JP2006062967A - Plant growth-adjusting agent, cinnamic acid derivative compound and method for producing the same - Google Patents

Plant growth-adjusting agent, cinnamic acid derivative compound and method for producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a plant growth-adjusting agent easily decomposable under a natural environment, and having a high safety to human body. <P>SOLUTION: The plant growth-adjusting agent contains a cis-cinnamic acid and/or cis-cinnamic acid derivative compound as an active ingredient, and the cis-cinnamic acid derivative is expressed by formula (1) [wherein, R<SP>1</SP>is a substituent capable of maintaining the cis-structure of the cinnamic acid by adding to the cis-cinnamic acid and also easily hydrolyzable]. The compound expressed by formula (2) [wherein, R<SP>2</SP>is a furanosyl group or pyranosyl group which may have a substituent] is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、植物成長調節剤、新規な桂皮酸誘導体化合物、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a plant growth regulator, a novel cinnamic acid derivative compound, and a method for producing the same.

農耕地等においては雑草害を回避するために、多くの合成除草剤が使用されている。また、公園等の緑地においては適切な植生管理を行うために、やはり多くの合成化合物が植物成長調節剤として投入されている。これらの植物成長調節剤にはフェノール系、ジフェニールエーテル系、酸アミド系、トリアジン系、カーバメイト系、フェノキシ系等多くの種類があるが、いずれもその有効成分は人工的に合成された有機化合物が主流である。これらの製剤は一般に疎水性が高く、自然環境中では分解されにくいものが多い(例えば非特許文献1を参照。)。   Many agricultural herbicides are used in farmland to avoid weed damage. In addition, many synthetic compounds have been introduced as plant growth regulators in order to perform appropriate vegetation management in green spaces such as parks. There are many types of these plant growth regulators such as phenols, diphenyl ethers, acid amides, triazines, carbamates, phenoxys, etc., all of which are organic compounds synthesized artificially. Is the mainstream. These preparations are generally highly hydrophobic and are often difficult to decompose in the natural environment (see, for example, Non-Patent Document 1).

また、合成除草剤は人体においては、特定の臓器に蓄積して障害を引き起こしやすいとされていることから、近年は環境や人体に対して、より安全性の高い植物成長調節剤が求められていた(例えば非特許文献2を参照。)。   In addition, since synthetic herbicides are likely to accumulate in specific organs and cause damage in the human body, in recent years, more safe plant growth regulators are required for the environment and human body. (See Non-Patent Document 2, for example).

一方、自然界での分解が容易で、安全と思われる天然物である脂肪酸や桂皮酸を除草剤等としても用いたものが報告されているが、その生物成長調節剤としての効果は必ずしも十分ではなかった(例えば特許文献1、及び特許文献2を参照。)。   On the other hand, it has been reported that fatty acids and cinnamic acid, which are natural products that are easy to decompose in nature and are considered safe, are also used as herbicides, but their effects as biological growth regulators are not always sufficient. (See, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平08−217605号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-217605 特開2003−321309号公報JP 2003-321309 A 石崎寛著「農薬科学」養賢堂1987年Hiroshi Ishizaki “Agricultural Chemical Science” Yokendo 1987 植村振作・他著「農薬毒性の事典」三省堂 1988年Shusaku Uemura, et al. “Encyclopedia of Pesticide Toxicity” Sanseido 1988

本発明は、自然環境下での分解が容易で、且つ人体に対する安全性の高い植物成長調節剤を提供することを解決課題とする。   An object of the present invention is to provide a plant growth regulator that is easily decomposed in a natural environment and that is highly safe for the human body.

本発明者は、植物のアレロパシー(他感作用)の研究において、シス桂皮酸が強い植物成長抑制効果を有することを見出し、本発明をするに至った。即ち本発明は、   The present inventor has found that cis-cinnamic acid has a strong plant growth inhibitory effect in the study of allelopathy (irritant action) of plants, and has led to the present invention. That is, the present invention

<1> シス桂皮酸、及び/又はシス桂皮酸誘導体化合物を有効成分とする植物成長調節剤に係る。 <1> A plant growth regulator comprising cis-cinnamic acid and / or cis-cinnamic acid derivative compound as an active ingredient.

<2> 前記シス桂皮酸誘導体化合物が下記一般式(1)で表される植物成長調節剤に係る。 <2> The cis-cinnamic acid derivative compound relates to a plant growth regulator represented by the following general formula (1).

Figure 2006062967
一般式(1)
Figure 2006062967
General formula (1)

前記Rはシス桂皮酸と付加することにより、桂皮酸のシス構造を維持し、且つ容易に加水分解される置換基を示す。 R 1 represents a substituent that maintains the cis structure of cinnamic acid and is easily hydrolyzed by addition with cis-cinnamic acid.

<3> 前記Rがアルカリ土類金属、アミノ基、C1-5アルキルアンモニウム塩、置換基を有してもよいC1-5直鎖アルキル基、置換基を有してもよいC1-5分枝鎖アルキル基、置換基を有してもよいC1-5アルケニル基、置換基を有してもよいC5-8シクロアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよい複素環基である前記<1>に記載の植物成長調節剤に係る。 <3> R 1 is an alkaline earth metal, an amino group, a C 1-5 alkylammonium salt, an optionally substituted C 1-5 linear alkyl group, and an optionally substituted C 1. A -5 branched alkyl group, an optionally substituted C 1-5 alkenyl group, an optionally substituted C 5-8 cycloalkyl group, an optionally substituted phenyl group, Or it concerns on the plant growth regulator as described in said <1> which is a heterocyclic group which may have a substituent.

<4> 前記Rが置換基を有してもよいフラノシル基、又はピラノシル基である前記<1>に記載の植物成長調節剤に係る。 <4> The plant growth regulator according to <1>, wherein R 1 is a furanosyl group or a pyranosyl group which may have a substituent.

<5> 前記Rが置換基を有してもよいグルコシル基である前記<1>に記載の植物成長調節剤に係る。 <5> The plant growth regulator according to <1>, wherein R 1 is a glucosyl group which may have a substituent.

<6> 下記一般式(2)で表される化合物に係る。 <6> It relates to a compound represented by the following general formula (2).

Figure 2006062967
一般式(2)
Figure 2006062967
General formula (2)

前記Rは置換基を有してもよいフラノシル基、又はピラノシル基を示す。 R 2 represents a furanosyl group or a pyranosyl group which may have a substituent.

<7> 前記Rが置換基を有してもよいグルコシル基である前記<6>に記載の化合物に係る。 <7> The compound according to <6>, wherein R 2 is a glucosyl group which may have a substituent.

<8> シス桂皮酸とフラノース、又はピラノースとのエステル化を特徴とする前記<6>に記載の化合物の製造方法に係る。 <8> The method for producing a compound according to <6>, which comprises esterification of cis-cinnamic acid and furanose or pyranose.

本発明により、自然環境下で分解が容易で、且つ人体に対する安全性の高い植物成長調節剤を提供することができる。又、植物成長調節剤として有用な、新規のシス桂皮酸誘導体化合物を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a plant growth regulator that is easily decomposed in a natural environment and that is highly safe for the human body. In addition, a novel cis-cinnamic acid derivative compound useful as a plant growth regulator can be provided.

本発明は、シス桂皮酸又はシス桂皮酸誘導体化合物を有効成分とする植物成長調節剤であり、さらに下記一般式(2)で表されるシス桂皮酸誘導体化合物である。以下本発明について詳細に説明する。   The present invention is a plant growth regulator comprising cis-cinnamic acid or a cis-cinnamic acid derivative compound as an active ingredient, and further a cis-cinnamic acid derivative compound represented by the following general formula (2). The present invention will be described in detail below.

Figure 2006062967
一般式(2)
Figure 2006062967
General formula (2)

《植物成長調節剤》
本発明者らは、植物が他の植物に対して何らかの成長制御物質を分泌するアレロパシー現象を研究するなかで、ユキヤナギ,シジミバナなど数種のバラ科植物が、他の植物に対して著しく強い成長抑制作用を示すことを見いだした。バラ科植物であるユキヤナギを材料として、植物体内に存在する植物成長阻害作用の原因物質の研究を進めた結果、ユキヤナギの抽出物からその原因物質はグリコピラノシル‐シス桂皮酸であることを解明した。さらに前記グリコピラノシル‐シス桂皮酸の植物成長阻害活性本体が、シス桂皮酸であることを究明した。
<Plant growth regulator>
As we study the allelopathic phenomenon in which plants secrete some growth regulators to other plants, several species of Rosaceae such as snow willow and white-spotted plants grow significantly stronger than other plants. It was found to show an inhibitory action. As a result of research on the causative substance of plant growth inhibitory activity existing in the plant body, using the rose willow plant, it was elucidated that the causative substance was glycopyranosyl-cis-cinnamic acid. Furthermore, the plant growth inhibitory activity main body of glycopyranosyl-cis-cinnamic acid was found to be cis-cinnamic acid.

従来から天然物である桂皮酸に、植物の生育を抑制する効果があることは知られていた。桂皮酸はその構造上からシス形とトランス形が存在するが、シス形は不安定で自然界に存在する桂皮酸はトランス形であり、前記植物の生育抑制効果が知られているものも、トランス桂皮酸に関するもので、シス桂皮酸が植物の生育阻害効果を有することは知られていなかった。   Conventionally, it has been known that cinnamic acid, which is a natural product, has an effect of suppressing plant growth. Cinnamic acid has a cis form and a trans form because of its structure, but cis form is unstable and cinnamic acid present in nature is in the trans form. Regarding cinnamic acid, it was not known that cis-cinnamic acid has an inhibitory effect on plant growth.

前記ユキヤナギから抽出されたグリコピラノシル‐シス桂皮酸は、酸又はアルカリにより容易に加水分解されシス桂皮酸となる。前記グリコピラノシル‐シス桂皮酸は、前記ユキヤナギ等の植物体内においては無毒状態で、且つ不安定なシス型構造を維持するためにシス桂皮酸にピラノシル基が付加されているものと推測される。前記ユキヤナギから分泌されると、自然環境下において容易に加水分解され、他の植物に作用するときはシス桂皮酸として効果を発揮するものと考えられる。   Glycopyranosyl-cis-cinnamic acid extracted from the willow will easily be hydrolyzed with acid or alkali to form cis-cinnamic acid. The glycopyranosyl-cis-cinnamic acid is presumed to have a pyranosyl group added to cis-cinnamic acid in order to maintain a non-toxic state and an unstable cis-type structure in plants such as the snow willow. When it is secreted from the willow willow, it is easily hydrolyzed in the natural environment, and when acting on other plants, it is considered to exhibit an effect as cis-cinnamic acid.

本発明の植物成長調節剤は、シス桂皮酸、及び/又はその誘導体化合物を有効成分とするものである。シス桂皮酸の構造を下記構造式(1)に示す。   The plant growth regulator of the present invention comprises cis-cinnamic acid and / or a derivative compound thereof as an active ingredient. The structure of cis-cinnamic acid is shown in the following structural formula (1).

Figure 2006062967
構造式(1)
Figure 2006062967
Structural formula (1)

前記シス桂皮酸はアルカリ金属と塩を形成していても良い。前記アルカリ金属としては、ナトリウム、及びカリウムを挙げることができる。   The cis-cinnamic acid may form a salt with an alkali metal. Examples of the alkali metal include sodium and potassium.

本発明のシス桂皮酸誘導体化合物を下記一般式(1)に示す。   The cis-cinnamic acid derivative compound of the present invention is represented by the following general formula (1).

Figure 2006062967
一般式 (1)
Figure 2006062967
General formula (1)

前記Rは、シス桂皮酸と付加することにより、桂皮酸のシス構造を維持し、且つ酸又はアルカリ環境下で容易に加水分解される置換基である。 R 1 is a substituent that maintains the cis structure of cinnamic acid by addition with cis-cinnamic acid and is easily hydrolyzed in an acid or alkaline environment.

前記一般式(1)において、Rは具体的には、アルカリ土類金属、アミノ基、C1-5アルキルアンモニウム塩、置換基を有してもよいC1-5直鎖アルキル基、置換基を有してもよいC1-5分枝鎖アルキル基、置換基を有してもよいC1-5アルケニル基、置換基を有してもよいC5-8シクロアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよい複素環基を挙げることができる。 In the general formula (1), R 1 specifically includes an alkaline earth metal, an amino group, a C 1-5 alkylammonium salt, an optionally substituted C 1-5 linear alkyl group, a substituted group. C 1-5 branched chain alkyl group which may have a group, C 1-5 alkenyl group which may have a substituent, C 5-8 cycloalkyl group which may have a substituent, substituent And a phenyl group which may have a heterocyclic group or a heterocyclic group which may have a substituent.

前記アルカリ土類金属としては、カルシウム、及びマグネシウムを挙げることができる。   Examples of the alkaline earth metal include calcium and magnesium.

前記C1-5アルキルアンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩を挙げることができる。 Examples of the C 1-5 alkylammonium salt include a tetramethylammonium salt and a tetrabutylammonium salt.

前記C1-5直鎖アルキル基としては、エチル基、プロピル基、ブチル基がより好ましい。 The C 1-5 linear alkyl group is more preferably an ethyl group, a propyl group, or a butyl group.

前記C1-5分枝鎖アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基がより好ましい。 The C 1-5 branched chain alkyl group is more preferably an isopropyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group.

前記C1-5アルケニル基としては、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基がより好ましい。 The C 1-5 alkenyl group is more preferably an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, or a butenyl group.

前記C5-8シクロアルキル基としては、単環式飽和一価基の他に、単環式不飽和炭化水素の一価基を含み、中でもシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテンイル基、シクロヘキセンイル基がより好ましい。 The C 5-8 cycloalkyl group includes, in addition to a monocyclic saturated monovalent group, a monovalent unsaturated hydrocarbon monovalent group, among which a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclopentenyl group. A cyclohexeneyl group is more preferable.

前記複素環基としては、例えばフリル、テトラヒドロフリル、ピラニル、テトラヒドロピラル、クロメニル、クロマニル、イソベンゾフラニル、ピロリル、ピロリニル、ピロリジニル、オキサゾリル、イソキサゾリル、オキサゾリニル、オキサゾリジニル、イソキサゾリニル、チアゾリル、イソチアゾリル、チアゾリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリニル、ピラゾリル、ピラゾリジニル、イミダゾリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、オキサジアゾリル、オキサジアゾリニル、チアジアゾリニル、トリアゾリル、トリアゾリニル、トリアゾリジニル、テトラゾリル、テトラゾリニル、ピリジル、ジヒドロピリジル、テトラヒドロピリジル、ピペリジル、オキサジニル、ジヒドロオキサジニル、モルホリノ、チアジニル、ジヒドロチアジニル、チアモルホリノ、ピリダジニル、ジヒドロピリダジニル、テトラヒドロピリダジニル、ヘキサヒドロピリダジニル、   Examples of the heterocyclic group include furyl, tetrahydrofuryl, pyranyl, tetrahydropyral, chromenyl, chromanyl, isobenzofuranyl, pyrrolyl, pyrrolinyl, pyrrolidinyl, oxazolyl, isoxazolyl, oxazolinyl, oxazolidinyl, isoxazolinyl, thiazolyl, isothiazolyl, thiazolidinyl, thiazolidinyl , Isothiazolinyl, pyrazolyl, pyrazolidinyl, imidazolyl, imidazolinyl, imidazolidinyl, oxadiazolyl, oxadiazolinyl, thiadiazolinyl, triazolyl, triazolinyl, triazolidinyl, tetrazolyl, tetrazolinyl, pyridyl, dihydropyridyl, dihydropyridyl, diperopridyl , Thiazinyl, dihydrothi Jiniru, thiamorpholino, pyridazinyl, dihydro pyridazinyl, tetrahydropyran pyridazinyl, hexahydrophthalate pyridazinyl,

オキサジアジニル、ジヒドロオキサジアジニル、テトラヒドロオキサジアジニル、チアジアゾリル、チアジアジニル、ジヒドロチアジアジニル、テトラヒドロチアジアジニル、ピリミジニル、ジヒドロピリミジニル、テトラヒドロピリミジニル、ヘキサヒドロピリミジニル、ピラジニル、ジヒドロピラジニル、テトラヒドロピラジニル、ピペラジニル、トリアジニル、ジヒドロトリアジニル、テトラヒドロトリアジニル、ヘキサヒドロトリアジニル、テトラジニル、ジヒドロテトラジニル、インドリル、インドリニル、イソインドリル、インダゾリル、キナゾリニル、ジヒドロキナゾリル、テトラヒドロキナゾリル、カルバゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾオキサゾリニル、ベンゾイソキサゾリル、ベンゾイソオキサゾリニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソチアゾリニル、ベンゾイミダゾリル、 Oxadiazinyl, dihydrooxadiazinyl, tetrahydrooxadiazinyl, thiadiazolyl, thiadiazinyl, dihydrothiadiazinyl, tetrahydrothiadiazinyl, pyrimidinyl, dihydropyrimidinyl, tetrahydropyrimidinyl, hexahydropyrimidinyl, pyrazinyl, dihydropyrazinyl, tetrahydropyrazinyl , Piperazinyl, triazinyl, dihydrotriazinyl, tetrahydrotriazinyl, hexahydrotriazinyl, tetrazinyl, dihydrotetrazinyl, indolyl, indolinyl, isoindolyl, indazolyl, quinazolinyl, dihydroquinazolyl, tetrahydroquinazolyl, carbazolyl , Benzoxazolyl, benzoxazolinyl, benzisoxazolyl, benzisoxazolinyl, benzothi Zoriru, benzisothiazolyl, benzoisothiazolyl sulfonyl, benzimidazolyl,

インダゾリニル、キノリニル、ジヒドロキノリニル、テトラヒドロキノリニル、イソキノリニル、ジヒドロイソキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、ピリドインドリル、ジヒドロベンゾオキサジニル、シンノリニル、ジヒドロシンノリニル、テトラヒドロシンノリル、フタラジニル、ジヒドロフタラジニル、テトラヒドロフタラジニル、キノキサリニル、ジヒドロキノキサリニル、テトラヒドロキノキサリニル、プリニル、ジヒドロベンゾトリアジニル、ジヒドロベンゾテトラジニル、フェノチアジニルフラニル、チエニル、ベンゾフラニル、ベンゾチエニル等が挙げられる。これら複素環基は置換可能な任意の位置にオキソ体又はチオケトン体となっているものも含むことができる。 Indazolinyl, quinolinyl, dihydroquinolinyl, tetrahydroquinolinyl, isoquinolinyl, dihydroisoquinolinyl, tetrahydroisoquinolinyl, pyridoindolyl, dihydrobenzoxazinyl, cinnolinyl, dihydrocinnolinyl, tetrahydrocinnolyl, phthalazinyl , Dihydrophthalazinyl, tetrahydrophthalazinyl, quinoxalinyl, dihydroquinoxalinyl, tetrahydroquinoxalinyl, purinyl, dihydrobenzotriazinyl, dihydrobenzotetrazinyl, phenothiazinylfuranyl, thienyl, benzofuranyl, benzothienyl Etc. These heterocyclic groups can also include those having an oxo form or thioketone form at any substitutable position.

中でも前記Rとしては、自然環境下での分解が容易で、且つ人体に対する安全性の高いことから、フラノシル基、又はピラノシル基が好ましく、グルコシル基が特に好ましい。 Among these, R 1 is preferably a furanosyl group or a pyranosyl group, particularly preferably a glucosyl group, because it is easily decomposed in a natural environment and has high safety to the human body.

置換基を有してもよいC1-5直鎖アルキル基、置換基を有してもよいC1-5分枝鎖アルキル基、置換基を有してもよいC1-5アルケニル基における置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、メチル基等を挙げることができる。 C 1-5 linear alkyl group which may have a substituent, C 1-5 branched chain alkyl group which may have a substituent, C 1-5 alkenyl group which may have a substituent Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, and a methyl group.

前記置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよい複素環基における置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、C1−6アルキル基、C1−6アルコキシ基、C1−6ハロアルキル基、アミノ基、モノ又はジC1−6アルキルアンモニウム塩を挙げることができる。 Examples of the substituent in the phenyl group which may have a substituent and the heterocyclic group which may have a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, and C 1. Mention may be made of a -6 haloalkyl group, an amino group, a mono- or di-C 1-6 alkyl ammonium salt.

本発明の植物成長調節剤であるシス桂皮酸は、
3-Phenyl-2-propynoic acidを、乾燥メタノールに溶解し、水素ガスと還元反応をさせることにより得ることができる。
Cis cinnamic acid, which is a plant growth regulator of the present invention,
3-Phenyl-2-propynoic acid can be obtained by dissolving in dry methanol and causing a reduction reaction with hydrogen gas.

あるいはシス桂皮酸は、市販のトランス桂皮酸を紫外線照射することによっても得ることもできる。混合物として得られたシス桂皮酸化合物は、化学修飾型シリカゲルを充填したカラムを装着した高速液体クロマトグラフィーにより精製することができる。   Alternatively, cis-cinnamic acid can also be obtained by irradiating commercially available trans-cinnamic acid with ultraviolet rays. The cis-cinnamic acid compound obtained as a mixture can be purified by high performance liquid chromatography equipped with a column packed with chemically modified silica gel.

本発明の植物成長調節剤であるシス桂皮酸誘導体は、シス桂皮酸をアセトニトリルなどの溶媒に溶解し、触媒であるエチルジイソプロピルアミン(Hunig'sbase)の存在下で、水酸基を持つ化合物のハロゲン化物を加えることにより、得ることができる。   The cis-cinnamic acid derivative, which is a plant growth regulator of the present invention, is a halide of a compound having a hydroxyl group in which cis-cinnamic acid is dissolved in a solvent such as acetonitrile and in the presence of a catalyst, ethyldiisopropylamine (Hunig'sbase). Can be obtained.

又、シス桂皮酸誘導体は、シス桂皮酸を硫酸、塩酸、p-トルエンスルホン酸などの酸触媒の存在下で、水酸基を持つ化合物を加えて加熱することによっても得ることができる。   The cis-cinnamic acid derivative can also be obtained by adding cis-cinnamic acid and heating with a compound having a hydroxyl group in the presence of an acid catalyst such as sulfuric acid, hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid and the like.

更に、シス桂皮酸誘導体は、シス桂皮酸、シス桂皮酸塩、又はシス桂皮酸ハロゲン化物を、ピリジン等の塩基性有機溶媒に溶解させ、水酸基を持つ化合物を加えることによっても得ることができる   Furthermore, the cis-cinnamic acid derivative can be obtained by dissolving cis-cinnamic acid, cis-cinnamic acid salt, or cis-cinnamic acid halide in a basic organic solvent such as pyridine, and adding a compound having a hydroxyl group.

本発明の植物成長調節剤は、対象とする植物を限定しない。例えば、水田においては、タイヌビエ、タマガヤツリ、アゼナなどの一年生雑草、および、ホタルイ、ミズガヤツリ、ウリカワなどの多年生雑草の防除を目的とした、水田用除草剤として用いることが出来る。   The plant growth regulator of the present invention does not limit the target plant. For example, in paddy fields, it can be used as a herbicide for paddy fields for the purpose of controlling annual perennial weeds such as Tainubie, Tamagayatsuri, Azena, and perennial weeds such as firefly, Mizugatatsu, Urikawa and the like.

畑地や樹園地においては、スズメノテッポウ、ヤエムグラ、メヒシバ、オオイヌノフグリなどの一年生および越年生雑草、およびオオアレチノギク、セイタカアワダチソウ、カヤツリグサなどの多年生雑草を目的とした畑地用および樹園地用除草剤あるいは植物成長調節剤として使用することが出来る。   In fields and orchards, herbicides or plant growth regulators for annual and orchard use, such as annual and perennial weeds such as damselfish, yamgra, barnyard grass, and giant puffer, as well as perennial weeds such as giant persimmon, periwinkle, and cyper Can be used as

更に本発明の植物成長調節剤は、水田や畑地以外に、例えば休耕田畑、畦畔、農道、水路、牧草造成地、墓地、公園、道路、運動場、建物の周辺の空き地、開墾地、線路、森林等における一般雑草の防除に使用することもできる。   Furthermore, the plant growth regulator of the present invention includes, in addition to paddy fields and upland fields, for example, fallow fields, ridges, farm roads, waterways, pastures, cemeteries, parks, roads, playgrounds, open spaces around buildings, clearing land, tracks, It can also be used to control general weeds in forests.

本発明の植物成長調節剤は、出芽前及び出芽後1〜3日目の植物に対して特に優れた成長抑制作用を示す。したがって、有用植物の植え付け予定地に予め処理するか、有用植物の植え付け後(有用植物が樹園地の如く既に定植されている場合を含む)雑草の発生一ヶ月以内に処理することが、本発明植物成長調節剤の有する生理活性を効果的に発現させる上から望ましい。   The plant growth regulator of the present invention exhibits a particularly excellent growth inhibitory effect on plants before emergence and 1-3 days after emergence. Therefore, the present invention is to pre-treat the planting site of the useful plant or treat it within one month after the planting of the useful plant (including the case where the useful plant has already been planted like an orchard) within one month of occurrence of weeds. This is desirable from the viewpoint of effectively expressing the physiological activity of the plant growth regulator.

しかし本発明の植物成長調節剤は、雑草の生育始期に限定されるものではなく、発生後一ヶ月以降の栄養成長期あるいは繁殖栄養期の雑草の防除に対しても有効である。   However, the plant growth regulator of the present invention is not limited to the initial growth stage of weeds, but is effective for controlling weeds in the vegetative growth period or the reproductive vegetative period after one month after the occurrence.

本発明の植物成長調節剤は、化合物単体を水に溶解して使用することができるが、界面活性剤あるいは溶剤などの液体担体に溶解若しくは分散させ、又はベントナイト等の粉末担体と混合若しくは吸着させての使用がより好ましい。さらに、効果を高める目的でこれら溶解若しくは分散させ、又は混合若しくは吸着させた本発明の植物成長調節剤に、乳化剤、分散剤、懸濁剤、展着剤、浸透剤、湿潤剤、安定剤などを添加し、乳剤、油剤、水和剤、粉剤、水溶剤などの製剤として使用することができる。   The plant growth regulator of the present invention can be used by dissolving a single compound in water, but is dissolved or dispersed in a liquid carrier such as a surfactant or a solvent, or mixed or adsorbed with a powder carrier such as bentonite. Are more preferable. Further, for the purpose of enhancing the effect, these plant growth regulators of the present invention dissolved or dispersed, mixed or adsorbed, and emulsifiers, dispersants, suspending agents, spreading agents, penetrating agents, wetting agents, stabilizers, etc. Can be used as preparations such as emulsions, oils, wettable powders, powders, and aqueous solvents.

本発明の植物成長調節剤は、0.001〜100%の濃度のものを、成長阻害若しくは枯殺目的の植物の茎葉に直接施用する。又、植物の発生を防止するためには、当該目的とする場所の土壌に直接処理して使用する。   The plant growth regulator of the present invention is applied at a concentration of 0.001 to 100% directly to the foliage of a plant for the purpose of growth inhibition or killing. In addition, in order to prevent the generation of plants, it is used by directly treating the soil at the target location.

本発明の植物成長調節剤の使用量は、種々の因子、例えば目的とする植物、該植物の発生・生育状況、植物の発育傾向、天候、環境条件、剤型、施用方法、施用場所、施用時期等により変動する。目的に応じて剤型、施用量を適宜選択して使用する。   The amount of the plant growth regulator of the present invention is used in various factors, for example, the target plant, the development / growth status of the plant, the growth tendency of the plant, the weather, the environmental conditions, the dosage form, the application method, the application location, the application. It varies depending on the time. The dosage form and application rate are appropriately selected according to the purpose.

本発明の植物成長調節剤は、防除対象草種、防除適期の拡大のため、あるいは薬量の低減をはかる目的で、他の除草剤、植物成長調節剤などと配合して使用することも可能である。   The plant growth regulator of the present invention can also be used in combination with other herbicides, plant growth regulators, etc. for the purpose of controlling the species of plants to be controlled, for the expansion of the control period, or for the purpose of reducing the dosage. It is.

《シス桂皮酸誘導体化合物》
さらに本発明は、下記一般式(2)で表されるシス桂皮酸誘導体化合物である。
<Ciscinnamic acid derivative compound>
Furthermore, the present invention is a cis-cinnamic acid derivative compound represented by the following general formula (2).

Figure 2006062967
一般式 (2)
Figure 2006062967
General formula (2)

前記一般式(2)においてRは、置換基を有してもよいフラノシル基、又はピラノシル基を示す。 In the general formula (2), R 2 represents a furanosyl group or a pyranosyl group which may have a substituent.

中でも下記構造式(2)で示される化合物、
[1-O-cis-cinnamoyl-b-d-glucopyranose]、
および構造式(3)で示される化合物、
[6-O-(4’-hydroxy-2’-methylene-butyroyl)-1-O-cis-cinnamoyl-b-d-glucopyranose]は、ユキヤナギから抽出された天然の化合物として特筆できる。
Among them, the compound represented by the following structural formula (2),
[1-O-cis-cinnamoyl-bd-glucopyranose],
And a compound represented by the structural formula (3),
[6-O- (4′-hydroxy-2′-methylene-butyroyl) -1-O-cis-cinnamoyl-bd-glucopyranose] can be noted as a natural compound extracted from snow willow.

Figure 2006062967
構造式(2)
Figure 2006062967
Structural formula (2)

Figure 2006062967
構造式(3)
Figure 2006062967
Structural formula (3)

本発明の構造式(2)、および構造式(3)で示される化合物は、例えばバラ科の植物であるユキヤナギあるいはシジミバナの葉から得ることができる。ユキヤナギあるいはシジミバナの葉をメタノールあるいはメタノールと水の混液等で抽出し、溶媒を留去後、これを水に加えて懸濁して酢酸エチルと分配する。活性炭、シリカゲル、化学修飾型シリカゲル、アルミナ、セルロースを担体とするカラムクロマトグラフィー等を用いて分画を行うことによって、水画分からは構造式(2)で示される化合物が、酢酸エチル画分からは構造式(3)で示される化合物を得ることができる。   The compounds represented by the structural formula (2) and the structural formula (3) of the present invention can be obtained from, for example, the leaves of a snowy plant or a white lizard that is a plant of the Rosaceae family. The leaves of snow willow or white sage are extracted with methanol or a mixture of methanol and water, etc., the solvent is distilled off, added to water, suspended and distributed with ethyl acetate. By performing fractionation using activated carbon, silica gel, chemically modified silica gel, alumina, column chromatography using cellulose as a carrier, etc., the compound represented by the structural formula (2) is obtained from the water fraction from the ethyl acetate fraction. A compound represented by the structural formula (3) can be obtained.

また、構造式(2)あるいは構造式(3)で示される化合物を、酸あるいはアルカリ加水分解することにより、構造式(1)で示されるシス桂皮酸化合物が得られる。   Further, a cis-cinnamic acid compound represented by the structural formula (1) can be obtained by acid or alkali hydrolysis of the compound represented by the structural formula (2) or the structural formula (3).

以下に本発明の内容を実施例によりさらに具体的に示すが、本発明は本実施例の記載に限定されるものではない。   The contents of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the description of the examples.

(試験1)
〈シス桂皮酸誘導体化合物の精製〉
ユキヤナギの生葉110gをメタノール2.6Lを用いて抽出した後、得られた抽出物からロータリーエバポレータを用いてメタノールを留去して濃縮・乾固した。これを水に懸濁し、酢酸エチルと分配して、水画分と酢酸エチル画分を得た。
(Test 1)
<Purification of cis-cinnamic acid derivative compound>
110 g of fresh leaves of snow willow were extracted with 2.6 L of methanol, and then the methanol was distilled off from the obtained extract using a rotary evaporator, followed by concentration and drying. This was suspended in water and partitioned with ethyl acetate to obtain a water fraction and an ethyl acetate fraction.

水画分は、活性炭(クロマトグラフ用活性炭素、和光純薬工業(株)製、水を用いて充填)を吸着剤とするカラムクロマトグラフィーに付し、カラムを水で洗浄後、90%メタノールで溶出した。メタノールで溶出された画分は、ロータリーエバポレータを用いて減圧乾固・濃縮し、少量のメタノールに溶かした。   The water fraction was subjected to column chromatography using activated carbon (activated carbon for chromatography, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., packed with water) as an adsorbent. After washing the column with water, 90% methanol Eluted with. The fraction eluted with methanol was concentrated to dryness under reduced pressure using a rotary evaporator, and dissolved in a small amount of methanol.

次に、このメタノールに溶かした画分は、シリカゲル(ワコーゲルCー200、和光純薬工業(株)製)を吸着剤とするカラムクロマトグラフィーに付し、カラムをクロロホルムで洗浄後、20 %メタノール/クロロホルムで溶出した。この画分は、ロータリーエバポレータを用いて減圧乾固・濃縮し、少量の水に溶かした。   Next, the fraction dissolved in methanol was subjected to column chromatography using silica gel (Wakogel C-200, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as an adsorbent. After washing the column with chloroform, 20% methanol / Eluted with chloroform. This fraction was dried under reduced pressure using a rotary evaporator, concentrated, and dissolved in a small amount of water.

次に、この水に溶かした画分は、オクタデシル基でシリカゲルを修飾した吸着剤(Bondesil C18、ジーエルサイエンス(株)製)を用いたカラムクロマトグラフィーに付し、カラムから20 %メタノール/水を用いて溶出した。得られた画分は、ロータリーエバポレータを用いて減圧乾固・濃縮し、再び少量の水に溶かした。   Next, the fraction dissolved in water was subjected to column chromatography using an adsorbent (Bondesil C18, manufactured by GL Sciences) modified with silica gel with octadecyl group, and 20% methanol / water was extracted from the column. And eluted. The obtained fraction was dried under reduced pressure using a rotary evaporator, concentrated, and dissolved again in a small amount of water.

次に、この水に溶解した画分はオクタデシル基でシリカゲルを修飾した吸着剤を充填したカラム(Inertsil(R)ODS-3、4.6mmf×250mm、ジーエルサイエンス(株)製)を用いた分取用の高速液体クロマトグラフィーに注入し、UV280nmでモニターしながら30%メタノール/水で溶出(流速4 mL min-1)した。試料を注入してから37 - 40分後に検出されたピークを集め、ロータリーエバポレータを用いて減圧乾固・濃縮することにより、化合物Aをペーストとして得た。 Next, the fraction dissolved in water was obtained by using a column (Inertsil (R) ODS-3, 4.6 mmf × 250 mm, manufactured by GL Sciences Inc.) packed with an adsorbent in which silica gel was modified with octadecyl groups. The sample was injected into a preparative high performance liquid chromatography and eluted with 30% methanol / water (flow rate: 4 mL min −1 ) while monitoring at UV 280 nm. The peaks detected 37 to 40 minutes after injection of the sample were collected, and dried and concentrated under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain Compound A as a paste.

酢酸エチル画分は、ロータリーエバポレータを用いて減圧乾固・濃縮し、少量の水に溶かした。この水に溶解した画分は、オクタデシル基でシリカゲルを修飾した吸着剤(Bondesil C18、ジーエルサイエンス(株)製)を用いたカラムクロマトグラフィーに付し、カラムを20 %メタノール/水により洗浄後、60%MeOHにより溶出した。得られた画分は、ロータリーエバポレータを用いて減圧乾固・濃縮し、再び少量の水に溶かした。   The ethyl acetate fraction was evaporated to dryness under reduced pressure using a rotary evaporator, and dissolved in a small amount of water. The fraction dissolved in water was subjected to column chromatography using an adsorbent in which silica gel was modified with octadecyl group (Bondesil C18, manufactured by GL Sciences), and the column was washed with 20% methanol / water. Eluted with 60% MeOH. The obtained fraction was dried under reduced pressure using a rotary evaporator, concentrated, and dissolved again in a small amount of water.

次に、この水に溶解した画分はオクタデシル基でシリカゲルを修飾した吸着剤を充填したカラム(Inertsil(R)ODS-3、4.6mmf×250mm、ジーエルサイエンス(株)製)を用いた分取用の高速液体クロマトグラフィーに注入し、UV280nmでモニターしながら50%メタノール/水で溶出(流速4 mL min-1)した。試料を注入してから54 - 58分後に検出されたピークを集め、ロータリーエバポレータを用いて減圧乾固・濃縮することにより、化合物Bをペーストとして得た。 Next, the fraction dissolved in water was collected using a column (Inertsil (R) ODS-3, 4.6 mmf × 250 mm, manufactured by GL Sciences Inc.) packed with an adsorbent modified with silica gel with octadecyl group. And was eluted with 50% methanol / water while monitoring at UV 280 nm (flow rate: 4 mL min −1 ). The peaks detected 54 to 58 minutes after the injection of the sample were collected, and dried and concentrated under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain Compound B as a paste.

(試験2)
〈化合物Aの構造決定〉
前記化合物Aは、フォトダイオードアレイ検出器付き高速液体クロマトグラフィーによる分離を行い、クロマトグラム上で当該ピークのUV吸収スペクトルを測定すると、279 nmにピークを示した。前記化合物Aを重メタノールに溶解させ、1H-NMR、13C-1H COSY、 13C-NMRおよびDEPTスペクトルを測定したところ、1分子中に1個のピラノース(95.7 ppm; アノマー炭素1個、71.1〜78.9 ppm; -CH(OH)- 炭素4個、 62.4 ppm; 末端-CH2OH炭素1個)の存在、および1個の桂皮酸(166.1 ppm;カルボキシル炭素1個、119.5および146.4 ppm;アルケン炭素ペア (-CH=CH-)1組、 129.0〜136.0 ppm、 1位置換ベンゼンに対応する6個の炭素)の存在が示された。HMBC分析により、桂皮酸のC1位のカルボキシル炭素と糖のC1位がグリコシド結合していることが明らかとなった。
(Test 2)
<Structure Determination of Compound A>
Compound A was separated by high performance liquid chromatography equipped with a photodiode array detector, and when the UV absorption spectrum of the peak was measured on the chromatogram, it showed a peak at 279 nm. Compound A was dissolved in deuterated methanol, and 1 H-NMR, 13 C- 1 H COZY, 13 C-NMR and DEPT spectra were measured. One pyranose (95.7 ppm; one anomeric carbon per molecule) , 71.1-78.9 ppm; -CH (OH)-4 carbons, 62.4 ppm; terminal -CH 2 OH 1 carbon present) and 1 cinnamic acid (166.1 ppm; 1 carboxyl carbon, 119.5 and 146.4 ppm) The presence of one alkene carbon pair (—CH═CH—), 129.0-136.0 ppm, 6 carbons corresponding to the 1-substituted benzene). HMBC analysis revealed that the carboxyl carbon at the C1 position of cinnamic acid and the C1 position of the sugar had a glycosidic bond.

前記化合物Aの糖組成を明らかにするために、前記化合物Aを5%乾燥塩酸/メタノールにより80℃で18時間反応させてメチル化単糖を得、これを乾固後、ピリジンに溶解し、ヘキサメチルジシラザンおよびトリメチルクロロシランの混液(2:1)を加えて80℃で20分間加熱することによりトリメチルシリル化して、ガスクロマトグラフ分析により標品のトリメチルシリル化糖と保持時間を比較した。標品のトリメチルシリル化糖と保持時間を比較し、これが一致するものについてはさらにco-injectionによりピークが完全に一致することを確認した。その結果、前記化合物Aに含まれる糖は、グルコースであることが確認された。グルコースのC1位(アノマー位)の立体配座は、1H-NMRの結合定数が8Hzであったことからbと決定した。桂皮酸中のアルケン炭素ペアの立体配座は、1H-NMRの結合定数が13 Hzであったことからcisと決定した。 In order to clarify the sugar composition of the compound A, the compound A was reacted with 5% dry hydrochloric acid / methanol at 80 ° C. for 18 hours to obtain a methylated monosaccharide, which was solidified, dissolved in pyridine, A mixed solution (2: 1) of hexamethyldisilazane and trimethylchlorosilane was added and heated at 80 ° C. for 20 minutes to be trimethylsilylated, and the retention time was compared with that of the standard trimethylsilylated sugar by gas chromatographic analysis. The retention time was compared with the standard trimethylsilylated sugar, and it was confirmed that the peaks were completely matched by co-injection for those that matched. As a result, it was confirmed that the sugar contained in the compound A was glucose. The conformation of the C1 position (anomeric position) of glucose was determined to be b because the 1 H-NMR binding constant was 8 Hz. The conformation of the alkene carbon pair in cinnamic acid was determined to be cis because the 1 H-NMR binding constant was 13 Hz.

また、高分解能FAB-MSの分析により[M+H]+= 311.1147が得られたことから、前記化合物Aの分子量は310であり、元素組成はC15H19O7と決定した。以上の情報から、前記化合物Aが下記構造式(2)に示される、1-O-cis-cinnamoyl-b-d-glucopyranoseであることが明らかになった。 Further, [M + H] + = 311.1147 was obtained by high-resolution FAB-MS analysis. Therefore, the molecular weight of Compound A was 310, and the elemental composition was determined to be C 15 H 19 O 7 . From the above information, it was revealed that the compound A was 1-O-cis-cinnamoyl-bd-glucopyranose represented by the following structural formula (2).

Figure 2006062967
構造式(2)
Figure 2006062967
Structural formula (2)

(試験3)
〈化合物Bの構造決定〉
前記化合物Bは、フォトダイオードアレイ検出器付き高速液体クロマトグラフィーによる分離を行い、クロマトグラム上で当該ピークのUV吸収スペクトルを測定すると、280 nmにピークを示した。前記化合物Bを重メタノールに溶解させ、1H-NMR、13C-1H COSY、 13C-NMRおよびDEPTスペクトルを測定したところ、1分子中に1個のピラノース(95.7 ppm; アノマー炭素1個、71.4〜78.0 ppm; -CH(OH)- 炭素4個、 64.2 ppm; 末端-CH2OH炭素1個)、1個の桂皮酸(166.2 ppm;カルボキシル炭素1個、 119.4および146.0ppm;アルケン炭素ペア (-CH=CH-)1組、 129.1〜136.0 ppm、 1位置換ベンゼンに対応する6個の炭素)、および1個の2-methylene butyrate (168.3 ppm;カルボキシル炭素1個、138.7および128.0 ppm; アルケン炭素(-CH=CH-)ペア1組、 36.4 ppm; メチレン炭素1個、 61.6 ppm; 末端 -CH2OH炭素1個)の存在が示された。HMBC分析により、桂皮酸のC1位のカルボキシル炭素と糖のC1位がグリコシド結合していること、および2-methylenebutyrateのカルボキシル炭素が糖のC6位に結合していることが明らかとなった。
(Test 3)
<Structure Determination of Compound B>
Compound B was separated by high performance liquid chromatography equipped with a photodiode array detector, and when the UV absorption spectrum of the peak was measured on the chromatogram, it showed a peak at 280 nm. Compound B was dissolved in deuterated methanol, and 1 H-NMR, 13 C- 1 H COZY, 13 C-NMR and DEPT spectra were measured. One pyranose (95.7 ppm; one anomeric carbon per molecule) 71.4-78.0 ppm; -CH (OH)-4 carbons, 64.2 ppm; 1 terminal -CH 2 OH carbon), 1 cinnamic acid (166.2 ppm; 1 carboxyl carbon, 119.4 and 146.0 ppm; alkene carbon 1 pair (-CH = CH-), 129.1-136.0 ppm, 6 carbons corresponding to 1-substituted benzene), and 1 2-methylene butyrate (168.3 ppm; 1 carboxyl carbon, 138.7 and 128.0 ppm The presence of one alkene carbon (—CH═CH—) pair, 36.4 ppm; one methylene carbon, 61.6 ppm; one terminal —CH 2 OH carbon). HMBC analysis revealed that the carboxyl carbon at the C1 position of cinnamic acid and the C1 position of the sugar had a glycosidic bond, and the carboxyl carbon of 2-methylenebutyrate was bonded to the C6 position of the sugar.

前記化合物Bの糖組成を明らかにするために、前記化合物Bを5%乾燥塩酸/メタノールにより80℃で18時間反応させてメチル化単糖を得、これを乾固後、ピリジンに溶解し、ヘキサメチルジシラザンおよびトリメチルクロロシランの混液(2:1)を加えて80℃で20分間加熱することによりトリメチルシリル化して、ガスクロマトグラフ分析により標品のトリメチルシリル化糖と保持時間を比較した。標品のトリメチルシリル化糖と保持時間を比較し、これが一致するものについてはさらにco-injectionによりピークが完全に一致することを確認した。その結果、本発明の構造式(3)に含まれる糖は、グルコースであることが確認された。グルコースのC1位(アノマー位)の立体配座は、1H-NMRの結合定数が8 Hzであったことからbと決定した。桂皮酸中のアルケン炭素ペアの立体配座は、1H-NMRの結合定数が13 Hzであったことからcisと決定した。 In order to clarify the saccharide composition of the compound B, the compound B was reacted with 5% dry hydrochloric acid / methanol at 80 ° C. for 18 hours to obtain a methylated monosaccharide, which was dried and dissolved in pyridine. A mixed solution (2: 1) of hexamethyldisilazane and trimethylchlorosilane was added and heated at 80 ° C. for 20 minutes to be trimethylsilylated, and the retention time was compared with that of the standard trimethylsilylated sugar by gas chromatographic analysis. The retention time was compared with the standard trimethylsilylated sugar, and it was confirmed that the peaks were completely matched by co-injection for those that matched. As a result, it was confirmed that the sugar contained in the structural formula (3) of the present invention was glucose. The conformation at the C1 position (anomeric position) of glucose was determined to be b because the 1 H-NMR binding constant was 8 Hz. The conformation of the alkene carbon pair in cinnamic acid was determined to be cis because the 1 H-NMR binding constant was 13 Hz.

また、高分解能FAB-MSの分析により[M+H]+= 409.1529が得られたことから、前記化合物Bの分子量は408であり、元素組成はC20H25O9と決定した。以上の情報から、前記化合物Bが下記構造式(3)に示される、
6-O-(4’-hydroxy-2’-methylene-butyroyl)-1-O-cis-cinnamoyl-b-d-glucopyranoseであることが明らかになった。
Further, since [M + H] + = 409.1529 was obtained by high resolution FAB-MS analysis, the molecular weight of the compound B was 408, and the elemental composition was determined to be C 20 H 25 O 9 . From the above information, the compound B is represented by the following structural formula (3).
6-O- (4'-hydroxy-2'-methylene-butyroyl) -1-O-cis-cinnamoyl-bd-glucopyranose was found.

Figure 2006062967
構造式(3)
Figure 2006062967
Structural formula (3)

(試験4)
〈構造式(2)および構造式(3)で示される化合物の植物成長阻害活性の解明〉
本発明の構造式(2)および構造式(3)で示される化合物が、高い植物成長阻害作用を持つことを裏付ける試験例を以下に説明する。
直径27mmのガラス製ペトリ皿に同径のろ紙(東洋ろ紙、No. 1)を1枚敷き、これに本発明の構造式(2)あるいは構造式(3)で示される化合物を、0.1μM、0.3μM、1.0μM、3.0μM、10.0μM、30.0μM、100.0μMの7区分として添加した。40℃にて減圧・乾固後、水0.7mLを加え、レタスの催芽種子を6粒置床した。その後、20℃、暗所にて48時間インキュベートし、この間に伸長成長した植物の根の長さを測定することによって、幼根伸長に対する成長阻害活性を検出した。植物生育阻害活性は、水のみを加えた対照区の植物の根の長さに対する百分率で示した。また比較のため、天然有機化合物として強い植物成長阻害活性を持っているシスアブシジン酸をも試験に供試した。結果を表1に示す。
(Test 4)
<Elucidation of plant growth inhibitory activity of compounds represented by structural formulas (2) and (3)>
Test examples that confirm that the compounds represented by the structural formulas (2) and (3) of the present invention have a high plant growth inhibitory action are described below.
One filter paper of the same diameter (Toyo filter paper, No. 1) is laid on a glass Petri dish having a diameter of 27 mm, and the compound represented by structural formula (2) or structural formula (3) of the present invention is added to 0.1 μM, It was added as 7 sections of 0.3 μM, 1.0 μM, 3.0 μM, 10.0 μM, 30.0 μM and 100.0 μM. After decompression and drying at 40 ° C., 0.7 mL of water was added, and 6 seeds of lettuce sprouting were placed. Thereafter, incubation was carried out at 20 ° C. in the dark for 48 hours, and the growth inhibition activity against the radicle elongation was detected by measuring the length of the root of the plant that grew during this period. Plant growth inhibitory activity was expressed as a percentage of the root length of the plant in the control group to which only water was added. For comparison, cis-abscisic acid having a strong plant growth inhibitory activity as a natural organic compound was also tested. The results are shown in Table 1.

Figure 2006062967
Figure 2006062967

本発明の構造式(2)および構造式(3)で示される化合物は、いずれも10-6M前後でレタスの幼根伸長を50 %阻害した。この活性はシスアブシジン酸よりもおよそ10倍強かった。シスアブシジン酸は天然植物生育阻害物質としては非常に強い活性を持っていることが知られているが、本発明の構造式(2)および構造式(3)で示される化合物はそのシスアブシジン酸よりも明らかに強い植物生育阻害活性を持っていることが示された。 The compounds represented by structural formulas (2) and (3) of the present invention inhibited lettuce radicle elongation by 50% at around 10 −6 M. This activity was approximately 10 times stronger than cis-abscisic acid. Cis abscisic acid is known to have a very strong activity as a natural plant growth inhibitor, but the compounds represented by structural formulas (2) and (3) of the present invention are cis-abscisic acid. It was shown that the plant growth inhibitory activity was clearly stronger than that.

(試験5)
〈構造式(2)および構造式(3)で示される化合物の植物成長阻害活性本体の解明〉
本発明の構造式(2)および構造式(3)で示される化合物の強い植物成長阻害活性が、化学構造のどの部分に由来するのかを解明するために、構造式(2)の化合物および構造式(3)の化合物の部分構造であるシス桂皮酸を、以下に示す方法により調製し、その植物成長阻害活性を調べた。
(Test 5)
<Elucidation of the main body of plant growth inhibitory activity of compounds represented by structural formulas (2) and (3)>
In order to elucidate from which part of the chemical structure the strong plant growth inhibitory activity of the compounds represented by the structural formulas (2) and (3) of the present invention is derived, the compound of the structural formula (2) and the structure Cis cinnamic acid, which is a partial structure of the compound of formula (3), was prepared by the following method, and its plant growth inhibitory activity was examined.

市販のトランス桂皮酸(和光純薬)をアセトンあるいはメタノール等の溶媒に溶解させ、シャーレ等の容器に注いだ後、UV照射(254 nm)を24時間行った。この操作により、トランス桂皮酸溶液はシス桂皮酸とトランス桂皮酸の混合溶液となった。この混合溶液は、オクタデシル基でシリカゲルを修飾した吸着剤を充填したカラム(Shim-packPREP-ODS(H)、4.6mmf×250mm、島津製作所製)を装着した分取高速液体クロマトグラフィーに注入し、UV 280nmでモニターしながら50%メタノール/水あるいはアセトニトリル/水で溶出させ、検出されたピークを集め、ロータリーエバポレータを用いて減圧乾固・濃縮することにより、純度の高いシス桂皮酸を得ることができた。   Commercially available trans-cinnamic acid (Wako Pure Chemical Industries) was dissolved in a solvent such as acetone or methanol and poured into a container such as a petri dish, followed by UV irradiation (254 nm) for 24 hours. By this operation, the trans-cinnamic acid solution became a mixed solution of cis-cinnamic acid and trans-cinnamic acid. This mixed solution is injected into a preparative high performance liquid chromatography equipped with a column (Shim-packPREP-ODS (H), 4.6 mmf × 250 mm, manufactured by Shimadzu Corporation) packed with an adsorbent modified with silica gel with octadecyl group, Elution with 50% methanol / water or acetonitrile / water while monitoring at UV 280nm, collect the detected peaks, and dry and concentrate under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain high purity cis-cinnamic acid. did it.

シス桂皮酸の植物成長阻害活性を、試験4と同様に行った。比較のために構造式(2)の化合物、構造式(3) の化合物およびトランス桂皮酸もあわせて供試した。結果を表2に示す。   The plant growth inhibitory activity of cis-cinnamic acid was carried out in the same manner as in Test 4. For comparison, a compound of structural formula (2), a compound of structural formula (3), and transcinnamic acid were also tested. The results are shown in Table 2.

Figure 2006062967
Figure 2006062967

その結果、シス桂皮酸の植物成長阻害活性は本発明の構造式(2)および構造式(3)で示される化合物と全く同一であることを見いだした。すなわち、本発明の構造式(2)および構造式(3)で示される化合物の植物成長阻害活性は、構造式(2)および構造式(3)で示される化合物の部分構造であるシス桂皮酸に由来していることが明らかになった。また、シス桂皮酸のC2位の立体を変えただけのトランス桂皮酸では、植物成長阻害活性はおよそ1000分の1になることが明らかになった。すなわち、本発明の構造式(2)および構造式(3)で示される化合物の活性本体はシス桂皮酸であり、二重結合部分の立体をtransに変えたトランス桂皮酸では活性が著しく劣ることを見いだした。   As a result, it was found that the plant growth inhibitory activity of cis-cinnamic acid was exactly the same as the compounds represented by the structural formulas (2) and (3) of the present invention. That is, the plant growth inhibitory activity of the compounds represented by the structural formulas (2) and (3) of the present invention is cis-cinnamic acid, which is a partial structure of the compounds represented by the structural formulas (2) and (3). It became clear that it originated from. In addition, trans-cinnamic acid, which only changes the C2 position of cis-cinnamic acid, has a plant growth inhibitory activity of about 1/1000. That is, the active main body of the compounds represented by the structural formulas (2) and (3) of the present invention is cis-cinnamic acid, and transcinnamic acid in which the steric structure of the double bond portion is changed to trans is extremely inferior in activity. I found.

(試験6)
〈本発明の植物成長調節剤の各種植物に対する植物成長阻害活性〉
本発明の植物成長調節剤の各種植物に対する植物成長阻害活性を、構造式(2)の化合物、 構造式(3) の化合物、その活性本体であるシス桂皮酸(構造式(1)で示される化合物)、及びトランス桂皮酸について調査した。植物生育阻害活性は、植物体を変える以外は試験4と同様に行った。チモシー根部の結果を表3に示す。
(Test 6)
<Plant Growth Inhibitory Activity of Various Plants of the Plant Growth Regulator of the Present Invention>
The plant growth inhibitory activity of the plant growth regulator of the present invention on various plants is represented by the compound of the structural formula (2), the compound of the structural formula (3), cis-cinnamic acid which is the active body (structural formula (1) Compound) and transcinnamic acid. Plant growth inhibitory activity was performed in the same manner as in Test 4 except that the plant body was changed. Table 3 shows the results of the timothy root.

Figure 2006062967
Figure 2006062967

シナダレスズメガヤ根部の結果を表4に示す。   Table 4 shows the results of Cinadales Zumaya root.

Figure 2006062967
Figure 2006062967

アオゲイトウ根部の結果を表5に示す。   Table 5 shows the results of the root of the blue-headed toe.

Figure 2006062967
Figure 2006062967

ハクサイ根部の結果を表6に示す。   The results of Chinese cabbage root are shown in Table 6.

Figure 2006062967
Figure 2006062967

アカクローバ根部の結果を表7に示す。   The results of red clover root are shown in Table 7.

Figure 2006062967
Figure 2006062967

表1ないし表7に示す結果より、本発明のシス桂皮酸及びシス桂皮酸誘導体化合物を有効成分とする植物成長調節剤は、幅広い植物に有効であることが分る。   From the results shown in Tables 1 to 7, it can be seen that the plant growth regulator comprising the cis-cinnamic acid and the cis-cinnamic acid derivative compound of the present invention as an active ingredient is effective for a wide range of plants.

〈シス桂皮酸誘導体化合物の製造方法〉
(試験7)
本発明の化合物は、試験1あるいは5に示した方法により調製することができるが、シス桂皮酸及びシス桂皮酸誘導体化合物は有機合成によって人工合成することもできる。
<Method for producing cis-cinnamic acid derivative compound>
(Test 7)
The compound of the present invention can be prepared by the method shown in Test 1 or 5, but cis-cinnamic acid and cis-cinnamic acid derivative compounds can also be artificially synthesized by organic synthesis.

3-Phenyl-2-propynoicacid10gを、乾燥メタノール100mLに溶解し、不活化したパラジウム触媒0.1gの存在下で室温にて水素ガスと還元反応させ、シス桂皮酸8.5gを得た。   10 g of 3-Phenyl-2-propynoicacid was dissolved in 100 mL of dry methanol and reacted with hydrogen gas at room temperature in the presence of 0.1 g of inactivated palladium catalyst to obtain 8.5 g of cis-cinnamic acid.

(試験8)
シス桂皮酸1gをアセトニトリル50mLに溶解し、触媒であるエチルジイソプロピルアミン(Hunig's base)0.1gの存在下で、p−ブロモフェナシル塩化物塩2gを加えることによって、シス桂皮酸のp−ブロモフェナシルエステル2gを得た。
(Test 8)
P-Bromophenacyl ester of cis-cinnamic acid is obtained by dissolving 1 g of cis-cinnamic acid in 50 mL of acetonitrile and adding 2 g of p-bromophenacyl chloride salt in the presence of 0.1 g of the catalyst ethyl diisopropylamine (Hunig's base). 2g was obtained.

(試験9)
シス桂皮酸1gをジクロロメタン50mLに溶解し、酸触媒としてp−トルエンスルホン酸1mLを加えた後アリルアルコール1mLを加え、3時間加熱・還流することによって、シス桂皮酸アリルエステル1.2gを得た。
(Test 9)
1 g of cis-cinnamic acid was dissolved in 50 mL of dichloromethane, 1 mL of p-toluenesulfonic acid was added as an acid catalyst, 1 mL of allyl alcohol was added, and heated and refluxed for 3 hours to obtain 1.2 g of cis-cinnamic acid allyl ester.

(試験10)
シス桂皮酸15gに塩化チオニル17.7gおよび1滴のDMFを加え、水浴上で2時間反応させた。これを減圧蒸留することによってシス桂皮酸クロリド15gを得た。この桂皮酸クロリド1.8gにメタノール0.35gとピリジン2mlを加え、室温で4時間反応させて、シス桂皮酸メチルエステル1.5gを得た。
(Test 10)
17.7 g of thionyl chloride and 1 drop of DMF were added to 15 g of cis-cinnamic acid and reacted for 2 hours on a water bath. This was distilled under reduced pressure to obtain 15 g of cis-cinnamic acid chloride. To 1.8 g of this cinnamic acid chloride, 0.35 g of methanol and 2 ml of pyridine were added and reacted at room temperature for 4 hours to obtain 1.5 g of cis-cinnamic acid methyl ester.

農地等において作物を雑草害から守るために、単独あるいは他の化合物と混合して、分解が容易で、且つ人体に対する安全性の高い除草剤あるいは植物成長調節剤として、利用することができる。
又、公園等において植物の成長を適切に制御するために、単独あるいは他の化合物と混合して、分解が容易で、且つ人体に対する安全性の高い除草剤あるいは植物成長調節剤として、利用することができる。




In order to protect crops from weed damage in agricultural land or the like, they can be used as herbicides or plant growth regulators that are easily decomposed and highly safe for the human body, either alone or mixed with other compounds.
In addition, in order to properly control the growth of plants in parks, etc., it can be used as a herbicide or plant growth regulator that is easily decomposed and highly safe for the human body, alone or mixed with other compounds. Can do.




Claims (8)

シス桂皮酸、及び/又はシス桂皮酸誘導体化合物を有効成分とする植物成長調節剤。   A plant growth regulator comprising cis-cinnamic acid and / or cis-cinnamic acid derivative compound as an active ingredient. 前記シス桂皮酸誘導体化合物が下記一般式(1)で表される請求項1に記載の植物成長調節剤。
Figure 2006062967
一般式(1)
〔前記Rはシス桂皮酸と付加することにより、桂皮酸のシス構造を維持し、且つ容易に加水分解される置換基を示す。〕
The plant growth regulator according to claim 1, wherein the cis-cinnamic acid derivative compound is represented by the following general formula (1).
Figure 2006062967
General formula (1)
[R 1 represents a substituent that maintains the cis structure of cinnamic acid and is easily hydrolyzed by addition with cis-cinnamic acid. ]
前記Rがアルカリ土類金属、アミノ基、C1-5アルキルアンモニウム塩、置換基を有してもよいC1-5直鎖アルキル基、置換基を有してもよいC1-5分枝鎖アルキル基、置換基を有してもよいC1-5アルケニル基、置換基を有してもよいC5-8シクロアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよい複素環基である請求項1に記載の植物成長調節剤。 R 1 is an alkaline earth metal, an amino group, a C 1-5 alkylammonium salt, an optionally substituted C 1-5 linear alkyl group, and an optionally substituted C 1-5 minute. A branched alkyl group, a C 1-5 alkenyl group which may have a substituent, a C 5-8 cycloalkyl group which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, or a substituent The plant growth regulator according to claim 1, which is a heterocyclic group which may have 前記Rが置換基を有してもよいフラノシル基、又はピラノシル基である請求項1に記載の植物成長調節剤。 The plant growth regulator according to claim 1, wherein R 1 is a furanosyl group or a pyranosyl group which may have a substituent. 前記Rが置換基を有してもよいグルコシル基である請求項1に記載の植物成長調節剤。 The plant growth regulator according to claim 1, wherein R 1 is a glucosyl group which may have a substituent. 下記一般式(2)で表される化合物。
Figure 2006062967
一般式(2)
〔Rは置換基を有してもよいフラノシル基、又はピラノシル基を示す。〕
A compound represented by the following general formula (2).
Figure 2006062967
General formula (2)
[R 2 represents a furanosyl group or a pyranosyl group which may have a substituent. ]
前記Rが置換基を有してもよいグルコシル基である請求項6に記載の化合物。 The compound according to claim 6, wherein R 2 is a glucosyl group which may have a substituent. シス桂皮酸とフラノース、又はピラノースとのエステル化を特徴とする請求項6に記載の化合物の製造方法。

The method for producing a compound according to claim 6, characterized by esterification of cis-cinnamic acid with furanose or pyranose.

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