Производное бензола, замещенное гетероциклом, и гербицид

 

Данное изобретение относится к новым соединениям формулы I или его солям, где R¹ обозначает С_1-6 алкильную группу, R² обозначает С_1-6 алкилсульфонильную группу, R³ обозначает С_1-6 алкильную группу, R⁴ обозначает водород и R обозначает С_1-6 алкильную группу, и гербицидной композиции, содержащей в качестве активного агента соединение формулы I или его соль. Технический результат - селективность гербицидной активности по отношению к культурным растениям и сорнякам, в частности по отношению к кукурузе. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к новому производному пиразола, замещенному бензоильной группой в положении 4 кольца пиразола, и гербициду.

Предпосылки создания изобретения В WO 93/18031 Gazette соединение формулы [II]: описано в качестве активного компонента гербицида, имеющего скелет пиразола, замещенного бензоильной группой в положении 4 кольца пиразола.

С другой стороны, в WO 96/26206 Gazette описано соединение формулы [III] : Описание изобретения Цель данного изобретения - создать гербицид, который можно выгодно синтезировать в промышленных масштабах, который является устойчиво эффективным при более низких дозах и высоко безопасным, а также имеет более высокую избирательность в плане его гербицидной активности в отношении сорняков и культурных растений.

Данное изобретение относится к гербициду, который содержит в качестве эффективного компонента производное 4-бензоил-пиразола, структурно характеризующееся тем, что положение 3 бензоильного фрагмента молекулы, представленной общей формулой [I], замещено гетероциклом, и заместителем в положении 2 является C_1-6 алкильная группа.

Следует сказать, данное изобретение относится к соединению формулы [I] или его соли: где R¹ обозначает C_1-6 алкильную группу, R² обозначает атом галогена, C_1-6 алкилтиогруппу, C_1-6 алкилсульфинилгруппу или C_1-6 алкилсульфонилгруппу, R³ и R⁴ обозначают, каждый независимо, водород, C_1-6 алкильную группу или C_1-6 галогеналкильную группу и
R обозначает атом водорода или C_1-6 алкильную группу,
и гербицидному составу, содержащему такое соединение или такую соль.

Итак, далее следует подробное описание данного изобретения.

Данное изобретение относится к производному пиразола формулы [I] или его соли:

и гербицидному составу, содержащему такое соединение в качестве активного компонента.

В формуле [I] R¹ обозначает C_1-6 алкильную группу, такую как метил, этил, пропил, изопропил, бутил и трет-бутил.

R² обозначает атом галогена, такой как фтор, хлор и бром, C_1-6 алкилтиогруппу, такую как метилтио, этилтио, пропилтио и изопропилтио, C_1-6 алкилсульфинилгруппу, такую как метилсульфинил, этилсульфинил, пропилсульфинил и изопропилсульфинил, или C_1-6 алкилсульфонилгруппу, такую как метилсульфонил, этилсульфонил, пропилсульфонил и изопропилсульфонил.

R³ и R⁴ обозначают, каждый независимо, водород, C_1-6 алкил, такой как метил, этил, пропил, изопропил, бутил и трет-бутил, или C_1-6 галогеналкил, такой как трифторметил и трифторэтил.

R обозначает атом водорода или C_1-6 алкил, такой как метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил и трет-бутил.

Получение соединений
Соединения согласно данному изобретению могут быть получены согласно следующему реакционному процессу.

где R¹, R², R³, R⁴ и R определены выше, и Q обозначает атом галогена, алкилкарбонилоксигруппу, алкоксикарбонилоксигруппу или бензоилоксигруппу.

В процессе, проиллюстрированном выше, соединения формулы [IVa] и [IVb] могут быть, соответственно, получены путем взаимодействия соединения формулы [VII] в количестве 1 моль с соединением формулы [Va] в количестве 1 моль, где Q обозначает то же, что указано выше, причем в указанной реакции может быть использовано избыточное количество либо соединения формулы [VII], либо соединения формулы [Va], в присутствии основания в количестве 1 моль или в избыточном количестве.

В качестве примера основания, которое может быть использовано в реакции, описанной выше, могут быть приведены гидроксид щелочного металла, такой как KOH и NaOH, карбонат щелочного металла, такой как карбонат натрия и карбонат калия, гидроксид щелочноземельного металла, такой как гидроксид кальция и гидроксид магния, карбонат щелочноземельного металла, такой как карбонат кальция, три(C_1-6 алкил)амин, такой как триэтиламин и диизопропилэтиламин, органическое основание, такое как пиридин, и фосфат натрия и т.п.

Кроме того, в качестве примера растворителя, который может быть использован в реакции, описанной выше, могут быть приведены вода, метиленхлорид, хлороформ, толуол, этилацетат, диметилформамид (ДМФ), тетрагидрофуран (ТГФ), диметоксиэтан (ДМЭ), ацетонитрил и тому подобное.

Смесь, приготовленную для описанной выше реакции, перемешивают при температуре в диапазоне от 0^oC до температуры кипения используемого растворителя в течение всего периода до завершения указанной реакции. В дополнение, реакция может быть проведена в двухфазной системе с использованием межфазного катализатора, такого как соль четвертичного аммониевого основания.

Кроме того, соединения формул [IVa] и [IVb] могут быть также получены путем взаимодействия соединения формулы [VII] и соединения формулы [Vb] в присутствии агента дегидроконденсации, такого как дициклогексилкарбодиимид (ДЦК). Примеры растворителя, который может быть использован в реакции с ДЦК или тому подобным, включают метиленхлорид, хлороформ, толуол, этилацетат, ДМФ, ТГФ, диметоксиэтан, ацетонитрил и трет-амиловый спирт. Реакционную смесь перемешивают при температуре в диапазоне от -10^oC до температуры кипения используемого растворителя до завершения реакции. Реакционная смесь может быть обработана обычным методом.

Соединения формул [IVa] и [IVb] используют в виде смеси в следующей реакции превращения. Реакция превращения может быть проведена в присутствии цианосоединения и мягкого основания. Следует сказать, что соединение формулы [I] может быть получено путем взаимодействия смеси соединений формул [IVa] и [IVb] в количестве 1 моль с основанием в количестве от 1 до 4 моль, предпочтительно 1-2 моль, и цианосоединением в количестве от 0,01 до 1,0 моль, предпочтительно 0,05-0,2 моль. В качестве основания, которое может быть использовано здесь, может быть использовано любое из указанных выше оснований. Кроме того, в качестве примеров цианосоединения приведены цианид калия, цианид натрия, циангидрин ацетона, цианистоводородная кислота и полимер, содержащий цианид калия. Если добавить небольшое количество межфазного катализатора, такого как краун-эфир, реакция может быть завершена в более короткий период времени. Температура реакции менее чем 80^oC, предпочтительно в диапазоне от комнатной температуры до 40^oC. В качестве примеров растворителя, описанного выше, приведены 1,2-дихлорэтан, толуол, ацетонитрил, метиленхлорид, хлороформ, этилацетат, ДМФ, метилизобутилкетон, ТГФ и диметоксиэтан.

Кроме того, эта реакция превращения может быть также проведена в растворителе в присутствии основания, такого как карбонат калия, карбонат натрия, триэтиламин и пиридин. Количество основания, которое должно быть использовано в реакции, находится в диапазоне от 0,5 до 2,0 моль в расчете на соединения формул [IVa] и [IVb], и в качестве растворителя в реакции могут быть использованы ТГФ, диоксан, трет-амиловый спирт и трет-бутиловый спирт. Температура реакции находится в диапазоне от комнатной температуры до температуры кипения используемого растворителя.

Кроме того, подобная реакция превращения может быть также проведена путем добавления цианосоединения и основания, как описано выше, к реакционной смеси без выделения соединений формул [IVa] и [IVb].

Более того, соединение формулы [I] может быть также получено использованием основания вместе с агентом дегидроконденсации, таким как ДЦК, без выделения соединений формул [IVa] и [IVb]. В качестве примеров указанных выше оснований даны карбонат калия, карбонат натрия, триэтиламин и пиридин. Количество используемого здесь основания находится в диапазоне от 0,5 до 2,0 моль в расчете на соединение формулы [VII]. В дополнение, в качестве примеров растворителя, пригодного для использования в этой реакции, приведены ТГФ, диоксан, трет-амиловый спирт, трет-бутиловый спирт и т.п., и температура реакции находится в диапазоне от комнатной температуры до температуры кипения используемого растворителя.

Производные 5-гидроксипиразола формулы [VII] могут быть получены согласно следующим процессам, которые описаны в патентной публикации Японии Laid-open N Sho 62-234069 Gazette и в патентной публикации Японии Laid-open N Hei 3-44375 Gazette.

(b)

Производное альдегида формулы (3) и производное карбоновой кислоты формулы (4), которые являются важными синтетическими промежуточными соединениями в получении соединения согласно данному изобретению, могут быть получены согласно следующей формуле реакции.

где R¹ и R² обозначают то же, что указано выше, R⁶ обозначает водород или низшую алкильную группу и W обозначает атом галогена.

Альдегидное соединение формулы (3) может быть получено из производного толуола формулы (1) согласно известному методу, например, методом воздействия либо одним галогеном, таким как хлор и бром, либо агентом галогенирования, таким как N-бромсукцинимид (NBS) и N-хлорсукцинимид (NCS), в присутствии света (фотоинициатора) или радикального инициатора реакции, такого как пероксид бензоила, до получения производного бензилгалогенида формулы (2), затем превращением его в соответствии с методом, описанным в J. Am. Chem. Soc. , Vol. 71, p. 1767 (1949), в альдегидное соединение формулы (3). Более конкретно, альдегидное соединение формулы (3) может быть получено взаимодействием производного бензилгалогенида формулы (2) с солью щелочного металла нитроалкана, такого как 2-нитропропан, в спиртовом растворителе, таком как метанол и этанол, при температуре от 0^oC до температуры кипения используемого растворителя.

Далее, производное карбоновой кислоты формулы (4) может быть получено из производного толуола формулы (1) путем реакции окисления с перманганатом калия или тому подобным, или, альтернативно, оно может быть получено из альдегидного соединения формулы (3) согласно известному методу с использованием реакции окисления с любым из реагентов Джонса, хромовой кислоты, перманганата калия или тому подобного.

Кроме того, при использовании как альдегидного соединения формулы (3), так и производного карбоновой кислоты формулы (4) промежуточные соединения могут быть получены так, как показано ниже.

где R¹, R² и R⁶ обозначают то же, что указано выше, R⁷ обозначает низшую алкильную группу и R⁴ обозначает водород или низшую алкильную группу.

Соответствующее ацильное соединение формулы (6) может быть получено путем получения вначале спиртового производного формулы (5), которое может быть получено в реакции альдегидного соединения формулы (3) с реагентом Гриньяра, и последующего окисления спиртового производного формулы (5) чем-либо из активированного диоксида марганца, хромовой кислоты и тому подобного.

Производное винилкетона формулы (10) может быть получено взаимодействием альдегидного соединения формулы (3) с производным метилкетона формулы (7) в присутствии катализатора при температуре от 0 до 100^oC в течение от 1 до 50 часов в растворителе, таком как вода, толуол и хлороформ или смешанный растворитель, состоящий из воды и толуола, хлороформа и т.п., до образования альдольного соединения формулы (8) и затем дегидратации альдольного соединения в присутствии катализатора в подходящем растворителе.

В качестве примеров катализатора, используемого в реакции получения указанного альдольного соединения формулы (8), приведены гидроксид металла, такой как гидроксид натрия и гидроксид бария, и органическое основание, такое как пиперидин и пиридин.

Кроме того, в качестве примеров катализатора, который может быть использован в реакции дегидратации, описанной выше, приведены кислоты, такие как концентрированная серная кислота и п-толуолсульфоновая кислота. В дополнение, в качестве примеров растворителя, используемого в указанной реакции дегидратации, даны углеводород, такой как бензол и толуол, и галогенированный углеводород, такой как дихлорметан и хлороформ.

Производное винилкетона формулы (10) может быть также получено путем взаимодействия альдегидного соединения формулы (3) с фосфолановым соединением формулы (9) в подходящем растворителе при температуре в диапазоне от комнатной температуры до температуры кипения используемого растворителя в течение периода от 10 минут до 30 часов.

Производное β- дикетона формулы (12) может быть получено согласно следующему процессу.

где R¹, R², R³ и R⁶ обозначают то же, что указано выше, и R" и R⁹ обозначают, каждый независимо, низшую алкильную группу.

В процессе реакции, как показано выше, производное карбоновой кислоты формулы (4) подвергают реакции с агентом хлорирования, таким как фосген, тионилхлорид и оксалилхлорид, в инертном растворителе, таком как углеводород, подобный бензолу или толуолу, и галогенированный углеводород, подобный метиленхлориду или хлороформу, чтобы получить производное карбонилхлорида формулы (11), которое является промежуточным соединением.

Затем производное β- дикетона формулы (12) может быть получено путем взаимодействия производного карбонилхлорида формулы (11) с магниевой солью производного сложного β- кетоэфира (13), эта соль может быть получена путем взаимодействия производного сложного β- кетоэфира формулы (13) с алкоголятом магния в соответствии с известным методом.

Далее приводится объяснение способа получения производного изоксазола, которое является промежуточным соединением.

Способ получения 1

В указанном выше процессе реакции R¹, R², R³ и R⁶ имеют указанные выше значения.

Производное изоксазола формулы (15a) может быть получено путем взаимодействия вначале производного винилкетона формулы (10) с гидроксиламином в соответствующем растворителе при температуре в диапазоне от 0^oC до температуры кипения используемого растворителя в течение периода от 0,5 до 5 часов до образования производного оксима формулы (14) и последующего подвергания указанного производного оксима реакции циклизации и реакции окисления. В этой реакции образования оксима либо сульфат, либо гидрохлорид гидроксиламина может быть использован даже без нейтрализации, однако такие соли гидроксиламина могут быть использованы после нейтрализации их с помощью подходящего основания.

В качестве примеров основания, используемого в реакции, могут быть приведены карбонат, такой как гидрокарбонат натрия и карбонат калия, гидроксид щелочного металла, такой как гидроксид натрия и гидроксид калия, карбоксилат, такой как ацетат натрия, алкоголят металла, такой как метилат натрия и этилат натрия, и органическое основание, такое как триэтиламин и пиридин.

Кроме того, в качестве примеров растворителя, используемого в реакции, приведены спирт, такой как метанол, этанол и изопропанол, углеводород, такой как бензол и толуол, галогенированный углеводород, такой как дихлорметан и хлороформ, простой эфир, такой как ТГФ и диоксан, нитрил, такой как ацетонитрил, ДМФ, пиридин, уксусная кислота, вода и смешанный растворитель, состоящий из двух или более указанных растворителей.

В реакции циклизации и реакции окисления, описанных выше, могут быть использованы смесь иода-иодида калия, N-бром-сукцинимид или палладиевый катализатор, и целевые соединения могут быть получены в соответствии с методом, описанным в J. Am. Chem. Soc., p. 94 (1972), J. Heterocyci. Chem., Vol. 14, p. 1289 (1977) и Tetrahedron Lett. p. 5075 (1977).

Способ получения 2

В описанном выше процессе реакции R¹, R², R³, R⁴ и R⁶ обозначают то же, что указано выше.

Производное изоксазола формулы (15) может быть также получено путем взаимодействия производного β-дикетона формулы (12) или с гидроксиламином, или с солью гидроксиламина. Эта реакция может быть проведена в подходящем растворителе при температуре в диапазоне от 0^oC до температуры кипения используемого растворителя. В этой реакции в качестве катализатора может быть также использована кислота, такая как серная кислота и п-толуолсульфоновая кислота.

В качестве примеров растворителя, используемого в реакции, приведены спирт, такой как метанол, этанол и изопропанол, углеводород, такой как бензол и толуол, галогенированный углеводород, такой как дихлорметан и хлороформ, простой эфир, такой как ТГФ и диоксан, нитрил, такой как ацетонитрил, ДМФ, пиридин, уксусная кислота, вода и смешанный растворитель, состоящий из двух или более указанных растворителей.

Способ получения 3

В описанном выше процессе реакции R¹, R², R³, R⁴ и R⁶ обозначают то же, что указано выше, и r₁, r₂ и R' обозначают, каждый независимо, низшую алкильную группу.

Альтернативно, производное изоксазола формулы (15) может быть получено реакцией производного диалкиламинометилидена формулы (16) (которое получают взаимодействием 3-ацильного соединения формулы (6), описанного выше, с диалкилацеталем N, N-диалкилалкиламида, таким как диметилацеталь N,N-диметилацетамида) либо с гидроксиламином, либо с солью гидроксиламина.

Способ получения 4

В описанном выше реакционном процессе R¹, R³, R⁴ и R⁶ обозначают то же, что указано выше, и R' обозначает C_1-6 алкильную группу.

Кроме того, производное бензойной кислоты формулы (15b) может быть получено взаимодействием меркаптосоединения формулы R'SH с 4-Cl соединением формулы (1-2) в присутствии основания до образования 4-SR' соединения формулы (1-3) и последующего окисления указанного 4-SR' соединения.

В качестве примеров основания, используемого в этой реакции, могут быть приведены гидроксид щелочного металла, такой как гидроксид натрия и гидроксид калия, алкоксид металла, такой как метоксид натрия и этоксид натрия, карбонат, такой как карбонат натрия и карбонат калия, гидрид, такой как гидрид натрия, и органическое основание, такое как триэтиламин, диизопропилэтиламин, 1,8-диазабицикло[5.4.0]-унде-7-цен (DBU) и пиридин. В дополнение, в качестве примеров растворителя, используемого в реакции, могут быть приведены спирт, такой как метанол и этанол, простой эфир, такой как ТГФ и 1,2-диметоксиэтан (ДМЭ), амид, такой как ДМФ и N,N-диметилацетамид (ДМА), диметилсульфоксид (ДМСО), ацетонитрил, бензол, толуол и ксилол. Последующую реакцию окисления осуществляют с помощью какого-либо окислителя, например пероксида, такого как пероксид водорода, перуксусная кислота, пербензойная кислота и м-хлорпербензойная кислота, или гипохлористой кислоты, такой как гипохлорит натрия и гипохлорит калия, в инертном растворителе, включая воду, органическую кислоту, такую как уксусная кислота, и галогенированный углеводород, такой как дихлорметан, хлороформ и четыреххлористый углерод. Реакция может гладко протекать в температурном диапазоне от комнатной температуры до температуры кипения используемого растворителя.

Альтернативно, соединение формулы (1-3) может быть получено путем взаимодействия меркаптосоли, которую получают предварительно в реакции с меркаптосоединением формулы R'SH и основанием, с соединением формулы (1-2).

Способ получения 5
В дополнение, соединение формулы (15) может быть получено согласно методу, описанному в WO 96/26206 Gazette. Далее представлен способ получения указанного соединения формулы (15).

В описанном выше процессе реакции R¹, R², R³ и R⁶ обозначают то же, что указано выше, Y обозначает Br, I, OSO₂CF₃ и M обозначает Sn(C_1-6 алкил)₃, B(OH)₂ или ZnCl.

Различные типы таутомеров, как иллюстрируется здесь ниже, могут присутствовать в соединениях формулы [I] согласно данному изобретению. Поэтому следует отметить, что все эти таутомеры подпадают под объем действия данного изобретения.

Соединения данного изобретения и различные промежуточные соединения могут быть получены путем проведения соответствующей последующей обработки после завершения реакции обычными методиками.

Структуры соединений согласно данному изобретению и различных промежуточных соединений для их получения определены с помощью ИК, ЯМР, МС и других доступных средств.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Теперь данное изобретение описывается более подробно со ссылкой на примеры и сравнительные примеры, описанные далее, однако объем изобретения не должен ограничиваться одним из этих описанных примеров.

Пример 1
Получение 1-этил-5-гидрокси-4-[4-метансульфонил-2-метил-3-(3- метил-1,2-изоксазол-5-ил)]бензоилпиразола

4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензойную кислоту в количестве 1,35 г (4,61 ммоль) растворяют в 15 мл бензола и добавляют 0,71 г (5,97 ммоль) тионил-хлорида и одну каплю пиридина с последующим перемешиванием в течение 2 часов при кипячении с обратным холодильником. После этого раствору позволяют остыть, растворитель отгоняют при пониженном давлении, чтобы получить 1,43 г 4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензоилхлорида.

0,38 г (2,6 ммоль) гидрохлорида 1-этил-5-гидроксипиразола и 0,51 г (5,1 ммоль) триэтиламина растворяют в 10 мл метиленхлорида и добавляют по каплям при комнатной температуре 2 мл раствора метиленхлорида, содержащего 0,71 г (2,3 ммоль) 4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензоилхлорида с последующим перемешиванием при комнатной температуре в течение 1 часа. Полученную реакционную смесь промывают 1 н. хлористоводородной кислотой и затем насыщенным раствором хлорида натрия, а потом сушат над безводным сульфатом магния и растворитель отгоняют при пониженном давлении. Полученный осадок растворяют в 10 мл ацетонитрила и добавляют 0,47 г (4,7 ммоль) триэтиламина и 0,06 г (0,7 ммоль) циангидрина ацетона с последующим перемешиванием при комнатной температуре в течение ночи. Растворитель отгоняют при пониженном давлении и остаток растворяют в этилацетате. После этого раствор промывают 1 н. хлористоводородной кислотой и затем насыщенным раствором хлорида натрия, а потом сушат над безводным сульфатом магния и растворитель отгоняют при пониженном давлении. Оставшиеся кристаллы промывают метанолом, чтобы получить 0,50 г целевого соединения. Т.пл. = 186-189^oC.

Типичные примеры соединений, полученных согласно данному изобретению, как описано выше, даны в таблице 1.

Ссылочный пример 1
Получение метил-4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензоата

10,8 г (0,045 моль) метил-2,3-диметил-4-метансульфонилбензоата растворяют в 80 мл тетрахлорида углерода и затем добавляют 8,3 г (0,047 моль) N-бромсукцинимида и 0,1 г пероксида бензоила с последующим перемешиванием в течение 3 часов при нагревании с обратным холодильником. После этого раствору позволяют остыть, нерастворенное вещество удаляют фильтрованием, а полученный фильтрат промывают водным раствором кислого бисульфита натрия и затем сушат над безводным сульфатом магния. Затем растворитель отгоняют при пониженном давлении, остаток очищают колоночной хроматографией на силикагеле, чтобы получить 6,2 г метил-3-бромметил-4-метансульфонил-2-метилбензоата в кристаллическом состоянии. Выход = 43,4%.

2,6 г (0,014 моль) раствора метанола, содержащего 28% метилата натрия, добавляют к 20 мл метанола и добавляют по каплям при комнатной температуре 1,3 г (0,015 моль) 2-нитропропана. Затем добавляют 4,4 г (0,014 моль) метил-3-бромметил-4-метансульфонил-2-метилбензоата с последующим перемешиванием в течение 1 часа при кипячении с обратным холодильником. После этого раствору позволяют остыть, добавляют 50 мл 1 н. хлористоводородной кислоты к реакционному раствору, проводят экстракцию этилацетатом. Слой этилацетата промывают насыщенным раствором хлорида натрия и затем сушат над безводным сульфатом магния. Затем раствор упаривают (концентрируют) при пониженном давлении, чтобы получить 3,1 г метил-3-формил-4-метансульфонил-2-метилбензоата в кристаллическом состоянии. Выход = 88%.

30 мл бензола и затем 3,85 г (0,012 моль) 2-оксопропилидентрифенилфосфолана добавляют к 3,1 г (0,012 моль) метил-3-формил-4-метансульфонил-2-метилбензоата с последующим перемешиванием в течение 1 часа при кипячении с обратным холодильником. Затем раствору позволяют остыть. Нерастворенное вещество удаляют фильтрованием, а раствор концентрируют при пониженном давлении, чтобы получить метил-4-метансульфонил-3-(3-оксо-1-бутенил)-2-метилбензоат. Полученный таким образом метил-4-метансульфонил-3-(3-оксо-1-бутенил)-2-метилбензоат растворяют в растворителе из 10 мл этанола и 10 мл пиридина и добавляют 1,1 г (0,016 моль) гидрохлорида гидроксиламина с последующим перемешиванием в течение 1 часа при кипячении с обратным холодильником. Полученную реакционную смесь выливают в ледяную воду и проводят экстракцию этилацетатом. После этого полученный слой этилацетата промывают 1 н. хлористоводородной кислотой и затем насыщенным раствором хлорида натрия и потом сушат над безводным сульфатом магния. После этого растворитель отгоняют при пониженном давлении. Полученный таким образом метил-4-метансульфонил-3-(3-гидроксиимино-1-бутенил)-2-метилбензоат растворяют в 15 мл ТГФ и к раствору добавляют 15 мл воды, содержащей 1,4 г (0,017 моль) гидрокарбоната натрия. Вслед за этим добавляют водный раствор, полученный растворением 2,5 г (0,015 моль) иодида калия и 1,1 г (0,05 моль) йода в 12 мл воды, и раствор нагревают с обратным холодильником в течение 3 часов в условиях без доступа света. Реакционную смесь выливают в ледяную воду и добавляют кислый сульфит натрия с последующей экстракцией этилацетатом. Полученный органический слой промывают насыщенным раствором хлорида натрия и затем сушат над безводным сульфатом магния. После этого растворитель отгоняют при пониженном давлении. Полученный остаток очищают колоночной хроматографией на силикагеле, чтобы получить 0,84 г метил-4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензоата. Выход = 23%.

¹H-ЯМР (CDCl₃, δ м.д.): 2,36 (3H, с), 2,45 (3H, с), 2,92 (3H, с), 3,98 (3H, с), 6,41 (1H, с), 8,07 (1H, д), 8,16 (1H, д).

Ссылочный пример 2
Получение метил-4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензоата

10 г (0,044 моль) метил-3-метокси-2-метил-4-метилтиобензоата растворяют в 90 мл метиленхлорида и раствор добавляют по каплям к 90 мл метиленхлорида, содержащего 8,4 мл (0,088 моль) трибромида бора, при 5-10^oC. После перемешивания при комнатной температуре в течение 4 часов добавляют по каплям 50 мл метанола при охлаждении льдом и затем промывают раствор водой, а потом насыщенным раствором хлорида натрия. После сушки над безводным сульфатом магния растворитель отгоняют при пониженном давлении, чтобы получить 9,2 г метил-3-гидрокси-2-метил-4-метилтиобензоата. Выход = 98%.

9,2 г (0,043 моль) метил-3-гидрокси-2-метил-4-метилтиобензоата растворяют в 50 мл уксусной кислоты и затем добавляют 14,8 г (0,130 моль) 30%-ного пероксида водорода с последующим перемешиванием при 80^oC в течение 3 часов. Затем реакционную смесь выливают в ледяную воду и осажденные кристаллы собирают фильтрованием, промывают водой и затем сушат, чтобы получить 8,8 г метил-3-гидрокси-4-метансульфонил-2-метилбензоата. Выход = 83%.

8,8 г (0,036 моль) метил-3-гидрокси-4-метансульфонил-2-метилбензоата растворяют в 100 мл метиленхлорида и добавляют 8,3 г (0,11 моль) пиридина. Потом раствор охлаждают до 0^oC, добавляют 12,2 г (0,043 моль) ангидрида трифторметансульфоновой кислоты. После перемешивания при комнатной температуре в течение 1 часа реакционную смесь промывают 1 н. хлористоводородной кислотой и затем насыщенным раствором хлорида натрия и после этого сушат над безводным сульфатом магния. Растворитель отгоняют при пониженном давлении, чтобы получить 13,5 г метил-4-метансульфонил-2-метил-3-(трифторметансульфонил)оксибензоата. Выход = 99%.

1,65 г (4,4 ммоль) метил-4-метансульфонил-2-метил-3-(трифторметансульфонил)оксибензоата и 1,97 г (5,3 ммоль) 3-метил-5-(трибутилстаннил)изоксазола растворяют в 20 мл диоксана и добавляют 0,58 г (14 ммоль) хлорида лития, 0,1 г тетракис(трифенилфосфин)-палладия-(0) и 0,01 г 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола с последующим перемешиванием при 140^oC в течение 3 часов в автоклаве. Затем раствору позволяют остыть, нерастворенное вещество удаляют фильтрованием и растворитель отгоняют при пониженном давлении. Остаток очищают с помощью колоночной хроматографии на силикагеле, чтобы получить 0,74 г метил-4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензоата. Выход = 55%.

Сравнительный пример 3
Получение 4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензойной кислоты

3,11 г (10,1 ммоль) метил-4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензоата растворяют в 30 мл метилового спирта и затем добавляют 30 мл 1 н. водного раствора едкого натра с последующим перемешиванием при комнатной температуре в течение ночи. Полученную реакционную смесь выливают в ледяную воду и затем подкисляют концентрированной хлористоводородной кислотой. После этого осажденные кристаллы собирают фильтрованием, промывают водой и затем сушат, чтобы получить 2,85 г 4-метансульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензойной кислоты. Выход = 96% и т.пл. = 242^oC.

Получение соединений, используемых для сравнения
Соединение A для цели сравнения описано в WO 93/17083 Gazette и соединения B и C являются соединениями, описанными в WO 96/26206 Gazette. А также соединение D дано в качестве примера в WO 96/26206 Gazette. Соединение D получают согласно тому же способу, как описано в примере 1, используя 4-метан-сульфонил-2-метил-3-(3-метил-1,2-изоксазол-5-ил)бензойную кислоту, которую получают в ссылочном примере 3, и 1,3-диметил-5-гидроксипиразол в качестве исходного материала. Т.пл. = 137-139^oC.

Полезный эффект изобретения
Соединения данного изобретения могут обеспечивать высокую гербицидную активность даже в условиях двух способов нанесения, включая обработку почвы и нанесение на листву, в условиях полеводства, и они эффективны против различных видов вредных сорняков, таких как лисохвост, дурнишник, лебеда белая и овсюг. Соединения данного изобретения включают соединения, которые избирательно нетоксичны по отношению к культурным растениям, таким как кукуруза, пшеница, ячмень, соя и хлопок.

Более того, соединения данного изобретения включают соединения, которые могут проявлять способность регулировать рост растений, такую как ингибирование роста, в отношении полезных растений, таких как сельскохозяйственные культуры, декоративные цветочные растения, фруктовые деревья и т.д.

Кроме того, соединения данного изобретения оказывают особенно хорошее гербицидное воздействие на сорняки, такие как куриное просо, Cyperus difformis, Sagittaria trifolia и Scirpus juncoides, и имеют селективность по отношению к растениям риса.

Более того, соединения данного изобретения могут быть применены для борьбы с сорняками в плодовых питомниках, на газонах, железнодорожных путях, пустующих землях и тому подобное.

Гербицид
Гербицидный препарат согласно данному изобретению содержит одно или несколько соединений данного изобретения в качестве активных компонентов. При фактическом применении соединение данного изобретения может быть использовано в чистом виде без добавления каких-либо других компонентов и для цели использования соединений изобретения в качестве химиката для защиты растений, соединения по изобретению могут быть использованы в виде препарата, обычно используемого в химикатах для защиты растений. Например в виде смачиваемых порошков, гранул, дустов, эмульгируемых концентратов, растворимых в воде порошков, суспензии или текучих препаратов. В качестве добавки или носителя, который может быть использован в составе твердого препарата, могут быть использованы порошки растительного происхождения, такие как соевая мука и пшеничная мука, тонкие минеральные порошки, такие как диатомовая земля, апатит, гипс, тальк, бентонит, пирофилит и глина, и органические и неорганические соединения, такие как бензоат натрия, мочевина и глауберова соль. В случае, когда предполагается использование жидкого препарата, может быть использован растворитель, например фракции нефти, такие как керосин, ксилол и сольвент-нафта, циклогексан, циклогексанон, диметилформамид, диметилсульфоксид, спирты, ацетон, трихлорэтилен, метил-изобутил-кетон, минеральные масла, растительные масла и вода. Чтобы сохранить препарат в однородном и стабильном состоянии, может быть добавлено поверхностно-активное вещество, если необходимо.

Концентрация активного компонента в гербицидном препарате данного изобретения зависит от формы указанного выше агента, но, например, в случае смачиваемого порошка она находится в диапазоне от 5 до 90%, предпочтительно от 10 до 85%; в случае эмульсии она находится в диапазоне от 3 до 70%, предпочтительно от 5 до 60%; и в случае гранул она находится в диапазоне от 0,01 до 50%, предпочтительно от 0,05 до 40%.

Полученный таким образом смачиваемый порошок или эмульсию, соответственно, разбавляют до заданной концентрации водой, чтобы получить суспензию или эмульсию, а гранулы могут быть просто разбросаны на почву или смешаны с ней до или после прорастания сорняков. Фактически, когда применяют гербицид данного изобретения, подходящим для нанесения количеством активного компонента является 0,1 г или более на гектар.

Кроме того, гербицид данного изобретения может быть использован в смеси с каким-либо из известных фунгицидов, инсектицидов, акарицидов, других гербицидов, регуляторов роста растений и удобрений. В частности, когда гербицид данного изобретения смешивают с другими гербицидами, количество гербицида по данному изобретению может быть уменьшено. Кроме того, использование гербицида данного изобретения ведет к снижению трудозатрат, и можно также ожидать более высоких эффектов данного изобретения за счет синергитического эффекта смешанных агентов. В этом случае возможно также смешивать гербицид данного изобретения со множеством известных гербицидов.

Примеры агентов, которые подходят для смешивания с гербицидом данного изобретения, включают анилидсодержащие гербициды, такие как дифлуфеникан и пропанил, хлорацетанилидсодержащие гербициды, такие как алахлор и претилахлор, гербициды, содержащие арилоксиалкановую кислоту, такие как 2,4-D и 2,4-DB, гербициды, содержащие арилоксифеноксиалкановую кислоту, такие как диклофоп-метил и феноксапропэтил, гербициды, содержащие арилкарбоновую кислоту, такие как дикамба и пиритиобак-натрий, гербициды, содержащие имидазолинон, такие как имазаквин и имазетапир, гербициды, содержащие мочевину, такие как диурон и изопротурон, гербициды, содержащие карбамат, такие как хлорпрофам и фенмедифам, гербициды, содержащие тиокарбамат, такие как тиобенкарб и ЕРТС, гербициды, содержащие динитроанилин, такие как трифлуралин и пендиметалин, гербициды, содержащие простой дифениловый эфир, такие как ацифлуорфен-натрий и фомезафен, гербициды, содержащие сульфонил-мочевину, такие как бенсульфурон-метил и никосульфурон, гербициды, содержащие триазинон, такие как метрибузин и метамитрон, гербициды, содержащие триазин, такие как атразин и цианазин, гербициды, содержащие триазопиримидин, такие как флуметсулам, гербициды содержащие нитрил, такие как бромоксинил и дихлобенил, гербициды, содержащие пиридазинон, такие как хлоридазон и норфлуразон, гербициды, содержащие фосфорную кислоту, такие как глифосат и глюфозинат, гербициды, содержащие соль четвертичного аммониевого основания, такие как паракват и дифензокват, гербициды, содержащие циклический амид, такие как флумиклорак-пентил и флутиацет-метил, другие гербициды, такие как изоксабен, этофумезат, оксадиазон, квинклорак, кломазон, сулкотрион, цинметилин, дитиопир, пиразолат, пиридат, флупоксам, бентазон и бенфурезат, и гербициды, содержащие циклогександион, такие как сетоксидим и тралкоксидим. Кроме того, к смеси этих активных компонентов может быть добавлено растительное масло или маслянистый конденсат.

Примеры
Гербицид
Далее описаны некоторые примеры рецептур гербицидного препарата согласно данному изобретению, однако соединения активного компонента, добавки и их соотношение не лимитируются тем, что описано в этих примерах, и они могут изменяться или расширяться в широком диапазоне. В примерах рецептур "часть (части)" обозначает "часть (части) по массе".

Пример 2. Рецептура смачиваемого порошка
Соединение данного изобретения - 20 частей
Белая сажа - 20 частей
Диатомовая земля - 52 части
Алкилсульфат натрия - 8 частей
Эти материалы однородно смешивают и затем тонко измельчают для получения смачиваемого порошка, содержащего 20% эффективного компонента.

Пример 3. Состав эмульгируемого концентрата
Соединение данного изобретения - 20 частей
Ксилол - 55 частей
Диметилформамид - 15 частей
Фениловый эфир полиоксиэтилена - 10 частей
Эти материалы однородно смешивают и растворяют, чтобы получить эмульсию, содержащую 20% эффективного компонента.

Пример 4. Гранулированный состав
Соединение данного изобретения - 5 частей
Тальк - 40 частей
Глина - 38 частей
Бентонит - 10 частей
Алкилсульфат натрия - 7 частей
Эти материалы однородно смешивают, тонко измельчают и затем гранулируют, чтобы получить гранулы, имеющие диаметр от 0,5 до 1,0 мм, и содержащие 5% эффективного компонента.

Примеры испытания
Далее описаны примеры испытания в отношении гербицидного эффекта гербицидов согласно данному изобретению.

Гербицидный эффект оценивают в соответствии со следующим критерием оценки и выражают в виде показателей, отражающих силу гербицидного препарата.

Критерий оценки:
Уничтоженные сорняки, % - Гербицидный показатель
0 - 0
20-29 - 2
40-49 - 4
60-69 - 6
80-89 - 8
100 - 10
Кроме того, величины 1, 3, 5, 7 и 9 обозначают величины между 0 и 2, 2 и 4, 4 и 6, 6 и 8 и 8 и 10, соответственно.

Пример испытания 1. Нанесение на листву наземной части сорняков на суходольных полях культурных посевов
Горшки размером 200 см² заполняют почвой и семена канатника, лебеды, дурнишника, лисохвоста и кукурузы высаживают в горшки, соответственно. После этого семена покрывают почвой, оставляют для выращивания в теплице. Когда растения вырастут до высоты 5-25 см, на стебли и листья сорняков распыляют небольшим распылителем разбавленные водные растворы эмульсии, указанной в примере 3, содержащей образцы соединения, так чтобы активный компонент в количестве 250 г/га был внесен в каждый из горшков. Через 3 недели оценивают гербицидные эффекты соответствующих соединений в отношении сорняков (результаты приведены в таблице 2). Показано, что соединения согласно данному изобретению обеспечивают превосходную гербицидную активность против различных типов сорняков и, в частности, имеют высокую селективность по отношению к растениям кукурузы, не оказывая на них вредного воздействия.

Возможное промышленное применение
Как описано выше, соединение формулы [1] имеет превосходную селективность гербицидной активности по отношению к культурным растениям и сорнякам и, конкретно, оно селективно безопасно для растений кукурузы. Поэтому гербицидный препарат, содержащий соединение согласно данному изобретению, может быть полезен в качестве селективного гербицида для борьбы с сорняками на полях кукурузы.

Формула изобретения

1. Производные 4-бензоилпиразола общей формулы I

или их соли,
где R¹ обозначает С_1-6алкильную группу;
R² обозначает С_1-6алкилсульфонильную группу;
R³ обозначает С_1-6алкильную группу;
R⁴ обозначает водород;
R обозначает С_1-6алкильную группу.

2. Соединение по п.1, где R¹ и R³ обозначают метил, R² обозначает метилсульфонил, R⁴ обозначает водород и R обозначает метил или этил.

3. Гербицидная композиция, отличающаяся тем, что содержит в качестве активного агента соединение формулы I

или его соль, где значения R, R¹, R², R³ и R⁴ определены выше.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6