专利名称:4-氧化-3-苯甲酰基戊内脂及硫代内酯的制作方法 化合物地结构式为 其中R1、R2为氢或烷基，这些化合物在化学药学通报，30(5).1692-1696(1982)中已描述过，该文未报道这些化合物的用途。 本发明叙述了3-(氧取代)-2-苯甲酰-环己-2-烯酮和它们作为除莠剂的应用。 本发明具体内容是一除莠的成分，它包括除莠活性的3-(氧取代)-2-苯甲酰-环己-2-烯酮和惰性载体，如本文所述其中苯甲酰部分中的2-位被取代，4-位最好被吸电子基团取代，如囟素、氰基、三氟甲基或硝基。环己-2-烯酮部分的4-，5-和6-位可被取代，有利的基团在下文中详述，更有利的是环己-2-烯酮部分没有取代基团或者4-或6-位被一个或两个甲基取代。苯甲酰部分的3-、4-、5-位可以被取代，有利的基团在下文中详述。 本发明的范围也包括具有下面结构通式的新化合物 其中 R是囟素；C1-C2烷基，较好的是甲基；C1-C2的烷氧基，较好的是甲氧基；硝基；氰基；C1-C2的囟代烷基，较好的是三氟甲基；或RSOm-，其中m是0或2，较好的是2，Ra是C1-C2的烷基，较好的是甲基。R为氯，溴，C1-C2烷基，C1-C2烷氧基，氰基，硝基，C1-C2烷硫基或C1-C2烷基磺酰基较好。R为氯，硝基，甲基，三氟甲基或甲磺酰基更好。 R1是氢或C1-C4的烷基，较好的是C1-C2烷基，更好的是甲基，最好的是氢或甲基。 R2是氢；C1-C4烷基，较好的是C1-C2烷基，更好的是甲基，最好的是氢或甲基；或者
R1和R2同是二个到五个碳原子的烯。
R3是氢或C1-C4烷基，较好的是C1-C2烷基，更好的是甲基，最好的是氢或甲基；
R4是氢或C1-C2烷基，较好的是C1-C2烷基，更好的是甲基，最好的是氢或甲基；或者
R3和R4同是氧代。
R5是氢或C1-C4烷基，较好的是C1-C2烷基，更好的是甲基，最好的是氢或甲基。
R6是氢或C1-C4烷基，较好的是C1-C2烷基，更好的是甲基，最好的是氢或甲基；或者R5和R6同是二个到五个碳原子的烯。
R7和R8分别是(1)氢；(2)囟素，较好的是氯，氟或溴；(3)C1-C4烷基，较好为甲基；(4)C1-C4烷氧基，较好的是甲氧基；(5)三氟甲氧基；(6)氰基；(7)硝基；(8)C1-C4的囟代烷基，更好的是三氟甲基；(9)RbSOn-，其中n是整数0，1或2，较好的是2；并且
Rb是(a)C-C烷基，较好的是甲基；
(b)由囟素或氰基取代的C1-C4烷基，较好的是氯甲基，三氟甲基或氰甲基；
(c)苯基；或
(d)苄基；
(10)-NRcRd其中Rc和Rd分别为氢或C1-C4烷基；
(11)ReC(O)-其中Re是C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；
(12)-SO2NRcRd其中Rc和Rd如上述；
(13)-N(Rc)C(O)Rd其中Rc和Rd如上述；
Ra是(a)C1-C6烷基，较好的是C1-C4烷基；
(b)C4-C6环烷基；
(c)取代的C1-C6烷基，较好的是C1-C4烷基，其中取代基是囟素，氢，氰基或羧基；
(d)苯磺酰基；
(e)取代苯磺酰基；
(f)可任意选择取代的C1-C6烷基-SO2-；
(g)可任意选择取代的C1-C6烷基-C(O)-；
(h)可任意选择取代的苯基-C(O)-；
(i)苄基；或
(j)C3-C6烯基。
术语“C1-C4烷基”包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基的叔丁基。术语“囟素”包括氯、溴、碘和氟。术语“C1-C4烷氧基”包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基，叔丁氧基。术语“C1-C4囟代烷”包括上述的C1-C4烷基，其中它们的一个或多个氢被氯、溴、碘或氟所取代。
R7在3-位较好。更好的是R7为氢，氯，氟，三氟甲基，氰基，C1-C4烷氧基或C1-C4硫代烷基。较好的是R7为氢。R8在4-位较好。最好的是R8为囟素，氰基，三氟甲基或者RbSO2其中Rb是C1-C4烷基，较好的是甲基或C1-C4的囟代烷基，其中氯甲基、二氟甲基或三氟甲基较好。
本发明中的化合物是通用的活性除莠剂。也就是说，他们对范围广泛的植物种类有除莠效果。本发明中控制不需要植物的方法包括在需要控制地区应用有效量的上述化合物。
本发明的化合物可通过下面两个方法制备。
其中R到R8如前定义，R9是(a)C1-C4烷基；(b)C4-C6的环烷基或(c)取代的C1-C6烷基。
其中R到R8如前定义，R9是(d)苯基-SO2-；(e)取代苯基-SO2-；(f)C1-C4烷基-SO2；(g)C1-C4烷基-C(O)-；或者(h)苯基-C(O)-。
一般在过程(a)中，苯甲酰二酮溶解在一个惰性溶剂中如乙醚或四氢呋喃，加入过量重氮烷，通常为百分之一到百分之一千摩尔。所得溶液在室温或低于室温下搅拌一小时至一天。产物用常规技术分离。
一般地在方法(b)中，苯甲酰二酮溶解在一个惰性溶剂中，如乙醚或二氯甲烷，按摩尔比加入略微过量的酰氯和等量的吡啶，溶液搅拌24小时。产物用常规技术分离。
前体苯甲酰二酮可由下面一般的二步法来制备。
如反应(1)中所示，该方法经历了烯醇酯中间体的过程。如反应(2)中所示，最终产物是由烯醇酯重排而得到的。这两个反应可分步进行，在进行步骤(2)前用常规技术分离并得到烯醇酯，或者在烯醇酯形成后在反应介质中加入氰化物源，或一步进行，在反应(1)一开始就加入氰化物源。

其中R到R8如前定义，中等碱如定义，较好的是叔-C-C烷基胺，碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐。
一般，在步骤(1)中采用等摩尔量的二酮、取代的苯甲酰反应物以及等摩尔或过量的碱。两个反应物在有机溶剂中如二氯甲烷，甲苯，乙酸乙酯或二甲基甲酰胺中反应结合。碱或苯甲酰反应物最好在冷却下加入反应混合物中。混合物在0℃～50℃下搅拌直至反应完成。
反应产物用常规技术得到
*＝氰化物源 中等碱＝如本文定义
其中R至R8如前定义。
一般，在步骤(2)中1摩尔的烯醇酯中间体与1～4摩尔的碱反应，较好的是2摩尔中等碱。0.01摩尔到0.5摩尔左右或更多的氰化物源，较好的是0.1摩尔左右的氰化物源(例如，氰化钾或丙酮合氰化氢)。混合物在反应器中在低于80℃的温度下搅拌，较好的是在20℃到40℃左右，直至重排完全，所要产物通过常规技术得到。
术语“氰化物源”是指一物质或者在重排条件下含有或产生氰化氢和/或氰根负离子的物质。
反应过程在催化量的氰根负离子源和/或氰化氢源存在下进行，中等碱比烯醇酯多1摩尔。
较好的氰化物源是碱金属氰化物如氰化钠和氰化钾；甲基烷基酮合氰化氢，烷基的碳原子为1到4个，例如丙酮或甲基异丁基酮合氰化氢；苯甲醛合或C2-C5脂肪醛合氰化氢如乙醛、丙醛等合氰化氢；氰化锌；三(低级烷基)硅烷基氰化物，著明的是三甲基硅氰化物；以及氰化氢本身。氰化氢被认为是最好的，因为它的反应相当快以及价格便宜。在氰醇中较好的氰化物源是丙酮氰醇。
按烯醇酯计氰化物源的使用量最多达百分之五十摩尔。在小量反应中，40℃左右时，氰化物源少到百分之一摩尔量即达满意的反应速度。在较大规模反应中，用略高于百分之二的催化量，反应结果可重复。一般地大约百分之一到十摩尔量的氰化物源较好。
反应以相对于烯醇酯而言多1摩尔的中等碱进行。术语“中等碱”是指一个作为碱作用的物质，作为一种碱它的强度或活性介于强碱如氢氧化物(它可引起烯醇酯的水解)和弱碱如碳酸氢盐(它不能有效地起作用)之间。适用于本发明的中等碱包括有机碱如叔胺和无机碱如碱金属的碳酸盐和磷酸盐。合适的叔胺包括三烷基胺例如三乙基胺。合适的无机碱包括碳酸钾和磷酸钠。
碱的用量是每摩尔烯醇酯1到4摩尔，每摩尔烯醇酯2摩尔较好。
当氰化物源为碱金属氰化物，特别是氰化钾时，反应可包括相转移催化剂。特别合适的相转移催化剂为冠醚。
根据酰氯或酰化产物的性质，在反应中可应用许多不同的溶剂。这个反应的较好的溶剂是1，2-二氯乙烷。根据反应物或产物性质，也可用其它溶剂，包括甲苯、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺和甲基异丁基酮(MIBK)。
一般地，根据反应物和氰化物源的性质，重排可在最高50℃左右的温度下进行。
上述需要的取代苯甲酰氯可由相应取代的苯甲酸来制备，根据有机合成试剂，第一卷，L.F.Fieser and M.Fieser，PP767-769(1967)
其中R，R7和R8如前定义。
根据羧酸和酯的化学，S.Patai，editor，J.Wiley and Sons，New York，N.Y.(1969) 和有机合成概论，C.A.Buehler and D.F.Pearson，J.Wiley and Sons出版社，(1970)，取代的苯甲酸可由多种一般方法来制备。
下面是由书中所列的四个典型方法的例子。

其中，R、R7和R8如前定义。
在反应(a)中。取代苯基腈在硫酸水溶液中加热回流几小时。冷却反应混合物，用常规技术分离反应产物。
其中R、R7和R8如前定义。
在反应(b)中，取代的苯乙酮在次氯酸盐水溶液中加热回流几小时。冷却反应混合物，用常规技术分离产物。
其中R、R7和R8如前定义，X是氯、溴或碘。
取代的芳香囟化物在溶剂中(如乙醚)和镁反应。然后将溶液倒入碎的干冰，用常规技术分离苯甲酸。
下面的例子是本发明中典型化合物的合成。
实例I
3-乙酰氧基-2 (2，4-二氯苯甲酰基)环己-2-烯酮
2-(2，4-二氯苯甲酰基)环己烷-1，3-二酮(11.4克，0.04摩尔)，乙酰氯(3.15克，0.041摩尔)和吡啶(3.2克，0.041摩尔)在100毫升乙醚中混合，室温搅拌24小时。减压蒸馏挥发物，加入水和二氯甲烷。有机层用1N HCl及5％Na2CO3分别洗三次，用MgSO4干燥，减压蒸除溶剂得产物8.4g，收率64％，产物结构用核磁，红外和质谱等鉴定正确。
实例II
3-甲氧基-2-(2，4-二氯苯甲酰基)环己-2-烯酮
2-(2，4-二氯苯甲酰)环己烷-1，3-二酮(2.85克，0.01摩尔)悬浮在26毫升无水乙醚中搅拌。在0℃时 以能够控制泡腾的慢速加入由二甲基亚硝基苯磺酰胺(50毫升，0.02摩尔)产生的重氮甲烷。所得溶液搅拌一小时，在烧杯中将溶剂在氮气流中蒸发。所得油状物溶在乙醚中用饱和K2CO3水溶液洗二次。减压蒸出溶剂得一固体(1.0克，35％，熔点81-86℃)，它的核磁，红外和质谱表明和其结构一致。
下面是一些经选择的化合物表，这些化合物按照在此描述的方法是可制备的。每一化合物都作了编号，这些编号在本申请的其它部分仍被使用。
表I
化合物 R R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 熔点号 ℃1 Cl H H H H H H H 4-Cl CH3C(O)- 油2 Cl H H H H H H H 4-Cl
油3 Cl H H H H H H H 4-Cl t-C4H9C(O)- 油4 Cl H H H H H H H 4-Cl CH3 81-865 NO H H H H H H H H CH3 油6 Cl H H H H H H H 4-
SO2- 油
除莠剂的筛选实验
如前所述，在此描述的由上述方法制备的化合物是植物毒性的化合物，他们在控制各种植物种类是有用的和有价值的。本发明中选择的化合物作为除莠剂以下法试验。
出苗前除莠剂试验
在处理的前一天，七种不同杂草种子种在宽苗床的壤质砂土中，每排只种一种草。所用的杂草是狗尾草(Setaria Viridis)(FT)，稗(Ecninochloa Crusgalli)(WG)，野燕麦(Avenafatua)(WO)，年生牵牛(Ipomoealacunosa)(AMG)，苘麻(Abutilontheaphrasti)(VL)，芥菜(Brassica juneea)(MD)，黄坚果苔草(Cyperusesculentus)(YNS)，每排种入足够量的种子，依照苗的大小使得每排在出苗后有20到40株幼苗。
用分析天平在玻璃称量纸上称出600毫克(mg)的被试化合物。纸和化合物放在-60毫升(ml)干净的广口瓶中，溶于45ml的丙酮或代替的溶剂。转移18ml的这个溶液到-60ml干净的广口瓶中，用22ml含有足够量的聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯乳化剂的水和丙酮混合物(19∶1)稀释，得0.5％(体积/体积)的最终溶液。按线性喷洒表上标为每英亩80加仑(748升/公顷)的值将溶液喷洒在种有种子的苗床上，施用率是每英亩4磅(4.48公斤/公顷)。
处理后，将苗床放到70～80°F的温室中并浇水。处理两周后，通过比较未受处理的对照同龄植物，测定杀伤或控制的程度。从0到100％记录每一类杀伤率，百分控制率0％代表未杀伤，100％代表完全控制)。
实验结果列在下面表II中。
表II
出苗前除莠剂活性
施用率-4.48公斤/公顷化合物 FT WG WO AMG VL MD YNS编号1 10 100 20 35 100 30 952 10 - 10 35 100 45 853 90 - 10 15 100 90 904 100 100 85 100 100 100 805 100 100 100 90 100 100 806 98 100 0 100 100 100 80(-)＝没有实验
出苗后除莠剂实验
除了七种杂草种子在种植10～12天后再处理外，这个实验的进行和出苗前除莠剂实验方法一样。对经处理苗床浇水只能浇在土壤的表面，不能浇到出芽植物的叶子上。
出苗后除莠剂实验结果列在表III中。
表III
出苗后除莠剂活性
施用率-4.48公斤/公顷化合物 FT WG WO AMG VL MD YNS 编号 1 85 95 45 100 100 100 90 2 100 100 40 95 100 98 90 3 95 100 40 100 100 100 90 4 60 85 80 90 100 100 50 5 90 85 40 20 90 90 30 6 95 100 90 90 100 95 40
本发明中的化合物作为除莠剂是有用的，可以多种浓度和多种方式使用。实际上认识到这个事实，即和毒剂的配方应用方式可影响原料物质的活性，在此所述的化合物被配为除莠组合剂，它们由有效量的除莠剂成分、辅剂及在农业应用中使活性成分易分散的载体混合而成。因此，这些活性的除莠化合物依据所要的应用方式可配为较大粒度的颗粒，可湿性粉末，可乳化的浓缩物，粉尘，流动剂，溶液或其它一些已知的配方类型。这些配方可含有少到重量比为0.5％左右，多到95％左右或更多的活性成分。除莠有效量取决于需控制种子或植物的性质，施用率从每英亩0.01到约10磅变化，每亩0.02磅左右到每亩4磅左右较好。
可湿性粉末是一些分得很细的颗粒，他们在水中或其它分散剂中易分散。可湿性粉末以干粉或者溶在水或其它液体中的分散相最终用于土壤。可湿性粉末的典型载体包括硅藻土、高岭粘土、二氧化硅和其它的易湿润的有机或无机稀释剂。可湿性粉末制备通常含有5％到95％左右的活性组分，通常也含有少量的浸润剂，分散剂或乳化剂使得润湿和分散容易。
可乳化浓缩物是均匀的，可在水或其它分散剂中分散的液体成分，可完全由活性化合物及液体或固体乳化剂组成，或可含有一液体载体，例如二甲苯、重芳香石脑油、异佛尔酮和其它非挥发性有机溶剂。作为除莠的应用，这些浓缩物分散在水或其它液体载体中，通常喷洒在要被处理的地区。基本活性成分重量百分比可根据混合物的使用方式改变，除莠剂混合物一般含有重量比大约为0.5％到95％的活性组分。
颗粒配方，其中毒剂载在较粗糙的颗粒上，常不经稀释就用于需要控制植物生长的地区。颗粒配方的典型载体是沙子，硅藻土，硅镁粘土，皂土，微晶高岭粘土，蛭石，珍珠石和其它能吸收或被涂上毒剂的有机或无机材料。颗粒配方通常含有5％到25％左右的活性组分，还可含有表面活性剂例如重芳香石脑油，煤油或其它石油馏分，或植物油；和/或粘合剂例如糊精，胶或合成树脂。
用在农业配方中典型的润湿剂，分散剂或乳化剂包括诸如烷基磺酸，烷基芳基磺酸和硫酸及他们的盐；多羟基醇；聚乙氧基醇；酯和脂肪胺；和其它各类表面活性剂，其中许多在市场可购得。使用时，表面活性剂通常为除莠成分重量的0.1％到15％。
粉尘是活性组分与分得很细的固体如云母，粘土，粉末及其它作为毒剂分散剂和载体的有机、无机固体的自由流动的混合物，对于土壤掺合应用是有用的配方。
浆被用作特殊的用途，它是以液体如水或油为载体的分得很细的固体毒剂的均匀悬浮液。这些配方通常含有5％到95％左右(重量比)的活性组分，也可含有少量使易分散的润湿剂，分散剂或乳化剂。在要使用的地区，浆常被稀释并以喷雾应用。
作为除莠应用的其它有用配方包括在分散剂中的活性成分的单一溶液，分散剂可以是丙酮、烷基化萘、二甲苯和其它有机溶剂，在所需浓度，活性成分在分散剂中是完全可溶的。压力喷雾，典型的气溶胶也可使用，其中活性成分由于低沸点分散溶剂载体的蒸发被极细小地分散。
本发明的植物毒性成分可按常规方法用于植物。因此，粉末和液体组份可使用撒粉器，杆式和手动喷雾器，喷雾撒粉器用于植物。成分也可以粉末或喷雾形式由飞机施药，或采用药绳(ropl wick)，因为他们在很低剂量时有效。为了减缓或控制出芽种子或出土幼苗的生长，作为一典型的例子，粉末和液体成分可按照常规方法应用土壤，也可分布于离土表至少1/2寸深处的土壤中。植物毒性成分不必同土壤颗粒机械混合，因为这些成分只要喷雾或喷淋在土壤表面中即可。本发明中植物毒性成分也可加到需处理土地的灌溉水中。当水在那儿被吸收时这个用法能使成分渗入土壤中。粉末成分，颗粒成份或用于土壤表面的液体配方可通过常规方法例如圆盘耙、拉耙耕作或混合操作分布到土表下面。
可乳化浓缩液配方一般配方范围特定配方除莠化合物 5～55 除莠化合物 24表面活性物 5～25 专有的油溶性溶剂 20～90 磺酸盐和聚氧化 10
——— 乙烯醚混合物
100％ 极性溶剂 27
石油烃39
100％可湿性粉末配方除莠化合物 3～90 除莠化合物 80润湿剂 0.5～2 二烷基萘磺酸钠 0.5分散剂 1～8 木质磺酸钠 7稀释剂8.5～87硅镁粘土12.5
100％ 100％
挤压颗粒配方除莠化合物 1～20 除莠化合物 10粘合剂 0～10 木质磺酸盐 5稀释剂70～99 碳酸钙85
100％ 100％
流动剂配方除莠化合物 20～70 除莠化合物 45表面活性剂 1～10 聚氧乙烯醚 5悬浮剂 0.05～1 硅镁土 0.05抗冻剂 1～10 丙二醇 10抗菌剂 1～10 1，2-苯并异噻 0.03
唑啉-3-酮消沫剂 0.1～1 硅酮消沫剂 0.02溶剂7.95～77.85 水39.9
100％ 100％
本发明中的植物毒性成分也可含有其它添加剂，例如化肥，其它除莠剂和其它农药，用作辅剂或上述的任何辅剂联用。在和活性成分联用中有用的化肥包括诸如硝酸铵、尿素和过磷酸盐。


本发明叙及具有下式的化合物及其盐(其中的X和R至R0的定义请见说明书)的制备方法，该化合物及其盐可作为除草剂使用。