[0001] 本发明属于化学农药合成技术领域，具体涉及一种具有除草活性的N-硝基-N-2，4，6-三氯苯基-N’-芳基脲衍生物及其制备方法与应用。

[0002] 20世纪80年代欧洲专利报道N-硝基三氯苯胺对小麦、大麦、棉花、大豆等作物具有矮化壮苗作用(EP0034281)。1978年美国的Barrington Cross和Dawe曾报道N-硝基苯胺类化合物具有杀菌活性(US4130645)。国内学者华中农业大学的谢九皋筛选出一种对水稻、棉花、小麦和油菜等作物具有促增产作用的新型植物生长调节剂——双效素(谢九皋等，中国发明专利号：ZL 94119117.6)，其对单、双子叶作物有较强的生理调节作用，具有明显的增产效果。经多方评估，其植物生长调节活性好于多效唑(PP333)和助壮素(又称缩节胺)。华中农业大学理学院农药研究室张巧玲等(张巧玲，李良超，李水清，谢九皋，N-硝基苯基脲衍生物构效关系的研究，华中农业大学学报，2001(20)：501-505)，将N-硝基三氯苯胺与具有除草活性的苯基脲活性基团有机结合，用光气法合成了一系列N-硝基苯基脲衍生物；李雪刚(李雪刚，N-硝基苯基脲衍生物的合成及其初步生物活性测定，[硕士学位论文]，武汉：华中农业大学图书馆，2003，中国知网)采用固体光气用酰氯法合成N-硝基苯基脲并进行了活性测定。以上研究所合成的化合物都是N-硝基苯基脲类结构，有一定的除草或杀菌活性。本发明所合成的化合物具有N-硝基苯基脲类结构，其对苏丹草的抑制活性明显优于商品化除草剂苄嘧磺隆。

[0003] 本发明的目的在于合成一种具有除草活性的N-硝基-N-2，4，6-三氯苯基-N’-芳基脲衍生物，提供一类具有具有除草活性的N-硝基-N-2，4，6-三氯苯基-N’-芳基脲衍生物及其合成方法。

[0004] 本发明的结构通式如(I)所示：

[0005]

[0006] 式中，R表示：2-NO2-Ph，4-NO2-Ph，2，6-2F-Ph。

[0007] 本发明的具有上述结构通式(I)的化合物对苏丹草有显著的抑制作用，可用作除草剂的有效成份。

[0008] 具体地，本发明的化合物合成路线如下：

[0009]

[0010] 上述反应式中：化合物(II)与固体光气摩尔比为1∶0.4，以甲苯或二氯乙烷作溶剂，三乙胺作催化剂，在冰浴下反应得中间体(IV)，将中间体(IV)与氨基吡啶在50℃反应4-5小时，得到N-硝基-N-2，4，6-三氯苯基-N’-芳基脲衍生物I，收率为60-66％。 [0011] 更详细的技术方案见《具体实施方式》。附图说明

[0012] 图1：是本发明制备的化合物I-1的核磁共振氢谱(1H NMR)谱图；

[0013] 图2：是本发明制备的化合物I-2的核磁共振氢谱(1H NMR)谱图；

[0014] 图3：是本发明制备的化合物I-1的红外光谱(IR)谱图；

[0015] 图4：是本发明制备的化合物1-2的红外光谱(IR)谱图.图5：是本发明制备的化合物I-3的红外光谱(IR)谱图。

[0016] 实施例1(基本制备实施例)化合物I-1的制备

[0017] 本实施例制备的化合物I-1具有如下式所示的结构：

[0018]

[0019] 合成方法：在250ml三口烧瓶中加入0.004mol固体光气和20mL甲苯，冰盐浴控温0～5℃下滴加0.01mol N-硝基-2，4，6-三氯苯胺和50mL甲苯及5mL三乙胺组成的溶液，
2h滴加完毕，室温反应1h，50℃反应4h后，用氮气吹赶多余的光气。滴加0.01mol 4-硝基苯氨和30mL甲苯及3mL三乙胺组成的溶液，30min滴加完毕，继续保温反应10h，减压抽滤，固体产物依次经10％NaCO3洗，大量水洗，10×3mL丙酮洗涤后烘干，丙酮重结晶，干燥，得白色针状晶体，收率为60％，m.p.286～287℃(天津市分析仪器厂RY-2型熔点仪(温度计未校正)测定)。

[0020] 红外光谱(IR)测定所用仪器为美国Nicolet公司生产的AVATAR 330型红外光谱仪(KBr压片法)，质谱测定所用仪器为Varian CP-3800Saturn 2200GC-Mass气-质联用质谱仪，核磁 共振氢谱(1H NMR)测定所用仪器为德国Bruker公司AV-400MHz型核磁共振仪(以DMSO为溶剂，TMS为内标)。测试数据如下：

[0021] IR(KBr)，v(cm-1)：IR(KBr)cm-1：3295(N-H)，3087(Ar-H)，1657(C ＝ O)，1276(N-NO2)；

[0022] 1H NMR(400MHz，DMSO)δ：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)：δ10.04(s，1H，NH)，8.02(d，J＝8.4Hz，2H，N′-ArH)，7.69(d，J＝8.4Hz，2H，N′-ArH)，7.28(s，2H，N-ArH)。 [0023] 实施例2化合物I-2的制备

[0024] 本实施例制备的化合物I-2，具有如下式所示的结构：

[0025]

[0026] 制备方法参照实施例1(检测仪器同上)。所得纯品为白色针状晶体，收率61％，m.p.273～274℃。

[0027] 结构鉴定数据如下：

[0028] IR(KBr)cm-1：3295(N-H)，3082(Ar-H)，1658(C＝O)，1338(N-NO2)； [0029] 1H NMR(400MHz，DMSO-d6)：δ9.42(s，1H，NH)，8.52(t，J ＝ 9.6，2.4Hz，1H，N′-ArH)，8.47(d，J＝8.6Hz，1H，N′-ArH)，8.35(d，J＝3.2Hz，1H，N′-ArH)，8.18(t，J＝8.8，3.6Hz，1H，N′-ArH)，7.77(s，2H，N-ArH)。

[0030] 实施例3化合物I-3的制备

[0031] 本实施例制备的化合物I-3，具有如下式所示的结构：

[0032]

[0033] 制备方法参照实施例1(检测仪器同上)。所得纯品为白色针状晶体，收率67％，m.p.243～244℃。

[0034] 结构鉴定数据如下：

[0035] IR(KBr)cm-1：3282(N-H)，3071(Ar-H)，1661(C＝O)，1243(N-NO2)； [0036] 1H NMR(400MHz，DMSO-d6)：δ8.50(s，1H，NH)，7.74(s，2H，N-ArH)，7.27-7.32(m，1H，N′-ArH)，7.14(q，J＝7.2，6.4，6.8Hz，2H，N′-ArH)。

[0037] 依据实施例1的方法合成了如下的化合物：

[0038]

[0039] 实施例4(应用实施例)

[0040] 除草活性试验(参照：中华人民共和国农业行业标准农药室内生物测定实验准则(除草剂)平皿法(NY/T1155.1，2006)测定，见中国农业部网站：http://www.moa.gov.cn/)。

[0041] 供试靶标植物为双子叶植物反枝苋和单子叶植物苏丹草，以商品化除草剂苄嘧磺隆原药为标准品对照。

[0042] 试验药剂的配制：

[0043] 据本发明制备的化合物I-1、化合物I-2、化合物I-3在不同溶剂中的溶解性能以及溶剂本身的毒性，本实施例选定溶剂为二甲基亚砜，乳化剂为Tween-80(国药集团化学试剂有限公司产品)，配成1％乳油。供试药剂浓度见表1，同时设清水和溶剂为两个对照。 [0044] 表1试验设计表

[0045]

[0046] 测试方法：

[0047] 采用表面皿离体活性测定法。

[0048] 具体制备步骤：将试验靶标植物反枝苋和苏丹草种子在20℃清水中浸泡8h，25℃下催芽至露白备用。

[0049] 称取各目标化合物及对照药剂苄嘧磺隆0.1g，溶于9mL二甲基亚砜(DMSO)中，添 加1mL乳化剂吐温-80，即得到10000mg/L的乳液。用水稀释得到10，50，100mg/L 3个浓度梯度的药液。

[0050] 2.1.2.2药剂处理

[0051] 选15粒发芽一致的待测植物种子，置于垫有2张滤纸的9cm的培养皿中，向培养皿中加入5mL的系列浓度的药液，以清水为空白对照，DMSO为溶剂对照，将培养皿置于25℃的恒温室中培养。

[0052] 2.1.2.3查结果

[0053] 培养5d后，用直尺测量个处理培养皿中植物的根长和芽长。根据测得的数据，按公式(1)计算各处理的根长或芽长的生长抑制率，单位为百分率(％)，计算结果保留小数点后两位。

[0054]

[0055] 式中：

[0056] R----生长抑制率；

[0057] L0----对照根长(芽长)；

[0058] L1----处理根长(芽长)。

[0059] 目标化合物及对照药剂处理根长和芽长生长抑制率减去DMSO溶剂处理生长抑制率，即得到校正处理生长抑制率。

[0060] 本发明制备的化合物I-1、化合物I-2和化合物I-3的测定结果见表2。 [0061] 表2本发明的化合物I-1、I-2和I-2对苏丹草活性试验结果

[0062]

[0063] 表3化合物浓度(X)与药剂对苏丹草校正根长、校正茎长抑制率(Y)的相关分析 [0064]

[0065] 由表2、表3可知，化合物I-1、I-2、I-3在整个浓度范围内对苏丹草的抑制活性均优于苄嘧磺隆，抑制作用随着浓度的增加而增加。苄嘧磺隆的对苏丹草根长和茎长抑制的IC50值分别为：78.81和244.09mg/L，化合物I-1、I-2、I-3对苏丹草根长的IC50值分别为25.11，35.4，13.43mg/L，目标化合物I-1、I-2对苏丹草茎长抑制的IC50值低于244.09mg/L(BSM)，表明目标化合物对苏丹草抑制活性优于苄嘧磺隆。