[发明专利]5-取代甲基吡咯烷-2，4-二酮类化合物及其用途

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种5-取代甲基吡咯烷-2，4-二酮类化合物及其用途，属于化合物合成应用于农药的技术领域，具有用于制备除草剂的用途。

二、背景技术

许多具有生物活性的天然物质已经被应用到植物保护中。科学家发现天然的tetramic acids类化合物具有良好的生物活性，Tenuazonic acid(5-仲丁基-3-(1-羟基亚乙基)吡咯烷-2，4-酮，TeA)是其中较为典型的一个代表，因其具有良好的抗癌、抗菌、除草、抗病毒和除草活性而成为研究焦点之一。特别是其除草活性吸引了农化科学家的注意，TeA具有明显的防除单子叶和双子叶植物的活性。更深入的研究表明，TeA是光合系统II的新型抑制剂，能抑制Q_A到Q_B的电子传递[Biochim.Biophys.Acta.2007，1767，306.]。TeA很容易降解，在田间其半衰期为3.22天，在土壤中其残留期为20天[J.Agro-Environ.Sci.2007，26，572.]。基于先导化合物TeA，科学家设计合成了多个系列的吡咯烷-2，4-二酮衍生物，其中有不少化合物表现出明显的除草活性。例如：部分1-烷基或苄基-3-(α-羟基-取代苄亚甲基)吡咯烷-2，4-二酮衍生物在750g/ha时表现出很好的除草活性[J.Agric.Food Chem.2005，53，9566；Molecules 2005，10，427；J.Org.Chem.2005，25，419.J.Org.Chem.2007，27，385.]、5-仲丁基-3-(1-取代氨基)亚乙基-1H-吡咯烷-2，4-二酮衍生物在100μg/mL时表现出非常明显的除草和杀菌活性[ARKIVOC，2010，ii 31..]、3-(1′-烃氧氨基)亚乙基吡咯烷-2，4-二酮衍生物也表现出一定的除草杀菌活性[Chin.J.Org.Chem.2009291784]。最新的研究表明，TeA的5号位对除草活性具有重要影响，但通过对5号位修饰来提高其除草活性的研究鲜有报道。

本发明在吡咯烷-2，4-二酮的5号位引入芳甲酰基甲基、芳基烯基甲基、取代氧基甲酰基甲基、取代硫基甲基，目的是筛选新型除草剂，为农业生产中植物保护服务。

三、发明内容

技术问题 本发明的目的是提供一种5-取代甲基吡咯烷-2，4-二酮类化合物及其用途。5-取代甲基吡咯烷-2，4-二酮类化合物对油菜(Brassica napus)根和稗草(Echinochloa crusgalli)根与芽的生长具有抑制活性，可应用于农药的技术领域，具有用于制备除草剂的用途。

技术方案本发明的一个目的是提供了下述通式(I)的一种5-取代甲基吡略烷-2，4-二酮类化合物：

其中，

R¹表示氢，或与R³与它们相连的CH₂、吡咯烷环上的N与5位C通过杂原子或芳香环连接成环状结构；且

R²表示烷基；且

R³表示芳基甲酰基、芳基烯基、取代氧基甲酰基、取代硫基，或与R¹与它们相连的CH₂、吡咯烷环上的N与5位C通过杂原子或芳香环连接成环状结构。

在优选的实施方案中，本发明提供了下述通式(I)的5-取代甲基吡咯烷-2，4-二酮类化合物：

R¹表示氢，或与R³与它们相连的CH₂、吡咯烷环上的N与5位C通过硫原子或苯环连接成环状结构；且

R²表示甲基；且

R³表示苯甲酰基、取代苯甲酰基、苯基乙烯基、取代苯基乙烯基、C₁～C₁₈烷基氧基甲酰基、C₃～C₆环烷基氧基甲酰基、C₂～C₆烯烃基氧基甲酰基、C₁～C₁₈烷基硫基、C₂～C₅烯烃基硫基、苯基甲基硫基、取代苯基甲基硫基，或与R¹与它们相连的CH₂、吡咯烷环上的N与5位C通过硫原子或苯环连接成环状结构；且