KR0183540B1 - 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체와 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 살균제로서 유용한 다음 일반식(I)로 표시되는 신규의 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체 및 그의 제조방법을 제공한다.
상기 식에서, X 는 수소원자, 할로겐원자, C1-3알킬기 또는 C1-2알콕시기이고, Y 는 수소원자, 할로겐원자, C1-4알킬기, C1-3알콕시기 또는 메틸티오기이며, Z 는 수소원자, 할로겐원자, 메틸기 또는 메톡시기이고, R1는 수소원자, 할로겐원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기, 또는 메톡시기이며, R2는 수소원자 또는 할로겐원자이다.
또한, 본 발명은 상기 일반식(I)의 화합물을 유효성분으로 함유하는 살균제 조성물을 제조하는 것이다.

Description

1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체와 그의 제조방법
본 발명은 살균제로서 유용한 신규의 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체와 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체를 활성 성분으로 함유하는 살균제 조성물에 관한 것이다.
1960년 이후 유기합성법의 발전과 더불어 다양한 1,2,4-옥사디아졸 계열의 화합물들이 개발되어 왔으며, 그 생리 활성에 대한 연구에 의해 마취제, 진통제 또는 소염제 등과 같은 의약품으로 사용되어 왔다. 또한 근래에는, 티아졸, 티아디아졸, 이소옥사졸, 피라졸 등과 같은 이종환식 화합물들이 농약으로서 유용하다는 사실이 알려짐에 따라 1,2,4-옥사디아졸 화합물에 대해서도 농약으로서 이용하기 위한 연구가 진행되어 왔다.
그러나, 이와 같이 1,2,4-옥사디아졸계 화합물들은 제초제 및 살충제 분야에 그 연구가 집중된 반면, 살균제로서 효과가 있는 화합물의 보고는 극히 드물었는 바, 독일 연방공화국 특허공개 제24 05 32호와 유럽특허 공고 제0 269 929 호 및 동 제0 276 432호 등 소수만이 개시되어 있을 뿐이다.
더우기, 이상적인 살균제이기 위해서는 저농도, 저약량으로도 방제효과를 나타내어야 하고, 대상 작물에 대해서는 고도의 안전성을 가져야 하며, 토양을 오염시키지 않도록 살균제가 토양에서 자체분해 되거나 소실되어야 하고, 특히 독성이 낮아 인체 및 가축에 대한 약해가 없어야 하는데 반해, 종래의 벼도열병에 대한 살균제들은 이러한 요건들을 충분히 만족시키지 못하였다.
이에 본 발명자들은 상기 요건을 충족시키는 살균성 화합물을 개발하고자 예의 연구한 결과, 1,2,4-옥사디아졸의 4-위치에 치환된 페닐아미노카르보닐메틸기를 도입시켜서 된 신규한 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체가 벼농사에 있어서 큰 문제가 되고 있는 벼도열병에 강력한 방제효과를 나타내고 벼에 대해서는 전혀 약해를 유발하지 않으며 특히 독성이 아주 낮기 때문에 인축의 중독 및 환경오염의 문제도 야기시키지 않음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
그러므로, 본 발명의 주목적은 살균제로서 유용한 다음의 일반식(I)로 표시되는 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체를 제공하는 것이다.
상기 식에서, X 는 수소원자, 할로겐원자, C1-3알킬기 또는 C1-2알콕시기이고, Y 는 수소원자, 할로겐원자, C1-4알킬기, C1-3알콕시기 또는 메틸티오기이며, Z 는 수소원자, 할로겐원자, 메틸기 또는 메톡시기이고, R1는 수소원자, 할로겐원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 메톡시기이며, R2는 수소원자, 또는 할로겐원자이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 일반식(I)의 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 일반식(I)의 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체를 함유하는 살균제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 일반식(I)의 화합물중 보다 바람직한 것으로는, X 가 할로겐원자, 메틸기 또는 메톡시기이고, Y 가 할로겐원자, C1-2알킬기 또는 C1-2알콕시기이며, Z 가 할로겐원자 또는 메틸기이고, R1이 할로겐원자, 메틸기 또는 메톡시기이며, R2가 수소원자인 화합물이 포함된다.
본 발명에 따른 일반식(I)의 화합물중 가장 바람직한 것으로는, X 가 클로로, 브로모 또는 메틸기이고, Y 가 클로로, 브로모, 메틸 또는 메톡시기이며, Z 가 클로로, 브로모 또는 메틸기이고, R1이 클로로, 브로모, 메틸 또는 메톡시기이며, R2이 수소원자인 화합물이 포함된다.
구체적으로 특히 바람직한 화합물은 다음과 같다.
본 발명에 따른 일반식(I)의 화합물은, 예컨대, 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
상기 식들에서, X, Y, Z, R1및 R2는 상기에서 정의한 바와 같다.
상기 방법에 따르면, 상기 일반식(II)의 5-히드록시-1,2,4-옥사디아졸 유도체를 플루오로화 칼륨이나 플루오로화세슘 존재하에서 반응시켜서 본 발명에 따른 일반식(I)의 화합물을 얻을 수 있다. 이 반응에서 플루오로화칼륨을 사용할 경우 촉매량의 18-크라운-6-에테르를 넣으면 반응을 빨리 진행시킬 수가 있다. 잘 건조된 아세트니트릴 또는 디메틸포름아미드를 반응용매로 사용하며 반응온도는 75~80℃ 가 바람직하고 반응시간은 15 시간 내지 20 시간이 적당하다.
상기 방법에서 출발 물질로 사용된 상기 일반식(II)의 화합물과 일반식(III) 화합물은 상품화 된 것을 구입하거나 공지의 문헌에 따라 제조할 수 있다.
이상에서 제조된 각 화합물은 결정화, 크로마토그래피와 같은 통상적의 방법에 따라 분리ㆍ정제될 수 있으며, IR, NMR, 질량분석 방법 등을 통해 화합물을 동정하였다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
[실시예 1]
[3-(4'-브로모-2',6'-디메틸페녹시)메틸-4-[(3'-메틸페닐)아미노카르보닐]메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온의 합성]
하기의 방법에 따라 상기 표제화합물을 제조하였다.
상기식의 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(1) 3-(4'-브로모-2',6'-디메틸페녹시)메틸-5-히드록시-1,2,4-옥사디아졸의 합성:
출발물질인 3-(4'-브로모-2',6'-디메틸페녹시)메틸-5-히드록시-1,2,4-옥사디아졸을 다음의 방법에 따라 합성하였다.
4-브로모-2,6-디메틸페놀 10.05g(0.05 몰), 클로로아세트니트릴 4.23g(0.056몰), 탄산칼륨 4.15g(0.03몰), 요오드화칼륨 0.75g(0.0045 몰)을 아세톤 40㎖ 에 혼합하여 24 시간 가열 환류하였다. 반응액을 상온으로 냉각시킨 다음, 생성된 염을 여과하고 아세톤을 감압하에서 제거하였다. 여기에, 물 20㎖ 를 첨가하고 에틸아세테이트(30㎖ × 3)로 추출하였다. 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압하에서 용매를 제거하고 얻은 잔류물을 n-헥산과 에틸아세테이트와의 혼합용매(20:1)로 재결정하여서 백색 결정의 4-브로모-2,6-디메틸페녹시아세트니트릴 11.4g(수율: 95%)을 얻었다.
그런 다음, 상기에서 얻어진 4-브로모-2,6-디메틸페녹시 아세트니트릴 10.6g(0.044 몰)을 에탄올 50㎖ 에 용해시킨 용액을, 히드록실아민 염산염 3.06g(0.044몰)과 탄산나트륨 4.66g(0.044몰)을 물 40㎖ 에 용해시킨 용액에 첨가한 후, 교반 가열하여 3시간동안 환류시켰다. 반응액을 상온으로 냉각한 다음, 유기 용매를 감압하에서 제거하고 에틸아세테이트(30㎖ × 3)로 추출하였다. 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조한 후 용매를 제거하여 얻은 잔류물을 n-헥산과 에틸아세테이트와의 혼합용매(20:1)로 재결정하여서 백색 결정의 4-브로모-2,6-디메틸페녹시 아세트아미드옥심 11.4g(수율: 95%)을 얻었다.
이어서, 상기에서 얻어진 4-브로모-2,6-디메틸페녹시 아세트아미드옥심 8.5g(0.031 몰)과 트리에틸아민 3.74g(0.037 몰)을 메틸렌클로라이드 100㎖에 용해시키고, 여기에 에틸클로로포름에이트 4.01g(0.037 몰)을 적가한 후, 2시간 동안 상온에서 교반시켰다. 이 반응액에 물 50㎖ 를 첨가한 다음, 메틸렌클로라이드(100㎖ × 2)로 추출하였다. 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조한 후 용매를 제거하고 얻은 잔류물을 n-헥산과 에틸아세테이트와의 혼합용매(20:1)로 재결정하여서 백색 결정의 0-에톡시카르보닐-(4-브로모-2,6-디메틸페녹시)아세트아미드옥심 10.2g(수율: 95%)을 얻었다.
마지막으로, 상기에서 얻어진 0-에톡시카르보닐-(4-브로모-2,6-디메틸페녹시)아세트아미드옥심 7.0g(0.02 몰)을 2% 수산화나트륨 수용액 50㎖ 에 첨가하고, 1 시간동안 가열환류시켰다. 반응액을 상온으로 냉각하여 1N 염산으로 중화시킨 후 에틸아세테이트(20㎖ × 4)로 추출하였다. 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조시킨 다음 용매를 유리하고 얻은 잔류물을 컬럼 크로마토그래피(용리제; n-헥산:에틸아세테이트 = 2:1(v/v))로 정제하여서 백색 결정의 3-(4'-브로모-2',6'-디메틸)페녹시메틸-5-히드록시-1,2,4-옥사디아졸 4.8g(수율: 80%)을 합성하였다.
(2) N-(3'-메틸페닐)-α-클로로아세트아미드의 합성 :
출발물질인 N-(3'-메틸페닐)-α-클로로아세트아미드를 다음의 방법에 따라 합성하였다.
m-톨루이딘 21.4g(0.2몰), 트리에틸아민 22.2g(0.22몰)을 에틸아세테이트 200㎖ 에 용해시키고, 여기에 클로로아세틸클로라이드 23.9g(0.22 몰)을 서서히 적가한 후, 1시간 동안 가열 환류시켰다. 반응액을 상온으로 냉각시키고 물 200㎖ 를 첨가한 후 에틸아세테이트(200㎖ × 2)로 추출하였다. 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조시킨 다음 용매를 감압하에서 제거하여서 갈색 결정의 N-(3'-메틸페닐)-α-클로로아세트아미드 36.7g(수율: 100%)을 합성하였다.
(3) 3-(4'-브로모-2',6-디메틸페녹시)메틸-4-[(3'-메틸페닐)아미노카르보닐]메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온의 합성:
상기 (1)에서 제조된 3-(4'-브로모-2',6-디메틸페녹시)메틸-5-히드록시-1,2,4-옥사디아졸 3.57g(0.012 몰)을 아세트니트릴 90㎖ 에 용해시키고 플루오로화칼륨 2.08g(0.036몰)을 첨가하였다. 여기에 상기 (2)에서 제조된 N-(3'-메틸페닐)-α-클로로아세트아미드 2.2g(0.012 몰)과 촉매량의 18-크라운-6-에테르를 넣어준 후, 17시간 동안 가열 환류시켰다. 반응액을 상온으로 냉각한 다음, 에틸아세테이트(100㎖ × 3)로 추출하였다. 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조시켜 용매를 제거한 후 생성된 결정을 뜨거운 에틸아세테이트로 씻어주고 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 색깔을 제거하여서 백색 결정의 3-(4'-브로모-2',6'-디메틸페녹시)메틸-4-[(3'-메틸페닐)아미노카르보닐]메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온 4.55g(수율: 85%)을 합성하였다.
[실시예 2 내지 154]
상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 다음의 표 1 에 개시한 바와 같은 화합물을 제조하였다. 그 융점 및 NMR 데이타 값은 표 1 에 나타낸 바와 같다.
상기 실시예에서 합성된 본 발명에 따른 화합물의 벼도열병에 대한 살균활성을 다음과 같이 실험하였다.
상부직경이 5㎝ 이며 용적이 60㎖ 인 1 회용 플라스틱 포트에 멸균되지 않은 사양토(성분: 점토 20%, 미사 18%, 모래 52%, 유기물 1.6%, pH 6.2)와 포트당 0.64g 의 수도용 복합비료(N:P:K 가 17:21:17 의 비율로 함유됨)를 혼합시켜 담고, 여기에 벼도열병에 감수성인 낙동벼 종자를 심었다. 종자는 벤레이트-T 현탁액(5g/ℓ)에 24 시간 침종멸균 후 물로 잘 씻고 다시 물에 침종한 다음 3일간 25℃±1 배양기에서 최아시킨 종자를 사용하였다. 포트당 최아된 종자를 5립씩 심고 관수하여 온실에서 본엽이 2-3 엽기에 이르도록 육묘하였으며 병 접종전 0.3% 유안(질소질 비료)을 2 회 추비하였다.
시험처리할 화합물 0.5㎎ 을 1㎖ 아세톤에 완전히 용해시킨 후 여기에 계면 활성제 트윈-20(일본, 야쿠리 화학)의 500ppm 수용액 9㎖ 를 첨가하여 잘 희석시켜서 전체가 10㎖ 가 되게 하였다. 상기에서 준비한 벼 유묘가 심어져 있는 포트에 분무기를 이용하여 준비된 10㎖ 의 화합물 용액을 엽상에서 액이 흘러내릴 정도로 충분히 엽면에 분사하였다. 그런 다음, 화합물로 처리된 벼를 그늘에서 24 시간 풍건시킨 후 병원균을 접종하였다.
병원균 접종은 감자 덱스트로즈 아가(potato dextrose agar; Difco Lab. )에서 배양한 피리쿨라리아 오리자이(Pyricularia oryzae) CAVARA KJ 301 균주를 배양하여 포자를 형성시킨 다음, 포자를 수확하여 얻은 포자현탁액(포자농도: 1 × 10 개/㎖)을 분무기를 이용하여 포트당 4㎖ 의 양으로 상기 화합물이 처리된 엽면에 고르게 분무접종하였다. 접종된 벼를 26℃ 습실상에서 24시간 습실처리 하고 26℃ 항온 항습실로 옮겨 5일간 발병을 유도한 후 병조사를 실시하였다. 병조사는 2-3 엽기의 벼 유모에서 최상위엽 바로 밑의 완전전개된 엽상에 형성된 병반의 면적율을 조사하여 약제 처리하지 않은 대조구에 대한 방제가(Control Value; C. V.)로서 다음 식에 따라 구하였다.
대조구의 이병면적율과 처리구의 이병면적율은 한국 화학연구소의 벼도열병 병반면적율 조사기준표(조광연, 1989, 신규 농약 개발을 위한 스크린닝체제 확립, 한국화학연구소 연구보고서)에 의해서 산출하였다.
일반적으로 상기식에서 얻어지는 방제가는 85% 이상일 경우에 실제적으로 방제효과가 있는 것으로 판단되어진다.
상기 방법을 통해서 검정시험한 화합물의 방제가를 다음의 표 2 에 나타내었다.

Claims (12)

  1. 하기 일반식(I)로 표시되는 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체.
    상기 식에서, X 는 수소원자, 할로겐원자, C1-3알킬기 또는 C1-2알콕시기이고, Y 는 수소원자, 할로겐원자, C1-4알킬기, C1-3알콕시기 또는 메틸티오기이며, Z 는 수소원자, 할로겐원자, 메틸기 또는 메톡시기이고, R1는 수소원자, 할로겐원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 메톡시기이며, R2는 수소원자 또는 할로겐원자이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일반식(I)에서 X 가 할로겐원자, 메틸기 또는 메톡시기이고, Y 가 할로겐원자, C1-2알킬기 또는 C1-2알콕시기이며, Z 가 할로겐원자 또는 메틸기이고, R1이 할로겐원자, 메틸기 또는 메톡시기이며, R2가 수소원자인 화합물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 일반식(I)에서 X 가 클로로, 브로모 또는 메틸기이고, Y 가 클로로, 브로모, 메틸기 또는 메톡시기이며, Z 가 클로로, 브로모 또는 메틸기이고, R1이 클로로, 브로모, 메틸기 또는 메톡시기이며, R2가 수소원자인 화합물.
  4. 3-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-4-(3'-메틸페닐)아미노카르보닐메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온.
  5. 3-(4'-브로모-2',6'-디메틸페녹시)메틸-4-(3'-브로모페닐)아미노카르보닐메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온.
  6. 3-(4'-브로모-2',6'-디메틸페녹시)메틸-4-(3'-메틸페닐)아미노카르보닐메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온.
  7. 3-(4'-브로모-2'-클로로-6'-메틸페녹시)메틸-4-(3'-메톡시페닐)아미노카르보닐메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온.
  8. 3-(2',4',6'-트리메틸페녹시)메틸-4-(3'-클로로페닐)아미노카르보닐메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온.
  9. 3-(2',4',6'-트리메틸페녹시)메틸-4-(3'-메틸페닐)아미노카르보닐메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온.
  10. 3-(2',4',6'-트리클로로페녹시)메틸-4-(3'-메틸페닐)아미노카르보닐메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-온.
  11. 하기 일반식(II)의 5-히드록시-1,2,4,-옥사디아졸 유도체와 일반식(III)의 클로로아세트아미드 유도체를 반응시켜서 일반식(I)의 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체를 제조하는 방법.
    상기 식들에서, X, Y, Z, R1및 R2는 상기 제1항에서 정의한 바와같다.
  12. 제1항에 따른 일반식(I)의 1,2,4-옥사디아졸-5-온 유도체를 유효성분으로 함유하는 살균제 조성물.
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