JP2015501825A - 植物成長調節剤化合物としてのストリゴラクタム誘導体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、新規なストリゴラクタム誘導体、これらを調製するためのプロセスおよび中間体、これらを含む植物成長調節剤組成物、ならびに、植物の成長を制御するため、および/または、種子の発芽を促進するためのこれらの使用方法に関する。

Description

本発明は、新規なストリゴラクタム(strigolactam)誘導体、これらを調製するためのプロセスおよび中間体、これらを含む植物成長調節剤組成物、ならびに、植物の成長を制御するためおよび/または種子の発芽を促進するためのこれらの使用方法に関する。
ストリゴラクトン誘導体は、植物成長調節および種子発芽特性を有する植物ホルモンであり;これらは、例えば、国際公開第2009/138655号パンフレット、国際公開第2010/125065号パンフレット、国際公開第05/077177号パンフレット、国際公開第06/098626号パンフレットおよびAnnual Review of Phytopathology(2010),48 p.93−117に記載されている。合成類似体GR24のようなストリゴラクトン誘導体は、ハマウツボ(Orobanche)種などの寄生性の雑草の発芽に対する作用を有することが知られている。技術分野において、ハマウツボ(Orobanche)種子の発芽に係るテストはストリゴラクトン類似体を同定するための有用なテストであることが確立している(例えば、Plant and Cell Physiology(2010),51(7)p.1095;および、Organic & Biomolecular Chemistry(2009),7(17),p.3413を参照のこと)。
現在においては、意外にも、一定のストリゴラクタム誘導体がストリゴラクトンと類似する特性を有することが見出されている。ストリゴラクタム誘導体は作物増強特性をも有することが見出されている。
本発明によれば、式(I)の化合物
Figure 2015501825
(式中、
WはOまたはSであり;
R2およびR3は、独立して、水素またはC1〜C3アルキルであり;
R4およびR5は、独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、シアノ、C1〜C3アルキル、C1〜C3ハロアルキル、C1〜C3アルコキシ、ヒドロキシル、−OC(O)R9、アミン、N−C1〜C3アルキルアミンまたはN,N−ジ−C1〜C3アルキルアミンであり;
R9は、水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシまたはC1〜C6ハロアルキルであり;
R6およびR7は、独立して、水素、C1〜C3アルキル、ヒドロキシル、ハロゲンまたはC1〜C3アルコキシであり;
R8は、水素、ニトロ、シアノ、C1〜C6アルキル、C1〜C6ハロアルキル、ハロゲン、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニルまたはC1〜C8ハロアルキルスルホニルであり;
R1は、水素、C1〜C6アルコキシ、ヒドロキシル、アミン、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、任意により1〜5個のR10により置換されたC1〜C6アルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、任意により1〜5個のR10により置換されたアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロシクリル、または、任意により1〜5個のR10により置換されたベンジルであり;
R10は、水素、シアノ、ニトロ、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり;
1、A2、A3およびA4は、各々独立して、C−X、C−Yまたは窒素であり、ここで、各XまたはYは、同一であっても異なっていてもよいが、ただし、A1、A2、A3およびA4の2つ以下は窒素であり、また、A1、A2、A3およびA4の少なくとも1つはC−Xであり;
Yは、水素、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、−OC(O)R9、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6アルキル、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C3ヒドロキシアルキル、ニトロ、アミン、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミンまたはNHC(O)R9であり;
Xは、任意により1〜5個のR11により置換されたC2〜C8アルケニル、任意により1〜5個のR11により置換されたC2〜C8アルキニル、C3〜C7シクロアルキル、1〜5個のR12により置換されたC3〜C10シクロアルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、N−C1〜C6アルキルアミノカルボニル、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミノカルボニル、任意により1〜5個のR13により置換されたアリール、または、任意により1〜5個のR13により置換されたヘテロアリールであり;
各R11は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C8ハロアルキル、C1〜C8アルコキシ、C1〜C8ハロアルコキシ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニル、C1〜C8ハロアルキルスルホニル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニルであり;
または、任意により1〜5個のハロゲンにより置換されたアリール、C1〜C3アルキル、C1〜C3アルコキシであり;
または、任意により1〜5個のハロゲンにより置換されたヘテロアリール、C1〜C3アルキル、C1〜C3アルコキシであり;ならびに
各R12およびR13は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C8アルキル、C1〜C8アルコキシ、C1〜C8ハロアルコキシ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニル、C1〜C8ハロアルキルスルホニル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニルまたはフェニルである)
または、その塩もしくはN−オキシドが提供されている。
式(I)の化合物は、異なる幾何異性体または光学異性体(ジアステレオ異性体およびエナンチオマー)または互変異性形態で存在し得る。本発明は、すべてのこのような異性体および互変異性体、ならびに、すべての割合でのこれらの混合物、ならびに、重水素化化合物などの同位体形態を包含する。本発明はまた、式(I)の化合物のすべての塩、N−オキシドおよびメタロイド錯体を包含する。
各アルキル部分は、単独で、または、より大きな基(アルコキシ、アルコキシ−カルボニル、アルキルカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニルなど)の一部として、直鎖または分岐鎖であり、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、イソ−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソ−ブチル、tert−ブチルまたはネオペンチルである。アルキル基は、好ましくはC1〜C6アルキル基、より好ましくはC1〜C4および最も好ましくはC1〜C3アルキル基である。
各アルケニル部分は、単独もしくはより大きな基(アルコキシ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニルなど)の一部として、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有するものであり、例えば、ビニル、アリルである。アルケニル基は、好ましくはC2〜C6アルケニル基、より好ましくはC2〜C4アルケニル基である。
「アルケニル」という用語は、本明細書において用いられるところ、別段の定めがある場合を除き、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有するアルキル部分を含み、ここで、アルキルは、上記に定義されているとおりである。
各アルキニル部分は、単独もしくはより大きな基(アルコキシ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニルなど)の一部として、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有するものであり、例えば、エチニル、プロパルギルである。アルキニル基は、好ましくはC2〜C6アルキニル基、より好ましくはC2〜C4アルキニル基である。
「アルキニル」という用語は、本明細書において用いられるところ、別段の定めがある場合を除き、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有するアルキル部分を含み、ここで、アルキルは、上記に定義されているとおりである。
ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素である。
ハロアルキル基(単独で、または、ハロアルコキシもしくはハロアルキルチオなどのより大きな基の一部として)は、1つまたは複数の同一のまたは異なるハロゲン原子で置換されているアルキル基であって、例えば、−CF3、−CF2Cl、−CH2CF3または−CH2CHF2である。
ヒドロキシアルキル基は、1つまたは複数の水酸基で置換されているアルキル基であって、例えば、−CH2OH、−CH2CH2OHまたは−CH(OH)CH3である。
本明細書の文脈において、「アリール」という用語は、モノ−、ビ−またはトリシクロであり得る環系を指す。このような環の例としては、フェニル、ナフタレニル、アントラセニル、インデニルまたはフェナントレニルが挙げられる。好ましいアリール基はフェニルである。
他に示されている場合を除き、アルケニルおよびアルキニルは、これらのみで、または、他の置換基の一部として、直鎖または分岐鎖であり得、好ましくは2〜6個、好ましくは2〜4個、より好ましくは2〜3個の炭素原子を含有していてもよく、適切な場合には、(E)型または(Z)型配置のいずれであってもよい。例としては、ビニル、アリル、エチニルおよびプロパルギルが挙げられる。
別段の定めがある場合を除き、シクロアルキルは、単環式または二環式であり得、任意により1つまたは複数のC1〜C6アルキル基で置換され得、および、好ましくは3〜7個の炭素原子、より好ましくは3〜6個の炭素原子を含有する。シクロアルキルの例としては、シクロプロピル、1−メチルシクロプロピル、2−メチルシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが挙げられる。
「ヘテロアリール」という用語は、少なくとも1個のヘテロ原子を含有すると共に単環または2つ以上の縮合環から構成されている芳香族環系を指す。好ましくは、単環は3個以下のヘテロ原子、および、二環系は4個以下のヘテロ原子を含有し、ヘテロ原子は窒素、酸素および硫黄から選択されることが好ましいであろう。このような基の例としては、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、フラニル、チオフェニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、トリアゾリルおよびテトラゾリルが挙げられる。
「ヘテロシクリル」という用語は、ヘテロアリール、飽和類似体を包含し、さらに、4,5,6,7−テトラヒドロ−ベンゾチオフェニル、9H−フルオレニル、3,4−ジヒドロ−2H−ベンゾ−1,4−ジオキシエピニル、2,3−ジヒドロ−ベンゾ−フラニル、ピペリジニル、1,3−ジオキソラニル、1,3−ジオキサニル、4,5−ジヒドロ−イソオキサゾリル、テトラヒドロフラニルおよびモルホリニルなどのヘテロアリールの不飽和類似体または部分飽和類似体を包含するよう定義される。加えて、「ヘテロシクリル」という用語は、炭素原子および水素原子と、好ましくは窒素、酸素および硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子といった少なくとも1個のヘテロ原子とを含む非芳香族単環式または多環式環として定義される、オキシランまたはチエタンなどの「ヘテロシクロアルキル」を含むと定義される。
W、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R1、R10、A1、A2、A3、A4およびXの好ましい値は、任意の組み合わせで、以下に規定されているとおりである。
Wは、好ましくは酸素である。
R2は、好ましくは、水素、メチルまたはエチルであり;最も好ましくは、R2は水素である。
R3は、好ましくは、水素、メチルまたはエチルであり;最も好ましくは、R3は水素である。
R4は、好ましくは、水素、ヒドロキシル、メチルまたはエチルであり;最も好ましくは、R4は水素またはヒドロキシルである。
R5は、好ましくは、水素、ヒドロキシル、メチルまたはエチルであり;最も好ましくは、R5は水素またはヒドロキシルである。
R6は、好ましくは、水素、メチルまたはエチルであり;最も好ましくは、R6はメチルである。
R7は、好ましくは、水素、メチル、メトキシ、塩化物またはエチルであり;最も好ましくは、R7は水素である。
R8は、好ましくは、水素、メチルまたはエチルであり;最も好ましくは、R8は水素である。
R1は、好ましくは、水素、C1〜C6アルコキシ、任意により1〜5個のR10により置換されたC1〜C6アルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、任意により1〜5個のR10により置換されたアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロシクリル、または、任意により1〜5個のR10により置換されたベンジルであり;より好ましくは、R1は、水素、C1〜C6アルコキシ、任意により1〜5個のR10により置換されたC1〜C6アルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、または、任意により1〜5個のR10で置換されたベンジルであり;最も好ましくは、R1は、水素、メチル、エチル、フェニル、ベンジル、酢酸塩、メトキシカルボニルまたはtーブトキシカルボニルである。
R10は、独立して、水素、シアノ、ニトロ、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルキルであり;最も好ましくは、R10は、水素、シアノ、ニトロ、塩化物、臭化物、フッ化物、メチル、メトキシまたはトリフルオロメチルである。
好ましくは、A1はC−Xであり、および、A2、A3、A4はCYである。より好ましくはA1はC−Xであり、および、A2、A3、A4はC−Hである。
好ましくは、A2はC−Xであり、および、A1、A3、A4はCYである。より好ましくはA2はC−Xであり、および、A1、A3、A4はC−Hである。
好ましくは、A3はC−Xであり、および、A1、A2、A4はCYである。より好ましくはA3はC−Xであり、および、A1、A2、A4はC−Hである。
好ましくは、A4はC−Xであり、および、A1、A2、A3はCYである。より好ましくは、A4はC−Xであり、および、A1、A2、A3はC−Hである。
好ましくは、Yは、水素、ヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、メチル、ヒドロキシメチル、トリフルオロメチルまたはメトキシである。より好ましくは、Yは、水素、ヒドロキシル、メチル、トリフルオロメチルまたはメトキシである。さらにより好ましくは、Yは、水素、メチル、ヒドロキシルまたはメトキシである。最も好ましくは、Yは、水素である。
好ましくは、Xは、ビニル、1−プロペニル、アリル、プロパルギル、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、エチニル、ベンゼンエチニル、メチルエチニル、任意により1〜5個のR13により置換されたフェニル、任意により1〜5個のR13により置換されたピリジル、任意により1〜5個のR13により置換されたフラニル、任意により1〜5個のR13により置換されたチオフェニル、任意により1〜5個のR13により置換されたチアゾイル、メトキシカルボニル、ヒドロキシカルボニル、メチルアミノカルボニル、または、ジメチルアミノカルボニルである。より好ましくは、Xは、ビニル、1−プロペニル、アリル、プロパルギル、シクロプロパン、エチニル、フェニル、ピリジル、フラニル、チオフェニル、チアゾイル、メトキシカルボニル、ヒドロキシカルボニル、メチルアミノカルボニルまたはジメチルアミノカルボニルである。
好ましくは、R12およびR13は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、メトキシまたはメチルである。
好ましい実施形態において、化合物は式(II)、
Figure 2015501825
(式中、
WはOまたはSであり;
R2およびR3は、独立して、水素またはC1〜C3アルキルであり;
R4およびR5は、独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、シアノ、C1〜C3アルキル、C1〜C3ハロアルキル、C1〜C3アルコキシ、ヒドロキシル、−OC(O)R9、アミン、N−C1〜C3アルキルアミンまたはN,N−ジ−C1〜C3アルキルアミンであり;
R9は、水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシまたはC1〜C6ハロアルキルであり;
R8は、水素、ニトロ、シアノ、C1〜C6アルキル、C1〜C6ハロアルキル、ハロゲン、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニルまたはC1〜C8ハロアルキルスルホニルであり;
R1は、水素、C1〜C6アルコキシ、ヒドロキシル、アミン、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、任意により1〜5個のR10により置換されたC1〜C6アルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、任意により1〜5個のR10により置換されたアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロアリール、または、任意により1〜5個のR10により置換されたベンジルであり;
R10は、水素、シアノ、ニトロ、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり;
1、A2、A3およびA4は、各々独立して、C−X、C−Yまたは窒素であり、ここで、各XまたはYは、同一であっても異なっていてもよいが、ただし、A1、A2、A3およびA4の2つ以下は窒素であり、また、A1、A2、A3およびA4の少なくとも1つはC−Xであり;
Yは、水素、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、−OC(O)R9、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6アルキル、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C3ヒドロキシアルキル、ニトロ、アミン、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミンまたはNHC(O)R9であり;
Xは、任意により1〜5個のR11により置換されたC2〜C8アルケニル、任意により1〜5個のR11により置換されたC2〜C8アルキニル、C3〜C7シクロアルキル、1〜5個のR12により置換されたC3〜C10シクロアルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、N−C1〜C6アルキルアミノカルボニル、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミノカルボニル、任意により1〜5個のR13により置換されたアリール、または、任意により1〜5個のR13により置換されたヘテロアリールであり;
各R11は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C8ハロアルキル、C1〜C8アルコキシ−、C1〜C8ハロアルコキシ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニル、C1〜C8ハロアルキルスルホニル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル;または、任意により1〜5個のハロゲンにより置換されたアリール、C1〜C3アルキル、C1〜C3アルコキシ;または、任意により1〜5個のハロゲンにより置換されたヘテロアリール、C1〜C3アルキル、C1〜C3アルコキシであり;ならびに
各R12およびR13は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C8アルキル−、C1〜C8アルコキシ−、C1〜C8ハロアルコキシ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニル、C1〜C8ハロアルキルスルホニル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニルまたはフェニルである)
または、その塩もしくはN−オキシドである。
1、A2、A3、A4、R1、R2、R3、R4、R5、R8およびWに対する好ましさは、式(I)の化合物の対応する置換基について規定されている好ましさと同じである。
以下の表1は式(I)の化合物の例を含み、式中、WはOであり、R2はHであり、R3はHであり、R6はメチルであり、R7はHであり、R8はHであり、A1、A2、A3、A4、R1、R4およびR5は定義されているとおりである。
Figure 2015501825
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Figure 2015501825
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以下の表2は式(II)の化合物の例を含み、式中、WはOであり、R2はHであり、R3はHであり、R8はHであり、A1、A2、A3、A4、R1、R4およびR5は定義されているとおりである。
Figure 2015501825
Figure 2015501825
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本発明に係る式(I)の化合物は、単独で植物成長調節剤または種子発芽促進剤として用いられることが可能であるが、一般的には、キャリア、溶剤および表面活性薬剤(SFA)などの配合補助剤を用いて植物成長調節組成物または種子発芽促進組成物に配合される。それ故、本発明は、式(I)の植物成長調節化合物および農学的に許容可能な配合補助剤を含む植物成長調節剤組成物をさらに提供する。本発明は、基本的に式(I)の植物成長調節化合物および農学的に許容可能な配合補助剤からなる植物成長調節剤組成物をさらに提供する。本発明は、式(I)の植物成長調節化合物および農学的に許容可能な配合補助剤からなる植物成長調節剤組成物をさらに提供する。本発明は、式(I)の種子発芽促進剤化合物および農学的に許容可能な配合補助剤を含む種子発芽促進剤組成物をさらに提供する。本発明は、基本的に式(I)の種子発芽促進剤化合物および農学的に許容可能な配合補助剤からなる種子発芽促進剤組成物をさらに提供する。本発明は、式(I)の種子発芽促進剤化合物および農学的に許容可能な配合補助剤からなる種子発芽促進剤組成物をさらに提供する。組成物は、使用前に希釈される濃縮物の形態であることが可能であるが、そのまま使用可能な組成物もまた形成されることが可能である。最終的な希釈は通常水で行われるが、水の代わりに、または、水に追加して、例えば、液体肥料、微量元素、生物学的生体、油または溶剤で行われることが可能である。
一般に、組成物は、0.1〜99重量%、特に0.1〜95重量%の式(I)の化合物と、0〜25重量%の表面活性物質を含んでいることが好ましい1〜99.9重量%の配合補助剤とを含む。
組成物は多数の配合物タイプから選択可能であり、その多くは、Manual on Development and Use of FAO Specifications for Plant Protection Products,5th Edition,1999から公知である。これらとしては、吐粉性粉末(DP)、可溶性粉末(SP)、水溶性顆粒(SG)、水分散性顆粒(WG)、水和剤(WP)、顆粒(GR)(緩効性または速効性)、可溶性濃縮物(SL)、油混和性液体(OL)、超低体積液体(UL)、乳化性濃縮物(EC)、分散性濃縮物(DC)、エマルジョン(水中油型(EW)および油中水型(EO)の両方)、マイクロエマルジョン(ME)、懸濁液濃縮物(SC)、エアロゾル、カプセル懸濁液(CS)および種子処理配合物が挙げられる。いずれかの事例において選択される配合物タイプは、想定される特定の目的、ならびに、式(I)の化合物の物理的、化学的および生物学的特性に応じることとなる。
吐粉性粉末(DP)は、式(I)の化合物を1種以上の固体希釈剤(例えば、天然クレイ、カオリン、葉ろう石、ベントナイト、アルミナ、モンモリロナイト、キースラガー、チョーク、珪藻土、リン酸カルシウム、炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウム、硫黄、石灰、微細繊維、タルク、ならびに、他の有機および無機固体キャリア)と混合し、この混合物を微粉末に機械的に粉砕することにより調製され得る。
可溶性粉末(SP)は、式(I)の化合物を、1種以上の水溶性無機塩(重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウムまたは硫酸マグネシウムなど)または1種以上の水溶性有機固形分(多糖類など)と、任意により、1種以上の湿潤剤、1種以上の分散剤または前記薬剤の混合物と共に混合して水分散性/溶解度を向上させることにより調製され得る。混合物は、次いで、微粉末に粉砕される。同様の組成物もまた水溶性顆粒(SG)に粒状化され得る。
水和剤(WP)は、式(I)の化合物を、1種以上の固体希釈剤またはキャリア、1種以上の湿潤剤、好ましくは1種以上の分散剤、任意により、1種以上の懸濁剤と混合して液体中での分散を促進させることにより調製され得る。混合物は、次いで、微粉末に粉砕される。同様の組成物もまた水分散性顆粒(WG)に粒状化され得る。
顆粒(GR)は、式(I)の化合物と1種以上の粉末化された固体希釈剤もしくはキャリアとの混合物を粒状化することにより、または、予め形成されたブランクの顆粒から、式(I)の化合物(または、好適な薬剤中のその溶液)を多孔性粒状材料(軽石、アタパルジャイトクレイ、フーラー土、キースラガー、珪藻土または粉砕したトウモロコシ穂軸など)に吸収させることにより、または、式(I)の化合物(または、好適な薬剤中のその溶液)を硬質のコア材料(砂、ケイ酸、炭酸塩、硫酸塩またはリン酸塩鉱物など)に吸着させ、必要に応じて乾燥させることにより、形成され得る。吸収または吸着を補助するために通例用いられる薬剤としては、溶剤(脂肪族および芳香族石油系溶剤、アルコール、エーテル、ケトンおよびエステルなど)および固着剤(ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、デキストリン、糖質および植物性油など)が挙げられる。1種以上の他の添加剤もまた顆粒に含まれ得る(例えば、乳化剤、湿潤剤または分散剤)。
分散性濃縮物(DC)は、水、または、ケトン、アルコールもしくはグリコールエーテルなどの有機溶剤中に式(I)の化合物を溶解させることにより調製され得る。これらの溶液は、表面活性剤を含有していてもよい(例えば、水による希釈を向上させるか、または、噴霧タンク中での結晶化を防止するため)。
乳化性濃縮物(EC)または水中油型エマルジョン(EW)は、有機溶剤(任意により、1種以上の湿潤剤、1種以上の乳化剤または前記薬剤の混合物を含有する)中に式(I)の化合物を溶解させることにより調製され得る。ECにおける使用に好適な有機溶剤としては、芳香族炭化水素(SOLVESSO 100、SOLVESSO 150およびSOLVESSO 200(SOLVESSOは登録商標である)によって例示されるアルキルベンゼンまたはアルキルナフタレンなど)、ケトン(シクロヘキサノンまたはメチルシクロヘキサノンなど)およびアルコール(ベンジルアルコール、フルフリルアルコールまたはブタノールなど)、N−アルキルピロリドン(N−メチルピロリドンまたはN−オクチルピロリドンなど)、脂肪酸のジメチルアミド(C8〜C10脂肪酸ジメチルアミドなど)および塩素化炭化水素が挙げられる。EC生成物は、水が添加されると自然に乳化して、適切な器具による噴霧適用が可能である十分な安定性を有するエマルジョンをもたらし得る。
EWの調製は、液体(室温で液体ではない場合には、典型的には70℃未満の適度な温度で溶融され得る)として、または、溶液(適切な溶剤中に溶解することにより)として式(I)の化合物を得るステップ、次いで、得られた液体または溶液を1種以上のSFAを含む水中に高せん断下で乳化させてエマルジョンを得るステップを含む。EWにおける使用に好適な溶剤としては、植物性油、塩素化炭化水素(クロロベンゼンなど)、芳香族系溶剤(アルキルベンゼンまたはアルキルナフタレンなど)、および、水への溶解度が低い他の適切な有機溶剤が挙げられる。
マイクロエマルジョン(ME)は、1種以上の溶剤と1種以上のSFAとのブレンドと水を混合して、熱力学的に安定な等方性液体配合物を自然にもたらすことにより調製され得る。式(I)の化合物は、最初は、水または溶剤/SFAブレンド中に存在する。MEにおける使用に好適な溶剤としては、ECまたはEWにおける使用のために本明細書中上記に記載されているものが挙げられる。MEは、水中油型または油中水型系(どの系が存在しているかは伝導率測定により判定され得る)であり得、同一の配合物中への水溶性および油溶性有害生物防除剤の混合に好適であり得る。MEは、マイクロエマルジョンのまま、または、従来の水中油型エマルジョンを形成する水での希釈に好適である。
懸濁液濃縮物(SC)は、式(I)の化合物の微細な不溶性固体粒子の水性または非水性懸濁液を含み得る。SCは、好適な媒体中の式(I)の固体化合物を、任意により1種以上の分散剤と共にボールミルまたはビーズミルにかけて化合物の微細な粒子懸濁液を生成することにより調製され得る。1種以上の湿潤剤が組成物中に含まれていてもよく、懸濁剤が粒子が沈降する速度を低減するために含まれていてもよい。あるいは、式(I)の化合物が乾式ミルにかけられ、本明細書前述の薬剤を含有する水に加えられて、所望される最終生成物がもたらされてもよい。
エアロゾル配合物は、式(I)の化合物および好適な噴射剤(例えばn−ブタン)を含む。式(I)の化合物はまた、好適な媒体(例えば水、または、n−プロパノールなどの水和性の液体)中に溶解または分散されて、非加圧式の手動式噴霧ポンプで用いられる組成物をもたらし得る。
カプセル懸濁液(CS)はEW配合物の調製と同様に調製され得るが、油滴の水性分散体が得られ、油滴の各々が高分子シェルによるカプセルに入っていると共に式(I)の化合物および任意によりそのためのキャリアまたは希釈剤を含有するよう追加の重合ステージを伴って調製され得る。高分子シェルは、界面重縮合反応またはコアセルベーション法によって生成され得る。この組成物は、式(I)の化合物の放出を制御されたものとし得、種子処理に用いられ得る。式(I)の化合物はまた、生分解性高分子マトリックス中に配合されて、化合物の制御された緩効性をもたらし得る。
この組成物は、例えば、式(I)の化合物の、表面上での濡れ性、保持性もしくは分散性;処理面上における雨への耐性;または、摂取もしくは易動性を向上させることにより組成物の生物学的性能を向上させるために、1種以上の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、表面活性剤(SFA)、例えば一定の鉱油または天然植物油(大豆およびナタネ油など)といった油系噴霧添加剤、および、これらと他の生体活性増強(bio−enhancing)補助剤(式(I)の化合物の作用を補助または変性し得る処方成分)とのブレンドが挙げられる。
湿潤剤、分散剤および乳化剤は、カチオン性、アニオン性、両性またはノニオン性のSFAであり得る。
好適なカチオン性SFAとしては、第4級アンモニウム化合物(例えば臭化セチルトリメチルアンモニウム)、イミダゾリンおよびアミン塩が挙げられる。
好適なアニオン性SFAとしては、脂肪酸のアルカリ金属塩、硫酸の脂肪族モノエステルの塩(例えばラウリル硫酸ナトリウム)、スルホン化芳香族化合物の塩(例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、スルホン酸ブチルナフタレン、ならびに、ジ−イソプロピル−スルホン酸ナトリウムおよびトリ−イソプロピル−ナフタレンスルホン酸ナトリウムの混合物)、エーテル硫酸塩、アルコールエーテル硫酸塩(例えばラウレス−3−硫酸ナトリウム)、エーテルカルボン酸塩(例えばラウレス−3−カルボン酸ナトリウム)、リン酸エステル(1種以上の脂肪族アルコールと、リン酸(主にモノ−エステル)または五酸化リン(主にジ−エステル)との反応、例えばラウリルアルコールと四リン酸との反応の生成物;さらに、これらの生成物がエトキシル化されてもよい)、スルホコハク酸塩、パラフィンまたはオレフィンスルホン酸塩、タウレートおよびリグノスルホネートが挙げられる。
好適な両性SFAとしては、ベタイン、プロピオネートおよびグリシネートが挙げられる。
好適なノニオン性SFAとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドまたはこれらの混合物などのアルキレンオキシドと、脂肪族アルコール(オレイルアルコールまたはセチルアルコールなど)もしくはアルキルフェノール(オクチルフェノール、ノニルフェノールまたはオクチルクレゾールなど)との縮合物;長鎖脂肪酸またはヘキシトール無水物由来の部分エステル;前記部分エステルとエチレンオキシドとの縮合物;ブロックポリマー(エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含む);アルカノールアミド;単純エステル(例えば脂肪酸ポリエチレングリコールエステル);アミンオキシド(例えばラウリルジメチルアミンオキシド);ならびに、レシチンが挙げられる。
好適な懸濁剤としては、親水性コロイド(多糖類、ポリビニルピロリドンまたはナトリウムカルボキシメチルセルロースなど)および膨潤クレイ(ベントナイトまたはアタパルジャイトなど)が挙げられる。
本発明はまた、1つの場所における植物の成長を調節する方法であって、前記場所への植物成長調節量の本発明に係る組成物の適用を含む方法をさらに提供する。
本発明はまた、種子、または、種子の場所に、種子発芽促進量の本発明に係る組成物を適用するステップを含む種子の発芽を促進させる方法を提供する。
適用は、典型的にはトラクターに備え付けた大面積用噴霧器によって組成物を噴霧することにより一般に成されるが、散粉(粉末の場合)、滴下または潅注などの他の方法もまた用いられることが可能である。あるいは、組成物は、畝間に、または、植付時もしくはその前に種子に直接的に適用され得る。
本発明の式(I)の化合物または組成物は、植物、植物の一部、植物の器官、植物繁殖材料またはその周囲領域に適用され得る。
一実施形態においては、本発明は、植物繁殖材料に本発明の組成物を発芽を促進し、および/または、植物の成長を調節するのに有効な量で適用するステップを含む植物繁殖材料の処理方法に関する。本発明はまた、式(I)の化合物または本発明の組成物で処理された植物繁殖材料に関する。好ましくは、植物繁殖材料は種子である。本発明の一実施形態において、種子の植物は、ブラシカ属(brassica)から選択される。種子は、ブラシカ属(brassica)から選択される実施形態中のものである。ブラシカ属(brassica)の一般的な種としては、キャベツ、カリフラワー、ブロッコリ、メキャベツが挙げられる。
「植物繁殖材料」という用語は、植物の増殖に用いられることが可能である種子などの植物のすべての生殖部位、ならびに、挿し木および塊茎などの栄養植物材料を示す。特に、種子、根、果実、塊茎、鱗茎および根茎が記載され得る。
特に種子といった植物繁殖材料に有効成分を適用する方法は技術分野において公知であり、繁殖材料の粉衣、コーティング、ペレット形成および液浸適用法が挙げられる。処理は、種子の収穫から種子の播種までの間、または、播種プロセスの最中のいずれかの時に種子に適用されることが可能である。種子はまた、処理の前またはその後にプライマ処理され得る。式(I)の化合物は、任意により、化合物が経時的に放出されるよう、除放性コーティングまたは除放技術と組み合わされて適用され得る。
本発明の組成物は、出芽前または出芽後に適用され得る。好適には、組成物が作物植物の成長の調節に用いられる場合、組成物は、出芽前または出芽後に適用され得るが、作物の出芽後であることが好ましい。組成物が種子の発芽の促進に用いられる場合、組成物は出芽前に適用され得る。
式(I)の化合物の適用量は、広い限度内で様々であり得ると共に、土壌の性質、適用方法(出芽前または出芽後;種子粉衣;まき溝への適用;不耕起適用等)、作物植物、卓越気候条件、ならびに、適用方法、適用時期および標的作物によって左右される他の要因に応じる。葉面適用または潅注適用に関して、本発明に係る式(I)の化合物は、一般に1〜2000g/ha、特に5〜1000g/haの量で適用される。種子処理に関して、適用量は、一般に、0.0005〜150g/種子100kgである。
本発明に係る組成物を用いることが可能である植物としては、穀類(例えばコムギ、オオムギ、ライ麦、カラスムギ);ビート(例えばサトウダイコンまたは飼料用ビート);果実(例えば、リンゴ、セイヨウナシ、セイヨウスモモ、モモ、アーモンド、サクランボ、イチゴ、ラズベリーまたはダークベリーなどの仁果、石果または軟果実);マメ科植物(例えば、インゲンマメ、レンズマメ、エンドウマメまたはダイズ);油植物(例えばセイヨウアブラナ、マスタード、ケシ、オリーヴ、ヒマワリ、ココナツ、トウゴマ、カカオ豆または落花生);キュウリ植物(例えばペポカボチャ、キュウリまたはメロン);繊維植物(例えば綿、亜麻、アサまたはジュート);柑橘果実(例えばオレンジ、レモン、グレープフルーツまたはマンダリンミカン);野菜(例えばホウレンソウ、レタス、アスパラガス、キャベツ、ニンジン、タマネギ、トマト、ジャガイモ、ヒョウタンまたはパプリカ);クスノキ科(例えばアボガド、シナモンまたは樟脳);トウモロコシ;イネ;タバコ;堅果;コーヒー;サトウキビ;茶;つる植物;ホップ;ドリアン;バナナ;天然ゴム植物;芝生または観賞用植物(例えば花、潅木、闊葉樹または針葉樹などの常緑樹)などの作物が挙げられる。この列挙はいかなる限定をも表すものではない。
本発明はまた、例えば発芽を同調させることにより雑草防除を促進させるなど、非作物植物の成長を調節し、または、種子の発芽を促進させるために用いられ得る。
作物は、従来の交配法または遺伝子操作によって変性された作物をも含むと理解されるべきである。例えば、本発明は、除草剤または除草剤のクラス(例えばALS−、GS−、EPSPS−、PPO−、ACCase−およびHPPD−抑制剤)に対して耐性を有する作物と併せて用いられ得る。従来の交配法によって例えばイマザモックスといったイミダゾリノンに対する耐性が付与された作物の一例は、Clearfield(登録商標)夏ナタネ(カノーラ)である。遺伝子操作法によって除草剤に対する耐性が付与された作物の例としては、商品名RoundupReady(登録商標)およびLibertyLink(登録商標)で市販されている、例えばグリホサート−およびグルホシネート−耐性トウモロコシ変種が挙げられる。作物植物にHPPD−抑制剤耐性を付与する方法が、例えば国際公開第0246387号パンフレットから公知であり;例えば作物植物は、バクテリア、より具体的にはシュードモナスフルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)もしくはシュワネラコルウェリアナ(Shewanella colwelliana)由来、または、植物、より具体的には、単子葉植物、もしくは、より具体的にはオオムギ、トウモロコシ、コムギ、イネ、ビロードキビ属、クリノイガ属、ドクムギ属、ウシノケグサ属、セタリア属、オヒシバ属、モロコシ属もしくはカラスムギ属種由来の、HPPD−抑制剤耐性HPPD酵素をコードするDNA配列を含むポリヌクレオチドに関して遺伝子組換えされている。
作物はまた、例えばBtトウモロコシ(アワノメイガに耐性)、Bt綿(メキシコワタミゾウムシに耐性)およびBtジャガイモ(コロラドハムシに耐性)といった、遺伝子操作法によって有害な昆虫に対する耐性が付与されたものとして理解されるべきである。Btトウモロコシの例は、NK(登録商標)(Syngenta Seeds)のBt176トウモロコシハイブリッドである。Bt毒素は、バチルスチューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)土壌バクテリアによって形成される天然のタンパク質である。毒素、または、このような毒素を合成することができる遺伝子組換え植物の例が、欧州特許出願公開第A−451 878号明細書、欧州特許出願公開第A−374 753号明細書、国際公開第93/07278号パンフレット、国際公開第95/34656号パンフレット、国際公開第03/052073号パンフレットおよび欧州特許出願公開第A−427 529号明細書に記載されている。殺虫剤耐性をコードし、1種以上の毒素を発現する1種以上の遺伝子を含む遺伝子組換え植物の例は、KnockOut(登録商標)(トウモロコシ)、Yield Gard(登録商標)(トウモロコシ)、NuCOTIN33B(登録商標)(綿)、Bollgard(登録商標)(綿)、NewLeaf(登録商標)(ジャガイモ)、NatureGard(登録商標)およびProtexcta(登録商標)である。植物作物またはその種子材料は共に、除草剤に耐性であることが可能であると共に、同時に、昆虫による摂食に耐性であることが可能である(「スタック」遺伝子組換え体)。例えば、種子は、グリホサート耐性であると同時に、殺虫性Cry3タンパク質の発現能を有していることが可能である。
作物はまた、従来の交配法または遺伝子操作によって得られると共に、いわゆる出力形質(例えば向上した貯蔵安定性、より高い栄養価および向上した香味)を含むものが含まれると理解されるべきである。
本発明の化合物および組成物は、農業において用いられる他の活性処方成分または生成物と組み合わされて適用され得、殺虫剤、殺菌・殺カビ剤、除草剤、植物成長調節剤、作物増強剤、栄養分および生物学的製剤が含まれる。好適な混合相手の例は、Pesticide Manual,15th edition(British Crop Protection Council発行)に見出され得る。このような混合物は、植物、植物繁殖体もしくは植物が生長する生息地に、同時に(例えば、予配合混合物またはタンク混合として)、または、好適な時間尺度において順次に適用され得る。本発明と有害生物防除剤の共適用により、農業従事者が作物に生成物を適用するために消費する時間が短縮されるという利点が追加される。
本発明のさらなる態様において、本発明の化合物または組成物は、作物増強効果を有する1種または複数種の他の化合物と組み合わされて適用され得る。このような化合物としては、微量元素、サッカライド、アミノ酸、フラボノイド、キニーネおよび植物活性化剤/成長刺激剤が挙げられる。例えば、このような化合物としては、天然または合成ホルモン、オーキシン、ブラシノステロイド、ジベレリン、アブシジン酸、サイトカイニン、ジャスモン酸塩、ストリゴラクトン、サリチル酸、エチレン、1−メチルシクロプロペン、トリネキサパック−エチル、または、これらの誘導体が挙げられる。このような化合物としてはまた、例えばストロビルリン(アゾキシストロビン、ピラクロストロビンを含む)およびネオニコチノイド(チアメトキサムおよびイミダクロプリドを含む)といった、作物増強効果を有する有害生物防除剤が挙げられる。
現在では、本発明に係るこれらのストリゴラクタム誘導体もまた作物増強効果を示すことが見出されている。
従って、本発明は、植物、植物部位、植物繁殖体、または、植物が生長する生息地に、式(I)の化合物を適用することにより、作物植物の収量を増大および/または増加させる方法を提供する。
植物の「収量を増加させる」という用語は、植物の産物の収量が、本発明に係る組み合わせの適用を伴わないこと以外は同一の条件下で成長させた植物の同一の産物の収量を明らかに超える量で高められることを意味する。収量は、少なくとも約0.5%、好ましくは1%、より好ましくは2%、さらにより好ましくは4%またはそれ以上高められることが好ましい。少なくとも約5%、10%、15%もしくは20%またはそれ以上の収量の増加がさらに好ましい。
本発明によれば、「作物の増強」とは、植物活力の改良、植物品質の改良、ストレス因子に対する向上した許容耐性、および/または、向上した投与物利用効率を意味する。
本発明によれば、「植物活力の改良」とは、一定の形質が、本発明の方法が不在である同一の条件下で栽培された対照植物における同一の形質と比して、定性的または定量的に向上することを意味する。このような形質としては、これらに限定されないが、発芽の早期化および/もしくは向上、出芽の向上、使用される種子数の低減可能性、根の成長の増大、根系の発達、根粒形成の増加、苗条成長の増加、分げつの増加、より強固な分げつ枝、より生産的な分げつ枝、植物の株立本数の増大もしくは向上、植物の挫折(倒伏)の低減、植物高の増加および/もしくは改良、植物重量の増大(新鮮もしくは乾燥)、より大きな葉身、より濃緑の葉色、色素含有量の増加、光合成活性の増加、開花の早期化、より長い穂、子実成熟の早期化、種子、果実もしくは莢の大きさの増大、莢もしくは雌穂の数の増加、莢もしくは雌穂当たりの種子の数の増加、種子質量の増加、種子登熟の増強、枯れた根出葉の低減、老化の遅延、向上した植物の生命力の向上、貯蔵組織におけるアミノ酸レベルの増加、および/または、必要とされる投与物の低減(例えば必要とされる肥料、水および/または労働の低減)が挙げられる。向上した活力を有する植物は、前述の形質のいずれか、または、前述の形質のいずれかの組み合わせもしくは2種以上で向上を伴い得る。
本発明によれば、「植物品質における改良」とは、一定の形質が、本発明の方法が不在である同一の条件下で栽培された対照植物における同一の形質と比して、定性的または定量的に向上することを意味する。このような形質としては、これらに限定されないが、植物の外観の向上、エチレンの低減(生産性の低下および/または受粉の阻害)、例えば種子、果実、葉、野菜といった収穫物の品質の向上(このような向上した品質は、収穫物の外観の向上として現れ得る)、炭水化物含有量の向上(例えば糖質および/またはデンプン量の増加、糖質酸比の向上、還元糖の低減、糖質の発現速度の増加)、タンパク質含有量の向上、油含有量および組成の向上、栄養価の向上、反栄養化合物の低減、官能特性の向上(例えば、味の向上)、および/または、消費者の健康上の有益性の向上(例えばビタミンおよび抗酸化剤レベルの増加)、収穫後の特徴の向上(例えば、貯蔵期限および/または保管安定性の増進、加工性の容易化、化合物の抽出の容易化)、作物の発達の均一化(例えば、植物の同期した発芽、開花および/または結実)、および/または、種子品質の向上(例えば次の時節における使用のため)が挙げられる。向上した品質を有する植物は、前述の形質のいずれか、または、前述の形質のいずれかの組み合わせもしくは2種以上で向上を伴い得る。
本発明によれば、「ストレス因子に対する向上した許容耐性」とは、一定の形質が、本発明の方法が不在である同一の条件下で栽培された対照植物における同一の形質と比して、定性的または定量的に向上することを意味する。このような形質としては、これらに限定されないが、干ばつ(例えば、植物中の含水量の欠如、水の取込み能の欠如または植物への給水の低下をもたらすいずれかのストレス)、寒気曝露、高温曝露、浸透圧ストレス、UVストレス、洪水、塩分濃度の上昇(例えば、土壌中)、ミネラル曝露の増大、オゾン曝露、光度の光への曝露、および/または、利用可能な栄養分の限定(例えば窒素および/またはリン栄養分)などの最適下限生育条件をもたらす非生物的ストレス因子に対する許容耐性および/または耐性の増加が挙げられる。ストレス因子に対する向上した許容耐性を有する植物は、前述の形質のいずれか、または、前述の形質のいずれかの組み合わせもしくは2種以上で向上を伴い得る。干ばつおよび養分的ストレスの場合、このような向上した許容耐性は、例えば、水および栄養分のより効率的な取り込み、使用、または、保持による場合がある。
本発明によれば、「向上した投与物利用効率」とは、所与のレベルの投与物を用いることで、本発明の方法が不在である同一の条件下で栽培された対照植物の成長と比して、植物がより効果的に成長可能であることを意味する。特に、投与物としては、これらに限定されないが、肥料(窒素、亜リン酸、カリウム、微量元素など)、光および水が挙げられる。向上した投与物利用効率を有する植物は、前述の投与物のいずれか、または、前述の投与物の2種以上のいずれかの組み合わせに対して向上した利用率を有し得る。
本発明の他の作物の増強としては、植物高の低減または分げつの低減が挙げられ、これらは、より少量のバイオマスおよびより少ない分げつ枝が望ましい場合の作物における有益な特性または条件である。
作物の増強としてはまた、作物に適用される有害生物防除剤または他の化合物の殺草効果に対する作物植物の緩和性が挙げられる。
上記の作物増強のいずれかもしくはすべては、例えば植物生理学、植物の成長および発達ならびに/または植物構造を改良することにより、向上した収量をもたらし得る。本発明の文脈において、「収量」としては、特に限定されないが、(i)(a)植物それ自体によりもたらされる量の増加、もしくは、(b)植物収穫物を収穫する能力の向上によってもたらされ得る、バイオマス生産量、子実収量、デンプン含有量、油含有量および/もしくはタンパク質含有量の増加;(ii)収穫物の組成における向上(例えば、糖質酸比の向上、油組成の向上、栄養価の向上、反栄養化合物の低減、消費者の健康上の有益性の向上);および/または、(iii)作物の収穫能の増大/促進、作物の加工性の向上、および/または、より良好な保管安定性/保管寿命が挙げられる。農業用植物の収量の増加とは、定量的測定が可能である場合には、各々の植物の産物の収量が、本発明の方法を伴わずに同一の条件下で成長させた対照植物の同一の産物を含む収量を明らかに超える量で増加することを意味する。本発明によれば、収量は、少なくとも0.5%増加していることが好ましく、より好ましくは少なくとも1%、さらにより好ましくは少なくとも2%、さらにより好ましくは少なくとも4%、好ましくは5%、または、それ以上増加している。
上記の作物増強のいずれかもしくはすべては、土地の向上した利用をももたらし得、すなわち、以前においては耕作には利用不可能もしくは最適下限であった土地が利用可能になり得る。例えば、干ばつ条件において高い生存能力を示す植物は、最適下限の雨量の地域、例えば、おそらくは、砂漠周辺、もしくは、砂漠自体においても耕作が可能であり得る。
本発明の一態様において、作物の増強は、有害生物および/もしくは病害からの圧力、ならびに/または、非生物的ストレスを実質的に伴わずに達成される。本発明のさらなる態様において、植物活力、ストレス許容耐性、品質および/または収量における改良は、実質的に、有害生物および/または病害からの圧力を伴わずに達成される。例えば、有害生物および/または病害は、本発明の方法に先だって、または、本発明の方法と同時に適用される有害生物防除処理により防除されてもよい。本発明のさらなる態様において、植物活力、ストレス許容耐性、品質および/または収量における改良は、有害生物および/または病害圧力を伴わずに達成される。さらなる実施形態において、植物活力、品質および/または収量における改良は、無生物的なストレスを伴わずに、または、実質的に伴わずに達成される。
本発明によれば、植物収量、植物活力、植物品質、ストレス因子に対する植物許容耐性、および/または、植物投与物利用効率を改良するための式(I)の化合物または式(I)の化合物を含む組成物の使用が提供されている。
作物の増強は一連の作物において達成され得る。好適な対象作物は、特に、コムギ、オオムギ、ライ麦、カラスムギ、イネ、トウモロコシまたはモロコシ属(Sorghum)などの穀類である。しかしながら、好ましくは作物植物は、コーン、コムギ、イネ、ダイズからなる群から選択される。
本発明の化合物は、以下の方法によって形成され得る。
Figure 2015501825
RがC1〜C6アルキルであり、および、Wが酸素である式(VI)の化合物は、硫酸などの酸の存在下における、メタノールまたはエタノール中でのアルコールでの処理によるエステル化により式(VII)の化合物から調製され得る。あるいは、式(VI)の化合物は、文献において記載されているとおり、インダノン誘導体などの市販されているか市販されていない出発材料から調製され得る(例えば:Bioorganic & Medicinal Chemistry(2008),16(8),p.4438;Journal of the Chemical Society,Perkin Transactions 1:Organic and Bio−Organic Chemistry(1999),(18),p.2617;国際公開第2005097093号パンフレット;Monatshefte fuer Chemie (1986),117(5),p.621を参照のこと)。インダノン誘導体は、当業者に公知の方法によって調製可能である。
Figure 2015501825
i)式(III)の化合物は、式(VI)の化合物(式中、例えばRはメチルまたはエチルであるなど、Rは水素ではない)から、メチルアミンなどの置換アミンとシアノ水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤との反応による還元アミノ化、これに続く、インサイチュでの分子内環化を介して調製され得る。
ii)あるいは、式(IIIa)の化合物は、式(VI)の化合物(式中、RはHである)から、酢酸アンモニウムなどのアミンとシアノ水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤との反応による還元アミノ化、これに続く、インサイチュでの分子内環化を介して調製され得る。
iii)あるいは、式(IIIa)の化合物は、式(VI)の化合物から、ヒドロキシルアミン塩および酢酸ナトリウムまたはピリジンなどの塩基を用いるオキシムの形成、これに続く、H2およびPd/Cもしくはラネーニッケルなどの触媒、または、酢酸中の亜鉛などの他の公知の方法による水素化を用いた中間体オキシムの還元を介して調製されることが可能である。
式(III)の化合物(式中、R1は芳香族またはヘテロ芳香族基である)は、式(IIIa)の化合物(式中、R1はHである)から、アミドと式ArXの芳香族または芳香族複素環式化合物(式中、Xはハロゲンである)との、リン酸カリウムなどの塩基ならびに度々ジメチルエタン−1,2−ジアミンなどのリガンドおよび銅(I)塩である好適な触媒の存在下での反応により調製され得る。
R1が水素ではない式(III)の化合物は、水素化ナトリウムなどの塩基の存在下におけるアミドとハロゲン化アルキルなどのアルキル化剤との反応によるアルキル化を介して、式(IIIa)の化合物(式中、R1はHである)から調製され得る。
式(III)の化合物(式中、R1はカルボニル誘導体である)は、DCC(N,N’−ジシクロヘキシル−カルボ−ジイミド)、EDC(1−エチル−3−[3−ジメチル−アミノ−プロピル]カルボジイミドヒドロクロリド)またはBOP−Cl(ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド)などのカップリング試薬の存在下、ピリジン、トリエチルアミン、4−(ジメチルアミノ)ピリジンまたはジイソプロピルエチルアミンなどの塩基の存在下、および、任意により、ヒドロキシベンゾトリアゾールなどの求核性触媒の存在下での、式(IIIa)の化合物の式(V)の化合物(式中、RはOHである)によるアシル化によって調製され得る。任意により、RがClまたはOC(O)C1〜C6アルコキシである場合、アシル化反応は、塩基性条件下(例えば、ピリジン、トリエチルアミン、4−(ジメチルアミノ)ピリジンまたはジイソプロピルエチルアミンの存在下)で、任意により、求核性触媒の存在下に実施され得る。あるいは、この反応は、好ましくは酢酸エチルである有機溶剤と、好ましくは重炭酸ナトリウムの溶液である水性溶剤とを含む二相系で実施され得る。任意により、RがC1〜C6アルコキシである場合、アミドは、誘導体(V)とアミド(IIIa)とを一緒に加熱することにより調製され得る。R’はアルキルまたはアルコキシ基であり得る。加えて、式(III)の化合物は、Journal of Pharmaceutical Sciences(1973),62(8),p.1363; Journal of Organic Chemistry(1994),59(2),p.284; Russian Journal of Organic Chemistry,(2005)41(3),p.361;または、国際公開第84/00962号パンフレットにおいて記載されているとおり、ラセミ形態下で調製され得る。
1、A2、A3およびA4が式(I)の化合物について記載されているとおりである式(III)または(IIIa)の化合物は、A1、A2、A3またはA4が独立してC−LG(式中、LGは、例えばハロゲンまたはトリフレートなどの好適な脱離基である)である式(III)または(IIIa)の化合物と、式Z−Xの誘導体(式中、Zはホウ素または錫誘導体であり、および、Xは式(I)の化合物について記載されているとおりである)との、好適な触媒/リガンド系、度々パラジウム(0)錯体の存在下における反応により調製されることが可能である。これらの反応は、マイクロ波の照射を伴って、もしくは、伴わずに実施可能である。これらの反応は、スティル、鈴木カップリングの名称で当業者に公知である。例えば:Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis Kurti,Laszlo;Czako,Barbara;Editors.USA.(2005),Publisher:Elsevier Academic Press,Burlington,Mass.p.448(鈴木カップリング)およびp.438(スティルカップリング)、ならびに、引用文献を参照のこと。
1、A2、A3およびA4がCCR(式中、RはC1〜C6アルキル、アリール、ヘテロアリールである)である式(III)または(IIIa)の化合物はまた、好適な触媒/リガンド系、度々パラジウム(0)錯体の存在下における、ヨウ化銅などの銅の供給源およびジイソプロピルエチルアミンなどの有機塩基を伴うもしくは伴わない、A1、A2、A3またはA4が独立してC−LG(式中、LGは、例えばハロゲンまたはトリフレートなどの好適な脱離基である)である式(III)または(IIIa)の化合物と、式HCCRの誘導体との反応によって調製されることが可能である。この反応は、薗頭カップリングの名称で当業者に公知である。例えば:Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis Kurti,Laszlo;Czako,Barbara;Editors.USA.(2005),Publisher:Elsevier Academic Press,Burlington,Mass.p.424(薗頭カップリング)および引用文献を参照のこと。
Figure 2015501825
式(II)の化合物は、ギ酸メチルなどのギ酸エステル誘導体との、リチウムジイソプロピルアミドまたはカリウムt−ブチレートなどの塩基の存在下での反応を介して式(III)の化合物から調製され得る。あるいは、式(II)の化合物は、塩化水素などの酸による加水分解を介して式(IV)の化合物から調製され得る。式(IV)の化合物は、Rがメチルまたは類似体であるブレデレック試薬(t−ブトキシビス(ジメチルアミノ)メタン)との反応を介して式(III)の化合物から調製され得る。
Figure 2015501825
式(IIb)の化合物は、Rがtertブチルなどのアルキル基である式(IIa)の化合物から、トリフルオロ酢酸または塩化水素などの酸での処理を介して調製されることが可能である。あるいは、式(IIb)の化合物は、Rがtertブチルなどのアルキル基である式(IVa)の化合物から、塩化水素などの酸での処理を介して調製されることが可能である。
Figure 2015501825
式(I)の化合物は、式(II)の化合物から、脱離基(LG)を有すると共に、LGは5位の臭素などの脱離基である5H−フラノン誘導体の、例えばカリウムt−ブチレートなどの塩基の存在下での求核置換を介して調製され得る。
Figure 2015501825
あるいは、式(I)の化合物(式中、R1はアルキル誘導体またはベンジル誘導体である)は、式(Ia)の化合物(式中、R1はHである)から、アミンとハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベンジルなどのアルキル化剤との、任意により、水素化ナトリウムなどの塩基の存在下での反応によるアルキル化を介して調製され得る。
あるいは、式(I)の化合物(式中、カルボニル誘導体)は、式(Ia)の化合物(式中、R1はHである)から、DCC(N,N’−ジシクロヘキシル−カルボ−ジイミド)、EDC(1−エチル−3−[3−ジメチル−アミノ−プロピル]カルボジイミドヒドロクロリド)またはBOP−Cl(ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド)などのカップリング試薬の存在下、ピリジン、トリエチルアミン、4−(ジメチルアミノ)ピリジンまたはジイソプロピルエチルアミンなどの塩基の存在下、および、任意により、ヒドロキシベンゾトリアゾールなどの求核性触媒の存在下での、式(V)の化合物(式中、RはOHである)によるアシル化を介して調製され得る。任意により、RがClまたはOC(O)C1〜C6アルコキシである場合、アシル化反応は、塩基性条件下(例えば、ピリジン、トリエチルアミン、4−(ジメチルアミノ)ピリジンまたはジイソプロピルエチルアミンの存在下)で、任意により、求核性触媒の存在下に実施され得る。あるいは、反応は、好ましくは酢酸エチルである有機溶剤と、好ましくは重炭酸ナトリウムの溶液である水性溶剤とを含む二相系で実施され得る。任意により、RがC1〜C6アルコキシである場合、アミドは、エステル(V)およびアミド(Ia)を一緒に加熱することにより調製され得る。R’は、アルキルまたはアルコキシ基であり得る。
式(I)の化合物(式中、Wは硫黄である)は、式(I)の化合物(式中、Wは酸素である)から、ローソン試薬または五硫化リンなどのチオ移動試薬での処理により調製され得る。
以下のHPLC−MS方法を化合物の分析に用いた。
方法A:スペクトルは、エレクトロスプレーソース(ESI;ソース温度100℃;脱溶媒温度250℃;コーン電圧30V;コーンガス流50L/Hr、脱溶媒ガス流400L/Hr、質量範囲:100〜900Da)と、Agilent 1100 LC(カラム:Gemini C18、3μm粒径、110オングストローム、30×3mm(Phenomenex,Torrance,CA,USA)とを備えるZQ(Waters Corp.Milford,MA,USA)質量分光計で記録した;カラム温度:60℃;流量1.7mL/min;溶離液A:H2O/HCO2H 100:0.05;溶離液B:MeCN/MeOH/HCO2H 80:20:0.04;勾配:0分5%B;2〜2.8分100%B;2.9〜3分5%B;UV検出:200〜500nm、解像度2nm)。MS分析に先立って、カラムからの流れを分けた。
方法B:エレクトロスプレーイオン源(ESI;イオン源温度150℃;脱溶媒温度250℃;コーン電圧45V;脱溶媒ガス流650L/Hr、質量範囲:100〜900Da)およびAgilent UP LC(カラム:Gemini C18、3μm、30×2mm(Phenomenex,Torrance,CA,USA);LC(カラム:Gemini C18、3μm粒径、110オングストローム、30×3mm(Phenomenex,Torrance,CA,USA);カラム温度:60℃;流量0.85mL/min;溶離液A:H2O/MeOH/HCO2H100:5:0.05;溶離液B:MeCN/HCOOH 100:0.05;勾配:0分間0%B;0〜1.2分間100%B;1.2〜1.50分間100%B;UV検出:210〜500nm、分解能2nmを備えたSQD Mass Spectrometer(Waters Corp.Milford,MA,USA)質量分光計でスペクトルを記録した。流れをMS分析に先行してポストコラムでスプリットした。
方法C:スペクトルは、エレクトロスプレーソース(極性:陽イオンおよび陰イオン、毛管:3.00kV、コーン:30.00V、抽出器:2.00V、ソース温度:150℃、脱溶媒温度:250℃、コーンガス流:0L/Hr、脱溶媒ガス流:650L/Hr、質量範囲:100〜900Da)と、Waters製Acquity UPLC(バイナリポンプ、被加熱カラムコンパートメントおよびダイオード−アレイ検出器、溶剤デガッサ、バイナリポンプ、被加熱カラムコンパートメントおよびダイオード−アレイ検出器、カラム:Phenomenex Gemini C18、3μm、30×2mm、温度:60℃、流量0.85mL/min;DAD波長範囲(nm):210〜500)溶剤勾配:A=H2O+5% MeOH+0.05% HCOOH、B=アセトニトリル+0.05% HCOOH)とを備える質量分光計であるWaters製SQD質量分光計(シングル四重極型質量分析計)で記録した:勾配:0分0%B;0〜1.2分100%B;1.2〜1.50分100%B。
以下の略語を本セクションを通じて用いた:s=一重項;bs=幅広の一重項;d=二重項;dd=二重の二重項;dt=二重の三重項;t=三重項、tt=三重の三重項、q=四重項、m=多重項;Me=メチル;Et=エチル;Pr=プロピル;Bu=ブチル;M.p.=融点;RT=保持時間、MH+=分子カチオン(すなわち、計測分子量)。
実施例1:(3aR,8bS,5’R)−5−アリル−3−[1−(4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−フラン−2−イルオキシ)−メタ−(E)−イリデン]−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オンのジアステレオ異性体(A1)および(3aR*,8bS*,5’S*)−5−アリル−3−[1−(4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−フラン−2−イルオキシ)−メタ−(E)−イリデン]−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オンのジアステレオ異性体(B1)の合成。
ステップ1:(1−オキソ−4−ブロモ−インダン−2−イル)−酢酸エチルエステル
Figure 2015501825
4−ブロモインダノン(15.8g、75mmol)の溶液に、−78℃で、LiHMDS(THF中に1M、90mL)を添加した。わずかに茶色の溶液を0℃まで温めさせ、再度、−75℃に冷却し、エチル2−ブロモ酢酸(9.1mL、82mmol)を滴下した。混合物を一晩温めさせた(12時間かけて−75℃から−20℃)。混合物を飽和塩化アンモニウムで失活させ、酢酸エチルで抽出した。フラッシュクロマトグラフィで19.5gの表題の化合物を出発インダノンエチル2−[4−ブロモ−2−(2−エトキシ−2−オキソ−エチル)−1−オキソ−インダン−2−イル]アセテートとの混合物中に得、これを、次のステップにさらに精製せずに用いた(純度、60%の所望の生成物)。LC−MS(方法A)RT1.11min.、297/299(M+H+)。
Figure 2015501825
この方法を用いて(7−ブロモ−1−オキソ−インダン−2−イル)−酢酸エチルエステルを調製した。LC−MS(方法B)RT0.90min.、297/299(M+H+)。
ステップ2:5−ブロモ−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン
Figure 2015501825
(1−オキソ−4−ブロモ−インダン−2−イル)−酢酸エチルエステル(3.47g、11.7mmol)のメタノール(90mL)中の溶液に、ピリジン(1.88mL、23.4mmol)および塩酸ヒドロキシルアミン(1.22g、17.5mmol)を添加した。溶液を一晩室温で撹拌し、水で希釈し、酢酸エチルで抽出し、炭酸水素ナトリウムの飽和溶液で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、濃縮して対応するオキシム(2.90g、80%)を得た。この化合物をさらに精製することなく次のステップに用いた。
上記のステップ(4.30g、14.4mmol)において得たオキシムを酢酸(50mL)中に採り、60℃に加熱した。次いで、亜鉛粉剤(9.43g、144.2mmol)を数回に分けて添加し、温度を80℃未満に維持した。溶液を60℃で30分間撹拌し、次いで、ろ過した。水を濾液に添加し、溶液をpHが7に達するまで固体炭酸カリウムで中和した。溶液をジクロロメタンで抽出し、水性HCl(1N)で洗浄し、乾燥し、濃縮してラクタム(2.9g、80%)を白色の固体として得た。LC−MS(方法A)RT1.43min、252/254(M+H+)。
Figure 2015501825
この方法を用いて、8−ブロモ−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オンを調製した。LC−MS(方法B)RT0.69、252/254(M+H+)。
ステップ3:T−ブチル5−ブロモ−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレート
Figure 2015501825
5−ブロモ−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(0.85g、3.4mmol)の無水アセトニトリル(50mL)中の懸濁液に、ジメチルアミノピリジン(0.04g、0.3mmol)、トリエチルアミン(0.944mL、6.7mmol)および二炭酸ジ−t−ブチル(1.47g、6.7mmol)を添加した。溶液を室温で一晩撹拌した。溶液を酢酸エチルで希釈し、塩化水素(1M)および塩水で洗浄した。組み合わせた有機層を乾燥し、濃縮した。残渣を酢酸エチルおよびシクロヘキサン(2/8)で溶離するフラッシュクロマトグラフィにより精製して、所望の生成物(480mg)を得た。LC−MS(方法B)RT1.02min、725/727/729(2M+Na+)。
Figure 2015501825
この方法を用いてT−ブチル8−ブロモ−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートを調製した。LC−MS(方法B)RT0.97min、725/727/729(2M+Na+)。
ステップ4:T−ブチル5−アリル−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレート(E1)
Figure 2015501825
t−ブチル5−ブロモ−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレート(ステップ3、500mg)、Pd(PPh34(80mg、0.1当量)、アリルトリブチルスタネート(0.56g、1.20当量)のトルエン(17mL)中の溶液を脱気し、一晩還流で撹拌した。溶剤を減圧下で除去した。残渣をアセトニトリル(40mL)に採り、n−ヘキサンで2回洗浄した。アセトニトリルを減圧中で除去し、残渣を酢酸エチルおよびシクロヘキサン(1〜25%)で溶離するフラッシュクロマトグラフィにより精製して、210mgの所望の生成物E1を得た;LCMS(方法B)、RT:1.05min;ES+649(2M+Na+)。
同様の手法を用いて対応するトリブチルスタンナン(すべて市販されている)から開始して、以下の化合物E4〜E7(表F)を調製した。
ステップ5:t−ブチル(3Z)−5−アリル−3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレート(D1)
Figure 2015501825
t−ブチル5−アリル−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレート(ステップ4、0.21g、0.7mmol)のトルエン(3ml)中のt−ブトキシビス(ジメチルアミノ)メタン(0.415mL、2.0mmol)中の溶液を110℃で一晩加熱した。溶液を酢酸エチルで希釈し、水、塩水で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濃縮してt−ブチル(3Z)−5−アリル−3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートD1(無色の固体、0.24g、97%)を得た。この化合物をさらに精製せずに用いた。LC−MS(方法C)RT1.05min、369(M+H+)。
この方法を用いて、化合物D2〜D13(表D)を得た。
ステップ6:(3Z)−5−アリル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンC1
Figure 2015501825
t−ブチル(3Z)−5−アリル−3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートD1(ステップ5、0.24g、0.65mmol)のジオキサン(10mL)中の溶液に、HCl(37%、0.68mL)を添加した。溶液を一晩室温で撹拌し、次いで、水で希釈し、酢酸エチルで抽出し、塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮して0.200gの(3Z)−5−アリル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンおよびt−ブチル(3Z)−5−アリル−3−(ヒドロキシメチレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートの混合物を得た。
(3Z)−5−アリル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンおよびt−ブチル(3Z)−5−アリル−3−(ヒドロキシメチレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートの混合物0.100gのジクロロメタン(18mL)中の溶液をトリフルオロ酢酸(2mL)に0℃で添加した。溶液を2.5時間0℃で撹拌した。炭酸水素ナトリウムの飽和溶液を添加し、水性層をジクロロメタンで抽出した。組み合わせた有機層を炭酸水素ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、乾燥し、減圧中で濃縮して(3Z)−5−アリル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンC1(70mg、定量的)を得た。LC−MS(方法C)RT0.75min;ES−240(M−H+)。
ステップ7:実施例A1およびB1:ジアステレオ異性体(3aR*,8bS*,5’R*)−5−アリル−3−[1−(4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−フラン−2−イルオキシ)−メタ−(E)−イリデン]−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(A1)、および、ジアステレオ異性体(3aR*,8bS*,5’S*)−5−アリル−3−[1−(4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−フラン−2−イルオキシ)−メタ−(E)−イリデン]−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(B1)の合成。
Figure 2015501825
0℃で冷却した(3Z)−5−アリル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(ステップ6、0.070g、0.3mmol)mpジメチルホルムアミド(5mL)中の溶液に、tertブトキシドカリウム(0.036g、0.3mmol)を添加した。溶液を10分間撹拌した。テトラヒドロフラン(1mL)中のブロモブテノリドの溶液(0.062g、0.3mmol、Johnson & all,J.C.S. Perkin I,1981,1734−1743に準拠して調製)を調製した。溶液を0℃で3時間撹拌した。溶液を酢酸エチルと水との間に分割し、水性層を酢酸エチルで抽出した。組み合わせた有機層を塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、シクロヘキサンおよび酢酸エチル(50〜80%)の勾配、これに続く、80%の酢酸エチルおよびシクロヘキサンの定組成溶離期間により溶離するフラッシュクロマトグラフィで精製した。2種のジアステレオ異性体を得た。
−(3aR*,8bS*,5’R*)−5−アリル−3−[1−(4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−フラン−2−イルオキシ)−メタ−(E)−イリデン]−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オンのジアステレオ異性体(A1)(弱極性、5.6mg);LCMS(方法C)RT0.88min;338(M+H+)。
−(3aR*,8bS*,5’S*)−5−アリル−3−[1−(4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−フラン−2−イルオキシ)−メタ−(E)−イリデン]−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オンのジアステレオ異性体(B1)(強極性、5.30mg);LCMS(方法C)RT0.86min;338(M+H+)。
同様の方法を用いて、化合物A2〜A13およびB2〜B13を調製した。
実施例2:ジアステレオ異性体(3aR*,8bS*,5’R*)−5−エチニル−3−[1−(4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−フラン−2−イルオキシ)−メタ−(E)−イリデン]−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(A2)、および、ジアステレオ異性体(3aR*,8bS*,5’S*)−5−エチニル−−3−[1−(4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロ−フラン−2−イルオキシ)−メタ−(E)−イリデン]−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(B2)の合成。
ステップ1:T−ブチル5−トリメチルエチニル−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートE2.
Figure 2015501825
t−ブチル5−ブロモ−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレート(実施例1、ステップ3、500mg)の脱気した溶液に、Pd(PPh32Cl2(0.1g)、ヨウ化銅(0.04g)、トリメチルシリルアセチレン(0.28g、0.4mL)およびジイソプロピルアミン(0.40mL)を順次添加した。反応を80℃で20時間撹拌した。反応を水および酢酸エチルで希釈し、水性相を酢酸エチルで2回抽出し、組み合わせた有機相をHCl 1Nおよび塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。シクロヘキサン中の酢酸エチルの勾配によるフラッシュクロマトグラフィで、130mg(25%)の所望の生成物と、310mgの純粋な出発材料(63%)を得た:LCMS(方法C)、RT:1.22min、[761、2M+Na+]。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ7.52(1H,d),7.39(1H,d),7.19(1H,t),5.61(1H,d),3.10−3.23(2H,m),2.93(1H,m),2.78(1H,dd),2.30(1H,dd),1.61(9H,s),0.25(9H,s)ppm。
ステップ2:t−ブチル(3Z)−3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−5−(2−トリメチルシリルエチニル)−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートD2
Figure 2015501825
t−ブチル5−トリメチルエチニル−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートE2(実施例2、ステップ1、0.13g、0.4mmol)から開始して、生成物D1(実施例1、ステップ5)と同様の様式で生成物を調製して、t−ブチル(3Z)−3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−5−(2−トリメチルシリルエチニル)−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートD2(0.14g、94%)を得た。この化合物をさらに精製せずに用いた。LC−MS(方法C)RT1.21、425(M+H+)。
ステップ3:((3Z)−5−エチニル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(C2).
Figure 2015501825
t−ブチル(3Z)−3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−5−(2−トリメチルシリルエチニル)−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートD2(実施例2、ステップ2、0.13g、0.3mmol)のジオキサン(5mL)中の溶液に、HCl(37%、0.321mL)を添加した。溶液を2時間室温で撹拌し、次いで、水で希釈し、酢酸エチルで抽出し、塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮して、0.130gのt−ブチル(3Z)−3−(ヒドロキシメチレン)−2−オキソ−5−(2−トリメチルシリルエチニル)−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートおよび(3Z)−3−(ヒドロキシメチレン)−5−(2−トリメチルシリルエチニル)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンの混合物を得た。
t−ブチル(3Z)−3−(ヒドロキシメチレン)−2−オキソ−5−(2−トリメチルシリルエチニル)−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートおよび(3Z)−3−(ヒドロキシメチレン)−5−(2−トリメチルシリルエチニル)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンの混合物0.13gのジクロロメタン(18mL)中の溶液を、トリフルオロ酢酸(2mL)に0℃で添加した。溶液を1時間0℃で撹拌した。炭酸水素ナトリウムの飽和溶液を添加し、水性層をジクロロメタンで抽出した。組み合わせた有機層を炭酸水素ナトリウムの飽和溶液で洗浄し、乾燥し、減圧中で濃縮して、((3Z)−5−エチニル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンC2(70mg、72%)を得た。LC−MS(方法C)RT0.67min、ES−224(M−H+)、ES+226(M+H+)。
ステップ4:ジアステレオ異性体(3E,3aR,8bS)−5−エチニル−3−[(4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル)オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(A2)、および、ジアステレオ異性体(3E,3aR,8bS)−5−エチニル−3−[[(2S)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(B2)
Figure 2015501825
生成物を、((3Z)−5−エチニル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンC2(実施例2、ステップ3、0.070g、0.3mmol)から開始して、生成物A1およびB1(実施例1、ステップ7)と同様の様式で調製した。2種のジアステレオ異性体を得た:(A2)(弱極性、15mg)および(B2)(強極性、6mg,imp)。
−(3E,3aR,8bS)−5−エチニル−3−[(4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル)オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンのジアステレオ異性体(A2)(弱極性、14.9mg);LCMS(方法C)RT0.80min;322(M+H+)。
−(3E,3aR,8bS)−5−エチニル−3−[[(2S)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンのジアステレオ異性体(B2)(強極性、6.0mg);LCMS(方法C)RT0.78min;322(M+H+)。
実施例3:メチル(3E,3aR,8bR)−3−[[(2R)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−2−オキソ−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレートのジアステレオ異性体(A3)、および、メチル(3E,3aR,8bR)−3−[[(2S)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−2−オキソ−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレートのジアステレオ異性体(B3)の合成
この実施例は、Journal of Agricultural and Food Chemistry(1997),45(6),p.2278−2283およびJournal of Agricultural and Food Chemistry(1992),40(7),p.1230−5に記載の公知の方法によって合成した。
ステップ1:3−オキソ−インダン−2、5−ジカルボン酸2−エチルエステル−5−メチルエステル
Figure 2015501825
3−オキソ−インダン−5−カルボン酸メチルエステル(市販されている、300mg、1.5mmol)の乾燥THF(7.3ml)中の撹拌懸濁液を−70℃に冷却し、これに、リチウムビス(トリメチルシリル)アミドのTHF中の1.0M溶液(3.4ml、3.4mmol)を20分間かけて滴下した。反応混合物を1時間かけて−33℃に温め、赤茶色の溶液を得た。反応混合物を再度−65℃に冷却し、エチルシアノギ酸塩(239mg、0.24ml、2.4mmol)を1分間かけて添加した。反応混合物を3時間かけて15℃に温めた。反応混合物を酢酸エチルと1N HClとの間に分割した。有機相を水、飽和NaHCO3、塩水で順次に洗浄し、乾燥させた(Na2SO4)。溶剤を乾燥するまで蒸発させ;得た固体をヘキサンで洗浄し、乾燥させて所望の化合物(295mg.71%)を得た。
1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.30(0.25H,br,OH),8.41(0.75H,s),8.30(1.5H,m),8.11(0.25H,m),7.55(1H,m),4.30(2H,m),3.77(3H,s),3.75(0.75H,m),3.63(1.25H,m),3.40(0.75,m),1.28(3H,m)ppm(ケトンおよびエノールの混合物)。
ステップ2:2−エトキシカルボニルメチル−3−オキソ−インダン−2,5−ジカルボン酸−2−エチルエステル−5−メチルエステル
Figure 2015501825
3−オキソ−インダン−2、5−ジカルボン酸2−エチルエステル−5−メチルエステル(ステップ1、500mg、1.9mmol)の乾燥DMF(0.7ml)中の撹拌溶液に、水素化ナトリウム(84mg、2.0mmol、鉱油中に60%)を添加し、次いで、60℃に1時間加熱した。次いで、エチルブロモ酢酸(350mg、2.0mmol)を乾燥DMF(1.4ml)中に溶解し、室温で反応混合物に添加し、次いで、再度60℃に3時間加熱した。反応が完了した後、混合物を濃縮し、H2O(5ml)を添加した。懸濁液を酢酸エチルで抽出し、組み合わせた有機層を塩水で洗浄し、乾燥し、濃縮した。粗生成物を、20%酢酸エチル−ヘキサンを用いるカラムクロマトグラフィーによって精製して、所望の化合物(530mg)を得た。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.42(1H,s),8.30(1H,d),7.57(1H,d),4.37(4H,m),3.92(3H,s),3.90(1H,d),3.28(2H,m),2.90(1H,d),1.15(3H,m)ppm。
ステップ3:メチル2−(2−メトキシ−2−オキソ−エチル)−3−オキソ−インダン−5−カルボキシレート
Figure 2015501825
6N HCl:酢酸(1:1)の混合物1.3ml中の2−エトキシカルボニルメチル−3−オキソ−インダン−2,5−ジカルボン酸−2−エチルエステル−5−メチルエステル(ステップ2、530mg、1.5mmol)を3時間還流で加熱した。反応混合物を乾燥するまで蒸発させ、10mlの水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、次いで、濃縮した。粗生成物をヘキサンで洗浄し、さらに精製することなく次のステップに進んだ(530mg)。
2−カルボキシメチル−3−オキソ−インダン−5−カルボン酸(3.5g、14.9mmol)のメタノール(53ml)中の撹拌溶液に、濃硫酸(5.6ml)を0℃で添加した。添加の後、反応混合物の温度をゆっくりと室温まで昇温させ、次いで、還流で5時間加熱した。反応混合物を蒸発させた。水を添加し、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を飽和水性重炭酸ナトリウム、塩水で洗浄し、乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をアセトン/ヘキサン(25%)を用いるカラムクロマトグラフィーにより精製して、所望の生成物(2.7g)を得た。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.44(1H,s),8.30(1H,d),7.57(1H,d),3.95(3H,s),3.78(3H,s),3.53(1H,dd),3.09−2.93(3H,m),2.71(1H,dd)ppm。
ステップ4:メチル2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレート
Figure 2015501825
丸底フラスコにメチル2−(2−メトキシ−2−オキソ−エチル)−3−オキソ−インダン−5−カルボキシレート(3.0g、11mmol)、メタノール(60mL)、塩化ヒドロキシルアンモニウム(34mmol、2.4g)およびピリジン(46mmol、3.7mL)を仕込んだ。得られた黄色の溶液を一晩還流した。水(200mL)を添加し、酢酸エチルで抽出した(100ml×3)。有機層を塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、減圧下で濃縮して対応するオキシム(3.28g、定量的)を得、粗生成物を保持した。
粗オキシム(3.28g、12mmol)の酢酸(35mL)中の溶液に、50〜60℃で亜鉛(120mmol、7.7g)を数回に分けて添加し、温度を70℃未満に維持した。15分間後、亜鉛をろ過し、水で洗浄した。濾液を水に注ぎ入れ、K2CO3でpHを8〜9に調整した。白色の懸濁液を酢酸エチルで2回抽出した。有機相をHCl 1Nで洗浄してメチル2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレート(1.75g、7.57mmol、1.75g)粗生成物を得た。LC/MS(方法B)、RT:0.65min、ES+232、M+H+
ステップ5:T−ブチル7−メチル2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1,7−ジカルボキシレートE3
Figure 2015501825
メチル2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレート(ステップ4、0.75g、3.2mmol)の無水アセトニトリル(30mL)中の懸濁液に、ジメチルアミノピリジン(0.40g、0.32mmol)、トリエチルアミン(2.7mL、19mmol)およびジ−t−ブチルジカルボネート(2.8g、13mmol)を添加した。溶液を室温で一晩撹拌した。溶液を酢酸エチルで希釈し、塩化水素(1M)および塩水で洗浄した。組み合わせた有機層を乾燥し、濃縮した。残渣を酢酸エチルおよびシクロヘキサン(1/1)で溶離するフラッシュクロマトグラフィにより精製して、表題の生成物E3(990mg、92%)を得た。LCMS(方法B):RT:0.90min、ES+685、2M+Na+
ステップ6:T−ブチル7−メチル3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1,7−ジカルボキシレートD3
Figure 2015501825
生成物を、t−ブチル7−メチル2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1,7−ジカルボキシレートE3(実施例3、ステップ5、0.500g、2.0mmol)から開始して、生成物D1(実施例1、ステップ5)と同様の様式で調製し、表題の化合物D3(0.610g、定量的)を得た。この化合物をさらに精製せずに用いた。LCMS(方法B):RT:0.93min、ES+387、M+H+
ステップ7:メチル3−(ヒドロキシメチレン)−2−オキソ−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレートC3
Figure 2015501825
t−ブチル7−メチル3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1,7−ジカルボキシレート(610mg、1.6mmol)のジオキサン(20mL)中の溶液に、HCl(36%、2.9mL、32mmol)を添加した。溶液を一晩室温で撹拌した。溶液を酢酸エチルで希釈し、水、塩水で2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濃縮して表題の化合物(0.300g、73%)を得た。この化合物をさらに精製せずに用いた。LC/MS(方法B)RT:0.65min;ES−:258、M−H+
ステップ8:ジアステレオ異性体メチル(3E,3aR,8bR)−3−[[(2R)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−2−オキソ−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレート(A3)、および、ジアステレオ異性体メチル(3E,3aR,8bR)−3−[[(2S)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−2−オキソ−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレート(B3)
Figure 2015501825
生成物を、t−ブチルメチル3−(ヒドロキシメチレン)−2−オキソ−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレートc3(実施例3、ステップ7、0.30g、1.2mmol)から開始して、生成物A1およびB1(実施例1、ステップ7)と同様の様式で調製して、ジアステレオマーの混合物として表題の化合物D3を得た。
−メチル(3E,3aR,8bR)−3−[[(2R)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−2−オキソ−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレートのジアステレオ異性体(A3)(弱極性、73mg);LCMS(方法B)RT0.78min;356(M+H+)。
−メチル(3E,3aR,8bR)−3−[[(2S)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−2−オキソ−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−7−カルボキシレートのジアステレオ異性体(B3)(強極性、54mg);LCMS(方法B)RT0.78min;356(M+H+)。
実施例4:8−シクロプロピル−3−[4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンA8およびB8
ステップ1:8−シクロプロピル−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン
Figure 2015501825
アルゴンでフラッシュした二首フラスコに、(0.35g、1.4mmol)、1,2−ジメトキシエタン(35mL、333mmol)、ボロン酸シクロプロピル(0.14g、1.7mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.16g、0.14mmol)、水(7mL)、最後に炭酸セシウム(1.0g、3.1mmol)を仕込んだ。得られた混合物を一晩還流で加熱した。水を添加し、溶液を酢酸エチルで抽出し、塩水で洗浄し、濃縮した。粗材料を、酢酸エチル/シクロヘキサン(99:1)で溶離するフラッシュクロマトグラフィにより精製して、8−シクロプロピル−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(0.17g、0.7970mmol、57%)を出発材料との混合物(77:23)で得た。LCMS(方法B)RT0.75min;214(M+H+)。
ステップ2:t−ブチル8−シクロプロピル−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートE8
Figure 2015501825
8−シクロプロピル−3,3a,4,8b−テトラヒドロ−1H−インデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(ステップ1、0.170g、0.79mmol)のアセトニトリル(10mL、191mmol)中の溶液に、ジ−t−ブチルジカルボネート(0.521g、2.39mmol)、ジメチルアミノピリジン(0.097g、0.79mmol)、最後にトリエチルアミン(0.673mL、4.78mmol)を添加した。混合物を1時間還流した。溶液を酢酸エチルと1N HClとの間に分割し、抽出し、乾燥し、濃縮した。粗材料を酢酸エチル/シクロヘキサン(3:17)で溶離するフラッシュクロマトグラフィにより精製して、t−ブチル8−シクロプロピル−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートE8(0.13g、0.41mmol、52%)を黄色の油として得た。LCMS(方法B)RT1.04min;369、M+H+−Boc
ステップ3:T−ブチル(3E)−8−シクロプロピル−3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートD8
Figure 2015501825
生成物を、t−ブチル8−シクロプロピル−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートE8(実施例4、ステップ2、0.13g、0.41mmol)から開始して、生成物D1(実施例1、ステップ5)と同様の様式で調製して、表題の化合物D8(0.16g、定量的)を得、これを、次のステップにおいてさらに精製せずに用いた。LCMS(方法B)RT1.04min;ES+759(2M+Na+)。
ステップ4:(3E)−8−シクロプロピル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンC8
Figure 2015501825
生成物を、t−ブチル(3E)−8−シクロプロピル−3−(ジメチルアミノメトレン)−2−オキソ−4,8b−ジヒドロ−3aH−インデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートD8(ステップ3、0.16g、0.43mmol)から開始して、生成物C3(実施例3、ステップ7)と同様の様式で調製して、(3E)−8−シクロプロピル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンC8(0.095g、91%)を得、これを次のステップにおいてさらに精製せずに用いた。LCMS(方法B)RT:0.75min;ES+242(M+H+)。
ステップ5:ジアステレオ異性体(3E,3aR,8bS)−8−シクロプロピル−3−[[(2R)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(A8)、および、ジアステレオ異性体(3E,3aR,8bS)−8−シクロプロピル−3−[[(2S)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(B8).
Figure 2015501825
生成物を、(3E)−8−シクロプロピル−3−(ヒドロキシメチレン)−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンC8(0.095g、0.3937mmol)から開始して生成物A1およびB1(実施例1、ステップ7)と同様の様式で調製した。2種のジアステレオ異性体を得た:(A8)(弱極性、25mg)および(B8)(強極性、18mg)。
−(3E,3aR,8bS)−8−シクロプロピル−3−[[(2R)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オンのジアステレオ異性体(A8)(弱極性、25mg);LCMS(方法B)RT0.88min;ES+338(M+H+)。
−ジアステレオ異性体(3E,3aR,8bS)−8−シクロプロピル−3−[[(2S)−4−メチル−5−オキソ−2H−フラン−2−イル]オキシメチレン]−1,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−2−オン(B8)(強極性、18mg);LCMS(方法B)RT0.87min;ES+338(M+H+)。
実施例5:
ステップ1:t−ブチル2−オキソ−5−(3−ピリジル)−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートE11
Figure 2015501825
T−ブチル5−ブロモ−2−オキソ−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレート(実施例1.ステップ3、0.500g、1.42mmol)、トリブチル(3−ピリジル)スタナン(0.784g、2.12mmol)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.164g、0.142mmol)をトルエンに溶解させた。混合物を、160℃および通常の吸収レベルで5分間、マイクロ波で照射した。トルエンを除去し、混合物をアセトニトリルおよびn−ヘキサン中に採った。ヘキサン層を再度アセトニトリルで抽出し、組み合わせたアセトニトリル層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、蒸発させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィにより精製して、t−ブチル2−オキソ−5−(3−ピリジル)−3,3a,4,8b−テトラヒドロインデノ[1,2−b]ピロール−1−カルボキシレートE11(0.409g、82%)を得た;LCMS(方法A)RT1.45min;ES+351(M+H+)。
化合物E9〜E13をこの手法に従って調製した。
Figure 2015501825
Figure 2015501825
Figure 2015501825
Figure 2015501825
Figure 2015501825
生物学的実施例
ハマウツボ(Orobanche cumana Wallr)の発芽に対する式(I)の化合物の効果。種子をペトリ皿中のガラスファイバーフィルタ紙(GFFP)上で評価した。水分および好適な温度で種子をプレコンディショニングして特定の化学発芽刺激剤に対して応答性とした。
テスト化合物をDMSO(10000mg l-1)に溶解させ、乾燥剤の入っているデシケータ内において室温で保管した。ストック溶液を適切な最終テスト濃度に脱イオン水で溶解した。
ハマウツボ(O.cumana)品種「F」の種子を2006年(種子ロットIN146)および2008年(種子ロットIN153)にManzanilla(Seville,Spain)のヒマワリ畑から収穫し、室温で保管した。種子を重い有機質の細片から分離するために、Hartman & Tanimonure(Plant Disease(1991),75,p.494)に記載の変性スクロース浮遊技術を適用した。種子を分液漏斗に入れ、水の中で撹拌した。種子が表面に浮かんだら、重い細片を含有する水画分を廃棄した。種子を2.5Mスクロース溶液(比重1.20)の中に再度懸濁させ、重い細片を60分間かけて沈降させた。細片を取り除いた後、種子を1%次亜塩素酸ナトリウム溶液および0.025%(v/v)Tween 20中で2分間消毒した。種子を2重のチーズクロスにデカントし、滅菌脱イオン水ですすぎ、滅菌脱イオン水中に再懸濁させた。およそ150〜400粒の種子を含有する2mlの種子懸濁液を、ペトリ皿(9cm径)中の2層の滅菌ガラスファイバーろ紙ディスク(9mm径)の上に均一にひろげた。ディスクを3mlの滅菌脱イオン水で濡らした後、ペトリ皿をパラフィルムで密封した。種子を暗中に20℃で10日間インキュベートして、種子をコンディショニングした。コンディショニングした種子が載っている上方のディスクを簡単に乾燥させ、乾燥したGFFPディスクを敷いたペトリ皿に移し、6mlの適切なテスト溶液で濡らした。式(I)の化合物は、0.001、0.01および0.1mg l-1の濃度でテストした。ストリゴラクトン類似体GR24(異性体の混合物として市販されている)を陽性対照として含ませ、0.001%DMSOを陰性対照として含ませた。すべての処理を5回反復でテストした。種子を暗中に20℃で再度インキュベートし、10日後に発芽試験をした。出芽した種子の幼根を、Long et al.(Seed Science Research(2008),18,p.125)に準拠して、5%酢酸中の青いインク(MIGROS,Switzerland)で5分間染色した。染色した後、種子を、1200dpiの光学解像度を有するフラットベッドスキャナ(PULSTEK,OpticPro ST28)を用いてスキャンするか、または、デジタルSLRカメラ(Canon EOS 5D)を備え付けたカメラスタンドを用いて写真を撮影した。1反復当たり100粒の種子の発芽をデジタル画像で評価した。種子は、種皮から幼根が飛び出している場合に出芽しているとみなした。ハマウツボ属(Orobanche)種子発芽テストの結果が表3〜6に示されている。
結果は、すべての化合物が、水性対照と比して種子の発芽を誘起したことを示す。
Figure 2015501825
Figure 2015501825
Figure 2015501825
Figure 2015501825
Figure 2015501825
生物学的実施例
ヤセイカンラン(Brassica oleracea cv Botrytis)または一般的なカリフラワーの発芽に対する式(I)の化合物の効果を熱帯性種でテストした。発芽の最中に光条件および温度に対して異なる感受性を示すためにこの種を選択した。20°での感受的な熱帯性種の発芽を光を当てることにより刺激する。従って、暗中における20℃がこの種の発芽に係る最適以下またはストレス下条件とみなされる。
バッチテストした熱帯性種子は、基本的な種子(親系統の維持管理のため)として生産された種子バッチの一部であり、しかるべく処理した。
ブラシカ属(Brassica)に対する標準的な紙を用いた発芽テストを用いて発芽率を査定した:閉じた矩形の発芽箱中において、適切な溶液で湿らせた青い発芽紙の上に50粒の種子を置いた。各条件を二重にテストした。発芽箱を、適切な温度および光条件に制御された発芽キャビネット中に置いた。種子の発芽を定期的に計数した。種子は、種皮および内乳から突き出た場合に発芽したとみなした(根のサイズはおよそ1mm)。パラメータ:Gmax(最大発芽率)およびt50(Gmaxの50%に達するのに必要な時間)を得るために発芽力試験分析ツールを用いて発芽動態学を分析した。発芽力試験分析ツールは、University of Wageningen:Joosen,R.V.L.,J.Kodde,et al.(2010).(“Germinator:A Software Package for High−Throughput Scoring and Curve Fitting of Arabidopsis Seed Germination.”The Plant Journal 62(1):148−159.)によって開発されたexcel用のアドインである。
テスト化合物を50mMの濃度でDMSO中に溶解させ、−20℃で保管した。ストリゴラクトン類似体GR24(2種のジアステレオ異性体のラセミ混合物として市販されており、「合成ストリゴラクトンGR−24」と称され、Johnson A.W.&allによって初めて調製された:Journal of the Chemical Society,Perkin Transactions 1,1981,page 1734−1743)を陽性対照として含めた。発芽溶液を、ストック溶液を脱イオン水で25μMまで希釈することにより調製した。対照溶液として、脱イオン水および0.05% v/v DMSO溶液を用いた。
発芽に対するストリゴラクトン誘導体の効果は表8に示されている。これらの結果は、ストリゴラクトンが最適以下の条件で発芽を刺激することを示す。
Figure 2015501825

Claims (15)

  1. 式(I)の化合物
    Figure 2015501825
    (式中、
    WはOまたはSであり;
    R2およびR3は、独立して、水素またはC1〜C3アルキルであり;
    R4およびR5は、独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、シアノ、C1〜C3アルキル、C1〜C3ハロアルキル、C1〜C3アルコキシ、ヒドロキシル、−OC(O)R9、アミン、N−C1〜C3アルキルアミンまたはN,N−ジ−C1〜C3アルキルアミンであり;
    R9は、水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシまたはC1〜C6ハロアルキルであり;
    R6およびR7は、独立して、水素、C1〜C3アルキル、ヒドロキシル、ハロゲンまたはC1〜C3アルコキシであり;
    R8は、水素、ニトロ、シアノ、C1〜C6アルキル、C1〜C6ハロアルキル、ハロゲン、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニルまたはC1〜C8ハロアルキルスルホニルであり;
    R1は、水素、C1〜C6アルコキシ、ヒドロキシル、アミン、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、任意により1〜5個のR10により置換されたC1〜C6アルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、任意により1〜5個のR10により置換されたアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロシクリル、または、任意により1〜5個のR10により置換されたベンジルであり;
    R10は、水素、シアノ、ニトロ、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり;
    1、A2、A3およびA4は、各々独立して、C−X、C−Yまたは窒素であり、ここで、各XまたはYは、同一であっても異なっていてもよいが、ただし、A1、A2、A3およびA4の2つ以下は窒素であり、また、A1、A2、A3およびA4の少なくとも1つはC−Xであり;
    Yは、水素、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、−OC(O)R9、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6アルキル、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C3ヒドロキシアルキル、ニトロ、アミン、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミンまたはNHC(O)R9であり;
    Xは、任意により1〜5個のR11により置換されたC2〜C8アルケニル、任意により1〜5個のR11により置換されたC2〜C8アルキニル、C3〜C7シクロアルキル、1〜5個のR12により置換されたC3〜C10シクロアルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、N−C1〜C6アルキルアミノカルボニル、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミノカルボニル、任意により1〜5個のR13により置換されたアリール、または、任意により1〜5個のR13により置換されたヘテロアリールであり;
    各R11は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C8ハロアルキル、C1〜C8アルコキシ、C1〜C8ハロアルコキシ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニル、C1〜C8ハロアルキルスルホニル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニルであり;または、任意により1〜5個のハロゲンにより置換されたアリール、C1〜C3アルキル、C1〜C3アルコキシであり;または、任意により1〜5個のハロゲンにより置換されたヘテロアリール、C1〜C3アルキル、C1〜C3アルコキシであり;
    各R12およびR13は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C8アルキル、C1〜C8アルコキシ、C1〜C8ハロアルコキシ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニル、C1〜C8ハロアルキルスルホニル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニルまたはフェニルである)
    または、その塩もしくはN−オキシド。
  2. WがOである、請求項1に記載の化合物。
  3. R2およびR3が、独立して、水素、メチルまたはエチルであり;
    R4およびR5が、独立して、水素、ヒドロキシル、メチルまたはエチルであり;
    R6、R7およびR8が、独立して、水素、メチルまたはエチルであり;
    R1が、水素、C1〜C6アルコキシ、任意により1〜5個のR10により置換されたC1〜C6アルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、任意により1〜5個のR10により置換されたアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロシクリル、または、任意により1〜5個のR10により置換されたベンジルであり;
    R10が、独立して、水素、シアノ、ニトロ、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシまたはC1〜C6ハロアルキルであり;
    1、A2、A3およびA4が、各々独立して、C−XまたはC−Yであるが、ただし、A1、A2、A3およびA4の少なくとも1つはC−Xであり;
    Yが、水素、ヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、メチル、ヒドロキシメチル、トリフルオロメチルまたはメトキシであり;
    Xが、ビニル、1−プロペニル、アリル、プロパルギル、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、エチニル、ベンゼンエチニル、メチルエチニル、任意により1〜5個のR13により置換されたフェニル、任意により1〜5個のR13により置換されたピリジル、任意により1〜5個のR13により置換されたフラニル、任意により1〜5個のR13により置換されたチオフェニル、任意により1〜5個のR13により置換されたチアゾイル、メトキシカルボニル、ヒドロキシカルボニル、メチルアミノカルボニルまたはジメチルアミノカルボニルであり;ならびに
    R13が、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、メトキシまたはメチルである、
    請求項1または2に記載の化合物。
  4. Xが、ビニル、1−プロペニル、アリル、プロパルギル、シクロプロパン、エチニル、フェニル、ピリジル、フラニル、チオフェニル、チアゾイル、メトキシカルボニル、ヒドロキシカルボニル、メチルアミノカルボニルまたはジメチルアミノカルボニルである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物および農学的に許容可能な配合補助剤を含む植物成長調節剤または種子発芽促進組成物。
  6. 1つの場所で植物の成長を調節する方法であって、前記場所に植物成長調節量の請求項1〜4に記載の化合物または請求項5に記載の組成物を適用するステップを含む方法。
  7. 種子の発芽を促進させる方法であって、前記種子または種子を含む場所に、種子発芽促進量の請求項1〜4に記載の化合物または請求項5に記載の組成物を適用するステップを含む方法。
  8. 前記種子の前記植物が、ブラシカ属(brassica)から選択される植物である、請求項7に記載の方法。
  9. 雑草種子を含む場所に種子発芽促進量の請求項1〜4に記載の化合物または請求項5に記載の組成物を適用するステップ、前記種子を出芽させるステップ、次いで、前記場所に出芽後散布除草剤を適用するステップを含む、雑草を防除する方法。
  10. 植物成長調節剤または種子発芽促進剤としての式(I)の化合物の使用。
  11. 式(II)の化合物
    Figure 2015501825
    (式中、
    WはOまたはSであり;
    R2およびR3は、独立して、水素またはC1〜C3アルキルであり;
    R4およびR5は、独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、シアノ、C1〜C3アルキル、C1〜C3ハロアルキル、C1〜C3アルコキシ、ヒドロキシル、−OC(O)R9、アミン、N−C1〜C3アルキルアミンまたはN,N−ジ−C1〜C3アルキルアミンであり;
    R9は、水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシまたはC1〜C6ハロアルキルであり;
    R8は、水素、ニトロ、シアノ、C1〜C6アルキル、C1〜C6ハロアルキル、ハロゲン、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニルまたはC1〜C8ハロアルキルスルホニルであり;
    R1は、水素、C1〜C6アルコキシ、ヒドロキシル、アミン、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、任意により1〜5個のR10により置換されたC1〜C6アルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、任意により1〜5個のR10により置換されたアリール、任意により1〜5個のR10により置換されたヘテロアリール、または、任意により1〜5個のR10により置換されたベンジルであり;
    R10は、水素、シアノ、ニトロ、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり;
    1、A2、A3およびA4は、各々独立して、C−X、C−Yまたは窒素であり、ここで、各XまたはYは、同一であっても異なっていてもよいが、ただし、A1、A2、A3およびA4の2つ以下は窒素であり、また、A1、A2、A3およびA4の少なくとも1つはC−Xであり;
    Yは、水素、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、−OC(O)R9、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6アルキル、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C3ヒドロキシアルキル、ニトロ、アミン、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミンまたはNHC(O)R9であり;
    Xは、任意により1〜5個のR11により置換されたC2〜C8アルケニル、任意により1〜5個のR11により置換されたC2〜C8アルキニル、C3〜C7シクロアルキル、1〜5個のR12により置換されたC3〜C10シクロアルキル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、N−C1〜C6アルキルアミノカルボニル、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミノカルボニル、任意により1〜5個のR13により置換されたアリール、または、任意により1〜5個のR13により置換されたヘテロアリールであり;
    各R11は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C8ハロアルキル、C1〜C8アルコキシ−、C1〜C8ハロアルコキシ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニル、C1〜C8ハロアルキルスルホニル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニルであり;または、任意により1〜5個のハロゲンにより置換されたアリール、C1〜C3アルキル、C1〜C3アルコキシであり;または、任意により1〜5個のハロゲンにより置換されたヘテロアリール、C1〜C3アルキル、C1〜C3アルコキシであり;ならびに
    各R12およびR13は、独立して、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、C1〜C8アルキル−、C1〜C8アルコキシ−、C1〜C8ハロアルコキシ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8ハロアルキルチオ、C1〜C8アルキルスルフィニル、N−C1〜C6アルキルアミン、N,N−ジ−C1〜C6アルキルアミン、C1〜C8ハロアルキルスルフィニル、C1〜C8アルキルスルホニル、C1〜C8ハロアルキルスルホニル、C1〜C8アルキルカルボニル、C1〜C8アルコキシカルボニル、またはフェニルである)
    または、その塩もしくはN−オキシド。
  12. 作物植物を増強する方法であって、前記植物、植物部位、植物繁殖体または植物が成長する生息地に、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物または請求項5に記載の組成物を適用することによる方法。
  13. 植物、植物部位、植物繁殖体または植物が成長する生息地に、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物または請求項5に記載の組成物を適用するステップを含む、植物収量を改良する請求項12に記載の方法。
  14. 植物、植物部位、植物繁殖体または植物が成長する生息地に、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物または請求項5に記載の組成物を適用するステップを含む、植物の投与物利用効率を改良する請求項12に記載の方法。
  15. 植物、植物部位、植物繁殖体または植物が成長する生息地に、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物または請求項5に記載の組成物を適用するステップを含む、植物活力、および/または、植物品質、および/または、ストレス因子に対する植物許容耐性を改良する請求項12に記載の方法。
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