吡咯烷酮除草劑的制作方法
本發明涉及某些吡咯烷酮、它們的N-氧化物和鹽以及組合物，以及它們用于防治不期望的植被的方法。
背景技術：
防治不期望的植被對于實現高作物效益是極其重要的。實現選擇性防治雜草的生長是非常令人期望的，特別是在有用的作物中，如稻、大豆、糖用甜菜、玉米、馬鈴薯、小麥、大麥、西紅柿和種植性作物等。在此類有用作物中未受控制的雜草生長可引起產量的顯著減少，由此導致消費者成本上升。在非耕作區防治不期望的植被也是重要的。為此目的，許多產品可商購獲得，但是持續需要更有效、更經濟、毒性更小、對環境更安全或具有不同作用位點的新型化合物。
技術實現要素：
本發明涉及式1的化合物(包括所有立體異構體)，包括其N-氧化物和其鹽、包含它們的農業組合物、以及它們作為除草劑的用途：
其中
Q1為苯環或萘環環系，每個環或環系任選地被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自R7；或5元至6元完全不飽和雜環環或8元至10元雜芳族雙環環系，每個環或環系包含選自碳原子和1至4個雜原子的環成員，所述雜原子獨立地選自至多2個O、至多2個S和至多4個N原子，其中至多3個碳環成員獨立地選自C(＝O)和C(＝S)，并且所述硫原子環成員獨立地選自S(＝O)u(＝NR8)v，每個環或環系任選地被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自碳原子環成員上的R7，并且選自氮原子環成員上的R9；
Q2為苯環或萘環環系，每個環或環系任選地被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自R10；或5元至6元完全不飽和雜環環或8元至10元雜芳族雙環環系，每個環或環系包含選自碳原子和1至4個雜原子的環成員，所述雜原子獨立地選自至多2個O、至多2個S和至多4個N原子，其中至多3個碳環成員獨立地選自C(＝O)和C(＝S)，并且所述硫原子環成員獨立地選自S(＝O)u(＝NR8)v，每個環或環系任選地被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自碳原子環成員上的R10，并且選自氮原子環成員上的R10；
Y1和Y2各自獨立地為O、S或NR12；
R1為H、羥基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基、C2-C6烯基、C3-C6炔基、C4-C8環烷基烷基、C2-C8烷氧基烷基、C2-C8鹵代烷氧基烷基、C2-C8烷硫基烷基、C2-C8烷基亞磺酰基烷基、C2-C8烷基磺酰基烷基、C2-C8烷基羰基、C2-C8鹵代烷基羰基、C4-C10環烷基羰基、C2-C8烷氧基羰基、C2-C8鹵代烷氧基羰基、C4-C10環烷氧基羰基、C2-C8烷基氨基羰基、C3-C10二烷基氨基羰基、C4-C10環烷基氨基羰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6鹵代烷硫基、C3-C8環烷硫基、C1-C6烷基亞磺酰基、C1-C6鹵代烷基亞磺酰基、C3-C8環烷基亞磺酰基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6鹵代烷基磺酰基、C3-C8環烷基磺酰基、C1-C6烷基氨基磺酰基、C2-C8二烷基氨基磺酰基、C3-C10三烷基甲硅烷基或G1；
R2和R3各自獨立地為H、鹵素或C1-C4烷基；或
R2和R3與它們所鍵合的碳原子合在一起形成C3-C7環烷基環；
R4和R5各自獨立地為H、鹵素或C1-C4烷基；
R6為H、羥基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基、C2-C6烯基、C3-C6炔基、C2-C8烷氧基烷基、C2-C8鹵代烷氧基烷基、C2-C8烷硫基烷基、C2-C8烷基亞磺酰基烷基、C2-C8烷基磺酰基烷基、C2-C8烷基羰基、C2-C8鹵代烷基羰基、C4-C10環烷基羰基、C2-C8烷氧基羰基、C2-C8鹵代烷氧基羰基、C4-C10環烷氧基羰基、C2-C8烷基氨基羰基、C3-C10二烷基氨基羰基、C4-C10環烷基氨基羰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6鹵代烷硫基、C3-C8環烷硫基、C1-C6烷基亞磺酰基、C1-C6鹵代烷基亞磺酰基、C3-C8環烷基亞磺酰基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6鹵代烷基磺酰基、C3-C8環烷基磺酰基、C1-C6烷基氨基磺酰基、C2-C8二烷基氨基磺酰基、C3-C10三烷基甲硅烷基或G1；
每個R7和R10獨立地為鹵素、氰基、硝基、C1-C8烷基、C1-C8鹵代烷基、C1-C8硝基烷基、C2-C8烯基、C2-C8鹵代烯基、C2-C8硝基烯基、C2-C8炔基、C2-C8鹵代炔基、C4-C10環烷基烷基、C4-C10鹵代環烷基烷基、C5-C12烷基環烷基烷基、C5-C12環烷基烯基、C5-C12環烷基炔基、C3-C8環烷基、C3-C8鹵代環烷基、C4-C10烷基環烷基、C6-C12環烷基環烷基、C3-C8環烯基、C3-C8鹵代環烯基、C2-C8烷氧基烷基、C2-C8鹵代烷氧基烷基、C3-C8鹵代烷氧基烷氧基、C3-C8烷氧基烷氧基、C4-C10環烷氧基烷基、C3-C10烷氧基烷氧基烷基、C2-C8烷硫基烷基、C2-C8烷基亞磺酰基烷基、C2-C8烷基磺酰基烷基、C2-C8烷基氨基烷基、C2-C8鹵代烷基氨基烷基、C4-C10環烷基氨基烷基、C3-C10二烷基氨基烷基、-CHO、C2-C8烷基羰基、C2-C8鹵代烷基羰基、C4-C10環烷基羰基、-C(＝O)OH、C2-C8烷氧基羰基、C2-C8鹵代烷氧基羰基、C4-C10環烷氧基羰基、C5-C12環烷基烷氧基羰基、-C(＝O)NH2、C2-C8烷基氨基羰基、C4-C10環烷基氨基羰基、C3-C10二烷基氨基羰基、C1-C8烷氧基、C1-C8鹵代烷氧基、C2-C8烷氧基烷氧基、C2-C8烯氧基、C2-C8鹵代烯氧基、C3-C8炔氧基、C3-C8鹵代炔氧基、C3-C8環烷氧基、C3-C8鹵代環烷氧基、C4-C10環烷基烷氧基、C3-C10烷基羰基烷氧基、C2-C8烷基羰氧基、C2-C8鹵代烷基羰氧基、C4-C10環烷基羰氧基、C1-C8烷基磺酰氧基、C1-C8鹵代烷基磺酰氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8鹵代烷硫基、C3-C8環烷硫基、C1-C8烷基亞磺酰基、C1-C8鹵代烷基亞磺酰基、C1-C8烷基磺酰基、C1-C8鹵代烷基磺酰基、C3-C8環烷基磺酰基、甲酰胺基、C2-C8烷基羰基氨基、C2-C8鹵代烷基羰基氨基、C2-C8烷氧基羰基氨基、C1-C6烷基磺酰基氨基、C1-C6鹵代烷基磺酰基氨基、-SF5、-SCN、SO2NH2、C3-C12三烷基甲硅烷基、C4-C12三烷基甲硅烷基烷基、C4-C12三烷基甲硅烷基烷氧基或G2；
每個R8獨立地為H、氰基、C2-C3烷基羰基或C2-C3鹵代烷基羰基；
每個R9和R11獨立地為氰基、C1-C3烷基、C2-C3烯基、C2-C3炔基、C3-C6環烷基、C2-C3烷氧基烷基、C1-C3烷氧基、C2-C3烷基羰基、C2-C3烷氧基羰基、C2-C3烷基氨基烷基或C3-C4二烷基氨基烷基；
每個R12獨立地為H、氰基、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、-(C＝O)CH3或-(C＝O)CF3；
每個G1獨立地為苯基、苯基甲基(即芐基)、吡啶基甲基、苯基羰基(即苯甲酰基)、苯氧基、苯基乙炔基、苯基磺酰基或5元或6元雜芳族環，每個任選地在環成員上被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自R13；
每個G2獨立地為苯基、苯基甲基(即芐基)、吡啶基甲基、苯基羰基(即苯甲酰基)、苯氧基、苯基乙炔基、苯基磺酰基或5元或6元雜芳族環，每個任選地在環成員上被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自R14；
每個R13和R14獨立地為鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基、-CHO、-C(＝O)OH、-C(＝O)NH2、-SO2NH2、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C2-C8烷基羰基、C2-C8鹵代烷基羰基、C2-C8烷氧基羰基、C4-C10環烷氧基羰基、C5-C12環烷基烷氧基羰基、C2-C8烷基氨基羰基、C3-C10二烷基氨基羰基、C1-C6烷氧基、C1-C6鹵代烷氧基、C2-C8烷基羰氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6鹵代烷硫基、C1-C6烷基亞磺酰基、C1-C6鹵代烷基亞磺酰基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6鹵代烷基磺酰基、C1-C6烷基氨基磺酰基、C2-C8二烷基氨基磺酰基、C3-C10三烷基甲硅烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C8二烷基氨基、C2-C8烷基羰基氨基、C1-C6烷基磺酰基氨基、苯基、吡啶基或噻吩基；并且
在每個S(＝O)u(＝NR8)v的實例中，每個u和v獨立地為0、1或2，前提條件是u和v之和為0、1或2；
前提條件是
(a)式1的化合物不是N-1H-苯并三唑-1-基-2-氧代基-4-苯基-3-吡咯烷甲酰胺；
(b)當Q1包含與式1的其余部分直接鍵合的3-呋喃環或3-吡啶環時，則所述環被至少一個選自R7的取代基取代；
(c)當Q1為未取代的苯環，并且Q2包含與式1的其余部分直接鍵合的苯環時，則所述Q2環被R10取代，所述R10不是任選地在2-位取代的苯氧基或F、在4-位取代的氰基或-CF3，R5為H或鹵素；
(d)當Q1為未取代的苯基，并且Q2包含與式1的其余部分直接鍵合的吡啶環時，則所述吡啶環被至少一個選自R10的取代基取代；
(e)當Q1為被4-苯基或4-苯氧基取代的苯環時，所述Q1環還被R7取代基取代；
(f)當Q1包含與式1的其余部分直接鍵合的苯環，并且所述環在兩個鄰位(相對于與式1的其余部分的鍵)被R7取代時，則所述環還獨立地在至少一個另外的位置上被R7取代；
(g)當Q1不是未取代的1-萘基時，則Q2不是2，3-二氟苯基或2-CF3-苯基；
(h)Q2不是任選地被取代的1H-吡唑-5-基；并且
(i)當Q2包含與式1的其余部分直接鍵合的1H-吡唑-3-基環時，所述環在1-位被R9取代。
更具體地，本發明涉及式1的化合物(包括所有立體異構體)、其N-氧化物或其鹽。本發明還涉及除草劑組合物，所述除草劑組合物包含本發明化合物(即除草有效量的)和至少一種組分，所述組分選自表面活性劑、固體稀釋劑和液體稀釋劑，所述組合物任選地還包含至少一種附加活性成分，所述活性成分選自其它除草劑和除草劑安全劑。本發明還涉及用于防治不期望的植被生長的方法，所述方法包括使所述植被或其環境與除草有效量的本發明化合物(例如為本文所述組合物形式)接觸。
具體實施方式
如本文所用，術語“包括”、“包含”、“內含”、“涵蓋”、“具有”、“含有”、“包容”、“容納”、“特征在于”或其任何其它變型旨在涵蓋非排它性的包括，以任何明確指明的限定為條件。例如，包含一系列元素的組合物、混合物、工藝或方法不一定僅限于這些元素，而是可包括未明確列出的其它元素，或此類組合物、混合物、工藝或方法的其它固有元素。
連接短語“由…組成”不包括任何未指定的元素、步驟或成分。如果是在權利要求中，則此類詞限制權利要求，以不包含除了通常與之伴隨的雜質以外不是所述那些的材料。當短語“由…組成”出現在權利要求的主體的子句中，而非緊接前序時，其僅限制在該子句中提到的元素；其它元素總體上不會從權利要求中被排除。
連接短語“基本上由…組成”用于限定組合物、方法，所述組合物、方法除了字面公開的那些以外，還包括材料、步驟、特征、組分或元素，前提條件是，這些附加的材料、步驟、特征、組分或元素沒有在很大程度上影響受權利要求書保護的本發明的基本特征和一種或多種新型特征。術語“基本上由…組成”居于“包含”和“由…組成”中間。
當申請人使用開放式術語(諸如“包含”)來限定發明或其部分時，應當容易地理解到(除非另有指明)該說明應被解釋為也使用了術語“基本上由…組成”或“由…組成”描述這一發明。
此外，除非明確指明相反，“或”是指包含性的“或”而非排他性的“或”。例如，條件A或B滿足下列中的任一項：A為真實的(或存在的)且B為虛假的(或不存在的)，A為虛假的(或不存在的)且B為真實的(或存在的)，以及A和B均為真實的(或存在的)。
此外，涉及元素或組分的實例的數目(即發生率)在本發明元素或組分前的不定冠詞“一個”或“一種”旨在為非限制性的。因此，應將“一個”或“一種”理解為包括一個或至少一個，并且元素或組分的詞語單數形式也包括復數指代，除非有數字明顯表示單數。
如本文所提及的，單獨或以詞語的組合使用的術語“幼苗”是指由種子的胚芽發育的植物幼苗。
如本文所指，術語“闊葉”可單獨使用或以詞語諸如“闊葉雜草”形式使用，是指雙子葉或雙子葉植物，雙子葉植物是用于描述一類被子植物的術語，其以具有兩個子葉的胚芽為特征。
如本文所用，術語“烷基化試劑”是指其中含碳基團通過碳原子與離去基團諸如鹵素或磺酸酯鍵合的化學化合物，所述離去基團可通過親核物質與所述碳原子鍵合而被置換。除非另外指明，術語“烷基化”沒有將含碳基團限制為烷基；烷基化試劑中的含碳基團包括R1指定的各種碳連接的取代基。
在上述表述中，單獨使用或在復合詞諸如“烷硫基”或“鹵代烷基”中使用的術語“烷基”包括直-鏈或支鏈的烷基，諸如甲基、乙基、正-丙基、異-丙基、或不同的丁基、戊基或己基異構體。“烯基”包括直-鏈或支鏈的烯烴，諸如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、以及不同的丁烯基、戊烯基和己烯基異構體。“烯基”還包括聚烯，諸如1，2-丙二烯基和2，4-己二烯基。“炔基”包括直-鏈或支鏈的炔烴，諸如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、以及不同的丁炔基、戊炔基和己炔基異構體。“炔基”還可包括由多個三鍵構成的部分，諸如2，5-己二炔基。
“烷氧基”包括例如甲氧基、乙氧基、正-丙氧基、異丙氧基、以及不同的丁氧基、戊氧基和己氧基異構體。“烷氧基烷基”表示烷基上的烷氧基取代。“烷氧基烷基”的示例包括CH3OCH2、CH3OCH2CH2、CH3CH2OCH2、CH3CH2CH2CH2OCH2和CH3CH2OCH2CH2。“烷氧基烷氧基烷基”表示至少烷氧基取代在烷氧基烷基部分的烷氧基部分上。“烷氧基烷氧基烷基”的示例包括CH3OCH2OCH2-、CH3CH2O(CH3)CHOCH2-和(CH3O)2CHOCH2-。“烷氧基烷氧基”表示烷氧基取代在烷氧基上。“烯氧基”包括直-鏈或支鏈的烯氧基部分。“烯氧基”的示例包括H2C＝CHCH2O、(CH3)2C＝CHCH2O、(CH3)CH＝CHCH2O、(CH3)CH＝C(CH3)CH2O和CH2＝CHCH2CH2O。“炔氧基”包括直-鏈或支鏈的炔氧基部分。“炔氧基”的示例包括HC≡CCH2O、CH3C≡CCH2O和CH3C≡CCH2CH2O。“烷硫基”包括支鏈或直-鏈烷硫基部分，諸如甲硫基、乙硫基、以及不同的丙硫基、丁硫基、戊硫基和己硫基異構體。“烷基亞磺酰基”包括烷基亞磺酰基的兩種對映異構體。“烷基亞磺酰基”的示例包括CH3S(O)-、CH3CH2S(O)-、CH3CH2CH2S(O)-、(CH3)2CHS(O)-和不同的丁基亞磺酰基、戊基亞磺酰基和己基亞磺酰基異構體。“烷基磺酰基”的示例包括CH3S(O)2-、CH3CH2S(O)2-、CH3CH2CH2S(O)2-、(CH3)2CHS(O)2-和不同的丁基磺酰基、戊基磺酰基和己基磺酰基異構體。“烷硫基烷基”表示烷硫基取代在烷基上。“烷硫基烷基”的示例包括CH3SCH2、CH3SCH2CH2、CH3CH2SCH2、CH3CH2CH2CH2SCH2和CH3CH2SCH2CH2。“烷基亞磺酰基烷基”表示烷基亞磺酰基取代在烷基上。“烷基亞磺酰基烷基”的示例包括CH3S(＝O)CH2、CH3S(＝O)CH2CH2、CH3CH2S(＝O)CH2和CH3CH2S(＝O)CH2CH2。“烷基磺酰基烷基”代表烷基亞磺酰基取代在烷基上。“烷基亞磺酰基烷基”的示例包括CH3S(＝O)2CH2、CH3S(＝O)2CH2CH2、CH3CH2S(＝O)2CH2和CH3CH2S(＝O)2CH2CH2。“烷基氨基”、“二烷基氨基”等類似于上文示例定義。“烷基氨基烷基”的示例包括CH3NHCH2-、(CH3)2CHNHCH2-和CH3NHCH(CH3)-。“二烷基氨基烷基”的示例包括(CH3)2NCH2-、(CH3)2NC(CH3)H-和(CH3)(CH3)NCH2-。“二烷基氨基羰基”的示例包括(CH3)2NC(O)-。“二烷基氨基磺酰基”的示例包括(CH3)2NS(O)2-。術語“烷氧基羰基氨基”表示鍵合至羰基氨基的C(＝O)部分的直-鏈或支鏈的烷氧基部分。“烷氧基羰基氨基”的示例包括CH3OC(＝O)NH-和CH3CH2OC(＝O)NH-。
“環烷基”包括例如環丙基、環丁基、環戊基和環己基。術語“烷基環烷基”表示環烷基部分上的烷基取代，并且包括例如乙基環丙基、異丙基環丁基、3-甲基環戊基和4-甲基環己基。術語“環烷基烷基”表示在烷基部分上的環烷基取代。“環烷基烷基”的示例包括環丙基甲基、環戊基乙基、以及其它鍵合到直-鏈或支鏈的烷基基團的環烷基部分。術語“環烷氧基”表示通過氧原子連接的環烷基，諸如環戊氧基和環己氧基。“環烷基烷氧基”表示通過連接到烷基鏈上的氧原子連接的環烷基烷基。“環烷基烷氧基”的示例包括環丙基甲氧基、環戊基乙氧基、以及其它鍵合至直-鏈或支鏈烷氧基的環烷基部分。“環烯基”包括諸如環戊烯基和環己烯基的基團以及具有多于一個雙鍵的基團諸如1，3-和1，4-環己二烯基。
單獨的或在復合詞如“鹵代烷基”中的或者當用于描述諸如“被鹵素取代的烷基”中時的術語“鹵素”包括氟、氯、溴或碘。此外，當用于復合詞諸如“鹵代烷基”中時，或當用于描述諸如“用鹵素取代的烷基”中時，所述烷基可以是被鹵原子(其可以是相同的或不同的)部分地或完全地取代的。“鹵代烷基”或“被鹵素取代的烷基”的示例包括F3C、ClCH2、CF3CH2和CF3CCl2。術語“鹵代環烷基”、“鹵代烷氧基”、“鹵代烷硫基”、“鹵代烯基”、“鹵代炔基”、“鹵代烯氧基”、“鹵代烷基羰基氨基”、“鹵代烷基磺酰基氨基”、“鹵代烷基磺酰氧基”、“鹵代烷氧基烷基”、“鹵代烷基羰氧基”、“鹵代烷基氨基烷基”等類似于術語“鹵代烷基”定義。“鹵代烷氧基”的示例包括CF3O-、CCl3CH2O-、HCF2CH2CH2O-和CF3CH2O-。“鹵代烷硫基”的示例包括CCl3S-、CF3S-、CCl3CH2S-和ClCH2CH2CH2S-。“鹵代烷基亞磺酰基”的示例包括CF3S(O)-、CCl3S(O)-、CF3CH2S(O)-和CF3CF2S(O)-。“鹵代烷基磺酰基”的示例包括CF3S(O)2-、CCl3S(O)2-、CF3CH2S(O)2-和CF3CF2S(O)2-。“鹵代烯基”的示例包括(Cl)2C＝CHCH2-和CF3CH2CH＝CHCH2-。“鹵代烯氧基”的示例包括(Cl)2C＝CHCH2O-和CF3CH2CH＝CHCH2O-。“鹵代炔基”的示例包括HC≡CCHCl-、CF3C≡C-、CCl3C≡C-、和FCH2C≡CCH2-。“鹵代烷氧基烷基”的示例包括CF3OCH2-、ClCH2CH2OCH2CH2-、Cl3CCH2OCH2-、以及支鏈烷基衍生物。“鹵代烷氧基羰基”的示例包括CF3OC(O)-、ClCH2CH2OCH2CH2-、Cl3CCH2OCH2OC(O)-以及支鏈烷基衍生物。
“烷基羰基”表示鍵合到C(＝O)部分上的直-鏈或支鏈的烷基部分。“烷基羰基”的示例包括CH3C(＝O)-、CH3CH2CH2C(＝O)-和(CH3)2CHC(＝O)-。“烷氧基羰基”的示例包括CH3OC(＝O)-、CH3CH2OC(＝O)-、CH3CH2CH2OC(＝O)-、(CH3)2CHOC(＝O)-以及不同的丁氧基-或戊氧基羰基異構體。“環烷基烷氧基羰基”表示與烷氧基羰基部分的氧原子鍵合的環烷基烷基部分。“環烷基烷氧基羰基”的示例包括環丙基-CH2OC(＝O)-、環丙基-CH(CH3)OC(＝O)-和環戊基-CH2OC(＝O)-。
取代基中的碳原子總數由“C1-Cj”前綴表示，其中i和j為1至12的數。例如，C1-C4烷基磺酰基代表甲基磺酰基至丁基磺酰基；C2烷氧基烷基代表CH3OCH2-；C3烷氧基烷基代表例如CH3CH(OCH3)-、CH3OCH2CH2-或CH3CH2OCH2-；而C4烷氧基烷基代表包含共四個碳原子的被烷氧基基團取代的烷基基團的各種異構體，示例包括CH3CH2CH2OCH2-和CH3CH2OCH2CH2-。
當化合物被取代基取代，所述取代基具有指出所述取代基數可超過1個的下標時，所述取代基(當它們超過1時)獨立地選自所定義的取代基如[R7)n]，n為1、2、3、4或5。此外，當下標表示范圍時，例如(R)i-j，則取代基的數目可選自包括端值在內的介于i和j之間的整數。當基團包含可為氫的取代基例如R1或R2時，當該取代基被認為是氫時，認識到這等同于所述基團是未取代的。當可變基團示出任選地連接到一個位置時，例如[R(7)n]，其中n可為0，則即使未在可變基團定義中進行敘述，氫也可在所述位置處。當基團中的一個或多個位置被稱為“沒有取代的”或“未取代的”時，連接氫原子以占據任何自由價。
與原子環相關的表達“完全飽和的”是指環原子之間的鍵均為單鍵。與環相關的表達“完全不飽和的”是指根據價鍵理論，環中原子之間的鍵為單鍵或雙鍵，此外，所述環中原子之間的鍵包括盡可能多的雙鍵，但沒有累積雙鍵(即沒有C＝C＝C、N＝C＝C等)。與環相關的術語“部分不飽和的”表示包含至少一個通過雙鍵鍵合至相鄰環成員的環成員的環，并且在理論上有可能通過相鄰環成員容納一些非累積雙鍵(即為其完全不飽和的對應體形式)，其數目大于存在的雙鍵(即為其部分不飽和形式)數目。當完全不飽和環符合休克爾法則時，則它也可被描述為芳族的。
除非另外指明，作為式1的組分(例如取代基Q1)的“環”或“環系”是碳環的或雜環的。術語“環系”表示兩個或更多個稠環。術語“二環環系”和“稠合二環環系”表示由兩個稠環組成的環系，除非另外指明，其中各環可為飽和的、部分不飽和的或完全不飽和的。術語“稠合雜二環環系”表示其中至少一個環原子不是碳的稠合二環環系。通過使具有一個或多個原子的片段與環的不相鄰環成員鍵合，可形成“橋聯二環環系”。術語“環成員”是指形成環或環系的主鏈的原子或其它部分(例如C(＝O)、C(＝S)、S(O)或S(O)2)。
術語“碳環的環”、“碳環”或“碳環環系”表示其中形成環主鏈的原子僅選自碳的環或環系。除非另外指明，碳環可為飽和的、部分不飽和的、或完全不飽和的環。當完全不飽和碳環滿足休克爾法則時，那么所述環也被稱為“芳環”。“飽和碳環”是指具有的主鏈由彼此通過單鍵連接的碳原子組成的環；除非另外指明，剩余的碳價被氫原子占據。
術語“雜環環”、“雜環”或“雜環環系”表示其中形成環主鏈的至少一個原子不是碳(例如為氮、氧或硫)的環或環系。通常，雜環環包含不超過4個氮、不超過2個氧和不超過2個硫。除非另外指明，雜環環可以是飽和的、部分不飽和的、或完全不飽和的環。當完全不飽和的雜環環滿足休克爾法則時，所述環還被稱為“雜芳族環”或“芳族雜環環”。除非另外指明，雜環環和雜環環系可經由任何可利用的碳或氮通過替換所述碳或氮上的氫來連接。
“芳族的”是指各環原子基本上在相同平面中，并且具有垂直于所述環平面的p-軌道，并且(4n+2)個π電子(其中n為正整數)與所述環關聯，以符合休克爾法則。術語“芳族環系”表示碳環或雜環環系，其中所述環系中的至少一個環是芳族的。術語“芳族碳環環系”表示碳環環系，其中所述環系中的至少一個環是芳族的。術語“芳族雜環環系”表示雜環環系，其中所述環系中的至少一個環是芳族的。術語“非芳族環系”表示碳環或雜環環系，其可為完全飽和的、以及部分或完全不飽和的，前提條件是，環系中沒有一個環是芳族的。術語“非芳族碳環環系”，其中環系中無環是芳族的。術語“非芳族雜環環系”表示其中環系中沒有環是芳族環的雜環環系。
與雜環環有關的術語“任選地取代的”是指基團，其為未取代的或具有至少一個不破壞由未取代的類似物所擁有的生物活性的非氫取代基。如本文所用，除非另外指明，將應用以下定義。術語“任選地取代的”與短語“取代或未取代的”或與術語“(未)取代的”可互換使用。除非另外指明，任選地被取代的基團可在所述基團每個可取代的位置具有取代基，并且每個取代均彼此獨立。
除非另外指明，當Q1或Q2為5元或6元含氮雜環環時，它可經由任何可得的碳或氮環原子與式1的其余部分連接。如上所述，Q1和Q2可為(除了別的以外)任選地被一個或多個取代基取代的苯基，所述取代基選自如發明內容中定義的取代基。任選地被一至五個取代基取代的苯基的示例為如示例1中U-1所示的環，其中例如RV為如發明內容中對Q1所定義的R7，或RV為如發明內容中對Q2所定義的R10，并且r為整數(0至5)。
如上所述，Q1和Q2可為(除了別的以外)任選地被一個或多個取代基取代的5元或6元完全不飽和雜環環，所述取代基選自如發明內容中定義的取代基。任選地被一個或多個取代基取代的5元或6元不飽和芳族雜環環的示例包括示例1所示的環U-2至U-61，其中RV為如發明內容中對Q1和Q2所定義的任何取代基，并且r為0至4的整數，其受限于每個U基團上的可獲得位置的數目。由于U-29、U-30、U-36、U-37、U-38、U-39、U-40、U-41、U-42和U-43僅具有一個可獲得的位置，因此對于這些U基團，r限于整數0或1，并且r為0是指U基團是未取代的，并且一個氫存在于(RV)r所示的位置。
示例1
如上所述，Q1和Q2可為(除了別的以外)任選地被一個或多個取代基取代的8元、9元或10元雜芳族雙環環系，所述取代基選自如發明內容中對Q1和Q2所定義的取代基。任選地被一個或多個取代基取代的8元、9元或10元雜芳族雙環環系的示例包括示例2中所示的環U-62至U-100，其中RV為如發明內容中對Q1和Q2所定義的任何取代基，并且r通常為0至4的整數。
示例2
雖然結構U-1至U-100中示出RV基團，但是注意到，因為它們是任選的取代基，因此它們不必須存在。注意到，當RV為H時，當連接到原子上時，這如同所述原子為未取代的一樣。氮原子可被H或RV取代，所述氮原子需要取代以填充其化合價。應注意到，當(RV)r與U基團間的連接點顯示成浮置時，(RV)r可連接到U基團的任何可用的碳原子或氮原子上。注意到，當U基團上的連接點表示成浮置時，則所述U基團可通過替換氫原子，經由U基團中的任何可用的碳或氮連接到式1的其余部分上。為獲得最大的除草劑活性，所述U基團優選通過U基團的完全不飽和環上的可用碳或氮連接至式1的其余部分。注意到，某些U基團僅能被小于4個的RV基團取代(例如U-2至U-5，U-7至U-48，以及U-52至U-61)。
在本公開和權利要求中，根據化學文摘命名體系，術語“吡咯烷酮”和相關術語如“吡咯烷酮環”是指2-氧代基-吡咯烷衍生物，包括其中2-氧代基部分的氧原子被S或NR12如Y1替代的衍生物，除非氧受特定環境所限。
本領域中已知有多種合成方法能夠制備芳族的和非芳族的雜環環和環系；大量的綜述參見八卷集的Comprehensive Heterocyclic Chemistry，A.R.Katritzky和C.W.Rees主編，Pergamon Press，Oxford，1984和十二卷集的Comprehensive Heterocyclic Chemistry II，A.R.Katritzky，C.W.Rees和E.F.V.Scriven主編，Pergamon Press，Oxford，1996。
本發明的化合物可作為一種或多種立體異構體存在。多種立體異構體包括對映體、非對映體、阻轉異構體和幾何異構體。立體異構體為構成相同但它們原子空間排列不同的異構體，并且包括對映體、非對映體、順-反異構體(還稱為幾何異構體)和阻轉異構體。阻轉異構體是圍繞單鍵旋轉受限引起的，其中旋轉阻礙足夠高以使得異構物質分離。本領域的技術人員將會知道，當一種立體異構體相對于其它立體異構體富集時，或當其與其它立體異構體分離時，其可能更有活性和/或可能表現出有益的效果。另外，本領域的技術人員知道如何分離、富集和/或選擇性地制備所述立體異構體。本發明的化合物可作為立體異構體的混合物、單獨的立體異構體或作為光學活性的形式存在。具體地講，當R4和R5各自為H時，吡咯烷酮環上的C(O)N(Q2)(R6)和Q1取代基通常大部分為熱力學優選的反式構型。
例如，C(O)N(Q2)(R6)部分(與吡咯烷酮環的3-位碳鍵合)和Q1(與吡咯烷酮環的4-位碳鍵合)一般以反式構型存在。這兩個碳原子(即3-位和4-位各自具有式1的吡咯烷酮環)均具有手性中心。對映體的兩個最常見對示為式1′和式1″，其中標示出手性中心(即為3R，4S或為3S，4R)。雖然本發明涉及所有立體異構體，但是就生物可操作性而言，優選的對映體對標示為式1′(即3R，4S構型)。立體異構所有方面的綜合論述參見Ernest L.Eliel和Samuel H.Wilen的Stereochemistry of Organic Compounds，John Wiley&Sons，1994。
技術人員還將認識到，吡咯烷酮環的5-位處的碳原子(即與R2和R3鍵合的碳原子)也包含如式1″′中所示的(*)標示的立構中心。本發明涉及所有立體異構體，從而當R2或R3不是相同取代基時，則可能為非對映體混合物。
本文繪制的分子描述依照描述立體化學的標準規則。為指明立體構型，從繪圖平面上伸出并且朝向觀察者的鍵由實楔形表示，其中楔形的粗端連接到從朝向觀察者的繪圖平面上伸出的原子上。從繪圖平面下方伸出并且背離觀察者的鍵由虛楔形表示，其中楔形的窄端連接到進一步背離觀察者的原子。等寬線表示相對于用實楔形或虛楔形示出的鍵方向相反或不確定的鍵；等寬線還可描述其中不旨在確定具體立體構型的分子或分子部分內的鍵。
本發明還包括外消旋混合物，例如等量的式1′和1″(和任選的1″′)的對映體。此外，本發明包括與外消旋混合物相比富含式1的對映體的化合物。還包括基本上純的式1的化合物的對映體，例如式1′和式1″。
當對映體富集時，一種對映體的含量大于另一種對映體，并且富集度可通過對映體比率(ER)來定義，所述對映體比率表示為由手性高效液相色譜測定的兩種對映體的相對面積％。
優選地，本發明的組合物具有至少50％ER；更優選至少75％ER；還更優選至少90％ER；并且最優選至少94％ER的更大活性異構體。尤其值得注意的是更大活性異構體的光學純實施方案。
式1的化合物可包含附加手性中心。例如，取代基和其它分子組分諸如R2、R3和R6可本身包含手性中心。本發明包括在這些附加手性中心處外消旋的混合物以及富集并且基本上純的立體構型。
由于式1中圍繞酰胺鍵C(O)N(Q2)(R6)旋轉受限，因此本發明的化合物可作為一種或更多種構象異構體形式存在。本發明包括構象異構體的混合物。此外，本發明包括相對于其它構象，以一種構象富集的化合物。式1的化合物通常以一種以上的形式存在，因此式1包括它們代表的化合物的所有晶體和非晶體形式。非結晶形式包括為固體的實施方案諸如蠟和樹膠，以及為液體的實施方案諸如溶液和熔融物。晶體形式包括代表基本上單一晶型體的實施方案，和代表多晶型體(即不同晶型)的混合物的實施方案。術語“多晶型”是指可以不同晶型結晶的化合物的具體晶型，這些晶型在晶格中具有不同的分子排列和/或分子構象。由于晶格中存在或不存在可為微弱或強力結合的共結晶水或其它分子，因此雖然多晶型可具有相同的化學組成，但是它們也可具有不同的組成。多晶型體可具有不同的化學、物理和生物特性，如結晶形狀、密度、硬度、顏色、化學穩定性、熔點、吸濕性、可懸浮性、溶解速率和生物利用度。本領域的技術人員將會知道，相對于相同的式1的化合物的另一種多晶型體或多晶型體混合物，式1的化合物的多晶型體可顯示出有益功效(例如制備可用制劑的適宜性，改善的生物性能)。式1的化合物的具體多晶型體的制備和分離可通過本領域技術人員已知的方法實現，包括例如采用所選溶劑和溫度進行結晶。關于多態性廣泛的論述參見R.Hilfiker編輯的Polymorphism in the Pharmaceutical Industry，Wiley-VCH，Weinheim，2006。
本領域的技術人員將會理解，不是所有的含氮雜環都可以形成N-氧化物，因為氮需要有可氧化為氧化物的可用孤對電子；本領域的技術人員將識別出可形成N-氧化物的那些含氮雜環。本領域的技術人員還將會知道，叔胺可形成N-氧化物。制備雜環和叔胺的N氧化物的合成方法是本領域的技術人員熟知的，包括用過氧酸(諸如過乙酸和間-氯過氧苯甲酸(MCPBA))、過氧化氫、烷基氫過氧化物(諸如叔-丁基氫過氧化物)、過硼酸鈉和雙環氧乙烷(諸如二甲基雙環氧乙烷)氧化雜環化合物和叔胺。制備N-氧化物的這些方法已廣泛描述和綜述于文獻中，參見例如：T.L.Gilchrist于Comprehensive Organic Synthesis，第7卷，第748-750頁，S.V.Ley編輯，Pergamon Press；M.Tisler和B.Stanovnik于Comprehensive Heterocyclic Chemistry第3卷，第18-20頁，A.J.Boulton和A.McKillop編輯，Pergamon Press；M.R.Grimmett和B.R.T.Keene于Advances in Heterocyclic Chemistry，第43卷，第149-161頁，A.R.Katritzky編輯，Academic Press；M.Tisler和B.Stanovnik于Advances in Heterocyclic Chemistry第9卷，第285-291頁，A.R.Katritzky和A.J.Boulton編輯，Academic Press；和G.W.H.Cheeseman和E.S.G.Werstiuk于Advances in Heterocyclic Chemistry，第22卷，第390-392頁，A.R.Katritzky和A.J.Boulton編輯，Academic Press。
本領域的技術人員認識到，由于在環境和生理條件下化合物的鹽與它們相應的非鹽形式處于平衡，因此鹽與非鹽形式分享生物用途。因此，可使用多種式1的化合物的鹽來防治不期望的植被(即是農業上適合的)。式1的化合物的鹽包括與無機酸或有機酸形成的酸-加成鹽，所述酸諸如氫溴酸、鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、乙酸、丁酸、富馬酸、乳酸、馬來酸、丙二酸、草酸、丙酸、水楊酸、酒石酸、4-甲苯磺酸或戊酸。當式1的化合物包含酸性部分諸如羧酸或苯酚時，鹽還包括與有機堿或無機堿諸如吡啶、三乙基胺或氨、或酰胺、或者鈉、鉀、鋰、鈣、鎂或鋇的氫化物、氫氧化物或碳酸鹽形成的那些。因此，本發明包括選自式1、其N-氧化物和其適用于農業的鹽的化合物。
如發明內容中所述的本發明的實施方案包括(其中如以下實施方案中所用的式1包括其N-氧化物和其鹽)：
實施方案1.式1的化合物，其中當Q1為任選地被R7和R9取代的8元至10元雜芳族雙環環系時，式1的其余部分與所述雙環環系的完全不飽和環鍵合。
實施方案2.式1的化合物或根據實施方案1所述的化合物，其中Q1為任選地被至多5個獨立地選自R7的取代基取代的苯環。
實施方案3.根據實施方案2所述的化合物，其中Q1為被1至3個獨立地選自R7的取代基取代的苯環。
實施方案4.根據實施方案3所述的化合物，其中Q1為被1至2個獨立地選自R7的取代基取代的苯環。
實施方案5.式1的化合物或根據實施方案1至4中任一項所述的化合物，其中Q1為在對(4-)位具有選自R7的取代基(和任選的其它取代基)的苯環。
實施方案6.式1的化合物或根據實施方案1至5中任一項所述的化合物，其中當Q1為被至少兩個選自R7的取代基取代的苯環時，則一個取代基在(苯環的)對(4-)位，并且至少一個其它取代基在(苯環的)間位。
實施方案7.式1的化合物或根據實施方案1至6中任一項所述的化合物，其中當Q2為任選地被R10和R11取代的8元至10元雜芳族雙環環系時，式1的其余部分與所述雙環環系的完全不飽和環鍵合。
實施方案8.式1的化合物或根據實施方案1至7中任一項所述的化合物，其中Q2為任選地被至多5個獨立地選自R10的取代基取代的苯環。
實施方案9.根據實施方案8所述的化合物，其中Q2為被1至3個獨立地選自R10的取代基取代的苯環。
實施方案10.根據實施方案9所述的化合物，其中Q2為被1至2個獨立地選自R10的取代基取代的苯環。
實施方案11.式1的化合物或根據實施方案1至10中任一項所述的化合物，其中Q2為在鄰(2-)位具有至少一個選自R10的取代基(和任選的其它取代基)的苯環。
實施方案12.式1的化合物或根據實施方案1至11中任一項所述的化合物，其中當Q2為被至少兩個選自R10的取代基取代的苯環時，則至少一個取代基在(苯環的)鄰(2-)位，并且至少一個取代基在(苯環的)相鄰的間(例如3-)位。
實施方案13.式1的化合物或根據實施方案1至12中任一項所述的化合物，其中獨立地，每個R7和R10獨立地為鹵素、氰基、硝基、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C2-C4烯基、C2-C4鹵代烯基、C2-C4炔基、C2-C4鹵代炔基、C1-C4硝基烷基、C2-C4硝基烯基、C2-C4烷氧基烷基、C2-C4鹵代烷氧基烷基、C3-C4環烷基、C3-C4鹵代環烷基、環丙基甲基、甲基環丙基、C1-C4烷氧基、C1-C4鹵代烷氧基、C2-C4烯氧基、C2-C4鹵代烯氧基、C3-C4炔氧基、C3-C4鹵代炔氧基、C3-C4環烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4鹵代烷硫基、C1-C4烷基亞磺酰基、C1-C4鹵代烷基亞磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4鹵代烷基磺酰基、羥基、甲酰基、C2-C4烷基羰基、C2-C4烷基羰氧基、C1-C4烷基磺酰氧基、C1-C4鹵代烷基磺酰氧基、氨基、C1-C4烷基氨基、C2-C4二烷基氨基、甲酰胺基、C2-C4烷基羰基氨基、-SF5、-SCN、C3-C4三烷基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基甲基或三甲基甲硅烷基甲氧基。
實施方案14.根據實施方案13所述的化合物，其中每個R7獨立地為鹵素、氰基、C1-C2烷基、C1-C3鹵代烷基或C1-C3烷基磺酰基。
實施方案15.根據實施方案14所述的化合物，其中每個R7獨立地為鹵素或C1-C2鹵代烷基。
實施方案16.根據實施方案15所述的化合物，其中每個R7獨立地為鹵素或C1鹵代烷基。
實施方案17.根據實施方案16所述的化合物，其中每個R7獨立地為鹵素或C1氟代烷基。
實施方案18.根據實施方案17所述的化合物，其中每個R7獨立地為鹵素或CF3。
實施方案19.根據實施方案18所述的化合物，其中每個R7獨立地為F、Cl、Br或CF3。
實施方案20.根據實施方案19所述的化合物，其中每個R7獨立地為F或CF3。
實施方案21.根據實施方案19或20所述的化合物，其中存在至多僅一個CF3取代基，并且其位于所述Q1苯環的對位。
實施方案22.根據實施方案13至21中任一項所述的化合物，其中每個R10獨立地為鹵素、氰基、硝基、C1-C2烷基、C1-C3鹵代烷基或C1-C3烷基磺酰基。
實施方案23.根據實施方案22所述的化合物，其中每個R10獨立地為鹵素或C1-C2鹵代烷基。
實施方案24.根據實施方案23所述的化合物，其中每個R10獨立地為鹵素或C1鹵代烷基。
實施方案25.根據實施方案24所述的化合物，其中每個R10獨立地為鹵素或C1氟烷基。
實施方案26.根據實施方案25所述的化合物，其中每個R10獨立地為鹵素或CF3。
實施方案27.根據實施方案26所述的化合物，其中每個R10獨立地為F、Cl、Br或CF3。
實施方案28.根據實施方案27所述的化合物，其中每個R10獨立地為F或CF3。
實施方案29.根據實施方案28所述的化合物，其中每個R10為F。
實施方案30.式1的化合物或根據實施方案1至29中任一項所述的化合物，其中獨立地，每個R9和R11獨立地為H或C1-C2烷基。
實施方案31.根據實施方案28所述的化合物，其中獨立地，每個R9和R11為CH3。
實施方案32.式1的化合物或根據實施方案1至31中任一項所述的化合物，其中Y1為O。
實施方案33.式1的化合物或根據實施方案1至32中任一項所述的化合物，其中Y2為O。
實施方案33a.式1的化合物或根據實施方案1至33中任一項所述的化合物，其中R1為H、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基或C4-C8環烷基烷基。
實施方案33b.式1的化合物或根據實施方案1至33a中任一項所述的化合物，其中R1為H、C1-C6烷基或C1-C6鹵代烷基。
實施方案33c.式1的化合物或根據實施方案1至33b中任一項所述的化合物，其中R1為H、Me、Et或CHF2。
實施方案33d.式1的化合物或根據實施方案1至33c中任一項所述的化合物，其中R1為H、Me或Et。
實施方案34.式1的化合物或根據實施方案1至33中任一項所述的化合物，其中R1為H或CH3。
實施方案34a.式1的化合物或根據實施方案1至34中任一項所述的化合物，其中R1為CH3。
實施方案35.根據實施方案34所述的化合物，其中R1為H。
實施方案36.式1的化合物或根據實施方案1至35中任一項所述的化合物，其中R2為H或CH3。
實施方案37.根據實施方案36所述的化合物，其中R2為H。
實施方案38.式1的化合物或根據實施方案1至37中任一項所述的化合物，其中R3為H或CH3。
實施方案39.根據實施方案38所述的化合物，其中R3為H。
實施方案40.式1的化合物或根據實施方案1至39中任一項所述的化合物，其中R4為H或CH3。
實施方案41.根據實施方案40所述的化合物，其中R4為H。
實施方案42.式1的化合物或根據實施方案1至41中任一項所述的化合物，其中R5為H或CH3。
實施方案43.根據實施方案42所述的化合物，其中R5為H。
實施方案44.式1的化合物或根據實施方案1至43中任一項所述的化合物，其中R6為H或CH3。
實施方案45.根據實施方案44所述的化合物，其中R6為H。
實施方案46.式1的化合物或根據實施方案1至45中任一項所述的化合物，其中Q2不是任選地在3-位取代的1H-吲唑-5-基。
實施方案47.根據實施方案46所述的化合物，其中Q2不是任選地在1-位和3-位取代的1H-吲唑-5-基。
實施方案48.根據實施方案47所述的化合物，其中Q2不是任選地被取代的1H-吲唑-5-基。
實施方案49.根據實施方案1至48中任一項所述的化合物，其中Q1不是未取代的苯基。
實施方案50.根據實施方案1至49中任一項所述的化合物，其中Q2不是未取代的吡啶基。
實施方案51.根據實施方案1至50中任一項所述的化合物，其中Q1不是任選地被取代的萘基。
實施方案52.根據實施方案1至51中任一項所述的化合物，其中G2不是任選地被取代的苯基。
實施方案53.根據實施方案1至51中任一項所述的化合物，其中G2不是在(Q1的)4位任選地被取代的苯基。
實施方案54.根據實施方案1至52中任一項所述的化合物，其中G2不是任選地被取代的苯氧基。
實施方案55.根據實施方案1至54中任一項所述的化合物，其中G2不是在(Q1的)4位任選地被取代的苯氧基。
實施方案56.式1的化合物或根據實施方案1至55中任一項所述的化合物，其中立體化學為(3R，4S)或(3S，4R)。
實施方案57.根據實施方案54所述的化合物，其中立體化學為(3R，4S)。
實施方案58.根據實施方案54所述的化合物，其中立體化學為(3S，4R)。
本發明的實施方案，包括上文實施方案1-58以及本文所述的任何其它實施方案，可以任何方式組合，并且實施方案中的變量描述不僅涉及式1的化合物，而且涉及可用于制備式1的化合物的起始化合物和中間體化合物。此外，本發明的實施方案，包括上文實施方案1-58和本文所述的任何其它實施方案，以及它們的任何組合，均適合于本發明的組合物和方法。
實施方案1-48的組合由以下示出：
實施方案A：式1的化合物，其中
每個R7和R10獨立地為鹵素、氰基、硝基、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C2-C4烯基、C2-C4鹵代烯基、C2-C4炔基、C2-C4鹵代炔基、C1-C4硝基烷基、C2-C4硝基烯基、C2-C4烷氧基烷基、C2-C4鹵代烷氧基烷基、C3-C4環烷基、C3-C4鹵代環烷基、環丙基甲基、甲基環丙基、C1-C4烷氧基、C1-C4鹵代烷氧基、C2-C4烯氧基、C2-C4鹵代烯氧基、C3-C4炔氧基、C3-C4鹵代炔氧基、C3-C4環烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4鹵代烷硫基、C1-C4烷基亞磺酰基、C1-C4鹵代烷基亞磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4鹵代烷基磺酰基、羥基、甲酰基、C2-C4烷基羰基、C2-C4烷基羰氧基、C1-C4烷基磺酰氧基、C1-C4鹵代烷基磺酰氧基、氨基、C1-C4烷基氨基、C2-C4二烷基氨基、甲酰胺基、C2-C4烷基羰基氨基、-SF5、-SCN、C3-C4三烷基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基甲基或三甲基甲硅烷基甲氧基；并且
每個R9和R11獨立地為H或C1-C2烷基。
實施方案B.根據實施方案A所述的化合物，其中
Y1和Y2各自為O；并且
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自為H。
實施方案C：根據實施方案B所述的化合物，其中
Q1為被1至3個獨立地選自R7的取代基取代的苯環；并且
Q2為被1至3個獨立地選自R10的取代基取代的苯環。
實施方案D：根據實施方案C所述的化合物，其中
每個R7獨立地為鹵素、氰基、C1-C2烷基、C1-C3鹵代烷基或C1-C3烷基磺酰基；并且
每個R10獨立地為鹵素、氰基、硝基、C1-C2烷基、C1-C3鹵代烷基或C1-C3烷基磺酰基。
實施方案E：根據實施方案D所述的化合物，其中
Q1為在對位被1個選自R7的取代基取代或被2個獨立地選自R7的取代基取代的苯環，其中一個取代基在對位，并且另一個取代基在間位；并且
Q2為在鄰位被1個選自R10的取代基取代或被2個獨立地選自R10的取代基取代的苯環，其中一個取代基在鄰位，并且另一個取代基在相鄰的間位。
實施方案F：根據實施方案E所述的化合物，其中
每個R7獨立地為F或CF3；并且
每個R10為F。
具體的實施方案包括式1的化合物，所述化合物選自：
N-(2，3-二氟苯基)-4-(3，4-二氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷甲酰胺(化合物17)；
N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺(化合物79)；
N-(2，3-二氟苯基)-2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺(化合物80)；
N-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷甲酰胺(化合物5)；和
(3R，4S)-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺(化合物204)。
具體的實施方案包括選自以下化合物編號的式1的化合物(其中化合物編號是指索引表A、B或C中的化合物)：80、202、204、206、232、263、304、306、315和319；或202、206、232、304和306；或202、232和306。
具體的實施方案包括選自以下化合物編號的式1的化合物(其中化合物編號是指索引表A、B或C中的化合物)：3、5、17、101、103、156、204、271、323和351；或3、17、103、156、和204；或103、204和351。
本發明還涉及用于防治不期望的植被的方法，所述方法包括向植被所在地施用除草有效量的本發明化合物(例如為本文所述組合物形式)。值得注意的與使用方法相關的實施方案是涉及上述實施方案化合物的那些。本發明的化合物尤其可用于選擇性防治作物中的雜草，所述作物諸如小麥、大麥、玉米、大豆、向日葵、棉、油菜和稻，以及特色作物諸如甘蔗、柑橘、水果和堅果作物。
還值得注意的實施方案是包含上述實施方案的化合物的本發明除草劑組合物。
本發明還包括除草劑混合物，所述除草劑混合物包含(a)選自式1、其N-氧化物和其鹽的化合物，和(b)至少一種選自以下的附加活性成分：(b1)光系統II抑制劑，(b2)乙酰羥酸合酶(AHAS)抑制劑，(b3)乙酰-CoA羧化酶(ACCase)抑制劑，(b4)生長素模擬物，(b5)5-烯醇-丙酮酰莽草酸-3-磷酸酯(EPSP)合酶抑制劑，(b6)光系統I電子轉向劑，(b7)原卟啉原氧化酶(PP0)抑制劑，(b8)谷氨酰胺合成酶(GS)抑制劑，(b9)極長鏈脂肪酸(VLCFA)延伸酶抑制劑，(b10)生長素運輸抑制劑，(b11)八氫番茄紅素去飽和酶(PDS)抑制劑，(b12)4-羥基苯基-丙酮酸雙氧化酶(HPPD)抑制劑，(b13)尿黑酸茄尼轉移酶(HST)抑制劑，(b14)纖維素生物合成抑制劑，(b15)其它除草劑，包括有絲分裂干擾劑、有機含砷化合物、磺草靈、溴丁酰草胺、環庚草醚、芐草隆、棉隆、野燕祜、莎撲隆、乙氧苯草胺、抑草丁、調節膦、-氨基甲酰基膦酸乙酯銨鹽、威百畝、甲基殺草隆、油酸、噁嗪草酮、壬酸和稗草畏，以及(b16)除草劑安全劑；以及(b1)至(b16)的化合物的鹽。
“光系統II抑制劑”(b1)為化學化合物，其在QB-結合位置處結合到D-1蛋白質上，從而在葉綠體類囊體膜中阻斷電子從QA傳輸至QB。通過光系統II被阻斷的電子通過一系列反應轉移，以形成毒性化合物，所述毒性化合物破壞細胞膜并造成葉綠體溶脹、膜滲漏，并最終造成細胞破裂。QB-結合位置具有三種不同的結合位點：結合位點A結合三嗪諸如阿特拉津、三嗪酮諸如環嗪酮、以及尿嘧啶諸如除草定，接合位點B結合苯基脲諸如敵草隆，并且結合位點C結合苯并噻二唑諸如滅草松、腈諸如溴苯腈以及苯基-噠嗪諸如達草特。光系統II抑制劑的示例包括莠滅凈、氨唑草酮、阿特拉津、滅草松、除草定、溴酚肟、溴苯腈、氯溴隆、殺草敏、綠麥隆、枯草隆、芐草隆、氰草津、殺草隆、甜菜安、敵草凈、噁唑隆、排草凈、敵草隆、磺噻隆、非草隆、伏草隆、環嗪酮、碘苯腈、異丙隆、異噁隆、環草定、利谷隆、苯嗪草酮、甲基苯噻隆、溴谷隆、甲氧隆、嗪草酮、綠谷隆、草不隆、甲氯酰草胺、苯敵草、撲滅通、撲草凈、敵稗、撲滅津、pyridafol、達草特、環草隆、西瑪津、西草凈、特丁噻草隆、特草定、特丁通、特丁津、特丁凈和草達津。
“AHAS抑制劑”(b2)是抑制乙酰羥酸合酶(AHAS)(還稱為乙酰乳酸合酶(ALS))的化學化合物，從而通過抑制蛋白質合成和細胞生長所需的支鏈脂族氨基酸諸如纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸的制備來殺死植物。AHAS抑制劑的示例包括酰嘧磺隆、四唑嘧磺隆、芐嘧磺隆、雙草醚鈉、氯酯磺草胺、氯嘧磺隆、氯磺隆、醚磺隆、環丙嘧磺隆、雙氯磺草安、胺苯磺隆、乙氧嘧磺隆、啶嘧磺隆、雙氟磺草胺、氟酮磺隆鈉、唑嘧磺草胺、氟啶嘧磺隆、氟啶嘧磺隆鈉、甲酰胺磺隆、氯吡嘧磺隆、咪草酸、甲氧咪草煙、甲咪唑煙酸、滅草煙、滅草喹、咪草煙、唑吡嘧磺隆、甲基碘磺隆(包括鈉鹽)、iofensulfuron(2-碘-N-[[(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-yl)氨基]羰基]苯磺酰胺)、甲磺胺磺隆、嗪吡嘧磺隆(3-氯-4-(5，6-二氫-5-甲基-1，4，2-二噁嗪-3-基)-N-[[(4，6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基]羰基]-1-甲基-1H-吡唑-5-磺酰胺)、磺草唑胺、甲磺隆、煙嘧磺隆、環氧嘧磺隆、五氟磺草胺、氟嘧磺隆、丙苯磺隆鈉、丙嗪嘧磺隆(2-氯-N-[[(4，6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基]羰基]-6-丙基咪唑并[1，2-b]噠嗪-3-磺酰胺)、氟磺隆、吡嘧磺隆、嘧啶肟草醚、環酯草醚、嘧草醚、嘧草硫醚鈉、砜嘧磺隆、甲嘧磺隆、磺酰磺隆、噻酮磺隆、噻磺隆、氟酮磺草胺(N-[2-[(4，6-二甲氧基-1，3，5-三嗪-2-基)羰基]-6-氟苯基]-1，1-二氟-N-甲基甲磺酰胺)、醚苯磺隆、苯磺隆、三氟啶磺隆(包括鈉鹽)、氟胺磺隆和三氟甲磺隆。
“ACCase抑制劑”(b3)為抑制乙酰-CoA羧化酶的化學化合物，所述酶負責催化植物中脂質和脂肪酸合成的早期步驟。脂質是細胞膜的主要組分，沒有脂質，則不能制造新細胞。乙酰CoA羧化酶的抑制和后續脂質制造的缺乏，導致細胞膜完整性喪失，尤其是在活躍生長區諸如分生組織中。最終苗和根莖生長停止，并且苗分生組織和根莖芽開始枯死。ACCase抑制劑的示例包括禾草滅、丁苯草酮、烯草酮、炔草酯、噻草酮、氰氟草酯、禾草靈、噁唑禾草靈、吡氟禾草靈、氟吡禾靈、唑啉草酯、環苯草酮、喔草酯、喹禾靈、稀禾定、得殺草和肟草酮，包括經解析形式諸如精噁唑禾草靈-、精吡氟禾草靈-、精氟吡禾靈-、和精喹禾靈-，以及酯形式諸如炔丙基炔草酯、氰氟草酯-丁基、禾草靈以及精噁唑禾草靈-。
生長素是植物激素，其調節許多植物組織的生長。“生長素模擬物”(b4)是模擬植物生長激素生長素的化學化合物，因此導致不受控制和無序的生長，從而導致易感物種的植物死亡。生長素模擬物的示例包括環丙嘧啶酸(6-氨基-5-氯-2-環丙基-4-嘧啶羧酸)及其甲酯和乙酯和其鈉鹽和鉀鹽、氨草啶、乙基草除靈、草滅平、氯酰草膦、clomeprop、二氯吡啶酸、麥草畏、2，4-D、2，4-DB、滴丙酸、氯氟吡氧乙酸、氟氯吡啶酯(4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-2-吡啶羧酸)，氟氯吡啶甲酯(4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-2-吡啶羧酸甲酯)、MCPA、MCPB、2甲4氯丙酸、毒莠定、二氯喹啉酸、氯甲喹啉酸、2，3，6-TBA、綠草定、和4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-5-氟-2-吡啶羧酸甲酯。
“EPSP(5-烯醇-丙酮酰莽草酸-3-磷酸酯)合酶抑制劑”(b5)為抑制酶，5-烯醇-丙酮酰莽草酸-3-磷酸酯合酶的化學化合物，所述酶涉及芳族氨基酸諸如酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸的合成。EPSP抑制劑除草劑易于通過植物葉吸收并在韌皮部中易位至生長點。草甘膦是屬于該組的相對非選擇性苗后除草劑。草甘膦包括酯和鹽，諸如銨鹽、異丙基銨鹽、鉀鹽、鈉鹽(包括倍半鈉鹽)和三甲基锍鹽(或者被稱為草硫膦)。
“光系統I電子轉向劑”(b6)為從光系統I中接收電子，并在數次循環之后產生羥基自由基的化學化合物。這些自由基極具反應性并易于破壞不飽和脂質，包括膜脂肪酸和葉綠素。這破壞細胞膜完整性，使得細胞和細胞器“滲漏”，從而導致葉片快速萎蔫和干枯，并最終導致植物死亡。該第二類型光合成抑制劑的示例包括殺草快和百草枯。
“PPO抑制劑”(b7)為抑制酶原卟啉原氧化酶的化學化合物，其迅速地導致在植物中形成破壞細胞膜的高反應性化合物，從而導致細胞液滲出。PPO抑制劑的示例包括三氟羧草醚鈉、唑啶草酮、雙苯嘧草酮、甲羧除草醚、氟丙嘧草酯、唑酮草酯、三唑酮草酯、甲氧除草醚、吲哚酮草酯、異丙吡草酯、氟噠嗪草酯、氟胺草酯、丙炔氟草胺、乙羧氟草醚、噠草氟、氟磺胺草醚、鹵胺草醚(halosafen)、乳氟禾草靈、炔噁草酮、噁草酮、乙氧氟草醚、環戊噁草酮、氟唑草胺、雙唑草腈、吡草醚、嘧啶肟草醚、甲磺草胺、噻二唑草胺、tiafenacil(N-[2-[[2-氯-5-[3，6-二氫-3-甲基-2，6-二氧代基-4-(三氟甲基)-1(2H)-嘧啶基]-4-氟苯基]硫代]-1-氧代基丙基]-β-丙氨酸甲酯)和3-[7-氟-3，4-二氫-3-氧代基-4-(2-丙炔-1-基)-2H-1，4-苯并噁嗪-6-基]二氫-1，5-二甲基-6-硫酮-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮。
“GS(谷氨酰胺合酶)抑制劑”(b8)是抑制谷氨酰胺合酶的活性的化學化合物，植物使用所述酶以將氨轉化為谷氨酰胺。因此，氨累積并且谷氨酰胺含量降低。由于氨毒性和其它代謝過程所需的氨基酸缺乏的聯合效應，植物損害可能出現。GS抑制劑包括草胺磷及其酯和鹽，諸如草銨膦-和其它草胺膦衍生物、草胺磷-P((2S)-2-氨基-4-(羥基甲基氧膦基)丁酸)和畢拉草。
“VLCFA(極長鏈脂肪酸)延伸酶抑制劑”(b9)為具有各種化學結構的除草劑，其抑制延伸酶。延伸酶是位于葉綠體中或附近的酶之一，其涉及VLCFA的生物合成。在植物中，極長鏈脂肪酸為疏水性聚合物的主要成分，其防止葉表面處的干燥并提供花粉粒的穩定性。此類除草劑包括乙草胺、甲草胺、莎稗磷、丁草胺、苯酮唑、二甲草胺、噻吩草胺、雙苯酰草胺、fenoxasulfone(3-[[(2，5-二氯-4-乙氧基苯基)甲基]磺酰基]-4，5-二氫-5，5-二甲基異噁唑)、四唑酰草胺、氟噻草胺、茚草酮、苯噻草胺、吡唑草胺、異丙甲草胺、萘丙胺、萘丙酰草胺、萘丙酰草胺-M((2R)-N，N-二乙基-2-(1-萘氧基)丙酰胺)、烯草胺、哌草磷、丙草胺、毒草胺、異丙草胺、羅克殺草砜(pyroxasulfone)和甲氧噻草胺，包括經解析形式諸如S-異丙甲草胺和氯乙酰胺和氧乙酰胺。
“生長素傳輸抑制劑”(b10)是抑制植物中生長素傳輸的化學物質，諸如通過與生長素-載體蛋白質結合。生長素傳輸抑制劑的示例包括氟吡草腙、萘草胺(還稱為N-(1-萘基)鄰氨甲酰基苯甲酸和2-[(1-萘基氨基)羰基]苯甲酸)。
“PDS(八氫番茄紅素去飽和酶抑制劑)”(b11)為在八氫番茄紅素去飽和酶步驟時抑制類胡蘿卜素生物合成途徑的化學化合物。PDS抑制劑的示例包括氟丁酰草胺、吡氟草胺、氟啶酮、氟咯草酮、呋草酮、氟草敏和氟吡酰草胺。
“HPPD(4-羥基苯基-丙酮酸雙氧化酶)抑制劑”(b12))是抑制4-羥基苯基丙酮酸雙氧化酶合成的生物合成的化學物質。HPPD抑制劑的示例包括苯并雙環酮、吡草酮、氟吡草酮(4-羥基-3-[[2-[(2-甲氧基乙氧基)甲基]-6-(三氟甲基)-3-吡啶基]羰基]雙環[3.2.1]辛-3-烯-2-酮)、fenquinotrione(2-[[8-氯-3，4-二氫-4-(4-甲氧基苯基)-3-氧代基-2-喹喔啉基]羰基]-1，3-環己二酮)、異噁氯草酮、異噁唑草酮、甲基磺草酮、磺酰草吡脫(pyrasulfotole)、吡唑特、芐草唑、磺草酮、特夫三酮、環磺酮、苯吡唑草酮、5-氯-3-[(2-羥基-6-氧代基-1-環己烯-1-基)羰基]-1-(4-甲氧基苯基)-2(1H)-喹喔啉酮、4-(2，6-二乙基-4-甲基苯基)-5-羥基-2，6-二甲基-3(2H)-噠嗪酮、4-(4-氟苯基)-6-[(2-羥基-6-氧代基-1-環己烯-1-基)羰基]-2-甲基-1，2，4-三嗪-3，5(2H，4H)-二酮、5-[(2-羥基-6-氧代基-1-環己烯-1-基)羰基]-2-(3-甲氧基苯基)-3-(3-甲氧基丙基)-4(3H)-嘧啶酮、2-甲基-N-(4-甲基-1，2，5-噁二唑-3-基)-3-(甲基亞磺酰基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺、和2-甲基-3-(甲基磺酰基)-N-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺。
HST(尿黑酸茄尼轉移酶)抑制劑(b13)破壞植物將尿黑酸轉化成2-甲基-6-茄尼基-1，4-苯醌的能力，從而破壞類胡蘿卜素生物合成。HST抑制劑的示例包括氟啶草、氯草定、3-(2-氯-3，6-二氟苯基)-4-羥基-1-甲基-1，5-萘啶-2(1H)-酮、7-(3，5-二氯-4-吡啶基)-5-(2，2-二氟乙基)-8-羥基吡咯并[2，3-b]吡嗪-6(5H)-酮、和4-(2，6-二乙基-4-甲基苯基)-5-羥基-2，6-二甲基-3(2H)-噠嗪酮。
HST抑制劑還包括式A和B的化合物。
其中Rd1為H、Cl或CF3；Rd2為H、Cl或Br；Rd3為H或Cl；Rd4為H、Cl或CF3；Rd5為CH3、CH2CH3或CH2CHF2；并且Rd6為OH或-OC(＝O)-i-Pr；并且Re1為H、F、Cl、CH3或CH2CH3；Re2為H或CF3；Re3為H、CH3或CH2CH3；Re4為H、F或Br；Re5為Cl、CH3、CF3、OCF3或CH2CH3；Re6為H、CH3、CH2CHF2或C≡CH；Re7為OH、-OC(＝O)Et、-OC(＝O)-i-Pr或-OC(＝O)-t-Bu；并且Ae8為N或CH。
纖維素生物合成抑制劑(b14)抑制某些植物中纖維素的生物合成。它們在對幼嫩或快速生長植物使用預施用或早期施用時是最有效的。纖維素生物合成抑制劑的示例包括賽草青、敵草腈、氟胺草唑、三嗪茚草胺(N2-[(1R，2S)-2，3-二氫-2，6-二甲基-1H-茚-1-基]-6-(1-氟乙基)-1，3，5-三嗪-2，4-二胺)、異噁草胺和三嗪氟草胺。
其它除草劑(b15)包括通過多種不同作用模式而起作用的除草劑，諸如有絲分裂干擾劑(例如麥草氟-M-甲酯和麥草氟-M-異丙酯)、有機含砷化合物(例如DSMA和MSMA)、7，8-二氫蝶酸合成抑制劑、葉綠體類異戊二烯合成抑制劑和細胞壁生物合成抑制劑。其它除草劑包括具有未知作用模式的或不屬于(b1)至(b14)列出的具體類別中的或通過上文列出的作用模式的組合而起作用的那些除草劑。其它除草劑的示例包括苯草醚、磺草靈、殺草強、溴丁酰草胺、環庚草醚、異噁草酮、芐草隆、cyclopyrimorate(4-嗎啉羧酸6-氯-3-(2-環丙基-6-甲基苯氧基)-4-噠嗪酯)、殺草隆、野燕祜、乙氧苯草胺、伏草隆、抑草丁、調節膦、-氨基甲酰基膦酸乙酯銨鹽、棉隆、莎撲隆、三唑酰草胺(1-(2，4-二氯苯基)-N-(2，4-二氟苯基)-1，5-二氫-N-(1-甲基乙基)-5-氧代基-4H-1，2，4-三唑-4-甲酰胺)、威百畝、甲基殺草隆、油酸、噁嗪草酮、壬酸、稗草畏和5-[[(2，6-二氟苯基)甲氧基]甲基]-4，5-二氫-5-甲基-3-(3-甲基-2-噻吩基)異噁唑。
“除草劑安全劑”(b16)為加入除草制劑中以消除或減少除草劑對某些作物的植物性毒素效應的物質。這些化合物保護作物免受除草劑傷害，但通常不阻止除草劑防治不期望的植被。除草劑安全劑的示例包括但不限于解草酮、解草酯、芐草隆、解草胺腈、啶酰菌胺、殺草隆、二氯丙烯胺、dicyclonon、哌草丹、解草唑-乙基、解草啶、解草安、氟草肟、解草噁唑、雙苯噁唑酸(isoxadifen-ethyl)、吡唑解草酯、mephenate、苯草酮、萘酐、解草腈、N-(氨基羰基)-2-甲基苯磺酰胺、和N-(氨基羰基)-2-氟苯磺酰胺、1-溴-4-[(氯甲基)磺酰基]苯、2-(二氯甲基)-2-甲基-1，3-二氧雜環戊烷(MG 191)、4-(二氯乙酰基)-1-氧雜-4-氮雜螺[4.5]癸烷(MON 4660)。
可由合成有機化學領域已知的一般方法，制備式1的化合物。值得注意的是方案1-15中所述的以下方法及其變型。除非另外指明，下文式1至19的化合物中R1、R2、R3、R4、R5、R6、Q1、Q2、Y1、和Y2的定義如上文發明內容中所定義。式1a-1h以及5a和10a分別為式1、5和10的化合物的各種亞型。除非另外指明，對于每個子集式的取代基如對于其母體式所定義。
如方案1中所示，式1a的化合物(即式1，其中R1、R4和R5為H，并且Y1和Y2為O)可在脫水偶聯劑諸如丙基磷酸酐、二環己基碳二亞胺、N-(3-二甲基氨基丙基)-N＇-乙基碳二亞胺、N，N′-羰基二咪唑、2-氯-1，3-二甲基氯化咪唑鎓或2-氯-1-甲基碘化吡啶鎓存在下，由式2的酸與式3的胺的反應制得。聚合物負載的試劑諸如聚合物負載的環己基碳二亞胺也是適宜的。這些反應通常在0-60℃范圍內的溫度下，在溶劑諸如二氯甲烷、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺或乙酸乙酯中，在堿諸如三乙胺、N，N-二異丙基胺或1，8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯存在下進行。使用丙基磷酸酐的偶聯條件，參見Organic Process Research&Development 2009，13，900-906。使用丙基磷酸酐的方案1的方法由合成實施例1的步驟E示出。式1a的化合物的吡咯烷酮環的3-位和4-位的取代基即C(O)N(Q2)(R6)和Q1分別主要為反式構型。在一些情況下，可由NMR檢測微量順式異構體的存在。
方案1
如方案2中所示，式2的化合物可通過經由本領域技術人員熟知的方法水解式4的酯來制備。水解通常在共溶劑存在下，用堿水溶液或酸水溶液進行。適用于反應的堿包括但不限于氫氧化物諸如氫氧化鈉和氫氧化鉀，和碳酸鹽諸如碳酸鈉和碳酸鉀。適于反應的酸包括但不限于無機酸諸如鹽酸、氫溴酸和硫酸，和有機酸諸如乙酸和三氟乙酸。多種共溶劑適用于反應，包括但不限于甲醇、乙醇、和四氫呋喃。所述反應在-20℃至溶劑沸點，通常在0至100℃范圍內的溫度下實施。方案2的方法由合成實施例1的步驟D示出。
方案2
如方案3中所示，式4的化合物可通過還原式5的化合物，隨后原位環化所得中間體胺獲得。將式5的化合物中的脂族硝基基團還原的多種方法是文獻中已知的。本領域技術人員熟知的方法包括在碳載鈀或雷尼鎳、酸性介質中的鐵或鋅金屬(參見例如Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 1904，37，3520-3525)、和氫化鋁鋰存在下催化氫化。還原也可在質子源諸如甲醇存在下用碘化釤(II)實現(參見例如Tetrahedron Letters 1991，32(14)，1699-1702)。另選地，可在鎳催化劑諸如乙酸鎳(II)或氯化鎳(II)存在下使用硼氫化鈉(參見例如Tetrahedron Letters 1985，26(52)，6413-6416)。在乙酸鎳(II)存在下使用硼氫化鈉的方案3的方法由合成實施例1的步驟C示出。可用于制備式1的化合物的式4化合物的具體示例可見于表I至IV中。
方案3
如方案4中所示，式5的化合物可通過通常在堿存在下使式6的二酯與式7的硝基烷烴反應而制備。適用于反應的堿包括堿金屬低級醇鹽諸如甲醇鈉的甲醇溶液，或乙醇鈉的乙醇溶液。方案4的方法通過合成實施例1的步驟B示出。式6的化合物可易于通過本領域技術人員已知的方法制備，例如醛和丙二酸酯的Knoevenagel縮合(參見例如G.Jones，Organic Reactions第15卷，John Wiley and Sons，1967)。
方案4
如方案5所示，式5a的化合物(即式5，其中R2和R3為H)可通過在堿存在下，使式8的硝基烷烴與式9的丙二酸酯反應制備。適用于該反應的堿包括但不限于堿金屬低級醇鹽諸如甲醇鈉的甲醇溶液，或乙醇鈉的乙醇溶液，或堿諸如溶劑如四氫呋喃中的雙(三甲基甲硅烷基)氨基鋰、雙(三甲基甲硅烷基)氨基鈉、和二異丙基氨基鋰。通常，所述反應在-78℃至23℃范圍內進行。實施該轉化的條件參見Synthesis 2005，2239-2245。不存在催化劑時在回流水中實施該轉化的條件已報導于Synthetic Communications 2013，43，744-748。式8的硝基烷烴可易于通過本領域技術人員已知的方法，由醛和硝基甲烷制備。
方案5
如方案5A中所示，式5a＇和5a＂的化合物可通過在手性催化劑存在下，并且任選在適宜堿存在下，使式8的硝基烷烴與式9的丙二酸酯反應而立體選擇性制備。適宜的催化劑包括但不限于具有鄰二胺配體的鎳(II)，諸如雙[(R，R)-N，N’-二芐基環己烷-1，2-二胺]二溴化鎳(II)、雙[(S，S)-N，N＇-二芐基環己烷-1，2-二胺]二溴化鎳(II)或具有手性1，1＇二(四氫異喹啉)類二胺的溴化鎳(II)。適用于該反應的有機堿包括但不限于哌啶、嗎啉、三乙胺、4-甲基嗎啉、或N，N-二異丙基乙胺。該轉化可以純形式或在溶劑諸如四氫呋喃、甲苯或二氯甲烷中實施。通常，所述反應在-78℃至80℃范圍內，使用0至1當量催化劑和任選的0至1當量的堿進行。實現該轉化的條件已報導于J.Am.Chem.Soc.2005，9958-9959或Eur.J.Org.Chem.2011，5441-5446中。式8的硝基烷烴可易于通過本領域技術人員已知的方法，由醛和硝基甲烷制備。
方案5A
如方案6中所示，式1a的化合物也可與方案3的方法相似，通過還原環化式10的化合物來制備。也如方案6中所示，式1b的化合物(即式1，其中R1為OH，R4和R5為H，并且Y1和Y2為O)可通過在碳載鈀存在下，用甲酸銨催化轉移氫化，隨后原位環化中間體羥胺，由式10的化合物制備。用于制備N-羥基吡咯烷酮的催化轉移氫化/環化條件參見J.Med.Chem.1993，36，1041-1047。用于制備N-羥基吡咯烷酮的方案6的方法由合成實施例3的步驟D示出。
方案6
如方案7中所示，式10的化合物可通過與方案4中所述方法類似，在堿存在下使式11的化合物與式的7硝基烷烴反應來制備。方案7的方法由合成實施例3的步驟C示出。
方案7
如方案8所示，式10a的化合物(即式10，其中R2和R3為H)可與方案5的方法類似，通過使式8的硝基烷烴與式12的丙二酸酯反應來制備。
方案8
如方案9中所示，式11的化合物可經由本領域技術人員已知的方法，通過使式12的丙二酰胺與式14的醛反應來制備。如方案9中所示，式12的丙二酸酯可易于經由本領域技術人員已知的方法，由式13的低級烷基丙二酰氯諸如甲基丙二酰氯與式3的胺來制備。方案9的方法由合成實施例3的步驟A和B示出。
方案9
如方案10中所示，式1c(即式1，其中R1和R5為H，R4為鹵素，并且Y1和Y2為O)和式1d(即式1，其中R1和R4為H，R5為鹵素，并且Y1和Y2為O)的化合物的混合物可通過在存在或不存在引發劑時，在溶劑中使式1a的化合物與鹵素源反應來制備。該反應中制得的區域異構體的分離可通過標準方法諸如色譜法或分步結晶來實現。適用于該反應的鹵素源包括溴、氯、N-氯代琥珀酰亞胺、N-溴代琥珀酰亞胺、和N-碘代琥珀酰亞胺。適用于該反應的引發劑包括2，2＇-偶氮二異丁腈(AIBN)和過氧化苯甲酰。通常，所述反應在溶劑諸如二氯甲烷中，在0℃至溶劑沸點范圍內進行。方案10的方法由合成實施例2示出。
方案10
如方案11所示，式1e的化合物(即式1，其中R1為NH2，R4和R5為H，并且Y1和Y2為O)可通過使式1a的化合物與胺化試劑諸如O-(二苯基膦)羥胺和羥胺-O-磺酸反應來制備。過程、條件和試劑參見Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 2009，19，5924-5926和Journal of Organic Chemistry 2002，67，6236-6239。
方案11
如方案12中所示，式1f的化合物(即式1，其中R4、R5和R6為H，并且Y1為O)可通過在堿存在下使式15的化合物與異氰酸酯(即式16，其中Y2為O)或異硫氰酸酯(即式16，其中Y2為S)反應來制備。可用于本發明方法中的堿的示例包括方案4的方法中所列那些。反應溫度可選自-78℃至所用惰性溶劑的沸點的范圍。通常，所述反應在-78℃至100℃范圍內的溫度下，在溶劑諸如甲苯中進行。
方案12
如方案13中所示，式15的化合物可通過在堿存在下使式17的化合物與相應的式18的親電體反應來制備。在式18中，G表示離去基團即離核試劑。根據R1的選擇，適用于反應的親電體可包括烷基鹵化物諸如氯化物、溴化物和碘化物，烷基磺酸鹽，酸酐諸如叔-丁氧羰基酸酐和乙酸酐，和鹵代烷基硅烷諸如氯三甲基硅烷。適用于反應的堿包括無機堿諸如堿金屬或堿土金屬(例如鋰、鈉、鉀和銫)氫氧化物、醇鹽、碳酸鹽和磷酸鹽，和有機堿諸如三乙胺、N，N-二異丙基乙基胺和1，8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯。多種溶劑適用于所述反應，包括例如但不限于四氫呋喃、二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、C2-C6醇和丙酮、以及這些溶劑的混合物。該反應在-20至200℃，并且通常在介于0和50℃之間范圍內的溫度下實施。
方案13
如方案14中所示，式17的化合物可經由本領域技術人員熟知的方法，通過將式2的酸脫羧來制備。脫羧通過在溶劑中，通常在酸存在下加熱式2的化合物來進行。適用于該反應的酸包括但不限于對-甲基苯磺酸。多種共溶劑適用于該反應，包括但不限于甲苯、乙酸異丙酯和異丁基甲基酮。所述反應在-20℃至溶劑沸點，并且通常在0至150℃范圍內的溫度下實施。方案14方法由合成實施例6的步驟A示出。
方案14
如方案15中所示，式1g的化合物(即式1，其中R1為H，R4和R5為H，并且Y1和Y2為S)可通過在溶劑諸如四氫呋喃或甲苯中使式1a的化合物與至少兩當量硫化試劑諸如Lawesson試劑、十硫化四磷或五硫化二磷反應來制備。通常，所述反應在0至115℃范圍內的溫度下進行。本領域的技術人員認識到，使用少于兩當量硫化試劑可提供包含式1產物的混合物，其中Y1為O并且Y2為S，或Y1為S并且Y2為O，它們可由常規方法諸如色譜法和結晶來分離。
方案15
如方案16中所示，式1h的化合物(即式1，其中R1、R4、R5為H，Y2為O并且Y1為NH)可通過用三乙基氧鎓四氟硼酸鹽(Meerwein試劑)將式1a的化合物烷基化，然后用氨水溶液處理所得的式19的亞氨基醚來制備。方案16的方法由合成實施例4的步驟A和B示出。
方案16
本領域的技術員認識到，各種官能團可被轉變成其它以提供不同的式1的化合物。對于以簡單并且直觀的方式示出官能團互變的可貴資源，參見Larock，R.C.，Comprehensive Organic Transformations：A Guide to Functional Group Preparations，第2版，Wiley-VCH，New York，1999。例如，用于制備式1的化合物的中間體可包含芳族硝基，其可被還原成氨基，然后經由本領域熟知的反應諸如Sandmeyer反應，被轉換成各種鹵化物，從而提供式1的化合物。在許多情況下，上述反應還可以另選的順序來進行。
已經認識到，上述用于制備式1的化合物的某些試劑和反應條件可能與中間體中存在的某些官能團不相容。在這些情況下，將保護/去保護序列或官能團互變體摻入合成中將有助于獲得所期望的產物。保護基團的使用和選擇對于化學合成領域的技術人員將是顯而易見的(參見例如Greene，T.W.、Wuts，P.G.M.Protective Groups in Organic Synthesis第2版；Wiley：New York，1991)。本領域的技術人員將認識到，在一些情況下，在按照任何單獨方案中所示引入指定試劑后，可能需要實施未詳細描述的附加常規合成步驟以完成式1的化合物的合成。本領域的技術人員還將認識到，需要以與制備式1的化合物時呈現的具體序列不相同的次序來實施上文方案中示出的步驟的組合。
本領域的技術人員還將認識到，本文所述的式1的化合物和中間體可經歷各種親電反應、親核反應、自由基反應、有機金屬反應、氧化反應和還原反應，以添加取代基或修飾現有的取代基。
無需進一步詳盡說明，據信本領域的技術人員使用前述內容可將本發明利用至最大限度。因此，以下實施例應理解為僅是舉例說明，而不以任何方式限制本發明的公開內容。以下實施例中的步驟示出了整個合成轉化中各步驟的過程，并且用于各步驟的起始物質并不必須由其過程描述于其它實施例或步驟中的具體制備步驟來制備。百分比均按重量計，除了色譜溶劑混合物或除非另外指明之外。除非另外指明，色譜溶劑混合物的份數和百分比均按體積計。除非另外指明，在CDCl3溶液中以距四甲基硅烷的低場ppm數為單位記錄1H NMR波譜；“s”表示單峰，“d”表示雙重峰，“t”表示三重峰，“q”表示四重峰，“m”表示多重峰，并且“br s”表示寬單峰。除非另外指明，在CDCl3溶液中以距CFCl3的低場ppm數為單位記錄19F NMR波譜。對映體比率(ER)使用Chiralpak AD-RH柱，并且用50∶50異丙醇/水混合物洗脫，在40℃下以0.3mL/min的流量，由手性高效液相色譜分析測定。
合成實施例1
制備4-(3-氯-4-氟苯基)-2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺(化合物74)
步驟A：制備2-(3-氯-4-氟苯基)亞甲基丙二酸1，3-二乙酯
將3-氯-4-氟苯甲醛(3g，18.9mmol)、丙二酸二乙酯(3.16mL，20.8mmol)、哌啶(0.37mL，3.8mmol)和甲苯(40mL)的混合物回流18h，并且持續去除水(Dean-Stark分離器)。將冷卻的反應混合物減壓濃縮，并且將殘余物層析，在硅膠上用0％至10％乙酸乙酯的己烷溶液洗脫，以獲得黃色油狀標題化合物(5g)。
1H NMRδ7.61(m，1H)，7.61(m，1H)，7.53(m，1H)，7.35(m，1H)，7.15(m，1H)，4.33(m，4H)，1.33(m，6H)。
步驟B：制備2-[1-(3-氯-4-氟苯基)-2-硝基乙基]丙二酸1，3-二乙酯
將2-(3-氯-4-氟苯基)亞甲基丙二酸1，3-二乙酯(即步驟A的產物，5g，16.7mmol)、硝基甲烷(8.9mL，166mmol)和甲醇鈉的甲醇溶液(25重量％，0.36g，1.67mmol)的混合物的乙醇(60mL)溶液在23℃下攪拌18h。然后將反應混合物減壓濃縮以獲得稠厚的油，將所述油用25％乙酸乙酯的己烷溶液稀釋，并且過濾通過硅藻土助濾劑濾墊，以去除不溶性顆粒。將濾液減壓濃縮以獲得黃色油狀標題化合物(5.3g)。
1H NMRδ7.32(m，1H)，7.15(m，1H)，7.10(m，1H)，4.87(m，2H)，4.22(m，3H)，4.07(m，2H)，3.76(d，1H)，1.27(m，3H)，1.12(m，3H)。
步驟C：制備4-(3-氯-4-氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷羧酸乙酯
將攪拌的2-[1-(3-氯-4-氟苯基)-2-硝基乙基]丙二酸1，3-二乙酯(即步驟B的產物，5.3g，14.7mmol)、乙酸鎳(II)四水合物(18.3g，73.4mmol)和乙醇(120mL)的混合物在冰浴中冷卻，并且在5分鐘內以0.5g份加入硼氫化鈉(2.8g，73.4mmol)來處理。將所得混合物在26℃下攪拌18h。然后加入飽和氯化銨溶液(120mL)和乙酸乙酯(120mL)，將混合物攪拌1h，然后過濾通過硅藻土助濾劑濾墊以去除不溶性顆粒。分離濾液層，并且用乙酸乙酯(2×100mL)提取水層。合并的有機提取物用飽和氯化銨溶液(100mL)、鹽水(100mL)洗滌，干燥(MgSO4)并且減壓濃縮以獲得黃橙色固體狀標題化合物(4.73g)，其無需純化即可使用。
1H NMRδ7.31(m，1H)，7.12(m，2H)，6.93(br s，1H)，4.24(m，2H)，4.06(m，1H)，3.82(m，1H)，3.49(d，1H)，3.39(m，1H)，1.29(m，3H)。
步驟D：制備4-(3-氯-4-氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷羧酸
將4-(3-氯-4-氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷羧酸乙酯(即步驟C的產物，4.73g，16.5mmol)和氫氧化鈉水溶液(50重量％，1.98g，49.5mmol)的混合物的乙醇(50mL)溶液在26℃下攪拌18h。然后將反應混合物用水(50mL)稀釋，并且用乙醚(2×50mL)提取。水相用濃鹽酸酸化至pH2，并且用二氯甲烷(3×50mL)提取。合并的二氯甲烷提取物用鹽水洗滌，干燥(MgSO4)，并且減壓濃縮以獲得白色固體狀標題化合物(2.37g)。
1H NMR(丙酮-d6)δ7.63(m，1H)，7.46(m，1H)，7.31(m，1H)，4.05(m，1H)，3.82(m，1H)，3.70(d，1H)，3.45(m，1H)。
步驟E：制備4-(3-氯-4-氟苯基)-2-氧代基-N-[2-(三氟甲基)苯基]-3-吡唑烷甲酰胺
將4-(3-氯-4-氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷羧酸(即步驟D的產物，0.3g，1.17mmol)、三乙胺(0.49mL，3.5mmol)和2-(三氟甲基)苯胺(0.16mL，1.28mmol)的混合物的二氯甲烷(8mL)溶液在環境溫度下攪拌30分鐘，然后用丙基磷酸酐的乙酸乙酯溶液(50％，1.26g，1.98mmol)處理。將所得混合物在環境溫度下攪拌18h。然后將反應混合物減壓濃縮，并將殘余物在硅膠上層析，用0-30％乙酸乙酯的己烷溶液洗脫，以獲得固體殘余物，其用1-氯丁烷研磨，獲得本發明化合物淡粉紅色固體狀標題產物(0.2g)。
1H NMRδ9.85(s，1H)，8.15(m，1H)，7.62(m，1H)，7.52(m，1H)，7.43(m，1H)，7.27(m，1H)，7.22(m，1H)，7.14(m，1H)，6.93(s，1H)，4.15(m，1H)，3.82(m，1H)，3.55(d，1H)，3.44(m，1H)。
合成實施例2
制備4-溴-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-苯基-3-吡咯烷甲酰胺和3-溴-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-苯基-3-吡咯烷甲酰胺(化合物92和93)
將4-苯基-2-氧代基-N-(2-氟苯基)-3-吡咯烷甲酰胺(由實施例1的方法制備，0.75g，2.5mmol)的混合物的二氯甲烷(25mL)溶液在室溫下用溴(0.16mL，3.0mmol)處理，并且將所得混合物攪拌18h。然后將反應混合物減壓濃縮，并且將殘余物在硅膠上層析，用0-2％甲醇的二氯甲烷溶液洗脫，獲得較快洗脫產物，為本發明化合物白色固體狀4-溴-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-苯基-3-吡咯烷甲酰胺(90mg)：
1H NMRδ10.2(br s，1H)，8.00(m，1H)，7.28(m，5H)，7.02(m，3H)，6.45(br s，1H)，4.15(d，1H)，4.05(m，1H)，3.55(d，1H)；
和較慢洗脫產物，為本發明化合物澄清黃色油狀3-溴-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-苯基-3-吡咯烷甲酰胺(0.31g)：
1H NMRδ9.55(br s，1H)，8.25(t，1H)，7.48(d，2H)，7.38(m，3H)，7.11(m，3H)，6.85(br s，1H)，4.45(m，1H)，3.77(m，1H)，3.65(m，1H)。
合成實施例3
制備4-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)-1-羥基-2-氧代基-3-吡咯烷甲酰胺(化合物44)
步驟A：制備3-[(2-氟苯基)氨基]-3-氧代基丙酸乙酯
在0℃下，在10分鐘內向攪拌的2-氟苯胺(10g，90.0mmol)和三乙胺(9.1g，90.0mmol)的混合物的二氯甲烷(50mL)溶液中，滴加乙基丙二酰氯(15.5g，90.0mmol)的二氯甲烷(30mL)溶液。將所得混合物在室溫下攪拌24h。然后將反應混合物傾注到水(100mL)中，并且分離有機層，用水(50mL)和鹽水(50mL)洗滌，干燥(MgSO4)并且減壓濃縮，以提供琥珀色油狀標題化合物(19.0g)。
1H NMRδ9.46(br s，1H)，8.28(m，1H)，7.1(m，2H)，4.26(m，2H)，3.51(s，2H)，1.32(t，3H)。
步驟B：制備3-(3，4-二氟苯基)-2-[[(2-氟苯基)氨基]羰基]-2-丙酸乙酯
將3-[(2-氟苯基)氨基]-3-氧代基丙酸乙酯(即步驟A的產物，20.27g，90.0mmol)、3，4-二氟苯甲醛(16.62g，117mmol)、乙酸(2.6mL，45mmol)和哌啶(0.89mL，9.0mmol)的甲苯(150mL)溶液回流10h，并且持續去除水(Dean-Stark分離器)。然后將反應混合物冷卻至室溫，并且傾注到水(100mL)中。分離有機層，并且用乙酸乙酯(3×50mL)提取水層。將合并的有機提取物用鹽酸水溶液(1N，100mL)洗滌，干燥(MgSO4)并且減壓濃縮，以獲得固體殘余物。所述固體自乙醚(100mL)重結晶，獲得白色固體狀標題化合物(10.5g)。
1H NMRδ8.26-8.48(m，1H)，8.15(m，1H)，7.74(s，1H)，7.51(m，1H)，7.35(m，1H)，7.11(m，4H)，4.35(m，2H)，1.36(t，3H)。
步驟C：制備3，4-二氟-α-[[(2-氟苯基)氨基]羰基]-β-(硝基甲基)苯丙酸乙酯
在-20℃下向攪拌的3-(3，4-二氟苯基)-2-[[(2-氟苯基)氨基]羰基]-2-丙酸乙酯(即步驟B的產物，4.42g，12.7mmol)和硝基甲烷(17mL，317.5mmol)的懸浮液中，加入1，1，3，3-四甲基胍(0.288mL，2.3mmol)。將混合物在-20℃下攪拌30分鐘，然后使其達到室溫，并且再攪拌2h。所述反應混合物用二氯甲烷(50mL)稀釋，并且用水(3×25mL)提取。將有機層干燥(MgSO4)并且減壓濃縮，以獲得固體殘余物。將固體在硅膠上層析，用0-100％乙酸乙酯的己烷溶液洗脫，以提供白色固體狀標題化合物(4.42g)。
1H NMRδ8.6(br s，1H)，8.00-8.30(m，3H)，7.23(m，4H)，5.41(m，1H)，4.6(m，1H)，4.35(m，2H)，3.77-4.00(m，2H)，1.45(m，3H)。
步驟D：制備4-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)-1-羥基-2-氧代基-3-吡咯烷甲酰胺
將3，4-二氟-α-[[(2-氟苯基)氨基]羰基]-β-(硝基甲基)苯丙酸乙酯(即步驟C的產物，0.50g，1.22mmol)、5％碳載鈀(0.25g)和甲醇-乙酸乙酯(按體積計1∶1，10mL)的混合物在室溫下攪拌30分鐘，然后冷卻至0℃，并且用甲酸銨(0.5g)處理。將所得混合物在室溫下攪拌1h。加入另外的5％碳載鈀(0.25g)和甲酸銨(0.5g)，并且在室溫下再持續攪拌4h。然后將反應混合物過濾，并且將濾液減壓濃縮以獲得殘余物，將所述殘余物懸浮于水(10mL)中并且用乙酸乙酯(3×20mL)提取。將合并的有機提取物干燥(MgSO4)并且減壓濃縮以獲得油，將所述油從二氯甲烷中重結晶，獲得本發明化合物白色固體狀標題產物(0.1g)。
1H NMR(DMSO-d6)δ10.11(br s，2H)，8.00(m，1H)，7.71(m，1H)，7.42(m，1H)，7.33(m，3H)，7.1(m，1H)，4.25-3.61(m，4H)。
合成實施例4
制備2-氨基-4-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)二氫-3H-吡咯-3-甲酰胺(化合物95)
步驟A：制備4-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷甲酰胺
在0℃下向攪拌的3，4-二氟-α-[[(2-氟苯基)氨基]羰基]-β-(硝基甲基)苯丙酸乙酯(即實施例3步驟C的產物，3.346g，8.16mmol)和乙酸鎳(II)四水合物(10.15g，40.8mmol)的混合物的乙醇(50mL)溶液中，分批加入硼氫化鈉(1.54g，40.8mmol)，并且將所得混合物在室溫下攪拌24h。將反應混合物減壓濃縮，溶于乙酸乙酯(100mL)中，并且相繼用飽和氯化銨溶液(50mL)、水(2×25mL)和飽和氯化鈉(20mL)洗滌。將有機層干燥(MgSO4)并且減壓濃縮，以獲得固體殘余物。將殘余物在硅膠上層析，用0-100％乙酸乙酯的己烷溶液洗脫，以獲得白色固體狀標題化合物(0.746g)。
1H NMRδ9.67(br s，1H)，8.21(m，1H)，7.09(m，6H)，4.75(br s，1H)，4.21(m，1H)，3.82(m，1H)，3.52(m，1H)，3.43(m，1H)。
步驟B：制備4-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)二氫-2-甲氧基-3H-吡咯-3-甲酰胺
將4-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷甲酰胺(即步驟A的產物，0.187g，0.56mmol)和三甲基氧鎓四氟硼酸(0.083g，0.56mmol)的混合物的二氯甲烷(5mL)溶液在氮氣氛下攪拌2天。然后將反應混合物用1N氫氧化鈉水溶液處理，直至堿性(pH 10)，并且用二氯甲烷(3×5mL)提取。將有機層干燥(MgSO4)并且減壓濃縮，以獲得淡黃色油狀標題化合物(0.138g)。
1H NMRδ9.7(br s，1H)，8.62(m，1H)，8.25(s，1H)，7.26(m，4H)，7.00(m，1H)，4.26(m，2H)，4.00(s，3H)，3.42(m，2H)。
步驟C：制備2-氨基-4-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)二氫-3H-吡咯-3-甲酰胺
將4-(3，4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)二氫-2-甲氧基-3H-吡咯-3-甲酰胺(即步驟B的產物，0.10g，0.287mmol)和氫氧化銨水溶液(50％，0.5mL)的混合物的乙醇(2mL)溶液在微波裝置中加熱10分鐘。將反應混合物減壓濃縮，并且將殘余物在硅膠上層析，用0-100％乙酸乙酯/己烷洗脫，以獲得本發明化合物固體狀標題產物(0.016g)。
1H NMRδ9.67(br s，1H)，8.21(m，1H)，7.27-7.01(m，6H)，6.50(br s，1H)，5.00(br s，1H)，4.26(m，1H)，3.82(m，1H)，3.55(m，1H)，3.43(m，1H)。
合成實施例5
制備(3R，4S)-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺(化合物204)
步驟A：制備1-[(E)-2-硝基乙烯基]-3-(三氟甲基)苯
向攪拌的3-(三氟甲基)苯甲醛(12.2g，70.1mmol)的甲醇(50mL)溶液中加入硝基甲烷(4.34g，71.1mmol)。將混合物冷卻至2℃，并且在15分鐘內滴加50％的氫氧化鈉(5.65g，70.6mmol)的24.3mL水溶液。注意到放熱，并且加入附加的冰，以使溫度保持低于10℃，同時再攪拌1h。將反應混合物傾注到75mL(75mmol)的1N鹽酸中，用10mL甲醇/水淋洗燒瓶。將猝滅的反應混合物轉移至分液漏斗中，并且用150mL甲苯提取。分離出水層，并且真空濃縮以獲得15.84g黃色的油。
將由此獲得的中間體(15.84g，67.3mmol)吸收于160mL二氯甲烷中。將溶液冷卻至3℃，并且經由移液管加入50mL二氯甲烷溶液形式的甲磺酰氯(8.03g，71.1mmol)。然后在50分鐘內滴加三乙胺(14.2g，140mmol)的50mL二氯甲烷溶液，并且將所得溶液攪拌2h。將反應混合物傾注到150mL(150mmol)的1N鹽酸中，并且轉移至分液漏斗中。分層并且將有機層用150mL水洗滌，然后過濾。將有機層減壓濃縮，并且將粗制固體用己烷研磨，以獲得12.09g黃色固體狀產物。
1H NMR(500MHz)δ7.54-7.66(m，2H)7.69-7.84(m，3H)7.96-8.08(m，1H)。
步驟B：制備2-[(1S)-2-硝基-1-[3-(三氟甲基)苯基]乙基]丙二酸1，3-二乙酯
向攪拌的1-[(E)-2-硝基乙烯基]-3-(三氟甲基)苯(即步驟A的產物，3g，13.8mmol)和丙二酸二乙酯(3.319g，20.7mmol)的混合物的甲苯(1.5mL)溶液中，加入二[(R，R)-N，N＇-二芐基環己烷-1，2-二胺]溴化鎳(II)(如J.Am.Chem.Soc.2005，127，9958-9959中所述制備；0.111g，0.1mmol)。將所得溶液在55℃下攪拌16h。將所述溶液用二氯甲烷(20mL)稀釋，并且減壓濃縮于硅膠上，并且經由層析純化，用乙酸乙酯的己烷溶液梯度洗脫(0至50％)以獲得3.6g淡黃色油。ER 94∶6(主要產物在26.5min處洗脫，次要產物在20.3min處洗脫)。
1H NMR(500MHz)δ7.54-7.60(m，1H)，7.43-7.48(m，2H)，7.51(s，1H)，4.83-5.00(m，2H)，4.17-4.35(m，3H)，3.98-4.06(m，2H)，3.77-3.85(m，1H)，1.20-1.29(m，3H)，0.99-1.10(m，3H)。19F NMR(471MHz)δ-62.78(s，3F)。ESI[M-1]376.3。
步驟C：制備(3R，4S)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷羧酸乙酯
將攪拌的2-[(1S)-2-硝基-1-[3-(三氟甲基)苯基]乙基]丙二酸1，3-二乙酯(即步驟B的產物，3.24g，8.48mmol)、氯化鎳(II)六水合物(2.01g，8.48mmol)和乙醇(60mL)的混合物在冰浴中冷卻，并且在5分鐘內以0.5g份用硼氫化鈉(0.97g，25.8mmol)處理。將所得混合物在26℃下攪拌18h。然后加入飽和氯化銨溶液(120mL)和乙酸乙酯(120mL)，將所述混合物攪拌1h，然后過濾通過硅藻土助濾劑濾墊以去除不溶性顆粒。分離濾液層，并且用乙酸乙酯(2×100mL)提取水層。將合并的有機提取物用飽和氯化銨溶液(100mL)、鹽水(100mL)洗滌，干燥(MgSO4)并且減壓濃縮，以獲得稠厚黃色油狀標題化合物(2.66g)，其無需純化即可使用。
1H NMR(500MHz)δ7.38-7.62(m，4H)，6.50(br s，1H)，4.21-4.31(m，2H)，4.15-4.21(m，1H)，3.82-3.92(m，1H)，3.51-3.58(m，1H)，3.37-3.50(m，1H)，1.27-1.34(m，3H)。19F NMR(471MHz)δ-62.70(s，3F)。ESI；[M+1]＝302.0。
步驟D：制備(3R，4S)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷羧酸
將(3R，4S)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷羧酸乙酯(即步驟C的產物，2.66g，8.8mmol)和氫氧化鈉水溶液(50重量％，2.12g，26.5mmol)的混合物的乙醇(30mL)溶液在26℃下攪拌18h。然后將反應混合物用水(50mL)稀釋，并且用乙醚(2×50mL)提取。水相用濃鹽酸酸化至pH 2，并且用二氯甲烷(3×50mL)提取。合并的二氯甲烷提取物用鹽水洗滌，干燥(MgSO4)，并且減壓濃縮以獲得白色固體狀標題化合物(2.05g)。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ11.50(br s，1H)，7.70-7.89(m，2H)，7.56-7.68(m，2H)，7.45(br s，1H)，4.09-4.21(m，1H)，3.83-3.92(m，1H)，3.73-3.81(m，1H)，3.42-3.55(m，1H)。19F NMR(471MHz，丙酮-d6)δ-63.03(s，3F)。ESI[M+1]274.0。
步驟E：制備(3R，4S)-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺
將(3R，4S)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷羧酸(即步驟D的產物，2.0g，7.32mmol)、三乙胺(3.06mL，21.96mmol)和2-氟苯胺(0.85mL，8.78mmol)的混合物的二氯甲烷(50mL)溶液在環境溫度下攪拌30分鐘，然后用丙基磷酸酐的乙酸乙酯(50％，7.92g，12.44mmol)溶液處理。將所得混合物在環境溫度下攪拌18h。然后將反應混合物減壓濃縮，并且將殘余物在硅膠上層析，用0-100％乙酸乙酯的己烷溶液洗脫，以獲得固體殘余物，其用1-氯丁烷研磨，獲得本發明化合物白色固體狀標題產物(1.9g)。ER 88∶12(主要產物在25.86min處洗脫，次要產物在17.66min處洗脫)。以1％(1g/100mL)的CHCl3溶液形式，23.4℃下589nm處的比旋光度為+74.71。
1H NMR(500MHz，丙酮-d6)δ10.05(br s，1H)，8.21-8.35(m，1H)，7.77-7.91(m，2H)，7.58-7.66(m，2H)，7.51(br s，1H)，7.02-7.22(m，3H)，4.18-4.30(m，1H)，3.94-4.04(m，1H)，3.84-3.93(m，1H)，3.42-3.53(m，1H)。19F NMR(471MHz，丙酮-d6)δ-62.93(s，3F)，-131.13--131.02(m，1F)。
合成實施例6
制備(3R，4S)-N-(2-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺(化合物351)
步驟A制備(4S)-4-[3-(三氟甲基)苯基]-2-吡咯烷酮
將(3R，4S)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷羧酸(即實施例5步驟D的產物，1.5g，5.5mmol)和甲苯-4-磺酸(0.010g，0.055mmol)的混合物的甲苯(12mL)溶液在90℃下攪拌過夜。將反應混合物減壓濃縮以獲得澄清的油(1.29g)。所述粗制產物無需進一步純化即可使用。
1H NMR(500MHz)δ7.36-7.59(m，4H)，6.84(br s，1H)，3.70-3.88(m，2H)，3.35-3.50(m，1H)，2.72-2.87(m，1H)，2.44-2.58(m，1H)。19F NMR(471MHz)δ-62.66(s，3F)。
步驟B：制備(4S)-1-甲基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-2-吡咯烷酮
向(4S)-4-[3-(三氟甲基)苯基]-2-吡咯烷酮(即步驟A的產物，1.29g，5.6mmol)的N，N-二甲基甲酰胺(7mL)溶液中分批加入氫化鈉(60％的礦物油分散體，0.25g，6.2mmol)。將所述混合物攪拌10min，然后加入碘甲烷(0.88mL，14.1mmol)。將溶液在環境溫度下攪拌過夜。將反應混合物用水稀釋，并且用乙醚(2×50mL)提取。有機層用水、鹽水洗滌，然后干燥(MgSO4)、過濾并且減壓濃縮。將粗制殘余物在硅膠上層析，用0-20％乙酸乙酯的二氯甲烷溶液洗脫，以獲得淡褐色油(0.775g)。
1H NMR(500MHz)δ7.38-7.57(m，4H)，3.75-3.83(m，1H)，3.59-3.70(m，1H)，3.38-3.45(m，1H)，2.90-2.94(m，3H)，2.80-2.89(m，1H)，2.48-2.58(m，1H)。19F NMR(471MHz)δ-62.67(s，3F)。
步驟C制備(3R，4S)-N-(2-氟苯基)-1-甲基-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺
將(4S)-1-甲基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-2-吡咯烷酮(即步驟B的產物，0.350g，1.44mmol)的四氫呋喃(5mL)溶液冷卻至-78℃。向該混合物中滴加二(三甲基甲硅烷基)氨基鋰(1.6mL，1.6mmol，為1M的四氫呋喃溶液)，并且將所得溶液攪拌30min。接著滴加1-氟-2-異氰酸苯酯(0.17mL，1.44mmol)，并且將所述溶液在-78℃下攪拌2h。將反應混合物用飽和氯化銨水溶液(10mL)猝滅，溫熱至環境溫度，并且將水層用乙酸乙酯(3×25mL)提取。將有機層合并，用鹽水洗滌，然后干燥(MgSO4)、過濾并且減壓濃縮于硅膠上。將粗制殘余物在硅膠上層析，用0至40％乙酸乙酯的己烷溶液洗脫，以獲得淡粉紅色固體(0.223g)。
1H NMR(500MHz)δ9.93(br s，1H)，8.15-8.27(m，1H)，7.38-7.65(m，4H)，6.93-7.15(m，3H)，4.10-4.23(m，1H)，3.72-3.88(m，1H)，3.56-3.68(m，1H)，3.39-3.53(m，1H)，2.90-3.06(m，3H)。19F NMR(471MHz)δ-62.55(s，3F)，-129.83--129.50(m，1F)。ESI[M+1]381.0。
合成實施例7
制備2-[(1S)-1-(3，4-二氟苯基)-2-硝基-乙基]丙二酸1，3-二乙酯(制備化合物103的中間體)
步驟A：制備2-[(1S)-1-(3，4-二氟苯基)-2-硝基-乙基]丙二酸1，3-二乙酯
向攪拌的1-[(E)-2-硝基乙烯基]-3，4-二氟苯(如WO2008/39882 A1中的一般描述制備，1.67g，9.0mmol)和丙二酸二乙酯(1.73g，10.8mmol)的混合物的甲苯(10mL)溶液中，加入二[(R，R)-N，N′-二芐基環己烷-1，2-二胺]溴化鎳(II)(如J.Am.Chem.Soc.2005，127，9958-9959中所述制備；0.072g，0.1mmol)。將所得溶液在環境溫度下攪拌72h。將所述溶液用二氯甲烷(20mL)稀釋，并且減壓濃縮于硅膠上，并且經由硅膠層析純化，用乙酸乙酯的己烷溶液梯度洗脫(0至50％)，以獲得2.18g淡黃色蠟質固體。ER 96∶4(主要產物在37.05min處洗脫，次要產物在27.09min處洗脫)。
1H NMR(500MHz)δ7.06-7.16(m，2H)，6.95-7.03(m，1H)，4.73-4.94(m，2H)，4.16-4.29(m，3H)，4.01-4.10(m，2H)，3.71-3.79(m，1H)，1.22-1.30(m，3H)，1.07-1.15(m，3H)。19F NMR(471MHz)δ-137.66--137.47(m，1F)-136.10--135.87(m，1F)。ESI[M+1]；346.4
通過本文所述的過程以及本領域已知的方法，可制備以下表1至6800的化合物。用于表中的以下縮寫符合：t是指叔，s是指仲，n是指正，i是指異，c是指環，Me是指甲基，Et是指乙基，Pr是指丙基，Bu是指丁基，i-Pr是指異丙基，c-Pr是指環丙基，t-Bu是指叔丁基，c-Bu是指環丁基，Ph是指苯基，OMe是指甲氧基，OEt是指乙氧基，SMe是指甲硫基，NHMe是指甲基氨基，CN是指氰基，NO2是指硝基，TMS是指三甲基甲硅烷基，SOMe是指甲基亞磺酰基，C2F5是指CF2CF3，并且SO2Me是指甲基磺酰基。
表1
Y1為O；Y2為O；R2為H；R4為H；R5為H；Q2為Ph(2-F)；并且Q1為
表2以相同的方式構造，不同的是行標題“Y1為O；Y2為O；R2為H；R4為H；R5為H；Q2為Ph(2-F)；并且Q1為”替換為下表2所列行標題(即“Y1為O；Y1為O；R2為H；R4為H；R5為H；Q2為Ph(2，3-F)；并且Q1為”)。因此，表2中第一條目為式1的化合物，其中Y1為O，R2為H，R4為H，R5為H，Q2為Ph(2，3-F)；并且Q1為Ph(3-Cl)(即3-氯苯基)。表3至1699類似構造。
表1700
表1700以與上表1相同的方式構造，不同的是結構被以下替換：
表1701至表3399
本公開還包括表1701至表3399，每個表以與上表2至表1699相同的方式構造，不同的是結構被上表1700中的結構替換。
表3400
表3400以與上表1相同的方式構造，不同的是結構被以下替換：
表3401至表5099
本公開還包括表3401至表5099，每個表以與上表2至表1699相同的方式構造，不同的是結構被上表3400中的結構替換。
表5100
表5100以與上表1相同的方式構造，不同的是結構被以下替換：
表5101至表6799
本公開還包括表5101至表6799，每個表以與上表2至表1699相同的方式構造，不同的是所述結構被上表5100中的結構替換。
表I
本公開還包括表I中所列的中間體化合物。使用上表I結構，與表1中Q1所列的各個值相結合，構造表1。
表II
本公開還包括表II中所列的中間體化合物。使用上表II結構，與表1中Q1所列的各個值相結合，構造表II。
表III
本公開還包括表III中所列的中間體化合物。使用上表III結構，與表1中Q1所列的各個值相結合，構造表III。
表IV
本公開還包括表IV中所列的中間體化合物。使用上表IV結構，與表1中Q1所列的各個值相結合，構造表IV。
制劑/應用
本發明的化合物一般可用作組合物即制劑中的除草活性成分，所述組合物具有至少一種用作載體的附加組分，所述附加組分選自表面活性劑、固體稀釋劑和液體稀釋劑。選擇制劑或組合物成分，以符合活性成分的物理性質、施用方式和環境因素諸如土壤類型、水分和溫度。
可用的制劑包括液體組合物和固體組合物兩者。液體組合物包括溶液(包括乳油)、懸浮液、乳液(包括微乳液、水包油乳液、能夠流動的濃縮物和/或懸乳液)等，它們可以任選地被稠化成凝膠。水性液體組合物的一般類型為可溶性濃縮物，懸浮液濃縮物，膠囊懸浮液，濃縮乳液，微乳液，水包油乳液、能夠流動的濃縮物和懸乳液。非水性液體組合物的一般類型為乳油、可微乳化的濃縮物、可分散濃縮物和油分散體。
固體組合物的一般類型為粉劑、粉末、顆粒劑、球劑、粒料、錠劑、片劑、填充膜(包括種子包衣)等，它們可為水分散性的(“可潤濕的”)或水溶性的。由成膜溶液或可流動懸浮液形成的膜和包衣尤其可用于種子處理。活性成分可被(微)膠囊包封，并且進一步形成懸浮液或固體制劑；另選地，可將整個活性成分制劑進行膠囊包封(或“包覆”)。膠囊包封可以控制或延遲活性成分的釋放。可乳化的顆粒劑結合了可乳化的濃縮物制劑和干顆粒制劑兩者的優點。高-強度組合物主要用作進一步制劑的中間體。
可噴霧的制劑通常在噴霧之前分散在適宜的介質中。此類液體和固體制劑被配制成在噴霧介質，通常為水，但偶爾另一個合適介質類似于芳族烴或石蠟烴或植物油中易于稀釋的。噴霧體積可以在每公頃約一升至幾千升的范圍內，但更典型地在每公頃約十升至幾百升的范圍內。可噴霧的制劑可在罐中與水或另一種適宜的介質混合，用于通過空氣或地面施用來處理葉，或者施用到植物的生長介質中。液體和干燥制劑可以直接定量加入滴灌系統中，或在種植期間定量加入壟溝中。
所述制劑通常將包含有效量的活性成分、稀釋劑和表面活性劑，其在以下大致范圍內，總計為按重量計100％。
固體稀釋劑包括例如，粘土諸如膨潤土、蒙脫土、綠坡縷石和高嶺土、石膏、纖維素、二氧化鈦、氧化鋅、淀粉、糊精、糖(例如乳糖、蔗糖)、二氧化硅、滑石、云母、硅藻土、脲、碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉、以及硫酸鈉。典型的固體稀釋劑在Watkins等人，Handbook of Insecticide Dust Diluent and Carriers，第2版，Dorland Books，Caldwell，New Jersey中有所描述。
液體稀釋劑包括例如水、N，N-二甲基烷酰胺(如N，N--二甲基甲酰胺)、檸檬烯、二甲基亞砜、N--烷基吡咯烷酮(如N--甲基吡咯烷酮)、烷基磷酸鹽(如三乙基磷酸鹽)、乙二醇、三甘醇、丙二醇、雙丙二醇、聚丙二醇、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、石蠟(如白礦物油、正鏈烷烴、異鏈烷烴)、烷基苯、烷基萘、甘油、三乙酸甘油酯、山梨醇、芳香烴、脫芳脂族化合物、烷基苯、烷基萘、酮(諸如環己酮、2-庚酮、異佛爾酮和4-羥基-4-甲基-2-戊酮)、乙酸酯(諸如乙酸異戊酯、乙酸己酯、乙酸庚酯、乙酸辛酯、乙酸壬酯、乙酸十三烷基酯和乙酸異冰片酯)、其它酯(諸如烷基化乳酸酯、二元酯、烷基苯甲酸酯、芳基苯甲酸酯和γ-丁內酯)、以及可以是直鏈、支鏈、飽和或不飽和的醇(諸如甲醇、乙醇、正-丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正己醇、2-乙基己醇、正-辛醇、癸醇、異癸醇、異十八烷醇、鯨蠟醇、月桂醇、十三烷醇、油醇、環己醇、四氫糠醇、雙丙酮醇、甲酚和芐醇)。液體稀釋劑還包括飽和的和不飽和的脂肪酸(通常為C6-C22)的甘油酯，諸如植物種子和果實的油(例如橄欖油、蓖麻油、亞麻籽油、芝麻油、谷物(玉米)油、花生油、葵花籽油、葡萄籽油、紅花油、棉籽油、大豆油、油菜籽油、椰子油和棕櫚仁油)、動物源脂肪(例如牛脂、豬脂、豬油、鱈魚肝油、魚油)、以及它們的混合物。液體稀釋劑還包括烷基化(例如甲基化、乙基化、丁基化)的脂肪酸，其中脂肪酸可以通過源自植物和動物的甘油酯的水解獲得，并且可通過蒸餾進行純化。典型的液體稀釋劑在Marsden，Solvents Guide，第2版，Interscience，New York，1950中有所描述。
本發明的固體組合物和液體組合物通常包含一種或多種表面活性劑。當加入液體中時，表面活性劑(還被稱為“表面活性試劑”)通常改變、最通常降低液體的表面張力。根據表面活性劑分子中的親水基團和親脂基團的性質，表面活性劑可用作潤濕劑、分散劑、乳化劑或消泡劑。
表面活性劑可被歸類為非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑。可用于本發明組合物的非離子表面活性劑包括但不限于：醇烷氧基化物，諸如基于天然醇和合成醇(其可以是支鏈或直鏈的)并且由醇和環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷或它們的混合物來制備的醇烷氧基化物；胺乙氧基化物、鏈烷醇酰胺和乙氧基化鏈烷醇酰胺；烷氧基化甘油三酯，諸如乙氧基化的大豆油、蓖麻油和油菜籽油；烷基苯酚烷氧基化物，諸如辛基苯酚乙氧基化物、壬基苯酚乙氧基化物、二壬基苯酚乙氧基化物和十二烷基苯酚乙氧基化物(由苯酚和環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷或它們的混合物制備)；由環氧乙烷或環氧丙烷制備的嵌段聚合物和其中末端嵌段由環氧丙烷制備的反式嵌段聚合物；乙氧基化脂肪酸；乙氧基化脂肪酯和油；乙氧基化甲酯；乙氧基化三苯乙烯基苯酚(包括由環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷或它們的混合物制備的那些)；脂肪酸酯、甘油酯、基于羊毛脂的衍生物、多乙氧基化酯(諸如多乙氧基化脫水山梨糖醇脂肪酸酯、多乙氧基化山梨醇脂肪酸酯和多乙氧基化甘油脂肪酸酯)；其它脫水山梨糖醇衍生物，諸如脫水山梨糖醇酯；聚合物表面活性劑，諸如無規共聚物、嵌段共聚物、醇酸peg(聚乙二醇)樹脂、接枝或梳型聚合物以及星型聚合物；聚乙二醇(peg)；聚乙二醇脂肪酸酯；基于有機硅的表面活性劑；和糖衍生物，諸如蔗糖酯、烷基多苷和烷基多糖。
可用的陰離子表面活性劑包括但不限于：烷基芳基磺酸和它們的鹽；羧化的醇或烷基苯酚乙氧基化物；二苯基磺酸酯衍生物；木質素和木質素衍生物，諸如木質素磺酸鹽；馬來酸或琥珀酸或它們的酸酐；烯烴磺酸酯；磷酸酯，諸如醇烷氧基化物的磷酸酯，烷基酚烷氧基化物的磷酸酯和苯乙烯基苯酚乙氧基化物的磷酸酯；基于蛋白質的表面活性劑；肌氨酸衍生物；苯乙烯基苯酚醚硫酸鹽；油和脂肪酸的硫酸鹽和磺酸鹽；乙氧基化烷基酚的硫酸鹽和磺酸鹽；醇的硫酸鹽；乙氧基化醇的硫酸鹽；胺和酰胺的磺酸鹽，諸如N，N-烷基牛磺酸鹽；苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯以及十二烷基苯和十三烷基苯的磺酸鹽；縮聚萘的磺酸鹽；萘和烷基萘的磺酸鹽；石油餾分的磺酸鹽；磺基琥珀酰胺酸鹽；以及磺基琥珀酸鹽和它們的衍生物，諸如二烷基磺基琥珀酸鹽。
可用的陽離子表面活性劑包括但不限于：酰胺和乙氧基化酰胺；胺，諸如N-烷基丙二胺、三亞丙基三胺和二亞丙基四胺，以及乙氧基化胺、乙氧基化二胺和丙氧基化胺(由胺和環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷或它們的混合物制備)；胺鹽，諸如胺乙酸鹽和二胺鹽；季銨鹽，諸如季鹽、乙氧基化季鹽和二季鹽；以及胺氧化物，諸如烷基二甲基胺氧化物和雙-(2-羥基乙基)-烷基胺氧化物。
還可用于本發明組合物的是非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的混合物、或非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑的混合物。非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑及其推薦應用在多個已公布的參考文獻中有所公開，包括McCutcheon’s Division，The Manufacturing Confectioner Publishing Co.出版的McCutcheon’s Emulsifiers and Detergents，北美和國際年鑒版；Sisely和Wood，Encyclopedia of Surface Active Agents，Chemical Publ.Co.，Inc.，New York，1964；以及A.S.Davidson和B.Milwidsky，Synthetic Detergents，第七版，John Wiley and Sons，New York，1987。
本發明的組合物還可包含本領域技術人員已知為輔助制劑的制劑助劑和添加劑(其中一些也可被認為是起到固體稀釋劑、液體稀釋劑或表面活性劑作用的)。此類制劑助劑和添加劑可控制：pH(緩沖劑)、加工過程中的起泡(消泡劑，諸如聚有機硅氧烷)、活性成分的沉降(懸浮劑)、粘度(觸變增稠劑)、容器內的微生物生長(抗微生物劑)、產品冷凍(防凍劑)、顏色(染料/顏料分散體)、洗脫(成膜劑或粘著劑)、蒸發(防蒸發劑)、以及其它制劑屬性。成膜劑包括例如聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物和蠟。制劑助劑和添加劑的示例包括McCutcheon分部The Manufacturing Confectioner Publishing Co.出版的McCutcheon’s Volume 2：Functional Materials，北美和國際年鑒版；以及PCT公布WO 03/024222中列出的那些。
通常通過將活性成分溶于溶劑中或者通過在液體或干燥稀釋劑中研磨活性成分將式1的化合物和任何其它活性成分摻入本發明的組合物中。可通過簡單地混合所述成分來制備包含乳油的溶液。如果用作乳油的液體組合物的溶劑是與水不混溶的，則通常加入乳化劑以使含有活性成分的溶劑在用水稀釋時發生乳化。可使用介質研磨機來濕磨粒徑為至多2,000μm的活性成分漿液，以獲得具有低于3μm的平均直徑的顆粒。水性漿液可以制備為成品懸浮液濃縮物(參見例如U.S.3,060,084)或通過噴霧干燥而進一步加工以形成水分散性的顆粒。干燥制劑通常需要干燥研磨工藝，其產生2μm至10μm范圍內的平均粒徑。粉劑和粉末可以通過共混，并且通常通過研磨(例如用錘磨機或流能磨)來制備。可通過將活性物質噴霧在預成形顆粒載體上或者通過附聚技術來制備顆粒劑和球劑。參見Browning的“Agglomeration”(Chemical Engineering，1967年12月4日，第147-48頁)、Perry的Chemical Engineer’s Handbook第4版(McGraw-Hill，New York，1963，第8-57頁及其后頁)和WO 91/13546。球劑可根據U.S.4,172,714中所述的來制備。水-分散性和水-溶性顆粒劑可根據U.S.4,144,050、U.S.3,920,442和DE 3,246,493中的教導來制備。片劑可根據U.S.5,180,587、U.S.5,232,701和U.S.5,208,030中的教導來制備。膜可根據GB 2,095,558和U.S.3,299,566中的教導來制備。
關于制劑領域的進一步信息，參見T.S.Woods的Pesticide Chemistry and Bioscience，The Food-Environment Challenge中的“The Formulator’s Toolbox-Product Forms for Modern Agriculture”，T.Brooks和T.R.Roberts編輯，Proceedings of the 9th International Congress on Pesticide Chemistry，The Royal Society of Chemistry，Cambridge，1999，第120-133頁。還可參見U.S.3,235,361第6欄，第16行至第7欄，第19行和實施例10-41；U.S 3,309,192第5欄，第43行至第7欄，第62行和實施例8、12、15、39、41、52、53、58、132、138-140、162-164、166、167和169-182；U.S.2,891,855第3欄，第66行至第5欄，第17行和實施例1-4；Klingman的Weed Control as a Science，John Wiley and Sons，Inc.，New York，1961，第81-96頁；Hance等人的Weed Control Handbook，第8版，Blackwell Scientific Publications，Oxford，1989；以及Developments in formulation technology，PJB Publications，Richmond，UK，2000。
在下列實施例中，全部百分比都是按重量計的，所有的制劑以常規的方式制備。化合物編號參照索引表A-C中的化合物。無需進一步詳述，據信使用上文描述的本領域的技術人員可最大程度地利用本發明。因此，以下實施例應理解為僅是舉例說明，而不以任何方式限制本發明的公開內容。除非另外說明，百分比按重量計。
實施例A
高強度濃縮物
化合物17 98.5％
二氧化硅氣凝膠 0.5％
合成無定形精細二氧化硅 1.0％
實施例B
可潤濕粉末
實施例C
顆粒劑
化合物80 10.0％
綠坡縷石顆粒(低揮發性物質，0.71/0.30mm； 90.0％
U.S.S.No.25-50篩目)
實施例D
擠出球劑
實施例E
乳油
化合物17 10.0％
聚氧乙烯山梨醇六油酸酯 20.0％
C6-C10脂肪酸甲酯 70.0％
實施例F
微乳液
實施例G
懸浮液濃縮物
實施例H
水乳液
實施例I
油分散體
實施例J
懸乳劑
測試結果示出，本發明化合物是高活性出苗前和/或出苗后除草劑和/或植物生長調節劑。本發明化合物通常對于早期出苗后雜草防治(即在雜草幼苗從土壤萌發后立即施用)與出苗前雜草防治(即在雜草幼苗從土壤萌發前施用)顯示出最高活性。在期望完全防治所有植被的區域，諸如在燃料儲槽、工業倉儲區域、停車場、露天汽車電影院、機場、河岸、灌溉與其它水道、看板與高速公路及鐵路結構體周圍，它們中許多對于廣譜出苗前和/或出苗后雜草防治具有效用。許多本發明化合物經由下列方式而可用于選擇性防治作物/雜草混生中的禾草與闊葉雜草：在作物與雜草中進行選擇性代謝，或對于作物與雜草中的生理抑制位點具有選擇性活性，或在作物與雜草混生的環境之上或之中進行選擇性施放。本領域的技術人員將認識到，在化合物或化合物組中，這些選擇性因子的優選組合可易于通過實施常規生物和/或生化測定而確定。本發明化合物可示出對重要農作物的耐受性，包括但不限于苜蓿草、大麥、棉、小麥、油菜、甜菜、玉米(maize)、高粱、大豆、稻、燕麥、花生、蔬菜、番茄、馬鈴薯、多年生栽植作物(包括咖啡、可可、油棕、橡膠、甘蔗、柑橘、葡萄、果樹、堅果樹、香蕉、芭蕉、菠蘿、啤酒花屬植物)、荼與林木諸如桉樹和針葉樹(如火炬松)、以及草坪物種(如肯塔基藍草、圣奧古斯丁草、肯塔基菲斯克草和百慕達草)。本發明化合物可用于經基因轉化或選殖的作物，以摻入除草劑抗性，表達對無脊椎動物害蟲具有毒性的蛋白質(諸如蘇云金芽孢桿菌毒素)和/或表達其它可用性狀。本領域技術人員將會知道，不是所有化合物對所有雜草均具有相同的效果。另選地，本主題化合物可用于改變植物生長。
由于本發明化合物具有(出苗前和出苗后除草)活性，以通過殺滅或損傷不可取植被或減緩其生長來防治不期望的植被，所述化合物可通過多種方法而有效施用，所述方法涉及使除草有效量的本發明化合物，或包含表面活性劑、固體稀釋劑或液體稀釋劑中的至少一種和所述化合物的組合物，接觸不可取植被的葉片或其它部位，或不可取植被的環境諸如土壤或水，所述不可取植被生長于所述環境中，或所述環境包圍所述不可取植被的種子或其它繁殖體。
本發明化合物的除草有效量由多種因素決定。這些因素包括：所選擇的配方、施用方法、所存在植被的數量和種類、生長條件等。一般來講，本發明化合物的除草有效量為約0.005kg/ha至20kg/ha，優選約0.01kg/ha至1kg/ha的范圍。本領域的技術人員可易于確定期望雜草防治程度所需的除草有效量。
本發明化合物可用于處理所有植株和植株部分。植株品種和栽培品系可通過常規的繁殖和育種方法或通過基因工程方法獲得。經基因修飾的植株(轉基因植物)為其中異源性基因(轉基因)已被穩定整合進植株的基因組的那些。由它在植物基因組中的特定位置所限定的轉基因被稱為轉化事件或轉基因事件。
經基因修飾的可根據本發明處理的植株栽培品系包括抵抗一種或多種生物脅迫的那些(害蟲，諸如線蟲動物、昆蟲、螨蟲、真菌等)或非生物脅迫(干旱、低溫、土壤鹽化等)，或其包含其它期望的特征。植株可經基因修飾以表現出性狀，例如除草劑耐受性、昆蟲耐受性、修飾的油特征或耐旱性。包含單個基因轉化事件或轉化事件的組合的可用的經基因修飾的植株列于表3中。關于在表3中所列的基因修飾的另外的信息可得自例如通過美國農業部保持的公共可得的數據庫。
下列縮寫T1至T37用于表3的性狀。“-”表示條目不可用。
表3
*阿根廷油菜(甘藍型油菜(Brassica napus))，**波蘭白菜(蕪菁(B.rapa))，#茄子
用本發明的化合物處理經基因修飾的植株可導致超加性的或協同增強效應。例如，降低施用量、拓展活性范圍、增加對生物脅迫/非生物脅迫的耐受性或增強貯存穩定性可大于僅簡單在經基因修飾的植株上施用的本發明化合物的加性效應所期望的。
本發明的化合物還可與一種或多種其它生物學活性化合物或試劑混合以形成多組分殺蟲劑，賦予甚至更廣譜的農業防治作用，所述生物學活性化合物或試劑包括除草劑、除草劑安全劑、殺真菌劑、殺昆蟲劑、殺線蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、生長調節劑諸如昆蟲蛻皮抑制劑和生根刺激劑、化學不育劑、化學信息素、拒斥劑、誘蟲劑、信息素、取食刺激劑、植物營養素、其它生物學活性化合物或昆蟲致病細菌、病毒或真菌。本發明化合物與其它除草劑的混合物可擴大抵抗其它雜草物種的活性范圍，并且抑制任何抗性生物類型的增殖。因此本發明還涉及包含式1的化合物(除草有效量)和至少一種附加生物學活性化合物或試劑(生物學有效量)的組合物，并且所述組合物還可包含表面活性劑、固體稀釋劑或液體稀釋劑中的至少一種。其它生物學活性化合物或試劑可配制到包含表面活性劑、固體稀釋劑或液體稀釋劑中的至少一種的組合物中。對于本發明的混合物，可將一種或多種其它生物學活性化合物或試劑與式1的化合物配制在一起以形成預混物，或者一種或多種其它生物學活性化合物或試劑可與式1的化合物分開配制，并且在施用前將制劑合并在一起(例如在噴霧罐中)，或另選地，進行依次施用。
以下除草劑中的一種或多種與本發明化合物的混合物可尤其用于雜草防治：乙草胺、三氟羧草醚及其鈉鹽、苯草醚、丙烯醛(2-丙烯醛)、甲草胺、禾草滅、莠滅凈、氨唑草酮、酰嘧磺隆、環丙嘧啶酸及其酯(例如甲酯、乙酯)和鹽(例如鈉鹽、鉀鹽)、氨草啶、殺草強、氨基磺酸銨、莎稗磷、磺草靈、阿特拉津、四唑嘧磺隆、氟丁酰草胺、草除靈、乙基草除靈、苯唑磺隆(苯唑磺隆)、氟草胺、呋草黃、芐嘧磺隆、地散磷、滅草松、苯并雙環酮、吡草酮、氟吡草酮、甲羧除草醚、雙丙氨膦、雙草醚及其鈉鹽、除草定、溴丁酰草胺、溴酚肟、溴苯腈、溴苯腈辛酸酯、丁草胺、氟丙嘧草酯、抑草磷、丁樂靈、丁苯草酮、丁草特、苯酮唑、卡草胺、三唑酮草酯、兒荼素、甲氧除草醚、草滅平、氯溴隆、氯甲丹、殺草敏、氯嘧磺隆、綠麥隆、氯苯胺靈、氯磺隆、氯酞酸二甲酯、賽草青、吲哚酮草酯、環庚草醚、醚磺隆、氯酰草膦、環苯草酮、烯草酮、cyclopyrimorate、炔草酯、異噁草酮、clomeprop、二氯吡啶酸、二氯吡啶酸乙醇胺鹽、氯酯磺草胺、卞草隆、氰草津、環草特、cyclopyrimorate、環丙嘧磺隆、噻草酮、氰氟草酯-丁基、2，4-D及其丁氧基乙酯、丁酯、異辛酯、和異丙酯以及它的二甲基銨鹽、二乙醇胺鹽和三乙醇胺鹽、殺草隆、茅草枯、茅草枯鈉鹽、棉隆、2，4-DB及其二甲基銨鹽、鉀鹽和鈉鹽、甜菜安、敵草凈、麥草畏及其二甘醇銨鹽、二甲基銨鹽、鉀鹽和鈉鹽、敵草腈、滴丙酸、禾草靈、雙氯磺草安、野燕枯、吡氟草胺、氟吡草腙、噁唑隆、哌草丹、二甲草胺、排草凈、噻吩草胺、噻吩草胺-P、噻節因、二甲基胂酸及其鈉鹽、氨氟靈、特樂酚、雙苯酰草胺、敵草快、氟硫草定、敵草隆、二硝酚、草多索、菌達滅、戊草丹、乙丁烯氟靈、胺苯磺隆、乙嗪草酮、乙呋草黃、氯氟草醚、乙氧嘧磺隆、乙氧苯草胺、噁唑禾草靈、精噁唑禾草靈、fenoxasulfone、fenquinotrione、四唑酰草胺、非草隆、去草隆、麥草氟甲酯、麥草伏-M-異丙酯、麥草伏-M-甲酯、啶嘧磺隆、雙氟磺草胺、吡氟禾草靈、精吡氟禾草靈、異丙吡草酯、氟酮磺隆、氟吡磺隆、氟消草、氟噻草胺、氟噠嗪、氟噠嗪草酯、唑嘧磺草胺、氟胺草酯、丙炔氟草胺、伏草隆、乙羧氟草醚、氟胺草唑、氟啶嘧磺隆及其鈉鹽、抑草丁、芴醇丁酯、氟啶酮、氟咯草酮、氯氟吡氧乙酸、呋草酮、噠草氟、氟磺胺草醚、甲酰胺磺隆、氨基甲酰基膦酸乙酯銨鹽、草胺磷、草銨膦、草銨膦-P、草甘膦及其鹽諸如銨鹽、異丙基銨鹽、鉀鹽、鈉鹽(包括倍半鈉鹽)和三甲基硫鹽(或稱為草硫膦)、氟氯吡啶酯、氟氯吡啶甲酯、氯吡嘧磺隆、氟吡乙禾靈、氟吡甲禾靈、環嗪酮、咪草酸、甲氧咪草煙、甲咪唑煙酸、滅草煙、滅草喹、滅草喹銨、咪草煙、咪草煙銨、唑吡嘧磺隆、茚草酮、三嗪茚草胺、iofensulfuron、甲基碘磺隆、碘苯腈、碘苯腈辛酸酯、碘苯腈鈉、三唑酰草胺、異丙隆、異噁隆、異噁草胺、異噁唑草酮、異噁氯草酮、乳氟禾草靈、環草定、利谷隆、抑芽丹、MCPA及其鹽(例如MCPA-二甲基銨、MCPA-鉀和MCPA-鈉、酯(例如MCPA-2乙基己基酯、MCPA-丁氧乙酯)和硫酯(例如MCPA-乙硫酯)、MCPB及其鹽(例如MCPB-鈉鹽)和酯(例如MCPB-乙酯)、2甲4氯丙酸、高2甲4氯丙酸、苯噻草胺、氟磺酰草胺、甲磺胺磺隆、甲基磺草酮、威百畝、噁唑酰草胺、苯嗪草酮、吡唑草胺、嗪吡嘧磺隆、甲基苯噻隆、甲基胂酸及其鈣鹽、一銨鹽、一鈉鹽和二鈉鹽、甲基殺草隆、甲氧苯草隆、溴谷隆、異丙甲草胺、S-異丙甲草胺、磺草唑胺、甲氧隆、嗪草酮、甲磺隆、禾草特、綠谷隆、萘丙胺、萘丙酰草胺、萘丙酰草胺-M、萘草胺、草不隆、煙嘧黃隆、噠草伏、坪草丹、嘧苯胺磺隆、氨磺樂靈、炔噁草酮、噁草酮、環氧嘧磺隆、噁嗪草酮、乙氧氟草醚、百草枯二氯鹽、克草猛、壬酸、二甲戊樂靈、五氟磺草胺、甲氯酰草胺、環戊噁草酮、氟草磺胺、烯草胺、pethoxyamid、苯敵草、毒莠定、毒莠定鉀、氟吡酰草胺、唑啉草酯、哌草磷、丙草胺、氟嘧磺隆、氨基丙樂靈、環苯草酮、撲滅通、撲草凈、毒草胺、敵稗、喔草酯、撲滅津、苯胺靈、異丙草胺、丙苯磺隆、丙嗪嘧磺隆、戊炔草胺、芐草丹、氟磺隆、雙唑草腈、吡草醚、磺酰草吡脫、雙唑草腈、吡唑特、芐草唑、吡嘧磺隆、嘧啶肟草醚、稗草畏、達草特、環酯草醚、嘧草醚、嘧啶硫蕃、嘧草硫醚、嘧草硫醚鈉、羅克殺草砜、甲氧磺草胺、二氯喹啉酸、氯甲喹啉酸、滅藻醌、喹禾靈、精喹禾靈、喹禾糠酯、砜嘧磺隆、嘧啶肟草醚、稀禾啶、環草隆、西瑪津、西草凈、磺草酮、甲磺草胺、甲嘧磺隆、磺酰磺隆、2，3，6-TBA、TCA、TCA鈉、牧草胺、特丁噻草隆、特呋三酮、環磺酮、得殺草、特草定、特丁通、特丁津、特丁凈、甲氧噻草胺、噻草啶、噻酮磺隆、噻磺隆、禾草丹、tiafenacil、仲草丹、苯吡唑草酮、肟草酮、野麥畏、氟酮磺草胺、醚苯磺隆、三嗪氟草胺、苯磺隆、綠草定、三氯比、綠草定三乙基銨鹽、滅草環、草達津、三氟啶磺隆、氟樂靈、氟胺磺隆、三氟甲磺隆、滅草敵、3-(2-氯-3，6-二氟苯基)-4-羥基-1-甲基-1，5-萘啶-2(1H)-酮、5-氯-3-[(2-羥基-6-氧代-1-環己烯-1-基)羰基]-1-(4-甲氧基苯基)-2(1H)-喹喔啉酮、2-氯-N-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-6-(三氟甲基)-3-吡啶甲酰胺、7-(3，5-二氯-4-吡啶基)-5-(2，2-二氟乙基)-8-羥基吡啶并[2，3-b]吡嗪-6(5H)-酮)、4-(2，6-二乙基-4-甲基苯基)-5-羥基-2，6-二甲基-3(2H)-噠嗪酮)、5-[[(2，6-二氟苯基)甲氧基]甲基]-4，5-二氫-5-甲基-3-(3-甲基-2-噻吩基)異噁唑(以前為methioxolin)、3-[7-氟-3，4-二氫-3-氧代-4-(2-丙炔-1-基)-2H-1，4-苯并噁嗪-6-基]二氫-1，5-二甲基-6-硫代-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮、4-(4-氟苯基)-6[(2-羥基-6-氧代-1-環己烯-1-基)羰基]-2-甲基-1，2，4-三嗪-3，5(2H，4H)-二酮、4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-5-氟-2-吡啶羧酸甲酯、2-甲基-3-(甲基磺酰基)-N-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-4(三氟甲基)苯甲酰胺、和2-甲基-N-(4-甲基-1，2，5-噁二唑-3-基)-3-(甲基亞磺酰基)-4-(三氟甲基)苯甲酰胺。其它除草劑還包括生物除草劑，諸如損毀鏈格孢(Alternaria destruens Simmons)、刺盤孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporiodes(Penz.)Penz.&Sacc.)、稗內臍蠕孢菌(Drechsiera monoceras)(MTB-951)、疣孢漆斑菌(Myrothecium verrucaria (Albertini&Schweinitz)Ditmar：Fries)、棕櫚疫霉(Phytophthora palmivora(Butl.)Butl.)和菥蓂柄銹菌(Puccinia thlaspeos Schub)。
本發明化合物還可與植物生長調節劑以及植物生長調節生物體諸如蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)菌株BP01結合使用，所述植物生長調節劑諸如艾維激素、N-(苯基甲基)-1H-嘌呤-6-胺、丙酰蕓苔素內酯、赤霉酸、赤霉素A4和A7、超敏蛋白、甲哌啶、調環酸鈣、茉莉酮、硝酚鈉和抗倒酯-甲基。
農用保護劑(即除草劑、除草劑安全劑、殺昆蟲劑、殺真菌劑、殺線蟲劑、殺螨劑、和生物制劑)的一般參考文獻包括The Pesticide Manual，第13版，C.D.S.Tomlin編輯，British Crop Protection Council，Farnham，Surrey，U.K.，2003，和The BioPesticide Manual，第2版，L.G.Copping編輯，British Crop Protection Council，Famham，Surrey，U.K.，2001。
對于其中使用這些不同混合組合中的一種或多種的實施方案而言，這些不同混合組合(總量)與式1的化合物的重量比通常介于約1∶3000和約3000∶1之間。值得注意的是介于約1∶300和約300∶1之間的重量比(例如介于約1∶30和約30∶1之間的比率)。本領域的技術人員可易于通過簡單的實驗來確定獲得所期望的生物活性范圍而需要的活性成分的生物學有效量。顯然，包含這些附加組分可使雜草防治譜超越式1的化合物本身所防治的范圍。
在某些情況下，本發明化合物與其它生物活性(尤其是除草)化合物或試劑(即活性成分)的組合對于雜草可獲得大于累加(即協同)的效應，和/或對于作物或其它所期望植物可獲得小于累加(即安全化)的效應。降低釋放在環境中的活性成分的量，同時確保有效的害蟲防治，一直是人們所期望的。使用較大量活性成分以提供更有效的雜草防治而不會造成過度作物傷害的能力也是期望的。當除草活性成分以獲得農藝上令人滿意的雜草防治程度的施用率對雜草產生協同作用時，此類組合可有利地用于降低農作物生產成本，并且減少環境負荷。當除草活性成分的安全化發生于作物上時，此類組合可有利地用于通過減少雜草競爭而提高作物保護。
值得注意的是本發明化合物與至少一種其它除草活性成分的組合。特別值得注意的是其中其它除草活性成分具有與本發明化合物不同的作用位點的此類組合。在某些情況下，與至少一種具有類似防治范圍但是不同作用位點的其它除草活性成分的組合將尤其有利于抗性管理。因此，本發明組合物還可包含具有相似防治范圍但不同作用位點的(除草有效量的)至少一種附加的除草活性成分。
本發明化合物也可與除草劑安全劑結合使用，諸如二丙烯草胺、解草酮、解草酯、芐草隆、解草胺腈、環丙磺酰胺、殺草隆、二氯丙烯胺、dicyclonon、增效磷(dietholate)、哌草丹、解草唑-乙基、解草啶、解草安、氟草肟、解草噁唑、雙苯噁唑酸、吡唑解草酯、mephenate、苯草酮、萘酐(1，8-萘酐)、解草腈、N-(氨基羰基)-2-甲基苯磺酰胺、N-(氨基羰基)-2-氟苯磺酰胺、1-溴-4-[(氯甲基)磺酰基]苯(BCS)、4-(二氯乙酰基)-1-氧雜-4-偶氮螺[4.5]癸烷(MON 4660)、2-(二氯甲基)-2-甲基-1，3-二氧戊環(MG 191)、1，6-二氫-1-(2-甲氧基苯基)-6-氧代基-2-苯基-5-嘧啶羧酸乙酯、2-羥基-N，N-二甲基-6-(三氟甲基)吡啶-3-甲酰胺、和1-(3，4-二甲基苯基)-1，6-二氫-6-氧代基-2-苯基-5-嘧啶羧酸3-氧代基-1-環己烯-1-基酯，以提高對某些作物的安全性。解毒有效量的除草劑安全劑可與本發明化合物同時施用，或作為種子處理物施用。因此，本發明的一個方面涉及除草劑混合物，所述混合物包含本發明化合物和解毒有效量的除草劑安全劑。種子處理物對于選擇性雜草防治尤為有用，因為它將解毒作用物理地限制在作物植物上。因此，尤其有用的本發明實施方案為用于選擇性防治作物中不期望的植被生長的方法，所述方法包括使所述作物的所在地接觸除草有效量的本發明化合物，其中所述作物自其長成的種子用解毒有效量的安全劑處理。安全劑的解毒有效量易于由本領域技術人員通過簡單的實驗確定。
值得注意的是包含以下物質的組合物：(除草有效量的)本發明化合物、(有效量的)至少一種選自其它除草劑和除草劑安全劑的附加活性成分、以及至少一種選自表面活性劑、固體稀釋劑和液體稀釋劑的組分。
為更好防治不期望的植被(例如因如協同作用而降低使用率，使雜草防治范圍更廣，或增強作物安全性)或為避免抗除草劑雜草的生長，優選本發明化合物與另一種除草劑的混合物。表A1列出舉例說明本發明混合物、組合物和方法的組分(a)(即本發明的特定化合物)與作為組分(b)的另一種除草劑的具體組合。組分(a)欄中化合物17標示于索引表A中。表A1的第二欄列出具體組分(b)化合物(例如第一行中的“2，4-D”)。表A1的第三欄、第四欄和第五欄列出了在將組分(a)化合物典型施用于田間生長作物時，相對于組分(b)的重量比率范圍(即(a)∶(b))。因此，例如，表A1第一行具體公開，組分(a)(即索引表A中化合物17)與2，4-D的組合通常以介于1∶192-6∶1之間的重量比率施用。表A1的其余行以類似方式構建。
表A1
表A2如同上表A1構造，不同的是“組分(a)”欄標題下面的條目被下文所示的相應組分(a)的欄條目替代。“組分(a)”欄中的化合物79標示于索引表A中。因此，例如，表A2中“組分(a)”欄標題下面的條目全列舉為“化合物79”(即索引表A中所標示的化合物79)，并且表A2中欄標題下方的第一行具體公開了化合物79與2，4-D的混合物。表A3和表A4以類似的方式構造。
為更好防治不期望的植被(例如因如協同作用而降低使用率，使雜草防治范圍更廣，或增強作物安全性)或為避免抗除草劑雜草的生長，優選本發明化合物與除草劑的混合物，所述除草劑選自氯嘧磺隆、煙嘧磺隆、甲基磺草酮、噻磺隆、氟啶嘧磺隆、苯磺隆、羅克殺草砜、唑啉草酯、環磺酮、甲氧磺草胺、異丙甲草胺和S-異丙甲草胺。
以下測試表明本發明的化合物對于具體病原體的防治功效。然而，由所述化合物提供的病原體防治保護不限于這些物質。化合物的描述參見索引表A-C。以下縮寫用于索引表中，如下所示：Me為甲基，Ph為苯基，OMe為甲氧基，-CN為氰基，-NO2為硝基，t-Boc為叔丁氧羰基，并且TMS為三甲基甲硅烷基。縮寫“Ex.”代表“實施例”，并且跟隨有數字，表示其中制備所述化合物的實施例。質譜通過使用液相色譜與質譜儀(LCMS)的組合，利用大氣壓化學電離(AP+)或電噴電離(ESI+)觀察，以向分子加上H+(分子量為1)所形成的最高同位素豐度母離子(M+1)的分子量來記錄，或自分子損失的H+(分子量為1)所形成的(M-1)來記錄。
索引表A(1)
(1)吡咯烷酮環的3-位和4-位的取代基即C(O)N(Q2)(R6)和Q1分別主要為反式構型。
在一些情況下，可由NMR檢測微量順式異構體的存在。
*1H NMR數據參見合成實施例。
**1H NMR數據參見索引表D。
索引表B
索引表C
*1H NMR數據參見合成實施例。
**1H NMR數據參見索引表D。
索引表D
a1H NMR數據以距四甲基硅烷的低場ppm數為單位。偶合由(s)-單峰、(d)-雙峰、(t)-三重峰、(m)-多重峰、(br s)-寬單峰來標明。
本發明的生物學實施例
測試A
將選自稗草(Echinochloa crus-galli)、地膚(Kochia scoparia)、豚草(common ragweed，Ambrosia elatior)、意大利黑麥草(Italian ryegrass，Lolium multiflorum)、大馬唐草(large crabgrass Digitaria sanguinalis)、狗尾草(Setaria faberii)、牽牛花(Ipomoea屬)、野莧菜(Amaranthus retroflexus)、絨毛葉(Abutilon theophrasti)、小麥(Triticum aestivum)、和玉米(Zea mays)的植物物種的種子栽植于壤土和砂的共混物中，并且用定向土壤噴灑來進行出苗前處理，所述處理使用配制于無植物毒性的包含表面活性劑的溶劑混合物中的測試化合物。
同時，將選自這些作物與雜草物種以及黑草(Alopecurus myosuroides)和豬殃殃(catchweed bedstraw，Galium aparine)的植物種植于包含相同的壤土和砂的共混物的盆中，并且用以相同方式配制的測試化合物來進行出苗后施用處理。使用高度范圍在2cm至10cm并且在一葉至二葉階段的植物來進行出苗后處理。使經處理的植物與未經處理的對照物在溫室中保持約10天，之后將所有經處理的植物與未經處理的對照物比較，并且目視評估損傷。總結于表A中的植株響應評分基于0至100標度，其中0為無效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。
測試B
在淹水稻田測試中使選自稻(Oryza sativa)、小花輪傘草(small-flower umbrella sedge，Cyperus difformis)、沼生異蕊花(Heteranthera limosa)、和稗草(Echinochloa crus-galli)的植物物種生長至2葉階段以供測試。在處理時，將測試盆注水至距土壤表面上方3cm，通過向田水直接施用測試化合物來處理，然后在測試期間保持該水深。將經處理的植株和對照物在溫室中保持13天至15天，之后將所有物種與對照物進行對比，并且視覺評估。總結于表B中的植株響應評分基于0至100標度，其中0為無效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。
測試C
將選自下列的植物物種的種子栽植于壤土和砂的共混物中，并且用配制于無植物毒性的包含表面活性劑的溶劑混合物中的測試化合物進行出苗前處理，所述植物物種選自：黑草(Alopecurus myosuroiaes)、意大利黑麥草(Italian ryegrass，Lolium multiflorum)、小麥(winter wheat，Triticum aestivum)、豬殃殃(catchweed bedstraw，Galium aparine)、玉米(Zea mays)、大馬唐草(large crabgrass，Digitaria sanguinalis)、大狐尾草(giant foxtail，Setaria faberii)、約翰遜草(Sorghum halepense)、藜(Chenopodium album)、牽牛花(Ipomoea coccinea)、油莎草(yellow nutsedge，Cyperus esculentus)、反枝莧(Amaranthus retroflexus)、豚草(common ragweed，Ambrosia elatior)、大豆(Glycine max)、稗草(Echinochloa crus-galli)、油菜籽(Brassica napus)、莧菜藤子(common waterhemp，Amaranthus rudis)、地膚(Kochia scoparia)、野生燕麥(wild oat，Avena fatua)、伏生臂形草(Brachiaria decumbens)、綠狗尾草(green foxtail，Setaria viridis)、牛筋草(Eleusine indica)、旱雀麥(downy bromegrass，Bromus tectorum)、龍葵(eastern black nightshade，Solanum ptycanthum)、蒼耳(common cocklebur，Xanthium strumarium)、野黍(woolly cupgrass，Eriochloa villosa)、狗牙根(Cynodon dactylon)、向日葵(common oilseed sunflower，Helianthus annuus)、俄羅斯薊(Salsola kali)和絨毛葉(Abutilion theophrasti)。
同時，將選自這些作物和雜草物種以及冬大麥(winter barley，Hordeum vulgare)、盤固拉草(Apera spica-venti)、繁縷(common chickweed，Stellaria media)、寶蓋草(henbit deadnettle，Lamium amplexicaule)、和金絲雀草(littleseed canarygrass，Phalaris minor)的植物栽植于包含栽植介質(Scotts Company，14111 Scottslawn Road，Marysville，Ohio 43041)的盆中，所述栽植介質包含泥炭蘚、蛭石、潤濕劑和起始營養素，并且用以相同方式配制的測試化合物進行出苗后施用處理。使用2cm至18cm高度范圍內(一葉至四葉階段)的植株進行出苗后處理。將經處理的植株和對照物在溫室中保持13天至15天，之后將所有物種與對照物進行對比，并且視覺評估。總結于表C中的植株響應評分基于0至100標度，其中0為無效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。
淹水稻田測試中的植物物種由長至2葉階段以供測試的稻(Oryza sativa)、小花輪傘草(small-flower umbrella sedge，Cyperus difformis)、沼生異蕊花(Heteranthera limosa)和稗草(Echinochloa crus-galli)組成。處理時，將測試盆注水至距土壤表面上方3cm，向田水直接施用測試化合物來處理，然后在測試期間保持該水深。將經處理的植株和對照物在溫室中保持13天至15天，之后將所有物種與對照物進行對比，并且視覺評估。總結于表C中的植株響應評分基于0至100標度，其中0為無效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。
測試D
將選自下列的植物物種的種子栽植于粉砂壤土中，并且用配制于無植物毒性的包含表面活性劑的溶劑混合物中的測試化合物進行出苗前處理，所述植物物種選自：藍草(annual bluegrass，Poa annua)、黑草(Alopecurus myosuroides)、金黃草(littleseed canarygrass，Phalaris minor)、繁縷(common chickweed，Stellaria media)、豬殃殃(catchweed bedstraw，Galium aparine)、旱雀麥(downy bromegrass，Bromus tectorum)、田野罌粟(Papaver rhoeas)、原野紫羅蘭(Viola arvensis)、綠狗尾草(green foxtail，Setaria viridis)、寶蓋草(henbit deadnettle，Lamium amplexicaule)、意大利黑麥草(Italian ryegrass，Lolium multiflorum)、地膚(Kochia scoparia)、藜(Chenopodium album)、油菜籽(Brassica napus)、野莧菜(Amaranthus retroflexus)、春黃菊(scentless chamomile，Matricaria inodora)、俄羅斯薊(Salsola kali)、婆婆納(bird’s-eye speedwell，Veronica persica)、春大麥(spring barley，Hordeum vulgare)、春小麥(spring wheat，Triticum aestivum)、野生蕎麥(wild buckwhea，Polygonum convolvulus)、野生芥菜(wild mustard，Sinapis arvensis)、野生燕麥(wild oat，Avena fatua)、野生蘿卜(wild radish，Raphanus raphanistrum)、盤固拉草(Apera spica-venti)、冬大麥(winter barley，Hordeum vulgare)、和冬小麥(winter wheat，Triticum aestivum)。
同時，將這些物種栽植于包含栽植介質(Scotts Company，14111Scottslawn Road，Marysville，Ohio 43041)的盆中，所述栽植介質包含泥炭蘚、蛭石、潤濕劑和起始營養素，并且用以相同方式配制的測試化合物進行出苗后施用處理。植株高度在2cm至18cm(1-葉至4-葉階段)范圍內。將經處理的植株和對照物在受控生長環境中保持7天至21天，之后將所有物種與對照物進行對比，并且視覺評估。總結于表D中的植株響應評分基于0至100標度，其中0為無效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。
測試E
將選自下列的植物物種的種子栽植于粉砂壤土中，并且用配制于無植物毒性的包含表面活性劑的溶劑混合物中的測試化合物進行出苗前處理，所述植物物種選自：玉米(Zea mays)、大豆(Glycine max)、絨毛葉(Abutilon theophrasti)、藜(Chenopodium album)、猩猩草(Euphorbia heterophylla)、長芒莧(palmer pigweed，Amaranthus palmeri)、莧菜藤子(common waterhemp，Amaranthus rudis)、伏生臂形草(Brachiarla decumbens)、大馬唐草(large crabgrass，Digitaria sanguinalis)、巴西馬唐草(Brazilian crabgrass，Digitaria horizontalis)、洋野黍(fall panicum，Panicum dichotomiflorum)、狗尾草(giant foxtail，Setaria faberii)、綠狗尾草(green foxtail，Setaria viridis)、牛筋草(Eleusine indica)、約翰遜草(Sorghum halepense)、豚草(common ragweed，Ambrosia elatior)、稗草(Echinochloa crus-galli)、蒺藜草(southern sandbur，Cenchrus echinatus)、金午時花(Sida rhombifolia)、意大利黑麥草(Italian ryegrass，Lolium multiflorum)、鴨跖草(Virginia dayflower，Commelina virginica)、田旋花(Convolvulus arvensis)、牽牛花(Ipomoea coccinea)、龍葵(eastern black nightshade，Solanum ptycanthum)、地膚(Kochia scoparia)、油莎草(yellow nutsedge，Cyperus esculentus)、蒼耳(common cocklebur，Xanthium strumarium)、春蓼(ladysthumb smartweed，Polygonum Persicaria)和咸豐草(hairy beggarticks，Bidens pilosa)。將經處理的植株和對照物在溫室中保持21天，之后將所有物種與對照物進行對比，并且視覺評估。總結于表E中的植株響應評分基于0至100標度，其中0為無效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。
測試F
在每個施用率下，將三個塑料盆(約16-cm直徑)用已滅菌的Tama粉砂壤土部分地填充，所述粉砂壤土包含比率為35∶50∶15的沙土、粉土和粘土以及2.6％的有機物質。下列是三個盆中每一個內的單獨植株。每個施用率下，將得自鴨舌草(Monochoria vaginalis)、小花輪傘草(small-flower umbrella sedge，Cyperus difformis)、螢藺(hardstem bulrush，Scirpus juncoides)、和長葉水莧菜(purple redstem，Ammannia coccinea)的種子栽植于一個16-cm盆中。每個施用率下，將得自碎米莎草(rice flatsedge，Cyperus iria)、叢生千金子(bearded sprangletop，Leptochloa fascicularis)的種子、一簇9株或10株水播種稻秧(Rice，W.S.Jap，Oryza sativa cv.“Japonica-M202”或Rice，W.S.Ind，“Indica”)、和兩簇3株或4株移栽稻秧(transplanted rice，Oryza sativa cv.“Japonica-M202”)栽植于一個16-cm盆中。每個施用率下，將得自稗草(Echinochloa crus-galli)、澤瀉(common waterplantain，Alisma plantago-aquatica)和空心稗(late watergrass，Echinochloa oryzicola)的種子栽植于一個16-cm盆中。種植是順序的，使得作物和雜草物種在處理時為2.0至2.5葉階段。
使盆栽植株在溫室中生長，日/夜溫度設為30/27℃，并且提供補充平衡光照，以保持16-h光周期。使測試盆保持在溫室中，直至測試結束。
處理時，將測試盆注水至距土壤表面上方3cm，向田水直接施用測試化合物來處理，然后在測試期間保持該水深。21天后通過與未經處理的對照物相比較來目視評估對稻和雜草的處理效應。總結于表F中的植株響應評分基于0至100標度，其中0為無效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。
測試G
將小花輪傘草(CYPDI，Cyperus difformis)和沼生異蕊花(HETLI，Heteranthera limosa)的種子播種到填充有蒸汽高溫消毒的Tama土壤的11-cm(4-英寸)桶的兩個獨立的四分之一土壤表面。同時，將稗草(ECHCG，Echinochloa crus-galli)和移植粳稻(ORYSA，Oryza sativa)的種植建立在獨立的“插”盤中。使植物生長在使用補充照明的溫室中以保持約16h的光周期；日間和夜間的溫度分別為約27-30℃和24-27℃。8天后，將稗草植物轉移到桶的剩余四分之一中的一個，并將水平面調節至3-cm的最終深度。將除草劑施用時間定時在2.0至2.5葉階段，并且將植物用在非植物性毒素溶劑中配制的測試化合物進行處理。將經處理的植物和對照物在溫室中保持14天，此后將所有物種與對照物進行比較，并目測評估。植物響應等級概述于表G1至G12中，并且基于0至100標度，其中0為沒有效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。
采用Colby公式來確定根據混合物預計的除草功效。Colby公式(Colby，S.R.“Calculating Synergistic and Antagonistic Responses of Herbicide Combinations”，Weeds，15(1)，第20-22頁(1967))計算除草劑混合物的預計加和功效，對于兩種活性成分具有下列形式：
Pa+b＝Pa+Pb-(PaPb/100)
其中
Pa+b為根據單獨組分加和貢獻預計的混合物功效百分比：
Pa為在與所述混合物中施用率相同的施用率下，觀察到的第一活性成分的功效百分比，并且
Pb為在與所述混合物中施用率相同的施用率下，觀察到的第二活性成分的功效百分比。
在下表中，示出以每公頃活性成分克數(g a.i./ha)為單位的施用率；“Obsd.”為所觀察到的效果。“Exp.”為由Colby公式計算出的預期效果。
表G1-由化合物204自身以及與四唑酰草胺的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G2-由化合物103自身以及與四唑酰草胺的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G3-由化合物204自身以及與特呋三酮的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G4-由化合物103自身以及與特呋三酮的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G5-由化合物204自身以及與氟酮磺草胺的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G6-由化合物103自身以及與氟酮磺草胺的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G7-由化合物204自身以及與嘧啶硫蕃的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G8-由化合物103自身以及與嘧啶硫蕃的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G9-由化合物204自身以及與苯噻草胺的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G10-由化合物103自身以及與苯噻草胺的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G11-由化合物204自身以及與芐嘧磺隆的組合獲得的觀測的和預期的結果
表G12-由化合物103自身以及與芐嘧磺隆的組合獲得的觀測的和預期的結果
測試H
該測試評估化合物80與若干商業除草劑的混合物對四種植物物種的效應。將選自玉米(ZEAMD，Zea mays)、大豆(GLXMA，Glycine max)、莧菜藤子(common waterhemp，AMATA，Amaranthus rudis)、和草(SETFA，Setaria faberii)的植物物種的種子栽植于粉砂壤土中，并且用配制于無植物毒性的包含表面活性劑的溶劑混合物中的測試化合物進行出苗前處理，并且采用281L/ha的體積施用。每種處理重復三次。使經處理的植物和對照物保持在溫室中，采用補光以保持約16小時的光周期；日間和夜間溫度分別為約24-30℃和19-21℃。使用通過澆灌系統施用的平衡肥料，施加營養物質。處理后21天，將所有物種與對照物相比較，并且目視評估。計算植株響應評分，為三次平行測定的平均值，并且總結于表H1至H5中，并且評分基于0至100標度，其中0為無效果，而100為完全防治。破折號(-)響應表示無測試結果。采用如上文測試G所述的Colby公式，計算預期的(Exp.)結果。
表H1-由化合物80自身以及與氯嘧磺隆的組合獲得的觀測的和預期的結果
表H2-由化合物80自身以及與S-異丙甲草胺的組合獲得的觀測的和預期的結果
表H3-由化合物80自身以及與嘧啶肟草醚的組合獲得的觀測的和預期的結果
表H4-由化合物80自身以及與阿特拉津的組合獲得的觀測的和預期的結果
表H5-由化合物80自身以及與甲基磺草酮的組合獲得的觀測的和預期的結果
權利要求書(按照條約第19條的修改)
1.一種選自式1、其N-氧化物和其鹽的化合物，
其中
Q1為苯環或萘環環系，每個環或環系任選地被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自R7；或5元至6元雜環或8元至10元雜芳族雙環環系，每個環或環系包含選自碳原子和1至4個雜原子的環成員，所述雜原子獨立地選自至多2個O、至多2個S、和至多4個N原子，其中至多3個碳環成員獨立地選自C(＝O)和C(＝S)，并且所述硫原子環成員獨立地選自S(＝O)u(＝NR8)v，每個環或環系任選地被至多5個取代基取代，所述取代基位于碳原子環成員上時獨立地選自R7和當所述取代基位于氮原子環成員上時獨立地選自R9；
Q2為苯環或萘環環系，每個環或環系任選地被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自R10；或5元至6元完全不飽和雜環或8元至10元雜芳族雙環環系，每個環或環系包含選自碳原子和1至4個雜原子的環成員，所述雜原子獨立地選自至多2個O、至多2個S、和至多4個N原子，其中至多3個碳環成員獨立地選自C(＝O)和C(＝S)，并且所述硫原子環成員獨立地選自S(＝O)u(＝NR8)v，每個環或環系任選地被至多5個取代基取代，所述取代基位于碳原子環成員上時獨立地選自R10和當所述取代基位于氮原子環成員上時獨立地選自R11；
Y1和Y2各自獨立地為O、S或NR12；
R1為H、羥基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基、C2-C6烯基、C3-C6炔基、C4-C8環烷基烷基、C2-C8烷氧基烷基、C2-C8鹵代烷氧基烷基、C2-C8烷硫基烷基、C2-C8烷基亞磺酰基烷基、C2-C8烷基磺酰基烷基、C2-C8烷基羰基、C2-C8鹵代烷基羰基、C4-C10環烷基羰基、C2-C8烷氧基羰基、C2-C8鹵代烷氧基羰基、C4-C10環烷氧基羰基、C2-C8烷基氨基羰基、C3-C10二烷基氨基羰基、C4-C10環烷基氨基羰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6鹵代烷硫基、C3-C8環烷硫基、C1-C6烷基亞磺酰基、C1-C6鹵代烷基亞磺酰基、C3-C8環烷基亞磺酰基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6鹵代烷基磺酰基、C3-C8環烷基磺酰基、C1-C6烷基氨基磺酰基、C2-C8二烷基氨基磺酰基、C3-C10三烷基甲硅烷基或Gl；
R2和R3各自獨立地為H、鹵素或C1-C4烷基；或
R2和R3與它們所鍵合的碳原子合在一起形成C3-C7環烷基環；
R4和R5各自獨立地為H、鹵素或C1-C4烷基；
R6為H、羥基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基、C2-C6烯基、C3-C6炔基、C2-C8烷氧基烷基、C2-C8鹵代烷氧基烷基、C2-C8烷硫基烷基、C2-C8烷基亞磺酰基烷基、C2-C8烷基磺酰基烷基、C2-C8烷基羰基、C2-C8鹵代烷基羰基、C4-C10環烷基羰基、C2-C8烷氧基羰基、C2-C8鹵代烷氧基羰基、C4-C10環烷氧基羰基、C2-C8烷基氨基羰基、C3-C10二烷基氨基羰基、C4-C10環烷基氨基羰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6鹵代烷硫基、C3-C8環烷硫基、C1-C6烷基亞磺酰基、C1-C6鹵代烷基亞磺酰基、C3-C8環烷基亞磺酰基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6鹵代烷基磺酰基、C3-C8環烷基磺酰基、C1-C6烷基氨基磺酰基、C2-C8二烷基氨基磺酰基、C3-C10三烷基甲硅烷基或G1；
每個R7和R10獨立地為鹵素、氰基、硝基、C1-C8烷基、C1-C8鹵代烷基、C1-C8硝基烷基、C2-C8烯基、C2-C8鹵代烯基、C2-C8硝基烯基、C2-C8炔基、C2-C8鹵代炔基、C4-C10環烷基烷基、C4-C10鹵代環烷基烷基、C5-C12烷基環烷基烷基、C5-C12環烷基烯基、C5-C12環烷基炔基、C3-C8環烷基、C3-C8鹵代環烷基、C4-C10烷基環烷基、C6-C12環烷基環烷基、C3-C8環烯基、C3-C8鹵代環烯基、C2-C8烷氧基烷基、C2-C8鹵代烷氧基烷基、C3-C8鹵代烷氧基烷氧基、C3-C8烷氧基烷氧基、C4-C10環烷氧基烷基、C3-C10烷氧基烷氧基烷基、C2-C8烷硫基烷基、C2-C8烷基亞磺酰基烷基、C2-C8烷基磺酰基烷基、C2-C8烷基氨基烷基、C2-C8鹵代烷基氨基烷基、C4-C10環烷基氨基烷基、C3-C10二烷基氨基烷基、-CHO、C2-C8烷基羰基、C2-C8鹵代烷基羰基、C4-C10環烷基羰基、-C(＝O)OH、C2-C8烷氧基羰基、C2-C8鹵代烷氧基羰基、C4-C10環烷氧基羰基、C5-C12環烷基烷氧基羰基、-C(＝O)NH2、C2-C8烷基氨基羰基、C4-C10環烷基氨基羰基、C3-C10二烷基氨基羰基、C1-C8烷氧基、C1-C8鹵代烷氧基、C2-C8烷氧基烷氧基、C2-C8烯氧基、C2-C8鹵代烯氧基、C3-C8炔氧基、C3-C8鹵代炔氧基、C3-C8環烷氧基、C3-C8鹵代環烷氧基、C4-C10環烷基烷氧基、C3-C10烷基羰基烷氧基、C2-C8烷基羰氧基、C2-C8鹵代烷基羰氧基、C4-C10環烷基羰氧基、C1-C8烷基磺酰氧基、C1-C8鹵代烷基磺酰氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8鹵代烷硫基、C3-C8環烷硫基、C1-C8烷基亞磺酰基、C1-C8鹵代烷基亞磺酰基、C1-C8烷基磺酰基、C1-C8鹵代烷基磺酰基、C3-C8環烷基磺酰基、甲酰胺基、C2-C8烷基羰基氨基、C2-C8鹵代烷基羰基氨基、C2-C8烷氧基羰基氨基、C1-C6烷基磺酰基氨基、C1-C6鹵代烷基磺酰基氨基、-SF5、-SCN、SO2NH2、C3-C12三烷基甲硅烷基、C4-C12三烷基甲硅烷基烷基、C4-C12三烷基甲硅烷基烷氧基或G2；
每個R8獨立地為H、氰基、C2-C3烷基羰基或C2-C3鹵代烷基羰基；
每個R9和R11獨立地為氰基、C1-C3烷基、C2-C3烯基、C2-C3炔基、C3-C6環烷基、C2-C3烷氧基烷基、C1-C3烷氧基、C2-C3烷基羰基、C2-C3烷氧基羰基、C2-C3烷基氨基烷基或C3-C4二烷基氨基烷基；
每個R12獨立地為H、氰基、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、–(C＝O)CH3、或–(C＝O)CF3；
每個G1獨立地為苯基、苯基甲基、吡啶基甲基、苯基羰基、苯氧基、苯基乙炔基、苯基磺酰基或5元或6元雜芳族環，每個任選地在環成員上被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自R13；
每個G2獨立地為苯基、苯基甲基、吡啶基甲基、苯基羰基、苯氧基、苯基乙炔基、苯基磺酰基或5元或6元雜芳族環，每個任選地在環成員上被至多5個取代基取代，所述取代基獨立地選自R14；
每個R13和R14獨立地為鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基、–CHO、–C(＝O)OH、-C(＝O)NH2、-SO2NH2、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C2-C8烷基羰基、C2-C8鹵代烷基羰基、C2-C8烷氧基羰基、C4-C10環烷氧基羰基、C5-C12環烷基烷氧基羰基、C2-C8烷基氨基羰基、C3-C10二烷基氨基羰基、C1-C6烷氧基、C1-C6鹵代烷氧基、C2-C8烷基羰氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6鹵代烷硫基、C1-C6烷基亞磺酰基、C1-C6鹵代烷基亞磺酰基、C1-C6烷基磺酰基、C1-C6鹵代烷基磺酰基、C1-C6烷基氨基磺酰基、C2-C8二烷基氨基磺酰基、C3-C10三烷基甲硅烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C8二烷基氨基、C2-C8烷基羰基氨基、C1-C6烷基磺酰基氨基、苯基、吡啶基或噻吩基；并且
在每個S(＝O)u(＝NR8)v的實例中，每個u和v獨立地為0、1或2，前提條件是u和v之和為0、1或2；
前提條件是
(a)式1的化合物不是N–1H–苯并三唑-1-基-2-氧代基-4-苯基-3-吡咯烷甲酰胺；
(b)當Q1包含與式1的其余部分直接鍵合的3-呋喃環或3-吡啶環時，則所述環被至少一個選自R7的取代基取代；
(c)當Q1為未取代的苯環，并且Q2包含與式1的其余部分直接鍵合的苯環時，則所述Q2環被R10取代，所述R10不是任選地在2–位取代的苯氧基或F、在4-位取代的氰基或–CF3，R5為H或鹵素；
(d)當Q1為未取代的苯基，并且Q2包含與式1的其余部分直接鍵合的吡啶環時，則所述吡啶環被至少一個選自R10的取代基取代；
(e)當Q1為被4-苯基或4-苯氧基取代的苯環時，所述Q1環還被R7取代基取代；
(f)當Q1包含與式1的其余部分直接鍵合的苯環，并且所述環在兩個鄰位(相對于與式1的其余部分的鍵)被R7取代時，則所述環為還獨立地在至少一個另外的位置上被R7取代；
(g)當Q1不是未取代的1-萘基時，則Q2不是2,3-二-氟苯基或2-CF3-苯基；
(h)Q2不是任選地被取代的1H-吡唑-5-基；并且
(i)當Q2包含與式1的其余部分直接鍵合的1H-吡唑-3-基環時，所述環在1-位被R9取代。
2.根據權利要求1所述的化合物，其中
每個R7和R10獨立地為鹵素、氰基、硝基、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C2-C4烯基、C2-C4鹵代烯基、C2-C4炔基、C2-C4鹵代炔基、C1-C4硝基烷基、C2-C4硝基烯基、C2-C4烷氧基烷基、C2-C4鹵代烷氧基烷基、C3-C4環烷基、C3-C4鹵代環烷基、環丙基甲基、甲基環丙基、C1-C4烷氧基、C1-C4鹵代烷氧基、C2-C4烯氧基、C2-C4鹵代烯氧基、C3-C4炔氧基、C3-C4鹵代炔氧基、C3-C4環烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4鹵代烷硫基、C1-C4烷基亞磺酰基、C1-C4鹵代烷基亞磺酰基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4鹵代烷基磺酰基、羥基、甲酰基、C2-C4烷基羰基、C2-C4烷基羰氧基、C1-C4烷基磺酰氧基、C1-C4鹵代烷基磺酰氧基、氨基、C1-C4烷基氨基、C2-C4二烷基氨基、甲酰胺基、C2-C4烷基羰基氨基、-SF5、-SCN、C3-C4三烷基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基甲基或三甲基甲硅烷基甲氧基；并且
每個R9和R11獨立地為H或C1-C2烷基。
3.根據權利要求2所述的化合物，其中
Y1和Y2各自為O；
R2、R3、R4、R5和R6各自為H；并且
R1為H、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基或C4-C8環烷基烷基。
4.根據權利要求3所述的化合物，其中
Q1為被1至3個獨立地選自R7的取代基取代的苯環；
Q2為被1至3個獨立地選自R10的取代基取代的苯環；并且
R1為H、C1-C6烷基或C1-C6鹵代烷基。
5.根據權利要求4所述的化合物，其中
每個R7獨立地為鹵素、氰基、C1-C2烷基、C1-C3鹵代烷基或C1-C3烷基磺酰基；
每個R10獨立地為鹵素、氰基、硝基、C1-C2烷基、C1-C3鹵代烷基或C1-C3烷基磺酰基；并且
R1為H、Me、Et或CHF2。
6.根據權利要求5所述的化合物，其中
Q1為在對位被1個選自R7的取代基取代或被2個獨立地選自R7的取代基取代的苯環，其中一個取代基在對位，并且另一個取代基在間位；
Q2為在鄰位被1個選自R10的取代基取代或被2個獨立地選自R10的取代基取代的苯環，其中一個取代基在鄰位，并且另一個取代基在相鄰的間位；并且
R1為H、Me或Et。
7.根據權利要求6所述的化合物，其中
每個R7獨立地為F或CF3；
每個R10為F；并且
R1為H或CH3。
8.根據權利要求1所述的化合物，所述化合物選自N-(2,3-二氟苯基)-4-(3,4-二氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷甲酰胺；N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺；N-(2,3-二氟苯基)-2-氧代基-4-[4-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺；N-(3,4-二氟苯基)-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-3-吡咯烷甲酰胺；和
(3R,4S)-N-(2-氟苯基)-2-氧代基-4-[3-(三氟甲基)苯基]-3-吡咯烷甲酰胺。
9.一種除草劑組合物，所述除草劑組合物包含根據權利要求1所述的化合物和至少一種組分，所述組分選自表面活性劑、固體稀釋劑和液體稀釋劑。
10.根據權利要求9所述的除草劑組合物，所述除草劑組合物還包含至少一種附加活性成分，所述附加活性成分選自其它除草劑和除草劑安全劑。
11.一種除草劑混合物，所述除草劑混合物包含(a)根據權利要求1所述的化合物，和(b)至少一種附加活性成分，所述附加活性成分選自(b1)至(b16)以及(b1)至(b16)的化合物的鹽。
12.一種除草劑混合物，所述除草劑混合物包含(a)根據權利要求1所述的化合物，和(b)至少一種附加活性成分，所述附加活性成分選自(b2)、(b9)和(b12)；以及(b2)、(b9)和(b12)的化合物的鹽。
13.一種用于防治不期望的植被生長的方法，所述方法包括使所述植被或其環境與除草有效量的根據權利要求1所述的化合物接觸。
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