一种季铵盐类化合物及其应用制造技术

本发明专利技术属于除草剂领域。具体地说是一种季铵盐类化合物及其应用。化合物如通式(I)所示：

【技术实现步骤摘要】
一种季铵盐类化合物及其应用
本专利技术属于除草剂领域。具体地说是一种季铵盐类化合物及其应用。
技术介绍
由于杂草种群的演替、变迁以及对化学农药抗药性的产生和迅速发展，人们对生态环境保护意识的不断加强，对化学农药污染、农药对非靶标生物影响的认识以及在农药生态环境中归宿问题的重视不断提高。随着世界耕地面积的逐渐减少、人口的不断增长及对粮食需求量的增加，迫使人们迅速发展农业生产技术、改进完善耕作制度，并需要不断专利技术新型的和改进的除草化合物和组合物。季铵盐型化合物具有良好的脂溶性及水溶性，并且一些化合物也被报道具有除草活性。如JP54088229报道了某些2,4-D类季铵盐型化合物可作为除草剂，例如其中的1号化合物KC：本专利技术在化合物KC结构基础上进行改造修饰，如在其苯环上引入饱和或不饱和芳杂环取代基，以期发现更优活性的化合物。本专利技术所涉及一种季铵盐类化合物及其制备和除草活性未见公开。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构新颖的季铵盐类化合物及其应用。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种季铵盐类化合物，结构式如下，式中：M选自H、F或Cl；n选自0-10；R1选自C1-C12烷基、C1-C12卤代烷基或苯基，其中，R1选自苯基时苯环上的氢可以被一个或多个如下基团取代：卤素、硝基、CN、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基；R2选自C1-C12烷基、C1-C12卤代烷基或苯基，其中，R2选自苯基时苯环上的氢可以被一个或多个如下基团取代：卤素、硝基、CN、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基；或者R1和R2同所连接的氮一起形成：R3选自C1-C12烷基；Y-选自氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、醋酸根、对甲苯磺酸根或硫酸氢根；X选自NH、O或S；Q选自如下结构：本专利技术中较优选的化合物为：通式I中：式中：M选自H、F或Cl；n选自1、2、3或4；R1选自C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基或苯基，其中，R1选自苯基时苯环上的氢可以被一个或多个如下基团取代：卤素、硝基、CN、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基；R2选自C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基或苯基，其中，R2选自苯基时苯环上的氢可以被一个或多个如下基团取代：卤素、硝基、CN、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基；或者R1和R2同所连接的氮一起形成：R3选自C1-C4烷基；Y-选自氟离子、氯离子、溴离子或碘离子；X选自NH或O；Q选自Q21、Q31、Q42、Q47或Q61。本专利技术中进一步优选的化合物为：通式I中式中：M选自Fn选自1；R1选自甲基或乙基；R2选自甲基或乙基；R3选自甲基；Y-选自碘离子；X选自NH或O；Q选自Q31或Q61。本专利技术中再进一步优选的化合物为：通式I中式中：M选自Fn选自1；R1选自甲基；R2选自甲基；R3选自甲基；Y-选自碘离子；X选自NH或O；Q选自Q61。本专利技术通式I化合物可由如下方法制备，反应式中除另有注明的外其他各基团的定义同前：通式I化合物可由通式II化合物与通式III化合物在适宜的溶剂中，温度为-10℃到沸点之间反应0.5-48小时制得。适宜的溶剂选自氯仿，二氯甲烷，四氯化碳，正己烷，苯，甲苯，乙酸乙酯，THF或二氧六环等。R3Y有市售，如碘甲烷等。通式化合物II制备方法如下：通式化合物(IV)与酰卤化试剂于适宜的溶剂，温度为-10℃到沸点之间反应0.5-48小时制得中间体酰氯V。适宜的酰卤化试剂选自草酰氯、氯化亚砜、三氯化磷、三溴化磷、五氯化磷或五溴化磷。适宜的溶剂选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、正己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、THF或二氧六环等。中间体酰氯V再与通式VI化合物在适宜的溶剂中，温度为-10℃到沸点之间反应0.5-48小时制得产物II。适宜的溶剂选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、正己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、THF或二氧六环等。加入适宜的碱性物质，如吡啶、三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾等对反应有利。通式VI化合物有市售。通式化合物IV制备方法如下：通式化合物VII溶于适宜的溶剂中，并加入碱性水溶液，温度为-10℃到沸点之间反应0.5-48小时，制得化合物III。适宜的溶剂选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、正己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、THF或二氧六环等；适宜的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠等。通式化合物VII有市售。部分通式I化合物的结构和物理性质见表1表1本专利技术的通式I化合物具有除草活性，可用于农业上防治多种杂草。如：在苗后使用可有效控制杂草。本专利技术的季铵盐类化合物具有优异的除草活性。因此本专利技术的技术方案还包括通式(I)化合物用于控制杂草的用途。本专利技术还包括以通式I化合物为活性组分的除草组合物。该除草组合物中活性组分的重量百分含量为5-90％。该除草组合物中还包括农业上可接受的载体。本专利技术的除草组合物可以多种制剂的形式施用。通常将本专利技术的化合物溶解或分散于载体中配制成制剂以便作为除草剂使用时更易于分散。例如：这些化学制剂可被制成可湿性粉剂或乳油等。因此，在这些组合物中，至少加入一种液体或固体载体，并且通常需要加入适当的表面活性剂。本专利技术还提供了防治杂草的实施方法，该方法包括将除草有效量的本专利技术的除草组合物施于所述杂草或所述杂草生长的场所或其生长介质的表面上。较为适宜有效剂量为每公顷1克到1000克，优选有效剂量为每公顷10克到500克。对于某些应用，可在本专利技术的除草组合物中加入一种或多种其它的除草剂，由此可产生附加的优点和效果。本专利技术的化合物既可以单独使用也可以和其它已知的杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂或肥料等一起混合使用。应明确的是，在本专利技术的权利要求所限定的范围内，可进行各种变换和改动。以该类化合物为活性组分的除草组合物，以满足农业生产迅速发展的需要。。具体实施方式下列实施例和生测试验结果可用来进一步说明本专利技术，但不意味着限制本专利技术。实施例1、化合物25的合成：(1)中间体羧酸(IV-1)的制备向250毫升的反应瓶中加入唑酮草酯(10.30克，25毫摩尔)和80毫升四氢呋喃，搅拌至全溶，冷却下加入氢氧化钠(1.00克，25毫摩尔)和水(100毫升)形成的溶液，自然升至室温搅拌反应5小时，停止反应，加入100毫升乙酸乙酯萃取，水相用浓盐酸酸化，过滤，滤饼干燥得7.68克中间体酸IV-1。(2)中间体(II-1)的合成向反应瓶中加入中间体酸IV-1(0.5克，1.3毫摩尔)，搅拌下滴加氯化亚砜20毫升，加毕，加热回流，搅拌反应，反应3小时。反应接近完全，减压蒸去过量的氯化亚砜，将得到的产物用二氯甲烷30毫升溶解，缓慢滴加入N,N-二甲基-2-羟基乙胺(0.12克，1.3毫摩尔)，室温搅拌反应，TLC(乙酸乙酯﹕石油醚＝1﹕1)监测，待反应完成后，减压除去二氯甲烷，残余物经过柱色谱(乙酸乙酯﹕石油醚＝1﹕2作洗脱剂，青岛海洋生物化工厂分厂生产的100～140目硅胶)得淡黄色液体(II-1)0.45克。化合物(II-1)1HNMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):7.47(d,1H),7.30(d,1H),7.05(t,1H),4.59(t,1H),4.30-4.25(m,2H),3.55-3.24(m,1H),2.59-2.55(m,2H),本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种季铵盐类化合物，如通式I所示：

【技术特征摘要】
1.一种季铵盐类化合物，如通式I所示：式中：M选自H、F或Cl；n选自0-10；R1选自C1-C12烷基、C1-C12卤代烷基或苯基，其中，R1选自苯基时苯环上的氢可以被一个或多个如下基团取代：卤素、硝基、CN、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基；R2选自C1-C12烷基、C1-C12卤代烷基或苯基，其中，R2选自苯基时苯环上的氢可以被一个或多个如下基团取代：卤素、硝基、CN、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基；或者R1和R2同所连接的氮一起形成：R3选自C1-C12烷基；Y-选自氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、醋酸根、对甲苯磺酸根或硫酸氢根；X选自NH、O或S；Q选自如下结构：2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，通式I中：式中：M选自H、F或Cl；n选自1、2、3或4；R1选自C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基或苯基，其中，R1选自苯基时苯环上的氢可以被一个或多个如下基团取代：卤素、硝基、CN、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基；R2选自C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基或苯基，其中，R2选...

【专利技术属性】
技术研发人员：程学明，梁爽，马宏娟，侯岳华，崔东亮，刘鹏飞，李斌，
申请(专利权)人：沈阳中化农药化工研发有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21