JPH01254638A - アブシジン酸類縁体及び植物成長調節剤 - Google Patents

アブシジン酸類縁体及び植物成長調節剤

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JPH01254638A
JPH01254638A JP63081035A JP8103588A JPH01254638A JP H01254638 A JPH01254638 A JP H01254638A JP 63081035 A JP63081035 A JP 63081035A JP 8103588 A JP8103588 A JP 8103588A JP H01254638 A JPH01254638 A JP H01254638A
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abscisic acid
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growth regulator
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Kensuke Morita
健介 森田
Shigeo Yoshida
茂男 吉田
Nobutaka Takahashi
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  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、除草剤、理化剤等として有効なアブシジン酸
類縁体及びそれを有効成分とする植物成長調節剤に関す
る。
〔従来の技術〕
アブシジン酸は下記の構造式を有する植物ホルモンの1
種であるが、その生理作用は他の植物ホルモンと大きく
異なり、植物の成長に対して抑制性の作用を示す。また
各種のストレスを与えられた植物体内においてその濃度
が増大することから、各種作物の抗ストレス剤として機
能する可能性も示唆されている。
H3 アブシジン酸の構造式 アブシジン酸類縁体の構造活性相関の研究は東北天の折
谷らをはじめ数多く行われており、活性の発現に必須の
構造も明らかにされている。それによると、側鎖3位の
メチル基及び環上2′位のメチル基は活性発現に重要で
あること、また同時に側鎖2重結合は2−シス−4−ト
ランス構造をとる必要があることが明らかにされている
。1′位の水酸基は、さほど重要でないとされている。
これまでに合成されたもので、アブシジン酸に類似の構
造を有するα−イオニリデン酢酸やその1’、2’〜エ
ポキシ化物は高活性を示すが、これらの化合物は植物体
内で修飾を受け、アブシジン酸に変換されることにより
活性を示すとされている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述のように有用な生理作用を示す化合物でありながら
、アブシジン酸は他の植物ホルモンのように産業的に実
用化されていない。その理由は、次の通りである。
l)天然型のアブシジン酸は、光によってたやすく不活
性型のトランス構造に変わってしまう。
ii)植物体内で容易に代謝されてしまうので、植物体
中でその活性を発現するのに必要な濃度を維持すること
ができない。
一方、アブシジン酸以上の活性を有する化合物はこれま
でに見出されていない。
従って、本発明の目的は、アブシジン酸より安定でかつ
アブシジン酸様活性を有する新規化合物並びに該化合物
を有効成分とする植物成長調節剤を提供することである
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、下記の式で表されるアブシジン酸類縁体CI
〕に関する。
[T] (但し、式中R1は水素原子又はヒドロキシル基を表す
。) また本発明は、上記のアブシジン酸類縁体CI〕を有効
成分とする、植物成長調節剤に関する。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
1)アブシジン酸類縁体CI]の合成 本発明者は、アブシジン酸の構造に芳香環を導入するこ
とによってアブシジン酸類縁体を安定化させようと考え
た。そして、本発明のアブシジン酸類縁体1”I)とし
て、スキームl及び2に示す化合物(A)及び(B)を
合成した。
(化合物(A)の合成) 化合物Aを製造するだめの一般的反応条件をスキーム1
に沿って説胡する。
化合物(AI)→化合物(A2) 化合物(AI)  (α−イオノン)にマロン酸ジエチ
ルと金属ナトリウムを添加して加熱還流し、化合物(A
2)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;無水Et叶。
反応剤; Na[]Et 、 (EtOOC) 2CH
2゜反応温度;沸 点。
化合物(A2)→化合物(A3) 化合物(A2)をけん化して化合物(A3)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;水。
反応剤;Na叶。
反応温度;沸 点。
反応時間:2〜4時間。
化合物(A3)→化合物(A4) 化合物(A3)を脱炭酸化して化合’IN(A4)を得
る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒:水。
反応剤;濃HCA0 反応温度;沸 点。
化合物(A4)→化合物(A5) 化合物(A4)をエノールエーテル化して化合物(A5
)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶   媒; EtOH。
反応剤;EtOH0 触  媒; p−Ts叶。
反応温度;沸 点。
反応時間:40〜80分間。
化合物(A5)−・化合物(八6) グリニヤール反応により、化合物(A5)から化合物(
A6)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶   媒; EtO)1゜ 反応剤;Meλ4gBr0 反応温度;−10〜30℃。
化合物(A6)→化合物(A7) 化合物(A6)を芳香化して化合物(A7)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;DMF。
反応剤; LiCj2 、 CuC12゜反応温度;8
0〜90℃。
反応時間;1〜2時間。
化合物(A7)−化合物(八8) 化合物(A7)をアセチル化してヒドロキシル基を保護
し、化合物(A8)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;ピリジン、AcD)10 反応剤; Ac、0゜ 反応温度;沸  点。
反応時間;20〜30分間。
化合物(A8)→化合物(A9) 化合物(A8)をジョーンズ酸化して化合物(A9)を
得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒; t−Bu叶。
反応剤; Cry、、。
反応温度;沸点。
反応時間;4〜6時間。
化合物(A9)→化合物(A> 化合物(A9)を脱アセチル化して化合物(、へ)を得
る。
この反応において適用することの可能な反応条件の範囲
は、次の通りである。
溶  媒;?、Ie叶。
反応剤; NaO!、Ie 0 反応温度;室 温。
反応時間;15〜20分間。
(化合物(B)の合成) 化合物Bを製造するための一般的反応条件をスキーム2
に沿って説明する。
化合物(B1)→化合物(B2) 化合物(Bl)(β−イオノン)にN−ブロモコハク酸
イミドと炭酸ナトリウムを添加して加熱還流し、化合物
(B2)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の範囲
は、次の通りである。
溶   媒:CC1,、D>、+P 0反応剤; (C
CO)2NBr 5NaCO,。
反応温度;沸 点。
反応時間:約1時間。
化合物(B2)−化合物(B3) 化合物(B2)にマロン酸ジエチルとナトリウム金属を
添加して加熱還流する。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;無水Et叶。
反応剤;Na0Et 、 (EtooC) 2CH2゜
反応温度;沸 点。
次いで得られた化合物をけん化する。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;水。
反応剤; NaOH。
反応温度;沸 点。
反応時間:2〜4時間。
更に得られた化合物を脱炭酸化して化合物(B3)を得
る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;水。
反応剤;aHCβ。
反応温度;沸 点。
化合物(B3)−化合物(B4) 化合物(B3)をエノールエーテル化して化合物(B4
)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の範囲
は、次の通りである。
溶  媒; EtOH。
反応剤; EtOHo 触  媒; p−TsOH。
反応温度;沸 点。
反応時間;40〜80分間。
化合物(B4)−化合物(B5) グリニヤール反応に、より、化合物(B4)から化合物
(B5)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の範囲
は、次の通りである。
溶   媒; EtOH。
反応剤; !、1e?、IgBr 。
反応温度;−10〜30℃。
化合物(B5)−化合物(B6) 化合物(B5)を芳香化して化合物(B6)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の範囲
は、次の通りである。
溶   媒、D!JF0 反応剤; LiCβ、CuCn 2゜ 反応温度;80〜90℃。
反応時間;1〜2時間。
化合物(B6)→化合物(B7) 化合物(B6)をアセチル化してヒドロキシル基を保護
し、化合物(B7)を得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;ピリジン、無水Ac叶。
反応剤; Ac20゜ 反応温度;沸 点。
反応時間;20〜30分間。
化合物(B7)→化合物(B8) 化合物(B7)をエポキシ化して化合物(B8)を得る
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;εt20゜ 反応剤; mcPB八。
反応温度;沸点。
反応時間;約30分間。
化合物(B8)→化合物(B9) 化合物(B8)をジョーンズ酸化して化合物(B9)を
得る。
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;アセトン、水。
反応剤; CrO3−H2S04゜ 反応温度;室 温。
化合物(B9)−化合物(B) 化合物(B9)を脱アセチル化して化合物(B)を得る
この反応において適用することの可能な反応条件の例は
、次の通りである。
溶  媒;L(eOH。
反応剤; Na0NIe a 反応温度;室 温。
反応時間;15〜20分間。
2)植物成長調節剤 本発明において、「植物成長調節剤」とは、植物の発芽
阻害または成長阻害を作用とし、除草効果を有する除草
剤及び、植物の成長を抑制することを作用とし、植物を
倒れにくくする等の効果を有する楼化剤等、各種の植物
成長調節作用を有する薬剤を含む概念である。以下、除
草剤以外の用途に本発明の化合物を用いる場合、矯化剤
等として用いると言う。
本発明の植物成長調節剤は、アブシジン酸類撮体〔■〕
を水溶液等の形態で植物又は植物種子のある地面に散布
して用いることができる。除草剤として用いる場合は、
公知の除草剤成分に、更に本発明のアブシジン酸類縁体
[I)を添加して本発明の植物成長調節剤とすることが
できる。また、楼化剤等として用いる場合も、同様に公
知の瑛化剤等成分に、更に本発明のアブシジン酸類縁体
(I)を添加して本発明の植物成長調節剤とすることが
できる。更に公知の植物用殺菌剤や殺虫剤と混合して用
いることもできる。
イ)適用対象 本発明の植物成長調節剤の適用対象となる好ましい植物
としては、例えば除草剤として用いる場合は全草種、楼
化剤等として用いる場合は一年性草種植物を挙げること
ができる。
口)適用場所 本発明の植物成長調節剤は、特に植物の種子、茎葉部に
適用することが好ましい。
ハ)適用時期 本発明の植物成長調節剤は、除草剤として用いる場合時
期を問わないが、楼化剤等として用いる場合には播種期
、幼苗期及び成育期に用いることが好ましい。
二)適用手段 本発明の植物成長調節剤は、除草剤として用いる場合は
地上散布、瑛化剤等として用いる場合には地上散布又は
土壌施用を行うことが望ましい。
ホ)用 量 本発明植物成長調節剤は、除草剤として用いる場合は、
有効成分として1 m+当たり0.01mg以上を地上
散布するとよい。また楼化剤等として用いる場合は、l
 m’当たり0.01〜10,000mg程度地上散布
することが好ましい。
へ)射影 本発明の植物成長調節剤は、公知の農薬の製造法に従っ
て、粉剤、乳化剤、水和剤等の射影として用いることが
できる。
〔発明の効果〕
本発明のアブシジン酸類縁体〔I〕は、簡便な方法で合
成することができ、安定な化合物であるので天然のアブ
シジン酸に比べて産業上の実用性が高く、除草剤、矯化
剤等の植物成長調節剤として高い効果を有する。
〔実施例) 以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明する。
実施例1 (化合物(A)の合成) IN、3−シクロヘキサンジオン誘導体の合成α−イオ
ノン1 mo l ヲマロン酸ジエチル(1,1moり
とNa金属(1,1moβ)を加えた無水EtOH(原
料0.1モルで200m1ぐらい)に加え加熱還流を行
う。反応終了後そのまま蒸留によりEt叶を留去した後
、過剰当量のNaOHに水を大量に加えて3時間加熱還
流する。反応液を加熱したまま濃塩酸を滴下すると脱炭
酸が起こり二酸化炭素が発生する。反応が終了すると気
体の発生が認められなくなる。反応液をそのまま室温に
戻すと結晶が析出してくるので濾過により集めた後へキ
サン:酢酸エチルを用いて再結晶により精製する。
2)エノールエーテル化反応 原料のジケトンを大量のエタノールに溶かし、p−Ts
叶を触媒量加え1時間加熱還流する。反応終了後、溶媒
を減圧濃縮し重曹水で洗浄した後、ヘキサンにて抽出し
乾燥濃縮する。
3)グリニヤール反応 グリニヤール試薬として市販のM e ?、l g B
 rを使用する。原料を無水エーテル中に溶かし氷冷し
つつ撹拌する。そこに1.1当量の!、1 e !、1
 g B rを加え室温になるまで撹拌する。反応終了
後塩酸水に注ぎ常法にしたがい後処理し、カラム(ヘキ
サン:酢酸エチル=49:1)lこてf身装する。
4)芳香化反応 1.2当量のLiC1!とCuCjl!12.の2水和
物2.4当量をDMF中に加え(原料I Q mmoβ
につき6)80℃に保つ。そこに1当量の原料を滴下し
撹拌すると反応溶液が褐色から薄い色に変化する。次い
で80〜90℃に反応溶液を保ち1〜2時間撹拌する。
反応生成物は塩化第二鉄溶液に発色する。
反応液を塩酸水中に注ぎヘキサンにて抽出を行う。
乾燥濃縮後カラム(ヘキサン:酢酸エチル=49=1)
にて精製を行う。
5)アセチル化 この後のt−ブチルクロメートを用いた酸化ではフリー
のDH基があると反応がうまくいかないので、この段階
で保護しておく。原料を無水酢酸:ピリジン=2:1の
溶液中に溶かし加熱還流する。
30分後には反応は定量的に進行している。反応終了後
、反応液を塩酸水に加えヘキサン抽出し、乾燥濃縮し次
の反応に用いる。
6)  t−ブチルアルコール中に5)で得たアセチル
化物5gを溶かし加熱還流しておく。そこへt−ブチル
クロメートを過剰量滴下し、5時間加熱還流する。水を
加えた後、蓚酸をメタノールに溶かし加え、過剰量のク
ロメートを分解する。反応液を室温に戻し、水に注ぎク
ロロホルムで抽出後、重曹水で洗浄し乾燥濃縮し、カラ
ムで精製する。
7)脱アセチル化 ナトリウム10mgを無水メタノニル2mlに加えN 
a 01.1 eを作り原料50mgを加え室温で撹拌
する。
反応は20分間はどで終了する。常法にしたがい後処理
する。生成物化合物(A)は非常によい結晶性を示す。
精製は再結晶にて行う。
合成した化合物(A)の物性及びNMRの結果を次に示
す。
形 状;白色結晶。
mp;47℃ NMR; 0.80  (3H,s) 、1.20  (3H,s
)、1.87  (2H,dS J=2H1)2.20
  (3H,s) 、3.76  (IH,s)6.0
4  (LH,rn) 、6.50〜6.90  (3
H,m)実施例2(化合物(B)の合成) 1)3′−デヒドロ−β−イオノンの合成1モルのβ−
イオノンと1,3モルのN−ブロモコハク酸イミドをI
OLの四塩化炭素中に加え、タングステンランプで照射
しつつ加熱還流を行う。
約1時間反応させた後、反応液を室温まで冷却し濾過に
より固形物を除く。その後反応溶液中に炭酸ナトリウム
2モルとDMF2.5Lを加え、蒸留により四塩化炭素
を除いた後室温まで冷却する。
D M Fを減圧蒸留により除き、残渣をヘキサン50
0mEに溶かしI N)ICE水溶液で2回洗浄後更に
重曹水で洗浄した後乾燥濃縮を行う。濃縮残渣より減圧
蒸留にて精製する(100℃/ 1 mmHg)。
2N、3−シクロヘキサンジオン誘導体の合成上記の方
法により調製したデヒドロ−β−イオノン1rnoAを
70ン酸ジエチル(1,1mof)とNa金属(1,1
mon)を加えた無水EtOH(原料0.1モルで20
0m12ぐらい)に加え加熱還流を行う。反応終了後そ
のまま蒸留によりEtOHを留去した後、過剰当量のN
a叶水を大量に加えて3時間加熱還流する。反応液を加
熱したまま濃塩酸を滴下すると脱炭酸が起こり二酸化炭
素が発生する。反応が終了すると気体の発生が認められ
な(なる。反応液をそのまま室温に戻すと結晶が析出し
てくるので濾過により集めた後へキサン:酢酸エチルを
用いて再結晶により精製する。
3)エノールエーテル化反応 原料のジケトンを大量のエタノールに溶かし、p−Ts
叶を触媒量加え1時間加熱還流する。反応終了後、溶媒
を減圧濃縮し重曹水で洗浄した後、ヘキサンにて抽出し
乾燥濃縮する。
4)グリニヤール反応 グリニヤール試薬として市販の!、1 e’:、4 g
 B rを使用する。原料を無水エーテル中に溶かし氷
冷しつつ撹拌する。そこに1.1当量のM e !、l
 g B rを加え室温になるまで撹拌する。反応終了
後塩酸水に注ぎ常法にしたがい後処理し、カラム(ヘキ
サン:酢酸エチル−49:1)にて精製する。
5)芳香化反応 1.2当量のしiceとCuCjl! 2.の2水和物
2.4当量をDMF中に加え(原料IQmmol’につ
き6me)80℃に保つ。そこに1当量の原料を滴下し
撹拌すると反応溶液が褐色から薄い色に変化する。
80〜90℃に反応溶液を保ち1〜2時間撹拌する。反
応生成物は塩化第二鉄溶液に発色する。反応液を塩酸水
中に注ぎへキサンにて抽出を行う。
乾燥濃縮後カラム(ヘキサン:酢酸エチル=49:1)
にて精製を行う。
6)アセチル化 この後のクロム酸を用いた酸化ではフリーの叶基がある
と反応がうまくいかないので、この段階で保護しておく
。原料を無水酢酸:ビリジン=2=1の溶液中に溶かし
加熱還流する。30分後には反応は定量的に進行してい
る。反応終了後、反応液を塩酸水に加えヘキサン抽出し
、乾燥濃縮し次の反応に用いる。
7)エポキシ化 無水エーテル中に原料と1.3当量のmcPBAを加え
加熱還流をする。30分復原料は完全に消費されている
。反応液を重曹水中に注ぎエーテル抽出を行い乾燥濃縮
後カラム(ヘキサン:酢酸エチル=49:1)により精
製する。
8)ジョーンズ酸化 ジョーンズ試薬は以下の方法で調製する。濃硫酸23r
dと水40m1中に氷冷しつつクロム酸26、7 gを
加え、最後に水で反応液を100m4!に希釈する。以
下このジョーンズ試薬を用いて反応を行う。
原料100mgをアセトン2mf中に溶解させ撹拌しつ
つ、ジョーンズ試薬を滴下していく。滴下しても色の変
化が認められなくなった後、反応液を5分間撹拌し、水
中に注ぎ酢酸エチルにて抽出を行う。濃縮残渣より再結
晶(ヘキサン:酢酸エチル)により目的物を得ることが
できる。
9)脱アセチル化 ナトリウム10mgを無水メタノール2−に加えN a
 O?、l eを作り原料50+ngを加え室温で撹拌
する。
反応は20分間はどで終了する。常法にしたがい後処理
する。生成物化合物(B)は非常によい結晶性を示す。
精製は再結晶にて行う。
合成した化合物(B)の物性及びNMRの結果を次に示
す。
形 状−白色結晶。
mp;65℃ NMR: 0.80  (3HSs) 、1.20 (3H,s)
、1.87  (2HSdSJ=2Hz )2.17 
 (2HSm) 、2.30 (3H,s)2.50 
(IH,s) 6.07 (IH,m)、 50〜6.88 (3HS
rn)実施例2(植物成長調節活性の検定〉 本発明のアブシジン酸類縁体化合物(A>及び(B)を
用いて各種の植物成長調節活性を検定した。
イ)発芽阻害活性 クレス種子を試験紙を敷いたシャーレに各25個づつ播
種した試験培地をつくり、種々の濃度の各化合物を地上
散布した。そのまま暗所に25℃で保存し、48時間後
の発芽阻害活性を調べた。
その結果、化合物(A)及び(B)は、45ppm及び
250ppmで50%発芽阻害活性を示した。
口)稲幼苗成長抑制活性 稲幼苗を試験ポット中の土壌に各10個づつ植えた試験
培地をつくり、アブシジン酸、化合物(A)及び(B)
の3種について第1表に示す各濃度で地上散布を行った
。試験ポットは水が蒸発しないようにビニールで封をし
、10日後に稲第−幼梢の長さを測定し、薬剤を散布し
ていない対照と比較した。その結果、化合物(A)及び
(B)がともにアブシジン酸の100分の1種度ながら
ほぼ同様の伸長抑制活性を示した。
この場合、発芽阻害活性試験の結果とは異なり化合物の
構造変化に伴う活性の変化は認められなかった。
結果を第1表に示す。
第1表 参考例1 (蒸散試験) アブシジン酸は、植物の蒸散を抑えることが知られてい
る。本発明の化合物のアブシジン酸様活性を調べるため
に、各化合物の蒸散に対する影響を試験した。
試験は、茎長が10cmのヌングビーンの双葉を用いて
行った。すなわち、育てた双葉を茎が7〜3cmになる
ように水中で切断し、種々の濃度に調節した培養液中に
さし、連続光照射25℃条件のもとで試験した。1日そ
の条件に置いた後、1日目から2日目、2日目から3日
目の水分蒸散量を測定した。
その結果、化合物(A)及び(B)は、蒸散に対する抑
制効果を有することがわかった。この結果は、本発明の
各化合物が気孔の開閉に対して効果を示しているものと
考えられることから、本発明の各化合物がフェノール性
構造以外による機構で発芽阻害及び成長抑制効果を発現
していることを示唆している。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記の式で表されるアブシジン酸類縁体〔 I 〕
    、▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 (但し、式中R^1は水素原子又はヒドロキシル基を表
    す。)
  2. (2)請求項(1)記載のアブシジン酸類縁体〔 I 〕
    を有効成分とする、植物成長調節剤。
JP63081035A 1988-04-01 1988-04-01 アブシジン酸類縁体及び植物成長調節剤 Expired - Lifetime JPH07103068B2 (ja)

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