专利名称：糖精－5－羰基环己烷－1,3,5－三酮衍生物、其制备及作为除草剂的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及式I糖精-5-羰基环己烷-1，3，5-三酮衍生物及其农业上有用的盐
其中L是C1-C3-烷基或C1-C3-烷氧基；Z是C1-C4-烷基、C3-C8-环烷基、C3-C6-链烯基、C3-C5-炔基、苄基或苯基，其中在每种情况下苯环是未取代的或被C1-C4-烷基、C1-C3-烷氧基或卤素单或多取代的；M是氢、C1-C3-烷基、C1-C3-烷氧基、氟、氯、氰基、硝基或三氟甲基；R1、R2、R3、R4各是C1-C4-烷基。
再则，本发明涉及含式I化合物的除草组合物以及使用糖精衍生物I控制不希望的植物生长的方法。
由WO96/05182已知具有除草活性的糖精羰基环己烷二酮衍生物。
EP-A252298描述了具有除草活性的苯甲酰基-1，3，5-环己烷-三酮，但是这些化合物无糖精结构。
此外还已知使用糖精衍生物作为杀真菌剂，例如日本公开申请72/00419和73/35457，以及在药物中使用，例如EP-A 594 257然而，这些现有技术中的化合物的除草性能和农作物的耐受性不是完全令人满意的。
本发明的目的是提供新颖的、性能改善的糖精衍生物。
发现本文开头定义的通式I糖精-5-羰基环己烷-1，3，5-三酮衍生物可以实现该目的。
式I化合物可以按照流程1如下获得使用式III糖精-5-羧酰氯酰化式II环己烷-1，3，5-三酮，并且在催化剂的存在下使获得的式IV烯醇酯进行重排反应，得到式I的活性化合物。
在上述流程1中，取代基R1-R4、L、M和Z各自具有本文开头所给的定义。
流程1中的反应顺序的第一步骤是在辅助碱的存在下在环己烷-1，3，5-三酮II的溶液或悬浮液中加入酰基氯III。优选采用等摩尔量的反应剂和辅助碱，但是使用1.2至1.5摩尔当量稍微过量的辅助碱是有利的。合适的溶剂是二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯，或优选是乙腈。适合的辅助碱是碱金属碳酸盐、吡啶或三烷基胺，优选三乙胺。在加入酰基氯时，优选将反应混合物冷却至0至10℃，之后在20至70℃下，特别是在25至40℃下搅拌该混合物直至反应结束。
在重排反应之前可以分离出烯醇酯IV，但是优选如下进行该反应向反应混合物加入2至4，优选2.5当量的三乙胺，随后在25℃下加入2至10，优选3摩尔％的氰基化合物例如丙酮合氰化氢或优选三甲基甲硅烷基氰化物，然后在20至40℃，优选25℃下搅拌该反应混合物，直至不再存在烯醇酯IV。在EP-A252298中给出氰化物催化的环己烷-1，3，5-三酮的烯醇酯的重排反应的实例。
如下进行后处理使用5％的盐酸或硫酸酸化反应混合物，随后使用溶剂例如乙酸乙酯或二氯甲烷萃取。提取物经硫酸钠或硫酸镁干燥，在减压下除去溶剂，如果需要，纯化粗产物。例如可以通过色谱法(硅胶，环己烷/乙酸乙酯)或重结晶(甲醇/水或冰醋酸/水)纯化反应产物。其它的纯化方法是使用碱金属碳酸盐的水溶液萃取粗产物的乙酸乙酯溶液，其中最终产物进入含水相中。进行含水溶液的酸化和再萃取，在干燥和除去溶剂之后，获得纯的最终产物。
作为原材料使用的式II环己烷-1，3，5-三酮是已知的，可以按照常规方法制备(参见Spitzer，化学月刊(Monatshefte der Chemie)11(1890)，104，Riedl等，莱比锡化学记事(Liebigs Ann.Chem.)585(1954)，209和Murin等，化学通讯(Chem.Ber.)92(1959)，2033)。EP-A283152描述了制备特别优选的2，2，4，4-四甲基环己烷-1，3，5-三酮的方法。
作为原材料的式III酰基氯同样是已知的。它们可以通过适当取代的糖精-5-羧酸与亚硫酰二氯反应来得到的。取代的糖精-5-羧酸的合成例如描述在DE 44 27 996中。
在本文开头给出的化合物I的定义中，所使用的集合名词一般表示下列基团烷基具有一至4个碳原子的直链或支链烷基基团，例如C1-C4-烷基例如甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基和1，1-二甲基乙基；烷氧基上述具有一至3个碳原子的直链或支链烷基基团，其经氧原子(-O-)键合在主结构上，例如C1-C3-烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、1-甲基乙氧基；环烷基具有3至8个碳环成员的单环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基；链烯基具有2至6个碳原子和在任何所希望的位置具有一双键的直链或支链链烯基，例如C2-C6-链烯基，例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-甲基-1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-甲基-1-丁烯基、2-甲基-1-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1，1-二甲基-2-丙烯基、1，2-二甲基-1-丙烯基、1，2-二甲基-2-丙烯基、1-乙基-1-丙烯基、1-乙基-2-丙烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、2-甲基-1-戊烯基、3-甲基-1-戊烯基、4-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、4-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、2-甲基-3-戊烯基、3-甲基-3-戊烯基、4-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、2-甲基-4-戊烯基、3-甲基-4-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、1，1-二甲基-2-丁烯基、1，1-二甲基-3-丁烯基、1，2-二甲基-1-丁烯基、1，2-二甲基-2-丁烯基、1，2-二甲基-3-丁烯基、1，3-二甲基-1-丁烯基、1，3-二甲基-2-丁烯基、1，3-二甲基-3-丁烯基、2，2-二甲基-3-丁烯基、2，3-二甲基-1-丁烯基、2，3-二甲基-2-丁烯基、2，3-二甲基-3-丁烯基、3，3-二甲基-1-丁烯基、3，3-二甲基-2-丁烯基、1-乙基-1-丁烯基、1-乙基-2-丁烯基、1-乙基-3-丁烯基、2-乙基-1-丁烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-乙基-3-丁烯基、1，1，2-三甲基-2-丙烯基、1-乙基-1-甲基-2-丙烯基、1-乙基-2-甲基-1-丙烯基和1-乙基-2-甲基-2-丙烯基；炔基具有3至5个碳原子和在任何所希望的位置具有三键的直链或支链炔基，例如C3-C5-炔基，例如2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基-2-丙炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-甲基-2-丁炔基、1-甲基-3-丁炔基、2-甲基-3-丁炔基、1，1-二甲基-2-丙炔基和1-乙基-2-丙炔基；卤素氟、氯、溴和碘。
对于式I化合物作为除草剂的应用而言，优选的式I糖精-5-羰基环己烷-1，3，5-三酮衍生物是那些取代基具有下列含意的化合物L是甲基、乙基、甲氧基或乙氧基，此外优选甲基和甲氧基，特别优选甲基；Z是C1-C4-烷基、C3-C8-环烷基、C3-C6-链烯基、C3-C5-炔基、苄基或苯基，此外优选甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基、环丙基、环己基、烯丙基、炔丙基、苯基和苄基，特别优选甲基、乙基和苯基，最优选甲基；M是氢、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、氰基、硝基或三氟甲基；此外优选氢、甲基、乙基、甲氧基和氯；特别优选氢、甲基和氯；R1、R2、R3、R4各是甲基、乙基、正丙基或正丁基；此外优选甲基和乙基；特别优选甲基。
同样优选上述优选取代基的组合。
特别优选其中取代基具有如下含义的式I糖精衍生物L和R1至R4各是甲基，Z是甲基和M是氢、甲基或氯。
式I化合物可以其适合农业上使用的盐形式存在，原则上盐的种类并不关键。一般不会对I的除草活性产生不利影响的那些碱的盐是适合的。
适合的碱式盐是碱金属(优选钠和钾)盐；碱土金属(优选钙、镁和钡)盐；过渡金属(优选锰、铜、锌和铁)盐；和铵盐，其可以携带一到三个C1-C4-烷基、羟基-C1-C4-烷基取代基和/或一个苯基或苄基取代基，优选二异丙基铵、四甲基铵、四丁基铵、三甲基苄基铵和三甲基-2(2-羟基乙基)铵盐；鏻盐；锍盐，优选三-(C1-C4-烷基)锍盐；和氧化锍盐，优选的三-(C1-C4-烷基)氧化锍盐。
化合物I及其农业上有用的盐适合作为除草剂，它们可以是异构体混合物的形式和纯异构体的形式。包含I的除草组合物在控制非耕地的植物生长方面非常有效，特别是在高施用量的情况下。它们可以在作物如小麦、稻、玉米、大豆和棉花中防治阔叶杂草和禾本科杂草，而不对作物造成明显的伤害。这种效果特别是出现在低施用量的情况下。
根据施用方法的不同，化合物I或含有它的除草组合物也可以用于其它许多作物，用于消灭有害植物。适合的作物的实例是洋葱、凤梨、花生、芦笋、甜菜(Beta vulgaris spec.altissima)、芜菁甜菜(Beta vulgaris spec.rapa)、Brassica napus var.napus、Brassica napus var.napobrassica、蔓菁(Brassica rapa var.silvestris)、茶、红花、美洲山核桃、柠檬、甜橙、小果咖啡(中果咖啡、大果咖啡)、黄瓜、狗牙根、胡萝卜、油棕、欧洲草莓、大豆、陆地棉、(鸡脚棉、草棉、Gossypium vitifolium)、向日葵、巴西橡校、大麦、啤酒花、甘蓝、核桃、兵豆、亚麻、蕃茄、苹果属、木薯、紫花苜蓿、芭蕉属、烟草(黄花烟草)、油橄榄、稻、雪豆、菜豆、欧洲云杉、松属、豌豆、欧洲甜樱桃、桃、西洋梨、红醋栗、蓖麻、甘蔗、黑麦、马铃薯、芦黍(蜀黍)、可可、红车轴草、普通小麦、硬粒小麦、蚕豆、葡萄和玉米。
而且，化合物I也可以用在通过育种(包括基因工程方法育种)而耐除草剂作用的作物上。
活性化合物或除草组合物的使用可以在苗前或苗后进行。如果这种活性化合物对某种农作物是较不耐受的，那么可以采用这样施用技术，其中在喷洒设备的帮助下喷洒该除草组合物，以便尽可能地不要喷洒到敏感性农作物的叶片上，同时活性物质到达生长于其下的不希望的植物的叶片上或到达未覆盖的土表上(苗后直接处理、铺施)。
化合物I或含有它的除草组合物可以例如以可直接喷雾水溶液、粉末和悬浮液，或高浓度水悬剂、油悬剂或其它悬浮剂、或分散液、乳剂、油分散液、膏剂、喷粉组合物、撒施组合物或颗粒剂的形式，通过喷雾、弥雾、喷粉、撒施或浇泼使用。施用形式取决于使用的目的；在每一种情况下，应确保本发明的活性成分的分散尽可能的细微和均匀。
适合的惰性的添加剂主要是中至高沸点的矿物油馏份如煤油或柴油，煤焦油和动植物油，脂族烃、环烃和芳烃，例如，石蜡、四氢化萘、烷基化萘或其衍生物、烷基化苯及其衍生物，醇如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和环己醇，酮如环己酮或强极性溶剂，例如胺，如N-甲基吡咯烷酮和水。
含水的使用形式是由乳油、悬浮液、膏剂、可湿性粉末或可以用水分散的颗粒通过添加水而制备的。为了制备乳液、膏剂或油分散液，化合物I本身或其溶解在油或溶剂中，借助于润湿剂、粘附剂、分散剂或乳化剂在水中均化。然而同样可以由活性物质、润湿剂、粘附剂、分散剂或乳化剂和可能的话溶剂或油制备适合于用水稀释的浓缩物。
适合的表面活性物质是芳族磺酸例如木质素磺酸、苯酚磺酸、萘磺酸和二丁基萘磺酸以及脂肪酸的碱金属盐、碱土金属盐、铵盐，烷基磺酸和烷芳基磺酸、烷基-、十二烷基醚-和脂肪醇硫酸的碱金属盐、碱土金属盐、铵盐，以及硫酸化的十六烷基醇、十七烷基醇和十八烷基醇以及脂肪醇乙二醇醚的盐，磺化的萘和其衍生物与甲醛的缩合产物，萘或萘磺酸与苯酚和甲醛的缩合产物，聚氧乙烯辛基苯酚醚，乙氧基化异辛基-、辛基-或壬基苯酚，烷基苯基-、三丁基苯基聚乙二醇醚，烷芳基聚醚醇，异十三烷基醇、脂肪醇氧化乙烯缩合物，乙氧基化蓖麻油，聚氧乙烯烷基醚或聚氧丙烯烷基醚，十二烷基醇聚乙二醇醚乙酸酯，山梨醇酯、木素亚硫酸盐废液或甲基纤维素。
粉剂、喷粉组合物和撒施组合物可以通过活性物质与固态载体的混合或混磨来制备。
颗粒剂例如包衣、浸渍和匀质颗粒可以通过将活性物质粘合在固态载体上来制备。固态载体是矿质土类如硅酸、硅胶、硅酸盐、滑石、高岭土、石灰石、石灰、白垩、红玄武土、黄土、陶土、白云石、硅藻土、硫酸钙和硫酸镁、氧化镁、磨细的塑料、肥料，如硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵、尿素和植物产品如谷类作物粉末、树皮、木材和坚果壳粉，纤维素粉末或其他固态载体。
活性物质I在即可使用的制剂中的浓度可以在较宽的范围内变化。一般所使用的制剂包含约0.001～98重量％、优选0.01～95重量％的至少一种活性物质。活性物质I的纯度是90～100％，优选95～100％(根据NMR-光谱)。
下列实施例说明本发明化合物I的配制I.将20重量份的化合物1.1溶于如下组成的混合物80重量份的烷基化苯、10重量份的8至10摩尔环氧乙烷与1摩尔油酸N-单乙醇酰胺的加成物、5重量份的十二烷基苯磺酸钙盐和5重量份的40摩尔环氧乙烷与1摩尔蓖麻油的加成物。将溶液倒出，并将之细分散于100,000重量份的水中，获得含0.02％(重量)活性化合物的水分散液。II.将20重量份的化合物1.1溶于如下组成的混合物40重量份的环己酮、30重量份的异丁醇、20重量份的7摩尔环氧乙烷与1摩尔异辛基酚的加成物和10重量份的40摩尔环氧乙烷与1摩尔蓖麻油的加成物。将溶液倒出，并将之细分散于100,000重量份的水中，获得含0.02％(重量)活性化合物的水分散液。III.将20重量份的活性化合物1.1溶于如下组成的混合物25重量份的环己酮、65重量份沸点为210至280℃的矿物油馏份和10重量份的40摩尔环氧乙烷与1摩尔蓖麻油的加成物。将溶液倒出，并将之细分散于100,000重量份的水中，获得含0.02％(重量)活性化合物的水分散液。IV.将20重量份的活性化合物1.1与3重量份的二异丁基萘磺酸钠盐、17重量份的来源于亚硫酸盐废液的木素磺酸钠盐和60重量份的粉状硅胶彻底混合，并在锤磨中磨碎。通过将混合物细分散于20,000重量份的水中，获得含有0.1％(重量)活性化合物的喷雾混合物。V.将3重量份的活性化合物1.1与97重量份细分散的高岭土混合。以这种方式，获得含有3％(重量)活性化合物的喷粉组合物。VI.将20重量份的活性化合物1.1与2重量份的十二烷基苯磺酸钙盐、8重量份的脂肪醇聚乙二醇醚、2重量份的酚-脲-甲醛缩合物的钠盐和68重量份的石蜡样矿物油均匀混合。获得稳定的油分散剂。VII.将1重量份的化合物1.1溶于如下组成的混合物70重量份的环己酮、20重量份的乙氧基化异辛基苯酚和10重量份的乙氧基化蓖麻油。得稳定的乳油。VIII.将1重量份的化合物1.1溶于由80重量份的环己酮和20重量份的WettolEM31(＝以乙氧基化的蓖麻油为基的非离子乳化剂)所组成的混合物中。获得稳定的乳油。
为了扩展作用谱和得到协同的效果，化合物I可以与众多的具有代表性的其他除草剂或生长调节活性物质混合和一起使用。例如可以作为混合组分的是1，2，4-噻二唑类、1，3，4-噻二唑类，酰胺类、氨基磷酸和其衍生物，氨基三唑类，N-酰苯胺类、芳氧基-/杂芳基氧基链烷酸和其衍生物、苯甲酸类和其衍生物、苯并噻二嗪酮类、2-芳酰基-1，3-环己二酮类、杂芳基芳基酮、苄基异噁唑烷酮类、间-CF3-苯基衍生物、氨基甲酸酯类、喹啉羧酸和其衍生物、氯乙酰苯胺类、环己-1，3-二酮衍生物、二嗪类、二氯丙酸和其衍生物、二氢苯并呋喃类、二氢呋喃-3-酮类、二硝基苯胺类、二硝基苯酚类、二苯基醚、联吡啶(Dipyridyle)、卤代羧酸和其衍生物、脲类、3-苯基尿嘧啶类、咪唑类、咪唑啉酮类、N-苯基-3，4，5，6-四氢邻苯二甲酰亚胺类、噁二唑类、环氧乙烷类、苯酚类、芳氧基-和杂芳氧基苯氧基丙酸酯、苯基乙酸和其衍生物、苯基丙酸类和其衍生物、吡唑类、苯基吡唑类、哒嗪类、吡啶羧酸和其衍生物、嘧啶基醚、磺酰胺类、磺酰脲类、三嗪类、三嗪酮类、三唑啉酮类、三唑甲酰胺类和尿嘧啶类。
此外，有利的是化合物I单独或与其他的除草剂一起与其他的作物保护剂混合、共同使用，例如与灭害虫或植物病原真菌或细菌的制剂一起使用。此外，有意义的是与无机盐溶液的可混合性，该无机盐溶液可用来消除营养和微量元素的缺乏。同样可以加入无植物毒性的油和油浓缩物。
根据防治的目的、季节、靶体植物和生长期的不同，活性成分I的施用剂量是0.001至3.0，优选0.01至1.0千克活性成分(a.s.)/公顷。
制备实施例由2，2，4，4-四甲基环己烷-1，3，5-三酮和2，4-二甲基糖精-5-羧酰氯制备活性化合物(表1中的序号1)
将0.91克(0.005摩尔)2，2，4，4-四甲基环己烷-1，3，5-三酮悬浮于25毫升乙腈中，并加入0.6克(0.005摩尔)三乙胺。随后，在25℃下，将1.37克(0.005摩尔)2，4-二甲基糖精-5-羧酰氯一次性加入，并且在无冷却下搅拌该反应混合物4小时。之后再加入1.2克(0.012摩尔)三乙胺，然后加入10滴三甲基甲硅烷基氰化物，并且在25℃下搅拌16小时。通过在40℃加热该混合物2小时以完成烯醇酯的重排反应。
为了后处理，使用旋转式蒸发仪蒸发反应混合物至干燥，残渣与30毫升的水混合，用5％的盐酸酸化至pH1，使用乙酸乙酯萃取三次。提取物经硫酸钠干燥，使用旋转式蒸发仪除去溶剂，获得2.1克固体。从5份冰醋酸和1份水的混合物中重结晶出0.9克(理论产率的43％)白色固体(熔点210℃)。
下面表1中的化合物可以相同方式获得表1
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应用实施例由下列温室试验可以显示式I化合物的除草作用
所用的栽培容器是塑料花盆，盆中装有腐殖质含量约为3.0％的壤砂土作为基质。根据不同的种类，分别播种不同试验植物的种子。
在苗前处理的情况下，就在播种后，将悬浮或乳化于水中的活性化合物用分布性能良好的喷嘴直接施用。花盆稍微浇些水，以促使萌发和生长，然后，覆盖上透明塑料地膜，直到植物生根。如果不是受活性化合物影响的话，覆盖应会使试验植物均匀地萌发。苗前处理的施用量是0.5或0.25kg活性物质/公顷。
为进行苗后处理，先让试验植物长出，根据不同的生长形式，让其长到3至15cm高，此时方用悬浮或乳化于水中的活性化合物处理。为此，试验植物或是直接播种并在相同花盆中生长，或是先以秧苗分开生长，再在处理前几天，将它们移栽到试验花盆中。
根据种类的不同，将植物维持在10-25℃或20-35℃下。试验期历经2至4周。在此期间，悉心照料植物，并评价它们对各处理的反应。
以0至100的等级进行评分。100是指没有植物出苗或至少完全毁灭地上部分，而0是指无伤害或生长正常。
权利要求
1.式I糖精-5-羰基环己烷-1，3，5-三酮衍生物及其农业上有用的盐
其中L是C1-C3-烷基或C1-C3-烷氧基；Z是C1-C4-烷基、C3-C8-环烷基、C3-C6-链烯基、C3-C5-炔基、苄基或苯基，其中在每种情况下苯环是未取代的或被C1-C4-烷基、C1-C3-烷氧基或卤素单或多取代的；M是氢、C1-C3-烷基、C1-C3-烷氧基、氟、氯、氰基、硝基或三氟甲基；R1、R2、R3、R4各是C1-C4-烷基。
2.根据权利要求1的式I糖精衍生物，其中L是甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。
3.根据权利要求1或2的式I糖精衍生物，其中Z是C1-C4-烷基、C3-C8-环烷基、C3-C6-链烯基、C3-C5-炔基、苄基或苯基。
4.根据权利要求1至3之一的式I糖精衍生物，其中Z是甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基、环丙基、环己基、烯丙基、炔丙基、苯基或苄基。
5.根据权利要求1至4之一的式I糖精衍生物，其中M是氢、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、氰基、硝基或三氟甲基。
6.根据权利要求1至5之一的式I糖精衍生物，其中M是氢、甲基、乙基、甲氧基或氯。
7.根据权利要求1至6之一的式I糖精衍生物，其中R1至R4各是甲基、乙基、正丙基或正丁基。
8.根据权利要求1至7之一的式I糖精衍生物，其中R1至R4各是甲基或乙基。
9.根据权利要求1至8之一的式I糖精衍生物，其中L和R1至R4各是甲基，Z是甲基和M是氢、甲基或氯。
10.一种除草组合物，其包括至少一种根据权利要求1的式I糖精衍生物和常规惰性添加剂。
全文摘要
本发明涉及式Ⅰ糖精－5－羰基环己烷－1,3,5－三酮衍生物及其农业上有用的盐,其中:L是C
文档编号C07DGK1250443SQ98803268
公开日2000年4月12日 申请日期1998年2月18日 优先权日1997年3月10日
发明者H·沃尔特, P·普拉茨, U·卡多菲, M·威彻尔, R·L·希尔, W·范德恩, S·恩格尔, M·奥腾, U·密斯里茨, K-O·威斯特法伦 申请人:巴斯福股份公司