JP5827944B2 - 発芽刺激物質カーバメート誘導体およびその製造法 - Google Patents

発芽刺激物質カーバメート誘導体およびその製造法 Download PDF

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Description

本特許出願は、日本国特許出願第2010−082370号について優先権を主張するものであり、ここに参照することによって、それらの全体が本明細書中に包含されるものとする。
本発明は、新規なカーバメート誘導体、その製造方法、および、それを有効成分として含有する根寄生植物防除剤に関する。
ストライガやオロバンキは、マメ科作物や穀物等の農作物を宿主とする根寄生植物である。ストライガは、アフリカ、南アジアの熱帯から亜熱帯の半乾燥地域に分布し、ソルガム、トウモロコシ等の主要な農作物を宿主としている。また、オロバンキは、地中海沿岸、中東地域を中心として温帯から亜寒帯まで広く分布しており、マメ科作物等を宿主としている。根寄生植物は、農作物の根に寄生して農作物から養水分を奪い、農作物の生育を阻害するため、農業に大きな被害をもたらしており、最近ではヨーロッパ、オーストラリアでも被害が拡大している。
根寄生植物が農作物の根に寄生しないようにするため、農作物が畑に存在する前に、畑土壌に存在する根寄生植物の種子を枯死させることが求められている。
ところで、根寄生植物の種子は宿主の近傍で発芽することが知られており、また、根寄生植物の種子はいったん発芽すると、宿主の根に寄生できない場合には数日間で枯死することが知られている。したがって、農作物を生育させる前、すなわち、農作物非存在下で、農耕地に存在する根寄生植物の種子の発芽を誘導させることができれば、根寄生植物の種子を枯死させることができ、その結果、根寄生植物による農作物の生育阻害を防除することができる。
これまでに、根寄生植物の種子の発芽を誘導させることができる化合物が報告されている(非特許文献1、非特許文献2)。
C.E. Cook, L.P. Whichard, B. Turner, M.E. Wall, G.H. Egley, Science, 1966, 154, 1189-1190 Y. Sugimoto, S.C.M. Wigchert, J.W.J.F. Thuring, B. Zwanenburg, Jornal of Organic Chemistry, 1998, 63, 1259-1267
本発明は、根寄生植物の種子を発芽させる新規な化合物を提供することを課題とする。
本発明者らは、根寄生植物の種子を発芽させる新規な化合物を見出すべく検討した結果、以下に示されるカーバメート誘導体が根寄生植物の種子を発芽させる有効な化合物であることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
[1]式(1):
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
は、水素または低級アルキル基を表し、
XおよびYは同一または異なり、それぞれ酸素または硫黄を表し、
nは、0、1または2の整数を表す。)
で示される化合物(以下、本発明化合物と記す)、
[2]R、R、R、R、およびRが、同一または異なり、それぞれ水素、または低級アルキル基であるか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成する、上記[1]記載の化合物。
[3]Rが水素または低級アルキル基であり、Rが水素または低級アルキル基であり、Rが水素または低級アルキル基であるか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成し、Rが水素であり、Rが水素である、上記[1]記載の化合物。
[4]R、R、R、R、およびRが、同一または異なり、それぞれ水素、またはメチル基であるか、RとRとが互いに結合してメチレンジオキシ基を形成し、Rが水素またはメチル基である、上記[2]記載の化合物。
[5]R、R、R、R、およびRが水素である上記[1]記載の化合物。
[6]Rが水素またはメチル基である上記[5]記載の化合物。
[7]XおよびYが酸素である上記[1]〜[6]いずれか1項記載の化合物。
[8]4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジルカーバメート、4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル フェネチルカーバメート、4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)カーバメート、または4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジル(メチル)カーバメートである上記[1]記載の化合物。
[9]式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
は、水素または低級アルキル基を表し、
nは、0、1または2の整数を表す。)
で示される化合物と、式
Figure 0005827944
(式中、Zはハロゲン原子を表す。)
で示される化合物とを塩基の存在下に反応させることを特徴とする、式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す)
で示される化合物の製造方法、
[10]式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
nは、0、1または2の整数を表す。)
で示される化合物と、式
Figure 0005827944
で表される化合物とを塩基の存在下に反応させることを特徴とする式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す)
で示される化合物の製造方法、
[11]式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
は、水素または低級アルキル基を表し、
nは、0、1または2の整数を表す。)
で示される化合物を塩基の存在下、二硫化炭素と反応させ、次いで得られた化合物と、式
Figure 0005827944
(式中、Z’は塩素または臭素を表す。)
で示される化合物とを反応させることを特徴とする、式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物の製造方法、
[12]式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
は、水素または低級アルキル基を表し、
nは、0、1または2の整数を表す。)
で示される化合物と酸化剤とを反応させることを特徴とする、式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物の製造方法、
[13]式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
は、水素または低級アルキル基を表し、
nは、0、1または2の整数を表す。)
で示される化合物と、式
Figure 0005827944
で示される化合物とを有機溶媒中で反応させることを特徴とする、式
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物の製造方法、
[14]上記[1]〜[8]いずれか1項記載の化合物を有効成分として含有する根寄生植物防除剤、
[15]農作物播種前の農耕地に上記[1]〜[8]いずれか1項記載の化合物の有効量を施用する、根寄生植物防除方法、および
[16]上記[1]〜[8]いずれか1項記載の化合物の根寄生植物防除剤としての用途
に関する。
本発明化合物は、宿主の非存在下で根寄生植物の種子を発芽させることができる。宿主が存在しない発芽後の該根寄生植物は、栄養源がなく枯死するため、結果的に、本発明化合物は根寄生植物を防除することができる。
、R、R、R、Rで示されるハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素が挙げられる。
、R、R、R、Rで示される低級アルキル基としては、例えば、C1−C4アルキル基が挙げられ、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基が挙げられ、その中ではメチル基が好ましい。
、R、R、R、Rで示される低級アルコキシ基としては、例えば、C1−C4アルコキシ基が挙げられ、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基が挙げられる。
とRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成する場合の該低級アルキレンジオキシ基としては、例えば、C1−C2アルキレンジオキシ基が挙げられる。
とRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成する場合の該低級アルキレンジオキシ基としては、例えば、C1−C2アルキレンジオキシ基が挙げられる。
で示される低級アルキル基としては、例えば、C1−C4アルキル基が挙げられ、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基が挙げられ、その中ではメチル基が好ましい。
本発明化合物には、そのブテノリドの5位の不斉炭素に由来する光学活性体が存在する。
本発明において、Zで示されるハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素が挙げられる。
本発明化合物は以下の製造法により製造することができる。
製造法1
本発明化合物の中で、式(2):
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(2)は、式(3):
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(3)と、式(4):
Figure 0005827944
(式中、Zはハロゲンを表す。)
で示される化合物(4)とを塩基の存在下に反応させることによって製造することができる。
本反応に用いられる塩基としては、水酸化ナトリウム、炭酸カリウムなどの無機塩基、トリエチルアミン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジンなどの有機塩基が挙げられる。
本反応は、通常有機溶媒中で行われる。用いられる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエンなどの芳香族化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系化合物、ジクロロメタン、クロロホルムなどの塩素系化合物が挙げられる。
反応温度および反応時間は、用いられる塩基または有機溶媒の種類によっても異なるが、反応温度は、通常、−70〜100℃程度、好ましくは0〜50℃、反応時間は、通常1〜48時間程度、好ましくは5〜24時間程度である。
本反応に用いられる化合物(3)に対する化合物(4)の量は、通常1〜5当量程度、好ましくは1〜2当量程度である。
また、本反応に用いられる化合物(3)に対する塩基の量は、通常1〜5当量程度、好ましくは1〜2当量程度である。
反応終了後、通常の後処理を行うことにより目的の化合物(2)を得ることができる。
製造法1の原料物質である化合物(3)としては、市販のもの、または、相当するアミドを還元する通常の方法により合成されたものを使用すればよい。また、化合物(4)としては、例えば、E.M. Mungnus, B.J. Zwanenburg, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1992, 49, 1066-1070に記載の方法により製造される式(5):
Figure 0005827944
(式中、Zはハロゲンを表す。)
で示される化合物(5)を加水分解して得られる式(6):
Figure 0005827944
で示される化合物(6)と、ホスゲンとを反応させることにより製造されたものを用いればよい。
製造法2
本発明化合物の中で、式(7):

Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、およびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(7)は、式(8):
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、およびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(8)と、3−メチル−5−ヒドロキシブテノリド、すなわち、式(6):
Figure 0005827944
で示される化合物(6)とを、塩基の存在下で反応させることによって製造することができる。
用いられる塩基としては、トリエチルアミン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジンなどの有機塩基が挙げられる。
本反応は、通常有機溶媒中で行われる。用いられる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエンなどの芳香族化合物、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系化合物、ジクロロメタン、クロロホルムなどの塩素系化合物が挙げられる。
反応温度および反応時間は、用いられる塩基または有機溶媒の種類によっても異なるが、反応温度は、通常、−70〜50℃程度、好ましくは0〜30℃であり、反応温度は、通常1〜48時間程度、好ましくは5〜24時間程度である。
本反応に用いられる化合物(8)に対する化合物(6)の量は、通常1〜5当量程度、好ましくは1〜2当量程度である。
また、本反応に用いられる化合物(8)に対する塩基の量は、通常0.01〜0.5当量程度、好ましくは0.05〜0.2当量程度である。
反応終了後、通常の後処理を行うことにより目的の化合物(7)を得ることができる。
製造法2の原料物質である化合物(8)としては、市販のもの、または、相当するアミンをホスゲンによりイソシアナート化する通常の方法により合成されたものを使用すればよい。
製造法3
本発明化合物の中で、式(9):
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(9)は、式(10):
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(10)を塩基の存在下、二硫化炭素と反応させ(第一反応)、次に式(11):
Figure 0005827944
(式中、Z’は塩素又は臭素を表す。)
で表される化合物(11)と反応させる(第二反応)ことによって製造される。
第一反応において用いられる塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウムなどの無機塩基が挙げられるが、特に、水酸化カリウムが好ましい。
第一反応は、通常、水または有機溶媒等の溶媒中で行われる。用いられる有機溶媒としては、メタノール、エタノールなどのアルコール系化合物が挙げられる。溶媒としては特に、アルコール系化合物と水との混合溶媒が望ましい。
反応温度および反応時間は、用いられる塩基または溶媒の種類によっても異なるが、反応温度は、通常、−20〜30℃程度、好ましくは0〜20℃であり、反応時間は、通常1〜48時間程度、好ましくは5〜24時間程度である。
第一反応に用いられる化合物(10)に対する二硫化炭素および塩基の量は、通常、それぞれ1〜5当量程度、好ましくは1〜2当量程度である。第一反応により生成するジチオカルバミン酸の塩は、単離することなく、そのまま同一の反応容器中で、化合物(11)と反応させる(第二反応)。
第二反応において、化合物(10)に対する化合物(11)の量は、通常1〜5当量程度、好ましくは1〜2当量程度である。
第二反応の反応温度および反応時間は、第一反応で用いられる塩基または溶媒の種類によっても異なるが、反応温度は、通常、−10〜30℃程度、好ましくは0〜20℃であり、反応時間は、通常1〜48時間程度、好ましくは5〜24時間程度である。
反応終了後、通常の後処理を行うことにより目的の化合物(9)を得ることができる。
製造法4
本発明化合物の中で、式(12):

Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(12)は、式(9):
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(9)を酸化剤で処理することによって製造される。
本反応で用いられる酸化剤としては、過酢酸、メタクロロ過安息香酸などの有機過酸が挙げられる。
本反応は、通常有機溶媒中で行われる。用いられる有機溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルムなどの塩素系化合物が挙げられる。
反応温度および反応時間は、用いられる酸化剤または有機溶媒の種類によっても異なるが、反応温度は、通常、−70〜50℃程度、好ましくは0〜30℃であり、反応時間は、通常1〜48時間程度、好ましくは5〜24時間程度である。
本反応に用いられる化合物(9)に対する酸化剤の量は、通常1〜5当量程度、好ましくは1〜2当量程度である。
反応終了後、通常の後処理を行うことにより目的の化合物(12)を得ることができる。
製造法5
本発明化合物の中で、式(13):

Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(13)は、式(2):
Figure 0005827944
(式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
で示される化合物(2)と、式(14):
Figure 0005827944
で示される化合物(14)(Lawesson試薬:2,4-bis-(4-methoxyphenyl)-1,3-dithia-2,4-diphosphetane 2,4-disulfide)とを有機溶媒中で反応させることによって製造することができる。
本反応において用いられる有機溶媒としては、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物が挙げられる。
反応温度および反応時間は、用いられる有機溶媒の種類によっても異なるが、反応温度は、通常、50℃〜還流温度、好ましくは100〜120℃であり、反応時間は、通常10分〜2時間程度、好ましくは30分〜1時間程度である。
本反応に用いられる化合物(2)に対する化合物(14)(すなわちLawesson試薬)の仕込量は、通常0.5〜2当量程度、好ましくは1〜1.5当量程度である。
反応終了後、通常の後処理を行うことにより目的の化合物(13)を得ることができる。
本発明化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル フェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl phenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−フルオロフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-fluorophenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル o−トリルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl o-tolylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−エチルフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-ethylphenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−イソプロピルフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-isopropylphenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−tert−ブチルフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-tert-butylphenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−メトキシフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-methoxyphenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2,3−ジメチルフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2,3-dimethylphenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 4−メトキシ−3−メチルフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 4-methoxy-3-methylphenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 3−クロロ−4−メトキシフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 3-chloro-4-methoxyphenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 3,5−ジクロロ−4−メトキシフェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 3,5-dichloro-4-methoxyphenylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンゾ[d][1,3]ジオキソール−5−イルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl benzo[d][1,3]dioxol-5-ylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンゾ[d][1,3]ジオキソール−4−イルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl benzo[d][1,3]dioxol-4-ylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ナフタレン−1−イルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl naphthalen-1-ylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ナフタレン−2−イルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl naphthalen-2-ylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl methyl(phenyl)carbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル エチル(フェニル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl ethyl(phenyl)carbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−クロロフェニル(メチル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-chlorophenyl(methyl)carbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(o−トリル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl methyl(o-tolyl)carbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−メトキシフェニル(メチル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-methoxyphenyl(methyl)carbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl benzylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−クロロベンジルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-chlorobenzylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−メチルベンジルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-methylbenzylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−メトキシベンジルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-methoxybenzylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−メトキシフェネチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-methoxyphenethylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−メトキシベンジル(メチル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-methoxybenzyl(methyl)carbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−メトキシフェネチル(メチル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-methoxyphenethyl(methyl)carbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)チオールカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl methyl(phenyl)thiolcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)ジチオカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl methyl(phenyl)dithiocarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−(2,3−ジメチルフェニル)エチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-(2,3-dimethylphenyl)ethylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−(3,4−ジメチルフェニル)エチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-(3,4-dimethylphenyl)ethylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−(3,4−メチレンジオキシフェニル)エチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-(3,4-methylenedioxyphenyl)ethylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル フェネチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl phenethylcarbamate]
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジル(メチル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl benzyl(methyl)carbamate]。
本発明化合物の中では、4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジルカーバメート、4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル フェネチルカーバメート、4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)カーバメート、4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジル(メチル)カーバメートが好ましい。
本発明化合物は、通常、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等の有機溶媒と水との混合溶媒で希釈した後、根寄生植物の種子に、または、根寄生植物の種子が存在する農耕地に農作物播種前に処理する。
本発明化合物の処理により、栄養源のない条件下で根寄生植物の種子を発芽させて根寄生植物を枯死させることができるため、根寄生植物を防除することができ、結果的には根寄生植物による農作物の生育阻害を防除することができる。
当該農耕地としては、例えば、マメ科植物、ソルガム、トウモロコシを生育させる農耕地が挙げられる。
本発明化合物で防除可能な根寄生植物としては、例えば、ストライガ属、オロバンキ属、およびアレクトラ属の植物が挙げられる。
以下、本発明を製造例および試験例により詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
製造例1
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル フェニルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl phenylcarbamate](化合物番号1)の合成
3−メチル−5−ヒドロキシブテノリド(0.800g,7.01mmol)をジイソプロピルエーテル(10ml)中で攪拌し、そこにトリエチルアミン5〜6滴加え攪拌し、そこにイソシアン酸フェニル(0.700g,5.85mmol)を加え一晩攪拌した。反応後、反応液を1M塩酸でクエンチし、ジエチルエーテルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、カラムクロマトグラフィーで精製すると、0.05gの目的の化合物が得られた。
結晶固体 m.p 112-115℃
1H NMR(CDCl3): δ= 2.00-2.01(m, 3H), 6.92-6.96(s, 1H), 7.25-7.36(m, 6H)
製造例2
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl benzylcarbamate](化合物番号2)の合成
3−メチル−5−ヒドロキシブテノリド(1.14g,10.0mmol)をジイソプロピルエーテル10ml中に溶解し、そこにトリエチルアミンを3滴およびベンジルイソシアナート(1.33g,10.0mmol)を加え、室温で一晩攪拌した。反応後、反応液を飽和塩化アンモニウムでクエンチし、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、カラムにより精製すると、目的の化合物が0.98g得られた。
結晶固体 m.p 72-75℃
1H NMR(CDCl3): δ= 1.93-1.97(m, 3H), 4.40-4.42(m, 2H ), 5.23(br s, 1H), 6.86-6.90(m, 1H), 7.26-7.38(m, 6H)
製造例3
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル フェネチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl phenethylcarbamate](化合物番号3)の合成
3−メチル−5−ヒドロキシブテノリド(0.44g,3.83mmol)をジイソプロピルエーテル5ml中に溶解し、そこにトリエチルアミンを3滴およびフェネチルイソシアナート(0.56g,3.83mmol)を加え、室温で一晩攪拌した。反応後、反応液を飽和塩化アンモニウムでクエンチし、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、カラムにより精製すると、目的の化合物が0.34g得られた。
結晶固体 m.p 64-66℃
1H NMR(CDCl3): δ= 1.92(s, 3H), 2.82-2.87(m, 2H), 3.42-3.56(m, 2H), 4.85(br s, 1H), 6.83-6.87(m, 1H), 7.18-7.34(m, 6H)
製造例4
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl methyl(phenyl)carbamate](化合物番号4)の合成
3−メチル−5−ヒドロキシブテノリド(0.52g,4.53mmol)を乾燥ジクロロメタン(5ml)中で攪拌し、そこへN,N−ジエチルアニリン(0.68g,4.53mmol)を加えて攪拌し、10分後にトリホスゲン(0.450g,1.51mmol)を加え、2時間攪拌した。この反応溶液に、N−メチルアニリン(0.430g,4.05mmol)を加え、一晩攪拌して反応させた。反応後、反応液を1M塩酸でクエンチし、水で洗浄しジメチルエーテルで抽出し、さらに飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、カラムクロマトグラフィーで精製すると、0.23gの目的の化合物が得られた。
結晶固体 m.p 69-71℃
1H NMR(CDCl3): δ= 1.93(s, 3H), 3.32(s, 3H), 6.92(s, 1H), 7.22-7.38(m, 6H)
製造例5
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジル(メチル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl benzyl(methyl)carbamate](化合物番号5)の合成
3−メチル−5−ヒドロキシブテノリド(0.52g,4.53mmol)をアルゴン雰囲気下でジクロロメタン5ml中に溶解し、そこへN,N−ジエチルアニリン(0.73ml,4.53mmol)を加えた後に、トリホスゲン(0.45g,1.51mmol)を加え、2.5時間反応させた。その後、続けて反応溶液中にN−ベンジルメチルアミン(0.58ml,4.53mmol)を加え、2日間攪拌した。反応後、反応液を1M塩酸水でクエンチし、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、カラムにより精製すると、目的の化合物が0.29g得られた。
油状物
1H NMR(CDCl3): δ= 1.95-1.99(m, 3H), 2.83(s, 3H), 4.39-4.56(m, 2H), 6.88-6.96(m, 1H), 7.17-7.45(m, 6H)
製造例6
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−フェネチル(メチル)カーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-phenethyl(methyl)carbamate](化合物番号6)の合成
3−メチル−5−ヒドロキシブテノリド(0.52g,4.53mmol)をアルゴン雰囲気下でジクロロメタン5ml中に溶解し、そこへN,N−ジエチルアニリン(0.73ml,4.53mmol)を加えた後に、トリホスゲン(0.45g,1.51mmol)を加え、2.5時間反応させた。その後、続けて反応溶液中にN−(2−フェネチル)メチルアミン(0.62ml,4.53mmol)を加え、2日間攪拌した。反応後、1M塩酸水でクエンチし、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、カラムにより精製すると、目的の化合物が0.20g得られた。
油状物
1H NMR(CDCl3): δ= 1.95-1.99(m, 3H), 2.90-3.00(m, 2H), 3.03(s, 3H), 3.60-3.75(m, 2H), 7.17-7.45(m, 6H), 7.52 (s, 1H)
製造例7
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)ジチオカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl methyl(phenyl)dithiocarbamate](化合物番号7)の合成
20%の水酸化カリウム水溶液(1.50g)中にN−メチルアニリン(0.480g,4.53mmol)を加えて攪拌し、そこに二硫化炭素(0.340g,4.53mmol)を滴下し、氷冷しながら2.5時間攪拌した。それに続き、5−ブロモ−3−メチル−ブテノリド(0.790g,4.53mmol)のトルエン溶液を加え、一晩攪拌して反応させた。反応終了後、反応液を飽和塩化アンモニウム水溶液でクエンチし、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、カラムクロマトグラフィーで精製すると、0.69gの目的の化合物が得られた。
結晶固体 m.p 108-110℃
1H NMR(CDCl3): δ= 1.88-1.89(m, 3H), 3.79(s, 3H), 7.03-7.04(m, 1H), 7.09-7.50(m, 6H)
製造例8
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)チオールカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl methyl(phenyl)thiolcarbamate](化合物番号8)の合成
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)ジチオカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl methyl(phenyl)dithiocarbamate](0.360g,1.29mmol)を塩化メチレン(3ml)中で攪拌し、そこにメタクロロ過安息香酸(0.222g,1.28mmol)を加え、氷冷しながら攪拌し、2.5時間反応させた。反応後、反応液をチオ硫酸ナトリウム水溶液でクエンチし、塩化メチレンで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、カラムクロマトグラフィーで精製すると、0.03gの目的の化合物が得られた。
結晶固体 m.p 110℃
1H NMR(CDCl3): δ= 1.88-1.89(m, 3H), 3.37-3.39(m, 3H), 6.67-6.69(m, 1H), 6.94-6.95(m, 1H), 7.26-7.46(m, 5H)
製造例9
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−(2,3−ジメチルフェニル)エチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-(2,3-dimethylphenyl)ethylcarbamate](化合物番号9)の合成
5−ヒドロキシ−3−メチルブテノリド(0.29 g, 2.55 mmol)をアルゴン雰囲気下でジクロロメタン3.5 ml中に溶解し、そこへN,N−ジエチルアニリン (0.55 ml, 3.4 mmol)を加えた後に、トリホスゲン (0.30 g, 1.0 mmol)を加え、2時間反応させた。その後、続けて反応混合物中に2−(2,3−ジメチルフェニル)エチルアミン(0.38 g, 2.55 mmol)を加え、一晩撹拌した。その後、反応液を1 M塩酸でクエンチし、ジクロロメタンで抽出した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄、炭酸カリウムで乾燥、濃縮後、カラムクロマトグラフィーで精製すると、目的化合物0.10 gが得られた。収率 14%
白色固体 m. p.100-102℃
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1.96-1.97 (br s, 3H), 2.23 (s, 3H), 2.29 (s, 3H), 2.89(t, J = 6.9 Hz, 2H), 3.37-3.49 (m, 2H), 4.86 (br s, 1H), 6.83-7.06 (m, 5 H)
製造例10
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−(3,4−ジメチルフェニル)エチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-(3,4-dimethylphenyl)ethylcarbamate](化合物番号10)の合成
5−ヒドロキシ−3−メチルブテノリド(0.06 g, 0.53mmol)をアルゴン雰囲気下でジクロロメタン1 ml中に溶解し、そこへN,N−ジエチルアニリン (0.10 ml, 0.62 mmol)を加えた後に、トリホスゲン (0.05 g, 1.8mmol)を加え、2時間反応させた。その後、続けて反応混合物中に2−(3,4−ジメチルフェニル)エチルアミン(0.08 g, 0.53mmol)を加え、一晩撹拌した。その後、反応液を1 M塩酸でクエンチし、ジクロロメタンで抽出した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、濃縮後、カラムクロマトグラフィーで精製すると、目的化合物0.011 gが得られた。収率7%
白色固体 m. p.103〜105℃
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1.96 (br s, 3H), 2.23 (s, 3H), 2.24 (s, 3 H), 2.77(t, J = 6.9Hz, 2H), 3.43-3.51 (m, 2 H), 4.82 (br s, 1H), 6.84-7.08 (m, 5 H)
製造例11
4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル 2−(3,4−メチレンジオキシフェニル)エチルカーバメート [4-methyl-5-oxo-2,5-dihydrofuran-2-yl 2-(3,4-methylenedioxyphenyl)ethylcarbamate](化合物番号11)の合成
5−ヒドロキシ−3−メチルブテノリド(0.10 g, 0.876mmol)をアルゴン雰囲気下でジイソプロピルエーテル5 ml中に溶解し、そこへトリエチルアミン (0.13 ml, 0.94mmol)を加えた後に、2−(3,4−メチレンジオキシフェニル)エチルイソシアナート (0.167 g, 0.876mmol)を加え、一晩撹拌した。その後、反応液を1 M塩酸でクエンチし、酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、濃縮後、カラムクロマトグラフィーで精製すると、目的化合物0.182 gが得られた。収率68%
白色固体 m. p.127〜129℃
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1.97(br s, 3H), 2.76(t, J = 6.9Hz, 2H), 3.40-3.48 (m, 2 H), 4.82 (br s, 1H), 5.94 (s, 2H), 6.81-6.87 (m, 5 H)
試験例1
ストライガ発芽刺激活性試験
各試験化合物10μmolを秤量し、各々、アセトン2mlに溶解した。これらを各々、蒸留水を用いて10μMに希釈した。次に、シャーレにろ紙を敷き、ろ紙上にコンディショニングしたストライガ(Striga hermonthica)の種子をのせ、種子に希釈した各試験化合物を20μlずつ処理した。湿度を維持するために、水滴が流れ出さない程度に湿らせたろ紙を四つ折にしてシャーレ中央に入れた。シャーレにパラフィルム(商品名:PARAFILM(登録商標))を捲いて、それをアルミホイルで包み、30℃でインキュベートした。24時間後、発芽した種子の数を数え、発芽率(%)を以下の式により算出した。

発芽率(%)=(発芽した種子数 / 全種子数)×100

試験化合物とその発芽率を表1および2に示した。なお、本活性試験において試験化合物を用いない時の発芽率は0%であった。
Figure 0005827944
Figure 0005827944
試験例2
オロバンキ発芽刺激活性試験
各試験化合物10μmolを秤量し、各々、アセトン2ml中に溶解した。これらを各々、蒸留水を用いて10μMに希釈した。次に、シャーレにろ紙を敷き、ろ紙上にコンディショニングしたオロバンキ(Orobanche minor)の種子をのせ、種子に希釈した各試験化合物を20μlずつ処理した。湿度を維持するために、水滴が流れ出さない程度に湿らせたろ紙を四つ折にしてシャーレ中央に入れた。シャーレにパラフィルム(商品名:PARAFILM(登録商標))を捲いて、それをアルミホイルで包み、30℃でインキュベートした。4日後、発芽した種子の数を数え、発芽率(%)を以下の式により算出した。

発芽率(%)=(発芽した種子数 / 全種子数)×100

試験化合物とその発芽率を表3および4に示した。なお、本活性試験において試験化合物を用いない時の発芽率は0%であった。
Figure 0005827944
Figure 0005827944

Claims (14)


  1. Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
    は、水素または低級アルキル基を表し、
    XおよびYは同一または異なり、それぞれ酸素または硫黄を表し、
    nは、0、1または2の整数を表す。)
    で示される化合物。
  2. 、R、R、R、およびRが、同一または異なり、それぞれ水素、または低級アルキル基であるか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成する、請求項1記載の化合物。
  3. が水素または低級アルキル基であり、Rが水素または低級アルキル基であり、Rが水素または低級アルキル基であるか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成し、Rが水素であり、Rが水素である、請求項1記載の化合物。
  4. 、R、R、R、およびRが、同一または異なり、それぞれ水素、またはメチル基であるか、RとRとが互いに結合してメチレンジオキシ基を形成し、Rが水素またはメチル基である、請求項2記載の化合物。
  5. 、R、R、R、およびRが水素である請求項1記載の化合物。
  6. が水素またはメチル基である請求項5記載の化合物。
  7. XおよびYが酸素である請求項1〜6いずれか1項記載の化合物。
  8. 4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジルカーバメート、4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル フェネチルカーバメート、4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル メチル(フェニル)カーバメート、または4−メチル−5−オキソ−2,5−ジヒドロフラン−2−イル ベンジル(メチル)カーバメートである請求項1記載の化合物。

  9. Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
    は、水素または低級アルキル基を表し、
    nは、0、1または2の整数を表す。)
    で示される化合物と、式
    Figure 0005827944
    (式中、Zはハロゲン原子を表す。)
    で示される化合物とを塩基の存在下に反応させることを特徴とする、式
    Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す)
    で示される化合物の製造方法。

  10. Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
    nは、0、1または2の整数を表す。)
    で示される化合物と、式
    Figure 0005827944
    で表される化合物とを塩基の存在下に反応させることを特徴とする式
    Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す)
    で示される化合物の製造方法。

  11. Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
    は、水素または低級アルキル基を表し、
    nは、0、1または2の整数を表す。)
    で示される化合物を塩基の存在下、二硫化炭素と反応させ、次いで得られた化合物と、式
    Figure 0005827944
    (式中、Z’は塩素または臭素を表す。)
    で示される化合物とを反応させることを特徴とする、式
    Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
    で示される化合物の製造方法。

  12. Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、およびRは、同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、低級アルキル基、または低級アルコキシ基を表すか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、RとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成するか、RとRとが互いに結合して低級アルキレンジオキシ基を形成するか、またはRとRとがそれぞれ隣接する炭素原子と共にベンゼン環を形成し、
    は、水素または低級アルキル基を表し、
    nは、0、1または2の整数を表す。)
    で示される化合物と酸化剤とを反応させることを特徴とする、式
    Figure 0005827944
    (式中、R、R、R、R、R、Rおよびnは前記と同じ意味を表す。)
    で示される化合物の製造方法。
  13. 請求項1〜8いずれか1項記載の化合物を有効成分として含有する根寄生植物防除剤。
  14. 農作物播種前の農耕地に請求項1〜8いずれか1項記載の化合物の有効量を施用する、根寄生植物防除方法。
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