WO2009046665A1

WO2009046665A1 - Composés d'isoindole et leurs utilisations

Info

Publication number: WO2009046665A1
Application number: PCT/CN2008/072512
Authority: WO
Inventors: Bin Li; Haibo Yu; Dongliang Cui; Yong Zhang; Hong Zhang; Liping Bai
Original assignee: Sinochem Corporation; Shenyang Research Institute Of Chemical Industry
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2009-04-16
Also published as: CN101407491A; CN101407491B

Description

异吲哚类化合物及其应用技术领域

本发明属于除草剂领域，具体涉及一种异吲哚类化合物及其应用。

背景技术

由于杂草种群的演替、变迁以及对化学农药抗药性的产生和迅速发展，人们对生态环境保护意识的不断加强，对化学农药污染、农药对非靶标生物影响的认识以及在农药生态环境中归宿问题的重视不断提高。随着世界耕地面积的逐渐减少、人口的不断增长及对粮食需求量的增加，迫使人们迅速发展农业生产技术、改进完善耕作制度，并需要不断发明新型的和改进的除草化合物和组合物。

JP 60109563公开了下列异吲哚类化合物具有除草活性：

其中， R=C1， Br; Ri=H, F， CI; R₂=烷基。

WO 8801265公开了下列异吲哚类化合物：

其中， RfH, 低级烷基； R₂， R₃=低级烷基； X=卤素。上述化合物的除草活性优于 JP60109563中的化合物，在 125克 /公顷的剂量下具有除草活性。

现有技术中未涉及如本发明所示的含 2-取代乙酸烯丙酯的异吲哚类化合物的制备及其应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构新颖、具有很好除草活性且对作物安全的含 2-取代乙酸烯丙酯的异吲哚化合物及其以该类化合物为活性组分的除草组合物，以满足农业生产迅速发展的需要。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种新颖的含 2-取代乙酸烯丙酯的异吲哚类化合物，具有如通式（I) 所示的结构或其立体异构体：

其中：

X选自 H或 F;

Ri选自 H或 d-C₃烷基；

R₂选自 H或 d-C₃烷基。

本发明较为优选的化合物为，通式（I) 中：

X选自 H或 F;

选自 H或甲基；

R₂选自 H或甲基。

本发明更为优选化合物为，通式（I) 中：

X选自 H或 F;

选自甲基；

R₂选自甲基。

通式（I) 中所指的烷基包括甲基、乙基、丙基和异丙基。所述的立体异构体是指：当!^为11、 R₂选自 d-C₃烷基，亦即与其相连的碳原子为手性碳原子时，通式（I) 中化合物可为 R体或 S体、或二者不同比例的混合物。

本发明的通式（I) 化合物可由如下方法制备，反应式中除另有注明的外其他各基团的定义同前：

方法一、

(II) (HI) (I)

化合物（11，制备方法参见 EP68822)与取代乙酸烯丙酯（111，制备方法参见 March J, Advanced Organic Chemistry, 4^th Eds, John Wiley & sons, 1992) 于有机溶剂中、在温度为 -10°C到沸点下反应 0.5-48小时制得目标化合物（1)。溶剂可选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、 DMF、 THF或二氧六环等。加入碱类物质，如三乙胺、吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠等对反应有利。

取代乙酸烯丙酯（III) 中， L为离去基团，例如氯、溴、碘、甲基磺酸基、对甲基苯磺酸基等。

方法二、方

(II) (IV)

化合物（II) 与草酰氯、二氯亚砜或三氯化磷在适宜的溶剂中、温度为 -10°C到沸点下反应 0.5-48小时，制得酰氯（IV)。适宜的溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、 THF、二氧六环或二甲基亚砜等。加入适宜的碱类物质对反应有利，适宜的碱选自有机碱如 DMF、三乙胺、 Ν,Ν-二甲基苯胺或吡啶等。

(IV) (V)

将酰氯（IV) 溶于适宜的溶剂中、与取代羟基乙酸烯丙酯（V) (制备方法参见 Tetrahedron Lett. 1996, 37, 2659-2622; March J, Advanced Organic Chemistry, 4^th Eds, John Wiley & sons, 1992)在温度为 -10°C到沸点下反应 0.5-48小时制得目标化合物（1)。溶剂可选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、 DMF、 THF或二氧六环等。加入碱类物质，如三乙胺、吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠等对反应有利。

( II ) (V) (I) 将化合物（Π ) 溶于适宜的溶剂中、与取代羟基乙酸烯丙酯（V) 在温度为 -10°C到沸点下反应 0.5-48小时，在脱水剂作用下制得目标化合物（1)。溶剂可选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、 DMF、 THF或二氧六环等。脱水剂可选择二环己基碳二亚胺（DCC)、二异丙基碳二亚胺（DIC) 等。加入碱类物质，如三乙胺、吡啶、 4-二甲胺基吡啶（DMAP) 等对反应有利。部分通式（I) 化合物的结构和物理性质见表 1。

表 1

部分化合物的 1H MR (CDC1₃, 300 MHz) δ (ppm)数据如下：

化合物 1 1.832 (s, 4H, CH₂), 2.442 (s, 4H, CH₂), 4.691 (m, 2H, CH₂), 4.872 (s, 2H, CH₂), 5.310 (m, 2H, C=CH₂), 5.910 (m, IH), 7.383 (d, J=9Hz, IH, Ar-H), 7.984 (d, J=8.5Hz, IH, Ar-H).

化合物 2 1.813-1.853 (m, 4H, CH₂), 2.418-2.457 (m, 4H, CH₂), 4.689-4.717 (m, 2H, CH₂), 4.889 (s, 2H, CH₂), 5.264-5.390 (m, 2H, C=CH₂), 5.932 (m, IH), 7.533-7.575 (m, 2H, Ar-H), 8.047 (d, IH, J=2.4Hz, Ar-H).

化合物 3 1.782 (s, 6H, CH₃), 1.814-1.853 (m, 4H, CH₂), 2.425-2.464 (m, 4H, CH₂), 4.077-4.100 (m, 2H, CH₂), 5.214-5.358 (m, 2H, CH₂, C=CH₂), 5.859-5.951 (m, IH), 7.345 (d, IH, J=9Hz, Ar-H), 7.823 (d, lH, J=7.8Hz, Ar-H).

化合物 4 1.711 (s, 6H, CH₃), 1.809-1.848 (m, 4H, CH₂), 2.414-2.454 (m, 4H, CH₂), 4.650-4.678 (m, 2H, CH₂), 5.210-5.363 (m, 2H, C=CH₂), 5.874-5.966 (m, IH, CH=C), 7.446-7.531 (m, 2H, Ar-H), 7.882 (d, lH, J=2.4Hz, Ar-H).

化合物 5 1.573 (m, 3H, CH₃), 1.836 (m, 4H, CH₂), 2.436 (m, 4H, CH₂), 4.661 (m, 2H, CH₂),

5.179-5.857 (m, 3H), 5.868-5.925 (m, IH, C=CH), 7.346-7.381 (m, lH, Ar-H), 7.923-7.960 (m, lH, Ar-H). 化合物 6 1.579 (m, 3H, CH₃), 1.825 (m, 4H, CH₂), 2.427 (m, 4H, CH₂), 4.669 (m, 2H, CH₂), 5.237-5.406 (m, 3H), 5.878-5.952 (m, IH, C=CH), 7.277-7.553 (m, 2H, Ar-H), 7.992-8.006 (m, IH, Ar-H). 化合物 7 1.626 (d, 6H, CH₃), 1.845 (s, 4H), 2.443 (s, 4H), 4.663 (d, 2H, CH₂), 5.278-5.394 (m, 3H), 5.847-5.979 (m, IH), 7.364 (d, IH, Ar-H), 7.933 (d, IH, Ar-H).

化合物 8 1.638 (d, 3H), 1.827 (s, 4H), 2.432 (s, 4H), 4.680 (d, 2H), 5.241-5.410 (m, 3H), 5.879-5.935 (m, IH), 7.472-7.553 (m, 2H, Ar-H), 7.997 (d, lH, Ar-H).

化合物 9 1.639 (d, 3H), 1.826 (s, 4H), 2.430 (s, 4H), 4.678 (d, 2H), 5.239-5.408 (m, 3H), 5.878-5.969 (m, IH), 7.472-7.553 (m, 2H, Ar-H), 7.995 (d, IH, Ar-H). 在有机分子中，用碳碳双键代替碳碳单键后，会使整个分子在电负性、空间结构等方面有较大的差异，从而使整个分子在植物等生物体内的输导性差异很大。生物活性分子合适的输导性能对药效的发挥起着重要的作用。生物活性分子输导性能的合适性是不可预知的，需要大量的创造性劳动才能获知。

同已知的烷基酯类化合物相比，本发明的通式（I) 烯基酯类化合物具有意想不到的高除草活性，在较低剂量下苗后使用可有效控制双子叶杂草，尤其对阔叶杂草具有令人出乎意料的满意效果。因此本发明的技术方案还包括通式（I) 化合物用于控制杂草的用途。

本发明的通式 I化合物不但具有优异的除阔叶草活性，而且对玉米、小麦、水稻等作物具有安全性。

本发明还包括以通式（I) 化合物作为活性组分的除草组合物。该除草组合物中活性组分的重量百分含量为 5-90%。该除草组合物中还包括农业上可接受的载体。

本发明的除草组合物可以多种制剂的形式施用。通常将本发明的化合物溶解或分散于载体中配制成制剂以便作为除草剂使用时更易于分散。例如：这些化学制剂可被制成可湿性粉剂或乳油。因此，在这些组合物中，至少加入一种液体或固体载体，并且通常需要加入适当的表面活性剂。

本发明另外的实施方案为防治杂草的方法，该方法包括将除草有效量的本发明的除草组合物施于所述杂草或所述杂草生长的场所或其生长介质的表面上。通常选择的较为适宜有效量为每公顷 1克到 500克，优选有效量为每公顷 2克到 250克。对于某些应用，可在本发明的除草组合物中加入一种或多种其它的除草剂，由此可产生附加的优点和效果。

本发明的化合物既可以单独使用也可以和其它已知的杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂或肥料等一起混合使用。

应明确的是，在本发明的权利要求所限定的范围内，可进行各种变换和改动。

具体实施方法

下列合成实例、生测试验结果可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。合成实例

实施例 1 : 化合物 1的合成

在 100毫升的反应瓶中依次加入氯乙酸 1.0克（10.5毫摩尔）、 20毫升 Ν,Ν-二甲基甲酰胺、碳酸钾 1.4克（10毫摩尔）和烯丙基氯 0.76克（10毫摩尔），室温搅拌 3小时。将反应液倾入 20毫升水中，用 150毫升乙酸乙酯萃取，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压浓缩有机液得 0.94克氯乙酸烯丙酯、黄色液体，收率 71 %。

在 100毫升反应瓶中依次加入取代苯甲酸 0.36克（1毫摩尔，参考 EP68822提供的操作方法制备）、 5毫升 Ν,Ν-二甲基甲酰胺、碳酸钾 0.17克（1.2毫摩尔）、氯乙酸烯丙酯 0.41克（3毫摩尔），室温搅拌 1小时。将反应液倾入 20毫升水中，用 100毫升乙酸乙酯萃取，有机层用饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，减压浓缩有机液，残余物柱层析提纯（淋洗液：乙酸乙酯:石油醚 = 1 : 5 )，得 0.25克黄色油状物，收率 60%。

实施例 2: 化合物 4的合成

( 50毫升）溶液中，再加入碳酸钾 7.06克（65.3毫摩尔），加热回流。 5小时反应完全（反应用 TLC监测，乙酸乙酯 /石油醚 = 1 :3，高锰酸钾作为显色剂）。减压除尽溶剂，得到黑色油状物。减压蒸熘，收集 65-70°C熘分（2mmHg)，得无色液体 6.1克，收率 65%。

在 100毫升的反应瓶中依次加入取代苯甲酸 0.64克（1.52毫摩尔）、 2-羟基异丁酸烯丙酯 0.28克（2毫摩尔）、 4-二甲氨基吡啶 0.18克（1.52毫摩尔）、 10毫升二氯甲烷，在冰水浴条件下，滴加二环己基碳二亚胺（DCC ) 0.37克（2毫摩尔）的二氯甲烷（5毫升）溶液，室温搅拌过夜。反应完毕，蒸去溶剂，用 150毫升乙酸乙酯萃取，加入 50毫升水，有机层依次用饱和碳酸钠溶液、水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压浓缩，残余物经柱层析提纯（淋洗液：乙酸乙酯:石油醚 = 1 :20)，得 0.4克黄色油状物。收率 63%。

实施例 3 : 化合物 5的合成

在 100毫升反应瓶中依次加入乳酸 1.06克（10.0毫摩尔）， Ν, Ν-二甲基甲酰胺 10 毫升，碳酸钾 1.46克（11.0毫摩尔），烯丙基氯 0.8克（11.0毫摩尔）。室温搅拌 4小时。将反应液中倾入 20毫升水中，用 100毫升乙酸乙酯萃取，有机层用饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，减压浓缩有机液，得到 0.95克乳酸烯丙酯，黄色油状物，收率 73%。

在 100毫升的反应瓶中依次加入取代苯甲酸 0.62克（2.0毫摩尔）、二氯甲烷 10毫升和草酰氯 0.38克（3.0毫摩尔）以及 1滴 N， N-二甲基甲酰胺，室温搅拌 1小时。将反应液减压浓缩得 0.67克取代苯酰氯（以下简称酰氯），黄色固体，收率 99 %。

在 100毫升的反应瓶中依次加入乳酸烯丙酯 0.40克（3.0毫摩尔）、二氯甲烷 10毫升和三乙胺 0.32克（3.2毫摩尔），滴加酰氯 0.67克（2.0毫摩尔）的二氯甲烷（10毫升）溶液，室温搅拌 1小时。将反应液倾入 20毫升水中，用 150毫升乙酸乙酯萃取，有机层依次用饱和碳酸钠溶液、水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压浓缩有机液，残余物柱层析提纯（淋洗液：乙酸乙酯：石油醚 = 1 : 10)，得 0.40克黄色油状物，收率 46 %。

实施例 4: 化合物 7的合成 H。

在 500毫升的反应瓶中依次加入 S-乳酸 25克（0.2摩尔）、丙烯醇 59克（1摩尔）、苯 50毫升，再加入 1毫升浓硫酸，加热回流，用分水器分去生成的水，加热回流 12小时后基本反应完全。减压除尽溶剂，得到黑色油状物。减压蒸熘，收集 50-55 °C熘分（2 mmHg)。得到 S-乳酸烯丙酯 15克、无色液体，收率 56%。 [a]_D ^2Q= -9.8° ( c=0.2， CHC1₃)。

在 100毫升的反应瓶中依次加入 S-乳酸烯丙酯 0.40克（3.0毫摩尔)、 10毫升二氯甲烷和三乙胺 0.32克（3.2毫摩尔），滴加取代苯甲酰氯 0.68克（2.0毫摩尔）的二氯甲烷 ( 10毫升）溶液，滴加完后室温搅拌 1小时。将反应液倾入 50毫升水中，用 150毫升乙酸乙酯萃取，有机层依次用饱和碳酸钠溶液、水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压浓缩有机液，残余物柱层析提纯（淋洗液：乙酸乙酯:石油醚 = 1 : 10)，得 0.43克黄色油状物，收率 50 %。 [a]_D ^2Q= -13.1° ( c=0.035 , 丙酮）。

实施例 5 : 化合物 8的合成

在 100毫升的反应瓶中依次加入 S-乳酸烯丙酯 0.40克（3.0毫摩尔）、二氯甲烷 10 毫升和三乙胺 0.32克（3.2毫摩尔），滴加酰氯 0.65克（2.0毫摩尔）的二氯甲烷（10毫升）溶液，滴加后室温搅拌 1小时。将反应液倾入 50毫升水中，用 150毫升乙酸乙酯萃取，有机层依次用饱和碳酸钠溶液、水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压浓缩有机液，残余物柱层析提纯（淋洗液：乙酸乙酯:石油醚 = 1 : 10)，得 0.38克黄色油状物，收率 47 %。

实施例 6: 化合物 9的合成

在 100毫升的反应瓶中依次加入 S-乳酸烯丙酯 4.0克（31.2毫摩尔）、二氯甲烷 50 毫升、对甲苯磺酰氯 5.95克（31.2毫摩尔）、三乙胺 3.15克（31.2毫摩尔），室温搅拌 24 小时，蒸尽溶剂，残余物溶于乙酸乙酯（200毫升），饱和碳酸氢钠溶液、饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸镁干燥有机相，减压蒸尽溶剂，残余物柱色谱纯化（乙酸乙酯：石油醚 = 1： 5作洗脱剂），得目标物 4.1克对甲苯磺酸酯、无色油状液体，收率 47%。 [a]_D ²⁰= -30°

( c=0.3， CHC1₃)。

在 100毫升反应瓶中加入依次加入取代苯甲酸 0.61克（2毫摩尔）、 8毫升 N， N-二甲基甲酰胺、碳酸钾 0.37克（2毫摩尔）、对甲苯磺酸酯 0.57克（2毫摩尔），室温搅拌 1 小时。将反应液倾入 60毫升水中，用 100毫升乙酸乙酯萃取，有机层用饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，减压浓缩有机液，残余物柱层析提纯（淋洗液：乙酸乙酯:石油醚， 1 : 5 )，得 0.46克黄色油状物，收率 56%。

表 1中的其他化合物可通过以上类似的方法制得。

生测实例

实施例 7: 除草活性和作物安全性的测定

根据待测化合物的溶解性，原药用丙酮或二甲亚砜溶解，然后用 1%。的吐温 80溶液配制成所需浓度的待测液 50毫升，丙酮或二甲亚砜在总溶液中的含量不超过 10 %。

用履带式作物喷雾机 (英国 Engineer Research Ltd. 设计生产)进行喷雾处理（喷雾压力 1.95kg/cm², 喷液量 50ml/m²，履带速度 30cm/s，喷嘴为扇形喷嘴）。苗后试验，将定量的杂草（苘麻、苍耳、稗草、马唐）以及作物（玉米、小麦、水稻）种子分别播于截面积为 100cm²的培养钵中，播后覆土 lcm，镇压、淋水后在温室按常规方法培养。待禾本科杂草长至 1.5叶期，苘麻 2-3叶期；玉米、小麦、水稻 1.5叶期，选取生长均匀一致的试材进行苗后茎叶喷雾处理，以 1%。的吐温 80静置自来水处理作为对照。试材处理后放在干燥通风处，待药液自然风干后，置于温室内按常规方法管理，处理后 48小时内采用从底部灌水的方法，避免药液被冲刷。未用化合物处理的试材作对照。试验设 3次重复。

处理后 15天进行调查。抑制率为与对照相比的各种损伤程度，包括杀死、失绿、枯斑、扭曲、畸形、生长抑制或叶片灼烧等。部分测试结果见表 2、 3、 4。

表 2: 部分通式（I) 化合物的除草活性（苗后，抑 1 率⁰ /₀)

表 3 : 部分通式（I) 化合物的除草活性和作物安全性（苗后，抑制率％)

化合物齐 [J量 g a.i./ha 玉米小麦水稻苘麻苍耳

1.25 10 5 2 70 80

2.5 15 10 3 98 80

3 5 10 20 20 100 85

10 40 25 35 100 95

20 45 40 50 100 98

1.25 5 20 2 50 15

2.5 8 25 5 85 60

4 5 15 30 10 98 65

10 15 35 25 100 70

20 20 45 40 100 95

2.5 10 2 2 70 25

5 15 2 5 75 45

8 10 20 5 10 80 50

20 20 5 10 80 55

40 65 10 30 100 60 2.5 15 2 6 50 15

5 15 2 5 50 20

9 10 15 4 5 45 20

20 25 4 10 98 30

40 35 6 20 100 30 选取化合物 3和已知化合物 KC (WO 8801265中的化合物 1 ) 进行了除草活性的平行测定。结果见表 4。

表 4: 化合物 3与已知化合物 KC除草活性平行比较（苗后，抑制率％)

其中化合物 KC的结构式如下:

KC

实施例 8: 化合物 4叶面输导性能的测定

0.1克化合物 4用 5毫升丙酮溶解，然后加入 1%。的吐温 80溶液，至总体积为 100 将一定量的上述溶液涂于 2-3叶期的苘麻叶面上，使施药量相当于 60g ai/ha。处理后 15天调查，发现苘麻全株死亡，说明化合物 4具有叶面输导性能。

Claims

利要求书

1、一种含 2-取代乙酸烯丙酯的异吲哚类化合物，具有如通式（I) 所示的结构或其立体异构体:

其中 _:

X选自 H或 F;

Ri选自 H或 d-C₃烷基；

R₂选自 H或 d-C₃烷基。

根据权利要求 1所述的化合物，其特征在于，通式（I) 中:

X选自 H或 F;

选自 H或甲基；

R₂选自 H或甲基。

根据权利要求 2所述的化合物，其特征在于，通式（I) 中:

X选自 H或 F;

选自甲基；

R₂选自甲基。

4、权利要求 1所述的通式（I) 化合物用于控制杂草的用途。

5、一种除草组合物，含有如权利要求 1所述的作为活性组分的通式（I) 化合物和农业上可接受的载体，组合物中活性组分的重量百分含量为 5-90%。

6、一种控制杂草的方法，其特征在于：向杂草或杂草的生长介质或地点上施用除草有效剂量的如权利要求 5所述的除草组合物。