DE69532959T2

DE69532959T2 - D-ring modifizierte gibberellinverbindungen und ihre herstellung und verwendung

Info

Publication number: DE69532959T2
Application number: DE69532959T
Authority: DE
Inventors: Persons Richard PHARIS; Norman Lewis MANDER; Whitfield Roderick KING
Original assignee: Australian National University; Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO; Pharis Richard Persons Cochrane
Current assignee: Australian National University; Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO; Pharis Richard Persons Cochrane
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2015-08-26
Also published as: EP0777662A1; ATE265444T1; DE69532959D1; EP0777662A4; CA2198355A1; EP0777662B1; AU3248395A; AU703725B2; JPH10504549A; WO1996006090A1; AUPM766694A0; US5767042A

Description

Die Erfindung betrifft D-Ring-modifizierte Gibberellinverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung.
Wie in der zum Stand der Technik gehörenden internationalen Patentanmeldung PCT/AU92/00426 (WO93/03616) offenbart, sind zahlreiche phytoaktive Substanzen bekannt, einschließlich C-16,17-Dihydrogibberellinen, die in der Landwirtschaft und im Gartenbau verwendet werden können, um in höheren Pflanzen erwünschte physiologische Wirkungen zu verstärken. Solche Wirkungen umfassen Verstärkung und Hemmung des Blühens, Hemmung der Samenkornbildung, Unkrautbekämpfung, Hemmung des Stängellängenwachstums (Zwergenwuchs), Erhöhung der Härte, Verstärkung der Wurzelbildung und Hemmung des Wurzel- oder Sprosslängenwachstums in keimenden Samen. Leider haben die meisten zur Verfügung stehenden phytoaktiven Substanzen unerwünschte Nebenwirkungen und können toxische Rückstände hinterlassen, die zur Umweltverschmutzung beitragen.
Gibberelline (GAs) sind dafür bekannt, dass sie sowohl das Wachstum als auch Blühen vieler Pflanzen beeinflussen, insbesondere solcher, die zum Blühen lange Tage brauchen (Lang, 1965; Zeevaart, 1983; Pharis & King, 1985). Der Taumellolch (Lolium temulentum) ist eine solche Langtag-(LT-)Pflanze (Evans, 1964, 1969), und jüngere Studien mit dieser Spezies haben recht unterschiedliche strukturelle Anforderungen an die Verstärkung des Stängellängenwachstums einerseits und des Auslösens der Blüte andererseits gezeigt (Evans et al., 1990). Die verschiedenen strukturellen Anforderungen an diese zwei Vorgänge wurden noch deutlicher in Versuchen mit C-16,17-Dihydro-Derivaten einiger GAs, insbesondere GA₅ und GA₂₀, die bei optimalen Dosen das Blühen fördern, aber das Stängellängenwachstum um bis zu 40 % (Evans et al., 1994b) hemmen. Eine solche Wirkungskombination ist auch von gartenbaulicher Bedeutung. Weiterhin ist mitgeteilt worden, dass C-16,17-Dihydrogibberelline das Blattscheiden- und Blattlängenwachstum bei Reis (Takagi et al., 1994) verringern können.
Bei Dosen, die eine gute Hemmung des Stängellängenwachstums bewirkten, wurde das Blühen von Lolium durch C-16,17-Dihydrogibberelline (Evans et al., 1994b) nicht gehemmt und konnte sowohl von diesen Gibberellinen als auch von dem Gibberellin-Biosynthese-Inhibitor CGA 163935 verstärkt werden. Wie bei CGA 163935 (Adams et al., 1992) festgestellt, wirken diese C-16,17-Dihydrogibberelline offensichtlich so, dass sie die letzten Stufen der Gibberellinsynthese blockieren (Takagi et al., 1994).
Über die Unterdrückung von Rasengras durch verschiedene das Wachstum verzögernde Chemikalien ist für Grasmischungen sowohl für die warme als auch die kalte Jahreszeit in großem Umfang berichtet worden (Kaufman, 1990). Jedoch waren die Reaktionen nicht immer konsistent, eine Gelbfärbung konnte resultieren (Sander und Hensley, 1993) und der Wachstumsverzögerer konnte nicht umweltverträglich sein. Dabei variiert die Art und Weise der Wachstumshemmung mit der verwendeten Chemikalie, Maleinsäurehydrazid und Mefluidid verursachen das Absterben der Sprosse mit schneller Vermehrung neuer Schösslinge, während Flurprimidol und Paclobutrazol nur das Blattlängenwachstum unterdrücken (Spak et al., 1993). Eine Unterdrückung des Samenkorns ist auch erwünscht, und Johnson (1990, 1993) berichtete vorteilhafte Reaktionen auf Imazethapyn, Mefluidid und Prinexapacethyl (Primo^TM oder CGA 163935) bei Centipede grass (Eremochloa optiuroides). Bei CGA 163935 waren hohe Dosen erforderlich, die zur Blattschädigung führten.
Ziel vieler Rasenbesitzer ist es, einen dichten Rasen mit aktiver Photosynthese, Blatt- und Schösslingsbildung, aber mit verringertem Blattlängenwachstum und Verhinderung der Blütenbildung zu erhalten. Häufiges Rasenmähen ist eine teure – und manchmal gefährliche – Lösung, und eine Verbindung, welche das Stängel- und Blattlängenwachstum ohne Beeinträchtigung von Photosynthese, Blattbildungsgeschwindigkeit, Lebensdauer der Blätter und Lebensfähigkeit der Pflanze verringert, ist sehr erwünscht.
In der internationalen Patentanmeldung PCT/AU92/00426 des Standes der Technik ist ein Behandlungsverfahren offenbart, das die Anwendung von C-16,17-Dihydrogibberellin oder einem C-16,17-Dihydrogibberellin-Vorläufer, das/der die Bildung von Effektorgibberellinen wenigstens teilweise hemmt, die das Pflanzenwachstum und die Pflanzenentwicklung auslösen, auf eine Pflanze oder ein Pflanzengewebe (einschließlich Setzlingen, Wurzeln, Zwiebeln, Körnern, Knollen, Rhizomen und Samen), um eine gewünschte Gewebemorphologie und/oder einen erwünschten physiologischen Zustand zu bewirken, umfasst. Wirkungen, die bei Verwendung dieser Verbindungen erhalten werden, umfassen Zwergenwuchs, Verzögerung von Stängel- und Spross- und/oder Wurzellängenwachstum, Blühen, verbesserte Fruchtqualität, gehemmte Fruchtreifung, verbesserten Fruchtstand, Unkrautbekämpfung, induzierte männliche Unfruchtbarkeit, verzögertes Aufbrechen der Knospen und verringertes Schösslingslängenwachstum.
Die Erfindung betrifft neue D-Ring-modifizierte Gibberellinverbindungen, von welchen festgestellt worden ist, dass sie beim Auslösen einer erwünschten Gewebemorphologie und/oder eines erwünschten physiologischen Zustands in Pflanzen Verwendung finden können, wodurch sich die zuvor beschriebenen Wirkungen ergeben.
Entsprechend einem erfindungsgemäßen Merkmal werden D-Ring-modifizierte Gibberellinverbindungen mit der allgemeinen Formel 1A oder 1B bereitgestellt: 1A
1B
wobei
– R¹ H oder OH bedeutet und R² und R³, die gegebenenfalls voneinander verschieden sein können, jeweils H, F, Cl, Br, einen niederen C₁- bis C₆-Alkyl-, niederen C₂- bis C₆-Alkenyl- oder niederen C₃- bis C₆-Cycloalkylrest bedeuten, und
– R⁴ bedeutet, dass der A-Ring (I) nicht funktionalisiert sein kann, (II) eine 1,2- bzw. 2,3-Doppelbindung enthält, (III) eine 3α- bzw. 3β-OH-, F-, Cl- oder Br-Gruppe, gegebenenfalls mit einer 1,2-Doppelbindung, enthält oder (IV) eine 1α- bzw. 1β-OH-, F-, Cl- oder Br-Gruppe, gegebenenfalls mit einer 2,3-Doppelbindung, enthält.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal werden auch D-Ring-modifizierte Gibberellinverbindungen mit der allgemeinen Formel 1C bereitgestellt: 1C
– wobei R¹ H oder OH bedeutet und R² und R³, die gegebenenfalls voneinander verschieden sein können, jeweils H, F, Cl, Br, einen niederen C₁- bis C₆-Alkyl-, niederen C₂- bis C₆-Alkenyl-, niederen C₃- bis C₆-Cycloalkyl- oder CH₂X-Rest (worin X F, Cl oder Br bedeutet) bedeuten, und
– R⁴ bedeutet, dass der A-Ring (I) nicht funktionalisiert sein kann, (II) eine 1,2- bzw. 2,3-Doppelbindung enthält, (III) eine 3α- bzw. 3β-OH-, F-, Cl- oder Br-Gruppe, gegebenenfalls mit einer 1,2-Doppelbindung, enthält oder (IV) eine 1α- bzw. 1β-OH-, F-, Cl- oder Br-Gruppe, gegebenenfalls mit einer 2,3-Doppelbindung, enthält,
unter der Voraussetzung, dass
(I) R² und R³ nicht beide H bedeuten, (II) wenn R² H bedeutet, R³ nicht den Methylrest bedeutet, und wenn R³ H bedeutet, R² nicht den Methylrest bedeutet und
(III) R² nicht Cl oder Br bedeutet, wenn R³ den Chlormethyl- oder Brommethylrest bedeutet und der A-Ring 3β-OH enthält, und R³ nicht Cl oder Br bedeutet, wenn R² den Chlormethyl- oder Brommethylrest bedeutet und der A-Ring 3β-OH enthält.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf einfache Ester (beispielsweise Ester niederer Carbonsäuren) und Ether (beispielsweise niedere Alkyl- oder substituierte niedere Alkylether) von Verbindungen mit den allgemeinen Formeln 1A bis 1C mit 1-OH-, 3-OH- und/oder 13-OH-Gruppen und/oder auf einfache Ester (beispielsweise niedere Alkyl- und substituierte niedere Alkylester) und Salze (beispielsweise Alkali- und Erdalkalimetallsalze) von Verbindungen mit den allgemeinen Formeln 1A bis 1C mit 7-COOH-Gruppen.
Während die erfindungsgemäßen Verbindungen in eine Anzahl der Gibberellin-Reihen fallen, einschließlich der GA₁-, GA₄-, GA₇- und GA₉-Reihe, sind besonders bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen Verbindungen der GA₅-, GA₂₀- und GA₃-Gibberellin-Reihe, einschließlich der folgenden:
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, insbesondere solche, die zur GA₃-, GA₅- und GA₂₀-Gibberellin-Reihe gehören, können im Allgemeinen aus einem Stammalken wie Gibberellinsäure (GA₃) durch ein zweistufiges Verfahren hergestellt werden, das eine Dihalogencarben-Addition mit anschließender reduzierender Dehalogenierung wie folgt umfasst:
Die Teilreduzierung von Dihalogencyclopropanen zu Monohalogencyclopropanen ist eine bekannte Reaktion (beispielsweise unter Verwendung von Tributylzinnhydrid) während die vollständige Reduzierung der Dihalogencyclopropane leicht Cyclopropylderivate ergibt (insbesondere bei Verwendung von Dibromcyclopropanen). Die Cyclopropylderivate können durch Hydrogenolyse gespalten werden.
Ein wirkungsvolles Gesamtreaktionsschema umfasst die Herstellung eines üblichen Zwischenprodukts aus GA₃, das sowohl zur Herstellung von GA₃- als auch GA₅- (und GA₂₀-)Verbindungen genommen werden kann. Eine einfache Entfernung der Schutzgruppe ergibt dann die GA₃-Derivate. Die Stufen in der bekannten Umwandlung von GA₃ zu GA₅ (und GA₂₀) werden dann in die Synthese der erforderlichen GA₅- (und GA₂₀-)Derivate eingebaut:
Die Beispiele weiter unten veranschaulichen typische Reaktionsschemata zur Herstellung von Verbindungen der GA₃- und GA₅-Gibberellin-Reihe mit den allgemeinen Formeln 1A bis 1C. Weitere Verbindungen mit diesen allgemeinen Formeln können durch analoge Reaktionsschemata und/oder durch dem Fachmann auf diesem Gebiet per se bekannte Reaktionen hergestellt werden.
Wie weiter oben erwähnt, ist festgestellt worden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen Verwendung bei der Induzierung einer erwünschten Gewebemorphologie und/oder eines erwünschten physiologischen Zustands in Pflanzen finden können. Beispielhaft ist nachgewiesen worden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen das Sprosswachstum von Rasengräsern in gemäßigten Klimaten, einschließlich Kentucky Blue Grass, feinblättrigen Roggen und Wiesenschwingel, hemmen. Sie können auch bei der selektiven Entfernung von einjährigen grasartigen Unkräutern (wie Poa annua) in Rasen aus mehrjährigen Rasengräsern wirksam sein, wobei sie den Rasen in der ersten Jahreszeit grün halten, wenn die Samenkornbildung verhindert und/oder Unfruchtbarkeit ausgelöst wird. Es ist weiterhin nachgewiesen worden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen Wirkungen auf die Entwicklung der Blüte und/oder das Stängellängenwachstum im Taumellolch (Lolium temulentum) zeigen und das Blattscheiden- und Blattlängenwachstum von Reis hemmen. Allgemein können die Wirkungen dieser Verbindungen als herbizid und sterilisierend angesehen werden. Sie können auch Spezifität zwischen einkeimblättrigen und zweikeimblättrigen Pflanzen aufweisen.
Deshalb wird in einem anderen erfindungsgemäßen Merkmal ein Verfahren zur Verstärkung oder Auslösung einer erwünschten Gewebemorphologie und/oder eines erwünschten physiologischen Zustands in einer Pflanze bereitgestellt, welches das Aufbringen einer wirksamen Menge einer Verbindung mit der weiter oben definierten allgemeinen Formel 1A bis 1C auf die Pflanze oder das Pflanzengewebe (einschließlich Setzlingen, Wurzeln, Zwiebeln, Körnern, Knollen, Rhizomen oder Samen) umfasst.
In diesem Merkmal erstreckt sich die Erfindung auch auf eine Zusammensetzung zur Behandlung von Pflanzen oder Pflanzengewebe, die einen wirksamen Anteil einer Verbindung mit der allgemeinen Formel 1A bis 1C wie weiter oben definiert zusammen mit einem landwirtschaftlich oder gartenbaulich verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel umfasst.
Dabei bedeutet der hierin benutzte Begriff "wirksamer Anteil" einen Anteil, der beim Verstärken oder Auslösen einer erwünschten Gewebemorphologie und/oder eines erwünschten physiologischen Zustands in der zu behandelnden Pflanze oder dem zu behandelnden Pflanzengewebe wirksam ist.
Weiterhin erstreckt sich dieses erfindungsgemäße Merkmal auch auf die Verwendung einer Verbindung mit der allgemeinen Formel 1A bis 1C wie weiter oben definiert zum Verstärken oder Auslösen einer erwünschten Gewebemorphologie und/oder eines erwünschten physiologischen Zustands in einer Pflanze.
Dabei ist das Verfahren zum Aufbringen der erfindungsgemäßen Verbindungen auf die Pflanze oder das Pflanzengewebe nicht besonders kritisch und kann beispielsweise durch Aufsprühen einer Lösung oder Suspension der Verbindung auf die gesamte Pflanze oder durch Aufbringen auf Samen, Wurzeln, Zwiebeln, Körner oder Rhizome zusammen mit einem geeigneten Träger durchgeführt werden. Dabei kann sich die Zugabe herkömmlicher Zusatzstoffe wie Benetzungs- und Dispergiermittel in manchen agronomischen Situationen als vorteilhaft erweisen.
Erfindungsgemäß müssen nur kleine Mengen der wirksamen Verbindung aufgebracht werden. Dabei ist die genaue Dosis oder der wirksame Anteil von der gewünschten Gewebemorphologie oder dem gewünschten physiologischen Zustand, die/der ausgelöst werden soll, und der Pflanzenspezies abhängig. Bei einer gegebenen Spezies können die erforderliche Dosierung und die erforderliche Behandlungsvorschrift leicht mittels Durchführung geeigneter Versuche, beispielsweise anhand der hierin beschriebenen, ermittelt werden.
Als allgemeine Richtlinie können Dosierungen von 0,01 bis 1 000 Mikrogramm Verbindung pro Gramm aktiv wachsendes Pflanzengewebe, insbesondere 2 bis 100 Mikrogramm Verbindung pro Gramm aktiv wachsendes Pflanzengewebe, nützliche Ergebnisse bringen, obwohl zufriedenstellende Ergebnisse auch mit nicht mehr als 0,01 Mikrogramm pro Pflanze erhalten werden können. Wirkstoffmengen können 1 bis 1 000 Gramm pro Hektar betragen.
Der Anteil der erfindungsgemäß aufgebrachten wirksamen Verbindung kann auch als Anteil am Gewicht des frischen oder getrockneten Pflanzengewebes ausgedrückt werden. Auf diese Weise ausgedrückt, kann der aufgebrachte Anteil bis zu 1 000 Mikrogramm/Gramm Frischgewicht und insbesondere 1 bis 1 000 Mikrogramm/Gramm Frischgewicht betragen. Am meisten bevorzugt betragen die aufgebrachten Anteile 2 bis 1 000 Mikrogramm/Gramm Frischgewicht und insbesondere 2 bis 500 Mikrogramm/Gramm Frischgewicht. Optimalerweise betragen die aufgebrachten Anteile 2 bis 333 Mikrogramm/Gramm Frischgewicht und insbesondere 2 bis 100 Mikrogramm/Gramm Frischgewicht. (Bei den meisten Pflanzenspezies beträgt das Verhältnis von frischem : trockenem Gewicht 10 : 1 bis 6 : 1).
Die Verbindungen können für eine erfindungsgemäße Verwendung mit Konzentrationen von bis zu 5 000 ppm (1,51012 M) formuliert werden. Am meisten bevorzugt beträgt die Mindestkonzentration vorzugsweise 0,1 ppm (wenn sie zum Einweichen von Samen oder zum Bewässern von Erde verwendet werden, können, wie weiter unten erläutert werden wird, niedrigere Konzentrationen verwendet werden). Ein bevorzugter Konzentrationsbereich ist 1 bis 1 000 ppm.
Konzentrationen von 1 bis 500 ppm und vorzugsweise 1 bis 350 ppm können zufriedenstellende Ergebnisse liefern, insbesondere wenn sie als Blatt-Spray aufgebracht werden. Bei bestimmten Spezies können beim Aufbringen Anteile erforderlich sein, die 10 bis 100 Mal höher als die zuvor genannten sind. Es ist festgestellt worden, dass niedrigere Konzentrationen wirkungsvoll sein können, wenn sie zum Einweichen von Samen oder Bewässern von Erde verwendet werden, beispielsweise molare Konzentrationen von 10^–14 bis 10^–7, obwohl vorzugsweise die Mindestkonzentration mindestens 10^–10 M beträgt.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung einer Verbindung mit der allgemeinen Formel 1A bis 1C wie weiter oben definiert als einziges das Pflanzenwachstum modifizierende Mittel durchgeführt werden kann, können andere Pflanzenwachstumsregulatoren wie Cytokinine oder sogar das Sprosslängenwachstum verstärkende Gibberelline wie Gibberellin A₁, A₃, A₄, A₇ und/oder A₉ zusätzlich verwendet werden.
Dabei ist in dieser Beschreibung, sofern der Kontext nichts anderes erfordert, der Begriff "umfassen" oder Konjugationen davon wie "umfasst" oder "umfassend" so zu verstehen, dass er den Einschluss einer genannten ganzen Zahl oder einer Gruppe ganzer Zahlen, aber nicht den Ausschluss einer anderen ganzen Zahl oder Gruppe ganzer Zahlen bedeutet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung und zu ihrer Verwendung werden anschließend beispielhaft erläutert.
Beispiel 1: Gibberelinsäure-3-acetat (2)
Gibberellinsäure ist von kommerziellen Anbietern erhältlich. Das 3-Acetat (2) wurde wie von B.E. Cross (J. Chem. Soc., 4670 (1954)) beschrieben hergestellt.
Beispiel 2: ent-3α-Acetoxy-13-hydroxy-20-norgibberell-1,16-dien-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (3)
Eine Lösung von Gibberellinsäure-3-acetat (2) (23 g, 0,06 mol) in Dichlormethan (250 ml) wurde mit Diisopropylethylamin (14 ml, 0,08 mol) und Methoxymethylchlorid (4,5 ml, 0,06 mol) behandelt und das Gemisch 14 h lang bei 4°C unter einer Stickstoffatmosphäre gehalten. Es wurde eine gesättigte Natriumhydrogencarbonatlösung zugegeben und das Produkt in Dichlormethan extrahiert. Die organische Schicht wurde mit 2N HCl, Wasser, Natriumhydrogencarbonatlösung und konzentrierter Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rückstand über Silicagel chromatographiert und das Acetat (3) (22 g, 86 Ausbeute) mit Ethylacetat/Hexan (1 : 1) eluiert.
¹H-NMR (CDCl₃) : 1, 16 (3H, s, H18); 2, 10 (3H, s, OCOCH₃); 2,79 (1H, d, J_6,5 = 10, 9 Hz, H6) ; 3, 33 (1H, d, J_5,6 = 10, 9 Hz, H5) ; 3, 47 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 4, 96 (1H, s, H17) ; 5, 26 (1H, d, J = 5, 4 Hz CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 27 (1H, S, H17) ; 5, 29 (1H, d, J = 6, 1 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 33 (1H, d, J_3,2 = 3, 8 Hz, H3) ; 6, 38 (1H, d, J_1,2 = 9, 3 Hz, H1).
Beispiel 3: ent-3α-Acetoxy-16β,17-dichlormethano-13-hydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (4)
Zu einer Lösung des Esters (3) (5,3 g, 0,012 mol) in Chloroform (100 ml) unter einer Stickstoffatmosphäre wurde schnell pulverförmiges Natriumhydroxid (4,0 g, 0,1 mol) und anschließend Benzyltriethylammoniumchlorid (100 mg) zugegeben und 40 min lang gerührt. Durch gelegentliches Abkühlen durch ein äußeres Eiswasserbad wurde die Temperatur des Gemischs auf unter 30°C gehalten. Es wurde weiteres pulverförmiges Natriumhydroxid (2,6 g, 0,05 mol) zugegeben und weitere 40 min lang gerührt. Das Gemisch wurde durch Celite filtriert, mit Natriumdihydrogenphosphatlösung (20 %) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, über Silicagel auf konzentriert und chromatographiert und mit Ethylacetat/Petroleumether (40 bis 60°C) (1 : 1) eluiert, um das Addukt (4) (4 g, 63 % Ausbeute) als weißen Schaum zu ergeben.
¹H-NMR (CDCl₃) : 1, 17 (3H, s , H18) ; 1,39 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz, H17) ; 1, 74 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz, HO17) ; 2, 09 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 81 (1H, d, J_6,5 = 10, 5 Hz, H6) ; 3, 31 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H5) ; 3, 52 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 28 (1H, d, J = 6, 1 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 33 (1H, d, J = 6, 1 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 34 (1H, s, H3) , 5, 88 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 39 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1) .
Beispiel 4: ent-3α,13-Diacetoxy-16β,17-dichlormethano-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (5)
Eine Lösung des Esters (4) (8,6 g, 16,7 mmol) in Dichlormethan (45 ml) und Triethylamin (5,07 g) wurde in einem Eisbad abgekühlt und anschließend tropfenweise mit Essigsäureanhydrid (5,1 g) und anschließend mit 4-N,N'-Dimethylaminopyridin (150 mg) behandelt. Diese Lösung wurde 48 h lang bei 5°C aufbewahrt. Nach Abkühlung im Eisbad wurde eine kleine Eismenge zum Reaktionsgemisch zugegeben und 5 min lang gerührt. Diese Zugabe wurde einmal wiederholt, und es wurden danach einige Gramm Eis hinzugegeben. Es wurde das Rühren 15 min lang bei Raumtemperatur fortgesetzt, das Meiste des Dichlormethans in einem Rotationsverdampfer entfernt und anschließend Ethylacetat zugegeben. Die organische Schicht wurde mit kalter 2N HCl, Wasser, Natriumhydrogencarbonatlösung und konzentrierter Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Die Entfernung des Lösungsmittels ergab das Diacetat (5) als kristallinen Feststoff (9,2 g, 100 %).
¹H-NMR (CDCl₃) : 1, 16 (3H, s, H18) ; 1, 39 (1H, d, J_17,17 = 7, 4 Hz, H17) ; 1, 81 (1H, d, J_17,17 = 7, 4 Hz, HO17) ; 1, 98 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 09 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 81 (1H, d, J_6,5 = 10, 8 Hz, H6) ; 3, 32 (1H, d, J_5,6 = 10, 8 Hz, H5) ; 3, 56 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 23 (1H, d, J = 6, 0 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 32 (1H, d, J_3,2 = 3, 85 Hz, H3) ; 5, 38 (1H, d, J = 6, 0 Hz) , CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 88 (1H, dd, J_2,1 = 9, 4 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6,38 (1H, d, J = 9,3 Hz, H1).
Beispiel 5: ent-13-Acetoxy-16β,17-dichlormethano-3α-hydroxy-20-norgibberellan-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (6)
Eine Lösung von Diacetat (5) (2 g, 3,34 mmol) in Methanol (130 ml) wurde mit einer Lösung von Kaliumcarbonat (0,75 g) und Kaliumhydrogencarbonat (0,63 g) in Wasser (25 ml) behandelt und das resultierende trübe Gemisch 30 min lang bei Raumtemperatur gerührt, wonach eine klare Lösung erhalten wurde. Der pH-Wert wurde durch Zugabe von Essigsäure auf 7 gebracht und das überschüssige Lösungsmittel in einem Rotationsverdampfer entfernt. Der Rückstand wurde mit Ethylacetat extrahiert und die erhaltene Lösung mit einer wässrigen Kaliumcarbonatlösung und einer konzentrierten Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Die Entfernung des Lösungsmittels ergab ent-13-Acetoxy-16β,17-dichlormethano-3α-hydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester als weißen kristallinen Feststoff (1,8 g). ¹H-NMR: 1,27 (3H, s, H18); 1, 41 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, H17) ; 1, 81 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, HO17) ; 2, 00 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 83 (1H, d, J_6,5 = 10, 8 Hz, H6) ; 3, 21 (1H, d, J_5,6 = 10, 8 Hz, H5) ; 3, 60 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 4,16 (1H, d, J_3,2 = 3,7 Hz, H3) ; 5,23 (1H, d, J = 6, 0 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 38 (1H, d, J = 6, 0 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 92 (1H, dd, J _2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 7 Hz, H2) ; 6, 32 (1H, d, J_1,2 = 9, 3 Hz, H1).
Dieses Material wurde in Ethylacetat (50 ml) gelöst, 5% Rhodium-Aluminiumoxid (0,25 g) zugegeben und das Gemisch 16 h lang in einer Wasserstoffatmosphäre gerührt. Das filtrierte Gemisch wurde bis zur Trockne eingeengt, über Silicagel chromatographiert und mit Ethylacetat/Petroleumether (40 bis 60°C) (1 : 1) eluiert, was das 3β-Carbinol (6) (65 % Ausbeute) ergab.
¹H-NMR (CDCl₃) : 1,13 (3H, s, H18) ; 1,39 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, H17) ; 1, 76 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, HO17) ; 1, 96 (3H, s, OCOCH₃); 2,70 (1H, d, J_6,5 = 10,3 Hz, H6); 3,19 (1H, d, J_5,6 = 10, 3 Hz, H5) ; 3, 52 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 3, 81 (1H, br s, H3); 5,18 (1H, d, J = 6,0 Hz, CO₂CH₂OCH₃); 5,32 (1H, d, J = 6, 0 Hz, CO₂CH₂OCH₃).
Beispiel 6: ent-13-Acetoxy-16β,17-dichlormethano-3α-mesyloxy-20-norgibberellan-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (7)
Zu einer gerührten Lösung des Carbinols (6) (5,2 g, 10 mmol) in trockenem Dichlormethan (30 ml) bei 4°C unter einer Stickstoffatmosphäre wurde Triethylamin (2,79 ml, 20 mmol) und anschließend Methansulfonylchlorid (1,54 ml, 20 mmol) tropfenweise zugegeben. Nach 30 min wurde ein Eiswürfel zugegeben und das Gemisch 15 min lang gerührt. Anschließend wurde weiteres Eis zugegeben, weitere 10 min lang gerührt und die Temperatur auf Umgebungstemperatur ansteigen gelassen. Das Gemisch wurde mit Ethylacetat verdünnt, mit Kaliumdihydrogenphosphat (20 %), konzentrierter Kochsalzlösung und Kaliumcarbonatlösung (10 %) gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Entfernung des Lösungsmittels, Chromatographieren über Silicagel und Eluieren mit Ethylacetat/Petroleumether (40 bis 60°C) (1 : 1,5) ergab das Mesylat (7) (5,1 g, 85 Ausbeute).
¹H-NMR CDCl₃) : 1, 19 (3H, s, H18) ; 1, 39 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, H17) ; 1, 77 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, HO17) ; 1, 96 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 71 (1H, d, J_6,5 = 10, 3 Hz, H6) ; 3, 07 (3H, s, OSO₂CH₃) ; 3, 13 (1H, d, J_5,6 = 10, 3 Hz) ; 3, 54 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃); 4,74 (1H, br d, J = 2,2 Hz, H3); 5,21 (1H, d, J = 5, 5 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 35 (1H, d, J = 5, 5 Hz, CO₂CH₂OCH₃) .
Beispiel 7: ent-13-Acetoxy-16β,17-dichlormethano-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (8)
Das Mesylat (7) (5,1 g, 8,56 mmol) wurde in Toluol (100 ml, destilliert über Calciumhydrid) gelöst, DBU (6,52 g, 42,8 mmol) zugegeben und die Lösung 34 h lang unter einer Stickstoffatmosphäre bei 120°C erhitzt. Die abgekühlte Lösung wurde mit einer Kaliumcarbonatlösung extrahiert, die Extrakte wurden mit 1N HCl angesäuert und das Produkt wurde in Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde gewaschen, bis das Wasser neutral geworden war, getrocknet (über Natriumsulfat) und bis zur Trockne eingeengt, was die Säure (8) (2,77 g, 71 %) ergab.
¹H-NMR (CDCl₃) : 1, 27 (3H, s, H18) ; 1, 38 (1H, d, J_17,17= 7, 3 Hz, H17) ; 1, 78 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, H17) ; 1, 97 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 68 (1H, d, J_6,5 = 9, 4 Hz, H5) ; 2, 73 (1H, d, J_5,6 = 9, 4 Hz, H6) ; 5, 67 (1H, br d, J = 9, 3 Hz, H3 ) ; 5, 80 (1H, d tr, J = 9,3 Hz, J = 2,9 Hz, H2).
Beispiel 8: ent-16β,17-Dichlormethano-13-hydroxy-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (9)
Acetat (8) (2,25 g, 4,94 mmol) wurde in Methanol (100 ml) gelöst und Kaliumcarbonat (3,4 g, 24,7 mmol) zugegeben und das Gemisch über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Der pH-Wert wurde durch Zugabe von Essigsäure auf 4 gebracht, das überschüssige Lösungsmittel in einem Rotationsverdampfer entfernt, Kaliumdihydrogenphosphatlösung (gesättigt) hinzugegeben und das Gemisch durch Ethylacetat extrahiert. Nach Trocknung über Natriumsulfat und Entfernung des Lösungsmittels wurde die Säure (9) (1,9 g, 93 % Ausbeute) erhalten.
¹H-NMR (CDCl₃-MeOH, 4 : 1): 1,27 (3H, s, H18); 1,38 (1H, d, J_17,17= 7 , 3 Hz , H17) ; 1, 7 0 (1H, d, J_17,17 = 7 , 3 Hz , HO17) ; 2, 64 (1H, d, J_6,5 = 9, 0 Hz, H5) ; 2, 72 (1H, d, J_5,6 = 9,0 Hz, H6); 5,67 (1H, br d, J = 9,2 Hz, H3); 5,79 (1H, d tr, J = 9,2 Hz, J = 3,0 Hz, H2).
Beispiel 9: ent-16β,17-Dichlormethano-13-hydroxy-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (10)
Eine Lösung von 13-Hydroxy-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (GA₅) (MacMillan et al., Tetrahedron, 11, 60 (1960)) (194 mg, 0,59 mmol) in Dichlormethan (10 ml) und Triethylamin (250 μl, 0,18 mmol) wurde mit Methoxymethylchlorid (54 μl, 7,2 mmol) behandelt und das Gemisch 15 min lang bei Raumtemperatur gerührt. Es wurde gesättigte Natriumhydrogencarbonatlösung zugegeben und das Produkt in Ethylacetat extrahiert. Nach Trocknung über Natriumsulfat wurde das Lösungsmittel entfernt und die Hälfte des Rückstands (99 mg) in Chloroform (3 ml) gelöst. Pulverförmiges Natriumhydroxid (0,4 g, 0,01 mol) wurde schnell unter einer Stickstoffatmosphäre und anschließend Benzyltriethylammoniumchlorid (6 mg) zugegeben und 8,5 h lang gerührt. Das Gemisch wurde durch Celite filtriert, mit Natriumdihydrogenphosphatlösung (20 %) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, über Silicagel aufkonzentriert und chromatographiert und eluiert mit Ethylacetat/Petroleumether (40 bis 60°C) (1 : 2), um das Addukt (10) (81 mg, 67 % Ausbeute) als weißen Schaum zu liefern.
¹H-NMR (CDCl₃) : 1, 28 (3H, s, H18) ; 1, 42 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz , H17) ; 1, 73 (1H, d, J_17,17 = 7 , 3 Hz , HO17) ; 2 , 71 (1H, d, J_6,5 = 9, 0 Hz, H5) ; 2, 79 (1H, d, J_5,6 = 9, 0 Hz, H6) ; 5, 70 (1H, br d, J = 9,2 Hz, H3); 5,82 (1H, d tr, J = 9,2 Hz, J = 3,0 Hz, H2).
Beispiel 10: ent-16β,17-Chlormethano-13-hydroxy-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (11)
Eine Lösung des Esters (10) (40 mg, 0,087 mmol) in Benzol (2 ml) wurde mit Tri-n-butylstannan (26 μl, 0,096 mmol) und einem AlBN-Kristall behandelt. Das Gemisch wurde 1 h lang unter einer Stickstoffatmosphäre und unter Rückfluss erhitzt. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rückstand in Ether gelöst und mit Ammoniakwasser (× 3) gewaschen. Die getrocknete organische Schicht wurde bis zur Trockne eingeengt und über Silicagel chromatographiert. Das Monochlorprodukt (11) (35 mg, 95 Ausbeute, ein einzelnes Epimer mit unspezifischer Konfiguration) wurde mit Ethylacetat/Hexan (1 : 2) eluiert.
¹H-NMR (CDCl₃) : 0, 73 (1H, m, H17) ; 1, 27 (1H, dd, J = 6, 6, 8, 1 Hz, HO17) ; 1, 28 (3H, s, H18) ; 2, 69 (1H, d, J_6,5 = 9, 0 Hz, H5) ; 2,81 (1H, d, J_5,6 = 9,0 Hz, H6) ; 3,43 (1H, dd, J = 8,1, 4,1 Hz, CHCl); 3,50 (3H, s, OMe); 5,28 (2H, s, OCH₂O); 5,69 (1H, br d, J = 9,2 Hz, H3); 5,82 (1H, d tr, J = 9,2 Hz, J = 3,0 Hz, H2).
Beispiel 11: ent-16β,17-Chlormethano-13-hydroxy-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (12)
Eine Lösung des Esters (11) (17 mg, 0,040 mmol) in Dichlormethan (2 ml) wurde mit Trifluoressigsäure (0,2 ml) behandelt und das Gemisch 1 h lang unter einer Stickstoffatmosphäre bei Raumtemperatur gerührt. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde die Säure (12) als farbloses Glas erhalten.
¹H-NMR (d₈-THF) : 0, 63 (1H, m, H17) ; 1, 10 (1H, dd, J = 6, 6, 8,1 Hz, HO17); 1,18 (3H, s, H18); 2,53 (1H, d, J_6,5 = 9, 1 Hz, H5) ; 2, 71 (1H, d, J_5,6 = 9, 1 Hz, H6) ; 3, 37 (1H, dd, J = 8,1, 4,1 Hz, CHCl); 5,65 (1H, br d, J = 9,2 Hz, H3); 5,79 (1H, d tr, J = 9,2 Hz, J = 3,0 Hz, H2).
Beispiel 12: ent-3α-Acetoxy-16β,17-dibrommethano-13-hydroxy-20-norgibbere11-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (13)
Zu einer Lösung von Ester (3) (173 mg, 0,40 mmol), Cholinchlorid (11 mg, 0,08 mmol) und Bromoform (70 μl, 0,8 mmol) in Dichlormethan (4 ml) unter einer Stickstoffatmosphäre wurde eine Natriumhydroxidlösung (50 %, 2 ml) zugegeben und das Gemisch 2,5 h lang kräftig gerührt. Es wurde weiteres Bromoform (50 μl) zugegeben und das Rühren 0,5 h lang fortgesetzt. Es wurde Ethylacetat zugegeben und die organische Schicht mit Wasser und anschließend mit gesättigter Kochsalzlösung gewaschen. Die Chromatographie über Silicagel ergab das Addukt (13) (103 mg, 43 % Ausbeute).
¹H-NMR (CDCl₃) : 1, 19 (3H, s, H18) ; 1, 65 (1H, d, J_17,17= 7, 6 Hz, H17) ; 2, 02 (1H, d, J_17,17 = 7, 6 Hz, HO17) ; 2, 10 (3H, s, OCOCH₃) ; 2,84 (1H, d, J_6,5 = 10,5 Hz, H6) ; 3,34 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H5) ; 3, 54 (3H, s, CH₂OCH₃) ; 5, 30, 5, 38 (2H, ABd, J = 6, 1 Hz, CH₂OCH₃) ; 5, 34 (1H, br s, H3) ; 5, 89 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 39 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1).
Beispiel 13: ent-16β,17-Dibrommethano-3α,13-dihydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton (14)
Zu einer Lösung von Ester (13) (20 mg) in Tetrahydrofuran (2,0 ml), die Methanol (20 μl) enthielt, wurde Trimethylsilylchlorid (40 μl) zugegeben und die Lösung 20 h lang gerührt. Nach Verdünnung mit Ethylacetat wurde das Produkt in einen Phosphatpuffer (5× 2 ml), pH 8,5, extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden mit Phosphatpuffer, pH 4, auf pH 6 angesäuert und mit Ethylacetat/2-Butanol (3x) extrahiert, um ent-3α-Acetoxy-16β,17-dibrommethano-13-hydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton (18,3 mg) zu ergeben, das in Methanol (1 ml) gelöst und mit einer Lösung von KHCO₃ (3,3 mg) und K₂CO₃ (9,1 mg) in Wasser (0,50 ml) behandelt wurde. Nach 2 h langem Rühren wurde ein Phosphatpuffer, pH 4, hinzugegeben und das Gemisch mit Ethylacetat (2x) extrahiert. Trocknen und Entfernen des Lösungsmittels ergab das gewünschte Produkt (14) (17 mg).
¹H-NMR (CDCl₃-d₄-MeOH, 4 : 1) : 1, 19 (3H, s, H18) ; 1, 58 (1H, d, J_17,17 = 7 , 4 Hz , H17) ; 1 , 94 (1H, d, J_17,17 = 7 , 4 Hz , HO17) ; 2, 69 (1H, d, J_6,5 = 10, 08 Hz, H6) ; 3, 31 (1H, d, J_5,6 = 10, 08 Hz, H5) ; 4, 0 (1H, d, J = 3, 6 Hz, H3) ; 5, 82 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 23 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1) .
Beispiel 14: ent-3α-Acetoxy-13-hydroxy-16,17-methano-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methoxymethylester (15)
Tri-n-butylstannan (0,13 ml) und AlBN (ein Kristall) wurden zu einer Lösung von Ester (13) (120 mg, 0,2 mmol) in Benzol (10 ml) gegeben. Nach 2 h langem Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre und Rückfluss wurde ein weiterer AlBN-Kristall hinzugegeben und weitere 1 h lang unter Rückfluss gekocht. Danach wurde mehr Tri-n-butylstannan (65 μl) hinzugegeben und die Umsetzung weitere 2 h lang fortgesetzt, an welchem Punkt die DC nur noch eine Spur von zurückgebliebenem Ausgangsstoff anzeigte. Das Gemisch wurde bis zur Trockne eingeengt (Rotationsverdampfer), der Rückstand in Ethylacetat gelöst und die Lösung mit verdünntem Ammoniak (3x) gewaschen. Nach Trocknen und Aufkonzentrieren wurde das Produkt über Silicagel chromatographiert und mit Ethylacetat/Hexan (1 : 2, anschließend 1 : 1) eluiert, um den entbromten Ester (15) (63 mg, 71 % Ausbeute) zu ergeben.
¹H-NMR (CDCl₃): 0,32 (1H), 0,56 (2H), 0,89 (1H), (3×m, H16, H17); 1,17 (3H, s, H18); 2,11 (3H, s, OCOCH₃); 2,79 (1H, d, J_6,5 = 10, 7 Hz, H6) ; 3, 32 (1H, d, J_5,6 = 10, 7 Hz, H5) ; 3, 50 (3H, s, OCH₂OCH₃) ; 5, 22, 5, 33 (2H, ABd, J = 6, 1 Hz, OCH₂OCH₃) ; 5, 34 (1H, s, H3) ; 5, 88 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 43 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1).
Beispiel 15: ent-3α-Acetoxy-13-hydroxy-16,17-methano-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton (16)
Die wie bei Ester (13) durchgeführte Hydrolyse des Esters (15) (21 mg) ergab die Säure (16) (11 mg).
¹H-NMR CDCl₃-d₄-MeOH, 4 : 1): 0,28 (1H), 0,49 (2H), 0,83 (1H), (3×m, H16, H17); 1,19 (3H, s, H18); 2,67 (1H, d, J_6,5 = 10, 4 Hz, H6) ; 3, 11 (1H, d, J_5,6 = 10, 7 Hz, H5) ; 4, 02 (1H, d, J = 3, 6 Hz) ; 5, 84 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 28 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1) .
Beispiel 16: ent-13-Hydroxy-16,17-methano-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (17)
Zu einer Lösung von GA₅-Methylester (94 mg, hergestellt wie beschrieben von MacMillan et al., Tetrahedron, 11, 60 (1960)) in Toluol (5,0 ml) wurden Diiodmethan (0,330 ml), Iod (52 mg) und Kupferpulver (520 mg) zugegeben und wurde das Gemisch 21 h lang unter Rückfluss und einer Stickstoffatmosphäre erhitzt. Nach Filtrieren durch Celite mit Ether-Wäsche wurde das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand über Silicagel chromatographiert. ent-13-Hydroxy-16,17-methano-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methylester (62 mg, 63 %) wurde mit Ethylacetat/Hexan (1 : 2) eluiert und langsam aus Ethylacetat auskristallisiert. Eine Suspension dieses Produkts (32,6 mg) in Methanol (2,0 ml) wurde mit 2N Natriumhydroxid (2,0 ml) behandelt und das Gemisch 15 h lang unter Rückfluss erhitzt. Der pH-Wert wurde durch Zugabe von 5N Salzsäure auf 5 gesenkt und das Produkt in Ethylacetat extrahiert. Nach Waschen mit konzentrierter Kochsalzlösung und Trocknen über Natriumsulfat wurde das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand in Eisessig (0,5 ml) gelöst. Die Lösung wurde 10 min lang auf 100°C erhitzt, das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand über Silicagel chromatographiert. Die Säure (17) wurde mit Ethylacetat/Hexan (7 : 3) eluiert und als weißer Feststoff (25,6 mg, 81 % Ausbeute) erhalten.
¹H-NMR (CDCl₃-d₄-MeOH, 4 : 1) : 0, 23 (1H) , 0, 46 (2H) , 0, 82 (1H), (3×m, H16, H17); 1,19 (3H, s, H18); 2,52 (1H, d, J_6,5 = 9, 0 Hz, H5) ; 2, 66 (1H, d, J_5,6 = 9, 0 Hz, H6) ; 5, 61 (1H, br d, J = 9,3 Hz, H3); 5,77 (1H, d tr, J = 9,3 Hz, J = 2,9 Hz, H2.
Beispiel 17: ent-13-Acetoxy-16,17-methano-3α-hydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methylester (18, R = H)
ent-3α,13-Diacetoxy-16β,17-dibrommethano-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methylester (260 mg, 0,42 mmol) wurde durch das für das 3-Acetat (13) beschriebene Verfahren aus ent-3α,13-Diacetoxy-20-norgibberella-1,16-dien-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methylester (B.E. Cross, J. Chem. Soc., 4670 (1954)) mit einer Ausbeute von 45 % hergestellt und in Benzol (10 ml) gelöst. Tri-n-Butylstannan (340 μl, 1,26 mmol) und AlBN (10 mg, 63 μmol) wurden zugegeben, und das Gemisch wurde 3,5 h lang unter Rückfluss und einer Stickstoffatmosphäre erhitzt. Es wurde weiteres Stannan (350 μl) hinzugegeben und der Rückfluss 18 h lang fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Ether verdünnt, mit verdünntem Ammoniakwasser und mit konzentrierter Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Chromatographieren über Silicagel und Eluieren mit Ethylacetat/Hexan (1 : 3) ergab das Diacetat (18) (R = Ac) (74 mg). Eluieren mit Ethylacetat/Hexan (1 : 1) ergab das 13-Monoacetat (18) (R = H) (64 mg). Das Diacetat wurde wie zur Herstellung des Esters (6) beschrieben in das 13-Monoacetat umgewandelt und ergab weitere 89 mg des Produkts (18) (R = H) (Gesamtausbeute für die beiden Stufen : 51 %) .
¹H-NMR CDCl₃): 0,38 (1H), 0,49 (1H), 0,80 (1H), 0,96 (1H), (4×m, H16, H17); 1,22 (3H, s, H18); 1,96 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 79 (1H, d, J_6,5 = 10, 7 Hz, H6) ; 3, 19 (1H, d, J_5,6 = 10,7 Hz, H5); 3,70 (3H, s, CO₂Me); 4,15 (1H, m, H3); 5, 92 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 36 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1) .
Beispiel 18: ent-13-Acetoxy-3α-hydroxy-16-methyl-20-norgibberellan-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methylester (19)
Eine Lösung von Ester (18) (89 mg, 0,21 mmol) in Ethylacetat (5 ml), die 5 % Rh-Al₂O₃ (6 mg) erhielt, wurde 22 h lang bei Raumtemperatur unter einer Wasserstoffatmosphäre gerührt. Es wurde eine weitere Katalysatorprobe (6 mg) zugegeben und die Umsetzung 50 h lang fortgesetzt. Nach Filtration wurde das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand in Essigsäure (3 ml) gelöst. Es wurde Platinoxid (10 mg) hinzugegeben und das Gemisch 16 h lang bei 50°C unter einer Wasserstoffatmosphäre gerührt. Das filtrierte Gemisch (Celite, Dichlormethan-Wäschen) wurde bis zur Trockne eingedampft, der Rückstand über Silicagel chromatographiert und mit Ethylacetat/Hexan (1 : 1) eluiert. Ester (19) wurde als farbloser Feststoff (78 mg, 87 % Ausbeute) erhalten.
¹H-NMR (CDCl₃) : 0, 98 (3H, s, 16-Me) ; 1, 11 (3H, s, 16-Me) ; 1, 18 (3H, s, H18) ; 1, 99 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 63 (1H, d, J_6,5 = 11, 0 Hz, H6) ; 3, 14 (1H, d, J_5,6 = 11, 0 Hz, H5) ; 3, 72 (3H, s, CO₂Me) ; 3, 82 (1H, br s, H3) .
Beispiel 19: ent-13-Acetoxy-16-methyl-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton-7-methylester (20)
Zu einer gerührten Lösung von Carbinol (19) (59 mg) in trockenem Dichlormethan (3 ml) bei 4°C unter einer Stickstoffatmosphäre wurde Triethylamin (78 μl) und anschließend Methansulfonylchlorid (95 μl) zugegeben. Nach 1 h wurde ein Eisstückchen hinzugegeben und das Gemisch 15 min lang gerührt. Anschließend wurde weiteres Eis zugegeben, 10 min lang weiter gerührt und die Temperatur auf Umgebungstemperatur ansteigen gelassen. Das Gemisch wurde mit Ethylacetat verdünnt, mit Kaliumdihydrogenphosphat (20 %), konzentrierter Kochsalzlösung und Kaliumcarbonatlösung (10 %) gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Die Entfernung des Lösungsmittels ergab das rohe 3-Mesylat, das in Toluol (3 ml, destilliert über Calciumhydrid) gelöst wurde, wonach DBU (105 μl) hinzugegeben und die Lösung 12 h lang bei 120°C unter einer Stickstoffatmosphäre erhitzt wurde. Die abgekühlte Lösung wurde mit Kaliumcarbonatlösung extrahiert, die Extrakte mit 1N HCl angesäuert und das Produkt in Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde solange gewaschen, bis das Wasser neutral war, getrocknet (Natriumsulfat) und bis zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde über Silicagel chromatographiert und das Alken (20) mit Ethylacetat/Hexan (3 : 1) (37 mg, 61 % Ausbeute) eluiert.
¹H-NMR CDCl₃) : 0, 98 (3H, s, 16-Me) ; 1, 18 (3H, s, 16-Me) ; 1, 19 (3H, s, H18) ; 1, 98 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 36 (1H, d, J_6,5 = 9, 4 Hz, H5) ; 2, 73 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H6) ; 3, 72 (3H, s, OMe) ; 5, 64 (1H, br d, J = 9, 3 Hz, H3) ; 5, 83 (1H, d tr, J = 9,3 Hz, J = 2,9 Hz, H2).
Beispiel 20: ent-3α,13-Dihydroxy-16-methyl-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (21)
Eine Suspension von Ester (20) (30 mg) in Methanol (2,0 ml) wurde mit 2N Natriumhydroxid (2,0 ml) behandelt und das Gemisch 15 h lang unter Rückfluss erhitzt. Der pH-Wert wurde durch Zugabe von 5N Salzsäure auf 5 gesenkt und das Produkt in Ethylacetat extrahiert. Nach Waschen mit konzentrierter Kochsalzlösung und Trocknen über Natriumsulfat wurde das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand in Eisessig (0,5 ml) gelöst. Die Lösung wurde 10 min lang auf 100°C erhitzt, das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand über Silicagel chromatographiert. Die Säure (21) wurde mit Ethylacetat/Hexan (7 : 3) eluiert und als weißer Feststoff (23 mg, 80 % Ausbeute) erhalten.
¹H-NMR (d₄-MeOH): 1,05 (3H, s, 16-Me); 1,08 (3H, s, 16-Me) ; 1, 24 (3H, s, H18) ; 2, 50 (1H, d, J_6,5 = 9, 3 Hz, H5) ; 2, 72 (1H, d, J_5,6 = 9, 3 Hz, H6) ; 5, 74 (1H, br d, J = 9,3 Hz, H3); 5,90 (1H, d tr, J = 9,3 Hz, J = 2,9 Hz, H2) .
Beispiel 21: ent-16β,17-Dichlormethano-3α,13-dihydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton (22)
Der Acetoxyester (4) (50 mg) wurde zu der Säure (22) mit 72 % Ausbeute, wie für Ester 14 beschrieben, hydrolysiert.
¹H-NMR (CDCl₃) : 1, 24 (3H, s, H18) ; 1, 39 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz, H17) ; 1, 71 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz, HO17) ; 2, 75 (1H, d, J_6,5 = 10, 5 Hz, H6) ; 3, 13 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H5); 4,09 (1H, d, J = 3,6 Hz, H3); 5,87 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 28 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1) .
Beispiel 22: ent-16β,17-Chlormethano-3α,13-dihydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton (23)
Der Acetoxyester (4) (65 mg) wurde wie für die Herstellung des Esters 11 beschrieben mit einer Ausbeute von 75 % monodechloriert und anschließend wie für Ester (14) beschrieben mit einer Ausbeute von 83 % zur Säure (23) hydrolysiert.
¹H-NMR (CDCl₃) : 0, 69 (1H, m, H17) ; 1, 14 (1H, dd, J = 6, 6, 8,1 Hz, HO17); 1,24 (3H, s, H18); 2,74 (1H, d, J_6,5 = 10, 5 Hz, H6) ; 3, 15 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H5) ; 4, 07 (1H, d, J = 3, 6 Hz, H3) ; 5, 88 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 30 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1) .
Beispiel 23: ent-16β,17-Brommethano-3α,13-dihydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-19,10-lacton (24)
Zu einer Lösung des Esters (13) (120 mg, 0,2 mmol) in Benzol (5 ml) wurden Tri-n-Butylstannan (0,065 ml, 86%ige Reinheit, 0,21 mmol) und AlBN (ein Kristall) zugegeben. Nach 5 h langem Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre bei Raumtemperatur wurde das Gemisch bis zur Trockne eingedampft (Rotationsverdampfer), der Rückstand in Ether gelöst und die Lösung mit verdünntem Ammoniakwasser (3×) gewaschen. Nach Trocknen und Auf konzentrieren wurde das Produkt über Silicagel chromatographiert und mit Ethylacetat/Hexan (1 : 2, anschließend 1 : 1) eluiert, um den monodebromierten Ester als ein einzelnes Epimer mit unspezifischer Konfiguration (74 mg, 71 % Ausbeute) zu ergeben. Ein Teil dieses Produkts (20 mg) wurde, wie für Ester (14) beschrieben, mit einer Ausbeute von 62 % zur Säure (24) hydrolysiert.
¹H-NMR (CDCl₃-d₄-MeOH, 4 : 1) : 0, 72 (1H, dd, J = 4, 6 Hz, 7, 5 Hz, H17) ; 1, 18 (3H, s, H18) ; 2, 69 (1H, d, J_6,5 = 10, 5 Hz, H6) ; 3, 12 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H5) ; 3, 30 (1H, dd, J = 4,5 Hz, 6,3 Hz, CHBr); 4,0 (1H, d, J = 3,6 Hz, H3) ; 5, 82 (1H, dd, J_2,1 = 9, 3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6,24 (1H, d, J₁ = 9 , 3 Hz , H1) .
Beispiel 24: ent-3α,13-Diacetoxy-10β-hydroxy-16β,17-epoxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (25)
Aus einer Lösung von m-Chlorperbenzoesäure (28 g, 60 stabilisiert mit Wasser, 0,1 mol) in Dichlormethan (350 ml) wurde das Wasser entfernt und anschließend über Natriumsulfat getrocknet. Danach wurde die Dichlormethanlösung zu einer Lösung des 3,13-Diacetats des Giberrellinsäuremethoxymethylesters (35 g, 0,0788 mol) in trockenem Dichlormethan (500 ml) unter Rühren und einer Stickstoffatmosphäre bei –15°C gegeben. Anschließend wurde das Gemisch langsam auf 4°C erwärmen gelassen und bei dieser Temperatur gehalten. Nach 4 Tagen wurde gesättigte Natriumhydrogencarbonatlösung (150 ml) zugegeben und die Umsetzung 1,5 h lang gerührt. Die Schichten wurden voneinander getrennt, und die wässrige Phase wurde mit Dichlormethan (2× 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der ölige Rückstand wurde durch einen kurzen Stopfen aus Silicagel (Dichlormethan) geleitet. Das Lösungsmittel wurde entfernt und der Rückstand umkristallisiert (Hexan/Ethylacetat, 2 : 1, 180 ml), wobei das gewünschte α-Epoxid (25) (29,1 g, 80 %) erhalten wurde.
Beispiel 25: ent-3α,13-Diacetoxy-10β-hydroxy-l7-oxo-20-nor-16ζ-gibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (26)
Zu einer Lösung von Titanocendichlorid (15 g, 0,06 mol) in trockenem THF (400 ml), die unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt wurde, wurde Zinkpulver (4,2 g, 0,064 mol) zugegeben. Nach 2 h Rühren bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch auf –15°C abgekühlt und das Epoxid (25) (6,1 g, 0,013 mol), gelöst in trockenem THF (150 ml), mit einer Spritze in das Reaktionsgemisch gefüllt. Die Umsetzung wurde sich bis auf Raumtemperatur erwärmen gelassen, 1 h lang gerührt, anschließend auf 0°C abgekühlt und Schwefelsäure (10 %, 100 ml) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde mit Ether (500 ml) verdünnt und die Säure mit festem Natriumhydrogencarbonat neutralisiert. Die Schichten wurden abgetrennt, und die wässrige Schicht wurde mit Ether (2× 100 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit konzentrierter Kochsalzlösung (2× 200 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und filtriert, und das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt. Die Reinigung des Rückstands über Silicagel (Hexan/Ethylacetat, 3 : 1 bis 1 : 1) lieferte das Aldehyd (26) als ein 5:3-Gemisch aus 16β- und 16α-Epimer (3,2 g, 56 % Ausbeute) . ¹H-NMR δ9, 64 (d, J = 2, 5 Hz, 16α-CH=O) und 10, 02 (s, 16β-CH=O).
Beispiel 26: ent-3α,13-Diacetoxy-10β-hydroxy-17-methylen-20-nor-16ζ-gibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (27)
Eine Suspension von Natriumhydrid (1,12 g, 60 %) in Erdöl wurde mit Petroleumether gewaschen und zu einer Suspension von Methyltriphenylphosphoniumbromid in Tetrahydrofuran gegeben und das Gemisch 2 h lang bei Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlung wurde die resultierende gelbe Lösung portionsweise zu einer Lösung der Aldehydepimeren (26) (2,75 g) in THF (16 ml) unter Rühren bei –78°C zugegeben, bis die Gelbfärbung im Reaktionsgemisch erhalten blieb. Das Gemisch wurde sich bis auf Raumtemperatur allmählich erwärmen gelassen und anschließend 18 h lang gerührt. Das überflüssige Lösungsmittel wurde unter Unterdruck entfernt und der Rückstand über Silicagel chromatographiert. Das Ethenaddukt (27) wurde mit 10 % Ethylacetat in Pentan eluiert, was 1,23 g (45 % Ausbeute) ergab.
Unter Befolgung der zuvor beschriebenen Vorgehensweise wurde das aus Ethyltriphenylphosphoniumiodid erzeugte Ylid zum Aldehyd (26) gegeben, was das Propenanalogon ent-3α,13-Diacetoxy-10β-hydroxy-17-ethyliden-20-nor-16ζ-gibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (28) mit einer Ausbeute von 37 % ergab, während das aus dem n-Propyltriphenylphosphoniumiodid erzeugte Ylid das Butenanalogon ent-3α,13-Diacetoxy-10β-hydroxy-17-propyliden-20-nor-16ζ-gibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (29) mit einer Ausbeute von 53 % ergab.
Beispiel 27: ent-13-Acetoxy-10β-hydroxy-l7-methyl-20-nor-16ζ-gibberell-2-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (30)
Das Dien (27) (1,23 g) wurde in Methanol (12,5 ml) gelöst und mit einer Kaliumcarbonatlösung (23 %, 2,5 ml) behandelt und das Gemisch 30 Minuten lang gerührt. Das Gemisch wurde mit Essigsäure auf pH 5,5 angesäuert, bis zur Trockne eingedampft und der Rückstand in Ethylacetat extrahiert. Dieser Extrakt wurde mit Wasser, Kaliumcarbonatlösung und konzentrierter Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rückstand erneut in Ethylacetat gelöst, die Lösung entgast, 5 % Rhodium-Aluminiumoxid (112 mg) zugegeben und die Suspension 17 h lang unter einer Wasserstoffatmosphäre gerührt. Nach Filtration durch Celite, um den Katalysator zu entfernen, wurde die Lösung bis zur Trockne eingedampft, der Rückstand in trockenem THF gelöst, Triphenylphosphin (759 mg) und anschließend Diethylazodicarboxylat (504 mg) zugegeben und das erhaltene Gemisch 20 Minuten lang unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde das Gemisch auf konzentriert und der Rückstand über Silicagel chromatographiert. Das GA₅-Analogon (30) wurde mit Gemischen von 10 % und 20 % Ethylacetat in Hexan eluiert. Insgesamt 701 mg (69 %) Ausbeute wurden nach drei Stufen erhalten. Eine Wiederholung dieses Vorgangs unter Verwendung des Propensubstrats (28) ergab das GA₅-Analogon (31) (72 % Ausbeute nach drei Stufen), während das Butensubstrat (29) das GA₅-Analogon (32) (64 % Ausbeute nach drei Stufen) ergab.
Beispiel 28: ent-13-Acetoxy-10β-hydroxy-17-methyl-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (33b) und das 16-Epimer (33a)
Zu dem in Methanol (6,75 ml)-Wasser (1,35 ml) suspendierten Ester (30) (701 mg) wurde das Harz Dowex W50 × 2 (H⁺) zugegeben und das Gemisch 1 h lang unter Rückfluss erhitzt. Nach Abfiltrieren des Harzs wurde das Lösungsmittel entfernt und wurden die 16-Epimere (33a) und (33b) durch präparative HPLC über einer Cis-Umkehrphasensäule (Waters Nova-Pak HR C18 6 Mikrometer) aufgetrennt, mit Wasser-Methanol (70 : 30, enthielt 0,05 % Essigsäure) eluiert und durch NMR-Spektren charakterisiert. 33a (16α-Ethyl) wurde als erstes eluiert: ¹H-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) : 80,76 (3H, t, J = 7, 3 Hz, CH₂CH₃) , 1, 22 (3H, s, H-18) , 2, 00 (3H, s, OAc), 2,32, 2,58 (2× 1H, ABd, J = 16,1 Hz, H-1), 2,67, 2, 72 (1H, ABd, J = 9, 4 Hz, H-5, 6) , 5, 65 (1H, br d, J = 6,4 Hz, H-3), 5,70 (1H, dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2), 33b (16β-Ethyl) : ¹H-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) δ0, 87 (3H, t, J = 7, 3 Hz, CH₂CH₃) , 1, 22 (3H, s, H-18) , 1, 96 (3H, s, OAc), 2,32, 2,57 (2× 1H, ABd, J = 16,1 Hz, H-1), 2,63, 2,71 (1H, ABd, J = 9,4 Hz, H-5, 6), 5,64 (1H, br d, J = 6,4 Hz, H-3), 5,78 (1H, dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2), ¹³C-NMR (CDCl₃) δ12,9, 15,3, 17,1, 22,1, 24,1, 26,2 (C-12), 35,3, 40,4, 42,2, 47,9, 48,2, 51,6, 55,1, 56,9, 85,8, 91,4, 127,7, 132,1, 170,4, 177,5.
Beispiel 29: ent-10β,13-Dihydroxy-17-methyl-20-nor-16-epi-gibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (36a)
Zu einer Lösung von Acetat (33a) (60 mg) wurde Kaliumhydroxid (120 mg) zugegeben und das Gemisch 2 h lang unter Rückfluss und einer Stickstoffatmosphäre erhitzt. Der pH-Wert wurde mit Essigsäure auf 5,5 gesenkt und es wurde bis zur Trockne eingedampft. Das Produkt wurde in Ethylacetat extrahiert und danach mit konzentrierter Kochsalzlösung gewaschen, anschließend über Natriumsulfat getrocknet und über Silicagel chromatographiert. Die Säure (36a) (16α-Ethyl) wurde mit Ethylacetat/Dichlormethan/Hexan (3 : 1 : 6), das 0,5 Essigsäure enthielt, eluiert. ¹H-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) : δ0, 75 (3H, t, J = 7, 3 Hz, CH₂CH₃) , 1, 22 (3H, s, H-18), 2,26, 2,52 (2× 1H, ABd, J = 16,1 Hz, H-1), 2,48, 2,65 (1H, ABd, J = 9,3 Hz, H-5, 6), 5,58 (1H, br d, J = 6,4 Hz, H-3), 5,73 (1H, dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2), ¹³C-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) 811,8, 14,9, 17,1, 24,8, 34,9, 39,6 (C-12), 42,8, 43,8, 47,5, 51,0, 52,3, 55,5, 77,4, 92,37, 127,7, 132,3, 174,3, 178,7.
Die Analogen (36b) , (37a) , (37b) , (38a) und (38b) wurden auf ähnliche Weise hergestellt und durch ihre NMR- Spektren charakterisiert. Typischerweise wurden die 16α(exo)-Epimere vor den 16β(endo)-Epimeren eluiert, wobei alle sechs Verbindungen in den NMR-Spektren bei etwa δ1,24 Resonanzfrequenzen, die mit der C₄-Methylgruppe verknüpft waren, und bei etwa δ5,65 Resonanzfrequenzen, die mit der A-Ring-Doppelbindung verknüpft waren, zeigten (br d, J = 6,4 Hz, H-3) und 5,77 (dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2), δ127,8 (C-3) und 132,1 (C-2), mit H-5 und H-6 bei etwa δ2,57 und 2,70 (ABd, J = 9,4 Hz), mit H, H'-1 bei etwa δ2,32 und 2,38 (ABd, J = 16 Hz). Die terminale Methylgruppe für jede Seitenkette wurde als Triplett (J = 7,3 Hz) im Bereich von 0,6 bis 0,9 ppm beobachtet. Für jedes Epimer-Paar trat die ¹H-Resonanz, die mit der terminalen Methylgruppe in der Seitenkette verknüpft ist, bei einer niedrigeren Frequenz für das 16α(exo)-Epimer im Vergleich mit dem 16β(Endo)-Epimer auf. Auch wurde bei jedem Epimer-Paar die mit C-12 verknüpfte ¹³C-Resonanz bei einer höheren Frequenz für das 16α(exo)-Epimer (ca. 37 bis 39 ppm) im Vergleich mit dem 16β(Endo)-Epimer (etwa 26 bis 30 ppm) beobachtet.
ent-10β,13-Dihydroxy-17-methyl-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (36b) (16β-Ethyl): ¹H-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) δ0, 81 (3H, t, J = 7, 3 Hz, CH₂CH₃) , 1, 16 (3H, s, H-18), 2,26, 2,47 (2× 1H, ABd, J = 16,1 Hz, H-1), 2, 48, 2, 65 (1H, ABd, J = 9, 3 Hz, H-5, 6) , 5, 57 (1H, br d, J = 6,4 Hz, H-3), 5,72 (1H, dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2), ¹³C-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) δ12,9, 15,3, 17,1, 22,1, 24,1, 26,2 (C-12), 35,3, 40,4, 42,3, 47,9, 48,2, 51,6, 55,1, 56,9, 85,8, 91,4, 127,7, 132,1, 170,1, 177,5.
ent-10β,13-Dihydroxy-17-ethyl-20-nor-16-epi-gibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (37a) (16α-n-Propyl): 0,79 (3H, t, J = 7, 3 Hz, CH₂CH₂CH₃) , 1, 17 (3H, s, H-18) , 2, 26, 2,52 (2× 1H, ABd, J = 16,1 Hz, H-1), 2,55, 2,69 (1H, ABd, J = 9,4 Hz, H-5, 6), 5,63 (1H, br d, J = 6,4 Hz, H-3), 5, 74 (1H, dt, J = 6, 4, 3, 5 Hz, H-2) , ¹³C-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) δ14,1, 15,0, 17,2, 20,6, 34,3, 35,1, 39,7 (C-12), 43,2, 44,1, 45,3, 48,0, 50,9, 52,5, 55,6, 92,2, 127,8, 132,5, 174,7, 178,4.
ent-10β,13-Dihydroxy-17-ethyl-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (37b) (16β-n-Propyl) ; 0, 87 (3H, t, J = 7, 3 Hz, CH₂CH₂CH₃) , 1, 22 (3H, s, H-18) , 2, 29, 2, 55 (2× 1H, ABd, J = 16, 1 Hz, H-1) , 2, 57, 2, 70 (1H, ABd, J = 9, 4 Hz, H-5, 6), 5,65 (1H, br d, J = 6,4 Hz, H-3), 5,77 (1 H, dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2), ¹³C-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) δ14,4, 15,3, 16,9, 22,0, 30,4 (C-12), 33,4, 35,2, 41,9, 46,7, 46,9, 48,2, 51,9, 52,0, 55,4, 55,6, 78,8, 91,9, 127,7, 132,4, 175,6, 177,9.
ent-10β,13-Dihydroxy-17-n-propyl-20-nor-16-epi-gibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (38a) (16α-n-Butyl): 0,84 (3H, t, J = 7, 3 Hz, CH₂CH₂CH₂CH₃) , 1, 23 (3H, s, H-18), 2,32, 2,54 (2× 1H, ABd, J = 16,1 Hz, H-1), 2,57, 2,70 (1H, ABd, J = 9,4 Hz, H-5, 6), 5,65 (1H, br d, J = 6,4 Hz, H-3), 5,77 (1H, dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2), ¹³C-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) δ (13-OAc) 14,0, 15,3, 17,4, 21,7, 22,6, 29,2, 32,1, 35,3, 37,3 (C-12), 40,0, 42,5, 46,4, 48,1, 50,0, 51,5, 54,7, 55,0, 85,3, 91,5, 127,8, 132,1, 170,5, 177,0, 177,5.
ent-10β,13-Dihydroxy-17-n-propyl-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (38b) (16β-n-Butyl): 0,86 (3H, t, J = 7, 3 Hz, CH₂CH₂CH₂CH₃) , 1, 22 (3H, s, H-18) , 2, 33, 2, 52 (2x 1H, ABd, J = 16,1 Hz, H-1), 2,57, 2,70 (1H, ABd, J = 9,4 Hz, H-5, 6), 5,65 (1H, br d, J = 6,4 Hz, H-3), 5,78 (1H, dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2), ¹³C-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 : 1) δ (13-OAc) 14,0, 15,3, 17,1, 22,1, 23,0, 26,2 (C-12), 30,6, 31,0, 35,3, 40,8, 42,2, 46,1, 48,2, 51,7, 55,1, 56,9, 85,8, 91,5, 127,7, 132,1, 170,4, 177,5.
Beispiel 30: ent-3α-Acetoxy-10β,13-dihydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (3)
Gibberellinsäure (GA₃) (250 g, 722 mmol) wurde in Dichlormethan (DCM) (1 095 ml AR) unter einer Atmosphäre aus trockenem Stickstoff suspendiert. Die Suspension wurde in einem Eis-Salz-Bad abgekühlt und Triethylamin (115,7 ml, 1,15 Äquiv.) tropfenweise mit Überkopf-Rühren zugegeben. Methoxymethyl-(MOM-)chlorid (63 ml, 1,15 Äquiv.) wurde anschließend tropfenweise zugegeben und das erhaltene Gemisch 45 min lang bei Raumtemperatur gerührt. DC zeigte das Vorhandensein von etwas Ausgangsstoff an, sodass Triethylamin (7 ml, 0,07 Äquiv.) und anschließend weiteres MOM-Chlorid (3,8 ml, 0,07 Äquiv.) zugegeben wurden, wonach nach weiteren 10 min DC nur eine schwache Spur des Ausgangstoffs anzeigte.
Das Gemisch wurde in einem Eis-Salz-Bad abgekühlt und Triethylamin (503 ml, 5 Äquiv.) unter Überkopf-Rühren tropfenweise zugegeben, wobei sich ein Niederschlag bildete. Danach wurde Essigsäureanhydrid (340,5 ml, 5 Äquiv.) tropfenweise zugegeben und das Gemisch sich unter 16 h langem Rühren (magnetisch) bis auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Danach wurde das Gemisch in einem Eis-Salz-Bad abgekühlt und Wasser (100 ml) 90 min lang mit Überkopf-Rühren allmählich zugegeben. Das Gemisch wurde bis auf etwa die Hälfte seines Volumens eingedampft und mit Ethylacetat (700 ml), DCM (700 ml) und Wasser (350 ml) verdünnt. Die Schichten wurden voneinander getrennt und die wässrige Schicht mit Ethylacetat (3× 100 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden mit eiskalter 1N HCl (3× 170 ml), Wasser (6× 200 ml), K₂CO₃ (2 %, 3× 170 ml, danach 24 %, 2× 120 ml), Wasser (2× 200 ml bis zur Neutralität) und konzentrierter Kochsalzlösung (2× 100 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft, was (3) als kristallinen Feststoff (297,36 g, 95 %) ergab. ¹H-NMR: 1,16 (3H, s, H18); 2,10 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 79 (1H, d, J_6,5 = 10, 9 Hz, H6) ; 3, 33 (1H, d, J_5,6 = 10, 9 Hz, H5) ; 3, 47 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 4, 96 (1H, s, H17) ; 5, 26 (1H, d, J = 5, 4 Hz CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 27 (1H, S, H17); 5,29 (1H, d, J = 6,1 Hz, CO₂CH₂OCH₃); 5,33 (1H, d, J_3,2 = 3, 8 Hz, H3) ; 6, 38 (1H, d, J_1,2 = 9, 3 Hz, H1).
Beispiel 31: ent-3α-Acetoxy-16β,17-dichlormethano-10β,13-dihydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (4)
Das zuvor hergestellte geschützte Gibberellin (3) (100 g, 231 mmol) wurde in Chloroform (2 310 ml) gelöst, und zu der wirksam gerührten Lösung unter einer Atmosphäre aus trockenem Stickstoff wurde pulverförmiges Natriumhydroxid (87,49 g, 9,47 Äquiv.) und eine Lösung von Benzyltriethylammoniumchlorid (859 mg, 2 Mol-%) in Chloroform (10 ml) allmählich zugegeben. Es wurde diskontinuierlich in Eis abgekühlt, um die Temperatur auf unter 30°C zu halten. Nach 2 h wurde pulverförmiges Natriumhydroxid (30,88 g, 3,34 Äquiv.) und eine Lösung von Benzyltriethylammoniumchlorid (PTC) (429 mg, 1 Mol-%) in Chloroform (5 ml) allmählich zugegeben. Nach 3 h wurde pulverförmiges Natriumhydroxid (27,34 g, 2,95 Äquiv.) und eine Lösung von Benzyltriethylammoniumchlorid (429 mg, 1 Mol-%) in Chloroform (5 ml) zugegeben. Nach 3,5 h wurde durch DC angezeigt, dass die Umsetzung bis zu einem etwa 95%igen Umsatz fortgeschritten war, wonach das Gemisch durch einen Frittentrichter abfiltriert und der Filterkuchen mit Chloroform (400 ml) gewaschen wurde. Das Filtrat wurde mit KH₂PO₄ (20 %, 2× 80 ml) und konzentrierter Kochsalzlösung (100 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft, was das rohe Reaktionsgemisch ergab. Das erhaltene Öl wurde durch Säulenchromatographie über Silicagel unter Verwendung von 25 % Ethylacetat in Leichtpetroleum (40 bis 60°C) als Elutionsmittel, erhöht bis auf 50 % Ethylacetat als Elutionsmittel, gereinigt. Dies lieferte das gewünschte Produkt (4) als einen Schaum (80,44 g, 75 %, bei 90 Umsatz). ¹H-NMR: 1, 17 (3H, s, H18) ; 1, 39 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz, H17) ; 1, 74 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz, HO17) ; 2, 09 (3H, s, OCOCH₃) ; 2, 81 (1H, d, J_6,5 = 10, 5 Hz, H6) ; 3, 31 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H5) ; 3, 52 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 28 (1H, d, J = 6, 1 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 33 (1H, d, J = 6, 1 Hz, CO₂CH₂OCH₃) ; 5,34 (1H, s, H3) ; 5,88 (1H, dd, J_2,1 = 9,3 Hz, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 39 (1H, d, J₁ = 9, 3 Hz, H1) .
Beispiel 32: ent-16β,17-dichlormethano-3α,10β-dihydroxy-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (4a)
Das zuvor hergestellte cyclopropanierte Derivat (4) (156,7 g, 304 mmol) wurde in Methanol gelöst (was eine Suspension ergab) und eine wässrige Carbonatlösung (7, 21 g K₂CO₃, 64, 76 g KHCO₃ in Wasser 313 ml; pH 8, 5) in drei gleichen Teilen in Abständen von 10 min zugegeben, wodurch sich ein Niederschlag bildete. Nach einer Gesamtreaktionszeit von 50 min war die Reaktion vollständig, nachgewiesen durch DC. Es wurde Essigsäure (53 ml, 3,05 Äquiv.) zugegeben und das Gemisch gerührt, bis die Gasentwicklung aufhörte (zu welcher Zeit der pH-Wert 5,5 betrug). Das Methanol wurde verdampft und der Rückstand in Ethylacetat (500 ml) und Wasser (200 ml) aufgenommen. Die organische Schicht wurde abgetrennt und die wässrige Schicht mit Ethylacetat (3× 100 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden mit wässriger K₂CO₃ (10 %, 3× 150 ml) und konzentrierter Kochsalzlösung (2× 80 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft, was das 3,13-Diol (4a) als einen Schaum mit quantitativer Ausbeute ergab. ¹H-NMR: 1,22 (3H, s, H18) ; 1, 39 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz, H17) ; 1, 69 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz, HO17) ; 2, 80 (1H, d, J_6,5 = 10, 5 Hz, H6) ; 3, 18 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H5) ; 3, 50 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 4, 12 (1H, br s, H3) ; 5,28 (2H, s CO₂CH₂OCH₃) ; 5, 88 (1H, dd, J_2,3 = 3, 8 Hz, H2) ; 6, 30 (1H, d, J₁ = 9, 3. Hz, H1).
Beispiel 33: ent-16β,17-Dichlormethano-3α,10β-dihydroxy-20-norgibberellan-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (4b)
Der Ausgangsstoff (4a) aus der vorhergehenden Umsetzung (114 mmol) wurde in Ethylacetat (380 ml) gelöst und die Lösung entgast. Es wurde ein Rhodium-auf-Aluminiumoxid-Katalysator (5 % Rh, 5,63 g, 10 % Gew./Gew.) zugegeben und die Suspension mit Wasserstoff gesättigt. Das Gemisch wurde in einem Wasserstoffkolben 48 h lang gerührt, wonach die Umsetzung durch Protonen-NMR als beendet nachgewiesen wurde. Etwas Produkt war auskristallisiert, sodass DCM (300 ml) zugegeben wurde, um es zu lösen, und das Gemisch vor dem Dekantieren absetzen gelassen wurde. Die Lösung wurde durch eine Celiteschicht filtriert und eingedampft. Der resultierende Feststoff wurde in Ethylacetat (80 ml aufgenommen und das Produkt abfiltriert). Das Filtrat wurde eingedampft und über Silicagel unter Verwendung von 25 % Ethylacetat in Leichtpetroleum (40 bis 60°C), erhöht auf 35 % und anschließend 40 % Ethylacetat als Elutionsmittel, chromatographiert. Dies ergab das gewünschte Produkt (4b) (25,95 g, kristallisiert, und 17,74 g, chromatographiert; 81 %) . ¹H-NMR: 1, 18 (3H, s, H18) ; 1, 39 (1H, d, J_17,17 = 7, 5 Hz , HO17) ; 1, 70 (1H, d, J_17,17 = 7 , 5 Hz , H17) ; 2 , 72 (1H, d, J_6,5 = 10, 5 Hz, H6) ; 3, 20 (1H, d, J_5,6 = 10, 5 Hz, H5) ; 3, 48 (3H, s, CO₂CH₂OCH₃) ; 3, 83 (1H, br s, H3) ; 5, 27, 5, 28 (2H, ABd, J = 6 , 3 Hz , CO₂CH₂OCH₃) .
Beispiel 34: ent-16β,17-Dichlormethano-10β,13-dihydroxy-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (10)
Das zuvor hergestellte 3-Hydroxy-Derivat (4b) (61,15 g, 129 mmol) und Triphenylphosphin (37,11 g, 1,1 Äquiv.) wurden in trockenem THF (430 ml) gelöst. Es wurde Diethylazodicarboxylat (22,3 ml, 1,1 Äquiv.) zugegeben und das Gemisch unter Rückfluss erhitzt. Das Gemisch dunkelte beträchtlich und wurde nach etwa 25 min durch DC als vollständig nachgewiesen. Die Lösung wurde abkühlen gelassen und bis auf die Hälfte ihres Volumens eingedampft. Es wurde Siliciumdioxid (150 g) zugegeben und die Verdampfung fortgesetzt, um das Reaktionsgemisch auf dem Siliciumdioxid vorzuadsorbieren. Der voradsorbierte Rückstand wurde auf eine Siliciumdioxidschicht aufgebracht und mit 15 Ethylacetat in Leichtpetroleum (40 bis 60°C), das bis auf 30 % Ethylacetat erhöht wurde, und schließlich mit 35 Ethylacetat als Elutionsmittel eluiert. Dies ergab das Produkt (10) (mit einigen geringen Verunreinigungen versehen), das am Ende ohne weitere Reinigung für die Entfernung der Schutzgruppen verwendet wurde.
Beispiel 35: ent-16β,17-Dichlormethano-3α,10β-dihydroxy-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (9)
Das aus der Eliminierungsstufe erhaltene Rohprodukt (10) (129 mmol) wurde in Methanol (360 ml) gelöst und Dowex in der Form W50 × 2 H⁺ (43,66 g, 74 % Gew./Gew.) zugegeben. Es wurde Wasser (72 ml) zugegeben und das Gemisch 2,5 h lang unter Rückfluss erhitzt. Nach diesem Zeitraum wurde durch DC nachgewiesen, dass die Umsetzung vollständig war. Das Gemisch wurde abkühlen gelassen und das Harz abfiltriert. Die Lösung wurde eingedampft, um das Methanol zu entfernen, und Ethylacetat (30.0 ml) zugegeben. Die Suspension wurde mit wässriger K₂CO₃ (10 %, 3× 130 ml) gewaschen und die wässrige Schicht mit Ethylacetat (3× 30 ml) extrahiert. Die wässrige Schicht wurde sorgfältig mit konzentrierter HCl angesäuert, bis der pH-Wert 3 betrug, bei welchem Punkt sich ein Niederschlag bildete. Der Feststoff wurde abfiltriert und bis zur Neutralität gewaschen, was das gewünschte Produkt liefert, das keine weitere Reinigung benötigte (28,3 g, 53 % über 2 Stufen). Die wässrige Schicht wurde mit Butan-2-ol (3× 70 ml) extrahiert und die organische Schicht mit KH₂PO₄ (20 %, 2× 50 ml) und konzentrierter Kochsalzlösung (2× 50 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft, was ein unreines Produkt lieferte, das chromatographiert wurde. Der größte Teil des Produkts wurde nach Filtration und etwas mehr aus der Extraktion erhalten. ¹H-NMR (CDCl₃-MeOH, 4 : 1): 1,27 (3H, s, H18); 1, 38 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, H17) ; 1, 70 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, HO17) ; 2, 64 (1H, d, J_6,5 = 9, 0 Hz, H6) ; 2, 72 (1H, d, J_5,6 = 9, 0 Hz, H5) ; 5, 67 (1H, br d, J = 9, 2 Hz, H3) ; 5, 79 (1H, d, tr, J = 9,2 Hz, J = 3,0 Hz, H2).
Beispiel 36: ent-16β,17-Dichlormethano-10β,13-dihydroxy-20-norgibberellan-7,19-disäure-19,10-lacton (9a)
Eine Lösung von Dichlormethano-GA₅ (10) (2,0 g) in Ethylacetat (50 ml), die Rhodium-Aluminiumoxid (5 %, 50 mg) enthielt, wurde 16 h lang unter einer Wasserstoffatmosphäre gerührt. Nach Filtration, um den Katalysator zu entfernen, wurde das Lösungsmittel entfernt, um das Dichlormethano-GA₂₀-Derivat (9a) (2, 0 g) zu ergeben. ¹H-NMR (CDCl₃-MeOH, 4 : 1): 1,12 (3H, s, H18); 1, 38 (1H, d, J_17,17 = 7, 3 Hz, H17) ; 1, 70 (1H, d, J_17,17= 7, 3 Hz, HO17) ; 2, 46 (1H, d, J_6,5 = 9, 0 Hz, H5) ; 2, 70 (1H, d, J_5,6 = 9, 0 Hz, H6).
Beispiel 37: ent-3α,13-Diacetoxy-10β-hydroxy-17-methyl-17-oxo-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (39)
Zu einer gerührten Lösung des Aldehyds (26) (4,26 g) in THF bei –110°C wurde eine Lösung von Methyllithium (6,95 ml, 1,25 M in Hexan) zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Lösung sich auf –60°C erwärmen gelassen, anschließend Essigsäure (1,5 ml) zugegeben und die Lösung sich auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Es wurde Ethylacetat zugegeben und nach Waschen mit konzentrierter Kochsalzlösung die Lösung über Natriumsulfat getrocknet, bis zur Trockne eingeengt und der Rückstand über Silicagel chromatographiert. Ent-3α,13-Diacetoxy-10β,17-dihydroxy-17-methyl-20-norgibberell-1-en-7,19-disäure-7-methoxymethylester-19,10-lacton (2,2 g, 50 % Ausbeute) wurde mit 35 % Ethylacetat in Pentan eluiert. Dieses Material wurde direkt zu dem Methylketon (39) durch Behandlung einer Lösung in Dichlormethan (305 ml) mit Pyridiniumdichromat (5,2 g) und 22 h langes Rühren in der Dunkelheit bei Raumtemperatur unter einer Stickstoffatmosphäre oxidiert. Das Lösungsmittel wurde unter Unterdruck entfernt und der Rückstand wiederholt mit Ethylacetat extrahiert, auf konzentriert und direkt über Silicagel chromatographiert. Das Keton (39) (1,76 g, 66 % Ausbeute) wurde mit 25 % Ethylacetat in Pentan eluiert.
ent-10β,13-Dihydroxy-17,17-dimethyl-20-norgibberell-2-en-7,19-disäure-19,10-lacton (40)
Aus dem Keton (39) wurde durch Wittig-Methylenierung, Hydrierung, Dehydratation und Entfernung der Schutzgruppen durch die für die Umwandlung von Aldehyd (26) über (27) , (30) und (33) in Gibberellin (36) beschriebenen Vorschriften die Säure (40) hergestellt. Nach Reinigung durch präparative HPLC über einer C₁₈-Umkehrphasensäule (Waters Nova-Pak HR C18 6 Mikrometer) und Eluieren mit Wasser-Methanol (70 : 30, enthielt 0,05 % Essigsäure) zeigte die ¹H-NMR (CDCl₃/d₄-MeOH, 4 _: 1) δ0, 85, 0, 99 [2× 3H, d, J = 5, 9 Hz, CH (CH₃)₂], 1,20 (3H, s, H-18), 2,31 (1H, dt, J = 18,77, 2,6 Hz, H-1); 2,57 (1H, ddd, J = 18,7, 3,4, 1,6 Hz, H'-1), 2,58, 2,74 (1H, Ab d, J = 9 , 8 Hz , H-5 , 6) , 5 , 64 (1H, br d, J = 6 , 4 Hz , H-3), 5,79 (1H, dt, J = 6,4, 3,5 Hz, H-2).
Beispiel 38
Allgemeine Verfahren, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen D-Ring-modifizierten Gibberellinverbindungen angewendet werden können, umfassen folgende:

(I) Gibberellinmoleküle, die eine 1,2-Doppelbindung und eine 3-β-Hydroxylgruppe enthalten, können direkt in 1α-, 1β-, 3α- und 3β-Halogenderivate durch Behandlung mit Triphenylphosphin-Tetrachlormethan-, Triphenylphosphin-Tetrabrommethan- oder Triphenylphosphin-Hexachloracetongemische umgewandelt werden (Dur et al., 1981a, 1981b; Banks und Cross, 1977; Cross und Simpson, 1981; Bearder et al., 1981),
(II) verschiedene 1- und 3-Halogenide können auch durch Substitution von 3α- und 3β-Methylsulfonyloxygibberellinen, die auch eine 1,2-Doppelbindung enthalten, hergestellt werden (Duri und Hanson, 1984; Corey et al., 1971),
(III) 1β-Fluor- und 3β-Fluor-Gibberelline können durch Behandlung von Gibberellinsäure-(GA₃-)Derivaten mit 2-Chlor-N,N-diethyl-1,1,2-trifluorethylamin hergestellt werden (Bakeson und Cross, 1974).

Beispiel 39: Wirkung auf Stängellängenwachstum und Blütenbildung bei Lolium temulentum (siehe Mander et al., 1995)
Materialien und Verfahren
Pflanzen
Die Pflanzen des Ceres-Stamms von Lolium temulentum wurden in Blumentöpfen mit Perlit/Vermiculit gezüchtet, die jeden Morgen mit einer Nährlösung und jeden Nachmittag mit Wasser gegossen wurden. Die ersten 5 Wochen nach der Aussaat wurden sie bei kurzen Tagen (KT) mit 8 h Sonnenlicht in mit Jalousien versehenen Gewächshausabteilen gehalten, die tagsüber auf 25°C und nachts auf 20°C geregelt wurden. Danach wurden alle Schösslinge und unteren großen Stängelblätter abgeschnitten und die Pflanzen in künstlich beleuchtete Abteile mit ebenfalls 25°C/20°C, aber mit 8 h Licht aus Leuchtstoff- und Glühlampen mit einer Strahlungsdichte von 250 μmol photosynthetisch wirksamer Strahlung (PAR) m^–2s^–1, gestellt.
Nach 45 bis 50 Tagen Wachstum der Pflanzen wurden diese üblicherweise langen Tagen (LT) ausgesetzt, indem die Beleuchtung mit Glühlampen (≈ 12 μmol m^–2S^–1 PAR auf Pflanzenhöhe) auf 16 h verlängert wurde, was ausreicht, um in allen Pflanzen die Blüte auszulösen. Danach wurden sie weitere 3 Wochen KT ausgesetzt, bevor sie zerschnitten und bewertet wurden. Es gab 14 gleiche Proben pro Behandlung in 10 verschiedenen Versuchen.
Aufbringen der Testverbindung
Die Gibberellin-Derivate (GAs) wurden in 95 Ethanol/Wasser in einem 10-μl-Tropfen auf das oberste vollständig ausgewachsene Blatt am Nachmittag des LT aufgebracht. Die Dosen betrugen 1,5 und 25 μg pro Pflanze, wurden aber in manchen Fällen von 0,2 bis 250 μg pro Pflanze erhöht. Kontrollpflanzen wurden nur mit 95 Ethanol/Wasser behandelt.
Bewertung
Drei Wochen nach den kombinierten LT/GA-Behandlungen wurden die Pflanzen zerschnitten und Sprosslänge und Blütenstand unter einem Binokularmikroskop bestimmt und die Stängellänge gemessen. Die Bewertung der Blüten wies in allen Fällen, wie in früheren Studien, eine enge Beziehung zur Sprosslänge auf, wobei letztere als das objektivere Maß als der Blütenstand genommen wurde.
Ergebnisse

A. Nicht-halogenierte Derivate von 16,17-Dihydro-GA₅ 16-Methyl -16,17-dihydro-GA₅ Diese Verbindung bewirkte eine sehr deutliche Hemmung des Stängellängenwachstums, sogar mit 1-μg-Dosen, kombiniert mit einer nur mäßigen Verstärkung des Blühens bei höheren Dosen. 17-Methyl-16,17-dihydro-GA₅ 16-Ethyldihydro-GA₅ war der wirksamste Inhibitor des Stängellängenwachstums, obwohl nicht signifikant stärker als Dihydro-GA₅ oder dessen 13-Acetat. Auf das Blühen hatte es nur eine geringe verstärkende Wirkung. 17-n-Propyl-16,17-dihydro-GA₅ Basierend auf den Ergebnissen von nur einem Versuch, hatte diese Verbindung keine Wirkung auf das Stängellängenwachstum und nur eine geringe verstärkende Wirkung auf das Blühen. 16,17-Methano-16,17-dihydro-GA₅ In zwei von drei Versuchen mit dieser Verbindung wirkte sie auf das Stängellängenwachstum fast so hemmend wie Dihydro-GA₅, aber weniger verstärkend auf das Blühen, während sie im dritten Versuch so verstärkend wie GA₅ und Dihydro-GA₅ auf das Blühen wirkte, aber auf das Stängellängenwachstum weniger hemmend als letzteres einwirkte.
B. Halogenierte Derivate von Methano-C-16,17-dihydro-GA₅ Monochlormethano-C-16,17-dihydro-GA₅ Basierend auf den Ergebnissen von nur einem Versuch hemmte diese Verbindung das Stängellängenwachstum nach Behandlung (um 58 %) mit einer 25-μg-Dosis (verglichen mit 36 % bei 25 μg Dihydro-GA₅) stark. Nur mit der 25-μg-Dosis hatte sie eine geringe verstärkende Wirkung auf die Sprosslänge. Dichlormethano-C-16,17-dihydro-GA₅ Diese Verbindung wurde in 4 Versuchen ausgebracht. Sie ist insoweit ein einzigartiges Gibberellin-Derivat, da sie sowohl Stängellängenwachstum als auch das Blühen stark hemmt. Bei der 25-μg-Dosis wurde das Stängellängenwachstum nach Behandlung um 70 verringert, verglichen mit der Kontrolle, während Dihydro-GA₅ es in einem Versuch nur um 46 verringerte. Dichlormethano-C-16,17-dihydro-GA5-Acetat Diese Verbindung, hergestellt bei der Synthese der vorhergehenden Verbindung, wurde nur in einem Versuch verwendet, wobei sie das Längenwachstum mit vergleichbarer Wirkung auf das Blühen wie Dichlormethanodihydro-GA₅ hemmte. Dibrommethano-C-16,17-dihydro-GA₅ Es wurde ebenfalls in nur einem Versuch verwendet, in welchem es das Stängellängenwachstum wie das Dichlorderivat hemmte, und seine Wirkung auf das Blühen vergleichbar war.
C. C-16,17-Dihydro-GA₃-Derivate 16,17-Methano-C-16,17-dihydro-GA₃ Während Methanodihydro-GA₅ das Stängellängenwachstum deutlich hemmte, verstärkte Methanodihydro-GA₃ es, obwohl in geringerem Maße als Dihydro-GA₃. Die Ergebnisse in Tabelle 1 betreffen unter KT gehaltene Pflanzen, wobei aber vergleichbare Ergebnisse mit einem LT ausgesetzten Pflanzen erhalten wurden. Sie zeigen auch, dass Methanodihydro-GA₃ beim Auslösen des Blühens bei KT so wirkungsvoll war, wie es Dihydro-GA₃, GA₅ und GA₃ bei LT waren. Tabelle 1 Wirkung einiger GAs und Derivate mit einer Dosis von 25 μg auf Stängel- und Sprosslänge und Bewertung bei L. temulentum, ständig unter kurzen Tagen gehalten, ± Standardabweichung
MonoChlormethano-C-16,17-dihydro-GA₃ In zwei Versuchen war diese Verbindung beim Stängellängenwachstum unwirksam, weder verstärkte noch hemmte sie bei irgendeiner Dosierung, aber förderte das Blühen stark. Dichlormethano-C-16,17-dihydro-GA₃ Im Gegensatz zum Monochlorderivat hatte die Dichlor-Form keinen Einfluss auf das Blühen und auch keinen auf das Stängellängenwachstum. Monobrommethano-C-16,17-dihydro-GA₃ Wie ihr chloriertes Gegenstück, hatte diese Verbindung keine signifikante Wirkung auf das Stängellängenwachstum, unterschied sich aber darin, dass sie keine verstärkende Wirkung auf das Blühen hatte (Tabelle 1). Dibrommethano-C-16,17-dihydro-GA₃ Diese Verbindung hatte, wie ihr chloriertes Gegenstück, keine Wirkung auf die Länge des Stängels oder der Sprossspitze (Tabelle 1).
D. Dichlormethano-C-16,17-dihydro-GA₂₀ In einem Versuch hatte diese Verbindung eine nur gering verstärkende Wirkung auf das Blühen, hemmte aber das Stängellängenwachstum fast in demselben Maße wie Dichlormethanodihydro-GA₅ und mehr als Dihydro-GA₅.
E. Reis Hemmende Wirkungen auf das GA₂₀-induzierte Sprosslängenwachstum durch drei der vorhergehenden Verbindungen, 16,17-Dichlormethano-C-16,17-dihydro-GA₅, 16,17-Methano-C-16,17-dihydro-GA₅ und 16-Methyl- 16,17-dihydro-GA₅, ergaben Ergebnisse wie bei Lolium (siehe weiter oben).
F. Wilder Hafer Hemmende Wirkungen auf das Sprosslängenwachstum und eine verzögerte Blüte durch Dichlormethano-C-16,17-dihydro-GA₅ und sein C-13-Acetat sind gleich denen bei Lolium (siehe weiter oben).

Diskussion
Die Ergebnisse bestätigen die ganz anderen strukturellen Eigenheiten beim Stängellängenwachstum gegenüber dem Blühen, die schon früher bei GAs (Evans et al., 1990) gefunden wurden. Einige der hier untersuchten GA-Derivate wie Dichlor- und Dibrommethanodihydro-GA₃ (Tabelle 1) hatten weder auf das Stängellängenwachstum noch auf das Blühen eine Wirkung.
Einige Verbindungen, wie Monochlormethanodihydro-GA₃, förderten das Blühen stark, hatten aber auf das Stängellängenwachstum keinen Einfluss. Dies ist ein wichtiger Punkt in Bezug auf die Rolle endogener Gibberelline beim Blühen von L. temulentum, da, wenigstens bis 3 Wochen nach der Behandlung, die Pflanzen, die einem auslösenden LT ausgesetzt waren, eine deutliche Vergrößerung der Länge der Sprossspitze und der Blütenzahl ohne deutliche Vergrößerung der Stängellänge zeigten (beispielsweise Tabelle 1).
Eine neue und potenziell nützliche Kombination von Wirkungen von GA-Derivaten in dieser Studie ist die stark hemmende Wirkung sowohl auf das Stängellängenwachstum als auch die Blütenbildung in diesem Gras durch Dichlormethanodihydro-GA₅.
Wenn man nur die Wirkung der Dihydro-GA₅-Derivate auf Lolium betrachtet, waren 17-Methyldihydro-GA₅ und 16-Methyldihydro-GA₅ auf das Stängellängenwachstum hemmender als 16,17-Methanodihydro-GA₅, das in dieser Hinsicht mit Dihydro-GA₅ selbst vergleichbar ist. Beim Blattscheidenwachstum von Zwergreis, das durch einige Gibberelline ohne einen C-13β-Hydroxylrest ausgelöst wurde, trat eine vergleichbare Größenordnung in der Wachstumsverringerung auf, außer dass alle neuen D-Ring-modifizierten Gibberelline wirksamer als C-16,17-Dihydrogibberelline waren. Jedoch wurde durch Hinzufügen von einem Chloratom zu Methanodihydro-GA₅ die Verringerung des Stängellängenwachstums nach Behandlung auf 58 (siehe 36 % bei Dihydro-GA₅) vergrößert, während Dichlormethanodihydro-GA₅ das Längenwachstum um 70 % oder mehr hemmte. Vergleichbare Wachstumsverringerungen wurden auch mit Dichlormethanodihydro-GA₅ auf das Blattscheidenwachstum von Zwergreis (siehe unten) und die Höhe von wildem Hafer und Sprossbiomasse (die Werte sind nicht gezeigt) erhalten.
Die Blütenbildung reagierte unterschiedlich auf Veränderungen bei den Dihydro-GA₅-Derivaten. Sie wurde durch eine 13-Acetat-Gruppe (die das Stängellängenwachstum nicht beeinflusste) verringert, wie es durch die verstärkende Wirkung von C-13-Hydroxyl (Evans et al., 1990) erwartet werden konnte. Die Blütenbildung bei Dihydro-GA₅ war bei den Methano-Derivaten nicht merklich vermindert, während sie es mit den 16-Methyl-, 17-Methyl- und 17-n-Propyl-Derivaten von Dihydro-GA₅ war. Durch das Hinzufügen eines Chloratoms zu Methanodihydro-GA₅ wurde die Blüh-Reaktion nur leicht verringert, wobei aber durch Zusatz von zwei Chloratomen eine verstärkende Wirkung in eine streng hemmende Wirkung umgewandelt wurde, was eine Verbindung mit potenziellem Wert sowohl als Wachstums- als auch Blühhemmer, wenigstens für Rasengras für die kalte Jahreszeit und Grasunkräuter, ergibt.
Beispiel 40: Wirkung auf Rasengras (siehe Mander et al., 1995)
Die Wirkungen der GA-Verbindungen 16,17-Dihydro-GA₅, 17-Methyl-16,17-dihydro-GA₅ und 16α,17-Dichlormethanodihydro-GA₅ (als DCM-GA₅ bezeichnet) auf den Rasen betreffende Aspekte des Wachstums von Poa pratensis und Lolium perenne und einen Rasen, der sich überwiegend aus diesen zwei Spezies zusammensetzte, wurde untersucht.
A. Materialien und Verfahren
a) Feldversuche
1994 wurden zwei Versuche mit einem handelsüblichen Rasen durchgeführt, die von Canturf mit einem gesprengten Rasen auf ihrer Farm in der Nähe von Bungendore ermöglicht wurden, der erste Versuch im Herbst (März – April) und der zweite im Frühjahr – frühen Sommer (September – Dezember). In beiden Fällen wurden die Versuche mit einem einheitlichen und gleich hohen ausgewachsenen Rasen durchgeführt, der mit einer 20:80-Mischung aus Poa pratensis cv. Bronco und Lolium perenne cv. SR4100 gesät und regelmäßig gedüngt und gesprengt worden war. Die Wachstumsgeschwindigkeit des Rasens in den Kontrollen des Herbstversuchs betrug nur 2 bis 5 g m^–2 d^–1, erreichten jedoch 10 , 2 g m^–2 d^–1 im Frühjahrsversuch.
In beiden Versuchen wurden 10 Behandlungen 5 Mal in einer 10-x-5-Anordnung derart wiederholt, dass jede Spalte eine sich wiederholende Probe bildete und Reihen-Paare sich wiederholende Proben bildeten. Zwischen den Rasenstücken wurden 0,5 m breite Wege geschnitten, niedriger als die Rasenstücke, die dann in etwa wöchentlichen Abständen auf eine Standardhöhe von 55 mm gemäht wurden. Die abgeerntete Fläche eines Rasenstücks betrug 0,845 m². Das Rasenwachstum wurde aus dem ofentrockenen Gewicht des Rasenschnitts bestimmt, das hier als Prozentsatz desjenigen der Kontrollrasenstücke ± Standardabweichung angegeben ist.
Die Rasenstücke wurden nur einmal mit 300 ml m^–2 5 Ethanol in Wasser plus 0,1 % Agral auf den Kontrollen oder mit dem zugesetzten Gibberellinderivat in den Behandlungen mit Lösungen, die auf einen pH-Wert von 6,8 gebracht worden waren, besprüht. Im ersten Versuch enthielten die Behandlungslösungen 2, 7, 20, 70 oder 200 ppm DCM-GA₅, 125 ppm 16,17-Dihydro-GA₅ (exo) oder 30, 200 bzw. 700 ppm Primo^TM. Im zweiten Versuch wurden die Behandlungen mit 10, 33, 100 oder 330 ppm DCM-GA₅, 100 ppm 17-Methyl-16,17-dihydro-GA₅ oder 33, 330 bzw. 700 ppm Primo^TM (Trinexapac-ethyl; Ciba-Geigy, Australien) durchgeführt (100 ppm entsprechen 300 g ha^–1). Im ersten Versuch wurden alle Rasenstücke unter Schutzfolie am 15. März 1994 bei schönem Wetter besprüht. Im zweiten Versuch waren alle Rasenstücke dreimal vor dem Sprühen am 19. Oktober 1994 abgemäht und abgeerntet worden. Einige Stunden später fiel 4 mm Regen.
b) Phytotronversuche mit Poa pratensis
Es wurden fünf Versuche in CERES, dem Phytotron von Canberra, mit Pflanzen durchgeführt, die einzeln in 8-cm- Kunststoffblumentöpfen mit einem 1:1-Gemisch aus Perlit und Vermiculit unter kontrollierter Temperatur und Tageslänge gezüchtet wurden. Die Pflanzen wurden jeden Morgen mit Nährlösung und jeden Nachmittag mit Wasser gegossen. Alle Pflanzen wurden 8 h lang jeden Tag natürlichem Tageslicht ausgesetzt, bis das sechste Blatt zu sehen war, wonach sie bei verschiedenen Tageslängen durch Verlängerung der 8-h-Periode Tageslicht mit niedriger Strahlungsdichte (~ 16 μmol PAR m^–2 s^–1) aus Glühlampen ausgesetzt wurden. Es gab 3 Lichtperioden in 3 Versuchen, und 2 in den anderen 2. Die Abteiltemperaturen wurden auf 18°C in der Tageslichtperiode und auf 13°C bei Verlängerung der Lichtperiode und in der Dunkelheit eingestellt.
In allen Versuchen wurde Saatgut von Poa pratensis cv. Holt, Herkunft 69°N, vom Norwegian Basic Seed Centre verwendet und das Verhalten dieser Linie mit demjenigen von cv. Bronco im letzten Versuch verglichen. Bei jeder Ernte wurden 12 bis 14 der Probepflanzen von jeder Behandlung in Abständen von einer Woche oder länger zur Messung von Pflanzenhöhe, Blattlänge und ausgewählten Blättern am Hauptstängel, Anzahl der Hauptstängelblätter, Anzahl der Schösslinge, Länge der Sproßspitze und Stadium, Trockengewicht des Sprosses und (in einem Versuch) Trockengewicht der Wurzeln entnommen.
Alle Behandlungen mit den GA-Derivaten wurden nur einmal zum Übergangszeitpunkt der verschiedenen Lichtperioden durchgeführt. Das Ausbringen von 1, 5 oder 25 μg von GA in einem einzelnen 10-μl-Tropfen aus 95 % Ethanol/Wasser wurde auf die Mitte des obersten Blatts der Pflanzen durchgeführt. Die Kontrollen wurden mit 10 μl Ethanol/Wasser behandelt.
c) Phytotronversuch zum Wasserverbrauch von Loliumperenne-Rasen
Samen von mehrjährigem Weidelgras cv. SR4100 wurden in großen (12,5 cm Durchmesser) Blumentöpfen mit 1 : 1 Perlit/Vermiculit mit einer Dichte gesät, die ausreichte, um einen geschlossenen Rasen bis zu der Zeit sicherzustellen, zu welcher jede Pflanze 3 Schösslinge hatte, und in einem Gewächshaus bei 24°C/19°C (Tag/Nacht) und mit einer Tageslänge von 16 h gezüchtet. Täglich wurde mit Nährlösung und Wasser gegossen. Zum Zeitpunkt der Behandlung wurde der Rasen auf eine Höhe von 35 mm über dem Kulturmedium abgeschnitten, das dann auf Feldkapazität gebracht wurde. Anschließend wurde jeder Blumentopf mit 5 ml entweder von 5 % Ethanol/95 % Wasser plus 0,1 % Agral-Benetzungsmittel oder mit derselben Lösung, die 350 mg 1^–1 DCM-GA₅ enthielt, besprüht und zurück ins Gewächshaus gebracht. Es gab 8 gleiche Rasenproben pro Behandlung. Der Wasserverbrauch wurde gravimetrisch verfolgt, und die Blumentöpfe wurden alle 24 h bis auf ihr Anfangsgewicht gegossen.
B. Ergebnisse
a) Rasen-Feldversuche
Die zwei Feldversuche mit einem kommerziellen Rasen in Bungendore, der erste im Herbst und der zweite im Frühjahr, ergaben ungefähr ähnliche Ergebnisse. Im zweiten Versuch wurden direkter vergleichbare Dosierungen für DCM-GA₅ und Primo^TM eingesetzt. Vor den Sprühbehandlungen war das wöchentliche Wachstum in allen Rasenstücken vergleichbar, wobei aber innerhalb einer Woche Besprühen eine sehr deutliche Hemmung des Wachstums stattfand, die 4 bis 6 Wochen stark blieb, worauf eine Periode beschleunigten Wachstums folgte. In allen Fällen war die Hemmung durch DCM-GA₅ und Primo^TM viel größer als die Erholung danach, dennoch gab es eine recht enge Beziehung zwischen den maximalen % Wachstumshemmung und den maximalen % Verstärkung quer durch Dosen und Hemmstoffe, insbesondere bei DCM-GA₅.
Für beide Wachstumshemmer gilt, dass mit größer werdender Dosis der maximale Hemmungsgrad des erneuten Wachstums und die Länge der andauernden Hemmung größer werden. Eine Erholung zurück auf das Niveau der Kontrollen trat nach 34 und 44 Tagen mit 33 ppm Sprühungen von DCM-GA₅ bzw. Primo^TM und nach 45 bzw. 50 Tagen mit 330 ppm Sprühungen ein. Eine Woche nach dem Besprühen wirkten die zwei Wachstumshemmer noch in einem vergleichbaren Maße hemmend, wobei die Hemmung durch DCM-GA₅ über die nächsten 2 bis 4 Wochen nicht so sehr zunahm, wie das bei Primo^TM der Fall war.
Der Einfluss der Konzentration der zwei Verbindungen auf das erneute Wachstum in der zweiten Woche nach dem Abschneiden in den zwei Rasenexperimenten wurde auch verglichen. Für beide Wachstumshemmer war die Wachstumshemmung mehr oder weniger mit der Dosis logarithmisch linear. Im zweiten (Frühlings-)Versuch waren die zwei Wachstumshemmer in ihrer Wirksamkeit sehr vergleichbar, während in dem früheren (Herbst-)Versuch etwa 7 Mal mehr Primo^TM erforderlich war, um eine Hemmung zu erhalten, die mit derjenigen von DCM-GA₅ vergleichbar war. Diese Inkonsistenz zwischen den zwei Versuchen kann eine jahreszeitliche Wirkung sein: Die Wachstumsgeschwindigkeit des Rasens war im Frühjahrsversuch viel höher. Jedoch könnte sie auch mit der Tatsache zusammenhängen, dass im ersten Versuch während und einige Tage nach dem Sprühen schönes Wetter herrschte, während im zweiten Versuch nur ein Besprühen unter bewölkten Bedingungen stattfand, auf welches einige Stunden später 4 mm Regen folgte.
Die Blütenentwicklung beim wöchentlichen Mähen war in beiden Versuchen zu gering, um Unterschiede in ihrer Hemmung durch Primo^TM und DCM-GA₅ beobachten zu können, obwohl gemäß den Versuchen mit Lolium (siehe Beispiel 37) DCM-GA₅ wirksamer sein sollte. Ein Unterschied, der zwischen den zwei Verbindungen in beiden Versuchen offensichtlich war, war die Tendenz bei Primo^TM, ein Braunwerden (Verfärbung) des Rasens bei höheren Dosen zu verursachen.
In dem ersten Rasenversuch wirkte 16,17-Dihydro-GA₅ viel weniger hemmend bei der einen angewendeten Dosis als sein chloriertes Derivat DCM-GA₅, während im zweiten Versuch die Wirksamkeit von 17-Methyl-16,17-dihydro-GA₅ vergleichbar mit derjenigen von Primo^TM und DCM-GA₅ war.
b) Phytotronversuche mit Poa pratensis
Die Tageslänge hatte auf die Blattlänge in cv. Holt in allen 5 Versuchen einen großen Einfluss, das längste Blatt in KT war im Durchschnitt nur 45 % so lang wie dasjenige in der längsten Lichtperiode. In cv. Bronco war das längste Hauptstängelblatt in 10 h Lichtperioden 47 von demjenigen in 15 h Lichtperioden, verglichen mit 44 in cv. Holt. Die entsprechenden Zahlen für die endgültige Pflanzenhöhe betrugen 44 % und 47 %. Somit sollte die Poa-pratensis-Komponente der Rasenversuche, die sehr empfindlich gegenüber der Tageslänge bei dem Blattlängenwachstum ist, auch gegenüber dem GA-Status empfindlich sein.
Diese zwei Kultivaren unterschieden sich jedoch in ihrem Wachstum und ihren Reaktionen auf Wachstumshemmer, welche die GA₁-Biosynthese hemmen. Keine Verbindung verringerte die endgültige Blattzahl und die Geschwindigkeit der Blattbildung am Hauptstängel signifikant, obwohl sie bei KT größer als bei LT waren. Die Länge des zehnten Hauptstängelblatts wurde bei KT und durch die Anwendung eines Wachstumshemmers bei LT in einem vergleichbaren Maße verkürzt, wobei Primo^TM wirksamer als DCM-GA₅ bei einer Dosis von 25 μg pro Pflanze und auch bei einer Dosis von 5 μg pro Pflanze war. Die Pflanzenhöhe wurde auch bei KT und in einem geringeren Maße durch die Wachstumshemmer verkürzt, wobei Primo^TM wirksamer als DCM-GA₅ war. Die Zunahmegeschwindigkeit der Pflanzenhöhe in der zweiten Woche nach der Behandlung wurde bei KT und durch beide Verbindungen in LT stark verringert, jedoch nur durch Primo^TM bei KT bei cv. Bronco. Die Schösslinge waren bei KT größer als bei LT und durch beide Verbindungen bei LT signifikant größer. Das Trockengewicht der Sprossen wurde nur bei der letzten Ernte 39 Tage nach der Behandlung gewogen: Bei cv. Holt hatte DCM-GA₅ keine deutliche Wirkung auf das Trockengewicht des Sprosses, weder bei dem Kultivar noch der Tageslänge, während Primo^TM in allen Fällen, außer bei cv. Bronco in LT, deutlich verringerte.
In allen Versuchen war die Reihenfolge der Wirksamkeit als Wachstumshemmer bei einer Dosis von 25 μg Primo^TM > DCM-GA₅ > Dihydro-GA₅, teilweise da Primo^TM seine Hemmwirkung auf die Geschwindigkeit des Blattlängenwachstums einen größeren Zeitraum lang als DCM-GA₅ beibehielt (beispielsweise zwei Wochen gegenüber einer in 15-h-Lichtperioden) wie in den Rasenversuchen.
Bei niedrigeren Dosen war jedoch DCM-GA₅ genauso wirkungsvoll wie Primo^TM in einigen Beispielen.
c) Phytotronversuch zum Wasserverbrauch von Minirasen aus Lolium perenne
Es wurde die Wirkung des Besprühens von kurzem Rasen aus mehrjährigem Weidelgras SR4100 entweder mit DCM-GA₅ oder Primo^TM auf ihren täglichen Wasserverbrauch in einem Gewächshaus mit kontrollierter Temperatur (24/19°C) in nur einem Versuch untersucht. Beide Wachstumshemmer führten zu einer sehr deutlichen Verringerung des Wasserverbrauchs bis zum vierten Tag, nachdem der Rasen besprüht worden war, doch hielt dies nur einige Tage an.
C. Diskussion
In den hier mitgeteilten Versuchen, sowohl mit beiden einzelnen Pflanzen, die in einer kontrollierten Umgebung gezüchtet wurden, als auch Rasen, der in freier Umgebung wuchs, sowohl im Frühjahr als auch im Herbst, war die Hemmung des Längenwachstums des Rasens durch einige Derivate von 16,17-Dihydro-GA₅ vergleichbar mit derjenigen, die von dem handelsüblichen Wachstumshemmer Primo^TM (Trinexapac-Ethyl) erreicht wird. In den Bungendore-Rasenversuchen war die anfängliche Hemmung des Längenwachstums der Sprossen genauso groß oder größer mit DCM-GA₅ als mit Primo^TM bei derselben Dosis. Die Wirkung der einzelnen Sprühbehandlung dauerte etwas länger bei Primo^TM, doch verringerte sie das Trockengewicht der Pflanzen und verursachte eine geringe Braunfärbung des Rasens, was DCM-GA₅ nicht tat. Beide Verbindungen verursachten eine zeitweilige Verringerung des Wasserverbrauchs von Minirasen im Phytotron. Beide Verbindungen verursachten auch eine substanzielle "Erholung" des Wachstums etwa 8 Wochen nach dem Besprühen, die bei DCM-GA₅ durch ein zweites Besprühen wieder rückgängig gemacht wurde.
Die Feststellung, dass sowohl Primo^TM als auch DCM-GA₅ die Blattlänge bei LT auf etwa diejenige der unbehandelten Blätter in KT verkürzte, legt nahe, dass das meiste des zusätzlichen Blattlängenwachstums bei LT mit der 3β-Hydroxylierung von GA₂₀ zu GA₁ verknüpft war. Jedoch gab es ungeachtet der Ähnlichkeiten in ihrer wahrscheinlichen Wirkungsweise durch Hemmung der 3β-Hydroxylierung von Gibberellinen und in ihren Gesamtwirkungen und Reaktionen auf die Dosis sowie, dass keine von ihnen die Geschwindigkeit der Blattbildung verringerte, einige Unterschiede zwischen Primo^TM und DCM-GA₅ in ihren Wirkungen. Weiterhin gab es Unterschiede in den Reaktionen der zwei Kultivaren von Poa pratensis, die insgesamt ihre Nützlichkeit als Wachstumshemmer beeinflussen können. So wurde beispielsweise, obwohl die Tageslänge eine ähnliche Wirkung auf das Blattlängenwachstum in den zwei Poa-pratensis-Kultivaren hatte, die Länge der jüngsten vollständig ausgebildeten Blätter bei KT von keinem Wachstumshemmer in cv. Holt beeinflusst, aber bei cv. Bronco von beiden gehemmt, wie es auch das Trockengewicht der Sprossen durch Primo^TM war.
Die Versuchsergebnisse mit einzelnen Pflanzen unterschieden sich auch in gewisser Weise von denjenigen mit Rasen in der freien Umgebung, insbesondere in der größeren relativen Hemmung durch Primo^TM, verglichen mit DCM-GA₅, bei einzelnen Pflanzen, obwohl dies bei niedrigeren Dosen weniger ausgeprägt war. Dennoch ist es recht klar, dass die neuen 16,17-Diydro-GA₅-Derivate eine nützliche Rolle als Wachstumshemmer von Rasengras spielen können, die nicht nur das Blattlängenwachstum, sondern auch die Blütenbildung im Rasen ohne Verfärbung oder Verlust an Trockengewicht und Dichte verringern können.
Beispiel 41: Wachstumsverzögerung der zweiten Blattscheide in Reis (cv. Tan-ginbozu)
Das endogene bioaktive Gibberellin in Zwergreis cv. Tanginbozu, dessen Biosynthese-Reaktionsverlauf teilweise hinsichtlich der endogenen Gibberellinsynthese sehr früh blockiert worden war, wurde weiter durch Einweichen des Samens zuerst in einem potenten chemischen Pflanzenwachstumshemmer (Uniconazole), der auch sehr früh im Gibberellin-Biosynthesereaktionsverlauf wirkt, verringert.
Danach wurden auf diese Reispflanzen, die ein extremes Gibberellindefizit hatten, verschiedene Gibberelline in Mikrotropfen von ½ Mikroliter mit 1, 10 oder 100 Nanogramm pro Pflanze aufgebracht, um das Wachstum der Blattscheide auszulösen. Die verwendeten das Wachstum fördernden Gibberelline umfassten:

Gibberellin A₁ – ein tatsächlicher "Auslöser" des Längenwachstums der Reisblattscheide
Gibberellin A₂₀ – ein Vorläufer von Gibberellin A₁ (Gibberellin A₂₀, das C-2,3-Dihydro ist, erfordert eine Hydroxylierung an C-3β, um Gibberellin A₁ zu bilden)
Gibberellin A₉ – ein Vorläufer von Gibberellin A₄ (Gibberellin A₄ kann biologisch aktiv sein bei der Förderung des Blattscheidenwachstums von Reis per se oder kann in Gibberellin A₁ umgewandelt werden)
2,3-Didehydro-Gibberellin A₉ – ein wahrscheinlicher Vorläufer von Gibberellin A₇ (Gibberellin A₇ kann bei der Förderung des Blattscheidenwachstums von Reis per se biologisch aktiv sein, was bei bekannten Metaboliten davon bisher in höheren Pflanzen noch nicht festgestellt worden ist).

Die zuvor genannten wachstumsfördernden Gibberelline wurden dann mit einer D-Ring-modifizierten Gibberellintestverbindung konfrontiert, was in der Hemmung des "Gibberellin-induzierten Wachstums" resultierte (bezogen auf Kontrollpflanzen, die das Gibberellin allein erhielten). Dabei scheint der Wirkungsmechanismus dieser Testverbindungen die kompetitive Hemmung der C-3β-Hydroxylierung zu sein, wodurch die Bildung des endgültigen Gibberellins verhindert wird, das per se ein "Wachstumsauslöser" ist.
Ein Vergleich der D-Ring-modifizierten Gibberellintestverbindungen mit dem bereits bekannten endo-C-16,17-Dihydrogibberellin-A₅ (siehe Evans et al., 1994a und die internationale Patentanmeldung PCT/AU92/00426) zeigt die deutliche Erhöhung der Wirksamkeit bei einer Anzahl der Testverbindungen, bezogen auf die C-16,17-Dihydrogibberelline.
1 zeigt die Verwendung von zwei Testverbindungen, Dichlormethano-16,17-dihydrogibberellin-A₅ (DCM-GA₅) und endo-C-16,17-Dihydro-GA₅, zur Konfrontation mit Gibberellin-A₂₀-induziertem Wachstum.
Von Gibberellin A₂₀ ausgelöstes Wachstum ist in Vollkreisen dargestellt. Die Messfehlerbalken entsprechen einer 95%igen Vertrauensintervall. Die Testverbindung wurde auf mit Gibberellin A₂₀ behandelte Reispflanzen mit der einfachen oder zehnfachen Menge des aufgebrachten GA₂₀ angewendet. Somit repräsentieren die vollen Quadrate (1a) 1 ng oder 10 ng DCM-GA₅, das verwendet wurde, um auf 1 ng Gibberellin A₂₀ usw. zu wirken. Eine ähnliche Versuchsvorschrift wurde für den endo-16,17-Dihydrogibberellin-A₅-Vergleich angewendet. In allen drei Versuchen verhält sich DCM-GA₅ sehr wachstumshemmend gegenüber dem GA₂₀-induzierten Wachstum und ist bei den meisten Dosen wachstumshemmender als es endo-C-16,17-Dihydrogibberellin-A₅ ist.
Somit zeigte Dichlormethano-16,17-dihydrogibberellin-A₅ ein bemerkenswertes und unerwartet hohes Vermögen zur Wachstumshemmung gegenüber dem Gibberellin-A₂₀-induzierten Wachstum, bezogen auf die GA₂₀-behandelten Kontrollen und das endo-C-16,17-Dihydrogibberellin-A₅.
Die Reaktionen auf verschiedene Testverbindungen gegenüber Kontrollen, die mit GA₂₀, GA₉, 2,3-Didehydro-GA₉ und GA₁ behandelt worden waren, sind in der Tabelle zusammengefasst. Behandlungsverfahren, angewendete Dosen und Messungen waren denjenigen weiter oben für GA₂₀ identisch. Die Reaktion ist nur angegeben für eine Dosis von 10 ng des wachstumsfördernden Gibberellins, das mit 100 ng der Testverbindung konfrontiert worden war. Das Reaktionsmuster bei allen anderen Dosen entsprach der Reaktion bei dieser Dosis.
Andere D-Ring-modifizierte Gibberellintestverbindungen waren auch wachstumshemmender als endo-C-16,17-Dihydro-GA₅ bei den meisten Dosen und wenn sie gegen GA₂₀, GA₉ oder 2,3-Didehydro-GA₉ getestet wurden (siehe Tabelle 2). Der Verlust an Hemmwirkung war offensichtlich bei 16,17-Methano-16,17-dihydro-GA₅ und Dichlormethano-16,17-dihydro-GA₂₀ (der C-2,3-Dihydro-Form von DCM-GA₅).
Die Veränderung in % Wachstumsbekämpfung zwischen den Experimenten schließt Verallgemeinerungen aus, was die Wirksamkeit betrifft, wenn DCM-GA₅ mit den Ethyl-, Propyl- oder Butylformen und mit C-16-Gem-dimethyl-GA₅ verglichen wird. Sie alle hemmen das Wachstum in ähnlichem Maße. Die Acetatform von endo-C-16,17-Dihydro-GA₅ war etwas wirksamer als endo-16,17-Dihydro-GA₅.
Als 17-Methyl-16,17-dihydro-GA₅ verwendet wurde, um Gibberellin-A_l-induziertes Wachstum zu konfrontieren, war es unwirksam, obwohl es gegen Gibberellin-A₂₀ wirksam war (siehe Tabelle 2). GA₁ ist per se ein "Wachstumsauslöser" und besitzt bereits die wichtige C-3β-Hydroxygruppe. Dies ist ein starker Beleg dafür, dass der Wirkungsmechanismus von D-Ring-modifizierten Gibberellinen beim Verzögern des Sprosswachstums in der Hemmung der C-3β-Hydroxylierung besteht und nicht im Wettbewerb mit der Wirkung eines "Auslöser-Gibberellins", wie auch von Evans et al. (1994b) und Takagi et al. (1994) festgestellt.
Die Unterschiede in der wachstumshemmenden Wirkung mit Varianten im A-Ring zeigen den Vorteil von C-2,3-Didehydro gegenüber C-2,3-Dihydro. Jedoch waren bei C-16,17-Dihydrogibberellinen sowohl C-16,17-Dihydro-GA₅ als auch seine A-Ring-Variante C-16,17-Dihydro-GA₂₀ gegenüber Lolium wirksam (Evans et al., 1994b).
Die Wirksamkeit des Hinzufügens der zwei Chloratome zu der C-16,17-Methanogruppe ist bemerkenswert und unerwartet, da das Vermögen zur Wachstumshemmung einige Male verstärkt wird (siehe Tabelle 2 und die Feststellungen weiter oben zu Lolium).
Tabelle 2
Beispiel 43: Wachstumshemmung bei Rasengras
Die Wirksamkeit von DCM-GA₅ als Regulator des Pflanzenwachstums auf die Erträge bei Kentucky bluegrass wurde in Feldversuchen in Ohio, USA, bewertet.
Verfahren
Der experimentelle Pflanzenwachstumsregulator DCM-GA₅ wurde in Ethanol gelöst und die Lösung anschließend mit Wasser in einem Verhältnis von einem Teil Lösung auf 20 Teile Wasser vermischt. Die ausgebrachten Anteile des experimentellen Pflanzenwachstumregulators betrugen 0,15, 0,3 und 0,75 Pfund Wirkstoff pro Acre (W/A). Die Größe des Rasenstücks betrug 5 Fuß × 10 Fuß mit 3 identischen Proben und einem Volumen von 45 Gallonen/A.
Zusammenfassung der Ergebnisse:
Die Wachstumshemmung bei Kentucky bluegrass war merklich, verglichen mit den unbehandelten Kontrollrasenstücken (UKR) bei allen Anteilen von DCM-GA₅, wie in Tabelle 2 aufgeführt. Die Hemmwirkung stieg mit zunehmender Dosis, verglichen mit UKR, wobei eine Restwirksamkeit über 38 Tage lang nach der Behandlung (TNB) signifikant war.
Tabelle 3
Literaturverzeichnis

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Claims

D-Ring-modifizierte Gibberellinverbindung mit der allgemeinen Formel 1A, 1B oder 1C 1A
1B
1C
wobei – in Verbindungen mit der allgemeinen Formel 1A oder 1B R¹ H oder OH bedeutet und R² und R³, die gegebenenfalls voneinander verschieden sein können, jeweils H, F, Cl, Br, einen niederen Cl- bis C₆-Alkyl-, niederen C₂- bis C₆-Alkenyl- oder niederen C₃- bis C₆-Cycloalkylrest bedeuten, – R⁴ bedeutet, dass der A-Ring (I) nicht funktionalisiert sein kann, (II) eine 1,2- bzw. 2,3-Doppelbindung enthält, (III) eine 3α- bzw. 3β-OH-, F-, Cl- oder Br-Gruppe, gegebenenfalls mit einer 1,2-Doppelbindung, enthält oder (IV) eine 1α- bzw. 1β-OH-, F-, Cl- oder Br-Gruppe, gegebenenfalls mit einer 2,3-Doppelbindung, enthält, – in Verbindungen mit der allgemeinen Formel 1C R¹ H oder OH bedeutet und R² und R³, die gegebenenfalls voneinander verschieden sein können, jeweils H, F, Cl, Br, einen niederen C₁- bis C₆-Alkyl-, niederen C₂- bis C₆-Alkenyl-, niederen C₃- bis C₆-Cycloalkyl- oder CH₂X-Rest (worin X F, Cl oder Br bedeutet) bedeuten, und – R⁴ bedeutet, dass der A-Ring (2) nicht funktionalisiert sein kann, (II) eine 1,2- bzw. 2,3-Doppelbindung enthält, (III) eine 3α- bzw. 3β-OH-, F-, Cl- oder Br-Gruppe, gegebenenfalls mit einer 1,2-Doppelbindung, enthält oder (IV) eine 1α- bzw. 1β-OH-, F-, Cl- oder Br-Gruppe, gegebenenfalls mit einer 2,3-Doppelbindung, enthält, unter der Voraussetzung, dass in Verbindungen mit der allgemeinen Formel 1C (I) R² und R³ nicht beide H bedeuten, (II) wenn R² H bedeutet, R³ nicht den Methylrest bedeutet, und wenn R³ H bedeutet, R² nicht den Methylrest bedeutet und (III) R² nicht Cl oder Br bedeutet, wenn R³ den Chlormethyl- oder Brommethylrest bedeutet und der A-Ring 3β-OH enthält, und R³ nicht Cl oder Br bedeutet, wenn R² den Chlormethyl- oder Brommethylrest bedeutet und der A-Ring 3β-OH enthält, oder ein Ester oder Ether einer Verbindung mit den allgemeinen Formeln 1A bis 1C mit einer 1-OH-, 3-OH- und/oder 13-OH-Gruppe und/oder ein Ester oder Salz einer Verbindung mit den allgemeinen Formeln 1A bis 1C mit einer 7-COOH-Gruppe.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei der Ester ein niederer Carbonsäureester, der Ether ein niederer Alkyl- oder substituierter niederer Alkylether und/oder das Salz ein Alkali- bzw. Erdalkalimetallsalz ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, die eine solche der GA₁-, GA₄-, GA₇- oder GA₉-Gibberellinreihe ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, die eine solche der GA₃-, GA₅- oder GA₂₀-Gibberellinreihe ist.
Verbindung nach Anspruch 1, die ausgewählt ist aus: – Methano-16,17-dihydrogibberellin A₃ – Methano-16,17-dihydrogibberellin A₅ – Methano-16,17-dihydrogibberellin A₂₀ – Monochlor- oder Monobrommethano-16,17-dihydrogibberellin A₃ – Monochlor- oder Monobrommethano-16,17-dihydrogibberellin A₅ – Monochlor- oder Monobrommethano-16,17-dihydrogibberellin A₂₀ – Dichlor- oder Dibrommethano-16,17-dihydrogibberellin A₃ – Dichlor- oder Dibrommethano-16,17-dihydrogibberellin A₅ – Dichlor- oder Dibrommethano-16,17-dihydrogibberellin A₂₀ oder einem Ester, Ether oder Salz davon.
Dichlormethano-16,17-dihydrogibberellin A₅ oder ein Ester, Ether oder Salz davon.
Verbindung nach Anspruch 1, die ausgewählt ist aus: – 16-Methyl-16,17-dihydrogibberellin A₅ – 17-Methyl-16,17-dihydrogibberellin A₅ – 17-Ethyl-16,17-dihydrogibberellin A₅ – 17-n-Propyl-16,17-dihydrogibberellin A₅.
Verfahren zur Verstärkung oder Auslösung einer gewünschten Gewebemorphologie und/oder eines gewünschten physiologischen Zustands in einer Pflanze, welches das Aufbringen einer wirksamen Menge einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auf die Pflanze oder das Pflanzengewebe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Pflanzengewebe, auf welches die wirksame Verbindung aufgebracht wird, Setzlinge, Wurzeln, Zwiebeln, Korn, Knollen, Rhizome oder Samen sind.
Zusammensetzung zur Behandlung einer Pflanze oder eines Pflanzengewebes, die eine wirksame Menge einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zusammen mit einem landwirtschaftlich oder gartenbaulich verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel umfasst.
Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verstärkung oder Auslösung einer gewünschten Gewebemorphologie und/oder eines gewünschten physiologischen Zustands in einer Pflanze.