JP3019360B2

JP3019360B2 - 新規アデニン誘導体

Info

Publication number: JP3019360B2
Application number: JP2106605A
Authority: JP
Inventors: 晃規小田; 岳人丸山; 隆鈴木; 昭宣田中; 茂生吉中; 隆志折谷
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1990-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 2000-03-13
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: JPH045290A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、新規なアデニン誘導体に関する。本発明に
係るアデニン誘導体は、サイトカイニン活性を示し、植
物の細胞分裂促進、側芽の生長促進、発芽促進、花芽形
成と開花の促進、着果促進、果実肥大、老化抑制および
貯蔵器官における物質蓄積促進等の植物生理作用の活性
促進に有用な物質である。

〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕

従来、植物、殊に、穀物、果物、野菜の生育を調節す
るために、数多くの化合物が見いだされている。なかで
も、サイトカイニンと総称される物質群に属するものに
は、多くの生理作用が知られており、代表的な化合物と
して、ゼアチン、カイネチンおよびベンジルアデニンな
どがある。このようなサイトカイニンは、植物の細胞分
裂促進、側芽の生長促進、発芽促進、花芽形成と開花の
促進、着果促進、果実肥大、老化抑制および貯蔵器官に
おける物質蓄積促進等の植物生理作用が知られている。

従来、サイトカイニン活性を示す物質は天然に存在す
るが、天然物ではその量も限られているし、また入手も
容易でない。また、サイトカイニン活性を示す物質が多
くの生理作用を有する割には実用面での用途が限られて
いるのが現状である。この実用面での用途が限られてい
る原因の一つに、従来知られているサイトカイニンは、
水に対する溶解性に乏しく、植物への吸収、他の器官へ
の転流が充分でないことが挙げられる。

本発明は、従来の合成によるサイトカイニンよりも水
溶性に富み、また、天然のサイトカイニンよりも入手が
容易なサイトカイニン活性を示す合成物質を提供するに
ある。

［問題点を解決するための手段］本発明者らは、前述の事情に鑑み、サイトカイニン活
性を示すとともに、水溶性を有する化合物について数多
くの研究、検討を重ねた結果、アデニンのN⁶窒素原子に
下記の式Ａで示されるような側鎖を有する新規なアデニ
ン誘導体およびこれらの塩が有効であることを見いだし
本発明に到達した。

すなわち、本発明は、下記の一般式Ｉおよび一般式II
で示されるアデニン誘導体およびその塩に関する。

（ただし、一般式Ｉおよび一般式IIにおいて、ｎは２ま
たは３の整数、Ｘは水素または塩素原子、Ｙは水素原子
または１−リボシル基を示す。ただし、ＸとＹがともに
水素原子の場合を除く。一般式IIにおいて、Ｚは当量の
塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、りん酸、ギ酸または酢
酸である。）本発明に係る上記の一般式Ｉで示されるアデニン誘導
体は、たとえば、次のような方法により得ることができ
る。

2,6−ジクロロプリンまたは６−クロロプリンリボシ
ドと下記の式Ｂで示される構造を有するアミン誘導体と
を、たとえばアルコール類等の有機溶媒中で、トリアル
キルアミン（たとえば、トリエチルアミンまたはエチル
ジイソプロピルアミン）の存在下に加熱し、反応させる
ことにより合成できる。

（ただし、ｎは２または３の整数である）一般式Ｉで示される本発明のアデニン誘導体を高純度
で得るには、先ず式Ｂで示されるアミン誘導体の高純度
で得ることが大切である。式Ｂで示されるアミン誘導体
を高純度で得る方法としては、たとえば、N,O−ジメチ
ルヒドロキシルアミンとＮ−（ハロアルキル）フタルイ
ミドとを反応させて、式Ｂで示されるアミンのフタルイ
ミド誘導体を得、これを加水分解する方法がある。この
場合、2,6−ジクロロプリンまたは６−クロロプリンリ
ボシドとの反応に当たり、式Ｂのアミンを単離すること
なく、加水分解反応液を用いて2,6−ジクロロプリンま
たは６−クロロプリンリボシドと反応させることもでき
る。

本発明に係る一般式Ｉで表されるアデニン誘導体の代
表例としては、つぎの式IIIで表される２−クロロ−N⁶−［２−（Ｎ−
メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）エチル］アデニン、式IV
で表される２−クロロ−N⁶−［３−（Ｎ−メトキシ−Ｎ
−メチルアミノ）プロピル］アデニン、式Ｖで表される
N⁶−［２−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）エチ
ル］アデニンリボシドが挙げられる。

また、本発明に係るアデニン誘導体は、通常の方法に
より容易に次の一般式IIで表される塩酸、臭化水素酸、
硫酸、硝酸、りん酸などの鉱酸塩あるいはギ酸、酢酸な
どの有機酸塩の形とすることができる。

（ただし、ｎは２または３の整数、Ｘは水素または塩素
原子、Ｙは水素原子または１−リボシル基を示す。ただ
し、ＸとＹがともに水素原子の場合を除く。Ｚは当量の
塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、りん酸、ギ酸または酢
酸である。）具体的には、たとえば下記の式VIで表される２−クロ
ロ−N⁶−［２−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）エ
チル］アデニンの塩酸塩が挙げられる。

本発明における一般式Ｉで表されるアデニン誘導体お
よび、一般式IIで表されるアデニン誘導体の塩の物性を
表−１に示す。

本発明に係る前記一般式Ｉで表されるアデニン誘導体
および一般式IIで表されるアデニン誘導体の塩は、植物
ホルモン、サイトカイニン活性を有するもので、植物生
長調節剤として圃場で使用したり、あるいは植物組織培
養用の培地成分などとして利用できることが期待され
る。

次に、本発明に係るアデニン誘導体の合成、ならびに
その生理活性について、実施例および試験例を示す。

［実施例］本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１２−クロロ−N⁶−［２−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルア
ミノ）エチル］アデニン（化合物１）の合成次のように、先ず側鎖ジアミンを合成し、これを2,6
−ジクロロプリンと反応させた。

（１）Ｎ−［２−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）
エチル］フタルイミドの合成 N,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩3.90g（40.0
mmol）を含むイソプロパノール懸濁液50mlに、5.56mlの
トリエチルアミンを滴下した。混合物は５分後には均一
になった。これに2.45g（10.0mmol）のＮ−（２−ブロ
モエチル）フタルイミドを加え、29時間加熱還流した。

反応混合物を室温に冷却後、200mlの飽和重曹水に注
ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層を水洗した後、硫酸
マグネシウムで乾燥した。クロロホルムを留去し、残渣
をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離、精製し
た。30％ヘキサン−クロロホルムの展開により1.37gの
Ｎ−（２−クロロエチル）フタルイミドが溶出し、さら
にクロロホルムで展開すると0.96g（収率41％）のＮ−
［２−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）エチル］フ
タルイミドが白色結晶として得られた。

融点:130〜132℃¹ H−NMR（CDCl₃,TMS 内部標準）； δ＝2.40（s,3H）,2.93（t,J＝6Hz,2H）,3.53（s,3
H）,3.93（t,J＝6Hz,2H）,7.77（m,4H）ppm （２）Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルエチレンジアミンの合
成上記（１）で得られたイミド1.78g（7.42mmol）をメ
タノール30mlに溶かし、これに0.408g（8.16mmol）のヒ
ドラジンハイドレートを加え、６時間加熱還流した。

反応混合物を氷浴で冷却し、生ずる固体を濾別した。
濾液をエバポレーターにより５℃の水浴で4mlに濃縮
し、これにエーテル10mlを加えて、析出する固体を濾別
した。濾液を濃縮後、常圧で蒸留して0.324g（収率42
％，沸点97−101℃）のＮ−メトキシ−Ｎ−メチルエチ
レンジアミンを得た。¹ H−NMR（CDCl₃,TMS 内部標準）； δ＝1.83（s,2H）,2.60（s,3H）,2.78（m,4H）,3.52
（s,3H）ppm （３）２−クロロ−N⁶−［２−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メ
チルアミノ）エチル］アデニンの合成 2,6−ジクロロプリン0.189g（1.00mmol）とエチルジ
イソプロピルアミン0.174ml（1.00mmol）を3mlのｎ−ブ
タノールに溶かし、これに0.104g（1.00mmol）のＮ−メ
トキシ−Ｎ−メチルエチレンジアミンを加えて、油浴上
５時間加熱還流した。

反応混合物を20mlの水に注ぎ、塩化メチレンで抽出し
た後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減
圧下留去し、得られた固体を活性炭で脱色後、メタノー
ル−クロロホルムで再結晶して0.110g（収率43％）の標
題化合物を無色柱状晶として得た。

融点:232〜233℃（分解）¹ H−NMR（DMSO−d₆/CD₃OD＝2/1,TMS 内部標準）； δ＝2.58（s,3H）,2.86（t,J＝6Hz,2H）,3.51（s,3
H）,3.73（tm,J＝6Hz,2H） 8.00（s,1H）ppm 赤外吸収スペクトル（KBr）； νmax＝2950^br,1590^vs,1295^s,1250^s,1040^m,935^scm^-1 赤外吸収スペクトル； λmax（H₂O）＝212（20,100）,270（15,700）n
m λmax（0.1N HCl ）＝213^sh（20,500）,274（14,30
0）nm λmax（0.1N NaOH）＝276（16,000）,286^sh（2,100）
nm 元素分析;C₉H₁₃ClN₆Oとしての計算値 C:42.11％ H:5.10％ N:32.74％実測値 C:42.30％ H:4.98％ N:33.02％実施例２２−クロロ−N⁶−［３−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルア
ミノ）プロピル］アデニン（化合物２）の合成次のように、先ず側鎖ジアミンを合成し、これを2,6
−ジクロロプリンと反応させた。

（１）Ｎ−［３−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）
プロピル］フタルイミドの合成 N,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩3.90g（40.0
mmol）を含むイソプロパノール懸濁液50mlに、5.56mlの
トリエチルアミンを滴下した。混合物は５分後には均一
になった。これに2.68g（10.0mmol）のＮ−（３−ブロ
モプロピル）フタルイミドを加え、33時間加熱還流し
た。

反応混合物を室温に冷却後、200mlの飽和重曹水に注
ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層を水洗した後、硫酸
マグネシウムで乾燥した。クロロホルムを留去し、残渣
をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離、精製し
た。30％ヘキサン−クロロホルムの展開により1.03gの
Ｎ−（３−クロロプロピル）フタルイミドが溶出し、さ
らにクロロホルムで展開すると1.21g（収率53％）のＮ
−［３−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）プロピ
ル］フタルイミドが白色結晶として得られた。

融点:55〜57℃¹ H−NMR（CDCl₃,TMS 内部標準）； δ＝1.93（quin,J＝6Hz,2H）,2.55（s,3H）,2.68（t,
J＝6Hz,2H）,3.52（s,3H）,3.80（t,J＝6Hz,2H）,7.75
（m,4H）ppm （２）２−クロロ−N⁶−［３−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メ
チルアミノ）プロピル］アデニンの合成 0.540g（2.18mmol）のＮ−［３−（Ｎ−メトキシ−Ｎ
−メチルアミノ）プロピル］フタルイミドを20mlのメタ
ノールに溶かし、これに0.127ml（2.62mmol）のヒドラ
ジンハイドレートを加え、６時間加熱還流した。

反応混合物を室温に冷却後、これにエーテル30mlを加
え、０℃に１時間放置して充分に固体を析出させた。吸
引濾過により固体を除き、濾液を硫酸ナトリウムで乾燥
後、エバポレーターにより2mlにまで濃縮した。

この濃縮液を5mlのイソプロパノールに溶かし、これ
に2,6−ジクロロプリン0.095g（0.503mmol）とエチルジ
イソプロピルアミン0.088mlを加えて、油浴上５時間加
熱還流した。

析出した結晶を濾別した後、メタノールから再結晶し
て0.049g（収率８％）の標題化合物を白色粉末として得
た。

融点:230〜231℃（分解）¹ H−NMR（DMSO−d₆,TMS 内部標準）； δ＝1.33（quin,J＝6Hz,2H）,2.50（s,3H）,2.65（t,
J＝6Hz,2H）,3.44（s,3H）,3.60（m,2H）,8.08（s,1H）
ppm 赤外吸収スペクトル（KBr）； νmax＝2930^vs,2780^vs,1585^s,1540^s,1420^m,1335^m,124
0^m,1125^m,1030^w,910cm^-1 紫外吸収スペクトル； λmax（H₂O） 212（24,700）,271（18,700）nm λmax（0.1N HCl ）212（23,000）,272（16,400）nm λmax（0.1N NaOH）277（16,900）,283sh（13,900）nm 元素分析;C₁₀H₁₅ClN₆Oとしての計算値 C:44.37％ H:5.58％ N:31.04％実測値 C:44.51％ H:5.53％ N:30.82％実施例３ N⁶−［２−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）エチ
ル］アデニンリボシド（化合物３）の合成６−クロロプリンリボシド0.110g（0.384mmol）、Ｎ
−メトキシ−Ｎ−メチルエチレンジアミン0.130g（1.21
mmol）とエチルジイソプロピルアミン0.174ml（1.00mmo
l）を5mlのｎ−ブタノールに溶かし、油浴上５時間加熱
還流した。

溶媒を減圧下留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィー（展開剤：エタノール／クロロホルム＝1/
4）で精製し、0.034g（収率25％）の標題化合物を白色
固体として得た。

融点:127〜129℃¹ H−NMR（CD₃OD/CDCl₃＝1/3,TMS 内部標準）； δ＝2.63（s,3H）,2.90（t,J＝6Hz,2H）,3.54（s,3H）,
3.80（m,4H）,4.1−4.4（m,2H）,4.91（t,J＝6Hz,1H）,
5.85（d,J＝6Hz,1H）,8.00（s,1H）,8.20（s,1H）ppm 赤外吸収スペクトル（KBr）； νmax＝3100^vs,2910^s,1605^s,1585^s,1330^m,1285^m,1085
^s,1040^s,755^wcm^-1 紫外吸収スペクトル； λmax（H₂O）＝210（20,400）,266（21,000）n
m λmax（0.1N HCl ）＝266（19,100）nm λmax（0.1N NaOH）＝266（21,400）nm 元素分析;C₁₄H₂₂N₆O₅としての計算値 C:47.45％ H:6.26％ N:23.72％実測値 C:47.58％ H:6.25％ N:23.45％実施例４２−クロロ−N⁶−［２−（Ｎ−メトキシ−Ｎ−メチルア
ミノ）エチル］アデニン塩酸塩（化合物４）の製造 0.270g（1.05mmol）の２−クロロ−N⁶−［２−（Ｎ−
メトキシ−Ｎ−メチルアミノ）エチル］アデニンを15ml
のエタノールに溶かし、これに1.05mlの1N HClを加え
た。

溶媒を減圧留去し、残渣をクロロホルムで洗浄し、0.
290gの粗生成物を得た。これをエタノールから再結晶
し、標題化合物0.275g（収率89％）を無色柱状晶として
得た。

融点:182〜184℃（分解）¹ H−NMR（DMSO−d₆,TMS 内部標準）； δ＝2.72（s,3H）,3.07（t,J＝5Hz,2H）,3.61（s,3
H）,3.73（m,2H）,8.60（bs,1H）,8.71（s,1H）ppm 赤外吸収スペクトル（KBr）； νmax＝2920^s,2500^br,2150^br,1600^s,1550^m,1235^s,114
0^m,925^mcm^-1 元素分析;C₉H₁₄Cl₂N₆Oとしての計算値 C:36.87％ H:4.81％ N:28.67％実測値 C:36.99％ H:4.83％ N:28.36％試験例１クロロフィル保持効果によるサイトカイニン
活性試験培土を詰めた苗箱にイネの種子（品種：南京11号）を
播種し、ガラス室内（昼間25℃／夜間15℃）で約１ケ月
間生育させた。

第６葉展開時の４葉の中央部から、長さ1cmの葉片を
切り取った。所定濃度の供試化合物を含む被験液2mlを
加えた内径32mmのガラス管びんに、切り取った葉片５枚
を１組として浮かべた。暗黒下、30℃に３日間置いた
後、葉片を80％エタノール10mlの入った試験管に入れ、
80℃の温浴に20分間浸漬して、クロロフィルを抽出し
た。

冷却後、80％エタノールを加えて、10mlとし、665nm
の波長で吸光度を測定した。

無処理区に対する処理区のクロロフィル保持効果によ
る老化抑制率を次式により求めた。

結果を表−２に示す。

試験例２ヒモゲイトウのベタシアニンの合成促進によ
るサイトカイニン活性試験プラスチックの容器（19×28cm）に、濾紙を二重に敷
き、60mlの蒸留水で湿らせた。ヒモゲイトウの種子を濾
紙上にまき、暗黒下、27℃に３日間保ち、発芽させた。
均一な大きさの芽生えを選び、胚軸の上部を切断し、種
皮を取り除いた。

この子葉と、胚軸の上部３〜4mmを検定に用いた。内
径32mmのガラス管びんに、濾紙を二重にしき、所定濃度
の供試化合物と、0.5g/のチロシンを含む0.0065Mリン
酸カリウム緩衝液（pH6.3）を1ml加え、10本の子葉切片
を並べ、暗黒下、27℃に20時間保った。子葉切片10本を
3mlの蒸留水の入った試験管に入れ、凍結、解凍を３度
くり返してベタシアニンを抽出し、その溶液の吸光度を
測定し、波長542nmと620nmの吸光度の差から色素量を定
量した。

結果を表−３に示す。

試験例３イネにおける吸収、移動性に関する試験；イ
ネ葉片に対する化合物１とベンジルアデニンの浸透クロ
ロフィル保持効果イネの種子（品種：南京11号）を培土を詰めた苗箱に
播種し、ガラス室内（昼間25℃／夜間15℃）で約１カ月
間生育させた。

７葉展開時の５葉の中央部から、長さ30mmの葉片を切
りとった。直径9cmのシャーレに円形濾紙１枚を敷き、
2.5mlの蒸留水で湿らせた。この上にスライドグラス１
枚をおき、このスライドグラスの上に、切りとった５枚
の葉片を、葉片の表面が上になるように並べた。この葉
片の中央に、供試化合物を0.02％ソルポール−8214（東
邦化学工業株式会社製）水溶液で溶かして10mg/の濃
度に調製した検液10μｌを載せた。シャーレに蓋をした
後、暗黒下、25℃に５日間置き、被検液を載せたところ
を中心に検液のクロロフィル保持効果によって残った緑
色の部分の長さを測定した。なお、無処理区は、0.02％
ソルポール−8214（東邦化学工業株式会社製）10μｌを
葉片の中央に載せた。試験は２反復で行った。

結果を表−４に示す。同じ濃度での比較では、ベンジ
ルアデニンより化合物１の方が緑色部が大きく広がって
おり、吸収、移動性のよいことが窺われた。

参考例本発明化合物および従来知られているサイトカイニン
物質について、水に対する溶解度を測定した。結果は、
次の表に示すように、従来良く知られた代表的な物質に
比べ、優れた溶解性を示した。

［発明の効果］本発明に係るアデニン誘導体は、サイトカイニン作用
を示すとともに、従来の合成品よりも水に対する溶解
性、生体への浸透性に優れ、植物生長調節剤などとして
の使用が期待される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉中茂生新潟県新潟市太夫浜字新割182番地三菱瓦斯化学株式会社新潟研究所内 (72)発明者折谷隆志富山県婦負郡婦中町ねむの木３―12 審査官中木亜希 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C07D 473/34 361 C07D 473/40 C07H 19/167 ＣＡＰＬＵＳ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の一般式Ｉで表されるアデニン誘導体
および一般式IIで表されるアデニン誘導体の塩。（ただし、一般式Ｉおよび一般式IIにおいて、ｎは２ま
たは３の整数、Ｘは水素または塩素原子、Ｙは水素原子
または１−リボシル基を示す。ただし、ＸとＹがともに
水素原子の場合を除く。一般式IIにおいて、Ｚは当量の
塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、りん酸、ギ酸または酢
酸である。）