JP2007302599A - 2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体 - Google Patents

2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体 Download PDF

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靖 米田
Keiji Endo
惠次 遠藤
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伸一 白倉
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照之 市原
Arata Nakamura
新 中村
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Abstract

【課題】除草効果を示す2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体を提供すること。
【解決手段】式(I):
Figure 2007302599

式中、
はC1−4アルコキシで置換されていてもよいC5−12アルキル、C5−12アルケニル又はC5−12アルキニルを示し、そして
は、C1−6アルキル、C3−6シクロアルキル、C3−6アルケニル、C3−6アルキニル、C1−6アルコキシ、C2−6アルケニルオキシ、C2−6アルキニルオキシ又はC1−4アルコキシ−C1−4アルコキシを示す、
で表される2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体又はそれらの塩を有効成分として含有することを特徴とする除草剤、並びに上記式(I)の化合物に包含される新規化合物。
【選択図】なし

Description

本発明は、2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体に関する。詳しくは、2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体又はそれらの塩の除草剤としての利用、並びに新規な2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体及びその製造方法に関する。
ある種の2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体は、殺虫剤としての作用を示すことは既に知られている(例えば、特許文献1)。
また、ある種の2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体は、免疫抑制剤としての作用を示すことは既に知られており(例えば、特許文献2)抗炎症剤としての作用を示すことは既に知られている(例えば、特許文献3及び4)。
さらに、有機化学の分野において、各種の2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体は合成され、報告されている(例えば、非特許文献1〜6)。
ドイツ国特許第1194630号 米国特許第4254048号 PCT国際公開WO 94/24095パンフレット ヨーロッパ特許第326107号 Journal of Organic Chemistry,Vol.43(18),p.3631−3632,1978年 Bulletin of the Chemical Society of Japan,Vol.42(6),p.1653−1659,1969年 Huaxue Xuebao,Vol.43(9),p.894−897,1985年 Synthesis,Vol.3,p.401−404,2004年 Tetrahedron,Vol.49(23),p.5091,1993年 Australian Journal of Chemistry,Vol.45(6),p.1045−1050,1992年
しかし、上記の文献においては、これらの誘導体について除草剤としての作用は全く記載されていなかった。
本発明者らは、2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体について鋭意研究を行った。その結果、今回、一部既知である化合物を包含する下記式(I)で表される2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体が除草活性を示すことを見出すと共に、その活性が速効作用を有する優れたものであることを確認した。
かくして、本発明は、式(I):
Figure 2007302599
式中、
はC1−4アルコキシで置換されていてもよいC5−12アルキル、C5−12アルケニル又はC5−12アルキニルを示し、そして
は、C1−6アルキル、C3−6シクロアルキル、C3−6アルケニル、C3−6アルキニル、C1−6アルコキシ、C2−6アルケニルオキシ、C2−6アルキニルオキシ又はC1−4アルコキシ−C1−4アルコキシを示す、
で表される2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体又はそれらの塩を有効成分として含有することを特徴とする除草剤を提供するものであり、特には、速効性除草剤を提供するものである。
上記式(I)の2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体は、特許文献1及び2に記載された化合物に概念上一部包含され、そして、特許文献1、非特許文献1及び2に記載される既知の化合物を包含するものである。
本発明の前記式(I)のうち、下記式(IA)で表される2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体は、従来の刊行物に記載されていない新規な化合物であり、本発明は、この新規化合物を提供するものである。
式(IA):
Figure 2007302599
式中、
1AはC1−4アルコキシで置換されていてもよいC5−12アルキル、C5−12アルケニル又はC5−12アルキニルを示し、そして
2Aは、C1−6アルキル、C3−6シクロアルキル、C3−6アルケニル、C3−6アルキニル、C1−6アルコキシ、C2−6アルケニルオキシ、C2−6アルキニルオキシ又はC1−4アルコキシ−C1−4アルコキシを示す、
但し、次の(i)及び(ii)の場合は除く:
(i) R1Aがn−ペンチルを示し、且つR2Aがメトキシ又はエトキシを示す場合、
(ii) R1Aがn−ヘプチル又はn−ドデカノイルを示し、且つR2Aがエトキシを示す場合、
で表される2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体又はそれらの塩。
前記式(IA)であらわされる化合物は、例えば、下記の(a)、(b)又は(c)によって合成することができる。
製法(a):
式(IIA)
Figure 2007302599
式中、
1Aは前記と同義であり、
Xはハロゲン、好ましくは塩素、臭素を示す、
で表される化合物を
式(IIIA)
Figure 2007302599
式中、
2Aは前記と同義である、
で表される化合物と反応させる方法。
製法(b):R2AがC1−6アルキル、C3−6シクロアルキル、C3−6アルケニル又はC3−6アルキニルを示す場合
式(IVA)
Figure 2007302599
式中、
2AbはC1−6アルキル、C3−6シクロアルキル、C3−6アルケニル又はC3−6アルキニルを示し、そして
Xはハロゲン、好ましくは塩素、臭素を示す、
で表される化合物を
式(VA)
Figure 2007302599
式中、
1Aは前記と同義である、
で表される化合物と反応させる方法。
製法(c):
式(VIA)
Figure 2007302599
式中、
3AはR1Aを示し、そしてR4AはR2Aを示すか、もしくは
3Aは前記R2Aの定義中のC1−6アルキル、C3−6シクロアルキル、C3−6アルケニル又はC3−6アルキニルを示し、そしてR4AはR1Aを示す、
で表される化合物を酸結合剤の存在下に開環反応させる方法。
本発明によれば、驚くべきことに、前記式(IA)を包含してなる式(I)の2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体又はそれらの塩は、速効性を示す強力な除草活性を示す。本発明による、これらの生物活性効果は、前記公知文献には全く記載されていない。
本明細書において、
「C1−6アルキル」又は「C5−12アルキル」における「アルキル」は、直鎖状又は分岐鎖状であることができ、例えば、メチル、エチル、n−又はiso−プロピル、n−、iso−、sec−又はtert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、1−エチルペンチル、1−プロピルブチル、n−オクチル、2−メチルヘプチル、1−エチルヘキシル、n−ノニル、3−メチルオクチル、7−メチルオクチル、1−ブチルペンチル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル等を例示することができる。
「C3−6アルケニル」又は「C5−12アルケニル」における「アルケニル」は、直鎖状又は分岐鎖状であることができ、例えば、アリル、3−ブテニル、4−ペンテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニル、7−オクテニル等を例示することができる。
「C3−6アルキニル」又は「C5−12アルキニル」における「アルキニル」は、直鎖状又は分岐鎖状であることができ、例えば、プロパルギル、3−ブチニル、5−ヘキシニル、6−ヘプチニル、7−オクチニル等を例示することができる。
「C3−6シクロアルキル」としては、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル等を例示することができる。
「C1−4アルコキシ」又は「C1−6アルコキシ」としては、例えば、メトキシ、エトキシ、n−プロピルオキシ、イソプロピルオキシ等を例示することができる。
「C2−6アルケニルオキシ」としては、例えば、アリルオキシ等を例示することができる。
「C2−6アルキニルオキシ」としては、例えば、プロパルギルオキシ等を例示することができる。
「2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体又はそれらの塩」における「塩」は、有機塩又は無機塩であることができ、例えば、三級アミン塩、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩等であり、具体的には、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリエタノールアミン、ナトリウム、カリウム等の塩を例示することができる。
「速効性除草剤」とは、施用後、遅くとも数時間以内に除草効果を発現することをいう。
前記式(IA)の化合物において、
1Aがメトキシ置換又はエトキシ置換されていてもよいC5−9アルキル(ここで、該C5−9アルキルはn−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、1−エチルペンチル、1−プロピルブチル、n−オクチル、2−メチルヘプチル、1−エチルヘキシル、n−ノニル、3−メチルオクチル、7−メチルオクチル、1−ブチルペンチルを示す)、4−ペンテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニル、7−オクテニル、8−ノネニル、4−ペンチニル、5−ヘキシニル、6−ヘプチニル、7−オクチニル又は8−ノニニルを示し、そして
2Aが、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、アリル、3−ブテニル、プロパルギル、3−ブチニル、メトキシ、エトキシ、n−プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、アリルオキシ、プロパルギルオキシ、2−メトキシエトキシ又は2−エトキシエトキシを示す、
但し、次の(i)及び(ii)の場合は除く:
(i) R1Aがn−ペンチルを示し、且つR2Aがメトキシ又はエトキシを示す場合、
(ii) R1Aがn−ヘプチルを示し、且つR2Aがエトキシを示す場合、
ところの化合物を好適なものとして挙げることができる。
前記式(IA)の化合物において、
1Aがn−ヘキシル、n−ヘプチル、1−エチルペンチル、1−プロピルブチル、n−オクチル、2−メチルヘプチル、1−エチルヘキシル、n−ノニル、7−メチルオクチル、3−メチルオクチル、1−ブチルペンチル、4−メトキシオクチル、3−メトキシオクチル、3−エトキシオクチル、4−メトキシノニル、4−エトキシノニル、3−メトキシノニル、4−ペンテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニル、7−オクテニル、5−ヘキシニル、6−ヘプチニル又は7−オクチニルを示し、そして
2Aが、メチル、エチル、n−プロピル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、アリル、メトキシ、エトキシ、アリルオキシ、2−メトキシエトキシ又は2−エトキシエトキシを示す、
但し、R1Aがn−ヘプチルを示し、且つR2Aがエトキシを示す場合は除く、
ところの化合物が特に好適である。
前記製法(a)は、原料として、例えば、塩化n−オクタノイル、シアノ酢酸エチルと、塩基として、例えば、カリウムtert−ブトキシドを用いる場合、下記反応式で表わされる。
Figure 2007302599
前記製法(b)は、原料として、例えば、シクロプロパンカルボニル クロリド、3−オキソデカンニトリルと、塩基として、例えば、水素化ナトリウムを用いる場合、下記反応式で表わされる。
Figure 2007302599
前記製法 (c)は、原料として、例えば、5−シクロプロピル−4−オクタノイルイソキサゾールと、塩基として、例えば、トリエチルアミンを用いる場合、下記反応式で表わされる。
Figure 2007302599
上記式(I)の化合物は、下記式(Ia)、(Ib)及び(Ic)で示されるとおり、互変異性として存在することができる。本明細書においては、代表例として、式(Ia)の構造を以って表記するが、式(I)の化合物は、(Ib)及び(Ic)の化合物も包含するものである。
Figure 2007302599
前記製法(a)において原料として用いられる式(IIA)の化合物は、それ自体既知の化合物であり、例えば、Organic Synthesis,Collective Vol.I,p.147(1941年)、Organic Synthesis,Collective Vol.IV,p.554(1963年)等のいずれかに記載の方法に従って製造することができる。
前記製法(a)において原料として用いられる式(IIIA)の化合物は、それ自体既知の化合物であり、例えば、Chemische Berichte,Vol.115(1),p.355−380(1982年)、Journal of Organic Chemistry,Vol.23,p.835−837(1958年)、Justus Liebigs Annalen der Chemie,No.12,p.1946−1962(1978年)、Synthetic Communications,Vol.17(10),p.1189−1198(1987年)等のいずれかに記載の方法に従って製造することができる。
前記製法(a)において原料として用いられる式(IIA)の化合物の代表例としては、下記のものを例示することができる。
塩化ヘプタノイル、
塩化オクタノイル、
塩化ノナノイル、
塩化デカノイル、
塩化5−ヘプテノイル、
塩化5−メトキシノナノイル等。
前記製法(a)において原料として用いられる式(IIIA)の化合物の代表例としては、下記のものを例示することができる。
3−オキソブタンニトリル、
3−オキソペンタンニトリル、
3−シクロプロピル−3−オキソプロパンニトリル、
シアノ酢酸メチル、
シアノ酢酸エチル、
シアノ酢酸アリル等。
前記製法(b)において原料として用いられる式(IVA)の化合物は、それ自体既知の化合物であり、例えば、Organic Synthesis,Collective Vol.I,p.147(1941年)、Organic Synthesis,Collective Vol.IV,p.554(1963年)等のいずれかに記載の方法に従って製造することができる。
前記製法(b)において原料として用いられる式(VA)の化合物は、それ自体既知の化合物であり、例えば、Chemische Berichte,Vol.115(1),p.355−380(1982年)、Journal of Organic Chemistry,Vol.23,p.835−837(1958年)等のいずれかに記載の方法に従って製造することができる。
前記製法(b)において原料として用いられる式(IVA)の化合物の代表例としては、下記のものを例示することができる。
塩化アセチル、
塩化プロピオニル、
シクロプロパンカルボニル クロリド等。
前記製法(b)において原料として用いられる式(VA)の化合物の代表例としては、下記のものを例示することができる。
3−オキソノナンニトリル、
3−オキソデカンニトリル、
3−オキソウンデカンニトリル、
3−オキソドデカンニトリル、
3−オキソ−8−ノネンニトリル等。
前記製法(c)において原料として用いられる式(VIA)の化合物は、その一部は従来の文献に未記載の新規化合物であり、例えば、Journal of Heterocyclic Chemistry,Vol.20(3),p.645−648(1983年)等に記載の方法に従って製造することができる。
前記製法(c)において原料として用いられる式(VIA)の化合物の代表例としては、下記のものを例示することができる。
5−メチル−4−ノナノイルイソキサゾール、
5−エチル−4−オクタノイルイソキサゾール、
5−シクロプロピル−4−ノナノイルイソキサゾール、
5−シクロプロピル−4−(6−ヘプテノイル)イソキサゾール、
5−オクチル−4−アセチルイソキサゾール、
5−ヘプチル−4−プロピオニルイソキサゾール、
5−オクチル−4−シクロプロピルカルボニルイソキサゾール、
5−(5−ヘキセニル)−4−シクロプロピルカルボニルイソキサゾール等。
上記製法(a)の反応は適当な希釈剤中で実施することができ、その際に使用される希釈剤の例としては、
脂肪族、環脂肪族および芳香族炭化水素類(場合によっては塩素化されてもよい)、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、ベンゼン、トルエン、キシレン等;
エーテル類、例えば、エチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ジオキサン、ジメトキシエタン(DME)、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチレングリコ−ルジメチルエーテル(DGM)等;
酸アミド類、例えば、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘキサメチルフォスフォリックトリアミド(HMPA)等;
スルホン、スルホキシド類、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等;および
塩基、例えば、ピリジン等を挙げることができる。
製法(a)は、酸結合剤の存在下で行うことができ、斯かる酸結合剤としては、無機塩基としてアルカリ金属並びにアルカリ土類金属の、水素化物等、例えば、水素化ナトリウム、水素化リチウム等;
無機アルカリ金属アミド類、例えば、リチウムアミド、ナトリウムアミド、カリウムアミド等;
有機塩基としてアルコラート、第3級アミン類、ジアルキルアミノアニリン類及びピリジン類、例えば、トリエチルアミン、1,1,4,4−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)及び1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデク−7−エン(DBU)等;
有機リチウム化合物、例えば、メチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、フェニルリチウム、ジメチルカッパーリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムシクロヘキシルイソプロピルアミド、リチウムジシクロヘキシルアミド、n−ブチルリチウム・DABCO、n−ブチルリチウム・DBU、n−ブチルリチウム・TMEDA等を挙げることができる。
製法(a)は、実質的に広い温度範囲内において実施することができる。
一般には、約−70〜約200℃、好ましくは、約−50〜約100℃の間で実施できる。また、該反応は常圧の下で行うことが望ましいが、加圧または減圧下で操作することもできる。
製法(a)を実施するにあたっては、例えば、式(IIA)の化合物1モルに対し、希釈剤例えばTHF中、0.5モル量乃至2モル量の式(IIIA)の化合物を、0.5モル量乃至3モル量の水素化ナトリウム存在下で反応させることによって目的化合物を得ることができる。
上記製法(b)の反応は適当な希釈剤中で実施することができ、その際に使用される希釈剤の例としては、
脂肪族、環脂肪族および芳香族炭化水素類(場合によっては塩素化されてもよい)、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、ベンゼン、トルエン、キシレン等;
エーテル類、例えば、エチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ジオキサン、ジメトキシエタン(DME)、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチレングリコ−ルジメチルエーテル(DGM)等;
酸アミド類、例えば、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘキサメチルフォスフォリックトリアミド(HMPA)等;
スルホン、スルホキシド類、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等;および
塩基、例えば、ピリジン等を挙げることができる。
製法(b)は、酸結合剤の存在下で行うことができ、斯かる酸結合剤としては、無機塩基としてアルカリ金属並びにアルカリ土類金属の、水素化物等、例えば、水素化ナトリウム、水素化リチウム等;
無機アルカリ金属アミド類、例えば、リチウムアミド、ナトリウムアミド、カリウムアミド等;
有機塩基としてアルコラート、第3級アミン類、ジアルキルアミノアニリン類及びピリジン類、例えば、トリエチルアミン、1,1,4,4−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)及び1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデク−7−エン(DBU)等;
有機リチウム化合物、例えば、メチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、フェニルリチウム、ジメチルカッパーリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムシクロヘキシルイソプロピルアミド、リチウムジシクロヘキシルアミド、n−ブチルリチウム・DABCO、n−ブチルリチウム・DBU、n−ブチルリチウム・TMEDA等を挙げることができる。
製法(b)は、実質的に広い温度範囲内において実施することができる。
一般には、約−70〜約200℃、好ましくは、約−50〜約100℃の間で実施できる。また、該反応は常圧の下で行うことが望ましいが、加圧または減圧下で操作することもできる。
製法(b)を実施するにあたっては、例えば、式(VA)の化合物1モルに対し、希釈剤例えばTHF中、0.5モル量乃至2モル量の式(IVA)の化合物を、0.5モル量乃至3モル量の水素化ナトリウム存在下で反応させることによって目的化合物を得ることができる。
上記製法(c)の反応は適当な希釈剤中で実施することができ、その際に使用される希釈剤の例としては、
水;
脂肪族、環脂肪族および芳香族炭化水素類(場合によっては塩素化されてもよい)、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、石油エーテル、リグロイン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、クロルベンゼン、ジクロロベンゼン等;
エーテル類、例えば、エチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ジオキサン、ジメトキシエタン(DME)、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチレングリコ−ルジメチルエーテル(DGM)等;
ケトン類、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチル−イソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)等;
ニトリル類、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル等;
アルコール類、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール等;
エステル類、例えば、酢酸エチル、酢酸アミル等;
酸アミド類、例えば、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘキサメチルフォスフォリックトリアミド(HMPA)等;
スルホン、スルホキシド類、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等;および
塩基、例えば、ピリジン等を挙げることができる。
製法(c)は、酸結合剤の存在下で行うことができ、斯かる酸結合剤としては、無機塩基としてアルカリ金属並びにアルカリ土類金属の、水素化物、水酸化物、炭酸塩及び重炭酸塩等、例えば、
水素化ナトリウム、水素化リチウム、
炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等;
無機アルカリ金属アミド類、例えば、リチウムアミド、ナトリウムアミド、カリウムアミド等;
有機塩基としてアルコラート、第3級アミン類、ジアルキルアミノアニリン類及びピリジン類、例えば、トリエチルアミン、1,1,4,4−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)及び1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデク−7−エン(DBU)等;
有機リチウム化合物、例えば、メチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、フェニルリチウム、ジメチルカッパーリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムシクロヘキシルイソプロピルアミド、リチウムジシクロヘキシルアミド、n−ブチルリチウム・DABCO、n−ブチルリチウム・DBU、n−ブチルリチウム・TMEDA等を挙げることができる。
製法(c)は、実質的に広い温度範囲内において実施することができる。
一般には、約−70〜約200℃、好ましくは、約−30〜約100℃の間で実施できる。また、該反応は常圧の下で行うことが望ましいが、加圧または減圧下で操作することもできる。
製法(c)を実施するにあたっては、例えば、式(VIA)の化合物1モルに対し、希釈剤例えばジクロロメタン中、1モル量乃至3モル量のトリエチルアミン存在下で反応させることによって目的化合物を得ることができる。
本発明の前記式(I)の活性化合物は、後記生物試験例に示すごとく、各種雑草に対して優れた除草活性を示し、除草剤として使用することができる。本明細書において、雑草とは広義に望ましくない場所に生育するすべての植物を意味する。本発明の化合物は、使用濃度に依存して非選択性除草剤として作用する。本発明の式(I)の活性化合物は、例えば、下記の雑草に対して使用できる。
双子葉雑草の属:カラシ(Sinapis)、ナズナ(Capsella)、マメグンバイナズナ(Lepidium)、ヤエムグラ・キヌタソウ(Galium)、ハコベ(Stellaria)、アカザ・アリタソウ(Chenopodium)、ホウキギ(Kochia)、イラクサ(Urtica)、ハンゴンソウ・ノボロギク・キオン(Senecio)、ヒユ・ハゲイトウ(Amaranthus)、スベリヒユ・マツバボタン(Portulaca)、オナモミ(Xanthium)、アサガオ(Ipomoea)、ミチヤナギ(Polygonum)、ブタクサ(Ambrosia)、ノアザミ・フジアザミ(Cirsium)、ノゲシ(Sonchus)、ナス・ジャガイモ(Solanum)、イヌガラシ(Rorippa)、オドリコソウ(Lamium)、クワガタソウ・イヌノフグリ(Veronica)、チョウセンアサガオ(Datura)、スミレ パンジー(Viola)、チシマオドロ(Galeopsis)、ケシ(Papaver)、ヤグルマギク(Centaurea)、ハキダメギク(Galinsoga)、キカシグサ(Rotala)、アゼナ(Lindernia)、アメリカツノクサネム(Sesbania)、シロツメクサ(Trifolium)、イチビ(Abutilon)、ホトケノザ(Lamium)、イヌカミツレ(Matricaria)、ヨモギ(Artemisia)、イヌタデ(Persicaria)等。
単子葉雑草の属:ヒエ(Echinochloa)、エノコロ・アワ(Setaria)、キビ(Panicum)、メヒシバ(Digitaria)、アワガエリ・チモシ−(Phleum)、イチゴツナギ・スズメノカタビラ(Poa)、ウシノケグザ・トボシガラ(Festuca)、オヒシバ・シコクビエ(Eleusine)、ドクムギ(Lolium)、キツネガヤ・イヌムギ(Bromus)、カラスムギ・オ−トムギ(エンバク)(Avena)、カヤツリグサ・パピルス・シチトウイ・ハマスゲ(Cyperus)、モロコシ(Sorghum)、カモジグザ(Agropyron)、コナギ(Monochoria)、テンツキ(Fimbristylis)、オモダカ・クワイ(Sagittaria)、ハリイ・クログワイ(Eleocharis)、ホタルイ・ウキヤグラ・フトイ(Scirpus)、スズメノヒエ(Paspalum)、カモノハシ(Ischaemum)、ヌカボ(Agrostis)、スズメノテッポウ(Alopecurus)、ギョウギシバ(Cynodon)、ツユクサ(Commelina)等。
その他の雑草:スギナ(Equisetum)等。
本発明の式(I)の活性化合物は、非選択的除草剤として、例えば、栽培植物の休眠期の田畑、休耕地、耕起前、播種前、植え付け前又は植え付け後萌芽前の田畑、畦畔、圃場周縁、収穫後田畑等、工場等の産業用地、鉄道軌道、道路、駐車場、公園、庭園、堤とう、運動場、宅地、墓地、のり面、牧野、草地、植林地、非植林地等において使用することができる。
本発明の式(I)の活性化合物は、多年性植物栽培、例えば、植林、観賞用植林、果樹園、ブドウ園、カンキツ果樹園、ナッツ果樹園、バナナ栽培場、コーヒー栽培場、茶栽培場、ゴム栽培場、ギネアアブラヤシ栽培場、ココア栽培場、小果樹園、ホップ栽培地等の下草防除のために使用することができる。
本発明の式(I)の活性化合物は、他の除草剤、例えば、下記例示の公知除草剤(一般名)との混合除草剤組成物として一層強力な相乗的除草作用を現すことができる。
スルホニル尿素系除草剤:例えば、クロルスルフロン、スルホメツロンメチル、クロリムロンエチル、トリアスルフロン、アミドスルフロン、オキサスルフロン、トリベニュロンエチル、プロスルフロン、エタメトスルフロンメチル、トリフルスルフロンメチル、チフェンスルフロンメチル、フラザスルフロン、リムスルフロン、ニコスルフロン、フルピルスルフロン、ベンスルフロンメチル、ピラゾスルフロンエチル、フォラムスルフロン、スルホスルフロン、シノスルフロン、アジムスルフロン、メトスルフロンメチル、ハロスルフロンメチル、エトキシスルフロン、シクロスルファムロン、ヨードスルフロン等;
カーバメート系除草剤:例えば、フェンメディファム、クロロプロファム、アシュラム、ベンチオカーブ、モリネート、エスプロカルブ、ピリブチカルブ、ジメピペレート、スエップ等;
クロロアセトアニリド系除草剤:例えば、プロパクロール、メタザクロール、アラクロール、アセトクロール、メトラクロール、ブタクロール、プレチラクロール、テニルクロール等;
ジフェニルエーテル系除草剤:例えば、アシフルオルフェン、オキシフルオルフェン、ラクトフェン、フォメサフェン、アクロニフェン、クロメトキシニル、ビフェノックス、CNP等;
トリアジン系除草剤:例えば、シマジン、アトラジン、プロパジン、シアナジン、アメトリン、シメトリン、ジメタメトリン、プロメトリン等;
フェノキシ酸又は安息香酸系除草剤:例えば、2,3,6−TBA、ジカンバ、キンクロラック、キンメラック、クロピラリド、ピクロラム、トリクロピル、フルロキシピル、フェノキサプロップ、ジクロホップメチル、フルアジホップブチル、ハロキシホップメチル、キザロホップエチル、シハロホップブチル、2,4−PA、MCP、MCPB、フェノチオール等;
酸アミド又は尿素系除草剤:例えば、イソキサベン、ジフルフェニカン、ディウロン、リニュロン、フルオメツロン、ジフェノクスロン、メチルダイムロン、イソプロチュロン、イソウロン、テブチウロン、メタベンゾチアズウロン、プロパニル、メフェナセット、クロメプロップ、ナプロアニリド、ブロモブチド、ダイムロン、クミルロン、エトベンザニド、オキサジクロメフォン等;
有機リン系除草剤:例えば、グリホサート、ビアラホス、グルホシネート、アミプロホスメチル、アニロフォス、ベンスリド、ピペロホス、ブタミホス等;
ジニトロアニリン系除草剤:例えば、トリフルラリン、プロジアミン等;
シクロヘキサンジオン系除草剤:例えば、アロキシジム、セトキシジム、クロプロキシジム、クレソジム、シクロキシジム、トラルコキシジム等;
イミダゾリノン系除草剤:例えば、イマザメタベンズ、イマザピル、イマザメタピル、イマゼタピル、イマザモックス、イマザキン等;
ビピリジウム系除草剤:例えば、パラコート、ジクワット等;
カルバモイルテトラゾリノン系除草剤:例えば、フェントラザミド等;
フェノール系除草剤:例えば、ブロモキシニル、アイオキシニル、ジノセブ等;
その他の除草剤:例えば、ベンタゾン、トリジファン、インダノファン、アミトロール、カルフェントラゾンエチル、スルフェントラゾン、フェンクロラゾールエチル、イソキサフルトール、クロマゾン、マレイン酸ヒドラジド、ピリデート、クロリダゾン、ノルフルラゾン、ピリチオバック、ブロマシル、ターバシル、メトリブジン、シンメチリン、フルミクロラックペンチル、フルミオキサジン、フルチアセットメチル、アザフェニジン、ベンフレセート、オキサジアゾン、オキサジアルギル、ペントキサゾン、カフェンストロール、ピリミノバック、ビスピリバックナトリウム、ピリベンゾキシム、ピリフタリド、ピラフルフェンエチル、ベンゾビシクロン、ジチオピル、ダラポン、クロルチアミド、ペラルゴン酸、シクロベニル等。
上記例示の除草剤において、好ましくは、
スルホメツロンメチル、フェンメディファム、アシュラム、オキシフルオルフェン、シマジン、アトラジン、アメトリン、プロメトリン、トリクロピル、フェノキサプロップ、フルアジホップブチル、2,4−PA、MCP、イソキサベン、ディウロン、リニュロン、イソウロン、テブチウロン、プロパニル、グリホサート、ビアラホス、グルホシネート、アミプロホスメチル、ブロモキシニル、アイオキシニル、トリフルラリン、セトキシジム、イマザピル、パラコート、ジクワット、フェントラザミド、ベンタゾン、アミトロール、カルフェントラゾンエチル、ピリデート、ブロマシル、ターバシル、メトリブジン、フルミオキサジン、オキサジアゾン、オキサジアルギル、ビスピリバックナトリウム、ピラフルフェンエチル
が挙げられる。
上記の活性化合物は、“Pesticide Manual”,2000年,British Crop Protect Coucil発行に記載された公知の除草剤である。
本発明の式(I)の活性化合物は通常の製剤形態にすることができる。その製剤形態としては、例えば、液剤、水和剤、エマルジョン、懸濁剤、粉剤、顆粒性水和剤、錠剤、粒剤、懸濁エマルジョン濃厚物、重合体中のマイクロカプセル、ジャンボ剤等を挙げることができる。
これらの製剤は、それ自体既知の方法で製造することができる。斯る方法は、例えば、活性化合物を、展開剤、即ち、液体又は固体の希釈剤又は担体、及び場合によっては界面活性剤、即ち、乳化剤及び/又は分散剤と混合することによって調製することができる。
液体希釈剤又は担体としては、例えば、芳香族炭化水素類(例えば、キシレン、トルエン、アルキルナフタレン等)、クロル化芳香族又はクロル化脂肪族炭化水素類(例えば、クロロベンゼン類、塩化エチレン類、塩化メチレン等)、脂肪族炭化水素類[例えば、シクロヘキサン等、パラフィン類(例えば鉱油留分等)]、アルコール類(例えば、ブタノール、グリコール等)並びにそれらのエーテル、エステル等、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン又はシクロヘキサノン等)、強極性溶媒(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等)、水等を挙げることができる。展開剤として水を用いる場合には、例えば、有機溶媒を補助溶媒として使用することができる。
固体の希釈剤又は担体としては、例えば、粉砕天然鉱物(例えば、カオリン、クレー、タルク、チョーク、石英、アタパルガイド、モンモリロナイト、珪藻土等)、粉砕合成鉱物(例えば、高分散ケイ酸、アルミナ、ケイ酸塩等)を挙げることができる。粒剤のための固体担体としては、粉砕且つ分別された岩石(例えば、方解石、大理石、軽石、海泡石、白雲石等)、無機及び有機物粉の合成粒、有機物質(例えば、おがくず、ココやしの実のから、とうもろこしの穂軸、タバコの茎等)の細粒体を挙げることができる。
乳化剤としては、例えば、非イオン及び陰イオン乳化剤[例えば、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アルコールエーテル(例えば、アルキルアリールポリグリコールエーテル、アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アリールスルホン酸塩等)]、アルブミン加水分解生成物を挙げることができる。
分散剤としては、例えば、リグニンサルファイト廃液やメチルセルロース等が包含される。
固着剤も、製剤(粉剤、粒剤、乳剤)に使用することができ、該固着剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、天然及び合成ポリマー(例えば、アラビアゴム、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート等)を挙げることができる。
着色剤を使用することもでき、該着色剤としては、無機顔料(例えば酸化鉄、酸化チタン、プルシアンブルー等)、アリザリン染料、アゾ染料又は金属フタロシアニン染料のような有機染料、さらに、鉄、マンガン、ボロン、銅、コバルト、モリブデン、亜鉛等の金属の塩のような微量要素を挙げることができる。
該製剤は、一般には、除草剤としての前記式(I)の活性成分を1〜95重量%、好ましくは5〜90重量%含有することができる。
本発明の式(I)の活性化合物は、そのまま直接使用するか、前記の製剤形態で使用するか、又はさらに希釈して調製された使用形態で使用することができ、また、公知の除草剤との混合組成物としても使用することができる。そのような混合組成物は、前記のとおり、予め製剤形態で用いるか、又は、施用時に各成分をタンクミックスして用いることができる。そして、施用方法としては、例えば、液剤散布(watering)、噴霧(spraying atomizing)、散粒等を例示することができる。
本発明の式(I)の活性化合物及び混合組成物は、植物の発芽前及び発芽後のいずれの段階でも、使用することができる。
本発明の式(I)の活性化合物の速効作用を有する除草剤としての施用量は、実質的範囲内で変えることができる。それは、望むべき効果の性質に依存して基本的に異なる。施用量としては、一般には、例えば、1ヘクタール当り、除草剤としての式(I)の活性化合物は、約0.5〜約20kg、好ましくは約1〜約5kgを例示できる。
次に、本発明化合物の製造及び用途を下記の実施例により、さらに具体的に示すが、本発明はこれらのみに限定されるべきものではない。
<化合物の製造例>
合成例1
Figure 2007302599
カリウムt−ブトキシド(2.51g)のTHF(10ml)懸濁液にシアノ酢酸エチル(1.20g)を加え、10oCにて30分間攪拌した。これに塩化n−オクタノイル(1.73g)のTHF(10ml)溶液を5℃にて滴下し室温で3時間攪拌した。反応後、冷水で反応液を希釈し、希塩酸を加え酸性とし、酢酸エチル(100ml)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。酢酸エチルを留去して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン=2:3)により精製し、目的の2−シアノ−3−オキソデカン酸エチル(1.94g)を得た。
D 25: 1.4552
合成例2
Figure 2007302599
水素化ナトリウム(純度60%,0.48g)のTHF(20ml)懸濁液に3−オキソウンデカンニトリル(1.04g)を加え、10oCにて30分間攪拌した。これにシクロプロピルカルボニルクロリド(0.6g)のTHF(10ml)溶液を5℃にて滴下し室温で1時間攪拌した。反応後、冷水で反応液を希釈し、希塩酸を加え酸性とし、酢酸エチル(100ml)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。酢酸エチルを留去して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン=1:3)により精製し、目的の2−シクロプロピルカルボニル−3−オキソウンデカニトリル(1.05g)を得た。
D 25: 1.4922

合成例3
Figure 2007302599
5−シクロプロピル−4−ノナノイルイソキサゾール(1.0g)のジクロロメタン(10ml)懸濁液にトリエチルアミン(1.22g)を加え、48時間室温にて攪拌した。反応後、ジクロロメタンを減圧下にて留去し、残留物を冷水で反応液を希釈し、希塩酸を加え酸性とし、酢酸エチル(100ml)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。酢酸エチルを留去して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン=1:3)により精製し、目的の2−シクロプロピルカルボニル−3−オキソウンデカニトリル(0.94g)を得た。
D 25: 1.4922
上記の合成例1〜3と同様の方法により、また、前記製法(a)〜(c)の一般的製法に準じて容易に得られる式(IA)の化合物を包含し、また既知化合物を包含する前記式(I)の2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン酸誘導体の化合物の例を、上記合成例1〜3の化合物と共に、下記第1表に示す。
第1表において、Meはメチルを示し、Etはエチルを示し、n−Prはn−プロピルを示し、i−Prはイソプロピルを示し、n−Buはn−ブチルを示し、i−Buはイソブチルを示し、sec−Buはsec−ブチルを示し、t−Buはtert−ブチルを示し、cyclo−Prはシクロプロピルを示し、cyclo−Buはシクロブチルを示し、cycloC11はシクロペンチルを示し、cycloC13はシクロヘキシルを示し、allylはアリルを示し、propargylはプロパルギルを示し、
OMeはメトキシを示し、OEtはエトキシを示し、O−n−Prはn−プロピルオキシを示し、O−i−Prはイソプロピルオキシを示し、O−n−Buはn−ブトキシを示し、O−i−Buはイソブチルオキシを示し、O−sec−Buはsec−ブトキシを示し、O−t−Buはtert−ブトキシを示し、O−allylはアリルオキシを示し、O−propargylはプロパルギルオキシを示す。
Figure 2007302599
Figure 2007302599
Figure 2007302599
Figure 2007302599
Figure 2007302599
Figure 2007302599
Figure 2007302599
Figure 2007302599
<生物試験例>
試験例1:除草効果試験
活性化合物の調合剤の調製
担 体:ジメチルホルムアミド(DMF) 5重量部
乳化剤:ベンジルオキシポリグリコールエーテル 1重量部
活性化合物の調合剤は、1重量部の活性化合物と、上記分量の担体および乳化剤とを混合することにより、乳剤として得られた。その調合剤の所定薬量を水で希釈する。
試験方法:
温室内において、畑土壌を詰めた120cmポットの表層に、ヒエ、エノコログサ、アオビユ及びイヌタデの各種子を播種覆土した。播種覆土10日後(雑草は平均第2葉期)に、各活性化合物調合剤及び各活性化合物混合物調合剤の所定希釈液を各試験ポットの植物体茎葉部に均一に散布した。散布5日後に除草効果の程度を調査した。なお、除草効果の評価は、完全枯死を100%とし、0%を除草効果なしとして行った。
代表例として、例えば、化合物番号4、12、26、27、28、29、30、72、80、81および232の化合物における結果を第2表に示す。
Figure 2007302599
<製剤例>
製剤例1(粒剤)
本発明化合物No. 12(10部)、ベントナイト(モンモリロナイト)(30部)、タルク(滑石)(58部)、リグニンスルホン酸塩(2部)の混合物に、水(25部)を加え、良く捏化し、押し出し式造粒機により、10〜40メッシュの粒状として、40〜50℃で乾燥して粒剤とする。
製剤例2(粒剤)
0.2〜2mmに粒度分布を有する粘土鉱物粒(95部)を回転混合機に入れ、回転下、液体希釈剤とともに本発明化合物No.27(5部)を噴霧し均等に湿らせた後、40〜50℃で乾燥し粒剤とする。
製剤例3(乳剤)
本発明化合物No.80(25部)、フェノキサプロップ(5部)、キシレン(55部)、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(8部)、アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム(7部)を混合攪拌して乳剤とする。
製剤例4(水和剤)
本発明化合物No.4(15部)、ホワイトカーボン(含水無結晶酸化ケイ素微粉末)と粉末クレーとの混合物(1:5)(80部)、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(2部)、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン重合物(3部)を粉末混合し、水和剤とする。
製剤例5(水和顆粒)
本発明化合物No.59(20部)、リグニンスルホン酸ナトリウム(30部)、ベントナイト(15部)及び焼成ケイソウ土粉末(35部)を十分に混合し、水を加え、0.3mmのスクリーンで押し出し乾燥して、水和顆粒とする。
製剤例6(液剤)
本発明化合物No.28(10部)、グルホシネート(10部)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(5部)、プロピレングリコール(5部)及び水(70部)を混合して液剤とする。
本発明の2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン酸誘導体又はそれらの塩は、上記生物試験例から明らかなように、速効作用を有する優れた除草活性を有し、速効性除草剤として有用である。

Claims (4)

  1. 式(I):
    Figure 2007302599
    式中、
    はC1−4アルコキシで置換されていてもよいC5−12アルキル、C5−12アルケニル又はC5−12アルキニルを示し、そして
    は、C1−6アルキル、C3−6シクロアルキル、C3−6アルケニル、C3−6アルキニル、C1−6アルコキシ、C2−6アルケニルオキシ、C2−6アルキニルオキシ又はC1−4アルコキシ−C1−4アルコキシを示す、
    で表される2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体又はそれらの塩を有効成分として含有することを特徴とする除草剤。
  2. 式(IA):
    Figure 2007302599
    式中、
    1AはC1−4アルコキシで置換されていてもよいC5−12アルキル、C5−12アルケニル又はC5−12アルキニルを示し、そして
    2Aは、C1−6アルキル、C3−6シクロアルキル、C3−6アルケニル、C3−6アルキニル、C1−6アルコキシ、C2−6アルケニルオキシ、C2−6アルキニルオキシ又はC1−4アルコキシ−C1−4アルコキシを示す、
    但し、次の(i)及び(ii)の場合は除く:
    (i) R1Aがn−ペンチルを示し、且つR2Aがメトキシ又はエトキシを示す場合、
    (ii) R1Aがn−ヘプチル又はn−ドデカノイルを示し、且つR2Aがエトキシを示す場合、
    で表される2−シアノ−1,3−ジオキソプロパン誘導体又はそれらの塩。
  3. 1Aがメトキシ置換又はエトキシ置換されていてもよいC5−9アルキル(ここで、該C5−9アルキルはn−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、1−エチルペンチル、1−プロピルブチル、n−オクチル、2−メチルヘプチル、1−エチルヘキシル、n−ノニル、3−メチルオクチル、7−メチルオクチル、1−ブチルペンチルを示す)、4−ペンテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニル、7−オクテニル、8−ノネニル、4−ペンチニル、5−ヘキシニル、6−ヘプチニル、7−オクチニル又は8−ノニニルを示し、そして
    2Aが、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、アリル、3−ブテニル、プロパルギル、3−ブチニル、メトキシ、エトキシ、n−プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、アリルオキシ、プロパルギルオキシ、2−メトキシエトキシ又は2−エトキシエトキシを示す、
    但し、次の(i)及び(ii)の場合は除く:
    (i) R1Aがn−ペンチルを示し、且つR2Aがメトキシ又はエトキシを示す場合、
    (ii) R1Aがn−ヘプチルを示し、且つR2Aがエトキシを示す場合、
    請求項2記載の化合物。
  4. 1Aがn−ヘキシル、n−ヘプチル、1−エチルペンチル、1−プロピルブチル、n−オクチル、2−メチルヘプチル、1−エチルヘキシル、n−ノニル、7−メチルオクチル、3−メチルオクチル、1−ブチルペンチル、4−メトキシオクチル、3−メトキシオクチル、3−エトキシオクチル、4−メトキシノニル、4−エトキシノニル、3−メトキシノニル、4−ペンテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニル、7−オクテニル、5−ヘキシニル、6−ヘプチニル又は7−オクチニルを示し、そして
    2Aが、メチル、エチル、n−プロピル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、アリル、メトキシ、エトキシ、アリルオキシ、2−メトキシエトキシ又は2−エトキシエトキシを示す、
    但し、R1Aがn−ヘプチルを示し、且つR2Aがエトキシを示す場合は除く、
    請求項2記載の化合物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011148711A (ja) * 2010-01-19 2011-08-04 Nichia Corp 2−シアノ−1,3−ジケトネート塩の製造法及びイオン液体
JP2014520830A (ja) * 2011-07-15 2014-08-25 バイエル・インテレクチユアル・プロパテイー・ゲー・エム・ベー・ハー 2,3−ジフェニル−バレロニトリル誘導体、それらを製造する方法並びに除草剤及び植物成長調節剤としてのそれらの使用
CN111072638A (zh) * 2019-12-13 2020-04-28 上海工程技术大学 一种制备azd4547的方法、中间体及中间体的制备方法

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