本發明屬于農藥領域，具體涉及一類吡唑磺酰胺類化合物及其合成方法和用途。
背景技術：
：除草劑(herbicide)是指可使雜草徹底地或選擇地發生枯死的藥劑，又稱除莠劑，用以消滅或抑制植物生長的一類物質。世界除草劑發展漸趨平穩，主要發展高效、低毒、廣譜、低用量的品種，對環境污染小的一次性處理劑逐漸成為主流。常用的品種為有機化合物，可廣泛用于防治農田、果園、花卉苗圃、草原及非耕地、鐵路線、河道、水庫、倉庫等地雜草、雜灌、雜樹等有害植物。目前水稻田常用的除草劑有氰氟草酯、吡嘧磺隆、惡草酮等。氰氟草酯(cyhalofop-buty1)，化學名稱：(R)-2-[4(4-氰基-2-氟苯氧基)苯氧基]-丙酸丁酯。氰氟草酯屬芳氧基苯氧基丙酸類除草劑。水稻田選擇性除草劑，只能作莖葉處理，芽前處理無效，主要防除稗草、千金子等禾本科雜草，由植物體的葉片和葉鞘吸收，韌皮部傳導，積累于植物體的分生組織區，抵制乙酰輔酶A羧化酶(ACCase)，使脂肪酸合成停止，細胞的生長分裂不能正常進行，膜系統等含脂結構破壞，最后導致植物死亡。從氰氟草酯被吸收到雜草死亡比較緩慢，一般需要1-3周。雜草在施藥后的癥狀如下：四葉期的嫩芽萎縮，導致死亡。二葉期的老葉變化極小，保持綠色。與現有其他除草劑類似的，氰氟草酯等水稻田除草劑具有使用劑量大，長時間使用易產生抗藥性，并且容易產生農藥殘留，部分除草劑有藥害，需要使用安全劑或其他輔料等缺點，不利于除草劑的大量長期使用，因此有必要進一步研發效果更加優異的除草劑。技術實現要素：本發明的目的是在現有技術的基礎上，提供一種結構新穎的具有農作物除草作用的吡唑磺酰胺類化合物。本發明的另一目的是提供一種上述吡唑磺酰胺類化合物的制備方法。本發明的第三目的是提供一種上述吡唑磺酰胺類化合物在農作物除草方面的用途。本發明的目的可以通過以下措施達到：一類吡唑磺酰胺類化合物，即式(E)所示結構的化合物或其藥學上可接受的鹽，其中，R1選自下述基團中的一種：X1、X2、X3或X4分別獨立的選自氫或鹵素；R2選自氫、C1～4烷基或芳基。在一種優選方案中，X1、X2、X3或X4分別獨立的選自氫、Cl、F或Br。在一種優選方案中，R2選自氫、甲基、乙基或苯基。在一種更優選方案中，本發明的化合物或其藥學上可接受的鹽，其中化合物選自：一種式(E)所示結構的化合物的制備方法，其反應路線為：其中，X為鹵素，R1、R2的定義如上所述。式(E)所示結構的化合物的制備方法包括如下步驟：步驟一：化合物A與化合物B在堿性條件下加入催化劑進行反應得到醚化物；步驟二：化合物C與酰化試劑進行反應得到酰氯；步驟三：化合物D與胺在堿性條件下進行反應得到化合物E。以下對各個步驟做進一步詳細說明：步驟一：醚化反應，化合物C的合成；化合物A與化合物B在堿性條件下加入催化劑進行反應得到醚化物。化合物A可以是式Ⅳ，式Ⅴ，式Ⅵ化合物；A與B的摩爾比可以為1:1～1:1.5，最好是1:1.1；堿可以是：碳酸鈉，碳酸鉀；催化劑是想轉移催化劑，包括：四丁基溴化銨，芐基三乙基氯化銨；反應溶劑可以是DMF，二氯乙烷，甲苯；反應溫度可以是55～110℃，最好在50～75℃。步驟二：酰氯合成，化合物D的合成；合物C與酰化試劑進行反應得到酰氯。化合物C與酰化試劑的摩爾比例可以是1:1～1:1.5，最好是1:1.2；酰化試劑可以是：氯化亞砜，草酰氯。反應溶劑可以是二氯甲烷，二氯乙烷，甲苯；反應溫度可以是40～80℃，最好在45～55℃。步驟三：酰胺合成，化合物D與胺在堿性條件下進行反應得到化合物E。化合物D與胺的摩爾比例可以是1:1～1:2，最好是1:1.2；胺可以是式Ⅶ，式Ⅷ化合物；堿可以是碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸氫鈉，三乙胺，最好是碳酸氫鈉；反應溶劑可以是水；反應溫度可以是-5℃～15℃，最好是0～5℃；反應可以加入少量三乙胺作為催化劑，以提高反應效率。本發明包括一種除草組合物，它以式(E)所示結構的化合物或其藥學上可接受的鹽為活性成分或主要活性成分，輔以農藥上可接受的助劑。本發明的組合物可以由有效成分與農藥助劑共同制成農藥上可接受的劑型。本發明的組合物中有效成分的質量含量可以為2～95％，優選5～80％。合適的助劑可以是固體或液體，它們通常是劑型加工過程中常用的物質，例如天然的或再生的礦物質，溶劑、分散劑、潤濕劑、膠粘劑、增稠劑、粘合劑或肥料。本發明組合物的施用方法包括將本發明的組合物用于植物生長的地上部分，特別是葉部或葉面。施用的頻率和施用量取決于病原體的生物學和氣候生存條件。可以將植物的生長場所，如稻田，用組合物的液體制劑浸濕，或者將組合物以固體形式施用于土壤中，如以顆粒形式(土壤施用)，組合物可以由土壤經植物根部進入植物體內(內吸作用)。這些組合物可以僅僅包含活性成分(又稱有效成分)進行施用，也可以與添加劑或助劑一起混合使用，因此本發明的組合物可以制備成各種劑型，例如可濕性粉劑、懸浮劑、可分散油懸浮劑、水乳劑、乳油、水分散粒劑等。根據這些組合物的性質以及施用組合物所要達到的目的和環境情況，可以選擇將組合物以噴霧、彌霧、噴粉、撒播或潑澆等之類的方法施用。可用已知的方法可以將本發明的組合物制備成各種劑型，如可以將有效成分與助劑，如溶劑、固體載體，需要時可以與表面活性劑一起均勻混合、研磨，制備成所需要的劑型。上述的溶劑可選自芳香烴，優選含8-12個碳原子，如二甲苯混合物或取代的苯，酞酸酯類，如酞酸二丁酯或酞酸二辛酸，脂肪烴類，如環已烷或石蠟，醇和乙二醇和它們的醚和酯，如乙醇，乙二醇，乙二醇單甲基；酮類，如環已酮，強極性的溶劑，如N-甲基-2-吡咯烷酮，二甲基亞砜或二甲基甲酰胺，和植物油或植物油，如大豆油。上述的固體載體，如用于粉劑和可分散劑的通常是天然礦物填料，例如滑石、高嶺土，蒙脫石或活性白土。為了管理組合物的物理性能，也可以加入高分散性硅酸或高分散性吸附聚合物載體，例如粒狀吸附載體或非吸附載體，合適的粒狀吸附載體是多孔型的，如浮石、皂土或膨潤土；合適的非吸附載體如方解石或砂。另外，可以使用大量的無機性質或有機性質的預制成粒狀的材料作為載體，特別是白云石。根據本發明的組合物中的有效成分的化學性質，合適的表面活性劑為木質素磺酸、萘磺酸、苯酚磺酸、堿土金屬鹽或胺鹽，烷基芳基磺酸鹽，烷基硫酸鹽，烷基磺酸鹽，脂肪醇硫酸鹽，脂肪酸和硫酸化脂肪醇乙二醇醚，還有磺化萘和萘衍生物與甲醛的縮合物，萘或萘磺酸與苯酚和甲醛的縮合物，聚氧乙烯辛基苯基醚，乙氧基化異辛基酚，辛基酚，壬基酚，烷基芳基聚乙二醇醚，三丁基苯聚乙二醇醚，三硬脂基苯基聚乙二醇醚，烷基芳基聚醚醇，乙氧基化蓖麻油，聚氧乙烯烷基醚，氧化乙烯縮合物、乙氧基化聚氧丙烯，月桂酸聚乙二醇醚縮醛，山梨醇酯，木質素亞硫酸鹽廢液和甲基纖維素。本發明中的C1～4烷基是指含有1～4個碳原子的直鏈或支鏈的飽和烴基，具體可選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基。本發明中的鹵素是指氟、氯、溴和碘。本發明中的芳基是指含有芳香性的環狀基團，包括但不限于苯基、萘基、吡啶基、呋喃基等。本發明中的藥學上可接受的鹽表示保留母體化合物的生物有效性和性質的那些鹽。這類鹽包括：(1)與酸成鹽，通過母體化合物的游離堿與無機酸或有機酸的反應而得，無機酸包括鹽酸、氫溴酸、硝酸、磷酸、偏磷酸、硫酸、亞硫酸和高氯酸等，有機酸包括乙酸、三氟乙酸、丙酸、丙烯酸、己酸、環戊烷丙酸、羥乙酸、丙酮酸、草酸、(D)或(L)蘋果酸、富馬酸、馬來酸、苯甲酸、羥基苯甲酸、γ-羥基丁酸、甲氧基苯甲酸、鄰苯二甲酸、甲磺酸、乙磺酸、萘-1-磺酸、萘-2-磺酸、對甲苯磺酸、水楊酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、肉桂酸、十二烷基硫酸、葡糖酸、谷氨酸、天冬氨酸、硬脂酸、扁桃酸、琥珀酸或丙二酸等。(2)存在于母體化合物中的酸性質子被金屬離子代替或者與有機堿配位化合所生成的鹽，金屬例子例如堿金屬離子、堿土金屬離子或鋁離子，有機堿例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨丁三醇、N-甲基葡糖胺、奎寧等。本發明中的藥物組合物是指將本發明中的化合物中的一個或多個或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物、水合物或前藥與別的化學成分，例如藥學上可接受的載體，混合。藥物組合物的目的是促進給藥給動物的過程。本發明的化合物或其藥學上可接受的鹽可應用在農作物除草方面，特別是應用在防除禾本科雜草方面。本發明的化合物對水稻類農作物的正常生長無任何不利影響，不需加入安全劑，其使用劑量小，除草譜廣，除草效果好，更有利于農業生產中使用。具體實施方式以下結合實施例對本發明作進一步說明。但本發明的范圍并不局限于以下各實施例。實施例1-10合成出的化合物如下：實施例1：化合物1的合成向1000mL四口燒瓶內加入500gDMF，投入100g化合物A，113.6g碳酸鉀與5g四丁基溴化銨，升溫至60℃，滴加83.9g3,4-二氟苯腈在50gDMF中的混合溶液，控制溫度65～70℃，滴加結束，反應約2小時，反應結束，加至1000g水中，用鹽酸調節pH至7～8，攪拌1小時，過濾，固體即為醚化物(化合物F)，烘干。向1000ml四口瓶中加入500g二氯乙烷，加入100g化合物F，升溫至50℃，滴加47.4g氯化亞砜，控制溫度50～55℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，酰氯反應液備用。向1000ml加入75g水，92.59g式Ⅶ，42.08g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：83％，含量：95％。實施例2：化合物2的合成酰氯反應液合成同實施例1。向1000ml加入75g水，98.16g式Ⅷ，42.08g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：82％，含量：95％。實施例3：化合物3的合成向1000mL四口燒瓶內加入500gDMF，投入100g化合物A，113.6g碳酸鉀與5g四丁基溴化銨，升溫至60℃，滴加231.76g2,6-二氯苯并惡唑在50gDMF中的混合溶液，控制溫度65～70℃，滴加結束，反應約2小時，反應結束，加至1000g水中，用鹽酸調節pH至7～8，攪拌1小時，過濾，固體即為醚化物(化合物G)，烘干。向1000ml四口瓶中加入500g二氯乙烷，加入100g化合物G，升溫至50℃，滴加42.78g氯化亞砜，控制溫度50～55℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，酰氯反應液備用。向1000ml加入75g水，83.87g式Ⅶ，38.12g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：81％，含量：95％。實施例4：化合物4的合成酰氯反應液合成同實施例3。向1000ml加入75g水，88.91g式Ⅷ，38.12g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：82％，含量：95％。實施例5：化合物5的合成向1000mL四口燒瓶內加入500gDMF，投入100g化合物A，113.6g碳酸鉀與5g四丁基溴化銨，升溫至60℃，滴加120.31g2,3-二氟-5-氯吡啶在50gDMF中的混合溶液，控制溫度65～70℃，滴加結束，反應約2小時，反應結束，加至1000g水中，用鹽酸調節pH至7～8，攪拌1小時，過濾，固體即為醚化物(化合物H)，烘干。向1000ml四口瓶中加入500g二氯乙烷，加入100g化合物H，升溫至50℃，滴加45.8g氯化亞砜，控制溫度50～55℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，酰氯反應液備用。向1000ml加入75g水，89.79g式Ⅶ，40.81g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：83％，含量：95％。實施例6：化合物6的合成酰氯反應液合成同實施例5。向1000ml加入75g水，95.19g式Ⅷ，40.81g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：84％，含量：95％。實施例7：化合物7的合成向1000mL四口燒瓶內加入500gDMF，投入100g化合物A，113.6g碳酸鉀與5g四丁基溴化銨，升溫至60℃，滴加92.6g2,3-二氟吡啶在50gDMF中的混合溶液，控制溫度65～70℃，滴加結束，反應約2小時，反應結束，加至1000g水中，用鹽酸調節pH至7～8，攪拌1小時，過濾，固體即為醚化物(化合物I)，烘干。向1000ml四口瓶中加入500g二氯乙烷，加入100g化合物I，升溫至50℃，滴加51.49g氯化亞砜，控制溫度50～55℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，酰氯反應液備用。向1000ml加入75g水，100.95g式Ⅶ，45.88g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：80％，含量：95％。實施例8：化合物8的合成酰氯反應液合成同實施例7。向1000ml加入75g水，107.02g式Ⅷ，45.88g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：81％，含量：95％。實施例9：化合物9的合成向1000mL四口燒瓶內加入500gDMF，投入100g化合物A，113.6g碳酸鉀與5g四丁基溴化銨，升溫至60℃，滴加107.08g2,3,5-三氟吡啶在50gDMF中的混合溶液，控制溫度65～70℃，滴加結束，反應約2小時，反應結束，加至1000g水中，用鹽酸調節pH至7～8，攪拌1小時，過濾，固體即為醚化物(化合物J)，烘干。向1000ml四口瓶中加入500g二氯乙烷，加入100g化合物J，升溫至50℃，滴加48.36g氯化亞砜，控制溫度50～55℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，酰氯反應液備用。向1000ml加入75g水，94.8g式Ⅶ，43.08g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：78％，含量：95％。實施例10：化合物10的合成酰氯反應液合成同實施例9。向1000ml加入75g水，100.5g式Ⅷ，43.08g碳酸鈉，5g三乙胺，降溫至0～5℃，滴加酰氯反應液，控制溫度5～10℃，滴加結束，反應1小時，反應結束，分層，有機相脫溶，得到粗品，加入200g甲醇升溫至50℃溶解，降溫至5℃，析出固體，過濾得到產品，白色固體，收率：79％，含量：95％。實施例11-20：15％可濕性粉劑化合物115％，木質素磺酸鈉6％，烷基磺酸鹽5％，白炭黑8％，高嶺土補足至100％。將活性成分與各種助劑及填料等按比例充分混合，經超細粉碎機粉碎后制得實施例11的可濕性粉劑。分別用化合物2-10替換可濕性粉劑中的化合物1，可分別得到實施例12-20。實施例21-30：35％可濕性粉劑化合物135％，皂土3％，烷基磺酸鹽3％，白炭黑5％，硅藻土補足至100％。將活性成分與各種助劑及填料等按比例充分混合，經超細粉碎機粉碎后制得實施例21的可濕性粉劑。分別用化合物2-10替換可濕性粉劑中的化合物1，可分別得到實施例22-30。實施例31-40：65％可濕性粉劑化合物165％，脂肪醇硫酸鹽6％，方解石3％，高嶺土7％，輕質碳酸鈣補足至100％。將活性成分與各種助劑及填料等按比例充分混合，經超細粉碎機粉碎后制得實施例31的可濕性粉劑。分別用化合物2-10替換可濕性粉劑中的化合物1，可分別得到實施例32-40。實施例41-50：20％水分散粒劑化合物120％，苯甲酸鈉5％，烷基聚氧乙基醚磺酸鹽5％,脂肪硫醇酸銨4％，高嶺土補足至100％。將活性成分、助劑和填料按配方的比例混合均勻，經氣流粉碎成可濕性粉劑，再加入一定量的水混合擠壓造粒，經干燥篩分后制得實施例41的水分散粒劑產品。分別用化合物2-10替換水分散粒劑中的化合物1，可分別得到實施例42-50。實施例51-60：10％乳油化合物110％，丙二醇15％,烷基芳基聚乙二醇醚10％,甲苯補足至100％。分別用化合物2-10替換乳油中的化合物1，可分別得到實施例52-60。實施例61：藥效驗證試驗供試試劑分別為本申請實施例51-60的10％乳油和對照品10％氰氟草酯EC(美國陶氏益農公司)。試驗設實施例51(含化合物1)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理1和處理2，設實施例52(含化合物2)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理3和處理4，設實施例53(含化合物3)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理5和處理6，設實施例54(含化合物4)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理7和處理8，設實施例55(含化合物5)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理9和處理10，設實施例56(含化合物6)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理11和處理12，設實施例57(含化合物7)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理13和處理14，設實施例58(含化合物8)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理15和處理16，設實施例59(含化合物9)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理17和處理18，設實施例60(含化合物10)的10％乳油有效成分用量為40、60g/hm2，分別為處理19和處理20，設10％氰氟草酯EC有效成分用量為60g/hm2，為處理21。并設空白對照。每處理重復2次，共44個小區。每小區面積20m2，隨機排列。于水稻播種后10d左右施藥，施藥時稻苗2葉一心期，雜草1.5-3.5葉期。各處理按設計用藥量，采用噴霧器莖葉噴霧，施藥前排干田水，施藥24h后灌水回田，保護水層7d，只灌不排，任其自然落干。依據《農藥田間藥效試驗準則》(一)“除草劑防治水稻田雜草”(GB/T17980.40—2000)，施藥后目測觀察各處理對水稻的安全性和雜草受害癥狀.施藥后15、30、45d調查雜草密度防效，并于藥后45d加測雜草鮮重防效。每小區取有代表性的4個點，每點0.25m2，分別記載雜草種類、株數、鮮重。在水稻收獲期測產，各小區單收單放。除草結果見以下各表。表1對水稻直播田稗草的防效表2對水稻直播田千金子的防效處理15d密度防效(％)30d密度防效(％)45d密度防效(％)45d鮮重防效(％)處理182.1180.9582.0683.52處理294.7492.9893.5794.12處理2182.5981.5381.6883.57CK----表3對水稻直播田禾本科雜草的防效處理15d密度防效(％)30d密度防效(％)45d密度防效(％)45d鮮重防效(％)處理184.9682.3483.7885.94處理295.7994.8395.6397.14處理2185.4982.3983.5685.06CK----處理3、5、7、9、11、13、15、17、19對水稻直播田禾本科雜草的防效均在81％以上，處理4、6、8、10、12、14、16、18、20對水稻直播田禾本科雜草的防效均在92％以上。顯示本發明的化合物對水稻田的禾本科雜草具有優異的防治效果。以上處理1-21相對于空白對照均未見水稻生長期間有明顯異常。當前第1頁1 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