JPH0314281B2

JPH0314281B2 -

Info

Publication number: JPH0314281B2
Application number: JP57202379A
Authority: JP
Inventors: Kazuharu Ienaga; Ko Nakamura
Original assignee: Nippon Zoki Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Nippon Zoki Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1982-11-18
Filing date: 1982-11-18
Publication date: 1991-02-26
Also published as: JPS5993081A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はジケトピペラジン誘導体を有効成分と
して含有する植物生長調整剤に関する。近年、食料問題の深刻化が予想されており、農
産物の生産量の確保、さらには増産に向けての努
力が必要とされ、多くの研究が行われている。本
発明者らは、異常気象等による農産物の減産を最
小限に留めることも重要であると考え、例えば、
低温環境にさらされた、いわゆるストレス状態に
おかれた農作物に対し、その生長力の正常化作用
を有する化合物を探索してきた。その結果、本発
明者らは本発明ジケトピペラジン誘導体に植物生
長調整作用のあることを見いだし、本発明を完成
した。本発明の目的は、ジケトピペラジン誘導体を有
効成分として含有する植物生長調整剤を提供する
ことにある。本発明化合物は次の一般式（）で表される。（式中、Ｒは水素、低級アルキル基、ベンジル
基、又はアシル基を表す。）本発明化合物において、Ｒは水素；メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、ペンチル等の炭素数１
乃至５の低級アルキル基；ベンジル基；アセチ
ル、プロピオニル、ブチリル、ペンテニル等の炭
素数２乃至５のアシル基を用いることができる。以下、一般式（）をシクロ（Hyp−Pro）
（Ｒが水素の場合）又はシクロ〔Hyp（OR）−
Pro〕（Ｒが水素以外の場合）と表す。なお、Hypはヒドロキシプロリンを、Proはプ
ロリンを各々表し、aHypは橋頭位水素とOR基
がトランス体であることを表す。これらアミノ酸
はＤ体、Ｌ体、DL混合体のいずれをも用いるこ
とができる。例えば、シクロ〔Ｌ−Hyp（OR）−Ｌ−Pro〕
は、式

【式】で表される化合物を、又シクロ〔Ｄ−aHyp（OR）−Ｄ
−Pro〕は、式

【式】で表される化合物を表すものとする。本発明化合物は種々の方法で合成することがで
きるが、例えば、以下の方法が挙げられる。（合成法１）プロリンと一般式（）で表されるヒドロキシ
プロリン誘導体とを、（Ｒは、前記一般式（）と同じ意義を有する。）
適当な溶媒、例えばエチレングリコール中、又は
水中で適宜加熱することにより、本発明化合物シ
クロ（Hyp−Pro）及びシクロ〔Hyp（OR）−
Pro〕を合成できる。生成物が立体異性体の混合物である場合には、分
別結晶法又はカラムクロマトグラフイーにより、
各々の立体異性体へ容易に分離することができ
る。本発明化合物のOR基の立体配置は原料であ
る一般式（）の４位のOR基の絶対配置により
規定される。なお、副生成物であるシクロ（Pro−Pro）、シ
クロ（Hyp−Hyp）及びシクロ〔Hyp（OR）−
Hyp（OR）〕は、容易にアミノ酸へ加水分解で
き、再利用が可能である。（合成法２）本発明化合物は、常法に従い一般式（）又は
一般式（）で表されるジペプチド誘導体或いは
そのエステル誘導体の環化反応によつて得ること
ができる。

【式】

【式】（式中、Ｒは前記一般式（）と同じ意義を有
し、R′は水素、アリル基又は低級アルキル基を
表す。）（合成法３）本発明化合物のうちアルコキシ体（Ｒが低級ア
ルキル基）及びベンジルオキシ体（Ｒがベンジル
基）は通常のＯ−アルキル化反応によつて、又ア
シル体（Ｒがアシル基）の場合にはアシル化反応
によつて、アルコール体（Ｒが水素）より誘導す
ることができる。一方、ベンジルオキシ体は接触還元によつて、
又アシル体は加水分解によつてアルコール体へ変
換することが可能である。（異性化反応）本発明化合物の各立体異性体には、次のような
平衡関係が成立ち、この関係を利用して他の立体
異性体へ変換することができる。この異性化反応の条件としては、水、エチレン
グリコール等のプロテイツク溶媒中加熱して、所
望の目的を達することができる。又、アルコール
等の適当な溶媒中、ナトリウムアルコキシド等の
塩基で処理してもよい。以下に、実施例により本発明化合物の製造例を
示す。実施例１プロリン585mg及び４−Ｒ−ヒドロキシプロリ
ン655mgを３mlのエチレングリコール中180℃で３
時間加熱する。減圧下溶媒を留去後、少量の水を
加え、副生成物シクロ（Pro−Pro）を酢酸エチ
ルで抽出する。水層を減圧乾固後、残渣をクロロ
ホルムに溶解し、酢酸エチルを加え副生成物シク
ロ（Hyp−Hyp）を沈殿させ、これを濾去する。
濾液を減圧乾固後、クロロホルム／メタノール
（９／１）の混合溶媒に溶解し、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフイーで処理（同溶媒で展開）し
た。最初の分画より溶媒を留去してシクロ（Ｌ−
Hyp−Ｌ−Pro）の白色結晶230mg、次いで得ら
れた分画より溶媒を留去してシクロ（Ｄ−aHyp
−Ｄ−Pro）の白色結晶190mgを得た。シクロ（Ｌ−Hyp−Ｌ−Pro） m.p.： 141−142℃ 〔α〕²⁸ _D＝−134.4゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第１図シクロ（Ｄ−aHyp−Ｄ−Pro） m.p.： 174−175℃ 〔α〕²⁸ _D＝＋90.8゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第２図同様にして以下の化合物を得た。シクロ（Ｄ−Hyp−Ｄ−Pro） m.p.： 141−142℃ 〔α〕²⁸ _D＝＋ 134.0゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第１図シクロ（Ｌ−aHyp−Ｌ−Pro） m.p.： 175−176℃ 〔α〕²⁸ _D＝−90.4゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第２図実施例２Ｎ−カルボベンゾキシ−Ｌ−プロリン250mgと
クロルギ酸エチル120mg及びトリエチルアミン110
mgをTHF50ml中−５℃で30分反応させた後、Ｌ
−ヒドロキシプロリンメチルエステル150mgの
THF溶液10mlを加えた。０℃で５時間撹拌後、
水で数回洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥
後、減圧乾固した。残渣をメタノールに溶解し、
10％Pd−Ｃ触媒10mg存在下、水素常圧下６時間
接触還元を行つた。触媒を濾別後、乾固し酢酸エ
チルより再結晶して、シクロ（Ｌ−Hyp−Ｌ−
Pro）の結晶95mgを得た。同様にしてシクロ（Ｌ−Hyp−Ｌ−Pro）を得
た。これら生成物の物性値は、両者とも実施例１
で得たものと一致した。実施例３シクロ（Ｌ−Hyp−Ｌ−Pro）500mgを無水酢
酸／ピリジン（８ml／２ml〕の混合溶媒中、室温
で３時間撹拌した。溶媒を減圧留去して残渣を酢
酸エチルで結晶化して、シクロ〔Ｌ−Hyp
（OAc）−Ｌ−Pro〕の結晶540mgを得た。 m.p.： 199−200℃ 〔α〕²⁸ _D＝−110.4゜（ｃ＝１，MeOH） NMR（CDCl₃）：第３図同様にして以下の化合物を得た。シクロ〔Ｄ−Hyp（OAc）−Ｄ−Pro〕 m.p.： 198−199℃ 〔α〕²⁸ _D＝＋109.9゜（ｃ＝１，MeOH） NMR（CDCl₃）：第３図シクロ〔Ｌ−aHyp（OAc）−Ｌ−Pro〕 m.p.： 129−130℃ 〔α〕²⁸ _D＝−61.9゜（ｃ＝１，MeOH） NMR（CDCl₃）：第４図シクロ〔Ｄ−aHyp（OAc）−Ｄ−Pro〕 m.p.： 130−131℃ 〔α〕²⁸ _D＝＋62.0゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第４図実施例４シクロ（Ｄ−Hyp−Ｄ−Pro）420mgとNaH50
mgを無水THF100ml中０℃で１時間反応させ、生
成した陰イオンとMeI430mgを同溶媒中室温で一
夜反応させた。溶媒を留去後、水で洗浄、無水硫
酸ナトリウム上で乾燥し、酢酸エチルで結晶化し
て、以下の化合物を得た。シクロ〔Ｌ−Hyp（OMe）−Ｌ−Pro〕 m.p.： 139−140℃ 〔α〕²⁸ _D＝−103.4゜（ｃ＝１，MeOH） NMR（CDCl₃）：第５図シクロ〔Ｄ−Hyp（OMe）−Ｄ−Pro〕 m.p.： 139−140℃ 〔α〕²⁸ _D＝＋103.2゜（ｃ＝１，MeOH） NMR（CDCl₃）：第５図シクロ〔Ｌ−aHyp（OMe）−Ｌ−Pro〕油状物〔α〕²⁸ _D＝−74.2゜（Ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第６図シクロ〔Ｄ−aHyp（OMe）−Ｄ−Pro〕油状物〔α〕²⁸ _D＝＋74.5゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第６図実施例５実施例４と同様にして、陰イオンとベンジルプ
ロミドを反応させて、以下の化合物を得た。シクロ〔Ｌ−Hyp（OBzl）−Ｌ−Pro〕 m.p.： 108−109℃ 〔α〕²⁸ _D＝−102.6゜（ｃ＝１，MeOH） NMR（CDCl₃）：第７図シクロ〔Ｄ−Hyp（OBzl）−Ｄ−Pro〕 m.p.： 107−108℃ 〔α〕²⁸ _D＝＋102.1゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第７図シクロ〔Ｌ−aHyp（OBzl）−Ｌ−Pro〕油状物〔α〕²⁸ _D＝−20.0゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第８図シクロ〔Ｄ−aHyp（OBzl）−Ｄ−Pro〕油状物〔α〕²⁸ _D＝＋20.4゜（ｃ＝１，MeOH） NMR （CDCl₃）：第８図実施例６シクロ（Hyp−Pro）を約３倍量のエチレング
リコール中180℃で３時間加熱する。溶媒を減圧
留去した後、残渣の分別結晶化或いはシリカゲル
カラムクロマトグラフイーによつて、立体異性体
を単離した。即ち、シクロ〔４（Ｒ）−Hyp−Pro〕からは、
シクロ（Ｌ−Hyp−Ｌ−Pro）及びシクロ（Ｄ−
aHyp−Ｄ−Pro）が得られ、シクロ〔４（Ｓ）−
Hyp−Pro〕からは、シクロ（Ｄ−Hyp−Ｄ−
Pro）及びシクロ（Ｌ−aHyp−Ｌ−Pro）が得ら
れた。同様に、シクロ〔４（Ｒ）−Hyp（OMe）−Pro〕
からは、シクロ〔Ｌ−Hyp（OMe）−Ｌ−Pro〕及
びシクロ〔Ｄ−aHyp（OMe）−Ｄ−Pro〕が、シ
クロ〔４（Ｓ）−Hyp（OMe）−Pro〕からは、シク
ロ〔Ｄ−Hyp（OMe）−Ｄ−Pro〕及びシクロ〔Ｌ
−aHyp（OMe）−Ｌ−Pro〕が、シクロ〔４（Ｒ）
−Hyp（OAc）−Pro〕からは、シクロ〔Ｌ−Hyp
（OAc）−Ｌ−Pro〕及びシクロ〔Ｄ−aHyp
（OAc）−Ｄ−Pro〕が、シクロ〔４（Ｓ）−Hyp
（OAc）−Pro〕からは、シクロ〔Ｄ−Hyp（OAc）
−Ｄ−Pro〕及びシクロ〔Ｌ−aHyp（OAc）−Ｌ
−Pro〕が、シクロ〔４（Ｒ）−Hyp（OBzl）−
Pro〕からは、シクロ〔Ｌ−Hyp（OBzl）−Ｌ−
Pro〕及びシクロ〔Ｄ−aHyp（OBzl）−Ｄ−Pro〕
が、シクロ〔４（Ｓ）−Hyp（OBzl）−Pro〕から
は、シクロ〔Ｄ−Hyp（OBzl）−Ｄ−Pro〕及び
シクロ〔Ｌ−aHyp（OBzl）−Ｌ−Pro〕がそれぞ
れ得られた。なお、得られた生成物は総て前述のものと物性
値が一致した。次に、本発明化合物の植物生長調整作用の一例
を示す。 (1) 稲に対する発芽促進作用昭和56年産で、４℃の保冷庫中に保存した水稲
（金南風）を使用し、発芽力検定試験を行つた。
試験は総て昭和57年８月中に行つた。被検薬の水溶液（１×10^-6M）で浸した濾紙を
ペトリ皿中に入れて発芽床とし、供試種子を100
粒入れ暗所で実験を行つた。各群につき発芽床を
３皿用意し、その平均値を求めた。発芽温度には
20±１℃及び30±１℃を選んだ。比較薬としては
至適濃度（１×10^-4M）の１−メチルヒダントイ
ンを用いた。〔Koaze Ｙ，Bull.Agr.Chem.Soc.
Japan，22，238（1958）〕表１に20℃での発芽試験の結果を、表２に30℃
での結果を示す。何れの場合も発芽歩合はほぼ
100％で正常であり、種子の劣化は認められなか
つた。発芽勢は20℃の場合は発芽より5.5日後、
30℃の場合には発芽より2.5日目の累積発芽率で
表した。

【表】

【表】稲の最適発芽温度は30℃であり、この温度下
（表２）での対照区の発芽能及び発芽勢は正常値
を示し、供試種子の発芽勢が最大値に近いことを
示した。一方、低温ストレス下（20℃、表１）で
は、発芽勢が弱められ、対照区でその平均発芽日
数は正常値の約２倍で発芽勢が半減していること
を示している。 20℃及び30℃の何れの場合も、発芽勢、平均発
芽日数共に本発明化合物は１×10^-6Mの濃度で有
意な発芽促進作用を示した。特に20℃における作
用はより顕著であり、ストレス状態にある植物体
に対してより有効である。 (2) 稲の生育促進作用 (1)の実験において２日目と３日目の間に発芽し
た種子の内、25粒を無作為抽出し、対応する水耕
用被検薬水溶液中に置いた床に移植し、６日間暗
所で栽培した。実験は30±１℃で行つた。その結果、比較薬として用いた１−メチルヒダ
ントインでは、その至適濃度１×10^-4Mでも対照
区と差が無く、一方、本発明化合物処理群では被
検薬濃度１×10^-6Mの濃度で、種子根の生長を有
意に促進した。加えて、本発明化合物は地上部に
は作用せず、従つて地上部を徒長させない点につ
いても有用であり、特徴あるものである。結果の一例を表３に示す。

【表】以上の結果より明らかなように、本発明化合物
は有用な植物生長調整作用を有し、従つて、例え
ば発芽促進剤、生長促進剤、発根促進剤として用
いることができ、又、植物ホルモン等のシナ−ジ
スト（Synergist）、種なし果実の誘起剤等として
もその用途が期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図はシクロ（Ｌ−Hyp−Ｌ−Pro）及びシ
クロ（Ｄ−Hyp−Ｄ−Pro）のNMR図である。
第２図はシクロ（Ｌ−aHyp−Ｌ−Pro）及びシ
クロ（Ｄ−aHyp−Ｄ−Pro）のNMR図である。
第３図はシクロ〔Ｌ−Hyp（OAc）−Ｌ−Pro〕及
びシクロ〔Ｄ−Hyp（OAc）−Ｄ−Pro〕のNMR
図である。第４図はシクロ〔Ｌ−aHyp（OAc）−
Ｌ−Pro〕及びシクロ〔Ｄ−aHyp（OAc）−Ｄ−
Pro〕のNMR図である。第５図はシクロ〔Ｌ−
Hyp（OMe）−Ｌ−Pro〕及びシクロ〔Ｄ−Hyp
（OMe）−Ｄ−Pro〕のNMR図である。第６図は
シクロ〔Ｌ−aHyp（OMe）−Ｌ−Pro〕及びシク
ロ〔Ｄ−aHyp（OMe）−Ｄ−Pro〕のNMR図で
ある。第７図はシクロ〔Ｌ−Hyp（OBzl）−Ｌ−
Pro〕及びシクロ〔Ｄ−Hyp（OBzl）−Ｄ−Pro〕
のNMR図である。第８図はシクロ〔Ｌ−aHyp
（OBzl）−Ｌ−Pro〕及びシクロ〔Ｄ−aHyp
（OBzl）−Ｄ−Pro〕のNMR図である。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（）で表されるジケトピペラジン誘
導体を有効成分として含有する植物生長調整剤。（式中、Ｒは水素、低級アルキル基、ベンジル
基、又はアシル基を表す。）