專利名稱：磺酰胺類化合物及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磺酰胺類化合物，尤其涉及一種磺酰胺類化合物及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
乙酰乳酸(羥基酸)合成酶(Acetolactate synthase)ALS或(Acetohydroxyacid synthase)AHAS是幾類不同結(jié)構(gòu)的除草劑，如磺酰脲類(Sulfonylureas，SU)、咪唑啉酮類(Imidazolinone，IM)、三唑嘧啶(Triazolopyrimidine，TP)、嘧啶水楊酸(Pyrimidyl oxylenzoate)等的作用靶標(biāo)。它是支鏈氨基酸生物合成途徑中的第一個(gè)關(guān)鍵性的酶，催化生物合成支鏈氨基酸(纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸)的第一部反應(yīng)。支鏈氨基酸是植物體內(nèi)不可缺少的物質(zhì)，是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的重要部分。支鏈氨基酸的生物合成受阻，將導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成的停止，使DNA和其他有絲分裂必不可少的物質(zhì)的合成被破壞，導(dǎo)致植物根、莖、葉的生長受到抑制，從而使植物生長嚴(yán)重受損直至死亡。除草劑正是通過抑制ALS酶，從而阻斷支鏈氨基酸來發(fā)揮其除草活性的。
近年來，磺酰類除草劑以其超高效、廣譜、低毒和高選擇性及低用量，使除草劑的發(fā)展進(jìn)入了超高效的時(shí)代，引起了人們的極大關(guān)注，世界各國相繼投入大量人力物力，合成了大量各類磺酰類衍生物。目前國外已有氯磺隆、嘧磺隆等十余個(gè)磺酰類除草劑品種商品化。因此開發(fā)具有自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型除草劑是我國當(dāng)前農(nóng)藥研究中的一個(gè)迫在眉睫的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種磺酰胺類化合物及其制備方法和用途，該磺酰胺類化合物可應(yīng)用于制備超高效、廣譜、低毒和高選擇性及低用量的防止雜草生長的制劑。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的新型磺酰胺類化合物，其特征在于是下述結(jié)構(gòu)式(I)或(II)的化合物及其非毒性鹽
式中環(huán)A是苯環(huán)或具有一個(gè)以上取代基的苯環(huán)，X可以是氧原子或是硫原子。
前述的磺酰胺類化合物，其中環(huán)A具有的取代基包括鹵素原子、硝基、氰基、羥基、磺酸基、酯基、羧基、烷基或具有一個(gè)以上取代基的烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、?；ⅤＱ趸?、雜環(huán)基。
前述的磺酰胺類化合物，其中，鹵素原子包括氟、氯、溴、碘；烷基是C1-8烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基等；烷基中的取代基包括鹵素原子、羥基、C1-6烷氧基，鹵素原子可以為1至3個(gè)，C1-6烷氧基可以是甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、戊氧基等；芳基為C6-14芳基，例如苯基、1-萘基、2-萘基、聯(lián)苯基、2-蒽基等；芳氧基包括C6-14芳氧基，例如苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基等；?；柞；?、乙?；?、丙?；?、氨基甲酰基等；酰氧基包括乙酰氧基、丙酰氧基、甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、丙氧基羰基氧基、丁氧基羰基氧基、氨基甲酰氧基等；雜環(huán)基可以是5-10元雜環(huán)基，優(yōu)選5-或6-元雜環(huán)基，其除了碳原子之外含有一個(gè)或多個(gè)雜原子(例如1-3個(gè))，雜原子選自氮原子、硫原子和氧原子，例如(2-或3-噻吩基、2-、3-或4-吡啶基、2-或3-呋喃基、1-、2-或3-吡咯基、2-、3-、4-、5-或8-喹啉基、1-、3-、4-或5-異喹啉基、1-、2-或3-吲哚基等等；當(dāng)取代基為2個(gè)以上時(shí)，各取代基可以相同或不同。
前述的磺酰胺類化合物，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)通式(I)或(II)的化合物及其非毒性鹽選自1-苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-對(duì)甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-對(duì)氟苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-對(duì)氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；
1-對(duì)溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰硝基苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰甲酸甲酯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-對(duì)甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-對(duì)氟苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-對(duì)氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-對(duì)溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰硝基苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰甲酸甲酯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮。
本發(fā)明磺酰胺類化合物的基本制備方法描述如下 1、將2-甲基-4-氨基-5-胺甲基嘧啶(2)溶于無水惰性溶劑中，慢慢加入羰基二咪唑(或硫羰基咪唑)，室溫?cái)嚢?～30小時(shí)，真空抽干溶劑，洗滌固體并用重結(jié)晶即可得到化合物(1)；2、在無水惰性溶劑下，將化合物1與2～4當(dāng)量的堿，回流4~10小時(shí)，再加入2～3當(dāng)量的磺酰氯，繼續(xù)回流4～8小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液濃縮后萃取，洗滌，干燥劑干燥，柱層析得到目標(biāo)化合物(I)和(II)；其鹽酸鹽可由該類化合物與鹽酸制備得到。
本發(fā)明制備過程中所使用的惰性溶劑可以是1，4-二氧六環(huán)、二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、石油醚、N，N-二甲基甲酰胺或二甲亞砜中的單一溶劑或混合溶劑。
本發(fā)明制備過程中所使用的堿為金屬鈉、氫化鈉或者無水碳酸鉀。
本發(fā)明制備過程中所使用的干燥劑為無水硫酸鈉或是無水硫酸鎂。
本發(fā)明提供了磺酰胺類化合物及其非毒性鹽在制備防治雜草生長制劑中的應(yīng)用。
本發(fā)明所提供結(jié)構(gòu)通式為(I)或(II)的化合物的非毒性鹽也是屬于本發(fā)明技術(shù)范圍之內(nèi)。
本發(fā)明化合物可以是晶態(tài)或溶劑化物(比如水合物)，兩種狀態(tài)都?xì)w屬于本發(fā)明技術(shù)范疇之內(nèi)。
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，提供了實(shí)施例。特定的物質(zhì)及所用的條件是旨在本說明的，并不對(duì)其合理的范圍構(gòu)成限制。實(shí)施例中未提到的試劑從市面購得并以原樣應(yīng)用，除非另有說明。所有的溫度都是攝氏度。
實(shí)施例17-甲基-3，4-二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮(1)的制備。
稱量1.38g(0.01mol)2-甲基-4-氨基-5-胺甲基嘧啶(2)，加入80ml 1，4-二氧六環(huán)和10ml水，使其溶解，慢慢加入3.24g N，N，-羰基二咪唑(0.02mol)，室溫?cái)嚢柽^夜。反應(yīng)結(jié)束后，抽干溶劑，固體用二氯甲烷反復(fù)洗滌過濾，乙醇重結(jié)晶，得到白色固體(1)1.24g，產(chǎn)率75.6％，mp.279-282℃，1H NMR(D2O-d2)7.82(s，1H)，4.11(s，2H)，2.13(s，3H)。
實(shí)施例21-鄰溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮(I)和3-鄰溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮(II)的制備。
稱量328mg 7-甲基-3，4-二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮(1)(2mmol)和120mg NaH(4.8mmol)于100ml的圓底燒瓶中，加入60ml無水1，4-二氧六環(huán)(鈉處理)，加熱回流4-10小時(shí)后，再加入1.124g(4.4mmol)的鄰溴苯磺酰氯，繼續(xù)回流4-8個(gè)小時(shí)。反應(yīng)完畢，濃縮反應(yīng)液，二氯甲烷萃取，水洗滌，有機(jī)相用無水Na2SO4干燥過夜，柱層析分離得到3-鄰溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮(I)92mg和1-鄰溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮(II)188mg，總產(chǎn)率23.5％。其鹽酸鹽可由所得產(chǎn)品與鹽酸制備得到。
其它同類化合物都可按此方法合成，如，操作過程中加入的磺酰氯改為苯磺酰氯，可制備得1-苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮和3-苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；操作過程中加入的磺酰氯改為對(duì)甲苯磺酰氯，可制備得1-對(duì)甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮和3-對(duì)甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；操作過程中加入的磺酰氯改為鄰甲苯磺酰氯，可制備得1-鄰甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮和3-鄰甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；操作過程中加入的磺酰氯改為對(duì)氟苯磺酰氯，可制備得1-對(duì)氟苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮和3-對(duì)氟苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；操作過程中加入的磺酰氯改為對(duì)氯苯磺酰氯，可制備得1-對(duì)氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮和3-對(duì)氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；操作過程中加入的磺酰氯改為對(duì)溴苯磺酰氯，可制備得1-對(duì)溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮和3-對(duì)溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；操作過程中加入的磺酰氯改為鄰氯苯磺酰氯，可制備得1-鄰氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-密啶酮和3-鄰氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；操作過程中加入的磺酰氯改為鄰硝基苯磺酰氯，可制備得1-鄰硝基苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮和3-鄰硝基苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；操作過程中加入的磺酰氯改為鄰甲酸甲酯苯磺酰氯，可制備得1-鄰苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮和3-鄰甲酸甲酯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮。
表1部分通式(I)化合物的物化數(shù)據(jù)



表2部分通式(II)化合物的物化數(shù)據(jù)


表3部分化合物的1H NMR數(shù)據(jù)


除草活性的測定在對(duì)上述供試樣品的生物活性測試中，以商品化的苯磺隆等除草劑作為參照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該類化合物有良好的殺草活性和殺草譜，其中化合物10，16，17，18等具有很好的除草劑活性。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磺酰胺類化合物，其特征在于，它是結(jié)構(gòu)通式(I)或(II)的化合物及其非毒性鹽 式中環(huán)A是苯環(huán)或具有一個(gè)以上取代基的苯環(huán)；X是氧原子或是硫原子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磺酰胺類化合物，其特征在于，所述環(huán)A具有的取代基包括鹵素、硝基、氰基、羥基、磺酸基、酯基、羧基、烷基或具有一個(gè)以上取代基的烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、酰基、酰氧基、雜環(huán)基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磺酰胺類化合物，其特征在于所述鹵素包括氟、氯、溴、碘；所述烷基為C1-8烷基，烷基具有的取代基包括鹵素、羥基、C1-6烷氧基；所述烷氧基為C1-6烷氧基；所述芳基為C6-14芳基；所述芳氧基為C6-14芳氧基；所述酰基包括甲?；⒁阴；⒈；?、氨基甲?；?；所述酰氧基包括乙酰氧基、丙酰氧基、甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、丙氧基羰基氧基、丁氧基羰基氧基、氨基甲酰氧基；所述雜環(huán)基為5-10元雜環(huán)基，優(yōu)選5元或6元雜環(huán)基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磺酰胺類化合物，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)通式(I)或(II)的化合物及其非毒性鹽選自1-苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-對(duì)甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-對(duì)氟苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-對(duì)氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-對(duì)溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰硝基苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；1-鄰甲酸甲酯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-對(duì)甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-對(duì)氟苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-對(duì)氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-對(duì)溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰甲苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰氯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰溴苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰硝基苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮；3-鄰甲酸甲酯苯磺酰-7甲基-3，4二氫嘧啶(4，5)并-2-嘧啶酮。
5.權(quán)利要求1所述的磺酰胺類化合物及其非毒性鹽的制備方法，其特征在于，包括下述步驟 在無水惰性溶劑下，將化合物1與2～4當(dāng)量的堿，回流4~10小時(shí)，再加入2～3當(dāng)量的磺酰氯，繼續(xù)回流4～8小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液濃縮后萃取，洗滌，干燥劑干燥，柱層析得到目標(biāo)化合物(I)和(II)。
6.根據(jù)權(quán)利5所述的磺酰胺類化合物及其非毒性鹽的制備方法，其特征在于，所述的惰性溶劑是1，4-二氧六環(huán)、二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、石油醚、N，N-二甲基甲酰胺或二甲亞砜中的單一溶劑或混合溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利5所述的磺酰胺類化合物及其非毒性鹽的制備方法，其特征在于，所述的堿為金屬鈉、氫化鈉或無水碳酸鉀；所述的干燥劑為無水硫酸鈉或是無水硫酸鎂。
8.權(quán)利要求1或2或3或4所述的磺酰胺類化合物及其非毒性鹽在制備防治雜草生長制劑中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磺酰胺類化合物及其制備方法和用途，其結(jié)構(gòu)通式(I)或(II)的化合物及其非毒性鹽，式中環(huán)A是苯環(huán)或具有一個(gè)以上取代基的苯環(huán)；X是氧原子或是硫原子；環(huán)A具有的取代基包括鹵素、硝基、氰基、羥基、磺酸基、酯基、羧基、烷基或具有一個(gè)以上取代基的烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、酰基、酰氧基、雜環(huán)基；其制備方法是在無水惰性溶劑下，將化合物1與堿回流后，再加入磺酰氯繼續(xù)回流反應(yīng)而得；該磺酰胺類化合物可應(yīng)用于制備超高效、廣譜、低毒和高選擇性及低用量的防止雜草生長的制劑。
文檔編號(hào)C07D487/02GK1569855SQ20041001922
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月11日
發(fā)明者席真, 程曉峰, 張弘, 崔東亮, 牛聰偉, 陳文彬, 劉婧 申請(qǐng)人:南開大學(xué)