一种环己烯酮类化合物及其制备方法与应用
【专利摘要】本发明公开了一种环己烯酮类化合物及其制备方法与应用。环己烯酮类化合物，其特征在于：所述化合物结构式如式（Ⅰ）所示，式中，R1选自H、CH3CO、CH3CH2CO或CH3CH2CH2CO，R2选自CH3、CH3CH2、CH3CH2CH2、(CH3)2CH2、CH3CH2CH2CH2、(CH3)2CH2CH2或CH3CH(CH3)CH2，R3选自CH3、CH3CH2、CH3CH2CH2、(CH3)2CH2、CH3CH2CH2CH2、(CH3)2CH2CH2或CH3CH(CH3)CH2，R4选自H、CH3或Cl。本发明的化合物不仅具有高的除草活性，而且对作物安全，适于广泛推广应用。
【专利说明】一种环己烯酮类化合物及其制备方法与应用
[0001] ( - )技术领域 本发明涉及农药技术领域，特别涉及一种环己烯酮类化合物及其制备方法与应用。
[0002] (二)【背景技术】 杂草的存在，造成作物的大量减产，除草剂的使用，可以有效降低杂草造成的危害。但 随着现有除草剂的大量使用，杂草抗性问题越来越严重，有些杂草已成为现有除草剂难以 防除的杂草;同时，有些现有除草剂对作物的安全性不高，容易对作物造成要害，因此，不断 需要新的、安全性好的除草剂。
[0003] 1^5563114公开了如下化合物0?0-1(专利中编号为4.20)的制备及其作为除草剂 的用途：
[0004] 如本发明所示的环己烯酮类化合物未见公开。
[0005] (三)
【发明内容】
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种除草活性高、对作物安全的环己烯酮类 化合物及其制备方法与应用。
[0006] 本发明是通过如下技术方案实现的： 一种环己烯酮类化合物，其特征在于:所述化合物结构式如式(I)所示，
R4选自 H、CH3 或 C1; 其中，碳碳双键上的R3与R4为顺式或反式， Χι 选自 H、F、Cl、BrSl， Χ2选自？、(：1、8广1或硝基。
[0007] 其优选的技术方案为： Ri选自 H、CH3C0 或CH3CH2CO， R2 选自 CH3、CH3CH2、CH3CH2CH2 或 CH3CH2CH2CH2， R3选自CH3或CH3CH2，R4选自喊CH 3， Χι选自H， X2 选自 F、Cl、Br或 I。
[0008] 更优技术方案为:R3选自CH3，R4选自Η。
[0009] 本发明的通式(I)化合物可由如下方法制备，式中办、1?2、1?3、1?4、乂1或乂2基团定义同 、r ' 刖。
[0010] 根据反应条件的差异或起始原料的不同，化合物V、W、化合物1-1和化合物1-2均 有可能在双键处存在顺反异构现象。通过选择适当的起始原料或控制反应条件，可以得到 一种异构体过量的产物或单一异构体。也可以通过对粗产物进行常规手段的分离，例如通 过柱色谱、重结晶等方法，得到单一异构体。这些异构体的结构可通过X-射线单晶衍射，核 磁共振等常规分析方法确定。
[0011 ] 当心选自CH3C0、CH3CH2CO或CH3CH 2CH2⑶时，本发明化合物可以以I -1为原料，与相 应的酰氯反应制得。反应可以在惰性溶剂中进行，在某些时候，可以加入无机碱如碳酸钠， 或者有机碱如三乙胺等促进反应的完全。
[0012]中间体π的制备，参照烯草酮合成的方法US63300281中的实例进行。
[0013]下表列出了部分通式I化合物的结构和物理性质。
[0014] 部分化合物的ANMlKCDCh，300MHz )δ (ppm)数据如下： 化合物1: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(m，2H，CH2)，2.28(m，2H， CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，6.99(d， 2H，CH)，7.52(d，2H，CH); 化合物2: 1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.38(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH 3)， 1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，2.91(s， 3H，CH3)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.24(d，2H，CH)，7.48(d，2H，CH) ; 化合物3: 0·84(t，3H，CH3)，l.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.37(m，2H，CH2)，1.38(m，2H， CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m， lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.24(d，2H，CH)，7.48(d， 2H，CH); 化合物4: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H， CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.24(d， 2H，CH)，7.48(d，2H，CH) 化合物5: 0.84(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.37(m，2H，CH2)，1.38(m，2H， CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m， lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.35(d，2H，CH)，7.41(d， 2H，CH); 化合物6: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H， CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.35(d， 2H，CH)，7.41(d，2H，CH); 化合物7: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H， CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.12(d， lH，CH)，7.28(s，lH，CH)，7.41(d，lH，CH); 化合物8: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H， CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.28(s，lH，CH)，7.83(d， 2H，CH)，8.01(d，2H，CH); 化合物9: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H， CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.24(d， 2H，CH)，7.48(d，2H，CH); 化合物10: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.22(s，3H， CH3)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，7.12(d， 2H，CH)，7.24(d，2H，CH); 化合物11: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，1.92(s，3H， CH3)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s， lH，CH)，7.24(d，2H，CH)，7.48(d，2H，CH); 化合物12: 0.7(t，3H，CH3)，0.89(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)， 1.38(m，2H，CH2)，1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84 ;1.59(d，2H， CH2)，1.92(s，3H，CH3)，2.07(m，2H，CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82 ;2.57(d， 2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.24(d，2H，CH)，7.48(d，2H，CH); 化合物13: 0.7(m，6H，CH3)，0.89(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)， 1.38(m，2H，CH2)，1.42(m，2H，CH2)，1.47(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH 3)， 1.84;1.59(d，2H，CH2)，1.92(s，3H，CH3)，2.1(t，2H，CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m，lH，CHi)， 2.82 ;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s，lH，CH)，7.24(d，2H，CH)，7.48(d，2H，CH); 化合物14: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，l.ll(m，2H，CH2)，1.27(m，2H，CH2)， 1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84 ;1.59(d，2H， CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.14(s， lH，CH)，7.24(d，2H，CH)，7.48(d，2H，CH); 化合物15: 0.84(m，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H， CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57 (d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.18(s，lH，CH)，7.12(d，2H，CH)7.24(d，2H，CH); 化合物16: 0.7(t，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m，lH， CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，6.18(s，lH，CH)，7.12(d，2H，CH)7.24(d，2H， CH)； 化合物17: 0.84(m，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H， CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H，CH2)，2.50(m， lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，7.12(d，2H，CH)7.24(d，2H，CH); 化合物18: 0.7(m，3H，CH3)，1.05(t，3H，CH3)，1.06(d，3H，CH3)，1.33(m，2H，CH2)，1.38(m，2H，CH2)， 1.42(m，2H，CH2)，1.54(m，lH，CH)，1.62(s，3H，CH3)，1.84;1.59(d，2H，CH2)，2.28(m，2H， CH2)，2.50(m，lH，CHi)，2.82;2.57(d，2H，CH2)，4.00(s，2H，CH2)，7.12(d，2H，CH)7.24(d，2H， CH)〇
[0015] 在有机分子中，用烷基代替氢后，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。
[0016] 同已公开的化合物CPD1相比，本发明如通式（I)所示化合物不仅显示出高的除草 活性，而且显示出意想不到的作物安全性，尤其对水稻、油菜等作物安全。因此本发明还包 括通式(I)所示化合物作为除草剂的用途。
[0017] 本发明所述的环己烯酮类化合物在除草剂组合物中的应用，其特征在于:所述环 己烯酮类化合物溶解或分散于载体中配制成除草剂组合物，其中，环己烯酮类化合物的重 量百分含量为5-90%。
[0018] 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。
[0019] 所述环己烯酮类化合物单独使用或是和已知的杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂 或肥料混合使用。
[0020] 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10克到5000克，优选有效量为每公顷50克到500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。
[0021] 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。
[0022] 本发明的化合物不仅具有高的除草活性，而且对作物安全，为除草剂提供了新的 原料，适于广泛推广应用。
[0023](四）【具体实施方式】 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。
[0024] 合成实例1:化合物4的合成 步骤1:
于1L单颈瓶中加入K0H3.6g，30mL水溶解，后加入430mL乙醇，搅拌，加入70.28g对氯苯 甲醛，在〇°C下逐滴滴加丙醛43.46g，滴毕后缓慢升温至室温，继续搅拌。约4h后TLC监控反 应进度，反应完毕后降温至-l〇°C，有固体析出，lh后过滤，少量预冷的乙醇:水=1:1洗涤，滤 饼300mL二氯甲烷溶解，饱和NaCl溶液洗涤，分液，分出二氯甲烷相，无水硫酸钠干燥，过滤， 浓缩，得化合物1为黄色固体51 g，收率56.7%。
[0025] 步骤 2:
于500mL单颈瓶中加入步骤1化合物27.09g，300mL四氢呋喃搅拌溶解，降温至0 °C，分批 加入NaBH45.7g，缓慢升温至室温，约2h后TLC监测反应进度，反应完毕后加入150mL饱和食 盐水与150mL乙酸乙酯，搅拌，分液，分出有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，少量乙酸乙酯洗 涤，浓缩，得黄色固体26.74g，收率97.9%。
[0026] 步骤 3:
于500mL四颈瓶中加入步骤2化合物43.8g，邻苯二甲酰羟亚胺39. lg，三苯基膦75.5g， 加入300mL四氢呋喃搅拌溶解，降温至0°C以下。逐滴滴加 DEAD的四氢呋喃溶液(50. lgDEAD 溶于50mL四氢呋喃），控制温度在5°C以下。滴加完毕后自然升温至室温，搅拌过夜。
[0027] 次日TLC监控反应进度，反应完毕后逐滴滴加200mL水，有固体析出，降温至0°C析 晶lh，抽滤，少量四氢呋喃与水的混合溶液（1:1)洗涤，滤饼200mL二氯甲烷溶解，饱和NaCl 溶液洗涤，分液，分出二氯甲烷相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，得50.2g黄白色固体，收率 64% 〇
[0028]步骤 4:
于500mL单颈瓶中加入步骤3化合物52.44g，300mLEA溶解，搅拌，后逐滴滴加乙醇胺 11.73g，室温继续搅拌，会观察到固体先溶解后析出，TLC监测反应进度，约2h后反应完毕， 饱和NaCl溶液（200mL X 3)洗涤，分液，分出乙酸乙酯相，无水硫酸钠干燥，过滤。EA相置于 500mL单颈瓶中，搅拌，降温至0 °C，逐滴滴加盐酸乙酸乙酯溶液71.5g(9.8%)，有大量固体析 出，0 °C养晶lh，过滤，少量EA洗涤，烘干，得白色固体27g，收率85.4%。
[0029]步骤5:目标化合物4的合成
于100mL单颈瓶中加入步骤4化合物3.94g，化合物丁酰基环己酮(按文献US63300281制 备)6.82g，后加入50mLPE，搅拌，5%Na0H溶液调pH至7，搅拌过夜。次日HPLC监控，待化合物 Π -1剩3%以下视为反应完毕，静置，分液。有机相3mol/L盐酸洗涤，有大量固体析出，后饱和 NaCl溶液(1 OOmL X 3)洗涤，直至固体消失。分出有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得9.1 g 目标物，收率97.3%。
[0030]按上述方法，可以制得本发明的其他化合物。
[0031 ]生测实例2:除草活性和作物安全性的测定 将待测化合物配制成1%。的丙酮溶液。每次使用前，将所需使用量的化合物的丙酮溶液 用水稀释成8ml的水溶液。
[0032]用喷雾器进行喷雾处理(喷头压力为2kg/m2,锥形喷头流量为50ml/min)。苗后试 验，将定量的杂草(稗草、千金子）以及作物(水稻)种子分别播于直径为8cm的培养盆中，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、水稻长至2-3叶期，选取生 长均匀一致的试材进行苗后茎叶喷雾处理，以相同浓度的丙酮水溶液处理作为对照。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。 [0033]处理后25天进行调查，测量杂草和作物的死亡率并计算株防效。部分测试结果见 下表。
[0034] 部分通式(I)化合物的除草活性和作物安全性(苗后，株防效%):
[0035] 选取化合物7和已知化合物CPD-1进行了除草活性和安全性的平行测定(苗后，株 防效%)。结果见下表：
【主权项】
1. 一种环己烯酮类化合物，其特征在于:所述化合物结构式如式(I)所示，，式中，Ri选自 H、CH3CO、CH3CH2 ⑶或CH3CH2CH2CO， R2选自 CH3、CH3CH2、CH3CH2CH 2、（CH3) 2CH2、CH3CH2CH2CH2、（ CH3) 2CH2CH2或CH3QK CH3) CH2，R3选自 CH3、CH3CH2、CH3CH2CH 2、（ CH3) 2CH2、CH3CH2CH2CH2、（ CH3) 2CH2CH2 或 CH3CH( CH3) CH2，R4选自 H、CH3 或Cl;其中，碳碳双键上的R3与R4为顺式或反式，X1选自H、F、Cl、Br或I，X2选自F、Cl、Br、lS 硝基。2. 根据权利要求1所述的环己烯酮类化合物，其特征在于:所述式中，R1选自HXH3CO或 CH3CH2CO，R2 选自 CH3、CH3CH2、CH3CH2CH 2 或 CH3CH2CH2CH2，R3 选自 CH3 或 CH3CH2，R4选自 H或 CH3，X1 选自H，X2选自F、Cl、Br或I。3. 根据权利要求2所述的环己烯酮类化合物，其特征在于:所述式中，R3选自CH3，R4选自 H04. 根据权利要求1所述的环己烯酮类化合物的制备方法，其特征为，反应步骤如下：当Ri选 自CH3OK CH3CH2CO或CH3CH2 CH2CO时，以I-I为原料，与相应的酰氯反应制得。5. 根据权利要求1所述的环己烯酮类化合物在除草剂组合物中的应用。6. 根据权利要求5所述的环己烯酮类化合物在除草剂组合物中的应用，其特征在于:所 述环己烯酮类化合物溶解或分散于载体中配制成除草剂组合物，其中，环己烯酮类化合物 的重量百分含量为5-90%。7. 根据权利要求5所述的环己烯酮类化合物在除草剂组合物中的应用，其特征在于:所 述环己烯酮类化合物单独使用或是和已知的杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂或肥料混合 使用。8. 根据权利要求5所述的环己烯酮类化合物在除草剂组合物中的应用，其特征在于:所 述环己烯酮类化合物的用量为每公顷10-5000克。9. 根据权利要求8所述的环己烯酮类化合物在除草剂组合物中的应用，其特征在于:所 述环己烯酮类化合物的用量为每公顷50-500克。
【文档编号】C07C319/20GK105884665SQ201610251891
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】王现全, 李凯, 陈恩昌, 宋萍
【申请人】潍坊先达化工有限公司