KR0174375B1 - 트리사이클릭케톤 옥심에스테르 구조를 갖는 제초성 피리미딘 화합물 및 그의 제조방법 - Google Patents

트리사이클릭케톤 옥심에스테르 구조를 갖는 제초성 피리미딘 화합물 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1의 신규한 2,6-디(4,6-디메톡시피리미딘-2-일)옥시 벤조산의 트리사이클릭케톤옥심에스테르 유도체, 그의 제조방법 및 그 화합물을 유효성분으로 함유하는 제초제 조성물에 관한 것이다:상기식에서, R1및 R2는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, C1-C4알킬, C1-C2할로알킬, C1-C4알콕시, C1-C4알킬티오 또는 1 또는 2개의 C1-C4알킬에 의해 치환되거나 비치환된 아미노를 나타내고, X는 -(CH2)P-, 에테닐렌, 산소, 황 또는 N-CH3를 나타내며, 여기서 p는 0 내지 2의 정수이고, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타낸다.

Description

[발명의 명칭]
트리사이클릭케톤 옥심에스테르 구조를 갖는 제초성 피리미딘 화합물 및 그의 제조방법
본 발명은 트리사이클릭케톤 옥심에스테르 구조를 갖는 하기 화학식 1의 신규한 제초성 피리미딘 유도체에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 하기 화학식 1의 신규한 2,6-디(4,6-디메톡시피리미딘-2-일)옥시벤조산의 트리사이클릭케톤옥심에스테르 유도체, 그의 제조방법 및 그 화합물을 유효성분으로 함유하는 농작물에 유해한 식물퇴치를 위한 제초제 조성물에 관한 것이다:
상기식에서, R1및 R2는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, C1-C4알킬, C1-C2할로알킬, C1-C4알콕시, C1-C4알킬티오 또는 1 또는 2개의 C1-C4알킬에 의해 치환되거나 비치화된 아미노를 나타내고, X는 -(CH2)P-, 에테닐렌, 산소, 황 또는 N-CH3를 나타내며, 여기서 p는 0 내지 2의 정수이고, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
상기 정의중에서, 용어 알킬은 단독으로 사용될때나 알킬티오와 같이 합성어로 사용될때나, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 또는 여러가지의 부틸이성체 등과 같은 직쇄 또는 측쇄 포화탄화수소 라디칼을 의미하고; 용어 알콕시는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시 또는 여러가지의 부톡시 이성체를 의미하며; 용어 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 의미하고; 용어 할로알킬은 클로로메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 트리플루오로메틸, 1-플루오로에틸, 2,2,2-트리클로로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸 또는 펜타클로로에틸 등을 의미한다.
종래에도 2-페녹시피리미딘 또는 (피리미딘-2-일)옥시벤젠 유도체들이 제초제로서 유용한 것을 알려져 있었으며(참조: Agr. Biol. Chem. Vol 30, p896(1966), 일본국 특허공개 제79-55729호, 미합중국 특허 제4,248,619호 및 4,427,437호), 최근에는 2-페녹시피리미딘을 근간으로 하여 개발된 화합물들 중에서 2-(피리미딘-2-일)옥시벤조산 유도체가 탁월한 제초효과를 나타낸다는 사실이 밝혀져 주목을 받아오고 있다(참조: 유럽특허원 제223,406호, 제249,708호, 287,072호, 제287,079호, 제315,889호, 제321,846호, 제330,990호, 제335,409호, 제346,789호, 제363,040호, 제402,751호, 제435,170호, 제435,186호, 제457,505호, 제459,243호 및 제468,690호).
이들 유도체의 제초활성 및 작물선택성은 2-(피리미딘-2-일)옥시벤조산의 벤젠환에 어떠한 치환기가 어느 위치에 치환되어 있느냐에 따라, 또는 벤조산 에스테르 유도체의 형태에 따라 달라지게 되는데, 본 발명자들은 이미 벤조산의 옥심에스테르 유도체가 화본잡초, 광엽잡초 또는 일년생 잡초나 다년생잡초에 걸쳐 광범위하게 탁월한 제초효과를 나타냄을 발견하여 이를 특허출원한 바 있다(대한민국 특허 공개 제95-17991호).
한편, 본 발명자들은 지금까지 밝혀진 제초성 화합물들의 화학구조, 제초활성 및 작물선택성 상호간의 관계를 연구하고 이를 기초로 하여 피리미딜옥시 벤조산 유도체의 구조 변경을 통해 보다 우수한 제초활성 및 작물선택성을 갖는 새로운 화합물을 개발하고자 오랜동안 노력해온 결과, 트리사이클릭케톤 옥심에스테르 구조를 갖는 상기 화학식 1의 화합물이 탁월한 작물선택성을 나타낼 수 있음으로해서 이러한 목적에 부합됨을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다. 이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.
본 발명의 목적은, 하기 화학식 1의 신규한 2,6-디(4,6-디메톡시피리미딘-2-일)옥시벤조산의 트리사이클릭케톤 옥심에스테르 유도체를 제공하는 것이다.
상기식에서, R1, R2, X, m 및 n은 앞에서 정의한 바와 같다.
본 발명에서 제공하는 화합물은 피 및 광엽잡초에 대해서 제초력을 나타내며, 밀과 벼에 대한 약해는 발견되지 않았다.
본 발명에 따른 화학식 1 화합물의 대표적인 예는 하기 표 1에 나타내었다.
본 발명이 제공하는 화학식 1의 신규한 화합물은 하기 화학식 2의 화합물을 용매중에서 금속염의 존재하에 하기 화학식 3의 화합물과 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 따라서 본 발명은 화학식 1의 화합물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 화학식 2 및 3에서, R1, R2, X, m 및 n은 앞에서 정의한 바와 같다.
화학식 1의 화합물을 제조하는 방법에 따른 방법에서 사용하기에 바람직한 용매로는 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄 등의 할로겐화탄화수소류, 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 니트릴류를 언급할 수 있고, 금속염으로는 연화 제2구리, 브롬화 제2구리 등의 제2구리염을 바람직하게 사용한다. 이러한 조건하에서 화학식 3의 화합물을 화학식 2의 화합물에 대하여 1 내지 2당량배량으로 적용하여 상온 내지 60℃의 온도에서 반응시킨다.
화학식 1의 화합물의 제조방법에서 출발물질로 사용한 상기 화학식 2의 피리딘티오에스테르 화합물은 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이 공지의 벤조산 화합물(참조: 유럽특허원 제321,846호)로부터 용이하게 합성하여 사용할 수 있다.
반응식 1에서는 벤조산 화합물에 대하여 동당량배의 2,2'-디피리딜디설파이드 화합물을 트리페닐포스핀과 함께 적당한 용매중에서 반응시켜 화학식 2의 화합물을 수득하고 있으며, 이 경우에 용매로는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 아세토니트릴, 디클로로메탄 등과 같은 탄화수소계 용매를 바람직하게 사용한다.
한편, 본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 농약 제조시에 통상적으로 사용되는 담체와 함께 함유함을 특징으로 하는 농작물에 유해한 식물퇴치를 위한 제초제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에서는 화학식 1의 화합물이 소기에 목적한 바와 같은 제초효력을 나타내는지를 검정하기 위하여 온실에서 검정식물을 포트재배 및 약제처리하였으며, 효력판정은 하기 표 2의 약효 및 약해 평가기준표에 따라 달관평가를 실시함으로써 수행하였다.
효력검정을 위하여 밭잡초로는 바랭이(Digitaria sanguinalis), 들피(Echinochlor crus-galli var. caudata), 자귀풀(Aeschynomene indica), 어저귀(Abutilon theophrasti), 도꼬마리(Xanthium strumarium), 개밀(Agropyron tsukushiense), 왕바랭이(Eleusine indica), 나팔꽃(Ipomoea spp)을 선정하였고, 논잡초로는 강피(Echinochlor crus-galli var. oryzicola), 올방개(Eleocharis kuroguwai), 너도방동산이(Sagittaria trifolia), 올미(Sagittaria pygmaea) 등을 선정하였다.
본 발명의 화합물은 점토, 활석, 규조토 등의 고형물질 및 물, 알콜, 벤젠, 톨루엔, 에테르, 케톤류, 에스테르류, 산류, 아미드류 등의 액체물질과 혼용하여 액제, 유제, 분제, 입제 등 임의의 제형으로 조제하여 사용할 수 있으며, 이때 필요에 따라 유화제, 분산제, 침투제, 전착제, 안정제 등을 첨가할 수 있다.
방제하고자 하는 대상, 연중시기, 대상이 되는 식물 및 그의 성장단계에 따라, 본 발명에 따른 활성 화합물의 사용율이 변할 수 있으며, 통상 활성 화합물 0.001 내지 5.0kg/ha의 비율로 사용한다.
이하, 본 발명을 하기 제조예 및 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 어떤 의미로든 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[제조예 1]
[9-플루오렌온 옥심(III-1)의 합성]
9-플루오렌온 10g, 하이드록실아민 염산염 15.3g 및 탄산칼륨 11.4g을 메탄올 300㎖에 가하고 5시간동안 상온에서 교반시켰다. 반응혼합물을 여과한 후 메탄올을 감압증류하여 백색고체의 표제화합물을 10.3g(수율: 97%) 수득하였다.
동일한 방법으로 다양한 치환기를 갖는 화학식 3의 트리사이클릭케톤 옥심 화합물들을 상응하는 트리사이클릭케톤화합물들로부터 용이하게 합성할 수 있다.
[제조예 2]
[2,6-디(4,6-디메톡시피리미딘-2-일)옥시벤조산의 2-피리딘티오에스테르(II)의 합성]
2,6-디(4,6-디메톡시피리미딘-2-일)옥시벤조산 48.0g, 2,2'-디피리딜디설파이드 22.0g 및 트리페닐포스핀 26.2g을 톨루엔 250㎖에 가하고 3시간동안 상온에서 강하게 교반하였다. 반응혼합물을 여과한 후 감압증류하여 톨루엔을 제거하였다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산:에틸아세테이트=2:1, v/v)로 분리하여 백색고체의 표제화합물 42.0g(수율: 90%)을 수득하였다.
H NMR(CDCl, δ) 3.77(s, 6H), 6.03(s, 2H), 7.32-7.87(m, 6H), 8.54-8.55(d, 1H)
[실시예 1]
[표 1의 1번 화합물의 합성]
제조예 1에서 합성한 9-플루오렌온 옥심 화합물 0.68g 및 제조예 2 에서 합성한 2,6-디(4,6-디메톡시피리미딘-2-일)옥시벤조산의 2-피리딘티오에스테르 화합물 1.8g을 디클로로메탄 50㎖에 용해시키고 상온에서 교반하였다. 5분 후에 브롬화 제2구리 1.2g을 첨가한 후 1시간 더 교반하였다. 반응혼합물을 여과, 농축시키고 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산:에틸아세테이트=3:1, v/v)로 분리하여 표제화합물 1.8g(수율: 85%)을 수득하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 표 1에 나타낸 화합물들을 용이하게 합성할 수 있다.
다음은, 본 발명에 따른 화합물을 유효성분으로 하는 제초제의 배합예를 일부 나타내었다. 그러나, 이들 배합예도 하나의 예시일 뿐 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
[배합예 1]
[밭조건 (500g/ha)]
본 발명에 따른 화합물 160mg을 아세톤 640㎖에 용해시킨 후, 비이온성 계면활성제 트윈20이 0.2%로 함유되어 있는 증류수 640㎖에 희석시켜 배합액을 제조하였다.
[배합예 2]
[논조건 (250g/ha)]
본 발명에 따른 화합물 80mg을 아세톤 640㎖에 용해시킨 후, 비이온성 계면활성제 트윈20이 0.2%로 함유되어 있는 증류수 640㎖에 희석시켜 배합액을 제조하였다.
[사용예 1]
[밭조건]
사각 플라스틱 용기(20×15×10cm)에 살균처리된 토양(사질토양, pH 5.5-6.0)을 충진한 후 표면적이 300cm 인 상태에서 시험식물의 종자를 종별로 따로 파종하고 0.5cm로 목토하였다. 토양처리에 의한 발아전 제초력 검정을 위해서는 관수 1일 후에 정해진 처리약량에 해당하는 유효성분의 배합액을 토양표면에 균일하게 살포하였으며, 발아 후의 처치를 위해서는 시험식물을 먼저 성장 형태에 따라 3 내지 15cm의 크기로 자라게한 후, 정해진 처리약량에 해당하는 유효성분의 배합액을 식물체 경엽부위에 균일하게 살포처리하였다.
식물종에 따라 10 내지 25℃ 또는 20 내지 30℃의 온도로 유지시키면서, 2 내지 4주에 걸쳐 실험을 수행하였다. 이 기간 동안 식물을 돌보고 각 처리에 따른 식물의 반응을 평가하였다.
[사용예 2]
[논조건]
4각 포트(30×15cm)에 살균한 논 토양(식양토, pH 5.5-6.0)을 충진한 다음, 표면적 450cm 인 상태에서 벼와 논 잡초를 파종하고 토중 혼입하였다. 토양처리에 의한 발아전 제초력 검정을 위해서는 관수 1일후 정해진 처리약량에 해당하는 유효성분의 배합액을 점적 처리하였으며, 발아후의 처치를 위해서는 20-25℃의 온실에서 12 내지 14일동안 재배하여 식물체가 2 내지 3엽기에 이르면 정해진 처리약량에 해당하는 유효성분의 배합액을 식물체 경엽부위에 균일하게 살포처리하였다. 처리후 4 내지 5주 동안 재배 및 관찰한 다음 각 처리에 따른 식물의 반응을 평가하였다.
본 발명에 따른 화합물중에서 대표적으로 표 1의 1번 및 3번 화합물의 제초효력을 평가하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.
[발명의 효과]
상기 표 3의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 벼 및 밀 등의 작물에 대해서는 거의 약해를 입히지 않는 반면, 피 및 광엽잡초에 대해서는 우수한 제초력을 나타내고 있으므로 제초제로서 바람직하게 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1의 2,6-디(4,6-디메톡시피리미딘-2-일)옥시벤조산의 트리사이클릭케톤옥심 에스테르 유도체:상기식에서, R1및 R2는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노, 니트로, C1-C4알킬, C1-C2할로알킬, C1-C4알콕시, C1-C4알킬티오 또는 1 또는 2개의 C1-C4알킬에 의해 치환되거나 비치환된 아미노를 나타내고, X는 -(CH2)P-, 에테닐렌, 산소, 황 또는 N-CH3를 나타내며, 여기서 p는 0 내지 2의 정수이고, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타낸다.
  2. 하기 화학식 2의 화합물을 용매중에서 금속염의 존재하에 하기 화학식 3의 화합물과 반응시킴을 특징으로 하여 하기 화학식 1의 화합물을 제조하는 방법. 상기식에서, R1, R2, X, m 및 n은 제1항에서 정의한 바와 같다.
  3. 제2항에 있어서, 화학식 3의 화합물을 화학식 2의 화합물에 대해 1 내지 2당량배량 사용하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 용매가 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 아세토니트릴 및 프로피오니트릴 중에서 선택된 1종 이상인 방법.
  5. 제2항에 있어서, 금속염이 염화 제2구리 또는 브롬화 제2구리인 방법.
  6. 제2항에 있어서, 반응을 상온 내지 60℃에서 수행하는 방법.
  7. 유효성분으로서, 제1항에 따른 화학식 1의 화합물을 농약 제조시에 통상적으로 사용되는 담체와 함께 함유하는 농작물에 유해한 식물퇴치용 제초제 조성물.
  8. 제7항에 따른 제초제 조성물을 사용하여 경작지의 잡초를 제거하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 제초제 조성물의 사용량이 0.001 내지 5.0kg/ha인 방법.
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