專利名稱:嘧啶衍生物及其制備方法和其除草劑組合物及除草方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及新穎嘧啶衍生物或其鹽,它們的生產(chǎn)方法,以其為組份的除草組合物和使用這些物質(zhì)的除草方法。
最近,已研制開發(fā)了一大批除草劑并已用于實踐,除草劑為節(jié)約農(nóng)業(yè)作業(yè)的能源和提高生產(chǎn)的效率作出了貢獻。另外,已知各種2-苯氧基嘧啶衍生物作為除草劑是有效的[(1)日本待審公開專利174059/1987,(2)日本待審公開專利55729/1979和(3)農(nóng)業(yè)生物化學(xué)30卷第9號896頁(1966)]。
然而,在上述參考文獻(1)中公開的化合物,盡管它們顯示出高效除草效應(yīng),但對農(nóng)作物有個安全性問題。另外,在上述參考文獻(2)和(3)中公開的化合物的不足在于其對一年生草類的除草活性是不夠的,對多年生草類也沒有顯示出顯著的除草活性。
本發(fā)明者對嘧啶衍生物進行了廣泛的研究以研制開發(fā)一種具有更優(yōu)異除草活性的化合物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的在苯基硫嘧啶衍生物的嘧啶和苯環(huán)上的特定位置引入取代物的化合物對多年生草類及一年生草類顯示出優(yōu)異的除草效果,同時,它們對農(nóng)作物,特別是對于棉花,具有高度安全性。本發(fā)明的完成是基于這些發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明提供的嘧啶衍生物具有一般式
其中X為諸如氯、溴、磺或氟的鹵素原子,低級烷基,特別是C1-C4烷基,或苯氧基(其中所述的苯氧基可以被諸如氯、溴、磺或氟的鹵原子,低級烷基,特別是C1-C4烷氧基取代,或低級烷氧基,特別是C1-C4烷氧基取代),R為鹵原子,低級烷基,特別是C1-C6烷基,烷氧基烷基,特別是C1-C4烷氧基C1-C4烷基,芐氧基烷基,特別是芐氧基C1-C4烷基,烷氧羰基烷基,特別是C1-C4烷氧羰基C1-C4烷基,氰基烷基或
基團(其中R1為氫原子或低級烷基,特別是C1-C4烷基,R2為低級烷基,特別是C1-C4烷基或可以被硝基取代的苯基),或者為其鹽。
本發(fā)明還提供了包含除草有效量的分子式為Ⅰ的嘧啶衍生物或其鹽的除草劑組合物,和農(nóng)用輔劑。
另外,本發(fā)明提供了除草的方法,該方法包括把具有除草作用的有效量的分子式Ⅰ的嘧啶衍生物或其鹽施加到要治理的場所。
現(xiàn)以較好的具體例子來詳細說明本發(fā)明。
在分子式Ⅰ中,X較好地是在6-位取代,特別是X為在6-位的氯原子,甲基或氟原子。
R較好的是氫原子,低級烷基,烷氧基烷基或芐氧基烷基。最好的是氫原子。
在分子式Ⅰ的化合物中,較好的是下列一般式Ⅰ-1和Ⅰ-2。
其中R如權(quán)項1中所定義的,X為鹵素原子或低級烷基;
基中R如權(quán)項1中所定義的,Y為氫原子,鹵素原子,低級烷基或低級烷氧基。
現(xiàn)將本發(fā)明化合物的具體例子列于表1。表中所給的化合物的編號與說明書械拿枋鏊承螄嘍雜Α
在本發(fā)明的化合物中,苯甲酸衍生物(其中的R為氫原子)或其鹽顯示出特別優(yōu)異的除草效果。
鹽,可以是堿金屬鹽,堿土金屬鹽,過渡金屬鹽或有機銨鹽。
編號為1,2,11,12,17,18,21的化合物及其鹽對作物,特別是棉花,在具有優(yōu)異除草活性和無明顯植物毒性方面是特別上乘的。
本發(fā)明的化合物可以下列方法制備,
式中,Y1為鹵素原子,烷基磺酰基,或者為取代的或未取代的芐磺酰基,X和R如前所定義的。
本發(fā)明的一般式為Ⅰ的化合物可以通過將分子式Ⅱ的化合物與分子式Ⅲ的化合物在堿存在下,較好地是于溶劑中,在室溫至溶劑沸點的溫度區(qū)間內(nèi)反應(yīng)1至24小時而得。當(dāng)反應(yīng)在無溶劑情況下進行,反應(yīng)可在120至160℃的溫度范圍內(nèi)用堿金屬碳酸鹽作為堿進行,比如無水碳酸鉀。
該反應(yīng)中所用的溶劑包括,舉例來說有,諸如苯、甲苯或二甲苯的烴溶劑,諸如二氯甲烷或氯仿的鹵代烴,諸如甲醇、乙醇、異丙醇的醇類溶劑,諸如乙醚、異丙醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷的醚類溶劑,諸如丙酮或甲乙酮的酮類溶劑,諸如乙酸甲酯或乙酸乙酯的酯類溶劑,諸如N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亞砜的非質(zhì)子傳遞的非極性溶劑以及乙腈和水。
堿,可以是諸如鈉或鉀的堿金屬,堿金屬氫化物或堿土金屬氫化物,比如,氫化鈉、氫化鉀或氫化鈣;諸如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀的碳酸鹽;以及諸如氫氧化鈉或氫氧化鉀的金屬氫氧化物。
另外,本發(fā)明的化合物還可按下述方法制得,
式中,R和X如前所定義的。
分子式Ⅰ的化合物可以通過將由分子式Ⅳ的化合物轉(zhuǎn)化過來的分子式Ⅴ的重氮鹽與分子式Ⅵ的化合物在堿溶液中于低溫,特別是在-20℃至10℃的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)而得。
如重氮鹽,氫硼酸鹽、氫碘酸鹽、四氟硼酸鹽或硫酸鹽可以加至鹽酸中。另外,堿溶液可以通過將諸如氫氧化鈉,氫氧化鉀,氫氧化鋇或氫氧化鈣等強堿加入溶劑中配制而成。
分子式Ⅰ的2-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)硫代]苯甲酸衍生物可按上述方法制得,可以與碳酸氫鈉,氫氧化鈉,氫氧化鉀,氫化鈉或類似物反應(yīng)轉(zhuǎn)化成其相應(yīng)的堿金屬鹽。然后,可以使氯化鈣與堿金屬鹽反應(yīng),或碳酸鈣或氫化鈣與相應(yīng)的苯甲酸反應(yīng)以得到堿土金屬鹽。還有,將氯化鐵或類似物與堿金屬鹽反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化成過渡金屬鹽,比如鐵鹽。
進一步,還可以將苯甲酸通過讓它與諸如一級胺,二級胺,三級胺,二乙醇胺,三乙醇胺,烷氧基烷基胺,環(huán)己胺或嗎啉的脂族胺,或者與諸如苯胺或萘胺的芳族胺反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成有機銨鹽。
下面結(jié)合實施例進一步詳細描述本發(fā)明,然而,應(yīng)該明白本發(fā)明不只限于這些特別的例子。
實施例12-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)硫代]-6-甲基苯甲酸(編號2的化合物)的制備將50克2=氨基=6=甲基苯甲酸鹽酸鹽用濃鹽酸和2.3克亞硝酸鈉轉(zhuǎn)化成重氮鹽。然后,于0至5℃,將該重氮鹽逐滴滴入預(yù)先準(zhǔn)備好的二硫化鈉溶液中(用8.7克硫化鈉,1.1克硫,1.5克氫氧化鈉和15毫升水配成),滴加完成后,混合液于室溫攪拌2小時以完全反應(yīng)。將反應(yīng)溶液倒入大量水中,往其中加入濃鹽酸。然后,用乙酸乙酯抽提混合物,將碳酸氫鈉水溶液加到乙酸乙酯層中,碳酸氫鈉可溶成份就被抽提出來。將5.8克焦硫酸鈉加至水溶液中,再將混合物回流30分鐘以完全反應(yīng)。往反應(yīng)溶液中加入濃鹽酸,然后用乙酸乙酯抽提混合物,干燥抽提液,接著減壓蒸出溶劑,得到3.6克(產(chǎn)率65%)的2-巰基-6-甲基苯甲酸。
隨后,將3.6克2-巰基-6-甲基苯甲酸,4.7克4,6-二甲氧基-2-甲基磺酰嘧啶和3.5克無水碳酸鉀溶于20毫升二甲基甲酰胺中,然后,于110至120℃攪拌混合物1小時,將反應(yīng)溶液傾入大量水中,往其中加入濃鹽酸。接著,用氯仿抽提混合物,氯仿層用水洗滌后再干燥,然后減壓蒸去溶劑。粗晶體用己烷/乙酸乙酯作展開劑的柱上色譜層析法提純,再從乙酸乙酯中重結(jié)晶得到0.8克2-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基]硫代-6-甲基苯甲酸,為白色粉狀,熔點為131-132℃。
實施例22-氯-6-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)硫代]苯甲酸(編號為1的化合物)的制備將5.0克2-氨基-6-氯代苯甲酸鹽酸鹽用2.3克亞硝酸鈉和濃鹽酸轉(zhuǎn)化成重氮鹽。然后,該重氮鹽于0℃逐滴加入含有4.8克4,6-二甲氧基-2-巰基嘧啶,2.4克氫氧化鈉和40毫升水的溶液中,在滴加完成后,在室溫下攪拌該混合物液2小時以完全反應(yīng)。將濃鹽酸加入反應(yīng)液中的,然后,用乙酸乙酯抽提混合液,干燥抽提液,再減壓蒸去溶劑。所得殘留物經(jīng)色譜層析法提純得到1.8克2-氯-6-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)硫代]苯甲酸,為赭色粉狀,熔點為148-151℃。
實施例32-氯-6-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)硫代]苯甲酸三乙醇銨(編號為25的化合物)的制備將1.57克2-氯-6-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)硫代苯甲酸和0.72克三乙醇胺溶于20毫升的四氫呋喃中,于室溫下攪拌該溶液30分鐘。將溶劑從溶液中蒸出,將異丙醚加到殘留物中使之固化。過濾分離出固體,然后干燥,得到2.0克2-氯-6-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)硫代]苯甲酸三乙醇銨,為白色固體,熔點為94-101℃。
本發(fā)明的除草組合物包括其有除草有效量,比如,0.5%至95%重量份,較好的為1至80%重量份的本發(fā)明化合物和農(nóng)用助劑。本發(fā)明的除草劑可以單獨使用,或配成不同的制劑,比如,可濕性粉劑,顆粒劑,乳油或配以載體、表面活性劑、分散劑或通常用于農(nóng)業(yè)化學(xué)品制劑的助劑的粉劑。
用于制劑中的載體,可以是諸如Jeeklite,滑石,膨潤土,粘土,高嶺土,硅藻土,白碳黑,蛭石,熟石灰,硅砂,硫酸銨或尿素等的固體載體;諸如異丙醇,二甲苯,環(huán)己烷或甲基萘等的液體載體。這里所述的表面活性劑和分散劑可以是醇磺酸酯,烷基芳基磺酸酯,木質(zhì)素磺酸鹽,聚氧乙烯乙二醇醚,聚氧乙烯烷基芳基醚或聚氧乙烯山梨醇單烷基酯。助劑可以是羧甲基纖維素,聚乙二醇或阿拉伯樹膠。在實際使用中,該除草劑在使用前可以稀釋至合適的濃度,或可以直接使用。
本發(fā)明除草劑可以與其他除草劑結(jié)合使用。
本發(fā)明除草劑通過在莠草發(fā)芽之前或之后對水稻田里的莠草進行地面灌溉施藥或通過葉面施藥。另外,本發(fā)明除草劑施加于旱地或非農(nóng)作物地時,可在莠草發(fā)芽之前或之后進行地面施藥或者葉面施藥。
對于地面施藥,本發(fā)明除草劑的施加劑量為每10公畝1克至1公斤活性成分。對于葉面施藥,將其稀釋至1至10,000ppm的濃度以每10公畝1克至1公斤活性成分的劑量施加。
現(xiàn)給出本發(fā)明除草劑組合物的制劑實例,但應(yīng)該明白,本發(fā)明不只限制在這些特定的實例中。在這些實例中“%”表示重量百分比。
制劑實例1(可濕性粉劑)將10%編號為1的化合物,0.5%Emulgen810(商標(biāo),Kao公司),0.5%DemolN(商標(biāo),Kao公司),20%Kunilite201(商標(biāo),KunimineKogyo公司)和69%JeekliteCA(商標(biāo),Jeeklite有限公司)均勻地混合并磨成粉狀,得到可濕性粉劑。
制劑實例2(乳油)將30%編號為1的化合物,20%環(huán)己烷,11%聚氧乙烯烷基芳基醚,4%烷基苯磺酸鈣和35%甲基萘均勻溶解,得到乳油。
制劑實例3(顆粒劑)將5%編號為1的化合物,2%月桂醇-磺酸酯鈉鹽,5%木質(zhì)素磺酸鈉,2%羧甲基纖維素和86%粘土均勻混合并磨成粉狀,取100重量份該混合物加入20重量份水,捏和該混合物,用造粒機擠出成14至32目的顆粒,再干燥得到粒料。
制劑實例4(粉劑)將2%編號為2的化合物,5%硅藻土和93%粘土均勻混合并磨成粉狀,得到粉劑。
本發(fā)明的化合物和除草劑組合物能有效地控制長在水稻田里的諸如稗(Echinochloacrus-galli),莎草(Cyperusdifformis),雨久花(Monchoriavaginalis)等一年生草;以及諸如澤瀉屬花條痕狀(Alismacanaliculatum)的燈心草(Scirpushotarui),晚花的莎草(Cyperusserotinus),矮慈姑(Sagittariapygmaea)和荸齊(EleocharisKurogwai)等的多年生草。另外,還可有效地控制長在旱田的諸如稗(Echinochloacrus-galli),馬唐草(Digitariasanguinalis),蟋蟀草(Eleusineindica),綠狐尾草(Setariaviridis),水狐尾草(Alopecurusaequalis),一年生早熟禾草(Poaannua),野燕麥(Avenafatua),意大利黑麥草(Loliummultiform),蓼屬植物(polygonumCapathifolium),細莧(Amaranthusviridis),藜(Chenopodiumalbum),絨毛葉(Abutilontheophrasti),多刺黃花稔(Sidaspinosa),決明(Cassiatora),繁縷(Stellariamedia),牽牛花(lpomoeaspp),普通蒼耳(Xanthiumstrumarium)谷莎草(Cyperusiria),寬葉臂形草(Brachiariaplatphylla),羅氏草(Rotloboelliaexaltata),柔毛雀麥(Bromustectorum),野蕎麥(Polygonumconvolvulus),野十字花(Brassicaarvensis)和裙邊鬼針草(Bidensfrondosa)等的一年生草;以及諸如紫螺莎草(Cyperusrotundus),約翰遜草(Sorghumhalepense),百慕大草(Cynodondactylon)和匍匐冰草(Agropyronrepens)等的多年生草。在另一方面,對農(nóng)作物,特別是棉花,其安全性是高的。
當(dāng)本發(fā)明的除草劑用作棉花除草劑時,具有以下特點;另外,當(dāng)其用作除棉花外的農(nóng)作物的除草劑時,同樣有各種優(yōu)點。
(1)本發(fā)明的除草劑在草發(fā)芽前的地面施藥和草發(fā)芽后的葉面施藥的每種施藥方法中,對于棉花是高度安全的。相應(yīng)地,本發(fā)明除草劑可用作草發(fā)芽前的地面施藥和草發(fā)芽后的葉面施藥的棉花除草劑。
(2)本發(fā)明的除草劑對諸如普通蒼耳和牽?;ㄖ惖牧钊烁械郊值妮菥哂谐葑饔?,而且在草發(fā)芽前至發(fā)芽后的長時期內(nèi)是有效的。
(3)本發(fā)明的除草劑在泥土中具有適當(dāng)?shù)乜煞纸庑?,對鄰近農(nóng)作物無明顯促進作用。
現(xiàn)以試驗實例描述本發(fā)明除草劑的除草活性。試驗實例1(旱地里草發(fā)芽前的地面施藥法)在一罐泥土中(表面面積600cm2),播下棉花(Go),稗(Ec),約翰遜草(So),蓼屬植物(Po),細莧(Am),藜(Ch),牽?;?Ip)和普通蒼耳(Xa)的籽;種下紫螺莎草(Cr)的塊莖;再蓋上一層0.5至1cm厚的泥土。播種后一天,將預(yù)定量的按制劑實例1中的方法制成的可濕性粉劑用水稀釋并以每10公畝100升的比例施加到泥土表面。在施藥后的第20天進行測量,以表2中的定義為標(biāo)準(zhǔn)評價所得結(jié)果,并將指數(shù)列于表3和表4。
對比化合物1如下定義(同樣適用于其他表中)對比化合物12-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧代]苯甲酸(在日本待審公開專利174059/1987中公開的)
試驗實例2(旱地里草發(fā)芽后葉面施藥法)在一罐泥中(表面面積為600cm2)播下棉花(Go),稗(Ec),約翰遜草(So),蓼屬植物(Po),細莧(Am),藜(Ch),牽牛花(Ip)和普通蒼耳(Xa)的籽,種下紫螺莎草(Cr)的塊莖;再蓋上一層0.5至1cm厚的泥土。將該罐在20至25℃的溫室中培養(yǎng)2周,然后,將預(yù)定量的按制劑實例1中的方法配制的可濕性粉劑用水稀釋,以每公畝100升的比例施加于葉片上。施藥后的第14天進行測量,以表2中的定義為標(biāo)準(zhǔn)評價所得結(jié)果,并將指數(shù)列于表5和表6。
試驗實例3(旱地里的葉面施藥法)在一罐泥土中(表面面積為100cm2),播下稗(Ec),馬唐草(Di),蓼屬植物(Po),細莧(Am)藜(Ch),和谷莎草(Ci)的籽,再蓋以一層0.5至1cm厚的泥土。將罐在20至25℃的溫室中培養(yǎng)2周,然后將預(yù)定量的按制劑實例1中的方法配制的可濕性粉劑用水稀釋,以每10公畝100升的比例施加于葉片上。用除草劑處理后的第14天進行測量,以表2中的定義為標(biāo)準(zhǔn)評價所得結(jié)果,并將指數(shù)列于表7和表8。
對比化合物2,3和4如下定義(同樣適用于表中)對比化合物2乙基-3-[(5-氯代嘧啶-2-基)氧代]苯甲酸酯(日本待審公開專利55729/1979中公開的),對比化合物3乙基-5[(5-氯代嘧啶-2-基)氧代]-2-硝基苯甲酸酯(日本待審公開專利55729/1979中公開的)對比化合物42-(2-甲苯氧基-4,6-二甲基嘧啶)農(nóng)業(yè)和生物化學(xué),30卷,第9號,896頁中公開的)試驗實例4(旱地里地面施藥法)在一罐泥土中(表面面積為100cm2),播下稗(Ec),馬唐草(Di),蓼屬植物(Po),細莧(Am),藜(Ch),和谷莎草(Ci)的籽,并蓋上一層0,5至1cm厚的泥土。播種一天后,將預(yù)定量的按制劑實例1中的方法配制的可濕性粉劑用水稀釋,并以每10公畝100升的比例施加于嗤戀謀礱媯ɑ钚宰櫸蕕募亮課 00g/10a)。施藥后的第20天進行測量,以表2中的定義為標(biāo)準(zhǔn)評價所得結(jié)果,并將指數(shù)列于表9和表10。
試驗實例5(水稻田里控制莠草的試驗)在一罐水稻田泥土中,播下稗(Ec),莎草(Cd),雨久花(Mo)和燈心草(Sc)籽,加水至3cm深。播種2天后,將預(yù)定量的按制劑實例1中的方法配制的可濕性粉劑用水稀釋,并以每10公畝100克活性組份的劑量滴加至水表面。施藥后的第21天進行測量,以表2中的定義為標(biāo)準(zhǔn)評價所得結(jié)果,并將指數(shù)列于表11和表12。
權(quán)利要求
1.具有分子式Ⅰ的嘧啶衍生物或其鹽,其特征在于一般式Ⅰ為
其中X為鹵素原子,低級烷基或苯氧基(其中所述的苯氧基可以被鹵素原子,低級烷基,或低級烷氧基取代),R為氫原子,低級烷基,烷氧基烷基,芐氧基烷基,烷氧基羰基烷基,氰烷基或
(其中R1為氫原子或低級烷基,R2為低級烷基或可以被硝基取代的苯基)。
2.如權(quán)項1所述的嘧啶衍生物,其特征在于其中X是在6-位取代。
3.如權(quán)項1所述的嘧啶衍生物,其特征在于其中的R為氫原子,低級烷基,烷氧基烷基或芐氧基烷基。
4.如權(quán)項1所述的嘧啶衍生物或其鹽,其特征在于有分子式(Ⅰ-1),
其中R如權(quán)項1中所定義的,X為鹵素原子或低級烷基。
5.如權(quán)項1所述的嘧啶衍生物,其特征在于其中的鹽是堿金屬鹽,堿土金屬鹽,過濾金屬鹽或有機銨鹽。
6.如權(quán)項1所的所述的嘧啶衍生物或其鹽,其特征在于具有分子式(Ⅰ-2)
其中的R如權(quán)項1中所定義,Y為氫原子,鹵素原子,低級烷基或低級烷氧基。
7.如權(quán)項1所述的嘧啶衍生物,其特征在于其中的R為氫原子。
8.如權(quán)項1所述的嘧啶衍生物,其特征在于該嘧啶衍生物為2-氯-6-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)硫代]苯甲酸或其鹽。
9.如權(quán)項1所述的嘧啶衍生物,其特征在于其中的X為6-位的氯原子,甲基或氟原子。
10.除草劑組合物,其特征在于該組合物含有如權(quán)項1所述的分子式為Ⅰ的具有除草有效量的嘧啶衍生物或其鹽以及農(nóng)業(yè)助劑。
11.殺死莠草的方法,其特征在于該方法包括將有除草有效量的如權(quán)項1所述的分子式為Ⅰ的嘧啶衍生物或其鹽施加于要治理的場所。
12.制備具有分子式Ⅰ的嘧啶衍生物或其鹽的方法,
式中X為鹵素原子,低級烷基或苯氧基(其中所述的苯氧基可以被鹵素原子,低級烷基或低級烷氧基取代),R為氫原子,低級烷基,烷氧基烷基,芐氧基烷基,烷氧基羰基烷基,氰烷基或
基(其中R1為氫原子或低級烷基,R2為低級烷基或可以被硝基取代苯基,該方法包括將具有分子式Ⅱ的化合物
式中X和R如前定義,與具有分子式Ⅲ的化合物反應(yīng)
式中Y1為鹵素原子,烷基磺?;〈幕蛭慈〈钠S磺?;?以得到具有分子式Ⅰ的化合物或者將具有分子式Ⅳ的化合物
式中X和R如前定義,轉(zhuǎn)化成具有一般式Ⅴ的重氮鹽,再將重氮鹽與具有一般式Ⅵ的化合物反應(yīng),式中X和R如前定義,得到一般式Ⅰ的化合物;
還可以任意選擇地,將具有分子式Ⅰ的化合物與堿反應(yīng),得到具有分子式Ⅰ的化合物的鹽。
全文摘要
具有分子式為(I)為嘧啶衍生物,
文檔編號A01P13/00GK1033050SQ8810766
公開日1989年5月24日 申請日期1988年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月4日
發(fā)明者齊藤芳宏, 和田信英, 草野章次, 宮澤武重, 高橋智, 豐川泰文, 梶原郁夫 申請人:古米埃(Kumiai)化學(xué)工業(yè)株式會社, 伊哈拉(Ihara)化學(xué)工業(yè)株式會社