、及び−NHCOR18、である。
【0020】
R14は水素原子、又はC1〜C4アルコキシ基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよいC1〜C6アルキル基、好ましくは水素、メチル基又はエチル基を示す。
【0021】
R15及びR16は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び/又はC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又は1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基を示す。フェニル基の置換基としては、ハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基が挙げられ、ハロゲン、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基が好ましい。好ましいR15及びR16は、それぞれ独立に、水素、メチル基、エチル基、無置換あるいはハロゲン又はC1〜C4アルキル基で置換されたフェニル基である。
【0022】
R17は水素原子、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基、C2〜C4アルキニル基、、−COR18、−CO2R14、−CONR15R16、−CHR14CN、−CHR14COR18、−CHR14CO2R19、−CHR14CONR15R16、又は−SO2R18を示す。好ましくは、C1〜C4アルキル基、C2〜C4アルケニル基、−COR18、−CONR15R16、−CHR14CO2R19、又は−SO2R18である。前記C1〜C4アルキル基はハロゲン、好ましくはフッ素又は塩素;C1〜C4アルコキシ基、好ましくはメトキシ基又はエトキシ基;1個若しくは2個の酸素又は硫黄により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基、好ましくは
【0023】
【化15】
又は1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基で置換されていてもよい。フェニル基の置換基としては、R15及びR16の定義において列挙したものが挙げられる。又、前記C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基及びC2〜C4アルキニル基は、ハロゲン、好ましくはフッ素または塩素;又はC1〜C4アルコキシ基、好ましくはメトキシ基またはエトキシ基によって置換されていてもよい。
【0024】
R18はハロゲン原子若しくはC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又は1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基を示す。フェニル基の置換基としては、R15及びR16の定義において列挙したものが挙げられる。好ましいR18は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、無置換またはハロゲンで置換されたフェニル基である。
【0025】
R19は水素原子又はC1〜C4アルキル基、好ましくはC1〜C4アルキル基を示す。
【0026】
さらに、R2とR3は、それらが結合している炭素原子と共に、下記の構造
【0027】
【化16】
を形成してもよい。
式中、X3〜X7は酸素又は硫黄を示す。X4とX5、あるいは、X6とX7はたがいに同一でも異なっていてもよい。R15〜R17は前記と同じである。R20〜R25は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基、またはC1〜C4ハロアルキル基を示し、好ましくは水素またはメチル基を示す。
【0028】
R4は水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、C1〜C4アルコキシカルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示す。好ましくは、水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基、またはC1〜C4ハロアルキル基である。
【0029】
R5は水素原子、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基、好ましくは、水素またはハロゲンを示す。
【0030】
R6はC1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基又は1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基を示す。フェニル基の置換基としては、R15及びR16の定義において列挙したものが挙げられる。好ましいR6は、C1〜C4アルキル基またはC1〜C4ハロアルキル基である。
【0031】
R7は水素原子、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基、好ましくは、水素またはC1〜C4アルキル基を示す。
【0032】
一般式(I)で表されるウラシル誘導体のうち、一般式(I′)
【0033】
【化17】
〔式中、X1、X2及びR1〜R7は前記と同様であり、Yaは酸素又は硫黄、Zaは、下記一般式(Z1)、(Z2)又は(Z3):
【0034】
【化18】
(R8、R9、R10、R12及びR13は前記と同様である。)で表される基を示す。〕
で表される構造を有するものが、除草活性などの点で好ましい。
一般式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)及び(I′)で表されるウラシル誘導体には、それぞれの置換基又は部分構造によっては、光学異性体や幾何異性体が存在するが、本発明のウラシル誘導体は、これらすべての異性体及びそれらの混合物を包含する。
また、一般式(I)で表されるウラシル誘導体の中で、塩を形成し得る化合物である場合には、その塩も本発明のウラシル誘導体に包含される。
【0035】
次に、本発明のウラシル誘導体の製造方法について説明する。
一般式(Id)で表されるウラシル誘導体(一般式(I)において、X1とX2が酸素、YがYa=酸素又は硫黄、R2とR3が、結合している炭素原子と共にカルボニルを表す)は、下記スキーム1に従って製造することが出来る。
【0036】
スキーム1
【化19】
スキーム1及び後述するスキーム2〜25において、R1〜R25、X4〜X7、Ya及びZは前記と同様であり、Halは塩素や臭素などのハロゲンを示す。
一般式(IV)で示されるアセトアニリド誘導体及び一般式(V)で表されるカルボン酸誘導体は、市販されているかまたは良く知られた反応によって製造できる。
スキーム1〜25の各反応は良く知られており、各々の反応条件については、例えば「日本化学会編、新実験科学講座14:有機化合物の合成と反応、丸善」を参考にするか、あるいは製造実施例を参考にすることで実施することができ、詳細な説明は省略する。
【0037】
以下のスキーム2〜5に示すように、スキーム1で得られた一般式(Id)のウラシル誘導体から、他の様々な一般式(I)のウラシル誘導体が製造される。
【0038】
スキーム2
【化20】
スキーム3
【化21】
スキーム4
【化22】
スキーム5
【化23】
【0039】
さらに一般式(Id)のウラシル誘導体は、以下のスキーム6 に従って、一般式(Ig)で表されるヒドロキシル基を有するウラシル誘導体に変換され、続いて、一般式(Ig)のウラシル誘導体は以下のスキーム7〜15によって一般式(I)に含まれる様々なウラシル誘導体に変換される。
【0040】
スキーム6
【化24】
スキーム7
【化25】
スキーム8
【化26】
スキーム9
【化27】
スキーム10
【化28】
スキーム11
【化29】
スキーム12
【化30】
スキーム13
【化31】
スキーム14
【化32】
スキーム15
【化33】
【0041】
さらに、スキーム15で得られる、一般式(Ih)で表される、ハロゲンを有するウラシル誘導体は、以下のスキーム16及び17に従って、さらに一般式(I)に含まれる様々なウラシル誘導体に変換される。
スキーム16
【化34】
スキーム17
【化35】
【0042】
一般式(I)において、ZがZ3あるいはZ5であるウラシル誘導体は、上記スキーム1に続いて、以下のスキーム18または19に従うことにより製造することができる。
スキーム18
【化36】
スキーム19
【化37】
【0043】
一般式(I)においてYが硫黄であり、ZがZ3であるウラシル誘導体は、上記で説明したスキームに加えて、以下のスキーム20によっても製造できる。
スキーム20
【化38】
【0044】
一般式(I)において、X1およびX2が共に酸素であり、R2及びR3が共に水素あるいはC1〜C4アルキル基であり、ZがZ2またはZ4であるウラシル誘導体は以下のスキーム21に従って製造できる。スキーム21において、pは0または1であり、pが0の場合はZ=Z2であり、pが1の場合はZ=Z4である。
スキーム21
【化39】
【0045】
一般式(I)において、一般式(II)で表されるウラシル環が、一般式(III)で表されるベンゾ縮合環のYaに対し、4位に結合し、さらにX1及びX2が共に酸素であるウラシル誘導体、すなわち下記一般式(Ik)で表されるウラシル誘導体は、上記のスキーム1または18に続いて、以下のスキーム22または23に従うことによっても製造できる。
スキーム22
【化40】
スキーム23
【化41】
【0046】
R2またはR3の種類によっては、スキーム22あるいは23をそのまま適用して一般式(Ik)のウラシル誘導体を製造するのが困難な場合もあるが、多くの場合、適当な保護基を用いることで製造が可能となる。スキーム22あるいは23において出発原料として用いる一般式(VI)で示される酸素あるいは硫黄を含むベンゾ縮合環化合物は、その置換基の種類によっては市販されているかまたは、特開平8−176142号公報、WO97/ 8164号公報あるいは「Comprehensive Heterocyclic Chemistry, volume 2 or 3, PERGAMON PRESS」に記載されている方法によって製造することができる。
【0047】
一般式(I)において、YがSO(スルフォキシド)またはSO2(スルフォン)であるウラシル誘導体は以下のスキーム24によって製造できる。
スキーム24
【化42】
【0048】
一般式(I)において、X1とX2が硫黄であるウラシル誘導体は以下のスキーム25によって製造できる。
スキーム25
【化43】
【0049】
本発明の除草剤組成物は、一般式(I)で表される本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を有効成分として含有するものであって、これらの化合物を溶媒等の液状担体または鉱物質微粉等の固体担体と混合し、水和剤、乳剤、粉剤、粒剤等の形態に製剤化して使用することができる。製剤化に際して乳化性、分散性、展着性等を付与するためには界面活性剤を添加すればよい。
本発明の除草剤組成物を水和剤の形態で用いる場合、通常は本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を10〜55重量%、固体担体40〜88重量%および界面活性剤2〜5重量%の割合で配合して組成物を調製し、これを用いればよい。また、乳剤の形態で用いる場合、通常は本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を20〜50重量%、固体担体35〜75重量%および界面活性剤5〜15重量%の割合で配合して組成物を調製すればよい。粉剤の形態で用いる場合、通常は本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を1〜15重量%、固体担体80〜97重量%および界面活性剤2〜5重量%の割合で配合して組成物を調製すればよい。粒剤の形態で用いる場合、通常は本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を1〜15重量%、固体担体80〜97重量%および界面活性剤2〜5重量%の割合で配合して組成物を調製すればよい。
【0050】
固体担体としては鉱物質の微粉が用いられる。鉱物質としては、例えばケイソウ土、消石灰等の酸化物、リン灰石等のリン酸塩、セッコウ等の硫酸塩、タルク、パイロフェライト、クレー、カオリン、ベントナイト、酸性白土、ホワイトカーボン、石英粉末、ケイ石粉等のケイ酸塩等が挙げられる。
また溶剤としては有機溶媒が用いられ、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、o−クロロトルエン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン等の塩素化炭化水素、シクロヘキサノール、アミルアルコール、エチレングリコール等のアルコール、イソホロン、シクロヘキサノン、シクロヘキセニルシクロヘキサノン等のケトン、ブチルセロソルブ、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル、酢酸イソプロピル、酢酸ベンジル、フタル酸メチル等のエステル、ジメチルホルムアミド等のアミドあるいはこれらの混合物を挙げることができる。
【0051】
さらに、界面活性剤としては、アニオン型(脂肪酸塩、アルキルスルフェート、アルキルベンゼンスルホン酸、ジアルキルスルホスクシネート、アルキルホスフェート、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩、ポリオキシエチレンアルキルスルフェート)、ノニオン型(ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、カチオン型あるいは両性イオン型(アミノ酸、ベタイン等)のいずれも用いることができる。
【0052】
本発明の除草剤組成物には前記一般式(I)で表されるウラシル誘導体及び/又はその塩に加えて、必要に応じ他の除草活性成分を含有させることができる。このような他の除草活性成分としては、従来公知の除草剤、例えばフェノキシ系、ジフエニルエーテル系、トリアジン系、尿素系、カーバメート系、チオールカーバメート系、酸アニリド系、アセチレン系、リン酸系、スルホニルウレア系、オキサジアゾン系等を挙げることができ、これらの除草剤の中から適宜選択して用いることができる。さらに、本発明の除草剤組成物は必要に応じて殺虫剤、殺菌剤、植物調節剤、肥料等と混用することができる。
【0053】
本発明の除草剤は、畑地用の除草剤として、土壌処理、土壌混和処理、茎葉処理のいずれの処理方法においても使用できる。本発明化合物の対象とする畑地雑草(Cropland weeds)としては、例えぱイヌホウズキ(Solanum nigrum)、チョウセンアサガオ(Datura stramonium)等に代表されるナス科(Solanaceae〉雑草、イチビ(Abutilon theophrasti)、アメリカキンゴジカ(Sida spinosa)等に代表されるアオイ科(Malvaceae)雑草、マルバアサガオ(Ipomoea purpurea)等のアサガオ類(Ipomoea purpurea)やヒルガオ類(Calystegia spps.)に代表されるヒルガオ科(Convolvulaceae)雑草、イヌビユ(Amaranthus lividus)等に代表されるヒユ科(Amaranthaceae)雑草、オナモミ(Xanthium strumarium)、ブタクサ(Ambrosia artemisiaefolia)、ヒマワリ(Helianthus annus)、ハキダメギク(Galinsoga ciliata)、セイヨウトゲアザミ(Cirsium arvense)、ノボロギク(Senecio vulgaris)、ヒメジョン(Erigeron annus)等に代表されるキク科(Compositae)雑草、イヌガラシ(Rorippa indica)、ノハラガラシ(Sinapisarvensis)、ナズナ(Capsellaurea bursa−pastoris)等に代表されるアブラナ科(Cruciferae)雑草、イヌタデ(polygonum blumei)、ソバカズラ(Polygonum convolvulus)等に代表されるタデ科(Polygonaceae)雑草、スベリヒユ(Portulaca oleracea)等に代表されるスベリヒユ科(Portulacaceae)雑草、シロザ(Chenopodium album)、コアカザ(Chenopodium ficifolium)、ホウキギ(Kchia scoparia)等に代表されるアサガオ科(Chenopodiaceae)雑草、ハコベ(Stellaria media)等に代表されるナデシコ科(Caryophyllaceae)雑草、オオイヌノフグリ(Veronica persica)等に代表されるゴマノハグサ科(Scrophulariaceae)雑草、ツユクサ(Commelina communis)等に代表されるツユクサ科(Commelinaceae)雑草、ホトケノザ(Lamium amplexicaule)、ヒメオドリコソウ(Lamium purpureum)等に代表されるシソ科(Labiatae)雑草、コニシキソウ(Euphorbia supina)、オオニシキソウ(Euphorbia maculata)等に代表されるトウダイグサ科(Euphorbiaceae)雑草、トゲナシヤエムグラ(Galium spurium)、ヤエムグラ(Galium aparine)、アカネ(Rubia akane)等に代表されるアカネ科(Rubiaceae)雑草、スミレ(Violaarvensis)等に代表されるスミレ科(Violaceae)雑草、アメリカツノクサネム(Sesbania exaltata)、エビスグサ(Cassia obtusifolia)等に代表されるマメ科(Leguminosae)雑草などの広葉雑草(Broad−leaved weeds)、野生ソルガム(Sorgham bicolor)、オオクサキビ(panicum dichotomiflorum)、ジョンソングラス(Sorghum halepense)、イヌビエ(Echinochloa crus−galli)、メヒシバ(Digitaria adscendens)、カラスムギ(Avena fatua)、オヒシバ(Eleusine indica)、エノコログサ(Setaria viridis)、スズメノテッポウ(Alopecurus aequalis)等に代表されるイネ科雑草(Graminaceous weeds)、ハマスゲ(Cyperus rotundus,Cyperus esculentus)等に代表されるカヤツリグサ科雑草(Cyperaceous weeds)等があげられる。
【0054】
また、本発明化合物は水田用の除草剤として、湛水下の土壌処理および茎葉処理のいずれの処理においても使用できる。水田雑草(Paddy weeds)としては、例えば、ヘラオモダカ(Alisma canaliculatum)、オモダカ(Sagittaria trifolia)、ウリカワ(Sagittaria pygmaea)等に代表されるオモダカ科(Alismataceae)雑草、タマガヤツリ(Cyperus difformis)、ミズガヤツリ(Cyperus serotinus)、ホタルイ(Scirpus juncoides)、クログワイ(Eleocharis kuroguwai)等に代表されるカヤツリグサ科(Cyperaceae)雑草、アゼナ(Lindenia pyxidaria)等に代表されるゴマノハグサ科(Scrothuslariaceae)雑草、コナギ(Monochoria Vaginalis)等に代表されるミズアオイ科(Potenderiaceae)雑草、ヒルムシロ(PoIgeton distinctus)等に代表されるヒルムシロ科(potamogetonaceae)雑草、キカシグサ(Rotala indica)等に代表されるミソハギ科(Lythraceae)雑草、タイヌビエ(Echinochloa crus−galli)等に代表されるイネ科(Gramineae)雑草等があげられる。
【0055】
本発明化合物の除草に効果的な散布量は、製剤の形態、散布方法、雑草の種類と量、生育状況など様々な条件を考慮して決められる。通常、0.01〜10kg/ha、好ましくは0.03〜3kg/haであり、当業者であれば、必要な除草効果を得るための有効量を容易に決めることができる。
【0056】
【実施例】
次に、本発明を製造実施例および除草剤実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【0057】
製造実施例1
4,4−ジメチル−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.1)の合成
【化44】
【0058】
工程A:4−(3−メチル−2−ブテニルチオ)アセトアニリドの合成
1リットルの三つ口フラスコに、4−アセトアミドチオフェノール25g(ランカスター社試薬、0.149モル)を仕込み、アセトン200ml、1−クロロ−3−メチル−2−ブテン15.7g(0.15モル)、炭酸カリウム21g(0.15モル)を加え、窒素雰囲気下3時間加熱還流した。放冷後、減圧下で溶媒を留去し、残渣に水と塩化メチレンを加えて溶かし、塩化メチレン相を分離した。無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去した。34g(0.145モル,収率97%)の表題化合物が得られた。
IR(KBr,cm−1):3307, 1658, 1537
【0059】
工程B:6−アセトアミド−4,4−ジメチルチオクロマンの合成
工程Aで得られた4−(3−メチル−2−ブテニルチオ)アセトアニリド30g(0.128モル)を細かく粉砕し、ポリリン酸300gを加え、80℃で20分間加熱攪拌した。加熱終了後直ちに1.5リットルの氷水中に注いで希釈した。生じた固体を塩化メチレンに溶かし、塩化メチレン溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順番で洗浄したのちに溶媒を留去して、表題化合物、25.5g(0.109モル、収率85%)が得られた。
IR(KBr,cm−1):3281, 1661, 1541
【0060】
工程C〜E:化合物No.1の合成
上記工程Bで得られた6−アセトアミド−4,4−ジメチルチオクロマン25g(0.106モル)を500mlのナス型フラスコに仕込み、ジエチレングリコール70ml、蒸留水35ml、水酸化カリウム21gを加えて、150度で4時間加熱還流した。放冷後、反応混合物を500mlの水で希釈し塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、溶媒を留去して、6−アミノ−4,4−ジメチルチオクロマン17.4g(油状物、0.085モル、収率80%)を得た。(以上工程C)
6−アミノ−4,4−ジメチルチオクロマン12g(0.051モル)を200mlのナスフラスコに仕込み、ピリジン50mlを加えて溶かした。この溶液にクロロぎ酸エチル6.0g(0.055モル)を加え3時間室温で攪拌した。反応終了後、反応混合物を1リットルの5%塩酸水溶液で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去して6−エトキシカルボニルアミノ−4,4−ジメチルチオクロマン13.1g(油状物、0.049モル,収率97%)を得た。(工程D)
続いて、200mlの三つ口フラスコに水素化ナトリウム1.0g(60重量%、0.025モル)とジメチルホルムアミド(以下DMF)5mlを仕込み氷水で5℃に冷却し、3−アミノ−4,4,4−トリフルオロ−クロトン酸エチル4.6g(0.025モル)を15mlのDMFで溶かした溶液を温度が10℃を越えないように加えた。反応混合物の冷却を停止して、工程Dで得た6−エトキシカルボニルアミノ−4,4−ジメチルチオクロマン5.0g(0.0188モル)を10mlのDMFに溶かして加え、110℃に加熱して3時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を300mlの水で希釈した。この水溶液に10重量%塩酸を加えてpHを1とし、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧下で留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液、酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))、目的化合物No.1を3.5g得た。(0.0098モル,収率54%)
IR(KBr,cm−1):3108, 2964, 1737, 1655, 1208
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.25(d,1H), 7.16(d,1H), 6.87(dxd,1H), 6.25(s,1H), 2.99−3.12(m,2H), 1.89−2.05(m,2H), 1.32(s,6H)
【0061】
製造実施例2
4,4−ジメチル−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.2)の合成
【化45】
100mlのナスフラスコに、製造実施例1で得られた化合物No.1、2.7g(7.6ミリモル)を仕込み、DMF20mlを加えて溶かした。この溶液に、炭酸カリウム2.1g(15.1ミリモル)を加えて20分攪拌し、続いてヨウ化メチル2.2g(15.5ミリモル)を加え、16時間反応させた。反応終了後、反応混合物を200mlの水で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液、酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))、1.9g(5.1ミリモル,収率67%)の化合物No.2を得た。
IR(KBr,cm−1):2962, 1729, 1684, 1475, 1370
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.21(d,1H), 7.15(d,1H), 6.86(dxd,1H), 6.36(s,1H), 3.54(d,3H), 2.98−3.12(m,2H), 1.89−2.02(m,2H), 1.32(s,6H)
【0062】
製造実施例3
4,4−ジメチル−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1,1−ジオキシド(化合物No.3)の合成
【化46】
100mlのナスフラスコに、製造実施例2で得られた化合物No.2を0.9g(2.4ミリモル)、酢酸3ml、30%過酸化水素水1.0g(8.8ミリモル)を仕込み、70℃で3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈し生じた固体を濾過し、減圧下で1日乾燥させた。0.7g(1.7ミリモル、収率71%)の化合物No.3が得られた。
IR(KBr,cm−1):1733, 1680, 1373, 1142
【0063】
製造実施例4
3,3−ジメチル−4−オキソ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.4)の合成
【化47】
【0064】
工程A:2,2−ジメチル−3−(4−アセトアミドフェニル)チオプロピオン酸の合成
4−アセトアミドチオフェノール25g(0.149モル)をアセトン200mlに溶解し、クロロピバリン酸20.5g(0.15モル)、炭酸カリウム31g(0.225モル)を加え、3時間加熱還流した。放冷後、減圧下で溶媒を留去し、残渣に水と酢酸エチルを加えて溶かした。水相を分離し、10重量%塩酸を加えてpHを1とし、生じた固体を濾過し、減圧下で1日乾燥させた。25g(0.094モル、収率63%)の表題化合物が得られた。
IR(KBr,cm−1):3289, 2981, 1710, 1667, 1539
【0065】
工程B:6−アセトアミド−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマンの合成
上記工程Aで得られた2,2−ジメチル−3−(4−アセトアミドフェニル)チオプロピオン酸25gを細かく粉砕し、ポリリン酸(PPA)300gを加え、80℃で20分間加熱攪拌した。加熱終了後直ちに1.5リットルの氷水中に注いで希釈した。生じた固体を酢酸エチルで抽出し、3%炭酸カリウム水溶液で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去して、表題の化合物17g(0.068モル、収率72%)を得た。
IR(KBr,cm−1):3295, 1662, 1534, 1474, 1305
【0066】
工程C:6−アミノ−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマンの合成
上記工程Bで得られた6−アセトアミド−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマン17g(0.068モル)を500mlのナス型フラスコに仕込み、ジエチレングリコール70ml、蒸留水35ml、水酸化カリウム21gを加えて、160℃で3時間加熱還流した。放冷後、反応混合物を500mlの水で希釈し塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、溶媒を留去して、表題化合物13g(0.063モル、収率92%)を得た。
IR(KBr,cm−1):3441, 3357, 3430, 1661, 1475, 1319
【0067】
工程D:6−エトキシカルボニルアミノ−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマンの合成
工程Cで得られた6−アミノ−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマン6.2g(0.030モル)を200mlのナスフラスコに仕込み、ピリジン20mlを加えて溶かした。この溶液にクロロぎ酸エチル4.0g(0.037モル)を加え3時間室温で攪拌した。反応終了後、反応混合物を200mlの5%塩酸で希釈し、生じた固体を濾過し減圧下で1日乾燥させた。表題化合物7.8g(0.028モル,収率93%)を得た。
IR(KBr,cm−1):3340, 2971, 1728, 1670, 1526, 1226
【0068】
工程E:化合物No.4の合成
200mlの三つ口フラスコに水素化ナトリウム1.2g(60重量%、0.030モル)、DMF15mlを仕込み氷水で5℃に冷却した。続いて、3−アミノ−4,4,4−トリフルオロクロトン酸エチル5.6g(0.031モル)を20mlのDMFに溶かした溶液を温度が10℃を越えないように加えた。反応混合物の冷却を停止し、上記工程Dで得られた6−エトキシカルボニルアミノ−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマン5.6g(0.020モル)を10mlのDMFに溶かして加えたのちに110℃に加熱して3.5時間反応させた。反応終了後、放冷し、30℃において、ヨウ化メチル4.3g(0.030モル)を加え、そのまま1日反応させた。反応混合物を水500mlで希釈し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、減圧下で溶媒を留去し得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))、6.6g(0.0171モル,収率86%)の化合物No.4を得た。
IR(KBr,cm−1):1732, 1678, 1371, 1189, 1145
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.97(d,1H), 7.37(d,1H), 7.18(dxd,1H), 6.38(s,1H), 3.54(d,3H), 3.11(s,2H), 1.38(s,6H)
【0069】
製造実施例5
3,3−ジメチル−4−オキソ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1,1−ジオキシド(化合物No.5)の合成
【化48】
100mlのナスフラスコに、上記製造実施例4で得られた化合物No.4を0.7g(1.8ミリモル)、酢酸3ml、30%過酸化水素水0.7g(6.2ミリモル)を仕込み、70度で3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈し生じた固体を濾過し、減圧下で1日乾燥させた。0.6g(1.7ミリモル、収率94%)の化合物No.5が得られた。
IR(KBr,cm−1):1730, 1678, 1375, 1273, 1189, 1150
【0070】
製造実施例6
4,4−エチレンジオキシ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.6)の合成
【化49】
【0071】
工程A:3−(4−アセトアミドフェニル)チオプロピオン酸の合成
4−アセトアミドチオフェノール100g(0.598モル)、アクリル酸45g(0.625モル)、トリエチルアミン1ml及び1,1,2,2−テトラクロロエタン300mlを1リットルの三つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下で6時間加熱還流した。放冷後、生じた結晶を濾過して、反応に用いた溶媒で洗浄し減圧下でさらに溶媒を除去した。表題化合物88.5gが得られた。濾液と結晶を洗浄した溶媒を1リットルの3%炭酸カリウム水溶液を用いて抽出し、抽出液を10%塩酸を用いてpH1とした。生じた固体を濾別、減圧下で乾燥して、さらに14.5gの表題化合物が得られた。合計収量は103g(0.43モル)で、収率は72%であった。
IR(KBr,cm−1):3293, 3183, 3012, 1734, 1647, 1533
【0072】
工程B:6−アセトアミド−4−オキソチオクロマンの合成
上記工程Aで得た3−(4−アセトアミドフェニル)チオプロピオン酸47g(0.197モル)にポリリン酸(PPA)500gを加えて80℃で20分間加熱攪拌して反応させた。反応終了後直ちに反応混合物を2リットルの氷水で希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。濾過した結晶を減圧下で3日間乾燥し、表題化合物28g(0.127モル、収率64%)を得た。
IR(KBr,cm−1):3321, 1669, 1578, 1527, 1399
【0073】
工程C〜D:6−アミノ−4,4−エチレンジオキシチオクロマンの合成
1リットルのナスフラスコに上記工程Bで得られた6−アセトアミド−4−オキソチオクロマン28g(0.127モル)、エチレングリコール45g(0.726モル)、p−トルエンスルホン酸1水和物1.3g(6.8ミリモル)、トルエン250mlを仕込み、ディーンスタークコンデンサーで水を分離しながら30時間加熱還流した。反応終了後、減圧下でトルエンを除き、残滓を1リットルの水で希釈し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、減圧下で溶媒を留去した。得られた油状の粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル:n―ヘキサン=2:1(重量比))、13.5g(0.0509モル、収率40%)の6−アセトアミド−4,4−エチレンジオキシチオクロマンが得られた。(工程C)
500mlのナスフラスコに、工程Cで得られた6−アセトアミド−4,4−エチレンジオキシチオクロマン13.3g(0.05モル)、水酸化カリウム9.9g(0.15モル)、ジエチレングリコール40ml、蒸留水20mlを仕込み160℃で3時間加熱還流した。放冷後、反応混合物を500mlの水で希釈し塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ減圧下で溶媒を留去した。表題化合物が10g(0.045モル、収率90%)得られた。
IR(KBr,cm−1):3412, 3336, 1475, 1126
【0074】
工程E〜F:化合物No.6の合成
300mlのナスフラスコに工程Dで得られた6−アミノ−4,4−エチレンジオキシチオクロマン10gを仕込み、ピリジン50mlを加えて溶かした。このピリジン溶液に、クロロぎ酸エチル5.4g(0.05モル)を10mlの塩化メチレンで希釈して加え、3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を500mlの水で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で塩化メチレンを留去した。残渣にトルエンを加えて溶かし、再び減圧下で溶媒を留去した。得られた油状物を減圧下で1日乾燥させ、6−エトキシカルボニルアミノ−4,4−エチレンジオキシチオクロマンを12.9g得た。(0.0437モル、収率97%)(工程E)
300mlの三つ口フラスコに水素化ナトリウム2.6g(60重量%、0.065モル)、DMF25mlを仕込み、氷水で5℃に冷却した。続いて、3−アミノ−4,4,4−トリフルオロクロトン酸エチル12g(0.066モル)を20mlのDMFに溶かした溶液を温度が10℃を越えないように加えた。反応混合物の冷却を停止し、工程Eで得られた6−エトキシカルボニルアミノ−4,4−エチレンジオキシチオクロマン12.9g(0.0437モル)を50mlのDMFに溶かして加えたのちに110℃に加熱して3.5時間反応させた。反応終了後放冷し、30℃において、ヨウ化メチル9.4g(0.066モル)を加えて反応させた。1時間後、ヨウ化メチルをさらに3.0g(0.021モル)、炭酸カリウム7.0g(0.051モル)を加え、16時間反応させた。反応混合物を水1リットルで希釈し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、減圧下で溶媒を留去し得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン=1:1(重量比))、16.8g(0.042モル,収率95%)の化合物No.6を得た。
IR(KBr,cm−1):1728, 1677, 1371
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.34(d,1H), 7.23(d,1H), 6.99(dxd,1H), 6.35(s,1H), 4.05−4.15(m,4H), 3.54(d,3H), 3.16−3.30(m,2H), 2.16−2.30(m,2H)
【0075】
製造実施例7
4−オキソ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.7)の合成
【化50】
500mlのナスフラスコに製造実施例6で得た化合物No.6を16g(0.040モル)、メタノール160mlを仕込み、濃塩酸8mlを加えて1時間反応させた。反応終了後、1リットルの水で反応混合物を希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。得られた結晶を1日減圧下で乾燥し、標題化合物11.2g(0.031モル、収率78%)を得た。
融点(℃):184.0−185.4
IR(KBr,cm−1):2924, 1717, 1680, 1469, 1377, 1140
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.97(d,1H), 7.43(d,1H), 7.21(dxd,1H), 6.38(s,1H), 3.55(d,1H), 3.21−3.37(m,2H), 2.90−3.07(m,2H)
【0076】
製造実施例8
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.8)の合成
【化51】
100mlのナスフラスコに製造実施例7で得られた化合物No.7を3.6g(10ミリモル)、ピリジン20ml、O−メチルヒドロキシルアミン塩酸塩1.0g(12ミリモル)を仕込み、100℃で2時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を5%塩酸200mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.8をE/Z混合物として3.3g(8.7ミリモル、収率85%)得た。
融点(℃):192.4−195.2
IR(KBr,cm−1):3094, 1727, 1675, 1372, 1040
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.86−7.89(m,1H), 7.29−7.38(m,1H), 6.96−7.10(m,1H), 6.37(s,1H), 3.96(s,3H), 3.55(d,3H), 2.97−3.15(m,4H)
【0077】
製造実施例9
4−エトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.9)の合成
【化52】
100mlのナスフラスコに製造実施例7で得られた化合物No.7を1.2g(3.4ミリモル)、ピリジン5ml、O−エチルヒドロキシルアミン塩酸塩0.35g(3.6ミリモル)を仕込み、100℃で2時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を5%塩酸50mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.9をE/Z混合物として1.2g(3.0ミリモル、収率88%)得た。
IR(KBr,cm−1):2931, 1728, 1681, 1369, 1145
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.87−8.23(m,1H), 7.24−7.39(m,1H), 6.96−7.09(m,1H), 6.37(s,1H), 4.04−4.33(m,2H), 3.55(d,3H), 2.78−3.22(m,4H), 1.11−1.34(m,3H)
【0078】
製造実施例10
6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 4−オキシム(化合物No.10)の合成
【化53】
100mlのナスフラスコに製造実施例7で得られた化合物No.7を7.1g(0.020モル)、ピリジン30ml、ヒドロキシルアミン塩酸塩2.0g(0.029モル)を仕込み、100℃で2時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を5%塩酸300mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.10をE/Z混合物として6.6g(0.018モル、収率90%)得た。
IR(KBr,cm−1):2919, 1725, 1671, 1472, 1375
1H−NMR(CDCl3,ppm):8.64−8.73(m,1H), 7.81−7.95(m,1H), 7.40−7.63(m,1H), 7.04(dxd,1H), 6.36(s,1H), 3.54(d,3H), 2.89−3.22(m,4H)
【0079】
製造実施例11
4−プロパルギルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.11)の合成
【化54】
100mlのナスフラスコに水素化ナトリウム0.1g(60重量%、2.5ミリモル)、DMF3mlを仕込み、製造実施例10で得られた化合物No.10を0.74g(2ミリモル)加えて反応させた。水素の発生が終了後さらに10分間反応させ、プロパルギルブロミド0.48g(4ミリモル)を加え、さらに3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈し酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を除去し、残渣をシリカゲルカラム(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))で精製した。化合物No.11がE体として0.65g(収率77%)得られた。
IR(KBr,cm−1):1730, 1681, 1470, 1371
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.89(d,1H), 7.35(d,1H), 7.04(dxd,1H), 6.37(s,1H),4.76(d,2H), 3.55(d,3H), 2.88−3.18(m,4H), 2.47(t,1H)
【0080】
製造実施例12
4−イソプロピルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(No.12)の合成
【化55】
プロパルギルブロミドの代わりにヨウ化イソプロピルを用いた以外は製造実施例11と本質的に同じ操作を行って化合物No.12(E/Z混合物)を合成した。
収率67%
IR(KBr,cm−1):1731, 1683, 1470, 1371, 1184, 1148
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.88(d,1H), 7.34(d,1H), 7.01(dxd,1H), 6.38(s,1H), 4.34−4.48(m,1H), 3.55(d,3H), 2.90−3.14(m,4H), 1.27(d,6H)
【0081】
製造実施例13
4−エトキシカルボニルメチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.13)の合成
【化56】
プロパルギルブロミドの代わりにブロモ酢酸エチルを用いた以外は製造実施例11と本質的に同じ操作を行って化合物No.13(E体)を合成した。
収率84%
IR(KBr,cm−1):2923, 1762, 1716, 1680, 1466, 1374
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.82(d,1H), 7.35(d,1H), 7.03(dxd,1H), 6.37(s,1H), 4.70(s,2H), 4.22(q,2H), 3.55(d,3H), 2.88−3.28(m,4H), 1.26(t,3H)
【0082】
製造実施例14
4−(2−メトキシ)エチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.14)の合成
【化57】
プロパルギルブロミドの代わりに2−ブロモエチルメチルエーテルを用いた以外は製造実施例11と本質的に同じ操作を行って化合物No.14(E体)を合成した。
収率78%
IR(KBr,cm−1):1720, 1681, 1469, 1372,1145
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.87(d,1H), 7.35(d,1H), 7.02(dxd,1H), 6.37(s,1H), 4.31(t,2H), 3.66(t,2H), 3.55(d,3H), 2.90−3.18(m,4H)
【0083】
製造実施例15
4−(1、3−ジオキソラン−2−イル)メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.15)の合成
【化58】
プロパルギルブロミドの代わりに2−ブロモメチル−1,3−ジオキソランを用いた以外は製造実施例11と本質的に同じ操作を行って化合物No.15(E体)を合成した。
収率65%
IR(KBr,cm−1):1728, 1681, 1470, 1371, 1146
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.87(d,1H), 7.35(d,1H), 7.03(dxd,1H), 6.37(s,1H), 5.23(q,1H), 4.22(d,2H), 3.89−4.04(m,4H), 3.55(d,3H), 2.91−3.19(m,4H), 1.26(t,3H)
【0084】
製造実施例16
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1,1−ジオキシド(化合物No.16)の合成
【化59】
出発物質として、化合物No.2の代わりに化合物No.8を用いた以外は本質的に製造実施例3と同じ方法で化合物No.16(E/Z混合物)を合成した。
収率71%
融点(℃):219.2−221.2
IR(KBr,cm−1):1730, 1681, 1472, 1373, 1281, 1184
【0085】
製造実施例17
4−エトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1,1−ジオキシド(化合物No.17)の合成
【化60】
出発物質として、化合物No.2の代わりに化合物No.9を用いた以外は本質的に製造実施例3と同じ方法で化合物No.17(E/Z混合物)を合成した。
収率88%
IR(KBr,cm−1):1732, 1675, 1466, 1375, 1285, 1186, 1145
【0086】
製造実施例18
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1−オキシド(化合物No.18)の合成
【化61】
100mlのナスフラスコに化合物No.8を1.9g(5ミリモル)、酢酸10ml、30%過酸化水素水0.7g(6.2ミリモル)を仕込み、5時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈した。生じた結晶を濾過、水で洗浄した後に減圧下で1日乾燥させた。1.8g(4.5ミリモル,収率90%)の化合物No.18が得られた。
IR(KBr,cm−1):2922, 1727, 1681, 1467, 1373, 1276, 1184, 1146, 1042
【0087】
製造実施例19
4−エトキシカルボニルメチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1−オキシド(化合物No.19)の合成
【化62】
出発物質として、化合物No.8の代わりに化合物No.13(E体)を用いた以外は本質的に製造実施例18と同じ方法で化合物No.19(E体)を合成した。
収率75%
IR(KBr,cm−1):2956, 2923, 2853, 1752, 1729, 1681, 1466, 1375, 1275, 1210, 1185, 1036
【0088】
製造実施例20
4−(2−メトキシ)エチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1−オキシド(化合物No.20)の合成
【化63】
出発物質として、化合物No.8の代わりに化合物No.14(E体)を用いた以外は本質的に製造実施例18と同じ方法で化合物No.20(E体)を合成した。
収率78%
IR(KBr,cm−1):1727, 1680, 1469, 1372, 1275, 1184, 1146, 1042
【0089】
製造実施例21
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)−4H−チオクロメン(化合物No.21)の合成
【化64】
100mlのナスフラスコに化合物No.18(E/Z混合物)を2.0g(5ミリモル)、酢酸無水物3ml、o−ジクロロベンゼン6mlを仕込み、5時間加熱還流した。放冷後、減圧下で溶媒を除去し、残渣を酢酸エチルで溶かし、水、続いて飽和食塩水で洗浄した。減圧下で溶媒を除去し、残渣をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル;n−ヘキサン=1:2(重量比))、1.15g(3ミリモル,収率60%)の化合物No.21(E体)を得た。
IR(KBr,cm−1):3090, 1729, 1675, 1373, 1043
1H−NMR(CDCl3,ppm):8.09(d,1H), 7.40(d,1H), 7.18(d,1H), 7.15(dxd,1H), 6.83(d,1H), 6.38(s,1H), 3.96(s,3H), 3.55(d,3H)
【0090】
製造実施例22
4−ヒドロキシ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.22)の合成
【化65】
100mlの三つ口ナスフラスコに、化合物No.7を0.90g(2.5ミリモル)を仕込み、エタノール10ml、塩化メチレン10mlを加えて溶解させた。続いて水素化ホウ素ナトリウム0.05g(1.3ミリモル)を、温度が30℃を越えない程度に徐々に加え、そのまま30分間反応させた。反応終了後、反応混合物を5%塩酸200mlで希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧下で留去して油状の化合物No.22を0.90g(2.5ミリモル、収率100%)得た。
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.23(d,1H), 7.18(d,1H), 6.95(dxd,1H), 6.33(s,1H), 4.73−4.79(m,1H), 3.51(d,3H), 3.15−3.45(m,1H), 2.77−3.02(m,1H), 2.50−2.56(m,1H), 2.02−2.42(m,2H)
【0091】
製造実施例23
4−エトキシ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.23)の合成
【化66】
50mlのナスフラスコに化合物No.22を0.70g(2ミリモル)、エタノール10ml、濃硫酸0.03mlを仕込み、10時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物を100mlの水で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))、0.55g(1.4ミリモル,収率70%)の化合物No.23を得た。
融点(℃):140.5−142.4
IR(KBr,cm−1):2977, 1718, 1684, 1473, 1371, 1174, 1159
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.25(d,1H), 7.11(d,1H), 6.98(dxd,1H), 6.37(s,1H), 4.33−4.42(m,1H), 3.54(quartet,2H), 3.55(d,3H), 3.21−3.51(m,1H), 2.76−3.01(m,1H), 2.01−2.37(m,2H), 1.21(t,3H)
【0092】
製造実施例24
4,4−エチレンジオキシ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.24)の合成
【化67】
【0093】
工程A〜B:4,4−エチレンジオキシ−6−ニトロクロマンの合成
500mlの三つ口フラスコに、4−クロマノン20g(アルドリッチ社試薬、0.135モル)を仕込み、濃硫酸120mlを加えて溶解させた。続いて、硝酸カリウム13.6g(0.135モル)を、温度が30℃を越えない程度に徐々に加え、そのまま1時間反応させた。反応終了後、反応混合物を氷水、約1リットル中に希釈し、生じた固体を濾過し水で洗浄後、減圧下で1日乾燥させた。(工程A)
得られた結晶20.7g(主成分は6−ニトロ−4−クロマノン)を500mlのナスフラスコに仕込み、エチレングリコール40g(0.645モル)、パラトルエンスルホン酸1水和物0.62g(3.3ミリモル)およびトルエン250mlを加え、ディーンスタークコンデンサーを用いて生成する水を除去しながら7時間加熱還流した。反応終了後、放冷し、減圧下でトルエンを留去した。残渣に水と塩化メチレンを加え、塩化メチレン相を分離した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノールを加え、加熱して溶解させ再結晶させた。得られた結晶を濾過し、エタノールで洗浄後、減圧下で乾燥して表題化合物16.5g(0.0696モル)を得た。工程A及びBを通した収率は52%であった。
融点(℃):134.8−137.4
IR(KBr,cm−1):1586, 1516, 1338
1H−NMR(CDCl3,ppm):8.34(d,1H), 8.11(dxd,1H), 6.90(d,1H), 4.41−4.53(m,2H), 4.04−4.34(m,4H), 2.08−2.23(m,2H)
【0094】
工程C〜D:6−(N−エトキシカルボニル)アミノ−4,4−エチレンジオキシクロマンの合成
500mlのナスフラスコに、工程A〜Bで得た4,4−エチレンジオキシ−6−ニトロクロマン16.5g、パラジウムカーボン1.6g(パラジウム5重量%)およびエタノール250mlを仕込み、水素雰囲気下(常圧)で16時間還元した。反応終了後、パラジウムカーボンを濾過して除去し、得られたろ液を減圧下で濃縮した。14gの6−アミノ−4,4−エチレンジオキシクロマンが油状物として得られた。(工程C)
得られた6−アミノ−4,4−エチレンジオキシクロマン14gを300mlのナスフラスコに仕込み、ピリジン50mlを加えて溶かした。続いてクロロぎ酸エチル8.5g(0.078モル)を塩化メチレン50mlに溶かして加え、30分間反応させた。反応終了後、反応混合物を1リットルの水で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を留去して、表題化合物を19g(0.068モル、収率98%)の油状物として得た。
IR(KBr,cm−1):3315, 2977, 2885, 1725, 1500, 1222
【0095】
工程E:化合物No.24の合成
500mlの三つ口フラスコに水素化ナトリウム3.7g(60重量%、0.092モル)、DMF30mlを仕込み氷水で5℃に冷却した。続いて、3−アミノ−4,4,4−トリフルオロクロトン酸エチル16.8g(0.092モル)を50mlのDMFで溶かした溶液を、温度が10℃を越えない程度に徐々に加えた。反応混合物の冷却を停止し、上記工程C〜Dで得られた6−(N−エトキシカルボニル)アミノ−4,4−エチレンジオキシクロマン19gを50mlのDMFに溶かして加え、100℃に加熱して3.5時間反応させた。反応終了後、放冷し、35℃において、ヨウ化メチル19.6g(0.138モル)を加え3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を1.5リットルの水で希釈した。生じた結晶を濾過し、水で洗浄した後に減圧下で1日乾燥させた。24g(0.062モル,収率92%)の化合物No.24が得られた。
IR(KBr,cm−1):2924, 1725, 1674, 1372, 1248, 1237, 1150
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.23(d,1H), 7.03(d,1H), 6.93(dxd,1H), 6.35(s,1H), 4.34−4.46(m,2H), 3.96−4.21(m,4H), 3.54(d,3H), 2.07−2.20(m,2H)
【0096】
製造実施例25
4−オキソ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.25)の合成
【化68】
500mlのナスフラスコに化合物No.24を20g(0.052モル)、メタノール200mlを仕込み、濃塩酸10mlを加えて1時間反応させた。反応終了後、1.5リットルの水で反応混合物を希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。得られた結晶を1日減圧下で乾燥し、13.5g(0.0396モル、収率76%)の化合物No.25を得た。
融点(℃):179.2−182.4
IR(KBr,cm−1):2922, 1729, 1674, 1490, 1378, 1150
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.77(d,1H), 7.31(dxd,1H), 7.10(d,1H), 6.37(s,1H), 4.59(t,2H), 3.55(d,3H), 2.83(t,2H)
【0097】
製造実施例26
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.26)の合成
【化69】
100mlのナスフラスコに化合物No.25を0.7g(2.1ミリモル)、ピリジン5ml、O−メチルヒドロキシルアミン塩酸塩0.25g(3ミリモル)を仕込み、16時間反応させた。反応終了後、反応混合物を5%塩酸150mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、0.5g(1.35ミリモル、収率64%)の化合物No.26を得た。このものはほぼ純粋なE体であった。
融点(℃):175.4−176.5
IR(KBr,cm−1):3099, 2923, 2855, 1728, 1674, 1488, 1373, 1043
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.76(d,1H), 7.03−7.05(m,2H), 6.37(s,1H), 4.25(t,2H), 3.94(s,3H), 3.54(d,3H), 2.89(t,2H)
【0098】
製造実施例27
4−エトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.27)の合成
【化70】
100mlのナスフラスコに化合物No.25を0.7g(2.1ミリモル)、ピリジン5ml、O−エチルヒドロキシルアミン塩酸塩0.29g(3ミリモル)を仕込み、100℃で2時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を5%塩酸150mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.27をE/Z混合物として0.7g(1.8ミリモル、収率86%)得た。
融点(℃):165.7−167.9
IR(KBr,cm−1):2929, 1724, 1684, 1489, 1374, 1141
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.77(d,1H), 7.02−7.04(m,2H), 6.37(s,1H), 4.22(t,2H), 4.20(quartet,2H), 3.54(d,3H), 2.90(t,2H), 1.29(t,3H)
【0099】
製造実施例28
6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン 4−オキシム(化合物No.28)の合成
【化71】
100mlのナスフラスコに化合物No.25を1.4g(4.1ミリモル)、ピリジン10ml、ヒドロキシルアミン塩酸塩0.30g(4.3ミリモル)を仕込み、2日間反応させた。反応終了後、反応混合物を5%塩酸150mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.28をE/Z混合物として1.2g(3.4ミリモル、収率82%)得た。
IR(KBr,cm−1):2925, 1717, 1669, 1488, 1377
1H−NMR(CDCl3,ppm):8.2−8.6(broad,1H), 7.67(d,1H), 7.03−7.05(m,2H), 6.37(s,1H), 4.26(t,2H), 3.53(d,3H), 2.92(t,2H)
【0100】
製造実施例29
4−(2−メトキシ)エチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.29)の合成
【化72】
100mlのナスフラスコに水素化ナトリウム0.1g(60重量%、2.5ミリモル)、DMF3mlを仕込み、化合物No.28を0.71g(2ミリモル)を加えて反応させた。水素の発生が終了後さらに10分間反応させ、2−ブロモエチルメチルエーテル0.56g(4ミリモル)を加え、1時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈し酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を除去し、残渣をシリカゲルカラムで精製した(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン重量比=1:2(重量比))。化合物No.29がE体として0.35g(0.85ミリモル、収率40%)得られた。
IR(KBr,cm−1):2923, 2853, 1728, 1683, 1488, 1375, 1256, 1185
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.75(d,1H), 6.93−7.05(m,2H), 6.37(s,1H), 4.23(t,2H), 3.66(t,2H), 3.55(d,3H), 3.39(s,3H), 3.08(t,2H), 2.86(t,2H)
【0101】
製造実施例30
6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン 4−N,N−ジメチルヒドラゾン(化合物No.30)の合成
【化73】
100mlのナスフラスコに、化合物No.25を1.2g(3.5ミリモル)、1,1−ジメチルヒドラジン0.72g(12ミリモル)、パラトルエンスルホン酸1水和物0.02g(0.11ミリモル)およびトルエン50mlを仕込み、ディーンスタークコンデンサーを用いて、生成する水を除去しながら16時間加熱還流した。反応終了後、放冷した反応混合物から減圧下で溶媒を除去し、残渣に水と塩化メチレンを加えた。塩化メチレン相を分離し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を除去して、1.0g(2.6ミリモル、収率74%)の化合物No.30を得た。
IR(KBr,cm−1):1720, 1682, 1488, 1374, 1182, 1141
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.88(d,1H), 7.01−7.05(m,2H), 6.36(s,1H), 4.29(t,2H), 3.54(d,3H), 2.91(t,2H), 2.55(s,6H)
【0102】
除草試験例
(1)除草剤組成物の調製
担体としてタルク(商品名:ジークライト、ジークライト工業(株)社製) 97重量部、界面活性剤としてアルキルアリールスルホン酸塩(商品名:ネオペレックス、花王アトラス(株)社製)1.5重量部およびノニオン型とアニオン型の界面活性剤(ソルポール800A、東邦化学工業(株)社製)1.5重量部を均一に粉砕混合して水和剤用担体を得た。この水和剤用担体90重量部と本発明化合物各10重量部を均一に粉砕混合してそれぞれ除草剤組成物を得た。
【0103】
(2)除草効果、作物薬害の判定基準
下記式:
(処理区の残草重/無処理区の残草重)×100
から求めた残草重無処理比を除草効果および作物薬害の基準とした。
【0104】
除草効果 残草重無処理比(%)
0 81〜100
1 61〜80
2 41〜60
3 21〜40
4 1〜20
5 0
【0105】
作物薬害 残草重無処理比(%)
− 100
± 95〜99
+ 90〜94
++ 80〜89
+++ 0〜79
【0106】
(3)生物試験(畑地茎葉処理試験)
畑地土壌を充填した1/5000アールのワグネルポットにイチビ、ハコベ、ノビエの雑草種子およびイネ、コムギの種子を播種し、覆土後、温室内で育成した。これら植物の3〜4葉期に上記(1)で得た所定量の除草剤組成物を水に懸濁し2000リットル/ヘクタール相当の液量で茎葉部へ均一にスプレー散布した。その後温室内で育成し処理後30日目に除草効果およびイネ、コムギへの薬害を(2)の基準に従い判定した。結果を第1表に示す。
【0107】
第1表 (茎葉処理試験)
【0108】
第1表の結果から、本発明のウラシル誘導体は、イネおよびコムギに対して無害あるいは微害であり、且つ単子葉から双子葉までの畑地雑草を選択的に防除できることが確認された。
【0109】
(4)生物試験(畑地土壌処理試験)
畑地土壌を充填した1/5000アールのワグネルポットにイチビ、ハコベ、アキノエノコログサの雑草種子およびトウモロコシ、コムギの種子を播種し、覆土後、上記(1)で得た所定量の除草剤組成物を水に懸濁し2000リットル/ヘクタール相当の液量で茎葉部へ均一にスプレー散布した。その後温室内で育成し、処理後30日目に除草効果およびトウモロコシ、コムギへの薬害を(2)の基準に従い判定した。結果を第2表に示す。
【0110】
第2表 (茎葉処理試験)
【0111】
第2表の結果から、本発明のウラシル誘導体は、トウモロコシ、コムギに対し無害または微害であり、且つ単子葉から双子葉までの畑地雑草を選択的に防除できることが確認された。
【0112】
【発明の効果】
本発明のウラシル誘導体は、新規化合物であって、栽培植物に薬害をもたらすことなく、対象雑草のみを選択的に、かつ望ましい場所に発生する多種多様な雑草を速やかに、しかも環境に大きな不可を与えない低薬量で防除し得る除草活性を有している。
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なウラシル誘導体及びそれを含む除草剤組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、栽培植物に薬害をもたらすことなく、対象雑草のみを選択的に防除し、かつ作物栽培地以外の場所に発生する多種多様な雑草を速やかに低薬量で防除し得る除草活性を有するウラシル誘導体、及びこれを有効成分として含む除草剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
雑草防除作業の省力化や農園芸作物の生産性向上にとって、除草剤はきわめて重要な薬剤であり、そのため長年にわたって除草剤の研究開発が積極的に行われ、現在多種多様な薬剤が実用化されている。しかし、今日においてもさらに卓越した性能を有する新規薬剤、すなわち栽培作物に薬害を及ぼすことがなく、対象雑草のみを選択的に防除し得る薬剤、又は作物栽培地以外の場所に発生する多種多様な雑草を速やかに防除し得る薬剤、さらには環境に大きな負荷を与えないような低薬量でこれらの目的を達成し得る薬剤が求められている。
【0003】
特定の置換基を有するウラシル誘導体が除草活性を示すことは、すでに知られており、例えば特開平3−204865号公報、同4−74174号公報、同4−193876号公報、同4−178384号公報、同5−25165号公報、同5−262765号公報、同5−294920号公報、同6−321941号公報、同9−301973号公報、同10−53584号公報、同11−140083号公報、特表平4−501567号公報、同10−502350号公報、同11−507013号公報、同11−514343号公報、同11−512745号公報、国際公開01/10861号公報、同01/10862号公報などに、除草活性を有するウラシル誘導体が開示されている。
【0004】
しかしながら、これらの公報に開示されているウラシル誘導体は、例えばイネ、小麦、トウモロコシなどの重要作物に対する安全性が充分ではなかったり、大きく成長した雑草に対する効果が劣るなど、必ずしも充分に満足し得るものではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、栽培植物に薬害をもたらすことなく、対象雑草のみを選択的に、かつ作物栽培地以外の場所に発生する多種多様な雑草を速やかに、しかも環境に大きな負荷を与えない低薬量で防除し得る除草活性を有する新規化合物、及び該化合物を有効成分とする除草剤組成物を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ウラシル環がベンゾ縮合環に結合した構造を有する新規ウラシル誘導体が、その目的に適合し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、一般式(I)
【0007】
【化6】
〔式中、X1及びX2は、それぞれ独立に酸素又は硫黄を示し;
Yは酸素、硫黄、SO、又はSO2を示し;
Zは一般式(Z1)〜(Z5):
【0008】
【化7】
(ただし、R8〜R13は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基を示し、右側の結合手がYと結合する。)で表されるアルキレン基及びアルケニレン基の中から選ばれる基を示し;
R1は水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示し;
R2及びR3は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、−CO2R14、−CONR15R16、−NR15R16、−NR15OR14、−OR17、−NHCOR18、−NHCO2R14、−NHSO2R18、−SR18、−SOR18、−SO2R18、SO2NR15R16又は−O−N=CR15R16を示し、該C1〜C4アルキル基及びC3〜C6シクロアルキル基は、ハロゲン、C1〜C4アルコキシ基、または1個若しくは2個の酸素又は硫黄により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基によって置換されていてもよく、或いは又、R2及びR3は、それらが結合している炭素原子と共に、下記の構造
【0009】
【化8】
を示してもよく;
R14は水素原子又はC1〜C4アルコキシ基若しくはハロゲンで置換されていてもよいC1〜C6アルキル基を示し;
R15及びR16は、それぞれ独立に水素、ハロゲン及び/又はC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R17は水素、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基、C2〜C4アルキニル基、−COR18、−CO2R14、−CONR15R16、−CHR14CN、−CHR14COR18、−CHR14CO2R19、−CHR14CONR15R16、又は−SO2R18(R14,R15,R16は上記と同じ意味を有する。)を示し、前記C1〜C4アルキル基はハロゲン、C1〜C4アルコキシ基、1個若しくは2個の酸素又は硫黄により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基で置換されていてもよく、又、前記C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基及びC2〜C4アルキニル基は、ハロゲン又はC1〜C4アルコキシ基によって置換されていてもよく;
R18はハロゲン若しくはC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R19は水素又はC1〜C4アルキル基を示し;
X3〜X7は酸素又は硫黄を示し、X4とX5はたがいに同一でも異なっていてもよく、X6とX7はたがいに同一でも異なっていてもよく;
R20〜R25は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基またはC1〜C4ハロアルキル基を示し;
R4は水素、ハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示し;
R5は水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基を示し;
R6はC1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R7は水素、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基を示す。〕
で表されるウラシル誘導体を提供する。
また、本発明は、前記一般式(I)で表されるウラシル誘導体及び/又はその塩を有効成分として含む除草剤組成物を提供する。
【0010】
上記各定義において、「アルキル基」は、単独で使用される場合、「ハロアルキル基」、「アルキルチオ基」など複合語として使用される場合、「アルコキシ基」及び「ハロアルコキシ基」に含まれる場合のいずれにおいても、直鎖アルキル基と分岐アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、及びt−ブチル基などを含む。「アルケニル基」は、直鎖アルケニル及び分岐アルケニル、例えば、エテニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、及び種々のブテニル異性基を含む。さらに、「アルケニル基」は1,2−プロパジエニル基、1,3−ブタジエニル基などのポリエンを含む。「アルキニル基」は、直鎖及び分岐アルキニル、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−ブチニル基等を含む。「ハロゲン」は、単独で使用される場合及び「ハロアルキル基」、「ハロアルコキシ基」など複合語として使用される場合のいずれにおいても、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素を含む。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のウラシル誘導体は、一般式(I)
【0012】
【化9】
(式中、X1、X2、Y、Z及びR1〜R7は前記と同様。)で表される化学構造を有する新規化合物である。
前記一般式(I)において、下記一般式(II):
【0013】
【化10】
(式中、X1、X2、R5、R6及びR7は前記と同様。)
で表されるウラシル環が、下記一般式(III):
【0014】
【化11】
(式中、Y、Z及びR1〜R4は前記と同様。)
で表されるベンゾ縮合環に結合する位置は、該ベンゾ縮合環のYに対して、2、3及び4位のいずれであってもよい。すなわち、一般式(I)で表されるウラシル誘導体は、下記一般式(Ia)、(Ib)及び(Ic)のいずれかの構造を有する。
【0015】
【化12】
【0016】
一般式(I)において、X1及びX2は、互いに同一であっても異なっていてもよく、それぞれ酸素又は硫黄を示す。
Yは酸素、硫黄、SO(スルフォキシド)又はSO2(スルフォン)、好ましくは酸素又は硫黄を示す。
Zは、一般式(Z1)〜(Z5)
【0017】
【化13】
で表されるアルキレン基及びアルケニレン基の中から選ばれる基、好ましくは、一般式Z1、Z2又はZ3で表される基を示し、右側の結合手がYと結合する。R8〜R13は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基、又はC1〜C4ハロアルキル基を示し、好ましくは、水素又はC1〜C4アルキル基である。
R1は水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示す。好ましいR1は、水素、ハロゲン又はC1〜C4アルキル基である。
【0018】
R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、−CO2R14、−CONR15R16、−NR15R16、−NR15OR14、−OR17、−NHCOR18、−NHCO2R14、−NHSO2R18、−SR18、−S(O)R18、−S(O)2R18、−SO2NR15R16、又は−O−N=CR15R16を示す。前記C1〜C4アルキル基及びC3〜C6シクロアルキル基は、ハロゲン原子、好ましくはフッ素又は塩素;C1〜C4アルコキシ基、好ましくはメトキシ基又はエトキシ基;あるいは1個若しくは2個の酸素原子又は硫黄原子により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基、好ましくは
【0019】
【化14】
によって置換されていてもよい。好ましいR2及びR3は、それぞれ独立に、水素、C1〜C4アルキル基、−OR17、及び−NHCOR18、である。
【0020】
R14は水素原子、又はC1〜C4アルコキシ基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよいC1〜C6アルキル基、好ましくは水素、メチル基又はエチル基を示す。
【0021】
R15及びR16は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び/又はC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又は1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基を示す。フェニル基の置換基としては、ハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基が挙げられ、ハロゲン、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基が好ましい。好ましいR15及びR16は、それぞれ独立に、水素、メチル基、エチル基、無置換あるいはハロゲン又はC1〜C4アルキル基で置換されたフェニル基である。
【0022】
R17は水素原子、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基、C2〜C4アルキニル基、、−COR18、−CO2R14、−CONR15R16、−CHR14CN、−CHR14COR18、−CHR14CO2R19、−CHR14CONR15R16、又は−SO2R18を示す。好ましくは、C1〜C4アルキル基、C2〜C4アルケニル基、−COR18、−CONR15R16、−CHR14CO2R19、又は−SO2R18である。前記C1〜C4アルキル基はハロゲン、好ましくはフッ素又は塩素;C1〜C4アルコキシ基、好ましくはメトキシ基又はエトキシ基;1個若しくは2個の酸素又は硫黄により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基、好ましくは
【0023】
【化15】
又は1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基で置換されていてもよい。フェニル基の置換基としては、R15及びR16の定義において列挙したものが挙げられる。又、前記C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基及びC2〜C4アルキニル基は、ハロゲン、好ましくはフッ素または塩素;又はC1〜C4アルコキシ基、好ましくはメトキシ基またはエトキシ基によって置換されていてもよい。
【0024】
R18はハロゲン原子若しくはC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又は1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基を示す。フェニル基の置換基としては、R15及びR16の定義において列挙したものが挙げられる。好ましいR18は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、無置換またはハロゲンで置換されたフェニル基である。
【0025】
R19は水素原子又はC1〜C4アルキル基、好ましくはC1〜C4アルキル基を示す。
【0026】
さらに、R2とR3は、それらが結合している炭素原子と共に、下記の構造
【0027】
【化16】
を形成してもよい。
式中、X3〜X7は酸素又は硫黄を示す。X4とX5、あるいは、X6とX7はたがいに同一でも異なっていてもよい。R15〜R17は前記と同じである。R20〜R25は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基、またはC1〜C4ハロアルキル基を示し、好ましくは水素またはメチル基を示す。
【0028】
R4は水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、C1〜C4アルコキシカルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示す。好ましくは、水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基、またはC1〜C4ハロアルキル基である。
【0029】
R5は水素原子、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基、好ましくは、水素またはハロゲンを示す。
【0030】
R6はC1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基又は1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基を示す。フェニル基の置換基としては、R15及びR16の定義において列挙したものが挙げられる。好ましいR6は、C1〜C4アルキル基またはC1〜C4ハロアルキル基である。
【0031】
R7は水素原子、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基、好ましくは、水素またはC1〜C4アルキル基を示す。
【0032】
一般式(I)で表されるウラシル誘導体のうち、一般式(I′)
【0033】
【化17】
〔式中、X1、X2及びR1〜R7は前記と同様であり、Yaは酸素又は硫黄、Zaは、下記一般式(Z1)、(Z2)又は(Z3):
【0034】
【化18】
(R8、R9、R10、R12及びR13は前記と同様である。)で表される基を示す。〕
で表される構造を有するものが、除草活性などの点で好ましい。
一般式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)及び(I′)で表されるウラシル誘導体には、それぞれの置換基又は部分構造によっては、光学異性体や幾何異性体が存在するが、本発明のウラシル誘導体は、これらすべての異性体及びそれらの混合物を包含する。
また、一般式(I)で表されるウラシル誘導体の中で、塩を形成し得る化合物である場合には、その塩も本発明のウラシル誘導体に包含される。
【0035】
次に、本発明のウラシル誘導体の製造方法について説明する。
一般式(Id)で表されるウラシル誘導体(一般式(I)において、X1とX2が酸素、YがYa=酸素又は硫黄、R2とR3が、結合している炭素原子と共にカルボニルを表す)は、下記スキーム1に従って製造することが出来る。
【0036】
スキーム1
【化19】
スキーム1及び後述するスキーム2〜25において、R1〜R25、X4〜X7、Ya及びZは前記と同様であり、Halは塩素や臭素などのハロゲンを示す。
一般式(IV)で示されるアセトアニリド誘導体及び一般式(V)で表されるカルボン酸誘導体は、市販されているかまたは良く知られた反応によって製造できる。
スキーム1〜25の各反応は良く知られており、各々の反応条件については、例えば「日本化学会編、新実験科学講座14:有機化合物の合成と反応、丸善」を参考にするか、あるいは製造実施例を参考にすることで実施することができ、詳細な説明は省略する。
【0037】
以下のスキーム2〜5に示すように、スキーム1で得られた一般式(Id)のウラシル誘導体から、他の様々な一般式(I)のウラシル誘導体が製造される。
【0038】
スキーム2
【化20】
スキーム3
【化21】
スキーム4
【化22】
スキーム5
【化23】
【0039】
さらに一般式(Id)のウラシル誘導体は、以下のスキーム6 に従って、一般式(Ig)で表されるヒドロキシル基を有するウラシル誘導体に変換され、続いて、一般式(Ig)のウラシル誘導体は以下のスキーム7〜15によって一般式(I)に含まれる様々なウラシル誘導体に変換される。
【0040】
スキーム6
【化24】
スキーム7
【化25】
スキーム8
【化26】
スキーム9
【化27】
スキーム10
【化28】
スキーム11
【化29】
スキーム12
【化30】
スキーム13
【化31】
スキーム14
【化32】
スキーム15
【化33】
【0041】
さらに、スキーム15で得られる、一般式(Ih)で表される、ハロゲンを有するウラシル誘導体は、以下のスキーム16及び17に従って、さらに一般式(I)に含まれる様々なウラシル誘導体に変換される。
スキーム16
【化34】
スキーム17
【化35】
【0042】
一般式(I)において、ZがZ3あるいはZ5であるウラシル誘導体は、上記スキーム1に続いて、以下のスキーム18または19に従うことにより製造することができる。
スキーム18
【化36】
スキーム19
【化37】
【0043】
一般式(I)においてYが硫黄であり、ZがZ3であるウラシル誘導体は、上記で説明したスキームに加えて、以下のスキーム20によっても製造できる。
スキーム20
【化38】
【0044】
一般式(I)において、X1およびX2が共に酸素であり、R2及びR3が共に水素あるいはC1〜C4アルキル基であり、ZがZ2またはZ4であるウラシル誘導体は以下のスキーム21に従って製造できる。スキーム21において、pは0または1であり、pが0の場合はZ=Z2であり、pが1の場合はZ=Z4である。
スキーム21
【化39】
【0045】
一般式(I)において、一般式(II)で表されるウラシル環が、一般式(III)で表されるベンゾ縮合環のYaに対し、4位に結合し、さらにX1及びX2が共に酸素であるウラシル誘導体、すなわち下記一般式(Ik)で表されるウラシル誘導体は、上記のスキーム1または18に続いて、以下のスキーム22または23に従うことによっても製造できる。
スキーム22
【化40】
スキーム23
【化41】
【0046】
R2またはR3の種類によっては、スキーム22あるいは23をそのまま適用して一般式(Ik)のウラシル誘導体を製造するのが困難な場合もあるが、多くの場合、適当な保護基を用いることで製造が可能となる。スキーム22あるいは23において出発原料として用いる一般式(VI)で示される酸素あるいは硫黄を含むベンゾ縮合環化合物は、その置換基の種類によっては市販されているかまたは、特開平8−176142号公報、WO97/ 8164号公報あるいは「Comprehensive Heterocyclic Chemistry, volume 2 or 3, PERGAMON PRESS」に記載されている方法によって製造することができる。
【0047】
一般式(I)において、YがSO(スルフォキシド)またはSO2(スルフォン)であるウラシル誘導体は以下のスキーム24によって製造できる。
スキーム24
【化42】
【0048】
一般式(I)において、X1とX2が硫黄であるウラシル誘導体は以下のスキーム25によって製造できる。
スキーム25
【化43】
【0049】
本発明の除草剤組成物は、一般式(I)で表される本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を有効成分として含有するものであって、これらの化合物を溶媒等の液状担体または鉱物質微粉等の固体担体と混合し、水和剤、乳剤、粉剤、粒剤等の形態に製剤化して使用することができる。製剤化に際して乳化性、分散性、展着性等を付与するためには界面活性剤を添加すればよい。
本発明の除草剤組成物を水和剤の形態で用いる場合、通常は本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を10〜55重量%、固体担体40〜88重量%および界面活性剤2〜5重量%の割合で配合して組成物を調製し、これを用いればよい。また、乳剤の形態で用いる場合、通常は本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を20〜50重量%、固体担体35〜75重量%および界面活性剤5〜15重量%の割合で配合して組成物を調製すればよい。粉剤の形態で用いる場合、通常は本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を1〜15重量%、固体担体80〜97重量%および界面活性剤2〜5重量%の割合で配合して組成物を調製すればよい。粒剤の形態で用いる場合、通常は本発明のウラシル誘導体及び/又はその塩を1〜15重量%、固体担体80〜97重量%および界面活性剤2〜5重量%の割合で配合して組成物を調製すればよい。
【0050】
固体担体としては鉱物質の微粉が用いられる。鉱物質としては、例えばケイソウ土、消石灰等の酸化物、リン灰石等のリン酸塩、セッコウ等の硫酸塩、タルク、パイロフェライト、クレー、カオリン、ベントナイト、酸性白土、ホワイトカーボン、石英粉末、ケイ石粉等のケイ酸塩等が挙げられる。
また溶剤としては有機溶媒が用いられ、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、o−クロロトルエン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン等の塩素化炭化水素、シクロヘキサノール、アミルアルコール、エチレングリコール等のアルコール、イソホロン、シクロヘキサノン、シクロヘキセニルシクロヘキサノン等のケトン、ブチルセロソルブ、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル、酢酸イソプロピル、酢酸ベンジル、フタル酸メチル等のエステル、ジメチルホルムアミド等のアミドあるいはこれらの混合物を挙げることができる。
【0051】
さらに、界面活性剤としては、アニオン型(脂肪酸塩、アルキルスルフェート、アルキルベンゼンスルホン酸、ジアルキルスルホスクシネート、アルキルホスフェート、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩、ポリオキシエチレンアルキルスルフェート)、ノニオン型(ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル)、カチオン型あるいは両性イオン型(アミノ酸、ベタイン等)のいずれも用いることができる。
【0052】
本発明の除草剤組成物には前記一般式(I)で表されるウラシル誘導体及び/又はその塩に加えて、必要に応じ他の除草活性成分を含有させることができる。このような他の除草活性成分としては、従来公知の除草剤、例えばフェノキシ系、ジフエニルエーテル系、トリアジン系、尿素系、カーバメート系、チオールカーバメート系、酸アニリド系、アセチレン系、リン酸系、スルホニルウレア系、オキサジアゾン系等を挙げることができ、これらの除草剤の中から適宜選択して用いることができる。さらに、本発明の除草剤組成物は必要に応じて殺虫剤、殺菌剤、植物調節剤、肥料等と混用することができる。
【0053】
本発明の除草剤は、畑地用の除草剤として、土壌処理、土壌混和処理、茎葉処理のいずれの処理方法においても使用できる。本発明化合物の対象とする畑地雑草(Cropland weeds)としては、例えぱイヌホウズキ(Solanum nigrum)、チョウセンアサガオ(Datura stramonium)等に代表されるナス科(Solanaceae〉雑草、イチビ(Abutilon theophrasti)、アメリカキンゴジカ(Sida spinosa)等に代表されるアオイ科(Malvaceae)雑草、マルバアサガオ(Ipomoea purpurea)等のアサガオ類(Ipomoea purpurea)やヒルガオ類(Calystegia spps.)に代表されるヒルガオ科(Convolvulaceae)雑草、イヌビユ(Amaranthus lividus)等に代表されるヒユ科(Amaranthaceae)雑草、オナモミ(Xanthium strumarium)、ブタクサ(Ambrosia artemisiaefolia)、ヒマワリ(Helianthus annus)、ハキダメギク(Galinsoga ciliata)、セイヨウトゲアザミ(Cirsium arvense)、ノボロギク(Senecio vulgaris)、ヒメジョン(Erigeron annus)等に代表されるキク科(Compositae)雑草、イヌガラシ(Rorippa indica)、ノハラガラシ(Sinapisarvensis)、ナズナ(Capsellaurea bursa−pastoris)等に代表されるアブラナ科(Cruciferae)雑草、イヌタデ(polygonum blumei)、ソバカズラ(Polygonum convolvulus)等に代表されるタデ科(Polygonaceae)雑草、スベリヒユ(Portulaca oleracea)等に代表されるスベリヒユ科(Portulacaceae)雑草、シロザ(Chenopodium album)、コアカザ(Chenopodium ficifolium)、ホウキギ(Kchia scoparia)等に代表されるアサガオ科(Chenopodiaceae)雑草、ハコベ(Stellaria media)等に代表されるナデシコ科(Caryophyllaceae)雑草、オオイヌノフグリ(Veronica persica)等に代表されるゴマノハグサ科(Scrophulariaceae)雑草、ツユクサ(Commelina communis)等に代表されるツユクサ科(Commelinaceae)雑草、ホトケノザ(Lamium amplexicaule)、ヒメオドリコソウ(Lamium purpureum)等に代表されるシソ科(Labiatae)雑草、コニシキソウ(Euphorbia supina)、オオニシキソウ(Euphorbia maculata)等に代表されるトウダイグサ科(Euphorbiaceae)雑草、トゲナシヤエムグラ(Galium spurium)、ヤエムグラ(Galium aparine)、アカネ(Rubia akane)等に代表されるアカネ科(Rubiaceae)雑草、スミレ(Violaarvensis)等に代表されるスミレ科(Violaceae)雑草、アメリカツノクサネム(Sesbania exaltata)、エビスグサ(Cassia obtusifolia)等に代表されるマメ科(Leguminosae)雑草などの広葉雑草(Broad−leaved weeds)、野生ソルガム(Sorgham bicolor)、オオクサキビ(panicum dichotomiflorum)、ジョンソングラス(Sorghum halepense)、イヌビエ(Echinochloa crus−galli)、メヒシバ(Digitaria adscendens)、カラスムギ(Avena fatua)、オヒシバ(Eleusine indica)、エノコログサ(Setaria viridis)、スズメノテッポウ(Alopecurus aequalis)等に代表されるイネ科雑草(Graminaceous weeds)、ハマスゲ(Cyperus rotundus,Cyperus esculentus)等に代表されるカヤツリグサ科雑草(Cyperaceous weeds)等があげられる。
【0054】
また、本発明化合物は水田用の除草剤として、湛水下の土壌処理および茎葉処理のいずれの処理においても使用できる。水田雑草(Paddy weeds)としては、例えば、ヘラオモダカ(Alisma canaliculatum)、オモダカ(Sagittaria trifolia)、ウリカワ(Sagittaria pygmaea)等に代表されるオモダカ科(Alismataceae)雑草、タマガヤツリ(Cyperus difformis)、ミズガヤツリ(Cyperus serotinus)、ホタルイ(Scirpus juncoides)、クログワイ(Eleocharis kuroguwai)等に代表されるカヤツリグサ科(Cyperaceae)雑草、アゼナ(Lindenia pyxidaria)等に代表されるゴマノハグサ科(Scrothuslariaceae)雑草、コナギ(Monochoria Vaginalis)等に代表されるミズアオイ科(Potenderiaceae)雑草、ヒルムシロ(PoIgeton distinctus)等に代表されるヒルムシロ科(potamogetonaceae)雑草、キカシグサ(Rotala indica)等に代表されるミソハギ科(Lythraceae)雑草、タイヌビエ(Echinochloa crus−galli)等に代表されるイネ科(Gramineae)雑草等があげられる。
【0055】
本発明化合物の除草に効果的な散布量は、製剤の形態、散布方法、雑草の種類と量、生育状況など様々な条件を考慮して決められる。通常、0.01〜10kg/ha、好ましくは0.03〜3kg/haであり、当業者であれば、必要な除草効果を得るための有効量を容易に決めることができる。
【0056】
【実施例】
次に、本発明を製造実施例および除草剤実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【0057】
製造実施例1
4,4−ジメチル−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.1)の合成
【化44】
【0058】
工程A:4−(3−メチル−2−ブテニルチオ)アセトアニリドの合成
1リットルの三つ口フラスコに、4−アセトアミドチオフェノール25g(ランカスター社試薬、0.149モル)を仕込み、アセトン200ml、1−クロロ−3−メチル−2−ブテン15.7g(0.15モル)、炭酸カリウム21g(0.15モル)を加え、窒素雰囲気下3時間加熱還流した。放冷後、減圧下で溶媒を留去し、残渣に水と塩化メチレンを加えて溶かし、塩化メチレン相を分離した。無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去した。34g(0.145モル,収率97%)の表題化合物が得られた。
IR(KBr,cm−1):3307, 1658, 1537
【0059】
工程B:6−アセトアミド−4,4−ジメチルチオクロマンの合成
工程Aで得られた4−(3−メチル−2−ブテニルチオ)アセトアニリド30g(0.128モル)を細かく粉砕し、ポリリン酸300gを加え、80℃で20分間加熱攪拌した。加熱終了後直ちに1.5リットルの氷水中に注いで希釈した。生じた固体を塩化メチレンに溶かし、塩化メチレン溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順番で洗浄したのちに溶媒を留去して、表題化合物、25.5g(0.109モル、収率85%)が得られた。
IR(KBr,cm−1):3281, 1661, 1541
【0060】
工程C〜E:化合物No.1の合成
上記工程Bで得られた6−アセトアミド−4,4−ジメチルチオクロマン25g(0.106モル)を500mlのナス型フラスコに仕込み、ジエチレングリコール70ml、蒸留水35ml、水酸化カリウム21gを加えて、150度で4時間加熱還流した。放冷後、反応混合物を500mlの水で希釈し塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、溶媒を留去して、6−アミノ−4,4−ジメチルチオクロマン17.4g(油状物、0.085モル、収率80%)を得た。(以上工程C)
6−アミノ−4,4−ジメチルチオクロマン12g(0.051モル)を200mlのナスフラスコに仕込み、ピリジン50mlを加えて溶かした。この溶液にクロロぎ酸エチル6.0g(0.055モル)を加え3時間室温で攪拌した。反応終了後、反応混合物を1リットルの5%塩酸水溶液で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去して6−エトキシカルボニルアミノ−4,4−ジメチルチオクロマン13.1g(油状物、0.049モル,収率97%)を得た。(工程D)
続いて、200mlの三つ口フラスコに水素化ナトリウム1.0g(60重量%、0.025モル)とジメチルホルムアミド(以下DMF)5mlを仕込み氷水で5℃に冷却し、3−アミノ−4,4,4−トリフルオロ−クロトン酸エチル4.6g(0.025モル)を15mlのDMFで溶かした溶液を温度が10℃を越えないように加えた。反応混合物の冷却を停止して、工程Dで得た6−エトキシカルボニルアミノ−4,4−ジメチルチオクロマン5.0g(0.0188モル)を10mlのDMFに溶かして加え、110℃に加熱して3時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を300mlの水で希釈した。この水溶液に10重量%塩酸を加えてpHを1とし、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧下で留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液、酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))、目的化合物No.1を3.5g得た。(0.0098モル,収率54%)
IR(KBr,cm−1):3108, 2964, 1737, 1655, 1208
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.25(d,1H), 7.16(d,1H), 6.87(dxd,1H), 6.25(s,1H), 2.99−3.12(m,2H), 1.89−2.05(m,2H), 1.32(s,6H)
【0061】
製造実施例2
4,4−ジメチル−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.2)の合成
【化45】
100mlのナスフラスコに、製造実施例1で得られた化合物No.1、2.7g(7.6ミリモル)を仕込み、DMF20mlを加えて溶かした。この溶液に、炭酸カリウム2.1g(15.1ミリモル)を加えて20分攪拌し、続いてヨウ化メチル2.2g(15.5ミリモル)を加え、16時間反応させた。反応終了後、反応混合物を200mlの水で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液、酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))、1.9g(5.1ミリモル,収率67%)の化合物No.2を得た。
IR(KBr,cm−1):2962, 1729, 1684, 1475, 1370
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.21(d,1H), 7.15(d,1H), 6.86(dxd,1H), 6.36(s,1H), 3.54(d,3H), 2.98−3.12(m,2H), 1.89−2.02(m,2H), 1.32(s,6H)
【0062】
製造実施例3
4,4−ジメチル−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1,1−ジオキシド(化合物No.3)の合成
【化46】
100mlのナスフラスコに、製造実施例2で得られた化合物No.2を0.9g(2.4ミリモル)、酢酸3ml、30%過酸化水素水1.0g(8.8ミリモル)を仕込み、70℃で3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈し生じた固体を濾過し、減圧下で1日乾燥させた。0.7g(1.7ミリモル、収率71%)の化合物No.3が得られた。
IR(KBr,cm−1):1733, 1680, 1373, 1142
【0063】
製造実施例4
3,3−ジメチル−4−オキソ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.4)の合成
【化47】
【0064】
工程A:2,2−ジメチル−3−(4−アセトアミドフェニル)チオプロピオン酸の合成
4−アセトアミドチオフェノール25g(0.149モル)をアセトン200mlに溶解し、クロロピバリン酸20.5g(0.15モル)、炭酸カリウム31g(0.225モル)を加え、3時間加熱還流した。放冷後、減圧下で溶媒を留去し、残渣に水と酢酸エチルを加えて溶かした。水相を分離し、10重量%塩酸を加えてpHを1とし、生じた固体を濾過し、減圧下で1日乾燥させた。25g(0.094モル、収率63%)の表題化合物が得られた。
IR(KBr,cm−1):3289, 2981, 1710, 1667, 1539
【0065】
工程B:6−アセトアミド−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマンの合成
上記工程Aで得られた2,2−ジメチル−3−(4−アセトアミドフェニル)チオプロピオン酸25gを細かく粉砕し、ポリリン酸(PPA)300gを加え、80℃で20分間加熱攪拌した。加熱終了後直ちに1.5リットルの氷水中に注いで希釈した。生じた固体を酢酸エチルで抽出し、3%炭酸カリウム水溶液で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去して、表題の化合物17g(0.068モル、収率72%)を得た。
IR(KBr,cm−1):3295, 1662, 1534, 1474, 1305
【0066】
工程C:6−アミノ−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマンの合成
上記工程Bで得られた6−アセトアミド−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマン17g(0.068モル)を500mlのナス型フラスコに仕込み、ジエチレングリコール70ml、蒸留水35ml、水酸化カリウム21gを加えて、160℃で3時間加熱還流した。放冷後、反応混合物を500mlの水で希釈し塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、溶媒を留去して、表題化合物13g(0.063モル、収率92%)を得た。
IR(KBr,cm−1):3441, 3357, 3430, 1661, 1475, 1319
【0067】
工程D:6−エトキシカルボニルアミノ−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマンの合成
工程Cで得られた6−アミノ−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマン6.2g(0.030モル)を200mlのナスフラスコに仕込み、ピリジン20mlを加えて溶かした。この溶液にクロロぎ酸エチル4.0g(0.037モル)を加え3時間室温で攪拌した。反応終了後、反応混合物を200mlの5%塩酸で希釈し、生じた固体を濾過し減圧下で1日乾燥させた。表題化合物7.8g(0.028モル,収率93%)を得た。
IR(KBr,cm−1):3340, 2971, 1728, 1670, 1526, 1226
【0068】
工程E:化合物No.4の合成
200mlの三つ口フラスコに水素化ナトリウム1.2g(60重量%、0.030モル)、DMF15mlを仕込み氷水で5℃に冷却した。続いて、3−アミノ−4,4,4−トリフルオロクロトン酸エチル5.6g(0.031モル)を20mlのDMFに溶かした溶液を温度が10℃を越えないように加えた。反応混合物の冷却を停止し、上記工程Dで得られた6−エトキシカルボニルアミノ−3,3−ジメチル−4−オキソチオクロマン5.6g(0.020モル)を10mlのDMFに溶かして加えたのちに110℃に加熱して3.5時間反応させた。反応終了後、放冷し、30℃において、ヨウ化メチル4.3g(0.030モル)を加え、そのまま1日反応させた。反応混合物を水500mlで希釈し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、減圧下で溶媒を留去し得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))、6.6g(0.0171モル,収率86%)の化合物No.4を得た。
IR(KBr,cm−1):1732, 1678, 1371, 1189, 1145
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.97(d,1H), 7.37(d,1H), 7.18(dxd,1H), 6.38(s,1H), 3.54(d,3H), 3.11(s,2H), 1.38(s,6H)
【0069】
製造実施例5
3,3−ジメチル−4−オキソ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1,1−ジオキシド(化合物No.5)の合成
【化48】
100mlのナスフラスコに、上記製造実施例4で得られた化合物No.4を0.7g(1.8ミリモル)、酢酸3ml、30%過酸化水素水0.7g(6.2ミリモル)を仕込み、70度で3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈し生じた固体を濾過し、減圧下で1日乾燥させた。0.6g(1.7ミリモル、収率94%)の化合物No.5が得られた。
IR(KBr,cm−1):1730, 1678, 1375, 1273, 1189, 1150
【0070】
製造実施例6
4,4−エチレンジオキシ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.6)の合成
【化49】
【0071】
工程A:3−(4−アセトアミドフェニル)チオプロピオン酸の合成
4−アセトアミドチオフェノール100g(0.598モル)、アクリル酸45g(0.625モル)、トリエチルアミン1ml及び1,1,2,2−テトラクロロエタン300mlを1リットルの三つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下で6時間加熱還流した。放冷後、生じた結晶を濾過して、反応に用いた溶媒で洗浄し減圧下でさらに溶媒を除去した。表題化合物88.5gが得られた。濾液と結晶を洗浄した溶媒を1リットルの3%炭酸カリウム水溶液を用いて抽出し、抽出液を10%塩酸を用いてpH1とした。生じた固体を濾別、減圧下で乾燥して、さらに14.5gの表題化合物が得られた。合計収量は103g(0.43モル)で、収率は72%であった。
IR(KBr,cm−1):3293, 3183, 3012, 1734, 1647, 1533
【0072】
工程B:6−アセトアミド−4−オキソチオクロマンの合成
上記工程Aで得た3−(4−アセトアミドフェニル)チオプロピオン酸47g(0.197モル)にポリリン酸(PPA)500gを加えて80℃で20分間加熱攪拌して反応させた。反応終了後直ちに反応混合物を2リットルの氷水で希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。濾過した結晶を減圧下で3日間乾燥し、表題化合物28g(0.127モル、収率64%)を得た。
IR(KBr,cm−1):3321, 1669, 1578, 1527, 1399
【0073】
工程C〜D:6−アミノ−4,4−エチレンジオキシチオクロマンの合成
1リットルのナスフラスコに上記工程Bで得られた6−アセトアミド−4−オキソチオクロマン28g(0.127モル)、エチレングリコール45g(0.726モル)、p−トルエンスルホン酸1水和物1.3g(6.8ミリモル)、トルエン250mlを仕込み、ディーンスタークコンデンサーで水を分離しながら30時間加熱還流した。反応終了後、減圧下でトルエンを除き、残滓を1リットルの水で希釈し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、減圧下で溶媒を留去した。得られた油状の粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル:n―ヘキサン=2:1(重量比))、13.5g(0.0509モル、収率40%)の6−アセトアミド−4,4−エチレンジオキシチオクロマンが得られた。(工程C)
500mlのナスフラスコに、工程Cで得られた6−アセトアミド−4,4−エチレンジオキシチオクロマン13.3g(0.05モル)、水酸化カリウム9.9g(0.15モル)、ジエチレングリコール40ml、蒸留水20mlを仕込み160℃で3時間加熱還流した。放冷後、反応混合物を500mlの水で希釈し塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ減圧下で溶媒を留去した。表題化合物が10g(0.045モル、収率90%)得られた。
IR(KBr,cm−1):3412, 3336, 1475, 1126
【0074】
工程E〜F:化合物No.6の合成
300mlのナスフラスコに工程Dで得られた6−アミノ−4,4−エチレンジオキシチオクロマン10gを仕込み、ピリジン50mlを加えて溶かした。このピリジン溶液に、クロロぎ酸エチル5.4g(0.05モル)を10mlの塩化メチレンで希釈して加え、3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を500mlの水で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で塩化メチレンを留去した。残渣にトルエンを加えて溶かし、再び減圧下で溶媒を留去した。得られた油状物を減圧下で1日乾燥させ、6−エトキシカルボニルアミノ−4,4−エチレンジオキシチオクロマンを12.9g得た。(0.0437モル、収率97%)(工程E)
300mlの三つ口フラスコに水素化ナトリウム2.6g(60重量%、0.065モル)、DMF25mlを仕込み、氷水で5℃に冷却した。続いて、3−アミノ−4,4,4−トリフルオロクロトン酸エチル12g(0.066モル)を20mlのDMFに溶かした溶液を温度が10℃を越えないように加えた。反応混合物の冷却を停止し、工程Eで得られた6−エトキシカルボニルアミノ−4,4−エチレンジオキシチオクロマン12.9g(0.0437モル)を50mlのDMFに溶かして加えたのちに110℃に加熱して3.5時間反応させた。反応終了後放冷し、30℃において、ヨウ化メチル9.4g(0.066モル)を加えて反応させた。1時間後、ヨウ化メチルをさらに3.0g(0.021モル)、炭酸カリウム7.0g(0.051モル)を加え、16時間反応させた。反応混合物を水1リットルで希釈し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、減圧下で溶媒を留去し得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン=1:1(重量比))、16.8g(0.042モル,収率95%)の化合物No.6を得た。
IR(KBr,cm−1):1728, 1677, 1371
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.34(d,1H), 7.23(d,1H), 6.99(dxd,1H), 6.35(s,1H), 4.05−4.15(m,4H), 3.54(d,3H), 3.16−3.30(m,2H), 2.16−2.30(m,2H)
【0075】
製造実施例7
4−オキソ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.7)の合成
【化50】
500mlのナスフラスコに製造実施例6で得た化合物No.6を16g(0.040モル)、メタノール160mlを仕込み、濃塩酸8mlを加えて1時間反応させた。反応終了後、1リットルの水で反応混合物を希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。得られた結晶を1日減圧下で乾燥し、標題化合物11.2g(0.031モル、収率78%)を得た。
融点(℃):184.0−185.4
IR(KBr,cm−1):2924, 1717, 1680, 1469, 1377, 1140
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.97(d,1H), 7.43(d,1H), 7.21(dxd,1H), 6.38(s,1H), 3.55(d,1H), 3.21−3.37(m,2H), 2.90−3.07(m,2H)
【0076】
製造実施例8
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.8)の合成
【化51】
100mlのナスフラスコに製造実施例7で得られた化合物No.7を3.6g(10ミリモル)、ピリジン20ml、O−メチルヒドロキシルアミン塩酸塩1.0g(12ミリモル)を仕込み、100℃で2時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を5%塩酸200mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.8をE/Z混合物として3.3g(8.7ミリモル、収率85%)得た。
融点(℃):192.4−195.2
IR(KBr,cm−1):3094, 1727, 1675, 1372, 1040
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.86−7.89(m,1H), 7.29−7.38(m,1H), 6.96−7.10(m,1H), 6.37(s,1H), 3.96(s,3H), 3.55(d,3H), 2.97−3.15(m,4H)
【0077】
製造実施例9
4−エトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.9)の合成
【化52】
100mlのナスフラスコに製造実施例7で得られた化合物No.7を1.2g(3.4ミリモル)、ピリジン5ml、O−エチルヒドロキシルアミン塩酸塩0.35g(3.6ミリモル)を仕込み、100℃で2時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を5%塩酸50mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.9をE/Z混合物として1.2g(3.0ミリモル、収率88%)得た。
IR(KBr,cm−1):2931, 1728, 1681, 1369, 1145
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.87−8.23(m,1H), 7.24−7.39(m,1H), 6.96−7.09(m,1H), 6.37(s,1H), 4.04−4.33(m,2H), 3.55(d,3H), 2.78−3.22(m,4H), 1.11−1.34(m,3H)
【0078】
製造実施例10
6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 4−オキシム(化合物No.10)の合成
【化53】
100mlのナスフラスコに製造実施例7で得られた化合物No.7を7.1g(0.020モル)、ピリジン30ml、ヒドロキシルアミン塩酸塩2.0g(0.029モル)を仕込み、100℃で2時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を5%塩酸300mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.10をE/Z混合物として6.6g(0.018モル、収率90%)得た。
IR(KBr,cm−1):2919, 1725, 1671, 1472, 1375
1H−NMR(CDCl3,ppm):8.64−8.73(m,1H), 7.81−7.95(m,1H), 7.40−7.63(m,1H), 7.04(dxd,1H), 6.36(s,1H), 3.54(d,3H), 2.89−3.22(m,4H)
【0079】
製造実施例11
4−プロパルギルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.11)の合成
【化54】
100mlのナスフラスコに水素化ナトリウム0.1g(60重量%、2.5ミリモル)、DMF3mlを仕込み、製造実施例10で得られた化合物No.10を0.74g(2ミリモル)加えて反応させた。水素の発生が終了後さらに10分間反応させ、プロパルギルブロミド0.48g(4ミリモル)を加え、さらに3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈し酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を除去し、残渣をシリカゲルカラム(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))で精製した。化合物No.11がE体として0.65g(収率77%)得られた。
IR(KBr,cm−1):1730, 1681, 1470, 1371
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.89(d,1H), 7.35(d,1H), 7.04(dxd,1H), 6.37(s,1H),4.76(d,2H), 3.55(d,3H), 2.88−3.18(m,4H), 2.47(t,1H)
【0080】
製造実施例12
4−イソプロピルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(No.12)の合成
【化55】
プロパルギルブロミドの代わりにヨウ化イソプロピルを用いた以外は製造実施例11と本質的に同じ操作を行って化合物No.12(E/Z混合物)を合成した。
収率67%
IR(KBr,cm−1):1731, 1683, 1470, 1371, 1184, 1148
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.88(d,1H), 7.34(d,1H), 7.01(dxd,1H), 6.38(s,1H), 4.34−4.48(m,1H), 3.55(d,3H), 2.90−3.14(m,4H), 1.27(d,6H)
【0081】
製造実施例13
4−エトキシカルボニルメチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.13)の合成
【化56】
プロパルギルブロミドの代わりにブロモ酢酸エチルを用いた以外は製造実施例11と本質的に同じ操作を行って化合物No.13(E体)を合成した。
収率84%
IR(KBr,cm−1):2923, 1762, 1716, 1680, 1466, 1374
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.82(d,1H), 7.35(d,1H), 7.03(dxd,1H), 6.37(s,1H), 4.70(s,2H), 4.22(q,2H), 3.55(d,3H), 2.88−3.28(m,4H), 1.26(t,3H)
【0082】
製造実施例14
4−(2−メトキシ)エチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.14)の合成
【化57】
プロパルギルブロミドの代わりに2−ブロモエチルメチルエーテルを用いた以外は製造実施例11と本質的に同じ操作を行って化合物No.14(E体)を合成した。
収率78%
IR(KBr,cm−1):1720, 1681, 1469, 1372,1145
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.87(d,1H), 7.35(d,1H), 7.02(dxd,1H), 6.37(s,1H), 4.31(t,2H), 3.66(t,2H), 3.55(d,3H), 2.90−3.18(m,4H)
【0083】
製造実施例15
4−(1、3−ジオキソラン−2−イル)メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.15)の合成
【化58】
プロパルギルブロミドの代わりに2−ブロモメチル−1,3−ジオキソランを用いた以外は製造実施例11と本質的に同じ操作を行って化合物No.15(E体)を合成した。
収率65%
IR(KBr,cm−1):1728, 1681, 1470, 1371, 1146
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.87(d,1H), 7.35(d,1H), 7.03(dxd,1H), 6.37(s,1H), 5.23(q,1H), 4.22(d,2H), 3.89−4.04(m,4H), 3.55(d,3H), 2.91−3.19(m,4H), 1.26(t,3H)
【0084】
製造実施例16
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1,1−ジオキシド(化合物No.16)の合成
【化59】
出発物質として、化合物No.2の代わりに化合物No.8を用いた以外は本質的に製造実施例3と同じ方法で化合物No.16(E/Z混合物)を合成した。
収率71%
融点(℃):219.2−221.2
IR(KBr,cm−1):1730, 1681, 1472, 1373, 1281, 1184
【0085】
製造実施例17
4−エトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1,1−ジオキシド(化合物No.17)の合成
【化60】
出発物質として、化合物No.2の代わりに化合物No.9を用いた以外は本質的に製造実施例3と同じ方法で化合物No.17(E/Z混合物)を合成した。
収率88%
IR(KBr,cm−1):1732, 1675, 1466, 1375, 1285, 1186, 1145
【0086】
製造実施例18
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1−オキシド(化合物No.18)の合成
【化61】
100mlのナスフラスコに化合物No.8を1.9g(5ミリモル)、酢酸10ml、30%過酸化水素水0.7g(6.2ミリモル)を仕込み、5時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈した。生じた結晶を濾過、水で洗浄した後に減圧下で1日乾燥させた。1.8g(4.5ミリモル,収率90%)の化合物No.18が得られた。
IR(KBr,cm−1):2922, 1727, 1681, 1467, 1373, 1276, 1184, 1146, 1042
【0087】
製造実施例19
4−エトキシカルボニルメチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1−オキシド(化合物No.19)の合成
【化62】
出発物質として、化合物No.8の代わりに化合物No.13(E体)を用いた以外は本質的に製造実施例18と同じ方法で化合物No.19(E体)を合成した。
収率75%
IR(KBr,cm−1):2956, 2923, 2853, 1752, 1729, 1681, 1466, 1375, 1275, 1210, 1185, 1036
【0088】
製造実施例20
4−(2−メトキシ)エチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン 1−オキシド(化合物No.20)の合成
【化63】
出発物質として、化合物No.8の代わりに化合物No.14(E体)を用いた以外は本質的に製造実施例18と同じ方法で化合物No.20(E体)を合成した。
収率78%
IR(KBr,cm−1):1727, 1680, 1469, 1372, 1275, 1184, 1146, 1042
【0089】
製造実施例21
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)−4H−チオクロメン(化合物No.21)の合成
【化64】
100mlのナスフラスコに化合物No.18(E/Z混合物)を2.0g(5ミリモル)、酢酸無水物3ml、o−ジクロロベンゼン6mlを仕込み、5時間加熱還流した。放冷後、減圧下で溶媒を除去し、残渣を酢酸エチルで溶かし、水、続いて飽和食塩水で洗浄した。減圧下で溶媒を除去し、残渣をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル;n−ヘキサン=1:2(重量比))、1.15g(3ミリモル,収率60%)の化合物No.21(E体)を得た。
IR(KBr,cm−1):3090, 1729, 1675, 1373, 1043
1H−NMR(CDCl3,ppm):8.09(d,1H), 7.40(d,1H), 7.18(d,1H), 7.15(dxd,1H), 6.83(d,1H), 6.38(s,1H), 3.96(s,3H), 3.55(d,3H)
【0090】
製造実施例22
4−ヒドロキシ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.22)の合成
【化65】
100mlの三つ口ナスフラスコに、化合物No.7を0.90g(2.5ミリモル)を仕込み、エタノール10ml、塩化メチレン10mlを加えて溶解させた。続いて水素化ホウ素ナトリウム0.05g(1.3ミリモル)を、温度が30℃を越えない程度に徐々に加え、そのまま30分間反応させた。反応終了後、反応混合物を5%塩酸200mlで希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧下で留去して油状の化合物No.22を0.90g(2.5ミリモル、収率100%)得た。
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.23(d,1H), 7.18(d,1H), 6.95(dxd,1H), 6.33(s,1H), 4.73−4.79(m,1H), 3.51(d,3H), 3.15−3.45(m,1H), 2.77−3.02(m,1H), 2.50−2.56(m,1H), 2.02−2.42(m,2H)
【0091】
製造実施例23
4−エトキシ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)チオクロマン(化合物No.23)の合成
【化66】
50mlのナスフラスコに化合物No.22を0.70g(2ミリモル)、エタノール10ml、濃硫酸0.03mlを仕込み、10時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物を100mlの水で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムで精製し(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン=1:2(重量比))、0.55g(1.4ミリモル,収率70%)の化合物No.23を得た。
融点(℃):140.5−142.4
IR(KBr,cm−1):2977, 1718, 1684, 1473, 1371, 1174, 1159
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.25(d,1H), 7.11(d,1H), 6.98(dxd,1H), 6.37(s,1H), 4.33−4.42(m,1H), 3.54(quartet,2H), 3.55(d,3H), 3.21−3.51(m,1H), 2.76−3.01(m,1H), 2.01−2.37(m,2H), 1.21(t,3H)
【0092】
製造実施例24
4,4−エチレンジオキシ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.24)の合成
【化67】
【0093】
工程A〜B:4,4−エチレンジオキシ−6−ニトロクロマンの合成
500mlの三つ口フラスコに、4−クロマノン20g(アルドリッチ社試薬、0.135モル)を仕込み、濃硫酸120mlを加えて溶解させた。続いて、硝酸カリウム13.6g(0.135モル)を、温度が30℃を越えない程度に徐々に加え、そのまま1時間反応させた。反応終了後、反応混合物を氷水、約1リットル中に希釈し、生じた固体を濾過し水で洗浄後、減圧下で1日乾燥させた。(工程A)
得られた結晶20.7g(主成分は6−ニトロ−4−クロマノン)を500mlのナスフラスコに仕込み、エチレングリコール40g(0.645モル)、パラトルエンスルホン酸1水和物0.62g(3.3ミリモル)およびトルエン250mlを加え、ディーンスタークコンデンサーを用いて生成する水を除去しながら7時間加熱還流した。反応終了後、放冷し、減圧下でトルエンを留去した。残渣に水と塩化メチレンを加え、塩化メチレン相を分離した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノールを加え、加熱して溶解させ再結晶させた。得られた結晶を濾過し、エタノールで洗浄後、減圧下で乾燥して表題化合物16.5g(0.0696モル)を得た。工程A及びBを通した収率は52%であった。
融点(℃):134.8−137.4
IR(KBr,cm−1):1586, 1516, 1338
1H−NMR(CDCl3,ppm):8.34(d,1H), 8.11(dxd,1H), 6.90(d,1H), 4.41−4.53(m,2H), 4.04−4.34(m,4H), 2.08−2.23(m,2H)
【0094】
工程C〜D:6−(N−エトキシカルボニル)アミノ−4,4−エチレンジオキシクロマンの合成
500mlのナスフラスコに、工程A〜Bで得た4,4−エチレンジオキシ−6−ニトロクロマン16.5g、パラジウムカーボン1.6g(パラジウム5重量%)およびエタノール250mlを仕込み、水素雰囲気下(常圧)で16時間還元した。反応終了後、パラジウムカーボンを濾過して除去し、得られたろ液を減圧下で濃縮した。14gの6−アミノ−4,4−エチレンジオキシクロマンが油状物として得られた。(工程C)
得られた6−アミノ−4,4−エチレンジオキシクロマン14gを300mlのナスフラスコに仕込み、ピリジン50mlを加えて溶かした。続いてクロロぎ酸エチル8.5g(0.078モル)を塩化メチレン50mlに溶かして加え、30分間反応させた。反応終了後、反応混合物を1リットルの水で希釈し、塩化メチレンで抽出した。塩化メチレン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を留去して、表題化合物を19g(0.068モル、収率98%)の油状物として得た。
IR(KBr,cm−1):3315, 2977, 2885, 1725, 1500, 1222
【0095】
工程E:化合物No.24の合成
500mlの三つ口フラスコに水素化ナトリウム3.7g(60重量%、0.092モル)、DMF30mlを仕込み氷水で5℃に冷却した。続いて、3−アミノ−4,4,4−トリフルオロクロトン酸エチル16.8g(0.092モル)を50mlのDMFで溶かした溶液を、温度が10℃を越えない程度に徐々に加えた。反応混合物の冷却を停止し、上記工程C〜Dで得られた6−(N−エトキシカルボニル)アミノ−4,4−エチレンジオキシクロマン19gを50mlのDMFに溶かして加え、100℃に加熱して3.5時間反応させた。反応終了後、放冷し、35℃において、ヨウ化メチル19.6g(0.138モル)を加え3時間反応させた。反応終了後、反応混合物を1.5リットルの水で希釈した。生じた結晶を濾過し、水で洗浄した後に減圧下で1日乾燥させた。24g(0.062モル,収率92%)の化合物No.24が得られた。
IR(KBr,cm−1):2924, 1725, 1674, 1372, 1248, 1237, 1150
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.23(d,1H), 7.03(d,1H), 6.93(dxd,1H), 6.35(s,1H), 4.34−4.46(m,2H), 3.96−4.21(m,4H), 3.54(d,3H), 2.07−2.20(m,2H)
【0096】
製造実施例25
4−オキソ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.25)の合成
【化68】
500mlのナスフラスコに化合物No.24を20g(0.052モル)、メタノール200mlを仕込み、濃塩酸10mlを加えて1時間反応させた。反応終了後、1.5リットルの水で反応混合物を希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。得られた結晶を1日減圧下で乾燥し、13.5g(0.0396モル、収率76%)の化合物No.25を得た。
融点(℃):179.2−182.4
IR(KBr,cm−1):2922, 1729, 1674, 1490, 1378, 1150
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.77(d,1H), 7.31(dxd,1H), 7.10(d,1H), 6.37(s,1H), 4.59(t,2H), 3.55(d,3H), 2.83(t,2H)
【0097】
製造実施例26
4−メトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.26)の合成
【化69】
100mlのナスフラスコに化合物No.25を0.7g(2.1ミリモル)、ピリジン5ml、O−メチルヒドロキシルアミン塩酸塩0.25g(3ミリモル)を仕込み、16時間反応させた。反応終了後、反応混合物を5%塩酸150mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、0.5g(1.35ミリモル、収率64%)の化合物No.26を得た。このものはほぼ純粋なE体であった。
融点(℃):175.4−176.5
IR(KBr,cm−1):3099, 2923, 2855, 1728, 1674, 1488, 1373, 1043
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.76(d,1H), 7.03−7.05(m,2H), 6.37(s,1H), 4.25(t,2H), 3.94(s,3H), 3.54(d,3H), 2.89(t,2H)
【0098】
製造実施例27
4−エトキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.27)の合成
【化70】
100mlのナスフラスコに化合物No.25を0.7g(2.1ミリモル)、ピリジン5ml、O−エチルヒドロキシルアミン塩酸塩0.29g(3ミリモル)を仕込み、100℃で2時間反応させた。反応終了後、放冷し、反応混合物を5%塩酸150mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.27をE/Z混合物として0.7g(1.8ミリモル、収率86%)得た。
融点(℃):165.7−167.9
IR(KBr,cm−1):2929, 1724, 1684, 1489, 1374, 1141
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.77(d,1H), 7.02−7.04(m,2H), 6.37(s,1H), 4.22(t,2H), 4.20(quartet,2H), 3.54(d,3H), 2.90(t,2H), 1.29(t,3H)
【0099】
製造実施例28
6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン 4−オキシム(化合物No.28)の合成
【化71】
100mlのナスフラスコに化合物No.25を1.4g(4.1ミリモル)、ピリジン10ml、ヒドロキシルアミン塩酸塩0.30g(4.3ミリモル)を仕込み、2日間反応させた。反応終了後、反応混合物を5%塩酸150mlで希釈し、生じた結晶を濾過し水で洗浄した。減圧下で乾燥して、化合物No.28をE/Z混合物として1.2g(3.4ミリモル、収率82%)得た。
IR(KBr,cm−1):2925, 1717, 1669, 1488, 1377
1H−NMR(CDCl3,ppm):8.2−8.6(broad,1H), 7.67(d,1H), 7.03−7.05(m,2H), 6.37(s,1H), 4.26(t,2H), 3.53(d,3H), 2.92(t,2H)
【0100】
製造実施例29
4−(2−メトキシ)エチルオキシイミノ−6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン(化合物No.29)の合成
【化72】
100mlのナスフラスコに水素化ナトリウム0.1g(60重量%、2.5ミリモル)、DMF3mlを仕込み、化合物No.28を0.71g(2ミリモル)を加えて反応させた。水素の発生が終了後さらに10分間反応させ、2−ブロモエチルメチルエーテル0.56g(4ミリモル)を加え、1時間反応させた。反応終了後、反応混合物を50mlの水で希釈し酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を除去し、残渣をシリカゲルカラムで精製した(溶出液:酢酸エチル:n−ヘキサン重量比=1:2(重量比))。化合物No.29がE体として0.35g(0.85ミリモル、収率40%)得られた。
IR(KBr,cm−1):2923, 2853, 1728, 1683, 1488, 1375, 1256, 1185
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.75(d,1H), 6.93−7.05(m,2H), 6.37(s,1H), 4.23(t,2H), 3.66(t,2H), 3.55(d,3H), 3.39(s,3H), 3.08(t,2H), 2.86(t,2H)
【0101】
製造実施例30
6−(3,6−ジヒドロ−2,6−ジオキソ−3−メチル−4−トリフルオロメチル−1(2H)−ピリミジニル)クロマン 4−N,N−ジメチルヒドラゾン(化合物No.30)の合成
【化73】
100mlのナスフラスコに、化合物No.25を1.2g(3.5ミリモル)、1,1−ジメチルヒドラジン0.72g(12ミリモル)、パラトルエンスルホン酸1水和物0.02g(0.11ミリモル)およびトルエン50mlを仕込み、ディーンスタークコンデンサーを用いて、生成する水を除去しながら16時間加熱還流した。反応終了後、放冷した反応混合物から減圧下で溶媒を除去し、残渣に水と塩化メチレンを加えた。塩化メチレン相を分離し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を除去して、1.0g(2.6ミリモル、収率74%)の化合物No.30を得た。
IR(KBr,cm−1):1720, 1682, 1488, 1374, 1182, 1141
1H−NMR(CDCl3,ppm):7.88(d,1H), 7.01−7.05(m,2H), 6.36(s,1H), 4.29(t,2H), 3.54(d,3H), 2.91(t,2H), 2.55(s,6H)
【0102】
除草試験例
(1)除草剤組成物の調製
担体としてタルク(商品名:ジークライト、ジークライト工業(株)社製) 97重量部、界面活性剤としてアルキルアリールスルホン酸塩(商品名:ネオペレックス、花王アトラス(株)社製)1.5重量部およびノニオン型とアニオン型の界面活性剤(ソルポール800A、東邦化学工業(株)社製)1.5重量部を均一に粉砕混合して水和剤用担体を得た。この水和剤用担体90重量部と本発明化合物各10重量部を均一に粉砕混合してそれぞれ除草剤組成物を得た。
【0103】
(2)除草効果、作物薬害の判定基準
下記式:
(処理区の残草重/無処理区の残草重)×100
から求めた残草重無処理比を除草効果および作物薬害の基準とした。
【0104】
除草効果 残草重無処理比(%)
0 81〜100
1 61〜80
2 41〜60
3 21〜40
4 1〜20
5 0
【0105】
作物薬害 残草重無処理比(%)
− 100
± 95〜99
+ 90〜94
++ 80〜89
+++ 0〜79
【0106】
(3)生物試験(畑地茎葉処理試験)
畑地土壌を充填した1/5000アールのワグネルポットにイチビ、ハコベ、ノビエの雑草種子およびイネ、コムギの種子を播種し、覆土後、温室内で育成した。これら植物の3〜4葉期に上記(1)で得た所定量の除草剤組成物を水に懸濁し2000リットル/ヘクタール相当の液量で茎葉部へ均一にスプレー散布した。その後温室内で育成し処理後30日目に除草効果およびイネ、コムギへの薬害を(2)の基準に従い判定した。結果を第1表に示す。
【0107】
第1表 (茎葉処理試験)
【0108】
第1表の結果から、本発明のウラシル誘導体は、イネおよびコムギに対して無害あるいは微害であり、且つ単子葉から双子葉までの畑地雑草を選択的に防除できることが確認された。
【0109】
(4)生物試験(畑地土壌処理試験)
畑地土壌を充填した1/5000アールのワグネルポットにイチビ、ハコベ、アキノエノコログサの雑草種子およびトウモロコシ、コムギの種子を播種し、覆土後、上記(1)で得た所定量の除草剤組成物を水に懸濁し2000リットル/ヘクタール相当の液量で茎葉部へ均一にスプレー散布した。その後温室内で育成し、処理後30日目に除草効果およびトウモロコシ、コムギへの薬害を(2)の基準に従い判定した。結果を第2表に示す。
【0110】
第2表 (茎葉処理試験)
【0111】
第2表の結果から、本発明のウラシル誘導体は、トウモロコシ、コムギに対し無害または微害であり、且つ単子葉から双子葉までの畑地雑草を選択的に防除できることが確認された。
【0112】
【発明の効果】
本発明のウラシル誘導体は、新規化合物であって、栽培植物に薬害をもたらすことなく、対象雑草のみを選択的に、かつ望ましい場所に発生する多種多様な雑草を速やかに、しかも環境に大きな不可を与えない低薬量で防除し得る除草活性を有している。
Claims (3)
- 一般式(I):
Yは酸素、硫黄、SO、又はSO2を示し;
Zは一般式(Z1)〜(Z5):
R1は水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示し;
R2及びR3は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、メルカプトキ基、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、−CO2R14、−CONR15R16、−NR15R16、−NR15OR14、−OR17、−NHCOR18、−NHCO2R14、−NHSO2R18、−SR18、−SOR18、−SO2R18、SO2NR15R16又は−O−N=CR15R16を示し、該C1〜C4アルキル基及びC3〜C6シクロアルキル基は、ハロゲン、C1〜C4アルコキシ基、または1個若しくは2個の酸素又は硫黄により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基によって置換されていてもよく、或いは又、R2及びR3は、それらが結合している炭素原子と共に、下記の構造
R14は水素原子又はC1〜C4アルコキシ基若しくはハロゲンで置換されていてもよいC1〜C6アルキル基を示し;
R15及びR16は、それぞれ独立に水素、ハロゲン及び/又はC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R17は水素、C1〜C4アルキル基、C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基、C2〜C4アルキニル基、−COR18、−CO2R14、−CONR15R16、−CHR14CN、−CHR14COR18、−CHR14CO2R19、−CHR14CONR15R16、又は−SO2R18(R14,R15,R16は上記と同じ意味を有する。)を示し、前記C1〜C4アルキル基はハロゲン、C1〜C4アルコキシ基、1個若しくは2個の酸素又は硫黄により中断されていてもよいC3〜C6シクロアルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基で置換されていてもよく、又、前記C3〜C6シクロアルキル基、C2〜C4アルケニル基及びC2〜C4アルキニル基は、ハロゲン又はC1〜C4アルコキシ基によって置換されていてもよく;
R18はハロゲン若しくはC1〜C4アルコキシ基で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R19は水素又はC1〜C4アルキル基を示し;
X3〜X7は酸素又は硫黄を示し、X4とX5はたがいに同一でも異なっていてもよく、X6とX7はたがいに同一でも異なっていてもよく;
R20〜R25は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基またはC1〜C4ハロアルキル基を示し;
R4は水素、ハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、C1〜C4アルコキシカルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基又はC1〜C4アルキルスルフォニル基を示し;
R5は水素、ハロゲン、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基を示し;
R6はC1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、又はハロゲン、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、C1〜C4アルキル基、C1〜C4ハロアルキル基、C1〜C4アルコキシ基、C1〜C4ハロアルコキシ基、(C1〜C4アルコキシ)カルボニル基、C1〜C4アルキルチオ基、C1〜C4アルキルスルフィニル基、及びC1〜C4アルキルスルフォニル基からなる群より選ばれた1又は2個の置換基で置換されていてもよいフェニル基を示し;
R7は水素、C1〜C4アルキル基又はC1〜C4ハロアルキル基を示す。〕
で表されるウラシル誘導体。 - 一般式(I)で表されるウラシル誘導体及び/又はその塩を有効成分として含む除草剤組成物。
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