具有除草活性的基于苯基异噁唑啉的化合物及其用途

摘要

本发明涉及化学式1表示的且包含2,6-二氟苄氧基甲基的邻位取代的苯基异噁唑啉化合物、或其消旋体或对映异构体。本发明还涉及包含作为有效成分的该苯基异噁唑啉化合物或其消旋体或对映异构体的除草剂；以及选择性地防治禾本科杂草的方法，其包括在杂草苗前或苗后，用该苯基异噁唑啉化合物或其消旋体或对映异构体处理的步骤。

权利要求

1.基于苯基异噁唑啉的化合物、或其消旋体或对映异构体，其中所述基于苯基异噁唑啉的化合物、或其消旋体或对映异构体选自：

5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-3-邻甲苯基-4,5-二氢异噁唑；

3-(2-氯苯基)-5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑；

3-(2-溴苯基)-5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑；

5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-3-(2-氟苯基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑；以及

5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-3-(2-(三氟甲基)苯基)-4,5-二氢异噁唑。

2.除草剂，包含作为活性成分的权利要求1所述的基于苯基异噁唑啉的化合物、或其消旋体或对映异构体。

3.如权利要求2所述的除草剂，其中所述除草剂包含作为单一活性成分的所述基于苯基异噁唑啉的化合物、或其消旋体或对映异构体，其含量是最终产品的0.5-80wt％。

4.如权利要求2所述的除草剂，其中所述除草剂包含作为混合产品的活性成分的所述基于苯基异噁唑啉的化合物、或其消旋体或对映异构体，其含量是最终产品的0.5-40wt％。

5.选择性地防治禾本科杂草的方法，包括：在禾本科杂草出苗前或出苗后，用权利要求1所述的基于苯基异噁唑啉的化合物或其消旋体或对映异构体处理。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述禾本科杂草是稗草、大马唐草、大穗看麦娘或早熟禾。

说明书

具有除草活性的基于苯基异噁唑啉的化合物及其用途

技术领域

[0001] 本发明涉及具有除草活性的基于苯基异噁唑啉的化合物及其用途，具体涉及由化学式1表示的被2,6-二氟苄氧基甲基的邻位取代的苯基异噁唑啉基化合物、其消旋体或对映异构体，包括基于苯基异噁唑啉的化合物或其消旋体或对映异构体作为活性成分的除草剂，以及在禾本科杂草苗前或苗后，用所述的基于苯基异噁唑啉的化合物或其消旋体或对映异构体选择性地防治禾本科杂草的方法。

背景技术

[0002] 一般而言，杂草防治在改善农业生产率中非常重要，且研发和使用了多种除草剂。然而，仍然存在导致农业损失的许多其它杂草，这引起研发有高除草活性和农作物选择性的新型除草剂的更多研究。关于有异噁唑啉基化学结构的除草活性成分，美国专利号4983210公开了由下面的化学式2a表示的异噁唑啉化合物：

[0003] [化学式2a]

[0004]

[0005] 其中R1代表C1-C12烷基、C3-C7环烷基、取代或未取代的苯基或者饱和或不饱和的5-6元杂环基团，R2、R3、R4、R5和R6各自代表氢原子、烷基或苄基，以及R7代表取代或未取代的C2-C6烯基、C5-C7环烯基、苯基、萘基或噻吩基。

[0006] 美国专利号4983210是最先涉及同类化合物的发明，化学式2a代表其任何可能的化合物。然而在专利的同一范围内，只公开了128种化合 物及其结构。关于生物活性，该专利在其实施例中公开了杂草出苗前施用量为1kg/ha时，油菜表现出耐受性，并且另一个实施例公开了施用量为0.5kg/ha时，向日葵有耐受性，在该施用量时，获得对杂草的除草活性。然而在后面的实施例中，没有详细说明该杂草。另外，后面的实施例公开了苗期施用量为1kg/ha时，获得了对藜草(Chenopodium album)（其是阔叶杂草的一种），的除草活性，而没有损害农作物（油菜和向日葵）。然而还没有公开对禾本科杂草如稗草(Echinochloa crusgalli)或一年生早熟禾(Poa annua)的任何影响。

[0007] 在该专利之后，美国专利号5262388公开了一种具有硝基苯基异噁唑啉的除草化合物，由化学式2b表示：

[0008] [化学式2b]

[0009]

[0010] 其中，X代表硝基，Y代表氢原子或卤素基团，以及R代表C1-C6烷基。化学式2b的结构等同于美国专利号4983210中公开的化学式2a的结构，其中R1和R7各自用苯基取代，且化学式2b的结构包括在前专利的权利要求的范围中，但没有包括在其实施例中。化学式2b的结构高效作用于稗草(Echinochloa crusgalli)，这在在前专利中并未公开。

[0011] 日本专利公开号1997-143171公开了一种由下面的化学式2c表示的异噁唑啉化合物：

[0012] [化学式2c]

[0013]

[0014] 其中R1代表烷基或芳基，X代表氧或NOR4基团，R2代表烷基，以 及R3代表取代的芳基。

[0015] 日本专利公开号2001-158787公开了由下面的化学式2d表示的吡唑异噁唑啉化合物：

[0016] [化学式2d]

[0017]

[0018] 其中，R1、R2和R3各自代表氢、卤素、硝基、氰基、羟基、卤代烷基或取代的苯基，R4、R5、R6、R7和R8各自代表氢、卤代烷基、卤代烯基或取代的苯基，以及R9代表取代的芳基。

[0019] 美国专利号6838416公开了由下面的化学式2e表示的噻吩异噁唑啉化合物：

[0020] [化学式2e]

[0021]

[0022] 其中X1、X2和X3各自代表氢原子、烷基、卤素、、甲氧基或硝基，以及Y1、Y2和Y3各自代表氢原子或氟原子。

[0023] 化学式2d和2e的结构符合化学式2a的化学结构，但没有包括在化学式2a的实施例中，并且化学式2d和2e的结构对于水稻有稳定性，并高效作用于相对于水稻是主要杂草的稗草(Echinochloa crusgalli)。

[0024] 然而，由化学式2a-2e表示的化合物还没有用作培植农作物的市售化学品。这是因为其所需用量高达约1kg/ha，且因此与最近研发的其它类的化学品相比，其经济效率低。然而，对利用率降低与结构活性的关系的认识甚少。同时在农业中，抗除草剂杂草的出现是待解决的大问题，并且为了防治抗性杂草，需要研发呈现新作用方式（action）的新品种除 草剂。已知基于异噁唑啉的除草剂化合物有不同的除草作用方式。即报道了异噁唑啉除草剂抑制植物细胞壁的生物合成，并且其抑制方式与其它细胞壁抑制剂的抑制方式不同(Lee JN et al.,2007.Mode of action of a new isoxazoline compound.Proc.21st APWSS tConf.597-601,Colombo,Sri Lanka)。因此，极有可能从基于异噁唑啉的除草剂化合物中研发出一种用于防治抗性杂草的新型除草剂。在这样的背景下，本发明的发明人研究了基于异噁唑啉的除草剂化合物的每一种取代基与结构活性关系，以研发出除草效果比在前专利公开的物质更好的新物质。

[0025] 发明详述

[0026] 技术问题

[0027] 本申请的发明人证实了由化学式1表示的被2,6-二氟苄氧基甲基邻位取代的基于苯基异噁唑啉的化合物选择性地防治禾本科杂草，完成了本发明。

[0028] 技术方案

[0029] 本发明的一个或多个实施方案提供了由化学式1表示的被2,6-二氟苄氧基甲基邻位取代的基于苯基异噁唑啉的化合物，或其消旋体或对映异构体。

[0030] 本发明的一个或多个实施方案提供了包括该邻位取代的基于苯基异噁唑啉的化合物或其消旋体或对映异构体作为活性成分的除草剂。

[0031] 本发明的一个或多个实施方案提供了选择性地防治禾本科杂草的方法，包括在禾本科杂草苗前或苗后，用该邻位取代的苯基异噁唑啉基化合物或其消旋体或对映异构体处理。

[0032] 有益效果

[0033] 所述的基于苯基异噁唑啉的化合物比通常的基于异噁唑啉的化合物的除草活性高4倍或更多倍，并且因此对于主要农作物如豆类、玉米、棉花、小麦或水稻，其稳定性高，且在使用时有效地防治主要的禾本科杂草如稗草（Echinochloa crusgalli）、大穗看麦娘（Alopecurus myosuroides）、大马唐草（Digitaria sanguinalis）或一年生早熟禾（Poa annua）。因此当使用所述的基于苯基异噁唑啉的化合物时，可以提高农作物的生产率。

[0034] 最佳方式

[0035] 本发明的一个方面提供了由化学式1表示的被2,6-二氟苄氧基甲基邻位取代的基于苯基异噁唑啉的化合物，或其消旋体或对映异构体。

[0036] [化学式1]

[0037]

[0038] 其中，R1代表C1-C4烷基、卤素或卤代烷基，R2代表氢、甲基或乙基，以及R3和R4各自代表氟。例如，R1代表甲基、氟、氯、溴或三氟甲基，R2代表氢、甲基或乙基，以及R3和R4各自代表氟。

[0039] 例如，所述基于苯基异噁唑啉的化合物或其消旋体或对映异构体选自：

[0040] 5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-3-邻甲苯基-4,5-二氢异噁唑；

[0041] 3-(2-氯苯基)-5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑；

[0042] 3-(2-溴苯基)-5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑；

[0043] 5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-3-(2-氟苯基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑；以及[0044] 5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-3-(2-(三氟甲基)苯基)-4,5-二氢异噁唑。

[0045] 本发明的另一方面提供了包括所述基于苯基异噁唑啉的化合物或其消旋体或对映异构体作为活性成分的除草剂。例如，该除草剂可包含作为单一活性成分的基于苯基异噁唑啉的化合物、其消旋体或对映异构体，其含量是最终产品的0.5-80wt%，但基于苯基异噁唑啉的化合物、其消旋体或对映异构体的量不限于此。例如，除草剂可包含作为混合产品的 活性成分的基于苯基异噁唑啉的化合物、其消旋体或对映异构体，其含量是最终产品的0.5-40wt%，但所述基于苯基异噁唑啉的化合物、其消旋体或对映异构体的量不限于此。

[0046] 所述除草剂可以包括载体、表面活性剂、分散剂或助剂，其通常用于配制农药。可以水性制剂、可乳化浓缩物制剂、粉末制剂、悬浮制剂或液体制剂使用所述除草剂，但用于除草剂的剂型并不限于此。所述除草剂可以直接使用或在使用前稀释于合适的介质中。所述除草剂的喷洒量可以是但不限于每公顷(ha)几百至几千升。所述除草剂可以包括含量约为0.1-20wt%的表面活性剂或含量为0-99.9wt%的固体或液体稀释剂，但表面活性剂和稀释剂的量并不限于此。

[0047] 在实施方案中，基于苯基异噁唑啉的化合物、或其消旋体或对映异构体可以单独使用，或与除草化合物、安全剂、增效剂或植物生长调节剂一起使用。所述除草化合物可以包括选自下列中的至少一种：乙酰辅酶A羧化酶(ACC)抑制剂、乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂、酰胺、植物生长素除草剂、植物生长素运输抑制剂、类胡萝卜素生物合成抑制剂、烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶(ESPS)抑制剂、谷氨酰胺合成酶抑制剂、脂质生物合成抑制剂、有丝分裂抑制剂、原卟啉原IX氧化酶抑制剂、光合作用抑制剂、细胞壁生物合成抑制剂以及其它除草剂。然而，多种其它材料也可以与基于苯基异噁唑啉的化合物、或其消旋体或对映异构体一起使用。

[0048] 本发明的另一方面提供了通过由化学式3和4表示的化合物的反应或由化学式5和6表示的化合物的反应制备由化学式1表示的基于异噁唑啉的化合物的方法：

[0049] [化学式3]

[0050]

[0051] [化学式4]

[0052]

[0053] [化学式5]

[0054]

[0055] [化学式6]

[0056]

[0057] 在化学式3-6中，R1、R2、R3和R4与关于化学式1的说明相同，且X代表氯或溴。

[0058] 化学式1表示的化合物可以按下面的反应式1制得。具体地，由化学式3表示的羟基化合物与化学式4表示的化合物在碱性条件中反应，从而获得化学式1表示的化合物。

[0059] [反应式1]

[0060]

[0061] 在反应式1中，R1、R2、R3和R4与关于化学式1的说明相同，且X代表氯或溴。

[0062] 在反应式1中，当NaOH或KOH用作碱时，可以在水和有机溶剂的混合溶剂中，使用相对于化学式3的羟基化合物过量的碱，本文中使用 的有机溶剂的实例是甲苯、二噁烷、四氢呋喃以及1,2-二氯乙烷。通过向反应混合物中加入相变催化剂(phase-transition catalyst)可以促进该反应。相转移催化剂的实例是四丁基溴化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基碘化铵以及四丁基硫酸氢铵。就这点而言，基于化学式3的羟基化合物，可以使用1-1.5mol含量的化学式4的化合物，且该反应可以在50-100℃的温度下进行。当反应停止时，冷却反应溶液，用水洗涤分离的有机层，然后干燥并浓缩，接着通过柱色谱提纯。还有，当在反应式1中将金属氢化物、金属酰胺、金属烷基酰胺以及烷基金属用作碱时，本文中的可使用溶剂可以是无水四氢呋喃、无水二甲基甲酰胺或无水甲苯。就这点而言，基于化学式3的羟基化合物，碱的量可以在1.0-1.2e.q.的范围内，且化学式4的化合物的量可以在1.0-1.5e.q.的范围内。反应温度可以在-50-30℃的范围内。当反应停止时，通过用氯化铵水溶液淬火(quenching)反应产物，然后用有机溶剂稀释以分离有机层。用水洗涤分离的有机层，然后干燥并浓缩，接着通过柱色谱提纯。

[0063] 化学式3的羟基化合物可以按下面的反应式2所示制得：

[0064] [反应式2]

[0065]

[0066] 在反应式1中，R1和R2与关于化学式1的说明相同，且X代表氯或溴。

[0067] 在反应式2中，肟化合物（化学式7）与1.0-1.2e.q.的N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)或N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)在有机溶剂如二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二噁烷或四氢呋喃中于-20-30℃的温度下反应，以制备卤代肟 化合物（化学式5），获得的卤代肟化合物（化学式5）与基于肟化合物（化学式7）的1.0-1.3e.q.的量的不饱和醇化合物（化学式8）在有机溶剂如二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二噁烷或四氢呋喃中于0-80℃的温度下反应，以获得羟基化合物（化学式3）。所述碱可以包括无机盐如NaHCO3、KHCO3、Na2CO3或K2CO3，或有机盐如三烷基胺或吡啶。碱的量可以是基于肟化合物（化学式7）的1.0-1.5e.q.的范围。为了促进反应，还可以使用相变催化剂，并且相变催化剂的实例是四丁基溴化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基碘化铵以及四丁基硫酸氢铵，且相变催化剂的量可以在0.01-0.1e.q.的范围内。当反应停止时，将反应溶液加入水溶液中，干燥和浓缩通过用有机溶剂提取获得的有机层，并通过柱色谱提纯。

[0068] 根据另一个实施方案，化学式1表示的化合物可以按下面的反应式3制得：

[0069] [反应式3]

[0070]

[0071] 在反应式3中，肟化合物（化学式7）与1.0-1.2e.q.的N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)或N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)在有机溶剂如二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二噁烷或四氢呋喃中于-20-30℃的温度下反应，以制备卤代肟化合物（化学式5），获得的卤代肟化合物（化学式5）与基于肟化合物（化学式7）的1.0-1.3e.q.的量的不饱和化合物（化学式6）在有机溶剂如二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二噁烷或四氢呋喃中于0-80℃的温度下反应，以获得异噁唑啉化合物（化学式1）。所述碱可以包括无机盐如 NaHCO3、KHCO3、Na2CO3或K2CO3，或有机盐如三烷基胺或吡啶。碱的量基于肟化合物（化学式7）可以在1.0-1.5e.q.的范围内。为了促进反应，还可以使用相变催化剂，并且相变催化剂的实例是四丁基溴化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基碘化铵以及四丁基硫酸氢铵，且相变催化剂的量可以在0.01-0.1e.q.的范围内。当反应停止时，将反应溶液加入水溶液中，干燥和浓缩通过用有机溶剂提取获得的有机层并通过柱色谱提纯。

[0072] 在下文中将描述本发明的实施方案。然而，本文提供以下实施方案仅用于说明的目的，而不限制本发明的范围。

[0073] 实施例1：5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-3-邻甲苯基-4,5-二氢异噁唑（化合物1）的合成

[0074] 将60g2-甲基苯甲醛肟溶解于1L二氯乙烷中，然后于0℃的温度下向其中缓慢加入65g N-氯代琥珀酰亚胺和100mL二甲基甲酰胺。于室温下搅拌反应混合物1小时，然后通过薄层色谱法(TLC)确认反应状态。当起始材料2-甲基苯甲醛肟消失时，将反应混合物冷却至0℃的温度，然后向其中依次加入56g NaHCO3和41mL2-甲基-2-丙烯-1-醇。于室温下搅拌反应混合物过夜，然后用水洗涤，然后用硫酸镁干燥并浓缩分离的有机层，然后通过柱色谱纯化以获得70g(5-甲基-3-邻甲苯基-4,5-二氢异噁唑-5-基)甲醇。将获得的化合物溶解于1L甲苯中，然后向其中加入1L水、90g NaOH以及4.5g四丁基硫酸氢铵。于室温下搅拌反应混合物30分钟后，向其中缓慢滴入77g2,6-二氟苄氯。于60℃的温度下搅拌反应混合物5小时，冷却，然后用水洗涤分离的有机层，然后用硫酸镁干燥并浓缩，通过硅胶柱色谱分离浓缩物，获得88g5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-3-邻甲苯基-4,5-二氢异噁唑。

[0075] 实施例2：3-(2-氯苯基)-5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑（化合物2）的合成

[0076] 将224mg2-氯代苯甲醛肟溶解于4mL1,2-二氯乙烷中，然后于0℃的温度下向其中缓慢加入230mg N-氯代琥珀酰亚胺和0.4mL二甲基甲 酰胺。于室温下搅拌反应混合物1小时，然后通过TLC确认反应状态。当起始材料肟消失时，将反应混合物冷却至0℃的温度，然后向其中依次缓慢加入182mg NaHCO3、27mg四丁基碘化铵以及342mg1,3-二氟-2-((2-甲基烯丙氧基)甲基)苯。于室温下搅拌反应混合物过夜，然后用二氯甲烷稀释，然后用水洗涤，用硫酸镁干燥获得的有机层并浓缩，通过硅胶柱色谱分离浓缩物，获得400mg3-(2-氯苯基)-5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑。

[0077] 实施例3：3-(2-溴苯基)-5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑（化合物3）的合成

[0078] 将287mg2-溴代苯甲醛肟溶解于4mL1,2-二氯乙烷中，然后于0℃的温度下向其中缓慢加入230mg N-氯代琥珀酰亚胺和0.4mL二甲基甲酰胺。于室温下搅拌反应混合物1小时，然后通过TLC确认反应状态。当起始材料肟消失时，将反应混合物冷却至0℃的温度，然后向其中依次缓慢加入182mg NaHCO3、27mg四丁基碘化铵以及342mg1,3-二氟-2-((2-甲基烯丙氧基)甲基)苯。于室温下搅拌反应混合物过夜，然后用二氯甲烷稀释，然后用水洗涤，用硫酸镁干燥获得的有机层并浓缩，通过硅胶柱色谱分离浓缩物，获得450mg3-(2-溴苯基)-5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑。

[0079] 实施例4：5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-3-(2-氟苯基)-5-甲基-4,5-二氢异噁唑（化合物4）的合成

[0080] 将200mg2-氟代苯甲醛肟溶解于4mL1,2-二氯乙烷中，然后于0℃的温度下向其中缓慢加入230mg N-氯代琥珀酰亚胺和0.4mL二甲基甲酰胺。于室温下搅拌反应混合物1小时，然后通过TLC确认反应状态。当起始材料肟消失时，将反应混合物冷却至0℃的温度，然后向其中依次缓慢加入182mg NaHCO3、27mg四丁基碘化铵以及342mg1,3-二氟-2-((2-甲基烯丙氧基)甲基)苯。于室温下搅拌反应混合物过夜，然后用二氯甲烷稀释，然后用水洗涤，用硫酸镁干燥获得的有机层并浓缩，通过硅胶柱色谱分离浓缩物，获得385mg5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-3-(2-氟苯基)-5- 甲基-4,5-二氢异噁唑。

[0081] 实施例5：5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-3-(2-(三氟甲基)苯基)-4,5-二氢异噁唑（化合物5）的合成

[0082] 将223mg2-三氟甲基苯甲醛肟溶解于4mL1,2-二氯乙烷中，然后于0℃的温度下向其中缓慢加入230mg N-氯代琥珀酰亚胺和0.4mL二甲基甲酰胺。于室温下搅拌反应混合物1小时，然后通过TLC确认反应状态。当起始材料肟消失时，将反应混合物冷却至0℃的温度，然后向其中依次缓慢加入182mg NaHCO3、27mg四丁基碘化铵以及342mg1,3-二氟-2-((2-甲基烯丙氧基)甲基)苯。于室温下搅拌反应混合物过夜，然后用二氯甲烷稀释，然后用水洗涤，用硫酸镁干燥获得的有机层并浓缩，通过硅胶柱色谱分离浓缩物，获得
410mg5-((2,6-二氟苄氧基)甲基)-5-甲基-3-(2-(三氟甲基)苯基)-4,5-二氢异噁唑。

[0083] 本领域普通技术人员可以通过直接或间接使用实施例中说明的合成方法没有任何过多困难地制备表1中示出的化合物。

[0084] 表1按实施例1-5合成的化合物1-5的列表

[0085]

[0086]

[0087] 实施例6：选择参照化合物

[0088] 进行本实验以确认本发明实施方案的化合物的杂草防治效果。首先，使用化合物A-H（表2）作为参照化合物，比较化学式1表示的化合物1-5的活性与在前专利的基于异噁唑啉的化合物的活性或包括在在前专利权利要求的范围内的物质的活性，该物质的化学式1中R1和R3/R4取代基的变化在本发明权利要求的范围之外。美国专利号5262388公开了参照物A，且美国专利号4983210公开了参照物B和H。参照物C-G包括在美国专利号4983210的权利要求的范围内，而化学式1的R1或R3和R4取代基没有包括在本发明的权利要求的范围内。通过使用与本文使用的实施例中所用的相似的方法合成参照化合物，在下
1
面的表3中示出合成的参照化合物的 H NMR。

[0089] 表2参照化合物列表

[0090]

[0091]

[0092] 表3参照化合物的1H NMR

[0093]

[0094]

[0095] 实施例7：苗前处理2

[0096] 用以1:1的比例混合的砂壤土和混合床土填充表面积为300cm的矩 形塑料盆，然后向其中播种禾本科杂草：稗草(Echinochloa crusgalli)、大马唐草(Digitaria sanguinalis)、大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)和一年生早熟禾(Poa annua)。在如上述准备的盆中，播种玉米、大豆、棉花、小麦和水稻的种子。对所述盆进行灌溉，且一天之后向其中喷洒化学物质。使用配备Teejet8002型(Spraying Systems Co.,USA)喷嘴的履带式喷雾器进行喷洒，喷洒量调节为300L/ha。通过在丙酮中溶解测试材料或参照物并向其中加入相同量的0.2%(v/v)吐温20水溶液来制备喷洒溶液。施用量为500、250、125以及62.5g/ha。将盆放在温室中，温室中白天温度维持在25-30℃，晚上温度维持在15-25℃，并且对盆进行周期性灌溉。喷洒测试材料或参照物的四周后，以0-10的标度评价对各种杂草和农作物的影响和植物毒性（0：无影响，10：完全死亡），并且在下面的表4中示出其结果。

[0097] 表4测试材料和参照物通过苗前处理的植物毒性和除草功效

[0098]

[0099]

[0100] 当以62.5-125g/ha的量使用化合物1-5时，完全防治了包括稗草、大马唐草以及一年生早熟禾的禾本科杂草。然而对于参照物，500g/ha时很好地防治禾本科杂草，但250g/ha时功效显著下降，以及125g/ha或更低时，功效微不足道。化合物1和5表现出比参照物强约8倍的功效，而化合物2和4表现出比参照物强约4倍的功效。

[0101] 实施例8：苗后处理

[0102] 以与实施例7中同样的方式准备含有农作物和杂草的盆，然后在第 二周，这时农作物和杂草进入约3叶期，以与上述同样的方式向其喷洒测试材料和参照物。施用量为1000、500、250以及125g/ha。喷洒测试材料或参照物四周后，以0-10的标度评价对各种杂草和农作物的除草功效和植物毒性（0：无影响，10：完全死亡）。表5中示出其结果。

[0103] 表5测试材料和参照化合物通过苗后处理的植物毒性和除草功效

[0104]

[0105]

[0106] 250g/ha时，化合物1、4和5很大程度上抑制了稗草、大马唐草以及一年生早熟禾。然而参照物甚至在1000g/ha表现出效果不足。化合物1、4和5的除草功效比参照物强至少4倍。

[0107] 实施例9：本发明的化合物与参照化合物的结构活性关系

[0108] 化学式1表示的化合物等同于化学式2a表示的化合物，其中R1是被烷基、卤素或卤代烷基在邻位取代的苯基，且R7是2、6位被氟取代的苯基。

[0109] [化学式1]

[0110]

[0111] 其中，R1代表C1-C4烷基、卤素或卤代烷基，R2代表氢、甲基或乙基，以及R3和R4各自代表氟。

[0112] [化学式2a]

[0113]

[0114] 如实施例7和8中所说明的，证明了化学式1表示的其中2(邻)-位的R1是烷基、卤素或卤代烷基且R3和R4都是氟的化合物的功效比不符合这两种条件的化合物强至少8倍（苗前处理）或4倍（苗后处理）。其它化合物包括未取代的（用氢取代的）苯基异噁唑啉衍生物、在除了2(邻)-位的其它位置取代的苯基异噁唑啉衍生物（对照H、F和G）或包括2、6位未同时被氟取代的苄基的异噁唑啉衍生物（对照B、C、D和E）。这些物质的活性比化学式1的化合物低得多。

[0115] 在实施例7和8中，化学处理后直到大约2周为止参照物还表现出相对高的除草活性。然而随后，杂草快速恢复且效果讯速降低。另一方面，本发明的化合物甚至在2周后还保持其效果，因此最终表现更高的功效。

[0116] 从结构活性关系看，虽然化学式1表示的其中2(邻)-位的R1是烷基、卤素或卤代烷基且R3和R4都是氟的化合物在化学式2a的范围内，但是任何在前专利中都没有提供实施例；并且确认了与化学式2a中公开的其它实施例相比，本发明中的化合物功效明显更高。考虑到通常的基于异噁唑啉的物质在高达约1kg/ha时才表现出其活性，并因此经济效率低，如果本发明的化合物有高功效以至只需要250g/ha或更少的量，那么经济效率实质上会更好，因此商业上可用的可能性高。本发明中例举的具体的新化合物实质上具有比其它基于异噁唑啉的化合物更高的功效；且由于这种高功效，所述新化合物商业化可能性高。

[0117] 下面详细描述了在前专利是否公开了这种结构特异性。虽然美国专利号4983210保护化学式2a，其中化学式2a的R1是取代的或未取代的 苯基，但是其没有提供取代的苯基和未取代的苯基之间任何活性上的区别，或根据取代基的存在或位置的任何活性变化。同样地，当将R7作为取代的或未取代的苯基保护时，美国专利号4983210没有公开取代的苯基或未取代的苯基之间的活性的区别，或根据取代基的存在或位置的任何活性变化。而且不可能预测到R1和R7在功效上的组合效果。

[0118] 虽然美国专利号5262388保护化学式2b，其中X是硝基，但是根据苯环中2、3或4位中取代基的位置没有表现活性区别。另外，虽然将Y限定是氢或卤素，但是根据取代基的种类或位置没有活性上的区别。因此美国专利号5262388没有提供本发明的化合物有高除草效果的任何暗示或信息，该化合物仅当在化学式1中2(邻)位的R1是烷基、卤素或卤代烷基且同时R3和R4都是氟的情况。

[0119] [化学式2b]

[0120]