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您当前的位置： 取代的二环[3,1,o]己烷的制作方法
2021-02-01 15:02:35|
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起点商标网 专利名称：取代的二环[3,1,o]己烷的制作方法
技术领域：
本发明涉及新的取代的二环[3.1.0]己烷，其制备方法和新的中间体的制备方法以及其作为除莠剂的用途。
迄今为止，二环[3.1.0]己烷衍生物在除莠剂方面无任何价值。
现已发现通式(Ⅰ)新的取代的二环[3.1.0]己烷以及游离酸(R1＝OH)盐和游离酸酐。通式(Ⅰ)结构如下
式中R1代表氢，羟基，氨基或选自下列可被取代的基团烷基、烷氧基、链烯基氧基、炔氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷硫基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、烷氨基、二烷氨基、烷基磺酰氨基、芳基磺酰氨基或肼基;
R2代表氢，囟素，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基;
R3代表氢或烷基，或者当R2表示氢、烷基或囟素时R3也代表囟素;
R4代表氢，囟素，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基;
R5代表氢，烷基或芳基;
R6代表氢，羟基，氨基，囟素，氰基，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基;
R7代表氢或烷基，或者当R6表示氢、烷基或囟素时也代表囟素;
R8代表氢，氰基，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基;
R9和R10相同或不同并代表氢，囟素或选自下列均可被取代的基团烷基、烷氧基、烷硫基、烷氨基、二烷基氨基、芳基或芳氧基;
X代表氧或硫，或者当R1表示氢或烷基时X也代表下式基团之一
式中R11代表氢，羟基，氨基或选自下列均可被取代的基团烷基、链烯基、炔基、烷氧基、链烯基氧基、烷氧基羰基烷氧基、烷氨基、二烷氨基、烷基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、烷基磺酰氨基、芳基、芳烷基、芳氧基、芳烷氧基、芳氨基、芳烷氨基、N-烷基-N-芳基氨基、杂芳氨基、杂芳基羰基氨基、芳基羰基氨基或芳基磺酰氨基，R12代表氢，囟素，氰基，羧基，烷氧基羰基，烷基羰基氨基或二烷氧基磷酰基和R13代表甲酰基，氰基，羧基，羟甲基，氨基甲酰基或选自下列均可被取代的基团烷氧基羰基、环烷氧基羰基、烷硫基羰基、烷氨基羰基、环烷氨基羰基、二烷氨基羰基、烷氨基羰基烷氧基羰基、二烷氨基羰基烷氧基羰基、芳氨基羰基烷氧基羰基、N-烷基-N-芳基氨基羰基烷氧基羰基、吡啶烷基羰基、哌啶基羰基、吗啉基羰基、哌嗪基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、杂环基烷氧基羰基、芳硫基羰基、芳烷硫基羰基、芳氨基羰基、芳烷氨基羰基、N-烷基-N-芳基氨基羰基、芳基肼基羰基、烷基肼基羰基或苯邻二酰亚氨氧基羰基，或者R12和R13一起代表-CO-O-(CH2)n-基团，式中n代表数字1-4;
Y代表氧，硫，亚氨基(NH)或烷亚氨基(N-烷基);以及Z代表氮或C-R14基团，式中R14代表氢、囟素、烷基或烷氧基。
式(Ⅰ)化合物可以有不同的异构形式(例如不同的几何异构和旋光异构形式);所有这些符合通式(Ⅰ)的异构体均是本发明的内容。
此外还发现由下述反应可以制得新的通式(Ⅰ)二环[3.1.0]己烷通式(Ⅱ)二环[3.1.0]己烷与式(Ⅲ)氮杂苯反应，反应可以在酸性接受剂和稀释剂存在下进行，并且可以按常规方法将游离酸(R1＝OH)转化成它们的盐或其它官能团衍生物。通式(Ⅱ)化合物结构如下
式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、X和Y具同上述与式(Ⅰ)相应的定义，式(Ⅲ)氮杂苯结构如下
式中R9、R10和Z具同上述与式(Ⅰ)相应的定义和Q代表离核的离去基团。
式(Ⅰ)新的取代的二环[3.1.0]己烷显示出很强的除莠活性。
本发明涉及优选的式(Ⅰ)化合物，其中R1代表氢，羟基，氨基或选自下列均可被囟素或C1-C5烷氧取代的基团C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、C3-C5链烯氧基、C3-C5炔氧基、氰基-C1-C3烷氧基、甲硫基-C1-C3烷氧基、苯氧基、吡啶氧基、(硝基)-喹啉氧基、异喹啉氧基、C1-C5烷硫基、苯硫基、嘧啶硫基、C1-C5烷氨基、(C1-C2烷氧基羰基)-C1-C5烷氨基、苯基-(C1-C5烷氨基)、苄氨基、苯乙氨基、二-(C1-C4烷基)-氨基、(C1-C5烷基)-磺酰氨基、(C6-C10芳基)-磺酰氨基或可被C1-C2烷基取代的肼基基团;
R2代表氢，囟素，C1-C5烷基，C1-C5烷氧基，苯基或(C1-C5烷氧基)-羰基;
R3代表氢或C1-C5烷基，或者当R2表示氢、烷基或囟素时，R3也代表囟素;
R4代表氢，囟素，C1-C5烷基或苯基;
R5代表氢，C1-C5烷基或苯基;
R6代表氢，羟基，氨基，囟素，氰基，C1-C5烷基，C1-C5烷氧基，苯基或(C1-C5烷氧基)-羰基;
R7代表氢或C1-C5烷基或者当R6表示氢、烷基或囟素时，R7也代表囟素;
R8代表氢，氰基，C1-C5烷基，苯基或(C2-C6烷氧基羰基)-甲基;
R9和R10相同或不同，并且代表氢，囟素或选自下列均可被囟素或C1-C3烷氧基取代的基团C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷氨基、二-(C1-C4烷基)-氨基、苯基或苯氧基;
X代表氧或硫或者当R1表示氢或烷基时;X也代表下式基团之一
式中R11代表氢，羟基，氨基或选自以下系列均可被囟素取代的基团C1-C6烷基、C3-C6链烯基、C3-C6炔基、C1-C6烷氧基、C3-C6链烯氧基、C1-C4烷氧基-羰基-C1-C2烷氧基、C1-C6烷氨基、二-(C1-C2烷基)-氨基、C1-C6烷基羰基氨基、C1-C6烷氧基-羰基氨基、C1-C6烷基磺酰氨基或选自下列均可被硝基、氨基、氰基、羧基、囟素、C1-C4烷基、C1-C2囟代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C2囟代烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C2囟代烷硫基、C1-C4烷氧基-羰基和/或二-(C1-C2烷基)-氨基取代的基团所述基团为苯基、苯基-C1-C4烷基、苯氧基、苯基-C1-C4烷氧基、苯氨基、苯基-C1-C4烷氨基、N-(C1-C4烷基)-N-苯基氨基、吡啶氨基、嘧啶氨基、吡啶基羰基氨基、苯基羰基氨基、呋喃基碳基氨基、噻吩基羰基氨基或苯基磺酰基氨基。
R12代表氢，囟素，氰基，羧基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6烷基羰基氨基或二-(C1-C4烷氧基)-磷酰基和R13代表甲酰基，氰基，羧基，羟甲基，氨基甲酰基或选自下列均可被囟素、羧基或C1-C4烷氧基羰基取代的基团C1-C6烷氧基羰基、C5-C6环烷氧基羰基、C1-C6烷硫基羰基、C1-C6烷氨基羰基、C5-C6环烷氨基羰基、二-(C1-C2烷基)-氨基羰基、C1-C4烷氨基羰基-C1-C4烷氧基羰基、二-(C1-C2烷基)-氨基羰基-C1-C4烷氧基羰基、苯氨基羰基-C1-C4烷氧基-羰基，N-甲基-N-苯基氨基羰-C1-C4烷氧基羰基，或者代表选自以下系列均可被甲基和/或乙基取代的基团吡咯烷基羰基、哌啶基羰基、吗啉基羰基或哌嗪基羰基，或者代表选自下列均可被硝基、氨基、氰基、羧基、囟素、C1-C4烷基、C1-C2囟代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C2囟代烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C2囟代烷硫基、C1-C4烷氧基-羰基和/或二-(C1-C2烷基)-氨基取代的基团苯氧基羰基、苯基-C1-C4烷氧基羰基、呋喃基甲氧基羰基、噻吩基甲氧基羰基、苯硫基羰基、苯基-C1-C4烷硫基羰基、苯氨基羰基、苯基-C1-C4烷氨基羰基、N-(C1-C4烷基)-N-苯氨基羰基或苯基肼基基羰基、C1-C4烷基肼基羰基或苯二酰亚氨氧基羰基，或者R12和R13一起代表-CO-0-(CH2)n-基团，式中n代表数字1-4;
Y代表氧，硫，亚氨基(NH)或甲基亚氨基(NCH3)和Z代表氮或式C-R14基团，式中R14代表氢，氟，氯，甲基或甲氧基。
本发明还涉及优选的式(Ⅰ)化合物的盐，其式(Ⅰ)中的R1代表OH以及R2-R14、X、Y和Z具上述优选的定义;所述优选的式(Ⅰ)化合物的盐为钠盐、钾盐、镁盐、钙盐、C1-C4烷基铵盐、二-(C1-C4烷基)-铵盐、三-(C1-C4烷基)-铵盐、C5-或C6-环烷基铵盐和二-(C1-C2烷基)-苄基-铵盐。
本发明特别优选的化合物是上式(Ⅰ)中取代的二环[3.1.0]己烷化合物，其中R1代表氢，羟基，氨基或选自下系均可被氟、氯、甲氧基或乙 氧基取代的基团甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、氰基甲氧基、烯丙氧基、炔丙氧基、甲硫基乙氧基、硝基喹啉氧基、(氟)-苯硫基、(二甲氧基)-嘧啶硫基、甲氨基、乙氨基、丙氨基、异丙氨基、二甲氨基、二乙氨基、甲氧基羰基甲氨基、甲氧基羰基乙氨基、(氯)-苯乙氨基、苄氨基、甲基磺酰氨基、乙基磺酰氨基、苯基磺酰氨基或(二甲基)-肼基;
R2代表氢，氟，氯，溴、甲基，乙基，丙基，异丙基，苯基，甲氧基羰基或乙氧基羰基;
R3代表氢，甲基，乙基，丙基，或者当R2表示氢烷基或囟素时，R3也代表氟、氯或溴;
R4代表氢，氟，氯，溴，甲基，乙基，丙基，异丙基或苯基;
R5代表氢，甲基，乙基，丙基，异丙基或苯基;
R6代表氢，氯，氟，甲基，乙基，甲氧基，乙氧基，苯基，甲氧基羰基或乙氧基羰基;
R7代表氢，甲基或乙基或者若R6表示氢、烷基或囟素时，R7也代表氯或氟;
R8代表氢，氰基，甲基，乙基，苯基，甲氧基羰基甲基或乙氧基羰基甲基;
R9和R10相同或不同并且代表氢，氯，甲基，乙基，三氟甲基，甲氧基，乙氧基，二氟甲氧基，甲硫基，甲氨基，乙氨基，二甲氨基，苯基或苯氧基;
X代表氧或硫或者当R1表示氢或烷基时，X也代表下式基团之一
式中R11代表氢、羟基、氨基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、烯丙基、炔丙基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、烯丙氧基、甲氧基羰基甲氧基、乙氧基羰基甲氧基、甲氧基羰基乙氧基、乙氧基羰基乙氧基、甲氨基、乙氨基、正丙氨基、异丙氨基、正丁氨基、异丁氨基、仲丁氨基、叔丁氨基、二甲氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、甲基磺酰氨基或乙基磺酰氨基，或代表均可被硝基、氰基、氟、氯、溴、甲基、三氟甲基、甲氧基、三氟甲氧基、甲硫基或三氟甲硫基取代的苯基、苄基、苯氧基、苄氧基、苯氨基、苄氨基、N-甲基-N-苯基氨基、吡啶基氨基、嘧啶基氨基、吡啶基羰基氨基、苯基羰基氨基、呋喃基羰基氨基、噻吩基羰基氨基或苯基磺酰基氨基，R12代表氢，氟，氯，氰基，羧基，C1-C4烷氧基羰基，C1-C4烷基羰基氨基或二甲氧基磷酰基或二乙氧基磷酰基和R13代表甲酰基，氰基，羧基，羟甲基，氨基甲酰基或选自下列均可被氟、氯、羧基或C1-C4烷氧基羰基取代的基团C1-C4烷氧基羰基、C5-C6环烷氧基羰基、C1-C4烷硫基羰基、C1-C4烷氨基羰基、C5-C6环烷氨基羰基、二甲氨基羰基、C1-C4烷氨基羰基-C1-C4烷氧基羰基、二甲氨基羰基-C1-C4烷氧基-羰基，N-甲基-N-苯基氨基羰基-C1-C4烷氧基羰基，或者代表选自以下系列均可被甲基和/或乙基取代的基团吡咯烷基羰基、哌啶基羰基、吗啉基羰基或哌嗪基羰基，或者代表选自下列且均可被硝基、氰基、氟、氯、溴、甲基、三氟甲基、甲氧基、三氟甲氧基、甲硫基或三氟甲硫基取代的基团苯氧基羰基、苄氧基羰基、苯硫基羰基、苄硫基羰基、苯氨基羰基、苄氨基羰基、N-甲基-N-苯基氨基羰基、苯基肼基羰基或苯邻二酰亚氨氧基羰基，或者R12和R13一起代表下式基团
Y代表氧或亚氨基(NH)和Z代表氮或CH基团。
由式(Ⅰ)化合物形成特别有意义的一组化合物，其中R1代表羟基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、炔丙氧基、氰基甲氧基、甲硫基乙氧基、甲氧基羰基甲基氨基、甲氧基羰基-乙基氨基、4-氯苯基乙基氨基、甲基磺酰氨基、苯基磺酰氨基或2，2-二甲基肼基，R2代表氢、氟、氯、甲基或乙基，R3代表氢、甲基或乙基，
R4代表氢、甲基、乙基、丙基或异丙基，R5代表氢、甲基或乙基，R6代表氢、甲基或乙基，R7代表氢、甲基或乙基，R8代表氢或甲基，R9代表氢、甲基或甲氧基，R10代表甲基或甲氧基，X代表氧，Y代表氧和Z代表氮或CH基团;
即，所述上组化合物为游离羧酸(R1＝OH)、这些酸的某些酯或酰胺及其碱金属盐，特别是钠盐和钾盐。
以上列出的普通基团或列在优选范围内的基团的定义既适用于式(Ⅰ)的最终产物，也以相应的方式适用于在每种情况下制备所需的原料化合物中间体。这些基团的定义可在其中以及给定的优选范围内任意结合。
列在本发明化合物的定义中的脂族烃基(例如烷基、链烯基或炔基)均是直链或支链的脂族烃基，也包括与杂原子相连的脂族烃基(如烷氧基、烷硫基或烷氨基)、或诸如组合体例如囟代烷基或囟代烷氧基。
囟素一般代表氟、氯、溴或碘，优选氟、氯或溴，氟或氯更好。
如果用例如2-羟基-5-甲基-二环[3.1.0]-己烷-1-甲酸乙酯和2-氯-4，6-二甲氧基-S-三嗪作按照本发明制备方法的原料化合物，则反应过程可用以下方程式表示
在按照本发明制备式(Ⅰ)化合物的方法中用作原料化合物的二环[3.1.0]己烷一般按上述式(Ⅱ)来定义。
在式(Ⅱ)中，R1-R8、X、Y和Z的优选或特别优选的定义同已在上述关于本发明式(Ⅰ)化合物的描述中做出的关于R1-R8、X、Y和Z的优选或特别优选的定义。
式(Ⅱ)二环[3.1.0]己烷在文献中尚未见报道，而是新的，因此也是本发明的研究对象。
式(Ⅱ)化合物的制备方法原则上是已知的，详细情况要取决于所需的取代基(a)因此，若将相应的式(Ⅳ)二环酮于0℃-20℃温度范围内按本身已知的方法用配位金属氢化物(如硼氢化钠[NaBH4]或氢化铝锂[LiAlH4])在适宜的溶剂(诸如醇类象甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇，或醚类象乙醚或四氢呋喃中还原，则可制得式(Ⅱ)化合物(即酯、硫酯和酰胺)，其中R1除了可以是H、OH和烷基外，与上述式(Ⅰ)有关的定义相同，R2-R7定义同上，R8代表氢，X代表0和Y代表0，
式(Ⅳ)二环酮结构如下
式中R1-R7、X和Y定义同前;
(b)按本身已知的方法，将式(Ⅳ)二环酮与适宜的烷基-金属化合物如烷基-锂或芳基-锂化合物(例如正丁基锂或苯基锂)或与相应的格利雅化合物反应可制得式(Ⅱ)化合物，其中R1-R7、X和Y同(a)中所述定义;
(c)按本身已知的方法，直接从酮(Ⅳ)即氰醇(R8＝CN)例如通过将该酮与氢氰酸(HCN)或三烷基甲硅烷基氰化物如三甲基硅烷氰化物[(CH3)3Si-CN]反应然后部分水解也可制得式(Ⅱ)化合物，以及直接从酮(Ⅳ)的酯衍生物(R8＝烷氧基羰基乙基)通过Reformatzki合成例如将该酮与囟代脂肪酸酯类(如溴乙酸酯类)和锌反应也可制得式(Ⅱ)化合物，在制得的式(Ⅱ)化合物中R1-R7、X和Y同(a)中所述的定义，且R8代表氰基或烷氧基羰基烷基;
(d)按本身已知的方法，通过将相应的羰基化合物(X＝0)与氨基或式H2X亚甲基化合物(式中X代表N-R11或
)反应可制得反应可制得式(Ⅱ)化合物(参见例如EP-A-451653
美国专利5185026和EP-A-459243
美国专利5167693)，其中X代表N-R11或
(e)按常规方法，例如从相应的酯(R1＝烷氧基)经还原得到伯醇并将其氧化得到醛，可制得式(Ⅱ)化合物，其中X代表0以及R1代表H(即醛);
(f)按常规方法，或者将X＝0的式(Ⅱ)化合物通过O/S互换或者从已含硫的前体(见下述)也可以制得X代表S的式(Ⅱ)化合物，(g)通过类似的还原，从相应的Y＝S的式(Ⅳ)二环硫代化合物可制得Y代表S的式(Ⅱ)化合物，所述式(Ⅳ)二环硫代化合物又通过将用作原料化合物的酮(Ⅳ)或β-酮酯(见下述)与通常所说的Lwesson试剂反应制得。(参见Bull.Soc.chem.Belg.1978，第223，229，229和525页)(h)通过还原性胺化，例如用氰基硼氢化钠(Na[BH3CN])在乙酸按存在下从相应的酮(Ⅳ)可制得式(Ⅱ)化合物(参见T.Sasaki，J.Chem.Soc.，Perkim Trans.1983，3027页)，其中Y代表NH;
(i)Y＝N-烷基的式(Ⅱ)N-烷基化合物可通过将按照(h)所述方法制得的Y＝NH的氨基化合物(Ⅱ)随后用例如烷基囟化物或硫酸烷基酯在丁基锂/二异丙基氨化锂存在下烷基化制得;
(j)按常规方法，例如从相的酸(R1＝OH)用烷基锂在醚如乙醚存在下还原性烷基化也可制得式(Ⅱ)化合物(参见例如Organic Reactions 18卷(1970)，1-97页)，其中X代表0以及R1代表烷基(即烷基酮)，所述烷基锂的用量为每摩尔酸2个摩尔当量;
(k)在通常的条件下将已制得的相应的酯(R1＝烷氧基、芳氧基等)水解可十分容易地制得式(Ⅱ)化合物，其中X代表0以及R1代表OH(即游离酸)。
除3个化合物外，式(Ⅳa)二环酮是新化合物，该式(Ⅳa)新化合物同样是本发明的涉及对象。式(Ⅳa)二环酮结构如下
式中R1-R7和X同(a)中所述的定义;
所述3个除外的化合物是2-酮-6，6-二甲基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸甲酯(参见J.Org.Chem.48，2076-2084页(1983))，以及2-酮-6-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸乙酯和2-酮-6-正丙基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸乙酯(参见Bull.Chem.Soc.Japan54，2154-2160页(1980))。
我们惊异地发现式(Ⅳ)二环酮可按照新的发明方法制得，式(Ⅳ)中
R1代表烷氧基，R4除代表氢外，定义同上，R2、R3、R5-R7定义同上，和X代表氧;
所述新的发明方法的特征在于按以下反应方程式进行
(α)首先将式(Ⅴ)α，β-不饱和羰基化合物与大约等摩尔量的式(Ⅵ)β-酮酯反应，反应条件为在强碱[例如NaH、NaNH2、LiNCH(CH3)2或醇盐如NaOCH3、NaOC2H5或KOC(CH3)3]以及极性溶剂(例如乙醇、甲醇、四氢呋喃、二甲亚砜、乙腈、二氧六环或二甲基甲酰胺，乙醇为佳)存在下，反应温度为-50℃-+100℃，-40℃-+80℃为佳，0℃-+40℃更好;
在所述式(Ⅴ)和式(Ⅵ)中
R1代表烷氧基，R4除代表氢外，定义同上，R2、R3、R5-R7定义同上，和X代表氧;
(β)然后将反应产物不经分离于约0℃与无水氯化氢(用HCl气体饱和该溶液)反应并且(γ)最后，将如此生成的囟代的中间体例如用蒸馏法分离，后者再与碱(选自例如下面列出的与总的最终产物(Ⅰ)的制备方法有关的酸接受体，最好是1，5-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-5-烯(DBN)，它也可以充当稀释剂)于0℃-150℃、20℃-120℃为佳、最好是50℃-100℃反应生成三元环;因此生成二环[3.1.0]己烷骨架并伴随囟化氢的消除。
该新的二环酮酯的制备方法是惊人的，固此具有创造性，因为按照日前的工艺水平(参见F.M.Hanser等人，SYNTHESIS1980，814-815页)，在该反应中，预期会生成(Ⅳ)的异构体环己烯酮酯(A)
因为按F.M.Hauser等人的方法(在上述引文中)，化合物(A)是该合成的原本目标，类似的巴豆醛与乙酰乙酸乙酯的反应得环己烯酮酯(B)。
若将异丁烯醛用作式(Ⅴ)的原料化合物和乙酰乙酸甲酯用作式(Ⅵ)的原料化合物，则二环酮酯(Ⅳ)的制备过程可用以下方程式表示
上式(Ⅳ)二环酮酯可按文献(参见上述已引用的参考文献J.Org.Chem.48，2076-2084页(1983)和Bull.Chem.Soc.Japan54卷，2154-2160页(1981))中的已知方法制备;在上式(Ⅳ)二环酮酯中R1代表烷基，R4代表氢，R2-R7定义同上，和X代表氧。
具不同的取代基且代表(Ⅳ)型和(Ⅱ)型中间体的二环[3.1.0]己烷环骨架也可按已知的方法合成;取代基或者通过选择合适的原料化合物而导入，或者可以用常规方法通过后来的转化导入，可以举卡宾加成和亚甲基转化成适宜的环戊烯衍生物为例。
因此，例如按E.J.Corey等人的方法，如按以下反应方程式可将亚甲基基团特异性地加到(c)型环戊烯酮羧酸酯的共轭C＝C双键上;
2-酮-5-甲基-环戊烯-1-甲酸甲酯(C)与通过用强碱如氢化钠(NaH)在二甲亚砜(DMSO)或四氢呋喃(THF)中将碘化三甲基氧代锍[(CH3)3
]脱质子得到的甲基二甲亚砜叶立德(dimethyloxosulyshonium methylide[(CH3)2
]反应[参见E.J.Corey和M.Chaykovsky，J.Amer.Chem.Soc.87卷(1965)，1353-1364页)。
式中R1其余上述意义的上式(Ⅳ)二环酮酯(即游离酸，醛和酮，此外还有不饱和、芳族和杂芳族酯，硫酯和酰胺)可按常规方法由预先制得的烷基酯(R1＝烷氧基)获得;这些转变功能基(-C(X)R1)的方法已列在上述关于式(Ⅱ)中间体的方法中。
总之，关于式(Ⅱ)和式(Ⅳ)中间体的合成需要强调仅仅通过上述新的缩合和加成/消除反应合成二环[3.1.0]己烷体系是创造性的，而所有随后的基本结构(Ⅳ)或(Ⅱ)的改性可以用实质上公知的方法。相关的反应条件(如选择适宜的溶剂、辅助物质、数量比和温度及压力的范围)可容易地定在常规方法的范围之内。
在按照本发明制备式(Ⅰ)二环[3.1.0]己烷的方法中又被用作原料化合物的氮杂苯类定义为式(Ⅲ)。在式(Ⅲ)中，R9、R10和Z的优选或特别优选的定义同已在上述关于本发明式(Ⅰ)化合物的描述中做出的关于R9、R10和Z的优选或特别优选的定义;此外，在式(Ⅲ)中，Q代表氟、氯、溴或C1-C4烷基磺酰基为佳，氯或甲基磺酰基为最好。
式(Ⅲ)原料化合物可举例如下2-氯-4，6-二甲基-嘧啶，2-氯-4-甲基-6-甲氧基嘧啶，2-氯-4，6-二甲氧基嘧啶，2-氯-4-甲基嘧啶，2-氯-4，6-二甲基-S-三嗪，2-氯-4-甲氧基-6-甲基-S-三嗪，2-氯-4，6-二甲氧基-S-三嗪，以及2-甲基磺酰基-4，6-二甲基嘧啶，2-甲基磺酰基-4，6-二甲氧基嘧啶和2-甲基磺酰基-4-甲基嘧啶。
式(Ⅲ)氮杂苯类是已知的和/或可按本文已知的方法制备(参见J.Chem.(1957)1830页，1833页;J.Org.Chem.26(1961)，792页;美国专利第3308119，美国专利第4711959)。
按照本发明制备式(Ⅰ)新化合物的方法最好用稀释剂实施。适合于该目的的稀释剂是惰性有机溶剂。其中优选的有脂肪族和芳香族且可被囟代的烃类如戊烷、己烷、庚烷、环己烷、石油醚、汽油、石油英、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯化乙烯、氯仿、四氯化碳、氯苯和邻二氯苯，醚类如乙醚和丁醚、乙二醇二甲醚和二甘醇二甲醚、四氢呋喃和二氧六环，酮类如丙酮、甲乙酮、甲基异丙基酮和甲基异丁基酮，酯类如乙酸甲酯和乙酸乙酯，腈类如乙腈和丙腈，酰胺类如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基-吡咯烷酮以及二甲亚砜、四氢噻吩砜和六甲基磷三酰胺。
所有常规用于这种性质的反应的酸结合剂在本发明方法中均可用作酸性接受体，优选碱金属氢氧化物如氢氧化钠和氢氧化钾，碱土金属氢氧化物如氢氧化钙，碱金属碳酸盐和碱金属醇盐如碳酸钠和碳酸钾、以及叔丁醇钠和叔丁醇钾，此外还有脂族、芳族或杂环胺类如三乙胺、三甲胺、二甲基苯胺、二甲基苄基胺、吡啶、1，5-二氮杂二环[4.3.0]-壬-5-烯(DBN)、1，8-二氮杂二环-[5.4.0]-十一碳-7-烯[DBU)和1，4-二氮杂二环[2.2.2]-辛烷(DABCO)。
在本发明方法中，反应温度可以在相对宽的范围内变动。一般来说，所用温度在0℃-150℃间，10℃-100℃为佳。
本发明方法一般在常压下进行，但亦可在加压或减下条件下操作。
在每种情况下实施本发明方法所需的原料的用量一般均接近等摩尔。但在每种场合所用的两种成分之一的用量也可以是相对过量的。该反应一般在适宜的稀释剂中并在酸性接受剂存在下进行。反应混合物于每种情况所需的温度搅拌数小时。在本发明方法中，在每种情况下均按照常规方法进行(参看制备实施例)。
按照本发发明的式(Ⅰ)活性化合物可用作落叶剂、干燥剂、阔叶植物摧毁剂以及特别是用作除莠剂。所谓杂草，从广义上讲可以理解为生长在不需要的地方的所有植物。而本发明物质作为全面或选择性除莠剂的作用则基本上取决于用量。
按照本发明的活性化合物可以用于例如下述植物下述属的双子叶杂草欧芥属、独行菜属、拉拉藤属、繁缕属、母菊属、青黄菊属、牛膝菊属、藜属、荨麻属、千里光属、苋属、马齿苋属、苍耳属、旋花属、番薯属、蓼属、田菁属、豚草属、蓟属、飞廉属、苦苣菜属、茄属、蔊菜属、节节菜属、母草属、野芝麻属、婆婆纳属、苘麻属、刺酸模属、曼陀罗属、堇菜属、鼬瓣花属、罂粟属、矢车菊属、车轴草属、毛莨属和蒲公英属;
下述属的双子叶人工栽培作物棉属、大豆属、甜菜属、胡萝卜属、菜豆属、豌豆属、茄属，亚麻属、番薯属、野豌豆属、烟草属、番茄属、落花生属、芸苔属、莴苣属、香瓜属和南瓜属;下述属的单子叶杂单稗属、狗尾草属、黍属、马唐属、梯牧草属、早熟禾属、狐茅属、属、臂形草属、毒麦属、雀麦属、燕麦属、莎草属、高粮属、冰草属、狗牙根属、雨久花属、飘指草属、慈姑属、荸荠属、藨草属、雀稗属、鸭嘴草属、尖瓣花属、龙爪茅属、剪股颖属、看麦娘属和Apera;
下述属的草子叶栽培作物稻属、玉蜀黍属、小麦属、大麦属、燕麦属、黑麦属、高粮属、黍属、甘蔗属、凤梨属、天门冬属和葱属。
然而本发明活性化合物的用途决不仅限于这些属，而是也按相同的方式推广至其它植物。
根据浓度该化合物适宜用来全面地消灭杂草，例如工业区和铁路轨道以及植树或未植树的小路和广场上的杂草。同样，该化合物可用于消灭生在下述多年生栽培作物中的杂草例如造林、观赏树种植林、果园、葡萄园、柑桔园、坚果园、香焦种植园、咖啡种植园、茶园、橡胶园油、棕种植园、可可种植园、浆果种植地和啤酒花田地、草坪、草皮和牧草物;以及用于选择性消灭一年生栽培作物中的杂草。
本发明式(Ⅰ)化合物适用于消灭单子叶植物和双子叶植物特别是在双子叶植物栽培中的杂草，既适用于杂草出土前，也适用于杂草出土后的过程。
该活性化合物可转化成常规制剂、例如溶液、乳剂、可润温的粉末、悬浮剂、粉剂、隔离剂、糊剂、可溶性粉末、颗粒剂、悬浮剂-乳剂浓缩物、用活性化合物浸渍的天然和合成材料以及在聚合物质中的微胶囊。
这些制剂按下述已知方法生产例如通过将活性化合物与填充剂即液体溶剂和/或固体载体、选用的表面活性剂即乳化剂和/或分散剂和/或发泡剂混合。
例如在用水作填充剂的情况下，有机溶剂可也以用作辅助溶剂。适宜作为液体溶剂的大体有芳烷如二甲苯、甲苯或烷基萘，氯代芳烃或氯代脂肪烃类如氯苯、氯乙烯或二氯甲烷，脂肪烃类如环己烷或链烷烃如石油馏分、矿物油和植物油，醇类如丁醇或乙二醇以及它们的醚和酯，酮类如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮或环己酮，强极性溶剂如二甲基甲酰胺和二甲亚砜以及水。
适宜作为固体载体的有例如铵盐和磨细的天然矿石，例如高岭土、粘土、滑石、白垩、石英、硅镁土、蒙脱石或硅藻土、以及磨细的合成矿石例如高分散性的硅石、矾土和硅酸盐;适宜作为颗粒剂的固体载体有例如粉碎和分级的天然岩石如方解石、大理石、浮石、海泡石和白云石，以及无机和有机粉的合成颗粒，和有机物质的颗粒如木屑、椰子壳、玉米穗轴和烟草茎;适宜作为乳化剂和/或发泡剂的有例如非离子和阴离子乳化剂象聚氧乙烯脂肪酸酯类，聚氧乙烯脂及醇醚类如烷基芳基聚乙二醇醚、烷基磺酸酯类、烷基硫酸酯类、芳基磺酸酯类似及蛋清水解产物;适宜作为分散剂的有例如木素亚硫酸盐废液和甲基纤维素。
粘合剂如羧甲基纤维素和粉末、颗粒和胶乳状天然和合成的聚合物如阿拉伯树胶、聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯以及天然磷脂类如脑磷脂和卵磷酯，以及合成的磷脂类可以用在该制剂中。此外添加剂可以是矿物油和植物油。
可以使用着色剂如无机颜料象氧化铁、二氧化钛和普鲁士兰，以及有机染料如茜素染料、偶氮染料和金属酞菁染料和微量营养素如铁盐、锰盐、硼盐、铜盐、钴盐、钼盐和锌盐。
该制剂一般含重量为0.1-95%的活性化合物，在0.5-90%之间为佳。
为防治杂草，以其自身或其制剂形式存在的本发明活性化合物也可以按与已知除莠剂的混合物、成品制剂或可能的桶混制剂来使用。
用于混合物的适宜的除莠剂是已知的除莠剂诸如N-(某)苯酰胺类例如diflufenican和通稗;芳基羧酸类例如二氯吡啶甲酸麦草畏和毒莠定;芳氧基链烷酸类例如2，4D，2，4DB，2，4DP，fluroxypyr，MCPA，MCPP和triclopyr;芳氧基苯氧基链烷酸酯类例如二氯苯氧基苯氧基丙酸甲酯，fenoxaprop-ethyl，fluazifop-butyl，haloxyfop-methyl和quizalofop-ethyl;吖嗪酮类(azinones)例如氨基氯达嗪酮和达草灭;氨基甲酸酯类例如氯苯胺灵，desmedipham，苯敌草和苯胺灵;乙酰氯苯胺类例如草不绿;acetochlor，去草胺，metazachlor，metolachlor，pretilachlor和毒草安;二硝基苯胺类例如黄草消，pendimethalin和氟乐灵;二苯醚类例如arifluorfen，治草醚，fluoroglycofen，fomesafen，halosafen，lactofen和oxyfluorfen;脲类例如绿麦隆，敌草隆，伏草隆，isoproturon，利谷隆和噻唑隆;羟胺类例如alloxydim，clethodim，cycloxydim，sethoxydim和tralkoxydim;咪唑啉酮类例如imazethapyr，imazamethabenz，imazapyr和imazaquin;腈类例如溴苯腈，敌草腈和碘苯腈，羟乙酰胺类(oxyacetamides)例如mefenacet;磺酰脲类例如amidosulfuron，bensulfuron-methyl，chlorimuron-ethyl，chlorsulfuron，cinosulfuron，metsulfuron-methyl，nicosulfuron，primisulfuron，pyrazosulfuron-ethyl，thifensulfuron-methyl，triasulfuron和tribenuron-methyl;硫脲类例如苏达灭，草灭特，燕麦敌，EPTC，esprocarb，草达灭，prosulfocarb，thiobencarb和野麦畏;三嗪类例如阿特拉津，草净津，西玛津，西草净，去草净和terbutylazine;三嗪酮类例如hexazinone，metamitron和赛克津，其它例如杀草强，benfuresate，噻草平，cinmethylin，clomazone，clopyralid，difenzoquat，dithiopyr，ethofumesate，fluorochloridone，glufosinate，草甘膦，isoxaben，pyridate，quinchlorac，quinmerac，sulphosate和tridiphane。
与其它已知活性化合物如杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂、驱鸟剂、植物营养素以及改善土壤结构的药剂的混合物也是可以接受的。
该活性化合物可以使用其本身、其制剂形式或通过进一步稀释制得的使用形式，例如现成的溶液、悬浮剂、乳剂、粉剂糊剂和颗粒剂。它们是按常规方法例如通过洒水、喷雾、雾化或撒播来使用的。
本发明活性化合物既可用于植物出土前，也可用于植物出土后，也可以将它们在播种前掺进土壤中。
活性化合物的用量可以在相当大的范围内变动，这主要取决于所需作用的性质。活性化合物的用量一般为每公顷土壤表面10g-10Kg，每公顷50g-5Kg为佳。
本发明活性化合物的制备和用途可由以下实施例看出。
制备实施例实施例1
将1.4g(6.5mmol)4，6-二甲氧基-2-甲基-磺酰基-嘧啶、1.2g(6.5mmol)2-羟基-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯、1.1(5.5mmol)碳酸钾和20ml乙腈的混合物加热回流12小时然后浓缩。残留物用水/乙酸乙酯振摇提取，分出有机层，用硫酸钠干燥并过滤。在水泵真空条件下将滤液中的溶剂蒸出。得1.1g(收率为52%)2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯，为油状物。
H-NMR谱(300MHz;四甲基硅烷作内标＝TMS)δ＝3.85ppm(S，2个甲氧基基团)。
用相同的测定条件(300MHz;TMS)测得其后给出的所有NMR数据。
实施例2
通过将相应的乙酯(实施例1)在常规条件下水解，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸，熔点为186℃。
实施例3
将1g(3.4mmol)2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸溶于50ml二氯甲烷中并与2.1g三乙胺混合。于-5℃向该混合物中滴加0.53g(3.4mmol)磷酰氯溶于5ml二氯甲烷中的溶液，然后将该混合物搅拌5分钟，然后在不断搅拌下将0.9g(7.1mmol)氨基乙酸甲酯(甘氨酸甲酯)溶于5ml二氯甲烷的溶液加到该酰基氯溶液中。然后使该反应混合物于室温反应15分钟。随后分出有机层，用水洗涤三次，用硫酸镁干燥并蒸发。将剩余的残留物用(闪)层析法纯化，得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸N-(甲氧基羰基-甲基)酰胺，为油状物。
1H-NMR谱δ＝3.58ppm(S;-COOCH3)。
实施例4通过在通常条件下将该羧酸(实施例2)中和，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸钠，熔点为125℃(分解)。
实施例5用与实施例4类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-甲酸钾，熔点165℃(分解)。
实施例6用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸甲酯，熔点76℃。
实施例7
用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸正丙酯，为油状物。
1H-NMR谱δ＝0.86ppm(t;-COOCH2CH2CH3)。
实施例8
用与实施例1和2类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-乙基-环[3.1.0]己烷-1-甲酸，为油状物。
1H-NMR谱δ＝3.85ppm(S;20CH2)。
实施例9
用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-异丙基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸，熔点170℃。
实施例10
用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-6-乙基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯(为异构混合物)，为油状物。
1H-NMR谱δ＝6.12(t;
在2位)实施例11
用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-6-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯(为异构混合物)，为油状物。
1H-NMR谱δ＝6.10(t;
在2位)。
实施例12通过在常规条件下将相应的乙酯(实施例11)进行酯水解，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-乙基-6-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸(为异构体混合物)，为油状物。
1H-NMR谱δ＝5.98ppm(t;
在2位)
实施例13
用与实施例3类似的方法由酰基氯制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-6-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸炔丙酯，熔点170℃。
实施例14
通过将该羧酸钠盐(实施例4)与市售氯乙腈反应，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸氰甲酸，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝4.68和 4.80 ppm(AB系统 -COO-CH2-CN)。
实施例15
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸2-甲硫基乙酯，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝2.09 ppm(s;-CH2CH2-SCH3)。
实施例16
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸5-硝基-8-喹啉酯。
1H-NMR 谱δ＝3.83 ppm(s;2-OCH3)。
实施例17
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-硫代甲酸S-(4-氟苯)酯，熔点89℃。
实施例18
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-硫代甲酸S-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-)酯，熔点146℃。
实施例19
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸N-(1-甲氧基羰基乙基)-酰胺，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝3.93 ppm(s;2 -OCH3)。
实施例20
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸N-[1-(4-氯苯基)-乙基]-酰胺，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝3.85 ppm(s;2 OCH3)。
实施例21
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸(2，2-二甲基)酰肼，熔点78℃。
实施例22
通过将该羧酸钠盐(实施例4)与相应的酰基氯反应，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸酐，熔点66℃。
原料化合物的制备实施例Ⅱ-1
将0.4g(0.01mol)硼氢化钠于室温加到1.8g(0.01mol)2-酮-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯溶于20ml乙醇的溶液中，然后将该混合物于室温搅拌约12小时，将反应混合物倒入水中。该残留物用乙醚提取，浓缩，粗产物用硅胶以己烷/乙酸乙酯为洗脱剂层析分离，得1.5g(收率82%)2-羟基-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝1.12ppm(s，tert.在5位的甲基基团)用类似的方法可制得以下式(Ⅱ)中间体。
实施例Ⅳ-1
将74g(0.57mol)乙酰乙酸乙酯加到0.5g钠在100ml无水乙醇中的溶液中，滴加40g(0.57mol)异丁烯醛并将该混合物于室温搅拌约12小时。然后于0℃将该混合物用无水HCl气体饱和并随后于室温搅拌约48小时。除去溶剂并将剩余的残留物真空蒸馏，收集95℃-105℃/0.013毫巴的馏分，得32.3g黄色油。将其溶于50ml1，5-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-5-烯中加热至80℃，并将该溶液于该温度再搅拌30分钟。将得到的溶液倒入水中，用二氯甲烷提取并随后用10%盐酸洗涤，硫酸钠干燥并浓缩，得20.4g2-酮-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝1.37ppm(s;tert.在5位的甲基基团)以下式(Ⅳ)中间体可用类似方法制得。
应用实施例实施例A出苗前试验溶剂5重量丙酮乳化剂1重量份烷基芳基聚乙二醇醚将1重量份活性化合物与所述量的溶剂混合，加入所述量的乳化剂并将该浓缩物用水稀释至需要的浓度得制成活性化合物的适宜的制剂。
将试验植物的种子播种到正常的土壤中并在24小时后用该活性化合物制剂喷洒，保持单位面积的水量恒定是有利的。制剂中活性化合物的浓度并不重要，仅仅单位面积活性化合物的用量是决定性的。三周后，该植物的损害程度用与未经处理的对照的发展结果比较的损害百分数来评价。符号表示0%＝没有作用(与未经处理的对照)100%＝全部消灭在该试验中，如化合物2显示出很强的除莠活性。因此，当用量为500g/公顷时，如看麦娘属、雀麦属、沙草属、稗属、婆婆纳属和堇菜属杂草90-100%被消灭，而同时栽培植物如大豆对该化合物有很好的耐受性。
实施例B出苗后试验溶剂5份重丙酮乳化剂1份重烷基芳基聚乙二醇醚将重量份活性化合物与所述量的溶剂混合，加入所述量的乳化剂并将该浓缩物用水稀释至需要的浓度以制成活性化合物的适宜的制剂。
将5-15cm高的试验植物按单位面积所需的活性化合物的具体用量用活性化合物的制剂进行喷雾处理。三周后，该植物的损害程度用与未经处理的对照的发展结果比较的损害百分数来评价。符号表示0%＝没有作用(与未经处理的对照)100%＝全部消灭在该试验中，如化合物2也显示出很强的除莠活性，因此，当用量为500g/公顷时，如90-100%雀麦属、高粮属、苘麻属、苋属、欧芥属和婆婆纳属杂草被消灭，而同时栽培植物如大豆对该化合物有很好的耐受性。
权利要求
1.通式(Ⅰ)取代的二环[3.1.0]己烷以及游离酸(R′=OH)的盐和该游离酸酐，通式(Ⅰ)结构如下
式中R1代表氢，羟基，氨基或选自下列可被取代的基团烷基、烷氧基、链烯基氧基、炔氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷硫基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、烷氨基、二烷氨基、烷基磺酰氨基、芳基磺酰氨基或肼基；R2代表氢，卤素，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基；R3代表氢或烷基，或者当R2表示氢、烷基或囱素时R3也代表囱素；R4代表氢，囱素，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基；R5代表氢，烷基或芳基；R6代表氢，羟基，氨基，囱素，氰基，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基；R7代表氢或烷基，或者当R6表示氢、烷基或囱素时也代表囱素；R8代表氢，氰基，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基；R9和R10相同或不同并代表氢，囱素或选自下列均可被取的基团烷基、烷氧基、烷硫基、烷氨基、二烷基氨基、芳基或芳氧基；X代表氧或硫，或者当R1表示氢或烷基时X也代表下式基团之一
式中R11代表氢，羟基，氨基或选自下列均可被取代的基团烷基、链烯基、炔基、烷氧基、链烯基氧基、烷氧基羰基烷氧基、烷氨基、二烷氨基、烷基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、烷基磺酰氨基、芳基、芳烷基、芳氧基、芳烷氧基、芳氨基、芳烷氨基、N-烷基-N-芳基氨基、杂芳氨基、杂芳基羰基氨基、芳基羰基氨基或芳基磺酰氨基，R12代表氢、囱素，氰基、羧基，烷氧基羰基，烷基羰基氨基或二烷氧基磷酰基和R13代表甲酰基，氰基，羧基，羟甲基，氨基甲酰基或选自下列均可被取代的基团烷氧基羰基、环烷氧基羰基、烷硫基羰基、烷氨基羰基、环烷氨基羰基、二烷氨基羰基、烷氨基羰基烷氧基羰基、二烷氨基羰基烷氧基羰基、芳氨基羰基烷氧基羰基、N-烷基-N-芳基氨基羰基烷氧基羰基、吡啶烷基羰基、哌啶基羰基、吗啉基羰基、哌嗪基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、杂环基烷氧基羰基、芳硫基羰基、芳烷硫基羰基、芳氨基羰基、芳烷氨基羰基、N-烷基-N-芳基氨基羰基、芳基肼基羰基、烷基肼基羰基或苯邻二酰亚氨氧基羰基，或者R12和R13一起代表-CO-O-(CH2)n-基团，式中n代表数字1-4；Y代表氧，硫，亚氨基(NH)或烷亚氨基(N-烷基)；以及Z代表氮或C-R14基团，式中R14代表氢、囟素、烷基或烷氧基。
2.按照权利要求1的式(Ⅰ)取代的二环[3.1.0]己烷的制备方法，其特征在于式(Ⅱ)环[3.1.0]己烷与式(Ⅲ)氮杂苯反应，反应可以在酸性接受剂和稀释剂存在下进行，并且可以按常规方法将游离酸(R1＝OH)转化成它们的盐或其它官能团衍生物，通式(Ⅱ)化合物结构如下
式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、X和Y的定义同权利要求1中的定义，式(Ⅲ)氮杂苯结构如下
式中R9、R10和Z的定义同权利要求1中的定义，Q代表离核的离去基团。
3.除莠剂，其特征在于含至少一种按照权利要求1的式(Ⅰ)化合物。
4.按照权利要求1的通式(Ⅰ)化合物在消灭不需要的植物生长方面的用途。
5.消灭杂草的方法，其特征在于将按照权利要求1的通式(Ⅰ)化合物作用于杂草或其生境。
6.制备除莠剂的方法，其特征在于将按照权利要求1的通式(Ⅰ)化合物与填充剂和/或表面活性剂混合。
7.式(Ⅱ)二环[3.1.0]己烷
式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、X和Y具有权利要求1给出的定义。
8.式(Ⅳa)Ⅰ环酮
R1代表氢，羟基，氨基或选自下列可被取代的基团烷基、烷氧基、链烯基氧基、炔氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷硫基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、烷氨基、二烷氨基、烷基磺酰氨基、芳基磺酰氨基或肼基;R2代表氢，囟素，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基;R3代表氢或烷基，或者当R2表示氢、烷基或囟素时R3也代表囟素;R4代表氢，囟素，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基;R5代表氢，烷基或芳基;R6代表氢，羟基，氨基，囟素，氰基，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基;R7代表氢或烷基，或者当R6表示氢、烷基或囟素时也代表囟素;R8代表氢，X代表氢和Y代表氧，但不包括2-酮-6，6-二甲基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸甲酯，2-酮-6-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸乙酯和2-酮-6-正丙基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸乙酯。
9.下式(Ⅳ)二环酮的制备方法，
式中R1代表烷氧基，R2代表氢、囟素、烷基、烷氧基、芳基或烷氧基羰基，R3代表氢或烷基或者当R2表示氢、烷基或囟素时R3也代表囟素，R4代表囟素、烷基或烷氧基羰基烷基，R5代表氢、烷基或芳基，R6代表氢、羟基、氨基、囟素、氰基、烷基、烷氧基、芳基或烷氧基羰基，R7代表氢或烷基或者当R6表示氢、烷基或囟素时R7也代表囟素，和X代表氧;所述制备方法的特征于根据以下反应方程式
(α)首先将式(Ⅴ)α，β不饱和羰基化合物与大约等摩尔量的式(Ⅵ)β-酮酯反应，反应条件为在强碱和极性溶剂存在下，反应温度为-50℃-+100℃，-40℃-+80℃为佳，0℃-+40℃更好;在所述式(Ⅴ)和式(Ⅵ)中R1-R7和X的定义同式(Ⅳ)中的定义;(β)然后将反应产物不经分离于约0℃与无水氯化氢(用HCl气体饱和该溶液)反应并且(γ)最后，将如此生成的囟代的中间体例如用蒸馏法分离，后者再与碱120℃为佳、最好是50℃-100℃反应生成三元环;因此生成二环[3.1.0]己烷骨架并伴随囟化氢的消除。
全文摘要
本发明涉及式(I)新的取代的二环[3，1，O]己烷以及游离酸(R′＝OH)的盐和其进一步的功能基衍生物，并涉及它们和新中间体的制备方法及其作为除莠剂的用途。此外描述了制备某些需要用作中间体的2-酮-二环[3，1，O]己烷的新方法，该方法以相应的取代的α，β-不饱和羰基化合物(异丁烯醛型)和β-酮酸酯(乙酰乙酸酯型)为原料。
文档编号C07C62/06GK1081673SQ9310936
公开日1994年2月9日 申请日期1993年7月28日 优先权日1992年7月28日
发明者M·W·德鲁斯, R·基尔斯滕, H·J·桑特尔, K·吕尔森, R·R·施米特 申请人:拜尔公司
技术领域：
本发明涉及新的取代的二环[3.1.0]己烷，其制备方法和新的中间体的制备方法以及其作为除莠剂的用途。
迄今为止，二环[3.1.0]己烷衍生物在除莠剂方面无任何价值。
现已发现通式(Ⅰ)新的取代的二环[3.1.0]己烷以及游离酸(R1＝OH)盐和游离酸酐。通式(Ⅰ)结构如下
式中R1代表氢，羟基，氨基或选自下列可被取代的基团烷基、烷氧基、链烯基氧基、炔氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷硫基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、烷氨基、二烷氨基、烷基磺酰氨基、芳基磺酰氨基或肼基;
R2代表氢，囟素，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基;
R3代表氢或烷基，或者当R2表示氢、烷基或囟素时R3也代表囟素;
R4代表氢，囟素，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基;
R5代表氢，烷基或芳基;
R6代表氢，羟基，氨基，囟素，氰基，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基;
R7代表氢或烷基，或者当R6表示氢、烷基或囟素时也代表囟素;
R8代表氢，氰基，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基;
R9和R10相同或不同并代表氢，囟素或选自下列均可被取代的基团烷基、烷氧基、烷硫基、烷氨基、二烷基氨基、芳基或芳氧基;
X代表氧或硫，或者当R1表示氢或烷基时X也代表下式基团之一
式中R11代表氢，羟基，氨基或选自下列均可被取代的基团烷基、链烯基、炔基、烷氧基、链烯基氧基、烷氧基羰基烷氧基、烷氨基、二烷氨基、烷基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、烷基磺酰氨基、芳基、芳烷基、芳氧基、芳烷氧基、芳氨基、芳烷氨基、N-烷基-N-芳基氨基、杂芳氨基、杂芳基羰基氨基、芳基羰基氨基或芳基磺酰氨基，R12代表氢，囟素，氰基，羧基，烷氧基羰基，烷基羰基氨基或二烷氧基磷酰基和R13代表甲酰基，氰基，羧基，羟甲基，氨基甲酰基或选自下列均可被取代的基团烷氧基羰基、环烷氧基羰基、烷硫基羰基、烷氨基羰基、环烷氨基羰基、二烷氨基羰基、烷氨基羰基烷氧基羰基、二烷氨基羰基烷氧基羰基、芳氨基羰基烷氧基羰基、N-烷基-N-芳基氨基羰基烷氧基羰基、吡啶烷基羰基、哌啶基羰基、吗啉基羰基、哌嗪基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、杂环基烷氧基羰基、芳硫基羰基、芳烷硫基羰基、芳氨基羰基、芳烷氨基羰基、N-烷基-N-芳基氨基羰基、芳基肼基羰基、烷基肼基羰基或苯邻二酰亚氨氧基羰基，或者R12和R13一起代表-CO-O-(CH2)n-基团，式中n代表数字1-4;
Y代表氧，硫，亚氨基(NH)或烷亚氨基(N-烷基);以及Z代表氮或C-R14基团，式中R14代表氢、囟素、烷基或烷氧基。
式(Ⅰ)化合物可以有不同的异构形式(例如不同的几何异构和旋光异构形式);所有这些符合通式(Ⅰ)的异构体均是本发明的内容。
此外还发现由下述反应可以制得新的通式(Ⅰ)二环[3.1.0]己烷通式(Ⅱ)二环[3.1.0]己烷与式(Ⅲ)氮杂苯反应，反应可以在酸性接受剂和稀释剂存在下进行，并且可以按常规方法将游离酸(R1＝OH)转化成它们的盐或其它官能团衍生物。通式(Ⅱ)化合物结构如下
式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、X和Y具同上述与式(Ⅰ)相应的定义，式(Ⅲ)氮杂苯结构如下
式中R9、R10和Z具同上述与式(Ⅰ)相应的定义和Q代表离核的离去基团。
式(Ⅰ)新的取代的二环[3.1.0]己烷显示出很强的除莠活性。
本发明涉及优选的式(Ⅰ)化合物，其中R1代表氢，羟基，氨基或选自下列均可被囟素或C1-C5烷氧取代的基团C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、C3-C5链烯氧基、C3-C5炔氧基、氰基-C1-C3烷氧基、甲硫基-C1-C3烷氧基、苯氧基、吡啶氧基、(硝基)-喹啉氧基、异喹啉氧基、C1-C5烷硫基、苯硫基、嘧啶硫基、C1-C5烷氨基、(C1-C2烷氧基羰基)-C1-C5烷氨基、苯基-(C1-C5烷氨基)、苄氨基、苯乙氨基、二-(C1-C4烷基)-氨基、(C1-C5烷基)-磺酰氨基、(C6-C10芳基)-磺酰氨基或可被C1-C2烷基取代的肼基基团;
R2代表氢，囟素，C1-C5烷基，C1-C5烷氧基，苯基或(C1-C5烷氧基)-羰基;
R3代表氢或C1-C5烷基，或者当R2表示氢、烷基或囟素时，R3也代表囟素;
R4代表氢，囟素，C1-C5烷基或苯基;
R5代表氢，C1-C5烷基或苯基;
R6代表氢，羟基，氨基，囟素，氰基，C1-C5烷基，C1-C5烷氧基，苯基或(C1-C5烷氧基)-羰基;
R7代表氢或C1-C5烷基或者当R6表示氢、烷基或囟素时，R7也代表囟素;
R8代表氢，氰基，C1-C5烷基，苯基或(C2-C6烷氧基羰基)-甲基;
R9和R10相同或不同，并且代表氢，囟素或选自下列均可被囟素或C1-C3烷氧基取代的基团C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C4烷氨基、二-(C1-C4烷基)-氨基、苯基或苯氧基;
X代表氧或硫或者当R1表示氢或烷基时;X也代表下式基团之一
式中R11代表氢，羟基，氨基或选自以下系列均可被囟素取代的基团C1-C6烷基、C3-C6链烯基、C3-C6炔基、C1-C6烷氧基、C3-C6链烯氧基、C1-C4烷氧基-羰基-C1-C2烷氧基、C1-C6烷氨基、二-(C1-C2烷基)-氨基、C1-C6烷基羰基氨基、C1-C6烷氧基-羰基氨基、C1-C6烷基磺酰氨基或选自下列均可被硝基、氨基、氰基、羧基、囟素、C1-C4烷基、C1-C2囟代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C2囟代烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C2囟代烷硫基、C1-C4烷氧基-羰基和/或二-(C1-C2烷基)-氨基取代的基团所述基团为苯基、苯基-C1-C4烷基、苯氧基、苯基-C1-C4烷氧基、苯氨基、苯基-C1-C4烷氨基、N-(C1-C4烷基)-N-苯基氨基、吡啶氨基、嘧啶氨基、吡啶基羰基氨基、苯基羰基氨基、呋喃基碳基氨基、噻吩基羰基氨基或苯基磺酰基氨基。
R12代表氢，囟素，氰基，羧基，C1-C6烷氧基羰基，C1-C6烷基羰基氨基或二-(C1-C4烷氧基)-磷酰基和R13代表甲酰基，氰基，羧基，羟甲基，氨基甲酰基或选自下列均可被囟素、羧基或C1-C4烷氧基羰基取代的基团C1-C6烷氧基羰基、C5-C6环烷氧基羰基、C1-C6烷硫基羰基、C1-C6烷氨基羰基、C5-C6环烷氨基羰基、二-(C1-C2烷基)-氨基羰基、C1-C4烷氨基羰基-C1-C4烷氧基羰基、二-(C1-C2烷基)-氨基羰基-C1-C4烷氧基羰基、苯氨基羰基-C1-C4烷氧基-羰基，N-甲基-N-苯基氨基羰-C1-C4烷氧基羰基，或者代表选自以下系列均可被甲基和/或乙基取代的基团吡咯烷基羰基、哌啶基羰基、吗啉基羰基或哌嗪基羰基，或者代表选自下列均可被硝基、氨基、氰基、羧基、囟素、C1-C4烷基、C1-C2囟代烷基、C1-C4烷氧基、C1-C2囟代烷氧基、C1-C4烷硫基、C1-C2囟代烷硫基、C1-C4烷氧基-羰基和/或二-(C1-C2烷基)-氨基取代的基团苯氧基羰基、苯基-C1-C4烷氧基羰基、呋喃基甲氧基羰基、噻吩基甲氧基羰基、苯硫基羰基、苯基-C1-C4烷硫基羰基、苯氨基羰基、苯基-C1-C4烷氨基羰基、N-(C1-C4烷基)-N-苯氨基羰基或苯基肼基基羰基、C1-C4烷基肼基羰基或苯二酰亚氨氧基羰基，或者R12和R13一起代表-CO-0-(CH2)n-基团，式中n代表数字1-4;
Y代表氧，硫，亚氨基(NH)或甲基亚氨基(NCH3)和Z代表氮或式C-R14基团，式中R14代表氢，氟，氯，甲基或甲氧基。
本发明还涉及优选的式(Ⅰ)化合物的盐，其式(Ⅰ)中的R1代表OH以及R2-R14、X、Y和Z具上述优选的定义;所述优选的式(Ⅰ)化合物的盐为钠盐、钾盐、镁盐、钙盐、C1-C4烷基铵盐、二-(C1-C4烷基)-铵盐、三-(C1-C4烷基)-铵盐、C5-或C6-环烷基铵盐和二-(C1-C2烷基)-苄基-铵盐。
本发明特别优选的化合物是上式(Ⅰ)中取代的二环[3.1.0]己烷化合物，其中R1代表氢，羟基，氨基或选自下系均可被氟、氯、甲氧基或乙 氧基取代的基团甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、氰基甲氧基、烯丙氧基、炔丙氧基、甲硫基乙氧基、硝基喹啉氧基、(氟)-苯硫基、(二甲氧基)-嘧啶硫基、甲氨基、乙氨基、丙氨基、异丙氨基、二甲氨基、二乙氨基、甲氧基羰基甲氨基、甲氧基羰基乙氨基、(氯)-苯乙氨基、苄氨基、甲基磺酰氨基、乙基磺酰氨基、苯基磺酰氨基或(二甲基)-肼基;
R2代表氢，氟，氯，溴、甲基，乙基，丙基，异丙基，苯基，甲氧基羰基或乙氧基羰基;
R3代表氢，甲基，乙基，丙基，或者当R2表示氢烷基或囟素时，R3也代表氟、氯或溴;
R4代表氢，氟，氯，溴，甲基，乙基，丙基，异丙基或苯基;
R5代表氢，甲基，乙基，丙基，异丙基或苯基;
R6代表氢，氯，氟，甲基，乙基，甲氧基，乙氧基，苯基，甲氧基羰基或乙氧基羰基;
R7代表氢，甲基或乙基或者若R6表示氢、烷基或囟素时，R7也代表氯或氟;
R8代表氢，氰基，甲基，乙基，苯基，甲氧基羰基甲基或乙氧基羰基甲基;
R9和R10相同或不同并且代表氢，氯，甲基，乙基，三氟甲基，甲氧基，乙氧基，二氟甲氧基，甲硫基，甲氨基，乙氨基，二甲氨基，苯基或苯氧基;
X代表氧或硫或者当R1表示氢或烷基时，X也代表下式基团之一
式中R11代表氢、羟基、氨基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、烯丙基、炔丙基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、烯丙氧基、甲氧基羰基甲氧基、乙氧基羰基甲氧基、甲氧基羰基乙氧基、乙氧基羰基乙氧基、甲氨基、乙氨基、正丙氨基、异丙氨基、正丁氨基、异丁氨基、仲丁氨基、叔丁氨基、二甲氨基、乙酰氨基、丙酰氨基、甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、甲基磺酰氨基或乙基磺酰氨基，或代表均可被硝基、氰基、氟、氯、溴、甲基、三氟甲基、甲氧基、三氟甲氧基、甲硫基或三氟甲硫基取代的苯基、苄基、苯氧基、苄氧基、苯氨基、苄氨基、N-甲基-N-苯基氨基、吡啶基氨基、嘧啶基氨基、吡啶基羰基氨基、苯基羰基氨基、呋喃基羰基氨基、噻吩基羰基氨基或苯基磺酰基氨基，R12代表氢，氟，氯，氰基，羧基，C1-C4烷氧基羰基，C1-C4烷基羰基氨基或二甲氧基磷酰基或二乙氧基磷酰基和R13代表甲酰基，氰基，羧基，羟甲基，氨基甲酰基或选自下列均可被氟、氯、羧基或C1-C4烷氧基羰基取代的基团C1-C4烷氧基羰基、C5-C6环烷氧基羰基、C1-C4烷硫基羰基、C1-C4烷氨基羰基、C5-C6环烷氨基羰基、二甲氨基羰基、C1-C4烷氨基羰基-C1-C4烷氧基羰基、二甲氨基羰基-C1-C4烷氧基-羰基，N-甲基-N-苯基氨基羰基-C1-C4烷氧基羰基，或者代表选自以下系列均可被甲基和/或乙基取代的基团吡咯烷基羰基、哌啶基羰基、吗啉基羰基或哌嗪基羰基，或者代表选自下列且均可被硝基、氰基、氟、氯、溴、甲基、三氟甲基、甲氧基、三氟甲氧基、甲硫基或三氟甲硫基取代的基团苯氧基羰基、苄氧基羰基、苯硫基羰基、苄硫基羰基、苯氨基羰基、苄氨基羰基、N-甲基-N-苯基氨基羰基、苯基肼基羰基或苯邻二酰亚氨氧基羰基，或者R12和R13一起代表下式基团
Y代表氧或亚氨基(NH)和Z代表氮或CH基团。
由式(Ⅰ)化合物形成特别有意义的一组化合物，其中R1代表羟基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、炔丙氧基、氰基甲氧基、甲硫基乙氧基、甲氧基羰基甲基氨基、甲氧基羰基-乙基氨基、4-氯苯基乙基氨基、甲基磺酰氨基、苯基磺酰氨基或2，2-二甲基肼基，R2代表氢、氟、氯、甲基或乙基，R3代表氢、甲基或乙基，
R4代表氢、甲基、乙基、丙基或异丙基，R5代表氢、甲基或乙基，R6代表氢、甲基或乙基，R7代表氢、甲基或乙基，R8代表氢或甲基，R9代表氢、甲基或甲氧基，R10代表甲基或甲氧基，X代表氧，Y代表氧和Z代表氮或CH基团;
即，所述上组化合物为游离羧酸(R1＝OH)、这些酸的某些酯或酰胺及其碱金属盐，特别是钠盐和钾盐。
以上列出的普通基团或列在优选范围内的基团的定义既适用于式(Ⅰ)的最终产物，也以相应的方式适用于在每种情况下制备所需的原料化合物中间体。这些基团的定义可在其中以及给定的优选范围内任意结合。
列在本发明化合物的定义中的脂族烃基(例如烷基、链烯基或炔基)均是直链或支链的脂族烃基，也包括与杂原子相连的脂族烃基(如烷氧基、烷硫基或烷氨基)、或诸如组合体例如囟代烷基或囟代烷氧基。
囟素一般代表氟、氯、溴或碘，优选氟、氯或溴，氟或氯更好。
如果用例如2-羟基-5-甲基-二环[3.1.0]-己烷-1-甲酸乙酯和2-氯-4，6-二甲氧基-S-三嗪作按照本发明制备方法的原料化合物，则反应过程可用以下方程式表示
在按照本发明制备式(Ⅰ)化合物的方法中用作原料化合物的二环[3.1.0]己烷一般按上述式(Ⅱ)来定义。
在式(Ⅱ)中，R1-R8、X、Y和Z的优选或特别优选的定义同已在上述关于本发明式(Ⅰ)化合物的描述中做出的关于R1-R8、X、Y和Z的优选或特别优选的定义。
式(Ⅱ)二环[3.1.0]己烷在文献中尚未见报道，而是新的，因此也是本发明的研究对象。
式(Ⅱ)化合物的制备方法原则上是已知的，详细情况要取决于所需的取代基(a)因此，若将相应的式(Ⅳ)二环酮于0℃-20℃温度范围内按本身已知的方法用配位金属氢化物(如硼氢化钠[NaBH4]或氢化铝锂[LiAlH4])在适宜的溶剂(诸如醇类象甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇，或醚类象乙醚或四氢呋喃中还原，则可制得式(Ⅱ)化合物(即酯、硫酯和酰胺)，其中R1除了可以是H、OH和烷基外，与上述式(Ⅰ)有关的定义相同，R2-R7定义同上，R8代表氢，X代表0和Y代表0，
式(Ⅳ)二环酮结构如下
式中R1-R7、X和Y定义同前;
(b)按本身已知的方法，将式(Ⅳ)二环酮与适宜的烷基-金属化合物如烷基-锂或芳基-锂化合物(例如正丁基锂或苯基锂)或与相应的格利雅化合物反应可制得式(Ⅱ)化合物，其中R1-R7、X和Y同(a)中所述定义;
(c)按本身已知的方法，直接从酮(Ⅳ)即氰醇(R8＝CN)例如通过将该酮与氢氰酸(HCN)或三烷基甲硅烷基氰化物如三甲基硅烷氰化物[(CH3)3Si-CN]反应然后部分水解也可制得式(Ⅱ)化合物，以及直接从酮(Ⅳ)的酯衍生物(R8＝烷氧基羰基乙基)通过Reformatzki合成例如将该酮与囟代脂肪酸酯类(如溴乙酸酯类)和锌反应也可制得式(Ⅱ)化合物，在制得的式(Ⅱ)化合物中R1-R7、X和Y同(a)中所述的定义，且R8代表氰基或烷氧基羰基烷基;
(d)按本身已知的方法，通过将相应的羰基化合物(X＝0)与氨基或式H2X亚甲基化合物(式中X代表N-R11或
)反应可制得反应可制得式(Ⅱ)化合物(参见例如EP-A-451653
美国专利5185026和EP-A-459243
美国专利5167693)，其中X代表N-R11或
(e)按常规方法，例如从相应的酯(R1＝烷氧基)经还原得到伯醇并将其氧化得到醛，可制得式(Ⅱ)化合物，其中X代表0以及R1代表H(即醛);
(f)按常规方法，或者将X＝0的式(Ⅱ)化合物通过O/S互换或者从已含硫的前体(见下述)也可以制得X代表S的式(Ⅱ)化合物，(g)通过类似的还原，从相应的Y＝S的式(Ⅳ)二环硫代化合物可制得Y代表S的式(Ⅱ)化合物，所述式(Ⅳ)二环硫代化合物又通过将用作原料化合物的酮(Ⅳ)或β-酮酯(见下述)与通常所说的Lwesson试剂反应制得。(参见Bull.Soc.chem.Belg.1978，第223，229，229和525页)(h)通过还原性胺化，例如用氰基硼氢化钠(Na[BH3CN])在乙酸按存在下从相应的酮(Ⅳ)可制得式(Ⅱ)化合物(参见T.Sasaki，J.Chem.Soc.，Perkim Trans.1983，3027页)，其中Y代表NH;
(i)Y＝N-烷基的式(Ⅱ)N-烷基化合物可通过将按照(h)所述方法制得的Y＝NH的氨基化合物(Ⅱ)随后用例如烷基囟化物或硫酸烷基酯在丁基锂/二异丙基氨化锂存在下烷基化制得;
(j)按常规方法，例如从相的酸(R1＝OH)用烷基锂在醚如乙醚存在下还原性烷基化也可制得式(Ⅱ)化合物(参见例如Organic Reactions 18卷(1970)，1-97页)，其中X代表0以及R1代表烷基(即烷基酮)，所述烷基锂的用量为每摩尔酸2个摩尔当量;
(k)在通常的条件下将已制得的相应的酯(R1＝烷氧基、芳氧基等)水解可十分容易地制得式(Ⅱ)化合物，其中X代表0以及R1代表OH(即游离酸)。
除3个化合物外，式(Ⅳa)二环酮是新化合物，该式(Ⅳa)新化合物同样是本发明的涉及对象。式(Ⅳa)二环酮结构如下
式中R1-R7和X同(a)中所述的定义;
所述3个除外的化合物是2-酮-6，6-二甲基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸甲酯(参见J.Org.Chem.48，2076-2084页(1983))，以及2-酮-6-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸乙酯和2-酮-6-正丙基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸乙酯(参见Bull.Chem.Soc.Japan54，2154-2160页(1980))。
我们惊异地发现式(Ⅳ)二环酮可按照新的发明方法制得，式(Ⅳ)中
R1代表烷氧基，R4除代表氢外，定义同上，R2、R3、R5-R7定义同上，和X代表氧;
所述新的发明方法的特征在于按以下反应方程式进行
(α)首先将式(Ⅴ)α，β-不饱和羰基化合物与大约等摩尔量的式(Ⅵ)β-酮酯反应，反应条件为在强碱[例如NaH、NaNH2、LiNCH(CH3)2或醇盐如NaOCH3、NaOC2H5或KOC(CH3)3]以及极性溶剂(例如乙醇、甲醇、四氢呋喃、二甲亚砜、乙腈、二氧六环或二甲基甲酰胺，乙醇为佳)存在下，反应温度为-50℃-+100℃，-40℃-+80℃为佳，0℃-+40℃更好;
在所述式(Ⅴ)和式(Ⅵ)中
R1代表烷氧基，R4除代表氢外，定义同上，R2、R3、R5-R7定义同上，和X代表氧;
(β)然后将反应产物不经分离于约0℃与无水氯化氢(用HCl气体饱和该溶液)反应并且(γ)最后，将如此生成的囟代的中间体例如用蒸馏法分离，后者再与碱(选自例如下面列出的与总的最终产物(Ⅰ)的制备方法有关的酸接受体，最好是1，5-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-5-烯(DBN)，它也可以充当稀释剂)于0℃-150℃、20℃-120℃为佳、最好是50℃-100℃反应生成三元环;因此生成二环[3.1.0]己烷骨架并伴随囟化氢的消除。
该新的二环酮酯的制备方法是惊人的，固此具有创造性，因为按照日前的工艺水平(参见F.M.Hanser等人，SYNTHESIS1980，814-815页)，在该反应中，预期会生成(Ⅳ)的异构体环己烯酮酯(A)
因为按F.M.Hauser等人的方法(在上述引文中)，化合物(A)是该合成的原本目标，类似的巴豆醛与乙酰乙酸乙酯的反应得环己烯酮酯(B)。
若将异丁烯醛用作式(Ⅴ)的原料化合物和乙酰乙酸甲酯用作式(Ⅵ)的原料化合物，则二环酮酯(Ⅳ)的制备过程可用以下方程式表示
上式(Ⅳ)二环酮酯可按文献(参见上述已引用的参考文献J.Org.Chem.48，2076-2084页(1983)和Bull.Chem.Soc.Japan54卷，2154-2160页(1981))中的已知方法制备;在上式(Ⅳ)二环酮酯中R1代表烷基，R4代表氢，R2-R7定义同上，和X代表氧。
具不同的取代基且代表(Ⅳ)型和(Ⅱ)型中间体的二环[3.1.0]己烷环骨架也可按已知的方法合成;取代基或者通过选择合适的原料化合物而导入，或者可以用常规方法通过后来的转化导入，可以举卡宾加成和亚甲基转化成适宜的环戊烯衍生物为例。
因此，例如按E.J.Corey等人的方法，如按以下反应方程式可将亚甲基基团特异性地加到(c)型环戊烯酮羧酸酯的共轭C＝C双键上;
2-酮-5-甲基-环戊烯-1-甲酸甲酯(C)与通过用强碱如氢化钠(NaH)在二甲亚砜(DMSO)或四氢呋喃(THF)中将碘化三甲基氧代锍[(CH3)3
]脱质子得到的甲基二甲亚砜叶立德(dimethyloxosulyshonium methylide[(CH3)2
]反应[参见E.J.Corey和M.Chaykovsky，J.Amer.Chem.Soc.87卷(1965)，1353-1364页)。
式中R1其余上述意义的上式(Ⅳ)二环酮酯(即游离酸，醛和酮，此外还有不饱和、芳族和杂芳族酯，硫酯和酰胺)可按常规方法由预先制得的烷基酯(R1＝烷氧基)获得;这些转变功能基(-C(X)R1)的方法已列在上述关于式(Ⅱ)中间体的方法中。
总之，关于式(Ⅱ)和式(Ⅳ)中间体的合成需要强调仅仅通过上述新的缩合和加成/消除反应合成二环[3.1.0]己烷体系是创造性的，而所有随后的基本结构(Ⅳ)或(Ⅱ)的改性可以用实质上公知的方法。相关的反应条件(如选择适宜的溶剂、辅助物质、数量比和温度及压力的范围)可容易地定在常规方法的范围之内。
在按照本发明制备式(Ⅰ)二环[3.1.0]己烷的方法中又被用作原料化合物的氮杂苯类定义为式(Ⅲ)。在式(Ⅲ)中，R9、R10和Z的优选或特别优选的定义同已在上述关于本发明式(Ⅰ)化合物的描述中做出的关于R9、R10和Z的优选或特别优选的定义;此外，在式(Ⅲ)中，Q代表氟、氯、溴或C1-C4烷基磺酰基为佳，氯或甲基磺酰基为最好。
式(Ⅲ)原料化合物可举例如下2-氯-4，6-二甲基-嘧啶，2-氯-4-甲基-6-甲氧基嘧啶，2-氯-4，6-二甲氧基嘧啶，2-氯-4-甲基嘧啶，2-氯-4，6-二甲基-S-三嗪，2-氯-4-甲氧基-6-甲基-S-三嗪，2-氯-4，6-二甲氧基-S-三嗪，以及2-甲基磺酰基-4，6-二甲基嘧啶，2-甲基磺酰基-4，6-二甲氧基嘧啶和2-甲基磺酰基-4-甲基嘧啶。
式(Ⅲ)氮杂苯类是已知的和/或可按本文已知的方法制备(参见J.Chem.(1957)1830页，1833页;J.Org.Chem.26(1961)，792页;美国专利第3308119，美国专利第4711959)。
按照本发明制备式(Ⅰ)新化合物的方法最好用稀释剂实施。适合于该目的的稀释剂是惰性有机溶剂。其中优选的有脂肪族和芳香族且可被囟代的烃类如戊烷、己烷、庚烷、环己烷、石油醚、汽油、石油英、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯化乙烯、氯仿、四氯化碳、氯苯和邻二氯苯，醚类如乙醚和丁醚、乙二醇二甲醚和二甘醇二甲醚、四氢呋喃和二氧六环，酮类如丙酮、甲乙酮、甲基异丙基酮和甲基异丁基酮，酯类如乙酸甲酯和乙酸乙酯，腈类如乙腈和丙腈，酰胺类如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基-吡咯烷酮以及二甲亚砜、四氢噻吩砜和六甲基磷三酰胺。
所有常规用于这种性质的反应的酸结合剂在本发明方法中均可用作酸性接受体，优选碱金属氢氧化物如氢氧化钠和氢氧化钾，碱土金属氢氧化物如氢氧化钙，碱金属碳酸盐和碱金属醇盐如碳酸钠和碳酸钾、以及叔丁醇钠和叔丁醇钾，此外还有脂族、芳族或杂环胺类如三乙胺、三甲胺、二甲基苯胺、二甲基苄基胺、吡啶、1，5-二氮杂二环[4.3.0]-壬-5-烯(DBN)、1，8-二氮杂二环-[5.4.0]-十一碳-7-烯[DBU)和1，4-二氮杂二环[2.2.2]-辛烷(DABCO)。
在本发明方法中，反应温度可以在相对宽的范围内变动。一般来说，所用温度在0℃-150℃间，10℃-100℃为佳。
本发明方法一般在常压下进行，但亦可在加压或减下条件下操作。
在每种情况下实施本发明方法所需的原料的用量一般均接近等摩尔。但在每种场合所用的两种成分之一的用量也可以是相对过量的。该反应一般在适宜的稀释剂中并在酸性接受剂存在下进行。反应混合物于每种情况所需的温度搅拌数小时。在本发明方法中，在每种情况下均按照常规方法进行(参看制备实施例)。
按照本发发明的式(Ⅰ)活性化合物可用作落叶剂、干燥剂、阔叶植物摧毁剂以及特别是用作除莠剂。所谓杂草，从广义上讲可以理解为生长在不需要的地方的所有植物。而本发明物质作为全面或选择性除莠剂的作用则基本上取决于用量。
按照本发明的活性化合物可以用于例如下述植物下述属的双子叶杂草欧芥属、独行菜属、拉拉藤属、繁缕属、母菊属、青黄菊属、牛膝菊属、藜属、荨麻属、千里光属、苋属、马齿苋属、苍耳属、旋花属、番薯属、蓼属、田菁属、豚草属、蓟属、飞廉属、苦苣菜属、茄属、蔊菜属、节节菜属、母草属、野芝麻属、婆婆纳属、苘麻属、刺酸模属、曼陀罗属、堇菜属、鼬瓣花属、罂粟属、矢车菊属、车轴草属、毛莨属和蒲公英属;
下述属的双子叶人工栽培作物棉属、大豆属、甜菜属、胡萝卜属、菜豆属、豌豆属、茄属，亚麻属、番薯属、野豌豆属、烟草属、番茄属、落花生属、芸苔属、莴苣属、香瓜属和南瓜属;下述属的单子叶杂单稗属、狗尾草属、黍属、马唐属、梯牧草属、早熟禾属、狐茅属、属、臂形草属、毒麦属、雀麦属、燕麦属、莎草属、高粮属、冰草属、狗牙根属、雨久花属、飘指草属、慈姑属、荸荠属、藨草属、雀稗属、鸭嘴草属、尖瓣花属、龙爪茅属、剪股颖属、看麦娘属和Apera;
下述属的草子叶栽培作物稻属、玉蜀黍属、小麦属、大麦属、燕麦属、黑麦属、高粮属、黍属、甘蔗属、凤梨属、天门冬属和葱属。
然而本发明活性化合物的用途决不仅限于这些属，而是也按相同的方式推广至其它植物。
根据浓度该化合物适宜用来全面地消灭杂草，例如工业区和铁路轨道以及植树或未植树的小路和广场上的杂草。同样，该化合物可用于消灭生在下述多年生栽培作物中的杂草例如造林、观赏树种植林、果园、葡萄园、柑桔园、坚果园、香焦种植园、咖啡种植园、茶园、橡胶园油、棕种植园、可可种植园、浆果种植地和啤酒花田地、草坪、草皮和牧草物;以及用于选择性消灭一年生栽培作物中的杂草。
本发明式(Ⅰ)化合物适用于消灭单子叶植物和双子叶植物特别是在双子叶植物栽培中的杂草，既适用于杂草出土前，也适用于杂草出土后的过程。
该活性化合物可转化成常规制剂、例如溶液、乳剂、可润温的粉末、悬浮剂、粉剂、隔离剂、糊剂、可溶性粉末、颗粒剂、悬浮剂-乳剂浓缩物、用活性化合物浸渍的天然和合成材料以及在聚合物质中的微胶囊。
这些制剂按下述已知方法生产例如通过将活性化合物与填充剂即液体溶剂和/或固体载体、选用的表面活性剂即乳化剂和/或分散剂和/或发泡剂混合。
例如在用水作填充剂的情况下，有机溶剂可也以用作辅助溶剂。适宜作为液体溶剂的大体有芳烷如二甲苯、甲苯或烷基萘，氯代芳烃或氯代脂肪烃类如氯苯、氯乙烯或二氯甲烷，脂肪烃类如环己烷或链烷烃如石油馏分、矿物油和植物油，醇类如丁醇或乙二醇以及它们的醚和酯，酮类如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮或环己酮，强极性溶剂如二甲基甲酰胺和二甲亚砜以及水。
适宜作为固体载体的有例如铵盐和磨细的天然矿石，例如高岭土、粘土、滑石、白垩、石英、硅镁土、蒙脱石或硅藻土、以及磨细的合成矿石例如高分散性的硅石、矾土和硅酸盐;适宜作为颗粒剂的固体载体有例如粉碎和分级的天然岩石如方解石、大理石、浮石、海泡石和白云石，以及无机和有机粉的合成颗粒，和有机物质的颗粒如木屑、椰子壳、玉米穗轴和烟草茎;适宜作为乳化剂和/或发泡剂的有例如非离子和阴离子乳化剂象聚氧乙烯脂肪酸酯类，聚氧乙烯脂及醇醚类如烷基芳基聚乙二醇醚、烷基磺酸酯类、烷基硫酸酯类、芳基磺酸酯类似及蛋清水解产物;适宜作为分散剂的有例如木素亚硫酸盐废液和甲基纤维素。
粘合剂如羧甲基纤维素和粉末、颗粒和胶乳状天然和合成的聚合物如阿拉伯树胶、聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯以及天然磷脂类如脑磷脂和卵磷酯，以及合成的磷脂类可以用在该制剂中。此外添加剂可以是矿物油和植物油。
可以使用着色剂如无机颜料象氧化铁、二氧化钛和普鲁士兰，以及有机染料如茜素染料、偶氮染料和金属酞菁染料和微量营养素如铁盐、锰盐、硼盐、铜盐、钴盐、钼盐和锌盐。
该制剂一般含重量为0.1-95%的活性化合物，在0.5-90%之间为佳。
为防治杂草，以其自身或其制剂形式存在的本发明活性化合物也可以按与已知除莠剂的混合物、成品制剂或可能的桶混制剂来使用。
用于混合物的适宜的除莠剂是已知的除莠剂诸如N-(某)苯酰胺类例如diflufenican和通稗;芳基羧酸类例如二氯吡啶甲酸麦草畏和毒莠定;芳氧基链烷酸类例如2，4D，2，4DB，2，4DP，fluroxypyr，MCPA，MCPP和triclopyr;芳氧基苯氧基链烷酸酯类例如二氯苯氧基苯氧基丙酸甲酯，fenoxaprop-ethyl，fluazifop-butyl，haloxyfop-methyl和quizalofop-ethyl;吖嗪酮类(azinones)例如氨基氯达嗪酮和达草灭;氨基甲酸酯类例如氯苯胺灵，desmedipham，苯敌草和苯胺灵;乙酰氯苯胺类例如草不绿;acetochlor，去草胺，metazachlor，metolachlor，pretilachlor和毒草安;二硝基苯胺类例如黄草消，pendimethalin和氟乐灵;二苯醚类例如arifluorfen，治草醚，fluoroglycofen，fomesafen，halosafen，lactofen和oxyfluorfen;脲类例如绿麦隆，敌草隆，伏草隆，isoproturon，利谷隆和噻唑隆;羟胺类例如alloxydim，clethodim，cycloxydim，sethoxydim和tralkoxydim;咪唑啉酮类例如imazethapyr，imazamethabenz，imazapyr和imazaquin;腈类例如溴苯腈，敌草腈和碘苯腈，羟乙酰胺类(oxyacetamides)例如mefenacet;磺酰脲类例如amidosulfuron，bensulfuron-methyl，chlorimuron-ethyl，chlorsulfuron，cinosulfuron，metsulfuron-methyl，nicosulfuron，primisulfuron，pyrazosulfuron-ethyl，thifensulfuron-methyl，triasulfuron和tribenuron-methyl;硫脲类例如苏达灭，草灭特，燕麦敌，EPTC，esprocarb，草达灭，prosulfocarb，thiobencarb和野麦畏;三嗪类例如阿特拉津，草净津，西玛津，西草净，去草净和terbutylazine;三嗪酮类例如hexazinone，metamitron和赛克津，其它例如杀草强，benfuresate，噻草平，cinmethylin，clomazone，clopyralid，difenzoquat，dithiopyr，ethofumesate，fluorochloridone，glufosinate，草甘膦，isoxaben，pyridate，quinchlorac，quinmerac，sulphosate和tridiphane。
与其它已知活性化合物如杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂、驱鸟剂、植物营养素以及改善土壤结构的药剂的混合物也是可以接受的。
该活性化合物可以使用其本身、其制剂形式或通过进一步稀释制得的使用形式，例如现成的溶液、悬浮剂、乳剂、粉剂糊剂和颗粒剂。它们是按常规方法例如通过洒水、喷雾、雾化或撒播来使用的。
本发明活性化合物既可用于植物出土前，也可用于植物出土后，也可以将它们在播种前掺进土壤中。
活性化合物的用量可以在相当大的范围内变动，这主要取决于所需作用的性质。活性化合物的用量一般为每公顷土壤表面10g-10Kg，每公顷50g-5Kg为佳。
本发明活性化合物的制备和用途可由以下实施例看出。
制备实施例实施例1
将1.4g(6.5mmol)4，6-二甲氧基-2-甲基-磺酰基-嘧啶、1.2g(6.5mmol)2-羟基-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯、1.1(5.5mmol)碳酸钾和20ml乙腈的混合物加热回流12小时然后浓缩。残留物用水/乙酸乙酯振摇提取，分出有机层，用硫酸钠干燥并过滤。在水泵真空条件下将滤液中的溶剂蒸出。得1.1g(收率为52%)2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯，为油状物。
H-NMR谱(300MHz;四甲基硅烷作内标＝TMS)δ＝3.85ppm(S，2个甲氧基基团)。
用相同的测定条件(300MHz;TMS)测得其后给出的所有NMR数据。
实施例2
通过将相应的乙酯(实施例1)在常规条件下水解，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸，熔点为186℃。
实施例3
将1g(3.4mmol)2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸溶于50ml二氯甲烷中并与2.1g三乙胺混合。于-5℃向该混合物中滴加0.53g(3.4mmol)磷酰氯溶于5ml二氯甲烷中的溶液，然后将该混合物搅拌5分钟，然后在不断搅拌下将0.9g(7.1mmol)氨基乙酸甲酯(甘氨酸甲酯)溶于5ml二氯甲烷的溶液加到该酰基氯溶液中。然后使该反应混合物于室温反应15分钟。随后分出有机层，用水洗涤三次，用硫酸镁干燥并蒸发。将剩余的残留物用(闪)层析法纯化，得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸N-(甲氧基羰基-甲基)酰胺，为油状物。
1H-NMR谱δ＝3.58ppm(S;-COOCH3)。
实施例4通过在通常条件下将该羧酸(实施例2)中和，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸钠，熔点为125℃(分解)。
实施例5用与实施例4类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-甲酸钾，熔点165℃(分解)。
实施例6用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸甲酯，熔点76℃。
实施例7
用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸正丙酯，为油状物。
1H-NMR谱δ＝0.86ppm(t;-COOCH2CH2CH3)。
实施例8
用与实施例1和2类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-乙基-环[3.1.0]己烷-1-甲酸，为油状物。
1H-NMR谱δ＝3.85ppm(S;20CH2)。
实施例9
用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-异丙基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸，熔点170℃。
实施例10
用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-6-乙基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯(为异构混合物)，为油状物。
1H-NMR谱δ＝6.12(t;
在2位)实施例11
用与实施例1类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-6-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯(为异构混合物)，为油状物。
1H-NMR谱δ＝6.10(t;
在2位)。
实施例12通过在常规条件下将相应的乙酯(实施例11)进行酯水解，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-乙基-6-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸(为异构体混合物)，为油状物。
1H-NMR谱δ＝5.98ppm(t;
在2位)
实施例13
用与实施例3类似的方法由酰基氯制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-6-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸炔丙酯，熔点170℃。
实施例14
通过将该羧酸钠盐(实施例4)与市售氯乙腈反应，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸氰甲酸，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝4.68和 4.80 ppm(AB系统 -COO-CH2-CN)。
实施例15
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸2-甲硫基乙酯，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝2.09 ppm(s;-CH2CH2-SCH3)。
实施例16
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸5-硝基-8-喹啉酯。
1H-NMR 谱δ＝3.83 ppm(s;2-OCH3)。
实施例17
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-硫代甲酸S-(4-氟苯)酯，熔点89℃。
实施例18
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-硫代甲酸S-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-)酯，熔点146℃。
实施例19
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸N-(1-甲氧基羰基乙基)-酰胺，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝3.93 ppm(s;2 -OCH3)。
实施例20
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸N-[1-(4-氯苯基)-乙基]-酰胺，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝3.85 ppm(s;2 OCH3)。
实施例21
用与实施例3类似的方法，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸(2，2-二甲基)酰肼，熔点78℃。
实施例22
通过将该羧酸钠盐(实施例4)与相应的酰基氯反应，制得2-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基-氧)-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸酐，熔点66℃。
原料化合物的制备实施例Ⅱ-1
将0.4g(0.01mol)硼氢化钠于室温加到1.8g(0.01mol)2-酮-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯溶于20ml乙醇的溶液中，然后将该混合物于室温搅拌约12小时，将反应混合物倒入水中。该残留物用乙醚提取，浓缩，粗产物用硅胶以己烷/乙酸乙酯为洗脱剂层析分离，得1.5g(收率82%)2-羟基-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝1.12ppm(s，tert.在5位的甲基基团)用类似的方法可制得以下式(Ⅱ)中间体。
实施例Ⅳ-1
将74g(0.57mol)乙酰乙酸乙酯加到0.5g钠在100ml无水乙醇中的溶液中，滴加40g(0.57mol)异丁烯醛并将该混合物于室温搅拌约12小时。然后于0℃将该混合物用无水HCl气体饱和并随后于室温搅拌约48小时。除去溶剂并将剩余的残留物真空蒸馏，收集95℃-105℃/0.013毫巴的馏分，得32.3g黄色油。将其溶于50ml1，5-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-5-烯中加热至80℃，并将该溶液于该温度再搅拌30分钟。将得到的溶液倒入水中，用二氯甲烷提取并随后用10%盐酸洗涤，硫酸钠干燥并浓缩，得20.4g2-酮-5-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-甲酸乙酯，为油状物。
1H-NMR 谱δ＝1.37ppm(s;tert.在5位的甲基基团)以下式(Ⅳ)中间体可用类似方法制得。
应用实施例实施例A出苗前试验溶剂5重量丙酮乳化剂1重量份烷基芳基聚乙二醇醚将1重量份活性化合物与所述量的溶剂混合，加入所述量的乳化剂并将该浓缩物用水稀释至需要的浓度得制成活性化合物的适宜的制剂。
将试验植物的种子播种到正常的土壤中并在24小时后用该活性化合物制剂喷洒，保持单位面积的水量恒定是有利的。制剂中活性化合物的浓度并不重要，仅仅单位面积活性化合物的用量是决定性的。三周后，该植物的损害程度用与未经处理的对照的发展结果比较的损害百分数来评价。符号表示0%＝没有作用(与未经处理的对照)100%＝全部消灭在该试验中，如化合物2显示出很强的除莠活性。因此，当用量为500g/公顷时，如看麦娘属、雀麦属、沙草属、稗属、婆婆纳属和堇菜属杂草90-100%被消灭，而同时栽培植物如大豆对该化合物有很好的耐受性。
实施例B出苗后试验溶剂5份重丙酮乳化剂1份重烷基芳基聚乙二醇醚将重量份活性化合物与所述量的溶剂混合，加入所述量的乳化剂并将该浓缩物用水稀释至需要的浓度以制成活性化合物的适宜的制剂。
将5-15cm高的试验植物按单位面积所需的活性化合物的具体用量用活性化合物的制剂进行喷雾处理。三周后，该植物的损害程度用与未经处理的对照的发展结果比较的损害百分数来评价。符号表示0%＝没有作用(与未经处理的对照)100%＝全部消灭在该试验中，如化合物2也显示出很强的除莠活性，因此，当用量为500g/公顷时，如90-100%雀麦属、高粮属、苘麻属、苋属、欧芥属和婆婆纳属杂草被消灭，而同时栽培植物如大豆对该化合物有很好的耐受性。
权利要求
1.通式(Ⅰ)取代的二环[3.1.0]己烷以及游离酸(R′=OH)的盐和该游离酸酐，通式(Ⅰ)结构如下
式中R1代表氢，羟基，氨基或选自下列可被取代的基团烷基、烷氧基、链烯基氧基、炔氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷硫基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、烷氨基、二烷氨基、烷基磺酰氨基、芳基磺酰氨基或肼基；R2代表氢，卤素，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基；R3代表氢或烷基，或者当R2表示氢、烷基或囱素时R3也代表囱素；R4代表氢，囱素，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基；R5代表氢，烷基或芳基；R6代表氢，羟基，氨基，囱素，氰基，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基；R7代表氢或烷基，或者当R6表示氢、烷基或囱素时也代表囱素；R8代表氢，氰基，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基；R9和R10相同或不同并代表氢，囱素或选自下列均可被取的基团烷基、烷氧基、烷硫基、烷氨基、二烷基氨基、芳基或芳氧基；X代表氧或硫，或者当R1表示氢或烷基时X也代表下式基团之一
式中R11代表氢，羟基，氨基或选自下列均可被取代的基团烷基、链烯基、炔基、烷氧基、链烯基氧基、烷氧基羰基烷氧基、烷氨基、二烷氨基、烷基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、烷基磺酰氨基、芳基、芳烷基、芳氧基、芳烷氧基、芳氨基、芳烷氨基、N-烷基-N-芳基氨基、杂芳氨基、杂芳基羰基氨基、芳基羰基氨基或芳基磺酰氨基，R12代表氢、囱素，氰基、羧基，烷氧基羰基，烷基羰基氨基或二烷氧基磷酰基和R13代表甲酰基，氰基，羧基，羟甲基，氨基甲酰基或选自下列均可被取代的基团烷氧基羰基、环烷氧基羰基、烷硫基羰基、烷氨基羰基、环烷氨基羰基、二烷氨基羰基、烷氨基羰基烷氧基羰基、二烷氨基羰基烷氧基羰基、芳氨基羰基烷氧基羰基、N-烷基-N-芳基氨基羰基烷氧基羰基、吡啶烷基羰基、哌啶基羰基、吗啉基羰基、哌嗪基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、杂环基烷氧基羰基、芳硫基羰基、芳烷硫基羰基、芳氨基羰基、芳烷氨基羰基、N-烷基-N-芳基氨基羰基、芳基肼基羰基、烷基肼基羰基或苯邻二酰亚氨氧基羰基，或者R12和R13一起代表-CO-O-(CH2)n-基团，式中n代表数字1-4；Y代表氧，硫，亚氨基(NH)或烷亚氨基(N-烷基)；以及Z代表氮或C-R14基团，式中R14代表氢、囟素、烷基或烷氧基。
2.按照权利要求1的式(Ⅰ)取代的二环[3.1.0]己烷的制备方法，其特征在于式(Ⅱ)环[3.1.0]己烷与式(Ⅲ)氮杂苯反应，反应可以在酸性接受剂和稀释剂存在下进行，并且可以按常规方法将游离酸(R1＝OH)转化成它们的盐或其它官能团衍生物，通式(Ⅱ)化合物结构如下
式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、X和Y的定义同权利要求1中的定义，式(Ⅲ)氮杂苯结构如下
式中R9、R10和Z的定义同权利要求1中的定义，Q代表离核的离去基团。
3.除莠剂，其特征在于含至少一种按照权利要求1的式(Ⅰ)化合物。
4.按照权利要求1的通式(Ⅰ)化合物在消灭不需要的植物生长方面的用途。
5.消灭杂草的方法，其特征在于将按照权利要求1的通式(Ⅰ)化合物作用于杂草或其生境。
6.制备除莠剂的方法，其特征在于将按照权利要求1的通式(Ⅰ)化合物与填充剂和/或表面活性剂混合。
7.式(Ⅱ)二环[3.1.0]己烷
式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、X和Y具有权利要求1给出的定义。
8.式(Ⅳa)Ⅰ环酮
R1代表氢，羟基，氨基或选自下列可被取代的基团烷基、烷氧基、链烯基氧基、炔氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷硫基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、烷氨基、二烷氨基、烷基磺酰氨基、芳基磺酰氨基或肼基;R2代表氢，囟素，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基;R3代表氢或烷基，或者当R2表示氢、烷基或囟素时R3也代表囟素;R4代表氢，囟素，烷基，芳基或烷氧基羰基烷基;R5代表氢，烷基或芳基;R6代表氢，羟基，氨基，囟素，氰基，烷基，烷氧基，芳基或烷氧基羰基;R7代表氢或烷基，或者当R6表示氢、烷基或囟素时也代表囟素;R8代表氢，X代表氢和Y代表氧，但不包括2-酮-6，6-二甲基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸甲酯，2-酮-6-甲基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸乙酯和2-酮-6-正丙基-二环[3.1.0]己烷-1-羧酸乙酯。
9.下式(Ⅳ)二环酮的制备方法，
式中R1代表烷氧基，R2代表氢、囟素、烷基、烷氧基、芳基或烷氧基羰基，R3代表氢或烷基或者当R2表示氢、烷基或囟素时R3也代表囟素，R4代表囟素、烷基或烷氧基羰基烷基，R5代表氢、烷基或芳基，R6代表氢、羟基、氨基、囟素、氰基、烷基、烷氧基、芳基或烷氧基羰基，R7代表氢或烷基或者当R6表示氢、烷基或囟素时R7也代表囟素，和X代表氧;所述制备方法的特征于根据以下反应方程式
(α)首先将式(Ⅴ)α，β不饱和羰基化合物与大约等摩尔量的式(Ⅵ)β-酮酯反应，反应条件为在强碱和极性溶剂存在下，反应温度为-50℃-+100℃，-40℃-+80℃为佳，0℃-+40℃更好;在所述式(Ⅴ)和式(Ⅵ)中R1-R7和X的定义同式(Ⅳ)中的定义;(β)然后将反应产物不经分离于约0℃与无水氯化氢(用HCl气体饱和该溶液)反应并且(γ)最后，将如此生成的囟代的中间体例如用蒸馏法分离，后者再与碱120℃为佳、最好是50℃-100℃反应生成三元环;因此生成二环[3.1.0]己烷骨架并伴随囟化氢的消除。
全文摘要
本发明涉及式(I)新的取代的二环[3，1，O]己烷以及游离酸(R′＝OH)的盐和其进一步的功能基衍生物，并涉及它们和新中间体的制备方法及其作为除莠剂的用途。此外描述了制备某些需要用作中间体的2-酮-二环[3，1，O]己烷的新方法，该方法以相应的取代的α，β-不饱和羰基化合物(异丁烯醛型)和β-酮酸酯(乙酰乙酸酯型)为原料。
文档编号C07C62/06GK1081673SQ9310936
公开日1994年2月9日 申请日期1993年7月28日 优先权日1992年7月28日
发明者M·W·德鲁斯, R·基尔斯滕, H·J·桑特尔, K·吕尔森, R·R·施米特 申请人:拜尔公司
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