專利名稱：N－(雜環甲酰基)磺酰胺除草劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于農用除草劑領域。
由于除草劑或其組合物在使用一段時間后，雜草會對其產生抗性，因此，需要不斷發明新型的和改進的除草化合物和組合物。此外，考慮到經濟及環境等方面的因素，發明與現有除草劑作用機制不同的除草劑亦是非常必要的。Yoneyama等人在Agric.Biol.Chem.，47，593-596(1983)和Takematsu等人在US 4,157,257(1979年6月5日)中報道了取代的N-苯磺酰基苯甲酰胺化合物具有除草活性。然而，未見本發明的N-(雜環甲酰基)磺酰胺除草劑的報道。
為了滿足農業上的要求，本發明提供了一種新的N-(雜環甲酰基)磺酰胺除草劑、其組合物、農業上可接受的載體，作為廣譜除草劑，在芽前芽后使用可有效控制單雙子葉雜草。本發明亦涉及制備這些化合物、應用這些化合物進行除草的方法。
本發明所提供的新的N-(雜環甲酰基)磺酰胺化合物在控制雜草方面非常有效，其通式如下
式中W為雜環，包括吡啶，吡嗪，嘧啶，噠嗪，呋喃和噻吩等，環上在羰基鄰位上有鹵(C1-C6)烷基取代，并可以有1-3個如Z所示的取代基，R為(C3-C6)鏈炔基或(C3-C6)環氧烷基，n為0，1，2或3，以及X為鹵素、(C1-C6)烷基、(C1-C6)鹵代烷基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)鹵代烷氧基、硝基、氰基或(C1-C6)烷氧羰基。
本發明中較合適的W為在羰基鄰位有三氟甲基取代的吡啶基團，R為炔丙基或2，3-環氧丙基，X為鹵素或甲基，n等于1。
本發明中更合適的W為4-(三氟甲基)-3-吡啶基，R為炔丙基，X為3-氯或3-甲基。
本發明中，(C1-C6)烷基表示直鏈或支鏈的烷烴，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、特丁基、正戊基和正己基。(C1-C6)烷氧基表示直鏈或支鏈的烷氧基團，如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基。鹵素表示氟、氯、溴或碘。(C1-C6)鹵代烷基表示由一個或多個鹵原子取代的直鏈或支鏈的烷烴，如三氟甲基、五氟乙基、2，2，2-三氟乙基。(C1-C6)鹵代烷氧基表示由一個或多個鹵原子取代的直鏈或支鏈的烷氧基團，如三氟甲氧基、五氟乙氧基、氯甲氧基。(C1-C6)烷氧羰基表示與羰基相連的直鏈或支鏈的烷氧基團，如甲氧羰基和乙氧羰基。(C3-C6)鏈炔基表示直鏈或支鏈的炔烴，如炔丙基、2-炔丁基。(C3-C6)環氧烷基表示直鏈或支鏈的烷基鏈，如含環氧基團的正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、正戊基和正己基，例如，2，3-環氧丙基和2，3-環氧丁基。
本發明還包括由通式(I)所示的某一有除草活性的化合物與載體組成的N-(雜環甲酰基)磺酰胺除草組合物。
本發明另外的實施方案為防治雜草的方法，該方法包括將除草有效量的通式(I)所示化合物與農業上可接受的載體組成的N-(雜環甲酰基)磺酰胺除草組合物施于所述的雜草或所述雜草的場所或所述雜草的生長介質的表面上。
按照本發明，化合物(I)由通式(II)所示的苯磺酰胺與由通式(III)所示的雜環酰氯反應制得
其中，W，Xn和R與通式(I)中定義相同。化合物(II)或化合物(III)可由已知方法制備或可購買到。
苯磺酰胺(II)與雜環甲酰氯(III)的反應可在溶劑中或無溶劑的條件下進行。通常情況下，使用對反應條件惰性的溶劑較適合。可使用的溶劑為水、醚類、芳香烴、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜、吡啶及其混合物。
反應溫度范圍較寬，一般可控制在0℃和反應混合物的回流溫度之間。反應壓力一般在周圍環境的壓力下進行。反應時間一般為30分鐘到6小時。
苯磺酰胺(II)與雜環甲酰氯(III)反應的投料比例并不是非常關鍵的，但通常苯磺酰胺稍過量，如過量5％-20％摩爾對反應是有利的。
反應通常在作為縛酸劑的堿存在下進行。合適的堿包括堿金屬氫化物，如氫化鈉；堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉和氫氧化鉀；以及有機堿，如吡啶和三乙胺。堿的用量一般為相對于雜環甲酰氯(III)稍過量，通常過量10％-200％摩爾對反應是有利的。
本發明的N-(雜環甲酰基)磺酰胺化合物及其組合物可用作出苗前和出苗后除草劑。一般而言，苗前除草劑通常在作物出苗之前施用。苗后除草劑在作物出苗之后和生長期間施用。這類化合物一般對農業上的幾種重要作物如玉米、棉花、水稻、大豆和小麥顯示出選擇性。
本發明的化合物以溶液或制劑形式施用到土壤或葉面上。這種化合物通常溶解于載體中或配制成制劑以便作為除草劑使用時更易于分散。例如這些化學制劑可被制成可濕粉、濃乳劑、粉劑、膠懸劑、煙霧劑或乳油。在這些組合物中，加入了一種液體或固體載體并且當需要時，可以摻入適當的表面活性劑。
通常情況下、特別是在向葉子上噴灑時，實際操作上希望組合物中含有輔助劑，如濕潤劑、擴展劑、分散劑、粘著劑、粘合劑等。通用于本領域的這類輔助劑，可在the John W.McCutcheon，公司的出版物Detergents and Emulsifiers，Annual.Allured PublishingCompany，Ridgewood，New Jersey，U.S.A.中查到。
本發明的N-(雜環甲酰基)磺酰胺組合物可以通過常用的方法以除草劑噴霧的形式施用，例如用傳統的高容量液壓噴霧、低容量液壓噴霧、氣噴霧，飛機噴霧或撒粉。稀釋度及用量將取決于所用設備的類型、施用的方法和所要控制的雜草，但通常選擇的較為適宜有效量為每公頃150克到4800克，優選有效量為每公頃600克到3600克。
本發明的N-(雜環甲酰基)磺酰胺組合物可以在施用前與肥料相混合。在一類使用了所說的N-(雜環甲酰基)磺酰胺化合物的固體肥料組合物中，可以將肥料或增肥組分，如硫酸銨、硝酸銨或磷酸銨，用一種或多種化合物來涂覆。所說的固體化合物或固體肥料也可以在混合設備中混合，或者它們可以與肥料結合成粒狀組合物。肥料可以使用任何比例，但一般所說的N-(雜環甲酰基)磺酰胺化合物在其肥料組合物中的比例約為5％到25％。這些組合物在提供肥料、促進所需作物生長的同時，控制了不需要植物的生長。
對于某些應用，可在本發明的除草劑中加入一種或多種其它的除草劑，由此可產生附加的優點和效果。當使用除草劑混合物時，所使用的相對比例取決于該混合物對欲處理植物的相對藥效。可以與本發明的除草劑一同使用的其它除草劑的例子包括羧酸及其衍生物2，3，6-三氯苯甲酸及其鹽；2，3，5，6-四氯苯甲酸及其鹽；2-甲氧基-3，5，6-三氯苯甲酸及其鹽；2-甲氧基-3，6-二氯苯甲酸及其鹽；2-甲基-3，6-二氯苯甲酸及其鹽；2，3-二氯-6-甲基苯甲酸及其鹽；2，4-二氯苯氧基乙酸及其鹽和酯；2，4，5-三氯苯氧基乙酸及其鹽和酯；2-甲基-4-氯苯氧基乙酸及其鹽和酯；2-(2，4，5-三氯苯氧基)丙酸及其鹽和酯；4-(2，4-二氯苯氧基)丁酸及其鹽和酯；4-(2-甲基-4-氯苯氧基)丁酸及其鹽和酯；2，3，6-三氯苯基乙酸及其鹽；3，6-環氧六氫苯二甲酸及其鹽；4，3，5，6-四氯對苯二甲酸二甲酯；三氯乙酸及其鹽；2，2-二氯丙酸及其鹽；2，3-二氯異丁酸及其鹽2-(4-異丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)煙酸異丙銨；2-(4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲乙基)-5-氧-1H-咪唑-2-基)-3-喹啉羧酸；6-(4-異丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-間甲苯甲酸甲酯；6-(4-異丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-對苯甲酸甲酯；N-(二氧磷基甲基)甘氨酸異丙銨鹽；(3，5，6-三氯-(2-吡啶基)氧)乙酸；3，7-二氯-8-喹啉羧酸；DL-高丙氨酸-4-基(甲基)磷酸銨；氨基甲酸衍生物N，N-二(正丙基)硫代氨基甲酸乙酯；N，N-二(正丙基)硫代氨基甲酸正丙酯；N-乙基-N-(正丁基)硫代氨基甲酸乙酯；N-乙基-N-(正丁基)硫代氨基甲酸正丙酯；N，N-二乙基二硫代氨基甲酸2-氯烯丙酯；苯基氨基甲酸異丙酯；N-(間氯苯基)氨基甲酸異丙酯；4-氯-2-丁炔基-N-(間氯苯基)氨基甲酸酯；N-(3，4-二氯苯基)氨基甲酸甲酯；二硝基一鄰(仲丁基)苯酚及其鹽；五氯苯酚及其鹽；S-(4-氯代苯基)-N，N-二乙硫基氨基甲酸酯。
取代的脲類2-氯-N-((4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基羰基)苯磺酰胺；3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲；3-苯基-1，1-二甲基脲；3-(3，4-二氯苯基)-3-甲氧基-1，1-二甲基脲；3-(4-氯苯基)-3-甲氧基-1，1-二甲基脲；3-(3，4-二氯苯基)-1-正丁基-1-甲基脲；3-(3，4-二氯苯基)-1-甲氧基-1-甲基脲；3-(4-氯苯基)-1-甲氧基-1-甲基脲；3-(3，4-二氯苯基)-1，1，3-甲基脲；3-(3，4-二氯苯基)-二乙基脲；N-(4-異丙基苯基)-N，N-二甲基脲；2-((((4，6-二甲基-2-嘧啶基)氨基)碳基)磺酰基)苯甲酸甲酯；N-((6-甲氧基-4-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基羰基)-2-(2-氯乙氧基)-苯磺酰胺；2-(((6-甲氧基-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基羰基)磺酰基)苯甲酸甲酯；3-(((6-甲氧基-4-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基羰基)磺酰基)-2-噻吩甲酸甲酯；2-((((4，6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基)碳基)磺酰基甲基)苯甲酸甲酯；2-(((6-甲氧基-4-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)甲基氨基羰基)磺酰基)苯甲酸甲酯；取代的三嗪類2-氯-4，6-二(乙氨基)-均三嗪；2-氯-4，6-二(3-甲氧基正丙氨基)-均三嗪；2-氯-4-乙氨基-6-異丙氨基-均三嗪；2-氯-4，6-二(異丙氨基)-均三嗪；2-氯-4-乙氨基-6-(3-甲氧基正丙氨基)一均三嗪；2-甲硫基-4，6-二(異丙氨基)-均三嗪；2-甲硫基-4-乙氨基-6-異丙氨基-均三嗪；2-甲氧基-4，6-二(異丙氨基)-均三嗪；2-甲氧基-4-乙氨基-6-異丙氨基-均三嗪；2-甲硫基-4-(2-甲氧基乙氨基)-6-異丙氨基-三嗪；4-氨基-6-特丁基-3-甲硫基-1，2，4-三嗪-5(4H)-酮；二苯醚衍生物2，4-二氯-4′-硝基二苯醚；2，4，6-三氯-4′-硝基二苯醚；2，4-二氯-6-氟-4′-硝基二苯醚；3-甲基-4′-硝基二苯醚；3，5-二甲基-5′-硝基二苯醚；2，4′-二硝基-4-(三氟甲基)二苯醚；2，4-二氯-3′-甲氧基-4′-硝基二苯醚；5-(2-氯-4-三氟甲基)苯氧基-2-硝基苯甲酸鈉；2-氯-1-(3-甲氧基-4-硝基)苯氧基-4-三氟甲基苯；5-(2-氯-4-三氟甲基)苯氧基-2-硝基苯甲酸乙氧羰基乙酯；5-(2-氯-4-三氟甲基)苯氧基-N-甲磺酰基-2-硝基苯甲酰胺；
酰替苯胺類2-氯-N-(2-乙基-6-甲苯基)-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基)乙酰胺；2-氯-2′，6′-二乙基-N-(2-丙氧基乙基)乙酰苯胺；N-(3，4-二氯苯基)丙酰胺；N-(3，4-二氯苯基)異丁烯酰胺；N-(3-氯-4-甲基苯基)-2-甲基戊酰胺；N-(3，4-二氯苯基)三甲基乙酰胺；N-(3，4-二氯苯基)-α，α-二甲基乙酰胺；N-異丙基-N苯基氯乙酰胺N-正丁氧基甲基-N-(2，6-二乙基苯基)氯乙酰胺；N-乙氧基甲基-N-(2，6-二乙基苯基)氯乙酰胺；苯氧羧酸類除草劑2-(4-(2，4-二氯苯氧基)苯氧基)甲基丙酸酯；2-(4-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基氧基)苯氧基)丙酸甲酯；(R)-2-(4-(5-三氟甲基-2-吡啶基氧基)苯氧基)丙酸丁酯；2-(4-((6-氯-2-苯并惡唑基)氧基)苯氧基)丙酸乙酯；2-(4-(5-三氟甲基-2-吡啶基氧基)苯氧基)丙酸丁酯；2-(4-(6-氯-2-喹啉氧基)苯氧基)丙酸乙酯；尿嘧啶類5-溴-3-仲丁基-6-甲基尿嘧啶；5-溴-3-環己基-1，6-二甲基尿嘧啶；5-溴-3-異丙基-6-甲基尿嘧啶；3-環己基-5，6-二甲基尿嘧啶；3-特丁基-5-氯-6-甲基尿嘧啶；腈類2，6-二氯苯腈；二苯基乙腈；3，5-二溴-4-羥基苯腈；3，5-二碘-4-羥基苯腈；其它有機除草劑2-氯-N，N-二烯丙基乙酰胺；N-(1，1-二甲基-2-炔丙基)-3，5-二氯苯甲酰胺；馬來酰肼；3-氨基-1，2，4-三唑；甲胂酸一鈉；甲胂酸二鈉；N，N-二甲基-α，α-二苯基乙酰胺；N，N-二正丙基-2，6-二硝基-4-三氟甲基苯胺；N，N-二正丙基-2，6-二硝基-4-甲基苯胺；N，N-二正丙基-2，6-二硝基-4-甲基磺酰基苯胺；O-(2，4-二氯苯基)-O-甲基異丙基硫代磷酰胺；4-氨基-3，5，6-三氯-吡啶甲酸；2，3-二氯-1，4-萘醌；二(甲氧基硫代碳基)二硫化物；3-(1-甲基乙基)-1H-2，1，3-苯并噻二嗪-(4)3H-酮-2，2-二氧化物。7-二氫二吡啶酚(1，2-a2′，1′-c)-吡嗪二嗡鹽；1′-二甲基-4，4′-二吡啶嗡鹽；3，4，5，6-四氫-3，5-二甲基-2-硫代-2H-1，3，5，-噻二嗪；2-(1-(乙氧亞氨基)丁基)-5-(異(乙硫基)丙基)-3-羥基-2-環己烯-1-酮；2-(2-氯苯基)甲基-4，4-二甲基-3-異惡唑烷酮；N-(1-乙基丙基)-3，4-二甲基-2，6-二硝基苯甲酰胺；4-氯-5-(甲氨基)-2-(間三氟甲基苯基)-3-(2H)-噠嗪酮；2-(3，5-二氯苯基)-2-(2，2，2-三氯甲基)環氧乙烷。
當使用除草劑的混合物時，所使用的相對量將取決于待處理的作物和在預期的雜草防除中的選擇性程度。
應明確的是，在不違背由權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下，可進行各種變換和改動。
下列實施例、生測試驗結果和表格可用來進一步說明本發明，但不意味著限制由權利要求所示的本發明的范圍。
表1優選化合物
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水冷卻下的3-氯-N-炔丙基苯磺酰胺(3.0克，13mmol)與40毫升THF形成的溶液中。繼續攪拌20分鐘后，在5分鐘內向混合物中滴加4-三氟甲基吡啶-3-甲酰氯(2.7克，13mmol)和10毫升THF形成的溶液，室溫下攪拌10小時。將反應混合物倒入100毫升乙酸乙酯和100毫升水中，分出的水相用2×50毫升乙酸乙酯萃取。合并有機相，用飽和碳酸氫鈉水溶液、水和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥。脫去溶劑得到4.0克油。100克硅膠柱色譜提純，流動相為25％乙酸乙酯/己烷溶液，得到2.5克3-氯-N-炔丙基-N-(4-三氟甲基吡啶-3-羰基)苯磺酰胺。熔點82-85℃。
例23-氯-N-炔丙基-N-(5-甲基-2-三氟甲基呋喃-3-羰基)苯磺酰胺的制備操作步驟與例1相同。用5-甲基-2-三氟甲基呋喃-3-甲酰氯代替4-三氟甲基吡啶-3-甲酰氯，得到3-氯-N-炔丙基-N-(5-甲基-2-三氟甲基呋喃-3-羰基)苯磺酰胺。熔點70-72℃。
例33-甲基-N-炔丙基-N-(4-三氟甲基吡啶-3-羰基)苯磺酰胺的制備氫化鈉(0.4克，60％，10mmol)在5分鐘內分批加入到冰水冷卻下的3-甲基-N-炔丙基苯磺酰胺(2.1克，10mmol)與40毫升THF形成的溶液中。混合物攪拌20分鐘后，在5分鐘內滴加4-三氟甲基吡啶-3-甲酰氯(1.5克，7mmol)和10毫升THF形成的溶液。室溫下攪拌10小時。將反應混合物倒入50毫升乙酸乙酯和50毫升水中，分出的水相用2×25毫升乙酸乙酯萃取。合并有機相，用飽和碳酸氫鈉水溶液、水和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥。脫去溶劑得到2.0克固體。70克硅膠柱色譜提純，流動相為25％乙酸乙酯/己烷溶液，得到1.2克3-甲基-N-炔丙基-N-(4-三氟甲基吡啶-3-羰基)苯磺酰胺。熔點111-114℃。
例43-氯-N-炔丙基-N-(2-氯-4-三氟甲基嘧啶-5-羰基)苯磺酰胺的制備操作步驟與例1相同。用(2-氯-4-三氟甲基嘧啶-5-甲酰氯代替4-三氟甲基吡啶-3-甲酰氯得到3-氯-N-炔丙基-N-(2-氯-4-三氟甲基嘧啶-5-羰基)苯磺酰胺。熔點106-107℃。
生測方法苗前試驗在(寬×長×高)20×30×8厘米的塑料盤中，加入含1.0到1.5％有機質的本地得到的土壤，種子深度為1.27厘米。
苗后試驗試材種植在直徑為7.62或10.16厘米的盤中，出苗7至21天后，當單子葉雜草在2-4葉期，闊葉雜草在1-2真葉期時進行噴霧。
依不同的噴液濃度，通常噴霧體積為每公頃234升或468升。通常用丙酮溶解原藥，用移動帶式噴霧器進行噴霧。試材放于噴霧櫥內的滾帶上，移動噴頭經過試材上部，以扇面噴霧形式將藥劑噴到試材上，噴嘴與通常田間噴霧器上的相同。滾帶將試材移出櫥外，置于干燥箱中干燥。
噴霧干燥后的試材置于溫室中。苗前試驗從上部噴水，苗后試驗從底部灌水并保持48小時以使水不接觸到葉面。
處理后2-3周進行調查。以0％(無效)到100％(完全控制)進行活性分級。抑制率為各種損害如失綠、枯斑、生長阻滯或葉角灼燒的總效果。與對照比較后得到結果，見表2A和2B表2A苗前活性
表2B苗后活性
表3A單子葉雜草名稱
權利要求
1一種磺酰胺類除草劑，其特征在于本發明的標題化合物(I)屬于農用除草劑，通式為
其中W為雜環，包括吡啶，吡嗪，嘧啶，噠嗪，呋喃和噻吩等，環上與羰基鄰位上有鹵(C1-C6)烷基取代，R為(C3-C6)鏈炔基或(C3-C6)環氧烷基，X為鹵素、(C1-C6)烷基、(C1-C8)鹵代烷基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)鹵代烷氧基、硝基、氰基或(C1-C6)烷氧羰基，n等于0、1、2或3。
2如權利要求1所述的化合物，其特征在于其中W為在羰基鄰位有三氟甲基取代的吡啶基團，R為炔丙基或2，3-環氧丙基，X為鹵素或甲基，n等于1。
3如權利要求2所述的化合物，其特征在于其中W為4-三氟甲基-3-吡啶基，R為炔丙基，X為3-氯或3-甲基。
4如權利要求3所述的化合物，其特征在于其中X為氯，所述化合物為3-氯-N-炔丙基-N-(4-三氟甲基吡啶-3-羰基)苯磺酰胺。
5如權利要求3所述的化合物，其特征在于其中X為甲基，所述化合物為3-甲基-N-炔丙基-N-(4-三氟甲基吡啶-3-羰基)苯磺酰胺。
6一種除草組合物，其特征在于該組合物包括權利要求1所述的化合物及其農業上可接受的載體。
7一種如權利要求6所述的除草組合物，其特征在于其中還含有肥料或增肥物質。
8一種控制雜草的方法，其特征在于該方法包括向該雜草或該雜草的生長介質或地點上施用除草有效量的如權利要求6所述的除草組合物。
9按照權利要求8所述的方法，其雜草的生長場所為玉米、棉花、水稻、大豆或小麥田。
全文摘要
可用于防治雜草的N－(雜環甲酰基)磺酰胺及其組合物。其通式為:其中:W為(取代)雜環,環上與羰基鄰位上有鹵(C
文檔編號C07D405/06GK1274528SQ9911294
公開日2000年11月29日 申請日期1999年5月20日 優先權日1999年5月20日
發明者泰斯, C·M·, 李斌 申請人:沈陽化工研究院