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CN86106435A - 咪唑啉基衍生物，其制备方法和含有这类化合物的具有除草作用的制剂 - Google Patents

咪唑啉基衍生物，其制备方法和含有这类化合物的具有除草作用的制剂 Download PDF

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CN86106435A
CN86106435A CN198686106435A CN86106435A CN86106435A CN 86106435 A CN86106435 A CN 86106435A CN 198686106435 A CN198686106435 A CN 198686106435A CN 86106435 A CN86106435 A CN 86106435A CN 86106435 A CN86106435 A CN 86106435A
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CN
China
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alkyl
general formula
formula
phenyl
compound
Prior art date
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CN198686106435A
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厄哈德·诺德霍夫
维尔弗里德·弗朗克
弗里德里克·阿恩德特
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Bayer Pharma AG
Original Assignee
Schering AG
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Abstract

本文介绍了通式为I的新的2-(2-咪唑啉-2-基)-吡啶-3-甲酸衍生物、其制造方法以及含有这些化合物且具有除草作用的制剂。在式I中，基团R1、R2、A、B、W、X、Y和Z在说明书中给出了定义。

Description

本发明涉及的是新的咪唑啉基衍生物，它们的制备方法和具有除草作用的制剂的应用。
人们已经知道，咪唑啉具有除草性能（见西德专利公开说明书2833274和3121736）。但这种除草作用往往是不足的，更确切些说，在相应的除草作用下，它们在主要农作物中往往出现选择性的问题。
本发明的任务是，制备没有这些缺点的新化合物，并使之化生物性能方面优于迄今已知的化合物。
已经发现，符合通式Ⅰ的2-（2-咪唑啉-2-基）-吡啶-3-甲酸衍生物，出人意料地具有较强的除草作用，而且表现出更好的选择性。
在通式Ⅰ中，
R1为C1～C4烷基;
R2为C1～C6烷基或C3～C6环烷基;或者
R1和R2与它们共同相邻的碳原子一起（也可以是甲基取代的）构成C3～C6环烷基;
W为氧原子或硫原子;
A为CH2OH基、COOR3基或CONR4R5基;
R3为氢原子，一处或若干处被氧原子或硫原子中断的C1～C12烷基，也可以是被C1～C3烷氧基、卤素、羟基、C3～C6环烷基、苄基、呋喃基、四氢呋喃基、苯基、卤代苯基、C1～C4烷基苯基、C1～C4烷氧基苯基、硝基苯基、氰基、羧基、C1～C4烷氧羰基或C1～C4烷硫基取代的C1～C12烷基，也可以是被C1～C3烷氧基、苯基或卤素取代的C3～C8烯烃基，也可以是被C1～C3烷氧基、苯基或卤素取代的C3～C8炔烃基，也可以是由甲基取代的C3～C6环烷基，或者是由碱金属、碱土金属、锰、铜、铁、锌、铵和有机铵化合物所形成的阳离子;
R4和R5互不相关，为氢原子、羟基或者C1～C4烷基，当R4为氢时，R5也可以是氨基、二甲氨基、乙酰氨基或苯氨基;
X为氢原子，硝基，C1～C3烷基，C1～C3卤代烷基或者C1～C3烷氧基，并且
Y或Z基团二者之一为SR6基或者OR7基，而另一个为氢原子，卤原子，C1～C4烷基，C1～C4卤代烷基，C1～C4烷氧基或者C1～C4烷硫基;
R6代表氢原子，苯基，卤代苯基、C1～C3烷基苯基、二-C1～C3烷基苯基、硝基苯基、C1～C3烷氧基苯基，吡啶基，C1～C3烷基吡啶基，一处或若干处被氧原子中断的C2～C8烷基，被氧、硫、亚氨基或C1～C4烷基亚氨基中断的C3～C8环烷基，一处或若干处被C1～C4烷基、C1～C4烷氧基或卤素取代的C3～C8环烷基，C5～C8环烯基或者一处若干处被氰基、卤素、羟基、巯基、氨基、C1～C6烷氧基、C1～C4烷硫基、羧基、氨基甲酰基、C1～C4烷氧羰基、C1～C4烷硫羰基、氧代、硫代、二-C1～C3烷氧基、羟基亚氨基、C3～C8环烷基、C3～C8环烯基、苯基、卤代苯基、C1～C3烷基苯基、硝基苯基、C1～C3烷氧基苯基、呋喃基、四氢呋喃基、二氧戊环基、C1～C6烷基氨基、C3～C8环烷基氨基、吡啶基、C1～C4烷基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、N-C1～C4烷基哌啶基、C1～C4烷基环丙基、二-C1～C4烷基-二氧戊环基取代的C1～C12烷基、C3～C12烯烃基或C3～C12炔烃基;
R7代表氢原子，也可以是通过氧、硫、亚氨基或C1～C4烷基亚氨基中断的C3～C8环烷基，也可以是一处或若干处被C1～C4烷基、C1～C4烷氧基或卤素取代的C3～C8环烷基，C5～C8环烯基或者一处或若干处被氰基、羟基、巯基、氨基、羟基-C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、C1～C4烷硫基、羧基、氨基甲酰基、乙酰基、C1～C4烷氧羰基、C1～C4烷硫羰基、氧代、硫代、二-C1～C3烷氧基、羟基亚氨基、C3～C8环烷基、二氧戊环基、C5～C8环烯基、呋喃基、四氢呋喃基、C1～C6烷基氨基、C3～C8环烷基氨基、二-C1～C6烷基氨基、吡喃基、四氢呋喃基、吡啶基、C1～C4烷基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、N-C1～C6烷基哌啶基、C1～C4烷基环丙基、二-C1～C4烷基二氧戊环基取代的C1～C12烷基、C3～C12烯烃基或者C3～C12炔烃基;
B为氢原子，当A为COOR3而R3并非氢原子时，B也可以是COR8或者SO2R9基;
R8代表C1～C8烷基C1～C6卤代烷基或者可能一处或若干处被卤素、硝基、甲基或甲氧基取代的苯基;
R9为C1～C6烷基，三氟甲基，三氯甲基或者可能被卤素、硝基或C1～C6烷基取代的苯基。
现按照本发明，将符合通式Ⅰ的化合物的制备方法举例介绍如下：
A）如果A＝COOH，B＝氢，则通式Ⅱ的化合物可在碱性条件下环化，通式Ⅱ中的R1、R2、W、X、Y和Z代表的意义与通式Ⅰ中给定的一样。
Figure 86106435_IMG8
B）如果A＝COOR3而R3不是氢，并且B为氢时，则通式Ⅲ的化合物可以与氯化氧磷和五氯化磷的混合物反应。通式Ⅲ中的R1、R2、R3、W、X、Y和Z代表的意义与通式Ⅰ中给定的相同。
C）如果A＝COOR3（而R3不是氢）、CONR4R5或者CH2OH，B＝氢，则通式Ⅳ的咪唑吡咯并吡啶可以通过下述三种方式反应。
Figure 86106435_IMG10
在通式Ⅳ中，R1、R2、W、X、Y和Z的含义与通式Ⅰ中给定的相同。
C1）与通式为R3-OH的醇（式中R3的含义与通式Ⅰ中给定的相同，但不是氢）和相应的碱金属醇盐在溶剂存在下反应;
C2）与通式为HNR4R5的一种胺（式中R4和R5的意义与通式Ⅰ中给定的相同）反应，反应时也可以使用溶剂;
C3）与还原剂如氢化硼钠反应;
D）如果A＝COOH，则通式Ⅴ的化合物（式中B、R1、R2、W、X和Y的含义与通式Ⅰ中给定的相同）与通式为ZH的化合物反应。此处Z的含义与通式Ⅰ中给定的一样;
Figure 86106435_IMG11
E）如果在取代基Y或Z中R6和R7不是氢，则使符合通式Ⅰ的化合物（式中A、B、R1、R2、W、X、Y和Z的含义与通式Ⅰ中给定的相同，但是Y或Z可以是SH基或OH基）烷基化。
F）按照本法方案A）和D）得到的通式Ⅰ的化合物（其中取代基A中的R3为氢），通过与作为成盐的一个当量的碱进行反应，生成一种符合通式Ⅰ的化合物（此处取代基A中的R3为一个阳离子）。
G）如果B＝COR8或者SO2R9，按照本法之方案B）或C）所获得的通式Ⅰ的化合物（其中A为COOR3）与一种酰卤、酸酐或者磺酰卤反应。
本法之方案A）最好这样实施：以通式Ⅱ为原料经过较长时间，比如0.5至20小时，在20至100℃温度范围内，用水的或者水一醇的碱金属氢氧化物溶液，如氢氧化钠或氢氧化钾溶液，进行溶液，进行处理。氢氧化物的用量为2至10摩尔当量（以符合通式Ⅱ的原料为基准）。然后使反应混合物冷却，并用强无机酸，如硫酸或盐酸，进行酸化。
作为原料使用的符合通式Ⅱ的酰胺，可按照下述反应示意图制取：由通式Ⅵ的化合物（其中X、Y和Z的含义与通式Ⅰ中给定的相同），采用普通方法转化为通式Ⅶ的酸酐，然后与一种通式为Ⅷ的氨基酸酰胺（其中R1和R2的含义与通式Ⅰ中给定的相同）一起反应。
Figure 86106435_IMG12
制备通式Ⅱ的化合物是在一种有机溶剂存在下或在一种卤化的溶剂（如乙醚、四氢呋喃、乙腈或者醋酸乙酯;二氯甲烷或氯仿）中进行的。反应在20至100℃温度范围内进行。用再结晶法或色层分离法可以很容易地除去反应中生成的少量吡啶碳酸衍生物异构体。
符合通式Ⅵ的起始原料，有一部分是众所周知的，或者是可以按照熟知的方法获取的。例如将通式Ⅸ的6-氯代吡啶-2，3-二甲酸衍生物（其中X，Y＝H，R3＝CH3，见化学会志J.Chem.Soc.（B），289-296（1971））或符合通式Ⅹ的5-卤代吡啶-2，3-二甲酸衍生物（其中X，Z＝H，Hal＝Cl，R3＝CH3;见医药化学杂志J.Med.Chem.1067-71（1974））按照下列反应示意图与通式为YH或通式ZH的化合物反应（此处X、Y、Z和R3的含义与通式Ⅰ中给定的相同）。
Figure 86106435_IMG13
反应在0至150℃下进行，一般在室温和反应混合物的回流温度之间进行。反应持续时间为0.5至48小时。以起始原料为准，YH或ZH的用量在1至5摩尔之间。必要时在一种适宜的碱，诸如氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾或叔丁醇钾存在下进行反应。反应可不用溶剂或者使用适宜的溶剂，诸如二甲亚砜、卤代烃（如二氯甲烷或氯仿）、芳烃（如苯、甲苯、二甲苯、氯苯和二氯苯）、酰胺（如二甲基甲酰胺）或者其它对于参与反应的各组分呈惰性的溶剂，如乙醚或四氢呋喃。
本法的方案B）最好这样实施：将通式Ⅲ的起始原料在室温下直接与五氯化磷和氯化氧磷的混合物进行反应。
该反应亦可于在反应条件下呈惰性的溶剂（如甲苯、二甲苯或氯仿）存在下，在0至100℃温度范围内进行。采用一般的方法，例如通过与碳酸钠或碳酸氢钠反应的方法，可将游离的碱从产生的盐酸盐中分离出来。
通式为Ⅲ的起始原料，可由通式Ⅱ的化合物按照一般方法与通式为R3-OH的相应的醇进行酯化而获得。
本法的方案Cl最好这样实施：将通式为Ⅳ的起始原料与过量的由碱金属氢化物（如氢化钠）和通式为R3-OH的相应的醇组成的混合物反应。反应时间为0.5至5小时，反应温度在室温至反应混合物沸点之间。在这个反应过程中，所用的醇既作为反应物又作为溶剂。但也可以再添加一些其它溶剂，如四氢呋喃、二噁烷或其它不起反应剂作用的溶剂。
本法的方案C2最好这样实施：将通式为Ⅳ的起始原料与通式为HNR4R5的伯胺或仲胺（式中R4和R5的含义与通式Ⅰ中给定的相同）在20至100℃温度范围内反应，亦可使用溶剂，如二甲基甲酰胺、四氢呋喃或二噁烷。
本法的方案C3最好这样实施：使通式为Ⅳ的起始原料与还原剂（如氢化硼钠在-10至30℃温度范围内，在一种适宜的溶剂或溶剂混合物（如乙醇/四氢呋喃）中进行反应。
通式为Ⅳ的起始原料，可由符合通式Ⅰ的化合物（此时A＝COOH，B＝氢）与二环己基碳化二亚胺反应制得。
该反应在惰性溶剂中进行，在使用等摩尔量的碳化二亚胺时，反应温度范围为20至60℃。
本法的方案D最好这样实施：使通式为Ⅴ的起始原料在一种溶剂中与化合物Z-H（此处Z的含义与通式Ⅰ中给定的相同）在0至170℃之间，最好是在室温和反应混合物沸点之间的温度范围内进行反应。反应在0.5至48小时完成，这取决于反应物。通式为Z-H的化合物（可以是一种醇或一种硫醇）用量为1至5摩尔当量（以通式为Ⅴ的起始原料为基准），也可在一种碱（如氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾或叔丁醇钾）存在下进行反应。
反应中可以不用溶剂，或者使用适宜的惰性溶剂。适宜的溶剂有二甲亚砜、卤代烃（如二氯甲烷和氯仿）、芳烃（如苯、甲苯、二甲苯、氯苯和二氯苯）以及其它对参与反应各组分呈惰性的溶剂，如乙醚、四氢呋喃或二甲基甲酰胺。
通式为Ⅴ的起始原料有一部分是众所周知的，或者是可以按照已知的文献上介绍的方法来制备的。
本法的方案E最好这样实施：以通式为Ⅰ（式中的R6或R7为氢）的化合物作为起始原料，采用熟知的方式使之烷基化。
为此，需将相应的5-羟基衍生物或5-硫基衍生物，以及6-羟基衍生物或6-巯基衍生物，在一种适宜的溶剂中与烷基化剂在一种碱存在下于室温下进行反应。烷基化剂主要是烷基卤化物。适宜的溶剂的例子有二甲亚砜、醚类（如四氢呋喃和二噁烷）、酰胺类（如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺）以及乙腈。
反应最好在室温下进行，但也可以在较高温度下进行，这样反应时间就可缩短。卤化物最好是氯化物、溴化物和碘化物、适宜的碱有碱金属氢化物和碱金属氢氧化物，例如氢化钠和氢氧化钾。
根据本法的方案F制备通式为Ⅰ的化合物（它的在取代基A中的R3为一个阳离子），可采用通式为Ⅰ的一种化合物作为起始原料（该化合物中的R3为氢），这种化合物在一种适宜的溶剂中与一种作为成盐剂的碱反应。碱可以是碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物、氢氧化铵或烷基胺，如异丙胺。反应最好在室温下进行。
根据本法的方案G，使采用方案B）和C）合成出来的通式为Ⅰ的相应化合物，与一种过量的通式为R8-CO-Cl的酰卤、通式为R8-CO-O-CO-R8的酸酐或者通式为Cl-SO2-R9的磺酰卤反应。此处R8和R9的含义与通式Ⅰ给定的相同。反应可在一种溶剂存在下进行，例如以吡啶或甲苯为溶剂，反应温度在50至130℃之间。
按照上述各方案制备的符合本发明的化合物，能够以通常的方法从反应混合物中分离出来，例如将反应混合物置于冰水中，以适宜的溶剂萃取产品，或者用过滤法分离出产品。
符合本发明的化合物，一般为结晶物或黏稠物，有一部分能很好地溶于卤代烃（如氯仿）、亚砜（如二甲亚砜）或酯类（如乙酸乙酯）。
上述这些符合本发明的化合物，具有优异的除草作用，能除治经济上重要的单子叶和双子叶杂草。这些生物活性物质对于很难除治的多年生杂草也有很好的除治效果。
不论是播种前喷药、发芽前喷药还是发芽后喷药，效果都一样。假如将符合本发明的化合物在发芽前施用于土壤表面，籽苗发芽并未受到完全阻止，杂草能长到子叶期，然后就停止生长，继而死亡。
符合本发明的生物活性物质，可用以除治下列各属的植物：
双子叶植物中的苘麻属、菊属、芸苔属、向日葵属、薄荷属、芥（Sinapis）属、独行菜属、猪殃殃属、繁缕属、春黄菊属、藜属、滨藜属、千里光属、马齿苋属、番薯属、母菊属、嘉棱棱属、荨麻属、苋属、旋花属、蓼属、田菁属、豚草属、蓟属、飞廉属、苦苣菜属、茄属、蔊菜属、野芝麻属、婆婆纳属、曼陀罗属、堇菜属、矢车菊属和鼬瓣花属。
单子叶植物中的燕麦属、看麦娘属、稗属、狗尾草属、黍属、马唐属、早熟禾属、属、臂形草属、黑麦草属、雀麻属、莎草属、冰草属、慈姑属、狗牙根属、鸭舌草属、飘拂草属、荸荠属、鸭嘴草属和无伤草属。
这些化合物能用于主要的农作物田，如棉花、大豆、稻子、麦子、大麦、燕麦、高梁和甘蔗。
符合本发明的生物活性物质，绝不仅仅限于用在上述各种杂草和农作物，同样也可以用于其它植物。
这些化合物也适于彻底除灭杂草，这取决于其浓度。比如用于灭除工业装置、铁路设施、道路和广场上的杂草。这些化合物也同样能用于长久性植物园地的除草，比如用于营造树林、山荆子、果园、葡萄园、柠檬园、干果园、香蕉园、咖啡园、茶园、油棕园、可可园、浆果园和啤酒花田。
此外，在用量相应很低的情况下，这些化合物还具有调节作物生长的功能，它们能干预植物本身的物质代谢而又不杀死植物，所以可用于一般性地控制和阻止植物不合人们愿望的生长。
所用生物活性物质的用量可在较大范围内变动。这主要取决于希望获得什么类型的效果。一般来说，每公顷土地面积上的用量在0.01到5公斤之间。比如用于除草，每公顷的生物活性物质的最佳用量在0.1和0.5公斤之间。
符合本发明的生物活性物质可以单独使用、互相掺混使用，或者是与其它生物活性物质一起使用。也可以添加其它植物保护剂或杀虫剂，这需视欲达何种目的而定。
在扩大作用范围方面，还能添加其它除草剂。例如，除草文摘1985年第34卷第3期题为“除草文摘中所用的通用除草剂和植物生长调节剂的通用名与缩写名录”中列出的生物活性物质，都适于作为有除草作用的混合物组分。
用增效添加剂，如有机溶剂、润湿剂和油类，能强化作用强度和作用的速度的目的，因此这些添加剂可以减小生物活性物质的剂量。
此外，还可以用磷脂作为混合物的组分，例如，由卵磷脂、氢化卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、N-酰基-磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、溶血卵磷脂和磷脂酰甘油等磷脂。
上述的生物活性物质或其混合物，最好制成成品状态、如粉剂，撒布剂、颗粒剂、溶液、乳液或悬浮液，要添加液体和/或固体载体以及稀释剂，还可以使用粘合剂、润湿剂、乳化助剂和/或分散助剂。
适宜的液体载体的例子有脂肪烃和芳烃，如苯、甲苯、二甲苯、环己酮、异佛尔酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺，其它还有石油馏份和植物油。
适合作固体载体的有矿物，如硼润土、硅胶、滑石、高岭土、活性白土、石灰石以及面粉等植物性产品。
应提及的表面活性物质有木质素磺酸钙、聚乙烯烷基苯醚、萘磺酸及其盐、苯酚磺酸及其盐、甲醛缩合物、磺酸脂肪醇酯以及被取代的苯磺酸及其盐。
在各种不同的配制品中，生物活性物质所占的比率可以在很宽的范围内变动。例如，制剂中约含生物活性物质10%～90%（重量），含液体或固体载体约90%～10%（重量），有时表面活性物质的含量可达20%（重量）。
用普通方式配制这些制剂，例如以水为载体时，将其配制成喷射液，用量为每公顷100到1000升。这些制剂同样可以按照所谓小体积和超小体积技术使用，比如制成所谓微粒剂型使用。
这些配制品能以大家熟知的方式制备，比如用研磨法或混合法。最好能将各种单组分的配制品在临近施用时才混合，例如采用在实际上所用的所谓储罐混合法。
为了制备各种不同的制成品，要使用下列各种组分：
A）喷射粉
1）80%    （重量）生物活性物质
15%    （重量）高岭土
5%    （重量）以N-甲基-N-油酰基-牛磺酸钠盐和木质素磺酸钙盐为基质的表面活性物质
2）20%    （重量）生物活性物质
35%    （重量）膨润土
8%    （重量）木质素磺酸钙盐
2%    （重量）N-甲基-N-油酰基-牛磺酸钠盐
35%    （重量）硅酸
B）糊剂
45%    （重量）生物活性物质
5%    （重量）硅酸铝钠
15%    （重量）8摩尔环氧乙烷的鲸蜡基聚乙二醇醚
2%    （重量）锭子油
10%    （重量）聚乙二醇
23%    （重量）水
C）浓缩乳剂
20%    （重量）生物活性物质
50%    （重量）环己酮
25%    （重量）芳烃
5%    （重量）由十二烷基磺酸钙和壬基苯酚聚乙二醇醚组成的复合乳化剂
下述各例说明了符合本发明的化合物的制备过程：
例1（方法A）
6-苯甲硫基-2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-烟酸
7.5克（0.028摩尔）6-苯甲硫基吡啶-2，3-二甲酸酐与30毫升乙腈制成悬浮状态，在搅拌下加入由3.6克（0.028摩尔）2-甲基-α-氨基异戊酰胺溶于20毫升乙腈的溶液。15分钟后浓缩，加50毫升2.6当量氢氧化钠于所生成的6-苯甲硫基-2-（N-1-氨基甲酰基-1，2-二甲基丙基-氨基甲酰基）-烟酸中，在搅拌下加热至100℃并保温6小时。在室温下以浓盐酸进行酸化，用二氯甲烷萃取，经硫酸镁干燥和浓缩。
收率：3.6克（理论值的33.5%）
熔点：190℃
起始原料的制法如下：
6-苯甲硫基吡啶-2，3-二甲酸二甲酯
将3.7克（0.03摩尔）苄硫醇加入由8.3克（0.06摩尔）碳酸钾与20毫升二甲基甲酰胺组成的混合物中并搅拌10分钟。然后加入6.9克（0.03摩尔）6-氯吡啶-2，3-二甲酸二甲酯，并使反应混合物在100℃下搅拌6小时。冷却到室温后，将反应混合物置于冰水中，用二氯甲烷萃取产品，用稀盐酸和水洗涤有机相，经硫酸镁干燥和回转干燥。从油状残留物中结晶出产品。
收率：7.3克（理论值的76.8%）
熔点：80～84℃
6-苯甲硫基吡啶-2，3-二甲酸
将15.0克（0.375摩尔）氢氧化钠溶于40毫升水中，然后在搅拌下加到由7.3克（0.023摩尔）6-苯甲硫基吡啶-2，3-二甲酸二甲酯和40毫升乙醚组成的混合物中。在40℃下搅拌4小时，以浓盐酸酸化水相，用乙酸乙酯萃取产品，溶剂经硫酸镁干燥并浓缩。从残留物中结晶出产品。
收率：6.36克（理论值的95.6%）
熔点：175℃
6-苯甲硫基-吡啶-2，3-二甲酸酐
将8.5克（0.029摩尔）6-苯甲硫基吡啶-2，3-二甲酸在150毫升乙酸酐中于110℃下搅拌6小时。此时该物质完全溶解。在真空中蒸馏出溶剂，无需其他净化过程将残留物送至下一工序。
收率：7.5克（理论值的78.6%）
例2（F法）
6-苯甲硫基-2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-烟酸
异丙基铵盐
向1.0克（2.7毫摩尔）6-苯甲硫基-2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-烟酸在50毫升乙醚和50毫升四氢呋喃中的溶液，加入0.16克（2.7毫摩尔）异丙基胺，抽吸出沉淀物并使之干燥。
收率：0.93克（理论值的80.75%）
熔点：174～175℃
例3（B法）
5-羟基-2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-6-甲基-烟酸甲酯
47克（0.129摩尔）5-乙酰氧基-2-（1-氨基甲酰基-1，2-二甲基丙基-氨基甲酰基）-6-甲基-烟酸甲酯和93.8克五氯化磷在470毫升氯化氧磷中的溶液，在室温下搅拌12小时。然后用冰进行水解，并以碳酸钠中和溶液。用乙酸乙酯萃取产品，萃取物经硫酸镁干燥和浓缩。粗产品从乙酸乙酯/异丙酯中再结晶出来。
收率：22克（理论值的55.9%）
熔点：206℃
起始原料是按下述过程制备出来的：
5-乙酰氧基-6-甲基-吡啶-2，3-二甲酸酐
由0.1克（5.1毫摩尔）5-羟基-6-甲基吡啶-2，3-二甲酸和5毫升醋酸酐组成的悬浮液，在浴温140℃条件下保温，直到产生澄清透明的溶液。浓缩后即得到所需要的产品。
收率：1.1克（理论值的97.5%）
熔点：123～125℃
5-乙酰氧基-2-（1-氨基甲酰基-1，2-二甲基丙基-氨基甲酰基）-6-甲基-烟酸
将6.3克（28.48毫摩尔）5-乙酰氧基-6-甲基-吡啶-2，3-二甲酸酐和4.1克（31.33毫摩尔）2-甲基-α-氨基异戊酰胺在氮气中于室温下搅拌2天，然后过滤出沉淀下来的结晶产物。
收率：9.5克（理论值的95%）
熔点：等于或高于143℃
5-乙酰氧基-2-（1-氨基甲酰基-1，2-二甲基丙基-氨基甲酰基）-6-甲基-烟酸甲酯
将53克（0.151摩尔）5-乙酰氧基-2-（1-氨基甲酰基-1，2-二甲基丙基-氨基甲酰基）-6-甲基烟酸和500毫升无水甲醇组成的溶液，在回流下沸腾。向这种沸腾的溶液通3小时盐酸气。然后蒸发掉溶剂，并在真空中使产品干燥。
收率：47.1克（理论值的85.5%）
熔点：145℃分解
例4（C法）
6-苯甲硫基-2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-烟酸甲酯
将4.0克（0.011摩尔）2-异丙基-2-甲基-5H-咪唑并〔1′，2′∶1，2〕-吡咯并〔3，4-b〕-2-苯甲硫基吡啶-3（2H）-5-二酮加到由0.2克氢氧化钠和40毫升甲醇组成的混合物中去，并在回流下加热2小时。混合物在冷却之后置于冰水中，用氯仿萃取产品。
收率：2.7克（理论值的61.8%）
熔点：157～158℃
起始原料是按下述方法制备的：
2-异丙基-2-甲基-5H-咪唑并〔1′，2′∶1，2〕-吡咯并〔3，4-b〕-2-苯甲硫基吡啶-3（2H）-5-二酮
将1.0克（0.005摩尔）二环己基碳化二亚胺和2.0克（0.005摩尔）6-苯甲硫基-2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-烟酸溶于30毫升二氯甲烷中，在室温下搅拌4小时，然后静置一液。将反应混合物过滤，然后浓缩滤液。过一些时间油状残留物便结晶出来。
收率：1.7克（理论值的93.4%）
熔点：155～157℃
例5（D法）
2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-6-四氢糠氧基-烟酸
将1.0克（0.01摩尔）四氢糠醇加入由1.0克（0.033摩尔）氢化钠含量80%）与10毫升二甲基甲酰胺组成的混合物中，然后搅拌1小时。而后将溶于10毫升二甲基甲酰胺中的2.95克（0.01摩尔）6-氯-2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-烟酸滴入。在50至60℃下搅拌1小时，冷却至室温，加入10毫升水并用浓盐酸进行酸化。以二氯甲烷萃取产品。萃取物经硫酸镁干燥、过滤并浓缩。过一些时间产品就从所得的油中结晶出来。
收率：1.8克（理论值的50%）
熔点：155～160℃
例6（E）法
2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-6-甲基-5-甲硫基甲氧基-烟酸甲酯
将2.5克（8.19毫摩尔）5-羟基-2-（4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基）-6-甲基-烟酸甲酯与25毫升二甲亚砜组成的溶液，与0.26克（8.19毫摩尔）氢化钠（含量80%）作用，经10分钟搅拌后加入0.87克（9.01毫摩尔）二氯甲烷。搅拌一夜后置于500毫升冰水中，用醋酸乙酯萃取产品，萃取物通过硫酸镁干燥并浓缩。用1∶1的醋酸乙酯/己烷通过硅胶对残留物进行色层分离。
收率：0.53克（理论值的17.7%）
熔点：96～98℃
以此类推，按照上述的各个方法，制备出了下表中列出的符合通式Ⅰ的化合物：
表（其中Ph代表苯基）
Figure 86106435_IMG14
Figure 86106435_IMG15
Figure 86106435_IMG16
Figure 86106435_IMG17
现以下列各例说明符合本发明的化合物的各种应用可能性，这些化合物以前边讲过的配制品形式使用：
例A
在温室中，将本发明的化合物以每公顷3公斤生物活性物质的用量与100升水制成乳剂，采用芽前喷药和芽后喷药的方法，试验植物为芸苔属和茄属。处理三星期后评价处理结果，所采用的评价格式如下：
0＝无作用
1＝作用微小或抑制植物生长的作用很弱
2＝作用中等或对植物生长有中等抑制作用
3＝完全抑制植物生长
4＝彻底灭除植物
结果表明，在这个试验中，在1、2、5～8、11～13、19～26、33～59和66各例中，这些化合物具有100%地灭除（＝4）植物的作用。
例B
在温室中以每公顷1公斤生物活性物质的用量，用被试化合物处理发芽前的上述各种植物。为此目的，将化合物制成悬浮液，悬浮液中水的用量为每公顷500升，均匀地喷酒在土地上。处理三星期后，本发明的化合物在玉米地中表现出选择性，它们清除杂草的效果好。所用对照物的作用明显地低于这些化合物。
下表中的符号分别表示：
0＝无作用
1＝作用微小或抑制植物生长的作用很弱
2＝作用中等或对植物生长有中等抑制作用
3＝完全抑制植物生长
4＝彻底灭除植物
Ze＝玉米
Br＝芸苔属
So＝茄属
Me＝苜蓿属
He＝向日葵属
St＝繁缕属
Ab＝苘麻属
Ma＝母菊属
Vi＝堇菜属
Ch＝菊属
Sr＝高梁属
Av＝燕麦属
Al＝看麦娘属
Ec＝稗属
Se＝狗毛草属
Cy＝莎草属
例C
在温室中用上述化合物处理发芽前的上述植物。化合物的用量为每公顷用生物活性物质1公斤。为此，将化合物制成悬浮液，其中水的用量为每公顷500升，均匀地喷洒在土地上。处理后三星期，本发明的化合物在大豆田中表现出选择性，同时除草效果优异。
下表中的各符号分别表示：
0＝无作用
1＝作用微小或抑制植物生长的作用很弱
2＝作用中等或对植物生长有中等抑制作用
3＝完全抑制植物生长
4＝彻底灭除植物
Gl＝大豆
Br＝芸苔属
So＝茄属
Me＝苜蓿属
He＝向日葵属
St＝繁缕属
Ma＝母菊属
Ch＝菊属
Se＝狗毛草属
本发明的
化合物    Gl    Br    So    Me    He    St    Ma    Ch    Se
例58    0    4    4    4    4    4    4    4    4
例59    0    4    4    4    4    4    4    4    4

Claims (5)

1、具有除草作用的制剂，其特征在于该制剂中含有至少一种通式为I的2-(2-咪唑啉-2-基)-吡啶-3-甲酸衍生物
Figure 86106435_IMG2
在通式I中，
R1为C1～C4烷基；
R2为C1～C6烷基或C3～C6环烷基；或者
R1和R2与它们共同相邻的碳原子一起构成(也可以是由甲基取代的)C3～C6环烷基；
W为氧原子或硫原子；
A为CH2OH基、COOR3基或CONR4R5基；
R3为氢原子，一处或若干处被氧原子或硫原子中断的C1～C12烷基，或者是被C1～C3烷氧基、卤素、羟基、C3～C6环烷基、苄基、呋喃基、四氢呋喃基、苯基、卤代苯基、C1～C4烷基苯基、C1～C4烷氧基苯基、硝基苯基、氰基、羧基、C1～C4烷氧羰基或C1～C4烷硫基取代的C1～C12烷基，或者是被C1～C3烷氧基、苯基或卤素取代的C3～C8烯烃基，或者是被C1～C3烷氧基、苯基或卤素取代的C3～C8炔烃基，或者是一个由甲基取代的C3～C6环烷基，或者是一个由碱金属、碱土金属、锰、铜、铁、锌、铵和有机铵化物产生的阳离子；
R4和R5互不相关，为氢原子，羟基或者C1～C4烷基，当R4为氢时，R5也可以是氨基、二甲氨基、乙酰氨基或苯氨基；
X为氢原子、硝基，C1～C3烷基，C1～C3卤代烷基或者C1～C3烷氧基；并且
Y或Z二者之一为SR6基或者OR7基，而另一个为氢原子，卤原子，C1～C4烷基，C1～C4卤代烷基，C1～C4烷氧基或者C1～C4烷硫基；
R6代表氢原子，苯基，卤代苯基，C1～C3烷基苯基，二-C1～C3烷基苯基，硝基苯基，C1～C3烷氧基苯基，吡啶基，C1～C3烷基吡啶基，一处
或若干处被氧原子中断的C2～C8烷基、被氧、硫、亚氨基或C1～C4烷基亚氨基中断的C3～C8环烷基，一处或若干处被C1～C4烷基、C1～C4烷氧基或卤素取代的C3～C8环烷基，C5～C8环烯基或者一处或若干处被氰基、卤素、羟基、巯基、氨基、C1～C6烷氧基、C1～C4烷硫基、羧基、氨基甲酰基、C1～C4烷氧基羰基、C1～C4烷硫羰基、氧代、硫代、二-C1～C3烷氧基、羟基亚氨基、C3～C8环烷基、C3～C8环烯基、苯基、卤代苯基、C1～C3烷基苯基、硝基苯基、C1～C3烷氧基苯基、呋喃基、四氢呋喃基、二氧戊环基、C1～C6烷氧氨基、C3～C8环烷基氨基、吡啶基、C1～C4烷基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、N-C1～C4烷基哌啶基、C1～C4烷基环丙基、二-C1～C4烷基-二氧戊环基取代的C1～C12烷基、C3～C12烯烃基或C3～C12炔烃基；
R7代表氢原子，或者被氧、硫、亚氨基或C1～C4烷基亚氨基中断的C3
～C8环，或者是一处或若干处被C1～C4烷基、C1～C4烷氧基或卤素取代的C3～C8环烷基，C5～C8环烯基或者一处或若干处被氰基、羟基、巯基、氨基、羟基-C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、C1～C4烷硫基、羧基、氨基甲酰基、乙酰基、C1～C4烷氧羰基、C1～C4烷硫羰基、氧代、硫代、二-C1～3烷氧基、羟基亚氨基、C3～C8环烷基、二氧戊环基、C5～C8环烯基、呋喃基、四氢呋喃基、C1～C6烷基氨基、C3～C8环烷基氨基、二-C1～C6烷基氨基、吡喃基、四氢呋喃基、吡啶基、C1～C4烷基吡啶基、吡咯烷基、哌啶基、N-C1～C4烷基哌啶基、C1～C4烷基环丙基、二-C1～C4烷基二氧戊环基取代的C1～C12烷基、C3～C12烯烃基或者C3～C12炔烃基；
B为氢原子，当A=COOR3而R3不是氢原子时，B也可以是COR8或者SO2R9基；
R8代表C1～C8烷基，C1～C6卤代烷基或者是一处或若干处可被卤素、硝基、甲基或甲氧基取代的苯基；
R9为C1～C6烷基，三氟甲基，三氯甲基或者可被卤素、硝基或C1～C6烷基取代的苯基。
2、通式Ⅰ的化合物的制备方法，其特征在于：
A）如果A＝COOH，B＝氢，则在碱性条件下环化通式为Ⅱ的化合物;通式Ⅱ中的R1、R2、W、X、Y和Z代表的意义与通式Ⅰ中给定的一样;
Figure 86106435_IMG3
B）如果A＝COOR3而R3不是氢，B＝氢，则使通式为Ⅲ的化合物与氯化氧磷和五氯化磷的混合物反应;通式Ⅲ中的R1、R2、R3、W、X、Y和Z代表的意义与通式Ⅰ中给定的相同;
Figure 86106435_IMG4
C）如果A＝COOR3（而R3不是氢）、CONR4R5或者CH2OH，B＝氢，则使通式为Ⅳ的咪唑吡咯并吡啶：
Figure 86106435_IMG5
（在通式Ⅳ中，R1、R2、W、X、Y和Z的含义与通式Ⅰ中给定的相同）通过下述三种方式反应：
C1）与通式为R3-OH的醇（式中R3的含义与通式Ⅰ中给定的相同，但不是氢）和相应的碱金属醇盐在溶剂存在下反应;
C2）与通式为HNR4R5的一种胺（式中R4和R5的含义与通式Ⅰ中给定的相同）反应，反应时可使用溶剂;
C3）与还原剂如氢化硼钠反应;
D）如果A＝COOH，则使通式为Ⅴ的化合物（式中B、R1、R2、W、X和Y的含义与通式Ⅰ中给定的相同）与通式为ZH的化合物反应，此处Z的含义与通式Ⅰ中给定的一样;
Figure 86106435_IMG6
E）如果在取代基Y和Z中R6和R7不是氢，则使通式为Ⅰ的化合物（式中A、B、R1、R2、W、X、Y和Z的含义与通式Ⅰ中给定的相同，但是Y或Z为SH基或OH基）烷基化;
F）使按照方案A）和D）得到的通式为Ⅰ的化合物（其中R3在取代基A中为氢）与作为成盐物的一个当量的碱进行反应，生成通式为Ⅰ的一种化合物，（此处取代基A中的R3为一个阳离子）;
G）如果B＝COR8或者SO2R9，则使按方案B）或C）所获得的通式为Ⅰ的化合物（其中A＝COOR3）与酰卤、酸酐或者磺酰卤反应。
3、根据权利要求1的制剂，该制剂为混合物，其中含有载体和/或助剂。
4、根据权利要求1的制剂，该制剂是根据权利要求2所定义的一种方法制造的。
5、权利要求1中所定义的通式为Ⅰ的化合物的应用，用于在经济作物的种植中除治双子叶或单子叶植物。
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