專利名稱：苯磺?；柞０坊衔?、中間體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分子式(Ⅰ)的一類除草用中間體苯磺?；?2-咪唑啉-5-酮化合物和分子式(Ⅱ)的一類除草用苯磺酰甲酰胺(BenzenesulfonylCarboxamide)化合物
其中在分子式(Ⅰ)和(Ⅱ)中，A均是氫;用1～3個(gè)鹵原子C1-C4烷氧基、C1-C4硫代烷基、C1-C4烷基亞磺酰基，C1-C4烷基磺酰基、羰基烷氧基、苯基或氧任意取代的直鏈或支鏈的C1-C4烷基;用1～3個(gè)鹵原子或苯基任意取代的直鏈或支鏈的C1-C4鏈烯基;用1～3個(gè)鹵原子任意取代的C1-C4炔基;和另外，在分子式(Ⅱ)中，A是用直鏈或支鏈的C1-C6烷基、C3-C6環(huán)烷基、C1-C4鹵代烷基、直鏈或支鏈的C1-C6鏈烯基、C3-C6環(huán)鏈烯基、苯基、芐基、(雙)烷基氨基、或C1-C4烷氧基任意地取代的氨基;C1-C4烷氧基;或C1-C4硫代烷基;
R1是C1-C4烷基;
R2是C1-C4烷基或C3-C6環(huán)烷基;當(dāng)R1和R2通過(guò)一個(gè)它們都與之連接的碳原子而結(jié)合時(shí)，它們可以是用甲基任意取代的C3-C6環(huán)烷基;且當(dāng)R1和R2不相同時(shí)，由此得到具有不對(duì)稱中心的它們的旋光異構(gòu)體;
Q由分子式(Ⅲ)表示
其中R3-R7各自為氫;鹵素;硝基;氰基;用一個(gè)或多個(gè)鹵原子或苯基任意取代的直鏈或支鏈的C1-C4烷基;用1～3個(gè)鹵原子任意取代的直鏈或支鏈的C1-C4鏈烯基;
OR8中R8是氫;用一個(gè)或多個(gè)鹵原子、C1-C4烷氧基或苯基任意地取代的C1-C4烷基;或用1～3個(gè)鹵原子或苯基任意地取代的C1-C4鏈烯基;用1～3個(gè)鹵原子，1～3個(gè)C1-C4烷基，1～3個(gè)C1-C4烷氧基或1～2個(gè)硝基任意地取代的苯基;用一個(gè)或多個(gè)鹵原子任意地取代的C1-C4烷基羰基;用一個(gè)或多個(gè)鹵原子任意地取代的C1-C4硫代烷基;用一個(gè)或多個(gè)鹵原子任意地取代的C1-C4烷基亞磺?；?用一個(gè)或多個(gè)鹵原子任意地取代的C1-C4烷基磺?；?用C1-C4烷基任意地取代的氨基;
CO2R9中R9是氫;用1～3個(gè)鹵原子任意地取代的C1-C4烷基;R3-R4，R4-R5，R5-R6，R6-R7也可以是可能被最多為3個(gè)的上述用于R-R的取代基任意地取代的-(CH＝CH-CH＝CH)-;
上述不大于3個(gè)的R3-R7的取代基可以是氰基，硝基，(取代的)苯基，烷基羰基，硫代烷基，烷基亞磺?；榛酋；?，胺，CO2R9;W是O或S;
Y是氫原子;或它們的鹽，其中Y是陽(yáng)離子。
上述分子式Ⅱ和分子式1的苯磺酰甲酰胺和苯磺酰-2-咪唑啉-5-酮化合物的較佳的基團(tuán)為，其中A是鹵原子或甲基;R1是甲基;R2是異丙基;
R3-R7各自為鹵原子和/或用鹵原子任意地取代的C1-C4烷基;
Y是氫或堿金屬，堿土金屬，錳、銅、鐵、鋅、鈷、鉛、銀、鎳、銨和有機(jī)銨的陽(yáng)離子。
在上述分子式(Ⅱ)中，堿金屬包括鈉、鉀和鋰，鈉是較佳的。另外，術(shù)語(yǔ)“有機(jī)銨”被定義為由帶陽(yáng)電荷的氮原子與1～4個(gè)基團(tuán)(其中每個(gè)基團(tuán)含有1～20個(gè)碳原子)結(jié)合而組成的基團(tuán)。用于制備分子式(Ⅱ)的苯磺?；柞０返挠袡C(jī)銨基團(tuán)中，在這里列舉的是一烷基銨，二烷基銨，三烷基銨，四烷基銨，一鏈烯基銨，二鏈烯基銨，三鏈烯基銨，一炔基銨，二炔基銨，三炔基銨，一鏈烷醇銨，二鏈烷醇銨、三鏈烷醇銨、C3-C6環(huán)烷基銨、哌啶鎓、嗎啉鎓、吡咯烷鎓、芐銨和它們的等價(jià)物。上述鹵原子的例子有氯、氟、溴和碘，氯、溴和氟是較佳的。
分子式(Ⅰ)和分子式(Ⅱ)的化合物的更佳的基團(tuán)為，其中A是甲基;R1是甲基;R2是異丙基;R3是氫，鹵素或甲基;R8是鹵原子或甲基，和W是氧。
如上所述的那樣，本發(fā)明涉及一種新的分子式(Ⅱ)的除草用苯磺酰甲酰胺化合物和可作為制備所說(shuō)的分子式(Ⅱ)的化合物的中間體且本身亦能除草的新的分子式(Ⅰ)的苯磺?；?2-咪唑啉-5-酮化合物。這樣的分子式(Ⅱ)的苯磺酰甲酰胺化合物可通過(guò)在如下的流程圖Ⅰ所述的惰性熔劑中，在催化量的酸存在下，用水任意地處理分子式(Ⅰ)的化合物而容易地制備。
其中A、R1、R2和Q均如上所描述，W是氧，Y是氫。
用于上述反應(yīng)的分子式Ⅰ的化合物通常可這樣制備通過(guò)將分子式(Ⅳ)的α-氨基酰胺分子式(Ⅴ)的羧酸酐(或?；然蛩鼈兊牡刃?在惰性溶劑中，任意的酸接受體的存在下反應(yīng)而產(chǎn)生分子式(Ⅵ)的2-乙酰氨基-2，3-二取代基酰胺，后者可通過(guò)用含水的堿處理環(huán)化得到分子式(Ⅶ)的咪唑啉酮。換句話說(shuō)，分子式(Ⅶ)的咪唑啉酮可以通過(guò)將分子式(Ⅳ)的α-氨基酰胺和分子式(Ⅷ)的原酸酯在惰性溶劑中，在高溫下反應(yīng)而直接制備。然后，分子式(Ⅰ)的咪唑啉酮可以通過(guò)將這樣得到的分子式(Ⅷ)的咪唑啉酮與分子式(Ⅸ)的苯磺酰氯在惰性溶劑中，于酸接受體，如三乙胺、吡啶、氫化鈉等的存在下反應(yīng)，并仔細(xì)地除去反應(yīng)過(guò)程中的水份并分離出所需要的分子式(Ⅰ)的產(chǎn)品而制備。這些反應(yīng)列舉于下面的流程圖(Ⅱ)中。
其中A是氫;C1-C4烷基;C1-C4鏈烯基;或C1-C4的炔基，它們中的每一個(gè)可以象用于上述分子式(Ⅰ)和(Ⅱ)一樣的被任意地取代，R1、R2和Q均與上述分子式(Ⅰ)和(Ⅱ)中所描述的一樣。
分子式(Ⅱ)的化合物也可通過(guò)用含水的酸，如含水HCl來(lái)水解其中A是氫的分子式(Ⅱ)的化合物而制備，它們可被分離為分子式(Ⅹ)的2-氨基-2，3-二烷基-N-(苯磺酰基)甲酰胺酸鹽(即鹽酸鹽)或它們的相應(yīng)的游離堿基，后者以分子式(Ⅺ)的兩性物形式存在。將所得到的分子式為(Ⅹ)或分子式(Ⅺ)的化合物與分子式為(Ⅴ)的羧酸酐或酰氯(或它的等效物)或分子式為(Ⅻ)的異氰酸鹽在惰性溶劑中(也可在酸接受體存在下)反應(yīng)也可得到分子式為(Ⅱ)的化合物，如下面的流程圖(Ⅲ)中所列舉的。
其中B是用直鏈或支鏈的C1-C6的烷基，C3-C6的環(huán)烷基，C1-C4鹵代烷基，直鏈或支鏈的C1-C6的鏈烯基，C3-C6的環(huán)鏈烯基，或苯基，芐基，(二)烷基氨基或C1-C4烷氧基取代的(取代的)亞氨基。
用于制備本發(fā)明的分子式為(Ⅱ)的苯磺酰甲酰胺化合物的另一種方法包括將分子式(Ⅵ)的2-乙酰氨基-2，3-二取代酰胺和氫化鈉進(jìn)行接續(xù)反應(yīng)，然后再與分子式(Ⅸ)的苯磺酰氯在惰性溶劑中，在約20℃至回流的溫度內(nèi)反應(yīng)，如下面的流程圖(Ⅳ)所列舉的。
其中A、R1、R2和Q與對(duì)上述分子式(Ⅱ)所定義的一樣。
分子式(Ⅱ)的苯磺酰甲酰胺也可以這樣獲得將分子式(ⅩⅢ)的α-氨基酸與分子式(Ⅴ)的羧酸酐反應(yīng)，然后將這樣形成的分子式(ⅩⅣ)的N-?；被崤c脫水劑(如分子式(Ⅴ)的酐或雙環(huán)己基碳化二亞胺)反應(yīng)形成吖內(nèi)酯ⅩⅤb，或與?；噭缤榛燃姿狨シ磻?yīng)形成混合酐ⅩⅤa;然后，將“活化的”N-?；被?ⅩⅤa或ⅩⅤb)與分子式(ⅩⅥ)的苯磺酰胺的堿金屬鹽在酸性條件下反應(yīng)而得到分子式為(Ⅱ)的化合物，如下面的流程圖(Ⅴ)所列舉的。
其中A，R1，R2和Q與上述對(duì)分子式(Ⅱ)的描述一樣，M是堿金屬。
用于制備分子式為(Ⅱ)的苯磺酰甲酰胺的另一種方法包括將分子式(ⅩⅦ)的乙內(nèi)酰脲和分子式(Ⅸ)的苯磺酰氯在酸接受體，如三乙胺、吡啶、氫化鈉等的存在下，并在惰性有機(jī)溶劑中反應(yīng)而產(chǎn)生分子式(ⅩⅧ)的磺?；覂?nèi)酰脲。然后，本發(fā)明的分子式為(Ⅱ)的苯磺酰甲酰胺化合物可以通過(guò)將分子式為(ⅩⅧ)的乙內(nèi)酰脲與分子式為(ⅩⅠⅩ)的親核試劑反應(yīng)而得到，如下面的流程圖Ⅵ中所得列舉的。
其中A是如對(duì)分子式(Ⅱ)的描述一樣可以被任意取代的氨基，烷氧基或硫代烷基;R1，R2，Q和Y與上述對(duì)分子式(Ⅱ)的描述一樣。
本發(fā)明的苯磺酰甲酰胺化合物的鹽可以通過(guò)將其中Y是氫的分子式(Ⅱ)的化合物與堿，如氨，有機(jī)銨化合物，堿或堿土金屬氫化物等，在惰性有機(jī)溶劑中反應(yīng)而容易地制備，如下面的流程圖(Ⅶ)中所列舉的。
其中A、R1、R2、Q、W和Y與先前對(duì)分子式(Ⅱ)的描述一樣。
本發(fā)明包括新的分子式(Ⅵ)的2-乙酰氨基-2，3-二取代酰胺，分子式(Ⅶ)的咪唑啉酮，分子式(Ⅹ)的2-氨基-2，3-二烷基-N-(苯磺?；?甲酰胺，分子式(Ⅺ)的兩性物，分子式(ⅩⅤb)的惡唑啉，分子式(ⅩⅦ)的乙內(nèi)酰脲，分子式(ⅩⅧ)的苯磺酰乙內(nèi)酰脲，上述流程圖中描述的化合物，它們是制備新的分子式(Ⅰ)和新的分子式(Ⅱ)的除草化合物的有用的中間體。
本發(fā)明的分子式(Ⅰ)的苯磺?；?2-咪唑啉酮和分子式(Ⅱ)的苯磺酰甲酰胺化合物是有效的除草劑，可用于控制各種一年生的和多年生的單子葉和雙子葉植物。這些化合物可施用于它們的葉子中或土壤中或含有種子的水中或所說(shuō)的植物的其他的繁殖器官，如塊莖，根莖或葡萄莖，施加的比率為約0.032～4.0kg/公頃，較佳的比率為約0.5～2.0kg/公頃。
上述施用的比率為4.0kg/公頃的水平時(shí)可足以殺死不需要的植物種。但是，為殺死不需要的植物而超量施用的毒素水平可能代價(jià)很昂貴且對(duì)環(huán)境不利。
本發(fā)明的化合物可以控制的植物是向日葵屬(Helianthusannus)，田菁屬(Sesbaniaexaltata)，歐白芥屬(Sinapisarvensis)，苘麻屬(Abutiliontheophrasti)，蕓苔屬(Brassicanapus)，豚草屬(Ambrosiaartemisifolia)，蒼耳屬(Xanthiumstrumarium)，母菊屬(Matricariainodora)，黎屬(Chenopodiumalbum)，莧屬(Amaranthusretroflexus)，薊屬(Cirsiumarvense)，曼陀羅屬(Daturastramonium)甘薯屬(Ipomoeahederacea)，黃花稔屬(Sidaspinosa)，馬齒莧屬(Portulacaoleracea)，繁縷屬(Stellariamedia)，打碗花屬(Calystegiasepium)，茄屬(Solanumcarolinense)，豬殃殃屬(Galliumaparine)，決明屬(Cassiaobusifolia)。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)以相對(duì)較低的施用量，即根據(jù)所使用的化合物和所處理的作物，從0.032到約2.0kg/公頃時(shí)，許多分子式為(Ⅰ)和分子式為(Ⅱ)的本發(fā)明的化合物是選擇性除草劑。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，許多本發(fā)明的分子式為(Ⅰ)和(Ⅱ)的化合物尤其適用于控制存在于農(nóng)業(yè)上的重要的作物，如谷物、小麥、大麥、大豆、花生等中的不需要的闊葉雜草。
其中Y是形成鹽的陽(yáng)離子的分子式(Ⅱ)的化合物是水溶性的，它可以簡(jiǎn)單地分散在水中，并以稀的水溶液噴灑到植物的葉子上或含有植物的繁殖器官的土壤中。這些鹽也可作為流動(dòng)劑濃縮液的配方。在有機(jī)溶劑中可溶解的那些鹽，如有機(jī)銨鹽可以形成乳油、懸浮劑濃縮液等。
分子式(Ⅰ)和分子式(Ⅱ)的化合物也可以形成可濕的粉末，流動(dòng)劑的濃縮液，乳油，顆粒制劑的配方等。
可濕性的粉末可以這樣制備將20%～45%(重量)的細(xì)粉碎的載體，如高嶺土，膨潤(rùn)土、硅藻土、硅鎂土等，約45～80%(重量)的活性化合物，約2%～5%(重量)的分散劑，如木素磺酸鈉和約2%～5%(重量)的非離子表面活性劑，如辛基苯氧基聚乙氧基乙醇，壬基苯氧基聚乙氧基乙醇等一起研磨。
一種典型的流動(dòng)劑液體可以通過(guò)將約40%(重量)活性成分和約2%(重量)的凝膠劑，如膨潤(rùn)土，約3%(重量)的分散劑，如木素磺酸鈉，約1%(重量)的聚乙二醇和約54%(重量)的水混合而制備。
一種典型的乳油可以通過(guò)將約5%～25%(重量)的活性成分溶解于65%～95%(重量)的N-甲基吡咯烷酮，異佛爾酮，丁基溶纖劑，乙酸甲酯等并將5%～10%(重量)的非離子表面活性劑，如烷基苯氧基聚乙氧基醇分散于其中而制備。該濃縮液分散于水中以作為液體噴灑劑使用。
當(dāng)本發(fā)明的化合物作為除草劑用于土壤處理時(shí)，化合物被制備并以顆粒制劑被施加。顆粒制劑的制備可以通過(guò)將活性化合物溶解于溶劑，如二氯甲烷，N-甲基吡咯烷酮等中而制備，將如此制備的溶液噴灑于顆粒載體上，如玉米棒屑，砂子，硅鎂土，高嶺土等。
如此制備的顆粒制劑通常含有約3%～20%(重量)的活性成分和約97～80%(重量)的顆粒載體。
為了使人們進(jìn)一步地理解本發(fā)明，列舉了下列非限制性實(shí)例，它們主要是為了更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。除另外指明外，所有部分均以重量表示。
實(shí)例12-N-乙酰基-2，3-二甲基丁酰胺的制備
將2-(氨基-2，3-二甲基丁基酰胺(114.8g，0.88mols)加入到含120ml乙酸酐的在氮?dú)夥罩欣鋮s至-20℃的200mlTHF中(以這樣的比率，溫度仍可保持-20℃)并經(jīng)攪拌后的溶液中。將反應(yīng)混合物加入后，加熱至室溫，然后攪拌18小時(shí)，所得到的標(biāo)題產(chǎn)品沉淀是一種白色固體，將其過(guò)濾并用乙醚洗滌即得到140.2g2-N-乙酰基-2，3-二甲基丁酰胺，熔點(diǎn)為114-118℃。
實(shí)例22，4-二甲基-4-異丙基-1，3-咪唑啉-5-酮的制備
將70g的2-N-乙酰基-2，3-二甲基丁酰胺溶于600ml 10%NaOH水溶液中并于60-70℃(在N2中)加熱2小時(shí)。反應(yīng)混合物用冰冷卻，先用濃HCl，而后再用10%的HCl將其pH調(diào)節(jié)至5。該酸性溶液用乙酸乙酯抽提數(shù)次，除去溶劑后，得到46g標(biāo)題產(chǎn)品。蒸發(fā)濃縮母液并用乙酸乙酯抽提，得到另外9.9g產(chǎn)品。所分離出來(lái)的2，4-二甲基-4-異丙基-1，3-咪唑啉-5-酮的熔點(diǎn)為107-109℃。
實(shí)例35-甲基-5-異丙基-1，3-咪唑啉-4-酮的制備
含2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺(130g，1mol)和三乙基原甲酸酯(183ml，1.1mol)的850ml二甲苯的溶液加熱至回流，采用機(jī)械攪拌和迪安一斯達(dá)克榻分水器收集乙醇。三個(gè)半小時(shí)后，無(wú)乙醇排出，反應(yīng)混合物的溫度可達(dá)到50℃?；旌衔餄饪s至原體積的1/3，然后靜置18小時(shí)。通過(guò)過(guò)濾收集標(biāo)題的產(chǎn)品沉淀物，它為一種白色固體，熔點(diǎn)為101-104℃。
實(shí)例42，4-二甲基-4-異丙基-1，3-咪唑啉-5-酮的制備
將含2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺(100g)和三乙基原甲酸酯(125g)的二甲苯(500ml)的溶液，采用迪安-斯達(dá)克榻分水器，在回流(105～138℃)下進(jìn)行加熱。六小時(shí)后，在容器溫度為138℃下收集到200ml餾出液，在餾出液中僅有二甲苯存在。將反應(yīng)混合物冷卻并真空濃縮，得150g稠厚的淡黃色油。加入己烷，過(guò)濾出所得固體，得到96.7g(81.6%)的標(biāo)題產(chǎn)品，熔點(diǎn)為107-110℃。
采用上述過(guò)程，但代之以(S)-2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺(熔點(diǎn)78-80℃，[α]25D-71°(THF)得到(S)-2，4-二甲基-4-異丙基-1，3-咪唑啉-5-酮，熔點(diǎn)為93-97℃，[α]25D-53°(THF)。
實(shí)例51-(對(duì)-甲基苯磺?；?-2，4-二甲基-4-異丙基-1，3-咪唑啉-5-酮的制備
將對(duì)-甲苯磺酰氯(2.47g，12.97mmol)加入到含2，4-二甲基-4-異丙基-1，3-咪唑啉-5-酮(2g，12.97mmol)的40ml無(wú)水二氯甲烷和1.40摩爾當(dāng)量的無(wú)水吡啶的經(jīng)攪拌的溶液中(在氮?dú)庀掠帽±鋮s)。反應(yīng)混合物加熱至室溫，然后攪拌16小時(shí)。反應(yīng)混合物用水迅速洗滌二次，一次加入10% HCl，另一次用水，并用Na2SO4干燥。蒸發(fā)二氯甲烷溶液，得到2.97g黃色油，采用用CH3CN/己烷/CH2Cl2(1∶3∶6)洗脫的硅膠層析柱純化得到1.95g固體;從CH2Cl2/乙醚/己烷中重結(jié)晶得到1.37g標(biāo)題產(chǎn)品，為一白色固體，熔點(diǎn)為78～80℃。
采用上述過(guò)程所產(chǎn)生的分子式(Ⅰ)的化合物列于如下表Ⅰ中
實(shí)例62-乙酰氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)-甲苯磺酰基)丁酰胺的制備方法A
將對(duì)-甲苯磺酰氯(2.4g，12.97mmol)加入到含2，4-二甲基-4-異丙基-1，3-咪唑啉-5-酮的40ml二氯甲烷和1.44g吡啶的經(jīng)攪拌的溶液中，在N2氣氛下冷卻至-10℃。然后將反應(yīng)混合物加熱至室溫并攪拌16小時(shí)。
通過(guò)紅外分光光譜法檢測(cè)反應(yīng)混合物是否完全形成3，4-異丙基-2，4-二甲基-1-(對(duì)-甲苯磺酰基)-2-咪唑啉-5-酮。然后，通過(guò)用100ml二氯甲烷稀釋該溶液而將產(chǎn)品咪唑啉-5-酮水解，用水將其洗滌2次和用10%的HCl洗滌一次。有機(jī)相進(jìn)行真空濃縮，所得到的黃色油狀殘液與乙醚一起振搖，并靜置。靜置后得到的標(biāo)題產(chǎn)品是白色固體沉淀物，將其過(guò)濾，洗滌并干燥，熔點(diǎn)為202-203℃。
采用合適的磺酰氯和起始的咪唑啉酮進(jìn)行上述過(guò)程，得到如下面的表Ⅱ所列的分子式為(Ⅰ)的除草用2-咪唑啉-5-酮中間體和分子式為(Ⅱ)的除草用化合物。
實(shí)例72-甲酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)-甲苯磺?；?丁酰胺
將對(duì)甲苯磺酰氯(153.42g，0.0815mol)加入含4-甲基-4-異丙基-1，3-咪唑啉-5-酮(112g，0.815mol)的在氮?dú)夥障吕鋮s至-12℃的1200ml二氯甲烷的經(jīng)攪拌的溶液中。然后加入吡啶(91ml)，反應(yīng)混合物在-10℃攪拌3小時(shí)，然后升到室溫。用紅外光譜法檢測(cè)是否完全形成了中間體咪唑啉酮。通過(guò)用500ml10%HCl水溶液和水分別洗滌混合物而將中間體咪唑啉酮水解。使兩相混合物靜置30分鐘，濾得所得到的白色固體，用乙醚洗滌之，得到217.65g標(biāo)題的產(chǎn)品，為一白色固體，熔點(diǎn)為131-135℃。
將對(duì)氯苯磺酰氯取代上述對(duì)-甲苯磺酰氯，得到2-甲酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)氯苯磺?；?丁酰胺，熔點(diǎn)142-145℃。
實(shí)例82-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺鹽酸鹽的制備
將含2-甲酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺酰基)丁酰胺(99.4g，0.38mols)的500ml甲醇，500ml水和500ml10%HCl水溶液的懸浮液在80℃下加熱，直至所有固體均溶解為止(一小時(shí))。反應(yīng)混合物濃縮至原體積的1/3，過(guò)濾所得到的沉淀物。干燥后得到為一種白色固體的標(biāo)題產(chǎn)物，熔點(diǎn)為161-165℃。
用2-甲酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)氯苯磺?；?丁酰胺取代可得到2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)-氯苯磺酰基)丁酰胺鹽酸鹽，熔點(diǎn)為170-172℃。
實(shí)例92-乙酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺酰基)丁酰胺的制備方法B
將2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺鹽酸鹽(45g，0.4mols)完全溶解于160ml吡啶中，并加入500mlTHF。然后，將乙酸酐傾注入溶液中，反應(yīng)混合物在回流下加熱1小時(shí)。減壓除去溶劑，油狀殘余物用EtOH/水結(jié)晶，得到33.09g標(biāo)題產(chǎn)品，熔點(diǎn)為198～199℃實(shí)例10a2，3-二甲基-2-丙酰胺基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺的制備
將2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺鹽酸鹽(1.2g，5.3mmol)于氮?dú)夥障氯芙庥?5ml甲苯中。然后加入三乙基胺(1.9ml，2.5當(dāng)量)，然后迅速加入丙酰氯(0.55ml，6.36mmol)。反應(yīng)混合物加熱1小時(shí)，然后減壓除去溶劑。黃色殘余物從EtOH/水重結(jié)晶，得到標(biāo)題產(chǎn)品，為一白色固體，熔點(diǎn)166-168℃。
用不同的酰氯重復(fù)上述過(guò)程，得到如下面表Ⅲ中所得到的除草用分子式為(Ⅱ)的化合物。
實(shí)例11a1-｛1，2-二甲基-1-[(對(duì)甲苯磺?；?-氨基甲?；鵠丙基｝-3-甲基脲的制備
將2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺酰基)丁酰胺鹽酸鹽(5g，15.58gmmols)溶解于50mlDMF中的溶液在氮?dú)庵欣鋮s至-30℃。然后加入含10ml異氰酸甲酯的10mlTHF，以這樣的比率，溫度可維持-30℃，反應(yīng)混合物在-30℃下攪拌2小時(shí)，然后在室溫下攪拌16小時(shí)。
真空濃縮而除去THF，加入水。將白色固體沉淀物過(guò)濾出來(lái)并干燥，得到標(biāo)題產(chǎn)品1.5g，熔點(diǎn)為170-171℃。
用不同的1-磺酰氨基甲酰胺和異氰酸酯重復(fù)上述過(guò)程，得到分子式為(Ⅱ)的化合物，列于如下的表Ⅳ中。
實(shí)例12兩性的2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺的制備
將2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?-丁酰胺鹽酸鹽(20g，62.34mmols)溶解在100ml水和50ml乙醇中。然后，加入三甲基胺至反應(yīng)混合物的pH值接近11，將所得到的溶液攪拌1小時(shí)。
用10%的HCl水溶液將反應(yīng)混合物的pH調(diào)節(jié)到6，過(guò)濾所得到的白色沉淀物，用水洗滌之，干燥，得到標(biāo)題化合物，為一種白色固體，熔點(diǎn)為262-265℃。
用碳酸氫鈉代替三乙胺重復(fù)上述過(guò)程也可產(chǎn)生所期望的兩性化合物。
實(shí)例131｛1，2-二甲基-[(對(duì)甲苯磺?；?-氨基甲?；鵠丙基｝-3-甲基脲的制備
將異氰酸甲酯(0.42g，4.22mmol)加入到含有1g(3.52mmoles)兩性的2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺的在氮?dú)夥障?，在干?丙酮浴中冷卻至-20℃的10ml無(wú)水DMF(通過(guò)干燥劑干燥)的經(jīng)攪拌的溶液中。然后，將混合物的溫度升至室溫并攪拌1小時(shí)。加入水(10ml)，將呈白色固體的產(chǎn)品沉淀物過(guò)濾并用水洗滌，并干燥，再?gòu)腄MF/水中重結(jié)晶而得到0.6g標(biāo)題化合物，為一種白色固體，熔點(diǎn)為120-125℃。
實(shí)例142-乙酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺的制備
將氫化鈉(0.51g，60%)加入到含2-N-乙?；?2，3-二甲基丁酰胺(2g，11.6mmols)的于氮?dú)夥障?，且用于?丙酮浴冷卻至-20℃的40ml無(wú)水THF和20ml無(wú)水二氯甲烷的經(jīng)攪拌的溶液中。當(dāng)不再出現(xiàn)氣泡時(shí)，加入2.21g對(duì)甲苯磺酰氯，并將反應(yīng)混合物的溫度升至室溫，然后攪拌2小時(shí)，用水浴維持該溫度(因反應(yīng)是放熱的)。然后各加入100ml二氯甲烷和碳酸氫鈉水溶液。所得到的含水的溶液用二氯甲烷洗滌，過(guò)濾，濾液酸化至pH2。過(guò)濾和干燥標(biāo)題的化合物沉淀物后，得到1.5g白色固體，熔點(diǎn)為200-204℃。
實(shí)例152，4-二甲基-4-異丙基-2-噁唑啉-5-酮的制備
將2-乙酰胺基-2，3-二甲基丁酸(16g)溶解于(200ml)THF中并加入二環(huán)己基碳化二亞胺(DCC，21.0g)?；旌衔镌?5℃下攪拌16小時(shí)。到時(shí)之后，將混合物過(guò)濾并蒸發(fā)至干燥。將殘余物溶解在CH2Cl2(10ml)中，再過(guò)濾一次。將濾液蒸發(fā)，得到粗產(chǎn)品，它在0.65mmHg下蒸餾純化，其沸點(diǎn)為50℃。
實(shí)例162-乙酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺酰基)丁酰胺的制備
將2，4-二甲基-4-異丙基-2-噁唑啉-5-酮(2.0g)與DMF(50ml)、THF(70ml)和對(duì)甲苯磺酰胺鈉(5.0g)相混合，所得到的混合物在回流下加熱16小時(shí)。到時(shí)之后，將混合物冷卻，并在真空下脫除溶劑。殘余物與水混合，用NaHCO3將pH調(diào)節(jié)到8。含水的混合物用乙酸乙酯萃取，有機(jī)相被排除。用HCl將含水的混合物酸化至pH＝4，并用NaCl使其飽和，再用乙酸乙酯萃取。將有機(jī)萃取物并合，用Mg SO4干燥，過(guò)濾并蒸發(fā)得到0.66g標(biāo)題產(chǎn)品。
實(shí)例16a2-乙酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺的制備
將2-乙酰胺基-2，3-二甲基丁酸(1.5g)溶解于含三乙基胺(2.7g)的二乙醚(50ml)的溶液中并冷卻至0℃，逐滴加入氯甲酸乙酯(1.1g，混合物在0℃到室溫下攪拌1小時(shí)。將混合物過(guò)濾，濾液真空濃縮得到油狀混合酐(1.5g)。將該物質(zhì)與3g對(duì)甲基磺酰胺的鈉鹽在25ml甲酸二乙酯中混合，所得到的混合物在80℃下加熱16小時(shí)。反應(yīng)冷卻，并真空濃縮，殘余物在二氯甲烷和飽和的碳酸氫鈉水溶液之間分配。用濃HCl將水相酸化至pH1，用CH2Cl2萃取，干燥并分出有機(jī)相，得到標(biāo)題產(chǎn)品(3.3g)。
實(shí)例175-異丙基-5-甲基-3-(對(duì)甲苯磺酰基)乙內(nèi)酰脲和5-異丙基-5-甲基-1，3-二(對(duì)甲苯磺酰基)乙內(nèi)酰脲的制備
將含對(duì)甲苯磺酰氯(12.21g)的10ml THF加入到含5-異丙基-5-甲基乙內(nèi)酰脲(10g，0.064mol)和氫化鈉(2.56g)的90ml THF的經(jīng)攪拌的混合物中，將反應(yīng)混合物在氮?dú)夥障聰嚢?6小時(shí)。將反應(yīng)混合物過(guò)濾，濾液濃縮得褐色油14.2g。用10% CH3CN/CH2Cl2洗脫劑在硅膠上進(jìn)行混合物的薄層色譜顯示出兩種產(chǎn)品，以10% CH3CN/CH2Cl2作為洗脫劑，通過(guò)硅膠上的柱色譜而將它們分離，得到級(jí)分1∶5-異丙基-5-甲基-1，3-二(對(duì)甲苯磺?；?乙內(nèi)酰脲(2.1g)，熔點(diǎn)為144-146℃，和級(jí)分2∶5-異丙基-5-甲基-3-(對(duì)甲苯磺?；?乙內(nèi)酰脲(7.2g)，熔點(diǎn)為102-103℃。
實(shí)例181-｛1｛[(對(duì)氯苯基)磺?；鵠氨基甲?；?1，2-二甲基丙基｝-3-甲基脲的甲胺鹽的制備將含5-異丙基-5-甲基-3-(對(duì)氯磺?；?乙內(nèi)酰脲(2.0g)和甲胺(10ml，40%水溶液)的四氫呋喃(THF，50ml)在室溫下攪拌16小時(shí)。反應(yīng)混合物在減壓下濃縮，將所得到的殘余物溶解于水中并過(guò)濾。濾液酸化至pH3，過(guò)濾收集所得到的固體。將1.4g固體溶解于THF(50ml)中，加入甲胺(10ml，40%)?；旌衔飻嚢?小時(shí)，然后在減壓下濃縮，得到標(biāo)題產(chǎn)品(1.3g)，為一種白色固體，熔點(diǎn)為120-122℃重復(fù)上述過(guò)程，但用甲醇合適地取代乙內(nèi)酰脲作為反應(yīng)劑，得到｛1，2-二甲基-1-[(對(duì)甲苯磺?；?氨基甲?；鵠丙基｝氨基甲酸甲酯，熔點(diǎn)為120-122℃，而用1，1-二甲肼取代甲胺則得到4-｛1，2-二甲基-1-[(對(duì)甲苯磺?；?氨基甲?；鵠丙基｝-1，1-二甲基氨基脲，熔點(diǎn)為96-98℃。
實(shí)例192-乙酰胺基-N-[(4-氯-鄰-甲苯基)磺?；鵠2，3-二甲基丁酰胺的異丙胺鹽的制備
含1.0g(2.8mmols)的2-乙酰胺基-N-[(4-氯-鄰-甲苯基)磺?；鵠-2，3-二甲基丁酰胺的50mlTHF溶液在25℃，用0.17g(2.9mmols)異丙胺處理。所得到的混合物在25℃攪拌1小時(shí)，然后，溶液用50ml二乙醚稀釋。將所得到的懸浮液攪拌15分鐘，過(guò)濾收集所形成的固體。該固體用二份50ml熱的THF洗滌二次，并空氣干燥得到0.97g(84%)的標(biāo)題產(chǎn)品，為一種米色固體，熔點(diǎn)為161-163℃。
實(shí)例202-乙酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺的鈉鹽的制備
將固體NaH(0.24g，50%NaH，0.005mols)一次加入含2-乙酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺(1.63g，0.005mols)的20mlTHF經(jīng)攪拌的溶液中。繼續(xù)攪拌1小時(shí)，過(guò)濾所得到的白色固體，并將其干燥得到標(biāo)題產(chǎn)品(1.36g，78.1%)，熔點(diǎn)為167-169℃。
實(shí)例21重復(fù)在實(shí)例17-19中所描述的過(guò)程，所得到的鹽列于下面的表Ⅴ中。
表Ⅴ
實(shí)例AQ鹽mp(℃)21a CH3對(duì)甲苯基異丙胺 144-14621b CH34-氯苯基異丙胺 182-18421c CH34，6-二氯間甲苯基異丙胺 176-18121d CH35-二甲基氨基異丙胺 88-128-1-萘基實(shí)例22試驗(yàn)化合物的雜草發(fā)生后的除草評(píng)價(jià)本發(fā)明的化合物的雜草發(fā)生后的除草活性是通過(guò)下列試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的，即用分散在含水丙酮混合物中的試驗(yàn)化合物處理單子葉和雙子葉植物。在試驗(yàn)中，幼苗植株在臨時(shí)房里生長(zhǎng)約2周。試驗(yàn)化合物分散在含0.5%吐溫20(TWEEN20)，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單月桂酸酯表面活性劑(AtlasChemicalIndustries)的丙酮/水為50/50的混合物中，當(dāng)通過(guò)一個(gè)在40磅/平方英寸的壓力下操作的噴嘴，在預(yù)先確定的時(shí)間內(nèi)施用于植物時(shí)，約0.032～8kg活性化合物的等效物/每公頃的量是足夠的。噴灑之后，將植物種植于暖房里，并以通常的相應(yīng)的暖房試驗(yàn)的方式照料植物。處理后4～5周，對(duì)植物幼苗進(jìn)行檢查，并根據(jù)如下提供的等級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。所得到的數(shù)值列于如下的表Ⅵ中。
等級(jí)系統(tǒng)所檢查的生長(zhǎng)的差異＊(%)0-無(wú)效應(yīng)01-可能有效應(yīng)1-10
2-弱效應(yīng)11-253-中等效應(yīng)26-405-一定的傷害41-606-除草效應(yīng)61-757-良好的除草效應(yīng)76-908-接近完全殺死91-999-完全殺死1004-非正常生長(zhǎng)，即一定量的生理畸形體，但其所有效應(yīng)在等級(jí)規(guī)模上均于小5。
在大多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)是針對(duì)單個(gè)試驗(yàn)的，但在幾個(gè)例子中，它們是從一次以上的試驗(yàn)中所得到的平均值。
所應(yīng)用的植物種縮寫通稱學(xué)名BARNYARDGR稗子稗屬腳雞亞目(L)BeauFOXTAILSP狐尾種狗毛草屬種PNUTSEDGE紫堅(jiān)果莎草屬LWILDOATS野生燕麥燕麥屬LQUACKGRASS葡匐冰草冰草屬(L)BeauvFLDbindwd大田旋花旋花屬L(根莖)MATRICSPP母菊種母菊屬種MRNGLRYSP朝顏花種甘薯屬WILDMUST野生芥子蕓苔屬(DC)L.CWheelrRAGWEED普通豚草豚草屬LVELVETLEAF絨毛葉苘麻屬medic
實(shí)例23試驗(yàn)化合物的雜草發(fā)生前的除草評(píng)價(jià)本發(fā)明的化合物的雜草發(fā)生前的除草活性是通過(guò)如下試驗(yàn)進(jìn)行的，即將單子葉和雙子葉植物的種子與壇中的泥土相混合，并種植在約1英寸深的泥土中(在單獨(dú)的一品脫杯中)。種植完畢后，用含有試驗(yàn)化合物的選擇的含水丙酮溶液噴灑杯子，化合物的用量為足以提供每杯0.32～8kg試驗(yàn)化合物/每公頃的當(dāng)量。然后，將處理后的杯子置于暖房里，澆水，并根據(jù)慣常的暖房栽培方法照料。處理后4～5周，中止試驗(yàn)，對(duì)每一個(gè)杯子均行檢查并根據(jù)所建立的等級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。從列于下面的表(Ⅶ)中的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，本發(fā)明的活性成分的除草能力是明顯的。當(dāng)對(duì)于一個(gè)給定的化合物進(jìn)行一次以上試驗(yàn)時(shí)，所得數(shù)據(jù)是平均值。
權(quán)利要求
1.一種控制一年生的和多年生的單子葉和雙子葉的植物種的方法，其特征在于它包括將結(jié)構(gòu)如下的化合物的除草有效量施用于所說(shuō)的植物的葉子或含有種子的土壤或水或它們的其它繁殖器官
其中在分子式(I)和(Ⅱ)中，A是氫；用1～3個(gè)鹵原子，C1-C4的烷氧基、C1-C4的硫代烷基，C1-C4的烷基亞磺酰基；C1-C4烷基磺?；?、羰基烷氧基，苯基或氧任意取代的直鏈或支鏈的C1-C4烷基；用1～3個(gè)鹵原子或苯基任意取代的直鏈或支鏈C1-C4鏈烯基，用1～3個(gè)鹵原子任意取代的C1-C4炔基；此外，在分子式(Ⅱ)中，A是用直鏈或支鏈的C1-C6烷基，C3-C6環(huán)烷基，C1-C4鹵代烷基，直鏈或支鏈C1-C6鏈烯基，C3-C6環(huán)鏈烯基、苯基、芐基，(二)烷基氨基或C1-C4烷氧基任意取代的氨基；C1-C4烷氧基；或C1-C4硫代烷基；R1是C1-C4烷基；R2是C1-C4烷基或C3-C6環(huán)烷基；當(dāng)R1和R2用一個(gè)它們均與之相連的碳原子結(jié)合到一起時(shí)，它們可以是用甲基任意取代的C3-C6環(huán)烷基；當(dāng)R1和R2不相同時(shí)，得到具有不對(duì)稱中心的它們的旋光異構(gòu)體；Q由分子式(Ⅲ)表示
其中R3-R7各自為氫；鹵原子；硝基，氰基；用1個(gè)或多個(gè)鹵原子或苯基任意取代的直鏈或支鏈的C1-C4烷基；用1～3個(gè)鹵原子任意取代的直鏈或支鏈的C1-C4鏈烯基；OR8中R8是氫，用一個(gè)或多個(gè)鹵原子，C1-C4烷氧基，或苯基任意取代的C1-C4烷基，用1～3個(gè)鹵原子或苯基任意取代的C1-C4鏈烯基；用1～3個(gè)鹵原子，1～3個(gè)C1-C4烷基、1～3個(gè)C1-C4烷氧基或1～2個(gè)硝基任意取代的苯基；用一個(gè)或多個(gè)鹵原子任意取代的烷基羰基；用一個(gè)或多個(gè)鹵原子任意取代的C1-C4硫代烷基；用一個(gè)或多個(gè)鹵原子任意取代的C1-C4烷基亞磺酰基；用一個(gè)或多個(gè)鹵原子任意取代的C1-C4烷基磺?；?；被C1-C4烷基任意取代的氨基；CO2R9中R9是氫；用1～3個(gè)鹵原子任意取代的C1-C4烷基；R3-R4，R4-R5，R5-R6，R6-R7可能是被至多為三個(gè)的對(duì)上述R3-R7所描述的取代基任意取代的-(CH=CH-CH=CH)-；前述不大于三個(gè)的R3-R7的取代基可為氰基、硝基、(取代的)苯基，烷基羰基，硫代烷基、烷基亞磺?；?、烷基磺?；?、胺、CO2R9；W是O或S；Y是氫；或其中Y是陽(yáng)離子的鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述A是氫或甲基;R1是甲基;R2是異丙基;R3-R7各自為一個(gè)或多個(gè)鹵原子和/或用鹵原子任意取代的一個(gè)或多個(gè)C1-C4烷基;Y是氫;或堿金屬、堿土金屬、錳、銅、鐵、鋅、鈷、鉛、銀、鎳、銨和有機(jī)銨的陽(yáng)離子。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述A是甲基;R1是甲基;R2是異丙基;R3是氫，鹵原子或甲基;R5是鹵原子或甲基，和W是氧。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述化合物是4-異丙基-2，4-二甲基-1-(對(duì)甲苯基磺?；?-2-咪唑啉-5-酮;1-[(對(duì)氯苯基)磺酰基]-4-異丙基-2，4-二甲-2-咪唑啉-5-酮;1-[(4-氯-鄰甲苯基磺酰基]-4-異丙基-2，4-二甲基-2-咪唑啉-5-酮;(S)-(-)-1-[(4-氯-鄰甲苯基)磺?；鵠-4-異丙基-2，4-二甲基-2-咪唑啉-5-酮;2-乙酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯基磺?；?丁酰胺;2-乙酰胺基-N-[(對(duì)氯苯基)磺酰基]-2，3-二甲基丁酰胺;2-乙酰胺基-N-[(4-氯苯基-鄰-甲苯基)磺酰基]-2，3-二甲基丁酰胺;(S)-(+)-2-乙酰胺基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺;(S)-(+)-2-乙酰胺基-N-[(對(duì)氯苯基)磺?；鵠-2，3-二甲基丁酰胺;或2-乙酰胺基-N-[(2，4-二氯苯基)-磺?；鵠-2，3-二甲基丁酰胺。
5.一種制備苯磺酰甲酰胺和苯磺?；?2-咪唑啉-5-酮的方法，其特征在于采用下列結(jié)構(gòu)的化合物作為中間體
其中A是氫或甲基;R1是甲基;R2是異丙基W是氧或硫;Q是
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的化合物為2-乙酰胺基-2，3-二甲基丁酰胺;(S)-2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺;4-異丙基-2，4-二甲基-2-咪唑啉-5-酮;(S)-4-異丙基-2，4-二甲基-2-咪唑啉-5-酮;4-異丙基-4-甲基-2-咪唑啉-5-酮;2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺，鹽酸鹽;2-氨基-N-[(對(duì)氯苯基)磺?；鵠-2，3-二甲基丁酰胺，鹽酸鹽;2-氨基-2，3-二甲基-N-(對(duì)甲苯磺?；?丁酰胺兩性化合物;2-氨基-2，3-二甲基-N-[(對(duì)氯苯基)磺酰基]丁酰胺兩性化合物;4-異丙基-2，4-二甲基-2-噁唑啉-5-酮;5-異丙基-5-甲基-2-硫代乙內(nèi)酰脲;或5-異丙基-5-甲基-3-(對(duì)甲苯磺?；?乙內(nèi)酰脲。
全文摘要
本發(fā)明提供了新的苯磺酰甲酰胺化合物和新的中間體苯磺酰基-2-咪唑啉-5-酮化合物，用于制備所說(shuō)的化合物的中間體和方法，以及使用新的苯磺酰基甲酰胺化合物和新的中間體苯磺?；?2-咪唑啉-5-酮化合物來(lái)控制一年生的和多年生的植物種的方法。
文檔編號(hào)C07C313/00GK1031530SQ8810615
公開日1989年3月8日 申請(qǐng)日期1988年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月17日
發(fā)明者塞爾西奧·艾萬(wàn)·阿爾瓦拉多, 阿爾文·唐納德·克魯斯, 彼得·約翰·韋普羅, 羅伯特·弗朗西絲·德納, 托馬斯·尤金·布雷迪, 戴維·邁克爾·甘奇, 德西雷·利·利特爾 申請(qǐng)人:美國(guó)氰胺公司