JP2004511478A - 除草性ピリジンスルホニルウレア誘導体 - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、稲作農業において発芽前及び/または発芽後の処理除草剤として有用な下記化学式(1)のピリジンスルホニルウレア誘導体、その塩またはそれらの立体化学的異性体、それらの使用方法、それらの製造方法、それらの製造に用いられる中間体化合物、及びそれらを含有する除草剤組成物に関するものである。
【0002】
【化4】
【0003】
(式中、
nは1〜3の整数を表し、
RはHまたはC1〜C4−アルキルを表し、
R’はH、C1〜C4−アルキル、C1〜C3−ハロアルキル、ハロゲンまたはC1〜C2−アルコキシを表し、
X及びYはそれぞれ独立してC1〜C2−アルキル、C1〜C2−アルコキシ、C1〜C2−ハロアルコキシまたはハロゲンを表す)
【0004】
【従来の技術】
従来にも稲作農業における除草活性を持つスルホニルウレア系誘導体が多数知られていた。例えば、特開昭61−191602号には下記化学式(2)の化合物が報告されているが、この化合物はピラゾスルフロン−エチルという名前で現在稲作農業用除草剤として商品化されて使われている。
【0005】
【化5】
【0006】
また、大韓民国特許第70675号には下記化学式(3)の化合物が報告されている。
【0007】
【化6】
【0008】
(式中、Rはハロアルキルを表し、X及びYはそれぞれ独立してCH3、OCH3またはClなどを表し、ZはCHまたはNを表す)
また、大韓民国特許出願第91−3014号には下記化学式(4)の除草性スルホニルウレア誘導体が知られている。
【0009】
【化7】
【0010】
[式中、
R、X、Y及びZは上記化学式(3)と同義であり、
R’はHまたはCH3を表し、
P及びQはそれぞれ独立してCHまたはNを表す(但し、P及びQを含む芳香族環はベンゼンまたはピリジンである)]
また、大韓民国特許出願第93−6915号には下記化学式(5)の除草性ピリジンスルホニルウレア誘導体が知られている。
【0011】
【化8】
【0012】
(式中、
P、Q、R’、X及びYは上記化学式(4)と同義であり、
RはH、Ra−(C=O)−またはRa−Xa−(C=O)−を表し、ここでRaはC1〜C4−アルキル、C1〜C3−ハロアルキル、C2〜C4−アルケニルまたはC2〜C4−アルキニルを表し、XaはO、S、NHまたはNRaを表す)
上記説明のように既存のスルホニルウレア系除草性化合物は、稲作における一年生及び多年生雑草に対して優れた防除力を示しているが、稲作において最も問題の雑草である稗に対して活性が低く、稲の苗に対して薬害を引き起こす場合がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、新しいピリジンスルホニルウレア誘導体は、既存の除草化合物に比べて、稲に対する安全性が改善されており、稗に対する除草性に優れており、稲作用除草剤として用いると非常に優れていることを見出し、この化合物をクレームする。
【0014】
従って、本発明は上記化学式(1)のピリジンスルホニルウレア誘導体、その塩またはそれらの立体化学的異性体を提供することを目的とする。
【0015】
本発明はまた、化学式(1)の化合物を製造する方法を提供することを目的とする。
【0016】
本発明はまた、化学式(1)の化合物を製造する過程で用いられる新規な中間体化合物を提供することを目的とする。
【0017】
本発明はまた、化学式(1)の化合物を水稲の除草に使用する方法及びこれを含有する除草用組成物を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
[発明の詳細な説明]
以下、本発明をより詳細に説明する。
【0019】
本発明は下記化学式(1)の化合物に関するものである。
【0020】
【化9】
【0021】
(式中、
nは1〜3の整数を表し、
RはHまたはC1〜C4−アルキルを表し、
R’はH、C1〜C4−アルキル、C1〜C3−ハロアルキル、ハロゲンまたはC1〜C2−アルコキシを表し、
X及びYはそれぞれ独立してC1〜C2−アルキル、C1〜C2−アルコキシ、C1〜C2−ハロアルコキシまたはハロゲンを表す)
稲に対する優れた選択性及び稗に対する除草性を示すため、稲作農業用除草剤として非常に有利に使用できる。上記化学式(1)の化合物の中でも望ましい化合物は、nが1または2の整数であり、RがHまたはメチルであり、R’がH、ハロゲンまたはメチルであり、X及びYがそれぞれメトキシである化合物である。
【0022】
特に望ましい化合物は、nが1または2の整数であり、Rがメチルであり、R’がH、C1、Brまたはメチルであり、X及びYがそれぞれメトキシである化合物である。
【0023】
本発明に係る化学式(1)の化合物として代表的な化合物を挙げると次の通りである。
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド。
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド。
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−(3−ヒドロキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド。
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−(3−メトキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド。
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−メチル−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド。
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−クロロ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド。
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−ブロモ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド。
【0024】
上記化学式(1)の化合物は2個の不斉炭素を有しているため、エリトロ又はトレオ異性体、若しくはこれらの混合物として存在している。本発明の化合物はエリトロ体の場合、強い活性を示すが、適当な比率の混合物としても十分な活性を示す。
【0025】
本発明に係る化学式(1)の化合物は下記化学式(6)の化合物を溶媒中で塩基の存在下または非存在下に下記化学式(7)の化合物と反応させることを特徴とする方法によって製造できる。
【0026】
【化10】
【0027】
(式中、n、R、R’、X及びYは化学式(1)と同義である)
従って、本発明の他の目的は、このような製造方法を提供することである。
【0028】
本発明に係る方法で出発物質として用いられる化学式(6)の化合物は、エリトロ異性体、トレオ異性体またはこれらの混合物として存在している。化学式(6)の化合物がどのような立体化学的配置を有しているかによって目的する化学式(1)の化合物の立体配置が決定される。
【0029】
上記方法では、反応に悪影響をおよぼさないものであれば、どんな溶媒でも用いられるが、望ましくはテトラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル、ジオキサン、メチレンクロライド、トルエン、ブタノール、ピリジン、ジメチルホルムアミド等が使用できる。上記方法は望ましくは、少量の強塩基、例えば、トリエチルアミン、ヘキサメチレンテトラミン、ピリジン、DBUまたはDABCO(ここで、DBUは1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセ−7−エンを意味し、DABCOは1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンを意味し、以下本明細書を通して同様である)などの存在下で行い、反応温度は10〜80℃の範囲に維持することが好ましい。具体的な反応条件は、類似する反応に対して言及している米国特許第4,443,245号を参照でき、反応終了後は、ヨーロッパ特許第044,807号に記載されたように、酸で処理して目的化合物を得ることができる。もし、高純度の化合物を得ようとするならば、HPLCを用いて精製することが望ましい。
【0030】
化学式(7)の化合物は、公知物質であり、大韓民国特許第70,675号に記載された方法に従って容易に製造できる。
【0031】
化学式(6)の化合物は、本発明によって初めて提供される新規な中間体であり、この化合物は本発明が提供しようとするもう一つの発明の対象である。化学式(6)の化合物は、下記化学式(8)の化合物をトリフルオロ酢酸(TFA)で処理してt−ブチル基を離脱させることによって製造できる。
【0032】
【化11】
【0033】
(式中、n、R及びR’はそれぞれ化学式(1)と同義である)
化学式(8)の化合物をトリフルオロ酢酸(TFA)を溶媒として0〜80℃の温度で攪拌すると、t−ブチル基が離脱して化学式(6)のスルホンアミド化合物が得られる。得られた化学式(6)の化合物がエリトロ−トレオ混合物として存在する場合には、カラムクロマトグラフィーやHPLCまたは分取用−TLC方法を用いて分離することによって、純粋なエリトロまたはトレオ化合物を得ることができる。
【0034】
また、化学式(8)の化合物は、下記化学式(9)の化合物を通常の方法でアシル化反応させて得ることができる。
【0035】
【化12】
【0036】
(式中、R’は化学式(1)と同義である)
化学式(9)の化合物は下記化学式(10)の化合物を例えば、DIBAL・H(ジイソブチルアルミニウムヒドリド)、NaBH4、LiAlH4、BH3のような適切な還元剤を用いて選択的に還元させることによって得ることができる。
【0037】
【化13】
【0038】
(式中、R’は上記化学式(1)と同義である)
以上の説明のようにして得られる化学式(1)の化合物をそれぞれより明確に例示すると、下記表1に示す通りである。
【0039】
【表1】
【0040】
本発明に係る化学式(1)の化合物は、適当な塩であってもよく、塩でも除草剤として有用である。塩は公知の一般的な方法、例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、アルコキシ化物または炭酸塩を含む溶液と化学式(1)の化合物を接触させることによって製造できる。また、アミン化合物を用いても同様の方法で塩を製造できる。
【0041】
化学式(1)の化合物の塩でカチオンを他のものと交換することによって多様な塩をまた得ることができる。カチオン交換は、化学式(1)化合物の塩、例えば、アルカリ金属塩または4級アミン塩の水溶液を、交換されるカチオンを含有する溶液と直接的に接触させることによって行われる。この方法は、交換されたカチオンを含有する目的の塩が水に不溶性である時に最も効果的である。イオン交換は化学式(1)の化合物の塩、例えば、アルカリ金属塩または4級アミン塩の水溶液を、交換されるカチオンを含有するカチオン交換樹脂で充填されたカラムを通過させることによっても、また行うことができる。ここでは樹脂のカチオンが元の塩のカチオンと交換され、新しく生成した目的とする塩生成物はカラムから流出される。この方法は目的とする塩が水溶性の時、すなわち、ナトリウム、カリウムまたはカルシウム塩の場合、特に効果的である。
【0042】
さらに化学式(1)の化合物は、ウレアやアミド化合物と混合物または錯体を形成した状態で存在するとき、除草剤として便利に使用できる。このような混合物または錯体は慣用の方法によって製造できる。
【0043】
上述した製造方法や変換方法は簡略に要約されたものであるが、有機合成やスルホニルウレア誘導体の合成分野における当業者であるならば容易に遂行出来るものである。本発明を普通に変更した製造方法は、全て本発明の範囲に含まれる。
【0044】
本発明に係る化学式(1)のピリジンスルホニルウレア誘導体は、既に言及した通り、除草剤として有用に用いることができる。以下、その用途及び剤型例に関して説明する。
【0045】
[用途]
化学式(1)の化合物は、強力な除草活性を有すると共に、稲に対する優れた選択性を示すので、水稲用除草剤として有用であり、除草剤組成物の活性成分として使用できる。
【0046】
化学式(1)の化合物は、水田における出芽前の処理または出芽後の処理の際に除草剤として極めて高い活性を有していることが、実験の結果、示された。
【0047】
本発明の活性化合物の使用量は、例えば、制御すべき雑草の種類、気候、天気、剤型、適用例、雑草の大きさ等幾つかの要因によって決定される。一般的に、活性成分の使用量は、1ha当たり約1g〜1kgの水準であり、有機物含量が少ない土壌や砂質土に適用する場合、または植物が幼い時や薬効の短期間持続が要求される時には低薬量にする。本発明に係る化合物は、多年生雑草の他、稗、一年生の広葉雑草及びスゲ属の雑草などの種々の雑草を稲作で防除するのに特に効果的である。
【0048】
本発明に係る化合物は単独で用いてもよく、既存の除草剤と併用して2−ウェイ、3−ウェイまたは4−ウェイ配合剤として用いてもよい。
【0049】
[製剤]
本発明における化学式(1)の化合物は、通常の組成物の形態で用いられる。化学式(1)の化合物は必要に応じて、担体、界面活性剤、佐剤(アジュバント)、製剤分野でよく用いられる他の添加剤と組み合わせて、植物、土壌または水面に適用できる。
【0050】
適した担体及び添加剤は固体または液体であってもよく、製剤分野で有用な成分、例えば、天然または合成無機物質、溶媒、分散剤、湿潤剤、接着剤、増粘剤、結合剤などが挙げられる。
【0051】
化学式(1)の化合物を含む組成物は、粒状などの固体として、または液状として土壌に投与される(土壌処理)。また、植物の葉に直接投与してもよい(葉面処理)。投与回数及び投与量は植物の生物学的特性、気候、土質、及び他の環境的状況によって変わる。
【0052】
活性成分を含有する配合物は、そのままで、製剤分野で便利に用いられる公知の佐剤(アジュバント)と併用できる。これらは公知の方法によって、例えば、乳化濃縮剤、希釈可能な液剤、水面を直接処理するための液状水和剤、水面展開制、乳化剤、水和剤、粉剤、散布剤、粒剤または錠剤に加工される。噴霧、散布、ばらまきのような投与方法及び組成物の特性は使用目的及び環境に応じて選択できる。活性成分を含有する配合物の投与量は一般的に1g〜1kg活性成分/ha、望ましくは10g〜30g活性成分/haである。
【0053】
例えば、有効成分と増量剤[溶媒、固体担体、及び適切な場合は表面活性化合物(界面活性剤)など]を公知の方法によって強く混合及び/または粉砕することによって配合物を製造する。
【0054】
溶媒としては、次のようなものが使用できる;芳香族炭化水素、例えばキシレン混合物または置換ナフタレン;エタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルまたはエチレングリコールモノエチルエーテルのようなアルコール及びグリコール並びにそれらのエーテル及びエステル;シクロヘキサノンのようなケトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシドまたはジメチルホルムアミドのような強い極性溶媒;及びエポキシ化されたココナッツ油または大豆油のようなエポキシ化されていてもよい植物油;または水。これら溶媒は乳化剤、液剤製造用の溶媒または粒剤製造用の補助溶媒として使用できる。
【0055】
散布剤及び粒剤に使用する固体担体としては、通常、タルク、カオリン、モンモリロナイト、パイロフィライト、ベントナイト、または炭酸カルシウムのような粉砕された天然充填物、ゼオライトのような吸着性担体、または砂などがある。さらに、多くの予備粉砕された無機または有機物質を使用することができる。
【0056】
適した表面活性化合物は、剤型化される化学式(1)の化合物の性質によって決定でき、良好な分散性、湿潤性及び潤滑性を示す非イオン性、カチオン性及び/またはアニオン性界面活性剤などが含まれる。用語「界面活性剤」は界面活性剤の混合物も意味する。
【0057】
本発明に係る除草剤組成物は、化学式(1)の化合物を0.1〜99重量%、望ましくは0.1〜95重量%含有し、固体または液体添加剤を99.9重量%〜1重量%、望ましくは99.9重量%〜5重量%含有し、界面活性剤を0〜25重量%、望ましくは0.1〜25重量%含有する。
【0058】
このような組成物もまた本発明の範囲に含まれる。
【0059】
【実施例】
[発明を実施するための最良の形態]
本発明に係る化合物の製造法及び使用法に対しては、下記実施例を通じて更に具体的に説明する。しかし、これらの実施例は本発明を例を挙げて説明するためのものであって、いかなる意味においても本発明の範囲を限定するものではない。下記実施例では特別な言及がない限り、カラムクロマトグラフィーの固定相としてアセトニトリル/水=10/90(v/v)で平衡化させたC18シリカ(25〜40μm,50ml)を使用した。
【0060】
実施例1:エリトロ−N−t−ブチル−4−メチル−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−N−t−ブチル−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(2.55g)をよく精製されたTHF(150ml)に溶かし、窒素ガス下に−78℃で2.5N n−BuLi(13.4ml)をゆっくり加えた。反応温度が−20℃まで上がった後、再び−78℃に冷却した。他のフラスコにCuI(2.10g)を入れて、前で合成したリチウム塩をこのフラスコに逆添加した。10分後、CH3I(0.83ml)を加えて−78℃で30分間攪拌した後、NH4Cl溶液でクエンチした。反応液に酢酸エチルを加えて有機層を分離した。水層に酢酸エチルを加えて抽出し、有機層同士を混合した後、乾燥(MgSO4)、濾過及び濃縮して粗生成物を収得した。これをカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/n−ヘキサン=1/2,v/v)で分離して純粋な表題化合物0.5gを収得した。
【0061】
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.55(d,1H,J=5Hz),7.24(d,1H,J=5Hz),6.1(brs,1H),4.6〜4.9(m,3H),2.76(s,3H),1.35(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz),1.26(s,9H)。
【0062】
実施例2:エリトロ−4−メチル−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−N−t−ブチル−4−メチル−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.7g)をTHF(10ml)に溶かし、メトキシアセチルクロライド(0.32g)を加えた。0℃で60%NaH(0.13g)を入れて、室温で2時間攪拌した。反応液を飽和NH4Cl水溶液でクエンチし、酢酸エチルで抽出した。有機層を乾燥(MgSO4)、濾過及び濃縮し、残留物をカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/n−ヘキサン=1/3,v/v)で精製してエリトロ−N−t−ブチル−4−メチル−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.7g)を収得した。
【0063】
取得された生成物にCF3CO2H(10ml)を加えて、60〜65℃で1時間攪拌し、反応液を減圧下で濃縮した。残留物を塩化メチレンに溶解し、重炭酸ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を乾燥(MgSO4)、濾過及び濃縮した後、残留物をカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/メチレンクロライド=1/7→1/1,v/v)で精製して純粋な表題化合物0.37gを収得した。
【0064】
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.57(d,1H,J=5Hz),7.24(d,1H,J=5Hz),6.85〜6.95(m,1H),5.65(brs,2H),4.9〜5.3(m,1H),4.13(s,2H),3.41(s,2H),2.72(s,3H),1.55(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz)。
【0065】
実施例3:エリトロ−N−t−ブチル−4−クロロ−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−N−t−ブチル−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.29g)をよく精製されたTHF(10ml)に溶かし、−78℃で窒素ガス下に2.5N n−BuLi(1.52ml)をゆっくり加えた。反応温度が−20℃まで上がった後、再び−78℃に冷却した。THF(5ml)に溶かしたNCS(N−クロロコハク酸イミド)(0.2g)を反応液にゆっくり加えた。30分後に飽和塩化アンモニウム水溶液でクエンチした。反応液に酢酸エチルを加えて有機層を分離し、水層を酢酸エチルでもう一度抽出した。有機層同士を混合して乾燥(MgSO4)、濾過及び濃縮して粗生成物を取得した後、これをカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/n−ヘキサン=1/2,v/v)で分離して純粋な表題化合物0.18gを収得した。
【0066】
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.61(d,1H,J=5Hz),7.50(d,1H,J=5Hz),6.05〜6.15(brs,1H),5.2(brs,1H),4.6〜4.9(m,2H),1.35(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz),1.25(s,9H)。
【0067】
実施例4:エリトロ−N−t−ブチル−4−クロロ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−N−t−ブチル−4−クロロ−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.75g)をTHF(10ml)に溶かし、メトキシアセチルクロライド(0.33g)を加えた。反応液を0℃に冷却して、60%NaH(0.13g)を加えた。反応温度を室温まで上げて2時間攪拌した後に、塩化アンモニウム水溶液で反応液をクエンチした。反応液を酢酸エチルで抽出した後、有機層を乾燥(MgSO4)、濾過及び濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/n−ヘキサン=1/3,v/v)で精製して純粋な表題化合物0.7gを収得した。
【0068】
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.60(d,1H,J=5Hz),7.46(d,1H,J=5Hz),7.05〜7.15(m,1H),5.45(brs,1H),4.9〜5.3(m,1H),2.1(s,3H),1.44(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz),1.31(s,9H)。
【0069】
実施例5:エリトロ−N−t−ブチル−4−ブロモ−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−N−t−ブチル−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(7.0g)をよく精製されたTHF(200ml)に溶かし、窒素ガス下に−78℃で2.5N n−BuLi(13.4ml)をゆっくり加えた。反応温度が−20℃まで上がった後、再び−78℃に冷却した。NBS(N−ブロモコハク酸イミド)(6.4g)を反応液に加えて30分間攪拌した後、飽和塩化アンモニウム水溶液でクエンチした。反応液に酢酸エチルを加えて有機層を分離し、水層を酢酸エチルでもう一度抽出した。有機層同士を混合して乾燥(MgSO4)、濾過及び濃縮して粗生成物を取得した後、これをカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/n−ヘキサン=1/2,v/v)で精製して純粋な表題化合物3.9gを収得した。
【0070】
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.48(d,1H,J=5Hz),7.74(d,1H,J=5Hz),6.5(brs,1H),5.39(brs,1H),4.6〜4.95(m,2H),1.32(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz),1.25(s,9H)。
【0071】
実施例6:エリトロ−4−ブロモ−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−N−t−ブチル−4−ブロモ−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.5g)をトリフルオロ酢酸(CF3CO2H;10ml)に溶かし、60〜65℃で2時間攪拌した。反応液を減圧濃縮し、濾液を塩化メチレンで希釈した後、濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/メチレンクロライド=1/7→1/1,v/v)で精製して純粋な表題化合物0.3gを収得した。
【0072】
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.49(d,1H,J=5Hz),7.75(d,1H,J=5Hz),6.0〜6.06(m,1H),5.45(brs,2H),4.15〜4.55(m,1H),3.46(brs,1H),1.53(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz)。
【0073】
実施例7:エリトロ−N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−クロロ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−4−クロロ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.5g)をアセトニトリル(10ml)に溶かし、フェニル(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)カルバメート(0.86g)を室温で加えた。DBU(0.48g)をゆっくり加えた後、反応液を30分間攪拌し、塩化メチレン(100ml)で希釈し、5%塩酸水溶液(50ml)で洗浄した。有機層を乾燥(MgSO4)、濾過及び濃縮した後、残留物をジエチルエーテル/n−ヘキサンから再結晶し、白色固体の純粋な表題化合物0.61gを収得した。
【0074】
融点:135〜140℃
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 13.2(brs,1H),8.63(d,1H,J=5Hz),7.45(d,1H,J=5Hz),7.2〜7.4(m,2H),5.81(s,1H),4.82〜5.22(m,1H),3.97(s,6H),1.44(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz)。
【0075】
実施例8:エリトロ−N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−ブロモ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−4−ブロモ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.82g)及びフェニル(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)カルバメート(0.86)を実施例7の方法によって反応させて白色固体状の表題化合物0.85gを収得した。
【0076】
融点:87〜89℃
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.49(d,1H,J=5Hz),7.65(d,1H,J=5Hz),7.23(s,1H),7.02〜7.1(m,1H),5.80(s,1H),5.22〜5.58(m,1H),4.13(s,2H),3.96(s,6H),3.41(s,3H),1.48(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz)。
【0077】
実施例9:エリトロ−N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−メチル−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−4−メチル−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.73g)及びフェニル(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)カルバメート(0.86g)を実施例7の方法によって反応させて白色固体状の表題化合物0.75gを収得した。
【0078】
融点:156〜158℃
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.58(d,1H,J=5Hz),7.23(d,1H,J=5Hz),7.21(brs,1H),6.65〜6.75(m,1H),5.78(s,1H),5.05〜5.38(m,1H),4.13(s,2H),3.97(s,6H),3.41(s,3H),2.89(s,3H),1.47(dd,3H,J1=25Hz,J2=6Hz)。
【0079】
実施例10:エリトロ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド及びトレオ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロとトレオ異性体の1:1混合物であるN−t−ブチル−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(5.0g)をトリフルオロ酢酸(20ml)に溶かした後、反応液を45℃で12時間攪拌し、減圧下で濃縮した。残留物を塩化メチレンに溶かし、重炭酸ナトリウム水溶液で洗浄した後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。残留物をカラムクロマトグラフィー(移動相:酢酸エチル/メチレンクロライド=1/7→1/1,v/v)で分離して純粋なエリトロ表題化合物1.0g及び純粋なトレオ表題化合物1.0gをそれぞれ固体状で収得した。
【0080】
エリトロ化合物
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.82〜8.85(m,1H),8.35〜8.38(m,1H),7.43〜7.50(m,1H),6.60〜6.72(m,1H),5.68(brs,2H),4.93〜5.29(m,1H),4.18(s,2H),3.2(s,3H),1.55(dd,3H,JH−H=6.5Hz,JH−F=25Hz),
トレオ化合物
1H NMR(270MHz,CDCl3):δ 8.82〜8.85(m,1H),8.35〜8.38(m,1H),7.43〜7.50(m,1H),6.60〜6.72(m,1H),5.58(brs,2H),5.29〜5.40(m,1H),4.18(s,2H),3.43(s,3H),1.20(dd,3H,JH−H=6.5Hz,JH−F=25Hz)。
【0081】
実施例11:エリトロ−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.5g)をクロロホルム(10ml)に溶かした後、ヨウ化トリメチルシラン(0.9ml)を加えて、60℃で12時間攪拌した。反応液を濃縮した後、C18シリカ(50ml)を用いてカラムクロマトグラフィー(移動相: CH3CN/H2O=10/90,v/v)を行って、表題化合物0.22gを収得した。
【0082】
融点:142〜143℃
1H NMR(200MHz,D2O):δ 8.82〜8.85(m,1H),8.35〜8.38(m,1H),7.43〜7.50(m,1H),5.0〜5.4(m,1H),4.4(d,2H),1.55(dd,3H)。
【0083】
実施例12:エリトロ−2−(2−フルオロ−1−(3−メトキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−N−t−ブチル−2−(2−フルオロ−1−(3−メトキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(5.0g)を実施例10の方法によって反応させて表題化合物2.0gを収得した。
【0084】
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.82〜8.85(m,1H),8.35〜8.38(m,1H),7.43〜7.50(m,1H),6.60〜6.72(m,1H),5.75(brs,2H),4.93〜5.29(m,1H),3.62(t,2H),3.3(s,3H),2.7(m,2H),1.55(dd,3H)。
【0085】
実施例13:エリトロ−2−(2−フルオロ−1−(3−ヒドロキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−2−(2−フルオロ−1−(3−メトキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.56g)を実施例11の方法によって反応させて表題化合物0.12gを収得した。
【0086】
1H NMR(200MHz,D2O):δ 8.8(m,1H),8.4(m,1H),7.45(m,1H),6.9(brs,2H),6.75(m,1H),5.0〜5.3(m,1H),3.8(m,2H),2.6(t,2H),1.55(dd,3H)。
【0087】
実施例14:エリトロ−N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(3.9g)をアセトニトリル(20ml)に溶かし、フェニル(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)カルバメート(3.57g)を加えた後、トリエチルアミン(1.32g)をゆっくり加えた。反応液を2時間攪拌し、塩化メチレン(20ml)で希釈した。5%塩酸水溶液(10ml)及び水(10ml)で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥、濾過及び濃縮した。残留物を酢酸エチル/ヘキサン/ジエチルエーテルで再結晶し、表題化合物4.5gを収得した。
【0088】
融点:175〜177℃
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 13.2(br,1H),8.8(m,1H),8.6(m,1H),7.5(m,1H),7.2(br,1H),6.6(m,1H),5.80(s,1H),5.0〜5.3(m,1H),4.05(s,2H),3.96(s,6H),3.25(s,3H),1.45(dd,3H)。
【0089】
実施例15:トレオ−N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
トレオ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(1.56g)及びフェニル(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)カルバメート(2.99g)を実施例14の方法によって反応させて白色固体状の表題化合物1.8gを収得した。
【0090】
融点:152〜154℃
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 13.2(br,1H),8.81(m,1H),8.67(m,1H),7.50(m,1H),7.49(br,1H),6.67(m,1H),5.80(s,1H),5.0〜5.3(m,1H),4.05(s,2H),3.96(s,6H),3.25(s,3H),1.28(dd,3H)。
【0091】
実施例16:エリトロ−N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(1.2g)及びフェニル(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)カルバメート(1.33g)を実施例14の方法によって反応させて白色固体状の表題化合物1.5gを収得した。
【0092】
融点:157〜158℃
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.8(m,1H),8.05(m,1H),7.5(m,1H),6.7〜6.8(m,1H),5.80(s,1H),5.0〜5.3(m,1H),4.2(m,2H),3.95(s,6H),1.45(dd,3H)。
【0093】
実施例17:エリトロ−N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−(3−ヒドロキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−2−(2−フルオロ−1−(3−ヒドロキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.11g)及びフェニル(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)カルバメート(0.18g)を実施例14の方法によって反応させて表題化合物0.13gを収得した。
【0094】
融点:147〜148℃
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 13.3(br,1H),8.8(m,1H),8.65(m,1H),7.6(m,1H),7.3(br,1H),5.80(s,1H),5.0〜5.3(m,1H),3.96(s,6H),3.6〜3.9(m,2H),3.4(br,1H),2.6(m,2H),1.45(dd,3H)。
【0095】
実施例18:エリトロ−N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−(3−メトキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドの合成
エリトロ−2−(2−フルオロ−1−(3−メトキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド(0.29g)及びフェニル(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)カルバメート(0.53g)を実施例14の方法によって反応させて表題化合物0.35gを収得した。
【0096】
融点:145〜146℃
1H NMR(200MHz,CDCl3):δ 8.8(m,1H),8.6(m,1H),7.5(m,1H),7.2(br,1H),6.6(m,1H),5.80(s,1H),4.95〜5.25(m,1H),3.95(s,6H),3.45(t,2H),3.2(s,3H),2.5(m,2H),1.5(dd,3H)。
【0097】
実施例19
下記表2に表した本発明に係る化合物と公知の対照物質の除草効果を温室で試験した。
【0098】
【表2】
【0099】
水田における除草性及び薬害の試験
表面積150cm2のポットに肥料を少量入れて、泥状態の滅菌された水田土壌を5cmの深さで詰めた。発芽前の籾5ケを土壌表面に直接播き、あらかじめ育苗しておいた稲の苗(2〜3葉期)を1ポット当たり3本ずつ2cmの深さで移植した。他のポットには稗の種子を土壌表面に播き、土壌表層に混入させた。稲の種まき及び移植、並びに稗の種まきの後、3cmの深さで湛水して温室で生育させた。稲は種まき及び移植の後5日目に薬剤で処理しており、稗は発芽前に(種まき後5日目)、及び発芽後に(3葉になった時、通常種まき後15日目)薬剤で処理した。
【0100】
活性化合物1重量部をアセトン5重量部と乳化剤としてのアルキルアリールポリグリコールエーテル1重量部に混ぜて溶かした後、所望の濃度まで水で希釈して適切な除草用組成物を製造した。この除草用溶液をポットの水面上に滴下した。
【0101】
薬剤処理後2週間に亘って試験植物を観察し、その後、試験化合物の除草性と薬害とを目視により百分率(%)で評価した。このとき、0%は活性なしまたは薬害なしを意味し、100%は完全に枯死することを意味する。
【0102】
本発明に係る化学式(1)の化合物と公知の対照物質等の水田での薬害及び除草活性はそれぞれ下記表3及び4に表した。
【0103】
化合物中、対照物質Eは、ピラゾスルフロン−エチル(Pyrazosulfuron−ethyl)であり、現在水田の除草剤として最も広範囲に使われている。一方、対照物質A,B,C及びDは、本発明に係る化学式(1)の化合物と類似した構造を有しており、既に特許出願されている。
【0104】
【表3】
【0105】
表3に示すように、対照物質Eは、通常の使用薬量(20g/ha)の4倍である80g/haでも稲に対する薬害がほとんどなく、移植した稲に対して10%程度であり、直播きの稲に対して30%程度である。従って、対照物質Eは稲に対して安全性が高いものと考えられる。しかし、対照物質Eは、稲作において最も主要な雑草である稗に対する除草活性が弱い(20g/haで10%)。
【0106】
これに対して対照物質A〜Dは、稗に対する活性が非常に高く、20g/hgの薬量では、発芽前や発芽後の処理に関係なく95%以上の活性を示す。これらの対照物質(A〜D)は20g/haでは稲に対して安全であり、薬剤によって10〜40%の薬害を示した。しかし、商業的な開発の点からは、計画の4倍以上の高い薬量においても安全でなければならない。対照物質A〜Dは、通常の薬量の4倍である80g/haでは薬剤によって50〜80%の薬害を示し、商業的な開発は不可能と考えられる。
【0107】
【表4】
【0108】
本発明に係る化合物は、稗に対する優れた除草活性を維持しながら稲に対する選択性も改善されている。上記表4に示したように、本発明の化合物は、薬剤によって20g/haで90%以上の優れた稗除草活性を有している。さらには80g/haでも稲に対する優れた安全性を示し(30%以下)、対照物質Eに匹敵する。
【0109】
水田における雑草スペクトル
上述のようにして、表面積500cm2のポットに泥状の土を詰めた。コナギ(Monochoria vaginaiis,MOOVA)、アゼナ(Lindernia procumbens,LIDPR)、キカシグサ(Rotala indica,ROTIN)、ホタルイ(Scirpus juncoides,SCPJU)等一年生雑草の種子を土壌表面に播き、多年生雑草として、ミズガヤツリ(Cyperus serotinus,CYPSE)及びウリカワ(Sagittaria pygmaea,SAGPY)の塊茎を1cmの深さで、クログワイ(Eleocharis kuroguwai,ELOKU)、オモダカ(Sagittaria trifolia,SAGTR)の塊茎を4cmの深さで移植した。種まきしてから5日後、上述のようにして薬剤を調製し、ポットの水面に滴下した。処理後2週間に亘って試験植物を観察した。結果を表5に示す。
【0110】
【表5】
【0111】
表5の結果から本発明に係る化合物は、稗以外にも、いろんな一年生及び多年生雑草に対して高い活性を示すことが判る。
【0112】
【発明の効果】
[産業上の利用可能性]
本発明に係る化合物は、新しい水田除草剤であり、稗を含む一年生及び多年生雑草を発芽前及び発芽後に処理することにより、これらを効果的に防除でき、しかも移植した稲及び直播きした稲に対する安全性に優れている。従ってこのような目的に用いられることが期待される。
Claims (12)
- nは1または2の整数であり、RはHまたはメチルであり、R’はH、ハロゲンまたはメチルであり、X及びYはそれぞれメトキシである請求項1に記載の化合物。
- nは1または2の整数であり、Rはメチルであり、R’はH、Cl、Brまたはメチルであり、X及びYはそれぞれメトキシである請求項1に記載の化合物。
- N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド、
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−ヒドロキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド、
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−(3−ヒドロキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド、
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−2−(2−フルオロ−1−(3−メトキシプロピオン)オキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド、
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−メチル−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド、
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−クロロ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミド、及び
N−[(4,6−ジメトキシピリミジン−2−イル)アミノカルボニル]−4−ブロモ−2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドよりなる群から選択された請求項1に記載の化合物。 - エリトロ立体異性体として存在する請求項1に記載の化合物。
- 2−(2−フルオロ−1−メトキシアセトキシ−n−プロピル)ピリジン−3−スルホンアミドである請求項6に記載の化合物。
- 塩基としてトリエチルアミン、ヘキサメチレンテトラミン、ピリジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセ−7−エン(DBU)または1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)を使用する請求項8に記載の方法。
- 担体と共に請求項1に定義された化学式(1)の化合物を活性成分として含有することを特徴とする雑草防除用除草剤組成物。
- 化学式(1)の化合物は、nが1または2の整数であり、RがHまたはメチルであり、R’がH、ハロゲンまたはメチルであり、X及びYがそれぞれメトキシである請求項10に記載の組成物。
- 水田条件または畑条件で稲または小麦に対する雑草を防除するのに請求項1に定義された化学式(1)の化合物を使用する方法。
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