KR102654043B1 - 산 첨가를 통해 카르복실산 및 우레아의 반응 생성물의 형성 속도를 증진시키는 방법 - Google Patents
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- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N47/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid
- A01N47/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid the carbon atom having one or more single bonds to nitrogen atoms
- A01N47/28—Ureas or thioureas containing the groups >N—CO—N< or >N—CS—N<
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C275/00—Derivatives of urea, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C275/46—Derivatives of urea, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups containing any of the groups, X being a hetero atom, Y being any atom, e.g. acylureas
- C07C275/48—Y being a hydrogen or a carbon atom
- C07C275/50—Y being a hydrogen or an acyclic carbon atom
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Abstract
본 발명은 화학식 I을 갖는 카르복실산과 우레아의 반응 생성물의 형성 속도를 증진시키는 방법에 관한 것이며, 상기 화학식 I에서, R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬, 알릴, 비닐 및 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 형성 속도는 카르복실산 및 우레아를 포함하는 용액에 산을 첨가하여 증진된다. 바람직하게는, 본 발명의 반응 생성물은 N,N'-디포르밀우레아 또는 N,N'-디아세틸우레아이다. 이러한 반응 생성물, 예를 들면, 디포르밀우레아는 종자에, 주변 토양에, 또는 발아 식물의 잎에 도포될 때 다양한 농작물의 성장을 상당히 개선시키는 것으로 밝혀졌다.
화학식 I
화학식 I
Description
관련
출원에 대한 교차
-참조
본원은, 35 U.S.C. 119(e) 하에, 2014년 12월 30일자로 출원된 미국 가출원 제62/098,180호의 이점을 주장하며, 이의 내용은 본원에 참조로 포함되어 있다.
본 발명의 분야
본 발명은 일반적으로 산 첨가를 통해 카르복실산 및 우레아, 예를 들면, 치환된 우레아의 반응 생성물의 형성 속도를 증진시키는 방법에 관한 것이다. 반응 생성물은 식물 성장의 개선을 위한 농업 생성물로 사용될 수 있다. 더 구체적으로, 본 발명은 카르복실산 및 우레아를 포함하는 용액에 적어도 하나의 산을 첨가하는 것에 관한 것이다.
질소가 대략 46중량%인 우레아는 오랫동안 식물 성장을 자극하기 위해 토양을 비옥하게 하는 질소원으로 선호되어 왔다. 그러나 우레아는 수분의 존재 하에 사용될 때 높은 암모니아 손실을 겪는다. 이러한 결점은 사실상 다년간 우레아의 사용을 제한하였다. 이러한 손실은 수분의 존재 하에 우레아 및 효소 우레아제의 가수분해에 의해 유발되는 것으로 여겨진다. 우레아 수용액에 수용성 염을 첨가하는 것은 암모니아 휘발을 감소시키는 수단으로 제안되었다(참조: 미국 특허 제4,500,335호). 치환된 우레아, 예를 들면, 디페닐우레아가 또한 공지되어 있지만, 이는 농업적으로 거의 사용되지 않는다.
디아실 우레아는 카르복실산 및 우레아의 반응에 의해 형성된 생성물이다. 예를 들면, 디포르밀우레아(DFU)는 5 내지 7일에 걸쳐 2당량의 포름산과 우레아의 반응에 의해 형성된다. 반응의 부산물은 물이다.
이 제형에 의한 활성은 양호했지만, 성능의 개선이 바람직하다. 이와 같이, 이전의 제형은 사용 전에 디아실 우레아 제형에 다양한 화합물을 첨가하는 것을 포함하였다. 예를 들면, 수산화칼륨 및 포름산칼륨을 제형에 첨가할 수 있다. 수산화칼륨의 첨가는 제형의 pH를 조정하기 위해 포함될 수 있으며, 미국 특허 6,710,085, 미국 특허 6,448,440, 및 미국 특허 6,040,273(이들의 내용은 명확히 본원에 참조로 포함되어 있음)을 참조한다. 그러나 이러한 화합물의 첨가를 필요로 하지 않는 제형이 유리할 것이다.
본 발명은, 카르복실산 및 우레아를 함유하는 용액에 적어도 하나의 산을 첨가하여 카르복실산, 및 일치환된 및 이치환된 우레아를 포함하는 우레아의 반응 생성물의 형성 속도를 증진시키는 방법에 관한 것이다. "산"은 단일 산, 또는 무기산 및 유기산 둘 모두를 포함하는 산의 조합을 나타낼 수 있다. "무기산"은 황산, 설팜산, 염산, 브롬화수소산, 플루오르화수소산, 질산, 인산, 폴리인산, 및 금속 할라이드(즉 TiCl4, BF3, MgBr2, SnCl4, FeCl3, A1C13, LiCO4 등)와 같은 브뢴스테드산 및 루이스산 둘 모두로 이루어지지만, 이들에 제한되지 않을 수 있다. "유기산"은 알킬 및 아릴 설폰산, 아미노산, 트리할로알킬산, 및 오가노 티타네이트로 이루어지지만, 이들에 제한되지 않을 수 있다. 바람직한 양태에서, 본 발명의 반응 생성물은 하기 화학식을 갖는 N,N'-이치환된 우레아를 포함한다:
여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬, 알릴, 비닐 및 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
본 발명의 반응 생성물, 가장 바람직하게는 N,N'-디포르밀우레아는 다양한 방식으로 사용되는 경우 식물에서 성장을 증진시키는 것으로 밝혀졌다. 이러한 반응 생성물, 가장 바람직하게는 디포르밀우레아는 식재 전에 종자에 도포될 때, 식재시 또는 식재 후 식물 주변 토양에 도포될 때 또는 식물의 잎에 도포될 때, 예를 들면, 성장의 세 잎 단계(three leaf stage)에서 도포될 때 성장을 증진시킨다.
본 발명의 특징 및 이점은 수반되는 도면과 함께 이의 바람직한 양태의 하기 상세한 설명으로부터 명백하질 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명에 따라 다양한 농도의 황산을 사용한 30℃에서의 DFU 형성을 보여주는 그래프이고;
도 2는 본 발명에 따라 다양한 농도의 황산을 사용한 50℃에서의 DFU 형성을 보여주는 그래프이고;
도 3은 본 발명에 따라 6% 농도의 다양한 산을 사용한 50℃에서의 DFU 형성을 보여주는 그래프이고;
도 4는 본 발명에 따라 부유 생엽원판법(floating leaf disk assay)을 통해 광합성 속도 증진의 예를 보여주는 그래프이고;
도 5는 본 발명에 따라 2 온스/cwt에서 대두 수확량 증대의 예를 보여주는 그래프이고;
도 6은 본 발명에 따라 2 온스/cwt에서 옥수수 수확량 증대의 예를 보여주는 그래프이고;
도 7은 본 발명에 따라 글리포세이트(Glyphosate) 스트레스 후 ROS 감소의 예를 보여주는 그래프이다.
도 1은 본 발명에 따라 다양한 농도의 황산을 사용한 30℃에서의 DFU 형성을 보여주는 그래프이고;
도 2는 본 발명에 따라 다양한 농도의 황산을 사용한 50℃에서의 DFU 형성을 보여주는 그래프이고;
도 3은 본 발명에 따라 6% 농도의 다양한 산을 사용한 50℃에서의 DFU 형성을 보여주는 그래프이고;
도 4는 본 발명에 따라 부유 생엽원판법(floating leaf disk assay)을 통해 광합성 속도 증진의 예를 보여주는 그래프이고;
도 5는 본 발명에 따라 2 온스/cwt에서 대두 수확량 증대의 예를 보여주는 그래프이고;
도 6은 본 발명에 따라 2 온스/cwt에서 옥수수 수확량 증대의 예를 보여주는 그래프이고;
도 7은 본 발명에 따라 글리포세이트(Glyphosate) 스트레스 후 ROS 감소의 예를 보여주는 그래프이다.
본 발명은 하기를 포함하는 형성 속도가 증진된 반응 혼합물을 제조하는 방법에 관한 것이다: 1) 카르복실산 및 우레아를 포함하는 용액을 제공하는 것 및 2) 상기 용액에 적어도 하나의 산을 첨가하여 반응 생성물을 형성하는 것. 바람직한 양태에서, 본 방법은 오직 상기 카르복실산, 상기 우레아 및 상기 적어도 하나의 산을 함유하는 용액을 포함한다. 하나의 양태에서, 적어도 하나의 산은 0.1 내지 20중량%의 산을 포함하는 용액을 제공하도록 첨가된다. 대안적으로, 적어도 하나의 산은 0.1 내지 10중량%의 산을 포함하는 용액을 제공하도록 첨가된다. 추가로, 대안적인 양태는 적어도 하나의 산을 첨가하여 1 내지 20중량%의 산, 1 내지 10중량%의 산, 또는 1 내지 6중량%의 산을 포함하는 용액을 제공하는 것을 포함할 것이다. 적어도 하나의 산의 첨가는 반응 생성물의 형성 속도를 개선시킨다. 더욱이, 반응 생성물로 처리된 식물의 광합성 속도가 대단히 증가될 수 있음이 밝혀졌다. 추가로, 스트레스의 측정치인 반응성 산화 종(Reactive Oxidative Species; ROS)의 보다 큰 감소가 또한 관찰된다. 더욱이, 식물 성장을 증진시키는 제형은 적어도 하나의 용매 및 반응 생성물을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 제형은 어떠한 pH 조절제도 함유하지 않는다. 제형은 적어도 하나의 유기 용매, 예를 들면, 비제한적으로, 디메틸설폭사이드(DMSO) 및 N-메틸피롤리돈(NMP)에 반응 생성물을 용해시켜 제조될 수 있으며, 이는 외떡잎 식물 및 쌍떡잎 식물 둘 모두에 도포될 때 더욱 많은 수확량이 입증되었다. 이러한 반응 생성물은 쉽게 제조될 수 있으며, 이의 지각된 생물학적 활성으로 인해 유의미한 농업적 용도를 갖는다. 사실상, 이러한 반응 생성물, 구체적으로 N,N'-디포르밀우레아(DFU)는 종자, 주변 토양 또는 잎에 도포될 때 다양한 농작물의 성장을 증진시킬 것으로 여겨진다.
본 발명의 반응 생성물은 하기 화학식을 갖는다:
여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬, 알릴, 비닐 및 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 이러한 반응 생성물은 화학식 RCOOH(여기서 R은 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬, 알릴, 비닐 및 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다)를 갖는 카르복실산을 반응시켜 제조된다. 바람직하게는, R은 수소, 및 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 치환되지 않은 알킬 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 예시적인 산은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 헵탄산 및 시트르산을 포함한다. 현재 가장 바람직한 산은 포름산 또는 아세트산이다. 이러한 카르복실산은 화학식 (NHR')2CO(여기서 각각의 R'는 동일하거나 상이하고, 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬 그룹, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다)를 갖는 치환된 또는 치환되지 않은 우레아와 반응된다. 바람직한 반응물은 치환되지 않는다. 카르복실산 및 우레아가 용해된 후, 산을 용액에 첨가한다. 본 발명의 하나의 양태에서, 용액은 0.1 내지 20중량%의 산을 포함할 수 있다. 본 발명의 대안적인 양태에서, 용액은 0.1 내지 10중량%의 산을 포함할 수 있다.
이의 가장 바람직한 양태에서, 본 발명은 우레아와 포름산의 반응 생성물, 즉, 하기 화학식을 갖는 N,N'-디포르밀우레아를 포함한다:
이 반응에서, 포름산은 각각의 우레아 질소 상의 하나의 수소와 반응하여 N,N'-디포르밀우레아를 생성한다. 따라서, 반응 생성물이 1 mol의 우레아에 대해 약 2 mol의 카르복실산을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 반응은, 광범위한 온도, 예를 들면, 약 10℃ 내지 약 140℃에 걸쳐 진행될 것이며, 이는 오직 반응물 및 생성물의 비점에 의해서만 제한된다. 이 반응 속도를 가속화시키기 위해 임의의 통상적인 수단에 의해 열이 가해질 수 있지만, 본 발명의 방법은 약 15℃ 내지 약 70℃의 온도 범위, 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 50℃의 온도에서 편리하게 수행될 수 있음이 밝혀졌다. 반응 혼합물은 투명해질 때까지 교반되고, 이후 반응 생성물의 결정이 형성될 때까지 정지 상태를 유지하도록 허용되는 것이 바람직하다.
이러한 반응 생성물은 이의 골격 구조, 즉 질소-탄소-산소 골격과, 다양한 합성 및 천연 발생 생물학적 분자 내 이러한 동일한 원소의 교호 이중 결합 구조의 유사성으로 인해 생물학적 활성일 것으로 여겨진다. 따라서, 이러한 반응 생성물, 예를 들면, N,N'-디포르밀우레아는 다양한 생물학적 용도를 발견할 것으로 여겨진다. 이러한 반응 생성물은 본원에 나타난 개선된 식물 성장을 초래하는데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 적절한 관능 그룹 또는 벌키(bulky) 치환체의 치환에 의해, 다양한 효과적인 살조제, 제초제, 살균제 또는 살충제를 생산할 수 있다.
본원에 청구된 반응 생성물, 특히 N,N'-디포르밀우레아는 다양한 생물학적 활성 화합물과 이의 골격 구조의 유사성에 기초하여 식물 성장 호르몬 및/또는 식물 성장 조절인자를 모방할 수 있다. 교호 이중 결합 및 교호 탄소-질소 결합 둘 모두를 포함하는 코어 구조가 이 부류에 있는 모든 생물학적 활성 분자에 공통적인 것이다. 이러한 구조는 모든 합성적으로 생산된 생물학적 활성 분자 및 천연 발생 생물학적 활성 분자, 예를 들면, 사이토키넨(cytokinen), 치환된 우라실, 메틸구아닌 등에서 공통적이다. 아데닌 및 구아닌은 융합된 환 구조를 갖지만, 시토신, 티민 및 우라실은 피리미딘과 동일한 구조를 나타낸다. 본 발명의 N,N'-이치환된 우레아, 예를 들면, 디포르밀우레아가 선형이기 때문에, 이는 이러한 생물학적 분자의 형태와 일치할 수 있다. 이러한 형태가 정확한 것은 아니지만, 이 특징은 이러한 분자의 생물학적 활성을 촉진시킬 것으로 여겨진다.
본 발명의 반응 생성물, 구체적으로 N,N'-디포르밀우레아는 식물의 성장을 증진시키는데 사용되었다. 사실상, 개선된 성장은 디포르밀우레아를 종자에 또는 식물 주변 토양에 또는 식물의 잎에 도포하여 얻어질 수 있는 것으로 밝혀졌다. 디포르밀우레아의 1회 도포에 의해, 밀, 옥수수, 땅콩, 대두, 쌀 및 면화를 포함하는 다양한 작물에서 상당히 더 높은 성장이 야기될 수 있다.
본 발명의 한 방법에서, 종자는 적어도 하나의 산의 존재 하에 카르복실산 및 우레아로부터 형성된, 예를 들면, N,N'-이치환된 반응 생성물을 함유하는 수용액 및/또는 유기 용액을 포함하는 제형으로 처리된다. 종자는 편리하게는 반응 생성물을 함유하는 수용액에 약 2 내지 24시간 동안 침지될 수 있다. 종자는 바로 식재되거나, 또는 반응 생성물로 처리된 종자를 생성하도록 건조될 수 있다.
당업자는 이러한 농업적 용도를 위해 임의의 pH 조절제 없이 목적하는 농도의 반응 생성물 및 수성 용매 및/또는 유기 용매를 포함하는 제형을 제조할 수 있을 것이지만, 약 0.001 내지 1.0M의 반응 생성물을 함유하는 제형이 전형적으로 적합하다는 것이 밝혀졌다. 약 0.001 내지 0.050M을 함유하는 수성 용매 및/또는 유기 용매로부터 제조된 제형이 현재 바람직하다. 이러한 용액은 당업자가 원하는 임의의 속도로 도포될 수 있지만, 전술한 농도의 수성 용매 및/또는 유기 용매를 함유하는 제형이 종자 100 lbs당 약 15 내지 750ml의 속도로 도포될 때 양호한 결과를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 대안적으로, 전형적으로 전술된 농도의 수성 용매 및/또는 유기 용매를 포함하는 제형에서의 본 발명의 반응 생성물은 식재시 또는 식물의 발아 후 종자 주변 토양에 첨가될 수 있는 것으로 여겨진다. 또 다른 대안적인 방법에서, 제형은, 수성 용매 및 반응 생성물을 포함하는 제형을 사용하여, 바람직하게는 세 잎 단계에서 발아 식물의 잎의 1회 분무로 도포될 수 있다. 당업자는, 소량의 오일 및/또는 계면활성제를, 잎에 분무되는 수성 용매를 포함하는 제형에 첨가하는 것이 잎에 대한 반응 생성물의 점착성, 및 식물에 의한 반응 생성물의 흡수를 개선시킬 것임을 알 것이다. 적합한 오일은 포화 및 불포화 오일, 알코올, 에스테르, 및 소수성 및 친수성 관능 그룹 모두를 갖는 다른 화합물 모두를 포함한다. 예시적인 오일은 식물성 오일을 포함하며, 해바라기 오일 및 대두유를 포함한다. 생물학적으로 허용되는 예시적인 계면활성제는 유기 폴리포스페이트, 실록산, 및 알코올 에톡실레이트를 포함한다. 다시, 당업자는 각각의 목적하는 용도에 적합한 농도를 결정할 수 있다. 그러나, 전술된 농도를 갖는 수성 용매 및/또는 유기 용매를 포함하는 제형이 일반적으로 적절한 것으로 여겨진다. 이러한 제형은 에이커당 약 1 내지 100 그램의 반응 생성물을 제공하기에 충분한 속도로 도포되어야 한다.
이전에 나타난 바와 같이, 본 발명의 반응 생성물은 유리하게는 pH 조절제를 포함하지 않는 제형을 사용하여 식물에 도포되는 것이 바람직하다. 이러한 pH 조절제는 하이드록사이드-함유 화합물, 예를 들면, 수산화칼륨을 포함할 수 있다.
실시예
N,N'-디포르밀우레아의 예시적 제조는 미국 특허 6,710,085(이는 본원에 참조로 포함되어 있음)에서 확인될 수 있다. 반응 혼합물은 본 발명에 따라 0.1 내지 20중량%의 산을 포함하도록 변경될 수 있다.
다양한 온도에서의 속도 증진 예
실시예 1(촉매 없음)
3.62g의 우레아(60.3 mmol) 및 5.78g의 포름산을 합하고, 30℃에서 3시간의 기간에 걸쳐 가열한다. 분석을 위해 분취액을 5 내지 15분 간격으로 채취했다. 시험은 50℃에서 새로운 원료로 반복되었다.
실시예 2(1% 황산)
3.62g의 우레아(60.3 mmol), 5.78g의 포름산, 및 0.10g의 99% 황산을 합하고, 30℃에서 3시간의 기간에 걸쳐 가열한다. 분석을 위해 분취액을 5 내지 15분 간격으로 채취했다. 시험은 50℃에서 새로운 원료로 반복되었다.
실시예 3(2% 황산)
3.62g의 우레아(60.3 mmol), 5.78g의 포름산, 및 0.19g의 99% 황산을 합하고, 30℃에서 3시간의 기간에 걸쳐 가열한다. 분석을 위해 분취액을 5 내지 15분 간격으로 채취했다. 시험은 50℃에서 새로운 원료로 반복되었다.
이 시험의 결과는 도 1 및 2에 제공된다. 도 1은 다양한 농도의 황산을 사용한 30℃에서의 DFU 형성을 비교하는 그래프를 나타낸다. 도 2는 다양한 농도의 황산을 사용한 50℃에서의 DFU 형성을 비교하는 그래프를 나타낸다.
실시예 4 내지 8(6% 황산)
3.62g의 우레아(60.3 mmol), 5.78g의 포름산, 및 0.59g의 99% 다양한 산을 합하고, 50℃에서 3시간의 기간에 걸쳐 가열한다. 분석을 위해 분취액을 30분 간격으로 채취했다.
도 3은 6% 농도의 다양한 산을 사용한 50℃에서의 DFU 형성을 비교한다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 산의 첨가는 DFU 형성 속도를 증가시킨다.
도 4는 부유 생엽원판법을 통해 광합성 속도 증진의 예를 보여주는 그래프이다. 광합성을 조사하기 위한 브래드 윌리엄슨의 부유 원판법(Floating Disk Assay)에 기초하여, 순광합성이 평가되었다. 상기 검정은 엽편이 통상적으로 부유한다는 원리를 사용한다. 공기 공간이 용액으로 침투되면, 엽편의 전체 밀도가 증가하여 엽편이 가라앉는다. 침투 용액이 소량의 중탄산나트륨(베이킹 소다)을 포함하는 경우, 바이카보네이트 이온은 광합성을 위한 탄소원의 역할을 할 수 있다. 광합성이 진행됨에 따라, 산소가 잎의 내부로 방출되고, 이는 부력을 변화시켜 엽편을 상승시킨다. 산소를 소비하는 세포 호흡이 동시에 발생하기 때문에, 엽편이 용액의 상부로 상승하는 속도는 순광합성 속도의 측정치이다. 도 4에서 관찰된 바와 같이, 포토스(Pothos) 식물에 산의 존재 하에 제조된 본 발명의 N,N'-디포르밀우레아(C, D)의 1회 도포는 반응 용액에 산을 첨가하지 않은 N,N'-디포르밀우레아(B)를 포함하는 이전 제형에 비해 약 3배, 그리고 대조군(A)에 비해 5배까지 광합성 속도를 증가시켰다. N,N'-디포르밀우레아(B) 제형은 수산화칼륨을 포함한다. 본 발명의 N,N'-디포르밀우레아(C, D) 제형은 산을 함유하며, 수산화칼륨의 첨가를 포함하지 않는다. 본 발명의 N,N'-디포르밀우레아(C, D) 제형은 바람직하게는 물의 첨가 없이, 용매로서 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 포함한다. 디메틸 설폭사이드(DMSO)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 농업에 적합한 다른 용매가 제형에 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 바람직하게는, 본 발명의 제형 C 및 D는 유리하게는 pH 조절제를 포함하지 않는 제형을 사용하여 식물에 도포된다.
도 5 및 6에서 관찰된 바와 같이, 미국 내 11 장소에서 수행된 4회 반복으로 2 온스/cwt를 사용하여 수행된 2015 IPSA 종자 증진 시험(Seed Enhancement Trials)은 외떡잎 식물 및 쌍떡잎 식물 둘 모두에서 상당한 수확량 증가를 입증하였다. 상기 데이터는 C에서 보여준 광합성 속도 개선을 보완한다. 도 5는 2 온스/cwt에서 대두 수확량 증대의 예를 보여주는 그래프이다. 도 6은 2 온스/cwt에서 옥수수 수확량 증대의 예를 보여주는 그래프이다. 상기 제공된 바와 같이, 샘플 A는 대조군이며, 샘플 B는 산이 첨가되지 않았고, 샘플 C는 산을 포함하는 본 발명의 제형이다.
도 7은 글리포세이트 스트레스 후 ROS 감소의 예를 보여주는 그래프이다. 도 7에서 입증된 바와 같이, 산을 첨가하지 않은 N,N'-디포르밀우레아(B)는 제초제인 글리포세이트로부터의 스트레스를 감소시킨다. 더욱이, 산을 함유하는 본 발명의 N,N'-디포르밀우레아(C) 제형은 스트레스를 상당히 감소시킨다.
본 발명의 전술된 설명은 특허법의 요건에 따라 그리고 설명 및 예시를 위해 특히 바람직한 양태에 대한 주요 부분에 관한 것이었다. 그러나, 구체적으로 기재된 발명에서의 다수의 변형 및 변화가 본 발명의 실제 범주 및 취지로부터 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들면, 본원에 보고된 대부분의 연구는 디포르밀우레아를 이용하지만, 산의 존재 하에 카르복실산 및 우레아의 반응 생성물을 포함하는 다른 N,N'-이치환된 우레아가 또한 개선된 결과를 제공하는 것으로 발견될 수 있다. 추가로, 당업자는, 수성 용매 및/또는 유기 용매 중 반응 생성물의 농도가 각 작물의 특성 또는 도포 장비에 기초하여 필요에 따라 조정될 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명되고 예시된 바람직한 양태에 제한되지 않지만, 하기 청구범위의 범주 내에 속할 수 있는 모든 변형을 포함한다.
Claims (15)
- 카르복실산 및 우레아를 포함하는 용액을 제공하는 것; 및
적어도 하나의 산을 상기 용액에 첨가하여 하기 화학식을 갖는 식물용 반응 생성물을 형성하는 것;을 포함하는 형성 속도가 증진된 반응 생성물을 제조하는 방법:
여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬, 알릴, 비닐 및 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. - 제1항에 있어서, 상기 카르복실산은 포름산인, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 카르복실산은 화학식 RCOOH를 갖고, 여기서 R은 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬, 알릴, 비닐 및 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 우레아는 화학식 (NHR1)2CO를 갖고, 여기서 각각의 R1은 동일하거나 상이하고, 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬 그룹, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 용액은 0.1 내지 20중량%의 산을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 용액은 0.1 내지 10중량%의 산을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 반응 생성물 N,N'-디포르밀우레아는 상기 카르복실산으로서 포름산, 및 상기 우레아로서 우레아를 포함하는 용액을 제공함으로써 형성되는, 방법.
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