KR20050110237A

KR20050110237A - 4-퀴놀린온 유도체를 포함하는 농원예용 살균제 조성물

Info

Publication number: KR20050110237A
Application number: KR1020040035181A
Authority: KR
Inventors: 박창식; 최은복; 연규환; 이현규; 양희철; 최경자; 유충렬
Original assignee: 한국화학연구원
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2005-11-23
Also published as: KR100574351B1

Abstract

본 발명은 유효성분으로서의 하기 화학식 1의 4-퀴놀린온 유도체 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 농원예용 살균제 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 조성물은 광범위한 식물 병원균에 대해 선택적으로 높은 살균 효과를 나타낸다.

상기 식에서,

R₁ 내지 R₄는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 알콕시기, C_1-3 할로알콕시기, C_1-3 티오알콕시기, C_1-3 할로티오알콕시기, C_1-3 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴설폰기, C_1-3 알콕시카르보닐기, 카르복실기 또는 헤테로시클릭기이고,

R₅는 C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기 또는 아릴기이고,

R₆는 C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기; 아릴기; 또는 수소, 할로겐, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 할로알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 벤질기이며,

n은 0 또는 1 이다.

Description

4-퀴놀린온 유도체를 포함하는 농원예용 살균제 조성물 {FUNGICIDAL COMPOSITION FOR AGRICULTURE AND HORTICULTURE HAVING A 4-QUINOLINONE DERIVATIVE}

본 발명은 식물 병원균에 대해 우수한 살균 효과를 갖는, 4-퀴놀린온 유도체를 포함하는 농원예용 살균제 조성물에 관한 것이다.

식물 병해를 방지하기 위한 농원예용 살균제로서 여러 가지 화학구조를 갖는 합성 화합물들이 사용되어 농업 발전에 크게 기여해 왔다. 그러나, 기존 살균제 화합물 중 일부는 활성 및 안정성의 조절이 결코 만족스럽지 못하였으며, 특히 지금까지 알려진 살균제들에 있어서는 그 내성이 생겨남에 따라 새로운 구조의 살균제 개발이 요구되고 있다.

이에, 본 발명자들은 살균 효과를 갖는 화합물에 대한 연구를 계속한 결과, 퀴놀린온 유도체 중 2 위치에 술파닐기 또는 술폭시기를 갖는 4-퀴놀린온 유도체가 광범위한 식물 병원균에 대해 선택적으로 높은 살균 효과 뿐만 아니라 살충 효과를 나타냄을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 식물 병원균에 대해 광범위하면서도 선택적으로 높은 살균 효과를 갖는 화합물을 포함하는, 농원예용 살균제 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 하기 화학식 1의 4-퀴놀리논 유도체 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 농원예용 살균제 조성물을 제공한다:

화학식 1

상기 식에서,

n은 0 또는 1 이다.

본 발명에서 사용되는 용어인 아릴은 수소, 할로겐, C_1-4의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 할로알킬기, C_1-3 알콕시기 또는 C_1-3 할로알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어인 헤테로시클릭기는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 헤테로 원자를 포함하는 시클릭기이다.

이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 상기 화학식 1의 4-퀴놀린온 유도체는, 하기 반응식 1에서 볼 수 있듯이, 하기 화학식 II의 케텐 S,N-아세탈을 공지된 방법에 따라 가열 고리화시킴으로써 하기 화학식(Ia)의 2-알킬티오-4-퀴놀린온으로 제조할 수 있으며[참조문헌: India Journal of Chemical Section B, Vol 30B, 1991 560-562], 하기 화학식(Ia)의 화합물은 또한 산화반응에 의해 하기 화학식(Ib)의 2-알킬설폭시-4-퀴놀린온으로 제조할 수 있다.

상기 식에서, R₁ 내지 R₅ 는 앞서 정의한 바와 같고, R₆'는 C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기; 또는 수소, 할로겐, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 할로알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 벤질기이며, R₇은 메틸기 또는 에틸기이다.

화학식 (Ia)의 화합물로부터 화학식 (Ib)의 화합물로의 산화반응은 과산화수소와 같은 퍼옥시화합물; t-부틸 하이드로 퍼옥사이드와 같은 유기 하이드로 퍼옥사이드; m-클로로 퍼옥시 벤조산, 퍼옥시 아세트산 또는 퍼모노 프탈산과 같은 방향족 또는 지방족 퍼카르복실산; 또는 이들의 혼합물이 있으며, 이외에도 유기 과산 중금속 산화물 또는 무기 산화 옥시산 등의 산화제를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 산화제는 화학식(Ⅰa)의 화합물에 대해 1 당량 이상, 바람직하게는 1 내지 1.2 당량으로 사용될 수 있으며, 사용량에 대한 특별한 제한은 없다.

상기 산화반응에 사용될 수 있는 용매로는 물; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 및 클로로로벤젠과 같은 할로겐화 탄화수소; 아세트산 및 프로피온산과 같은 지방산; 메틸 알코올 및 에틸알코올과 같은 알코올류; 또는 이들의 혼합물이 있다.

산화반응은 0 내지 130℃, 바람직하게는 20 내지 60℃에서 이루어진다. 반응 온도가 0℃ 미만인 경우 반응 시간이 길어지는 문제가 있으며, 130℃를 초과하는 경우에는 용매가 끓어 넘치는 문제가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 하기 반응식 2에서 볼 수 있듯이, 상기 화학식(Ib)의 화합물을 하기 화학식(III)의 머캡탄(HSR₆")으로 가열 치환반응시키는 경우 하기 화학식(Ia')의 화합물이 얻어지며, 이를 다시 반응식 1에서와 같은 방법으로 산화시키면 하기 화학식(Ib')의 화합물이 얻어진다.

상기 식에서, R₁ 내지 R₅ 및 R₆'는 는 앞서 정의한 바와 같으며, R₆"는 아릴기; 또는 수소, 할로겐, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 할로알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 벤질기이다.

상기 가열 치환 반응은 용매의 존재하에 또는 용매 없이 수행될 수 있으며, 치환 반응에 사용될 수 있는 용매로는 파라핀 오일; 크실렌, 디클로로벤젠과 같은 벤젠류; 디메틸포름아미드, 디메틸 아세트아미드와 같은 아미드류; N,N-디메틸 아닐린, N,N-디에틸 아닐린등과 같은 N,N-디알킬아닐린류; 디페닐 에테르 등과 같은 에테르류 또는 이들의 혼합물이 있다.

또한, 반응 온도는 140 내지 250℃, 바람직하게는 160 내지 200℃인 경우에 치환 반응이 잘 일어난다. 반응 온도가 100℃ 미만인 경우에서는 반응이 너무 느리게 진행되며, 250℃를 초과하는 경우에는 부산물의 발생으로 인해 수율이 낮아진다.

한편, 본 발명에 따르면, 출발물질인 상기 화학식 II의 케텐 S,N-아세탈 화합물은 하기 반응식 3에 나타낸 바와 같이, 치환된 페닐이소티오시아네이트(IV), β-케토 에스테르(V) 및 이탈기가 부착된 알킬 화합물(VI)로부터 제조될 수 있다 [참조문헌: Tetrahedron 59(9), 1557-1564 (2003)].

상기 식에서, R₁ 내지 R₇은 앞서 정의한 바와 같고, Y는 염소, 브롬, 요오드, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기 또는 아릴설포네이트기이다.

상기와 같은 방법에 의해 제조된, 본 발명에 따른 화학식 1의 4-퀴놀린온 유도체는 도열병, 문고병, 회색곰팡이병, 역병 등을 비롯한 광범위한 식물 병원균들에 대해 높은 방제 효과를 나타내며, 종래의 살균제에 대하여 내성을 갖고 있는 병원균에 대한 방제 효과도 우수하다. 또한, 배추좀나방 및 점박이 응애와 같은 나비목 해충에 대한 살충 효과도 갖고 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 화학식 1의 화합물은 활성 성분으로써 전체 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 내지 90 중량％로 사용되어, 사용 목적에 따라 액체 또는 액화된 기체 담체에 용해 또는 분산시키거나 적당한 고체 담체에 혼합 또는 흡착시켜서 농원예용 살균제 또는 살충제 조성물로서 제제화될 수 있으며, 이러한 조성물은 유제, 수화제, 분제, 입제, 분무제 등으로 제조될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 조성물은 필요한 경우 유화제, 현탁제, 전착제, 침투제, 습윤제, 점장제, 안정제 등과 같은 적당한 보조제를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 1의 4-퀴놀린온 유도체의 구체적인 예를 들어보면 하기 표 1과 같다:

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않는다.

실시예 1: 2-메틸티오-3-아세틸-4-퀴놀린온(화합물 1)의 합성

질소 분위기하에서 무수 디메틸포름아미드 60ml에 60％ 소듐 하이드라이드 0.8g(20mmol)을 첨가하고 0℃로 냉각한 후 교반하면서 메틸 아세토아세테이트 2.32g(20mmol)을 적가하고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 이 혼합물을 0℃로 냉각시킨 후, 여기에 페닐이소티오시아네이트 2.7g(20mmol)을 첨가하고 상온에서 1시간동안 교반하였다. 다시 혼합물을 0℃로 냉각시킨 후 여기에 요오드화 메탄 2.84g(20mmol)을 가하고 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 교반시킨 반응 혼합물을 얼음물 100g에 첨가하여 생성된 고체를 여과 및 건조한 다음 이 고체를 o-디클로로벤젠 50ml에 넣고 환류하면서 40분 동안 교반하였다. 생성물을 감압증류하여 농축한 후 n-헥산 50ml를 가하여 생성된 고체를 여과 및 건조하여 목적 화합물을 83％의 수율로 수득하였다.

¹H NMR (DMSO-d₆) : δ 10.7(s, 1H), 8.2~7.15(m, 4H), 2.65(s, 3H), 2.53(s, 3H)

실시예 2: 2-메틸티오-3-아세틸-7-메톡시-4-퀴놀린온(화합물 2)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 m-메톡시페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 10.49(s, 1H), 8.18~6.68(s, 3H), 3.8(s, 3H), 2.64(s, 3H), 2.53(s, 3H)

실시예 3: 2-메틸티오-3-아세틸-8-클로로-4-퀴놀린온(3)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 o-클로로페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆) : δ 8.2~7.25(m. 3H), 2.67(s, 3H), 2.59(s, 3H).

실시예 4: 2-메틸티오-3-아세틸-5,8-디클로로-4-퀴놀린온(화합물 4)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 2,4-디클로로페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋ CDCl₃) : δ 7.7(d, J=9.0, 1H), 7.27(d, J=9.0, 1H), 2.64(s, 3H), 2.52(s, 3H)

실시예 5: 2-메틸티오-3-아세틸-6-메톡시-4-퀴놀린온(화합물 5)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 p-메톡시페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆) : δ 10.68(s, 1H), 7.93~6.95(m, 3H), 3.83(s, 3H), 2.63(s, 3H), 2.59(s, 3H)

실시예 6: 2-메틸티오-3-아세틸-6-플루오르-4-퀴놀린온(화합물 7)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 p-플루오로페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋ CDCl₃) : δ 8.1~7.2(m, 3H), 2.62(s, 3H), 2.55(s, 3H)

실시예 7: 2-메틸티오-3-아세틸-8-플루오르-4-퀴놀린온(화합물 8)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 o-플루오로페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋ CDCl₃) : δ 6.13~7.1(m, 3H), 2.65(s 3H), 2.57(s, 3H)

실시예 8: 2-메틸티오-3-부티릴-8-클로로-4-퀴놀린온(화합물 9)의 합성

페닐이소티오시아네이트와 메틸아세토아세테이트 대신에 o-클로로페닐이소티오시아네이트와 에틸 부티릴아세테이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 8.52~8.05(m, 3H), 2.76(t, J=7.0, 2H), 2.45(s, 3H), 1.72(m, 2H), 0.95(t, J=7.0, 3H)

실시예 9: 2-메틸티오-3-아세틸-8-메틸-4-퀴놀린온(화합물 11)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 o-톨릴이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆) : δ 15.6(s, 1H), 8.06~7.3(m, 3H), 2.93(s, 3H), 2.69(s, 3H), 2.65(s, 3H)

실시예 10: 2-메틸티오-3-벤조일-8-클로로-4-퀴놀린온(화합물 12)의 합성

페닐이소티오시아네이트 및 메틸아세토아세테이트 대신에 o-클로로페닐이소티오시아네이트 및 에틸 벤조일아세테이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋ CDCl₃) : δ 8.3~7.2(m, 8H), 2.65(s, 3H)

실시예 11: 2-메틸티오-3-아세틸-6-클로로-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 13)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 4-클로로-2-트리플루오르메틸페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋ CDCl₃) : δ 8.3(s, 1H), 8.12(s, 3H), 2.67(s, 3H)

실시예 12: 2-메틸티오-3-아세틸-8-메톡시카르보닐-4-퀴놀린온(화합물 16)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 2-메톡시카르보닐페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋ CDCl₃) : δ 8.0~8.9(m, 4H), 2.66(s, 3H), 2.60(s, 3H)

실시예 13: 2-메틸티오-3-아세틸-6-클로로-7-니트로-4-퀴놀린온(화합물 21)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 3-니트로-4-클로로페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆ ＋CDCl₃) : δ 11.4(s, 1H), 7.73~8.13(m, 2H), 2.7(s, 3H), 2.43(s, 3H)

실시예 14: 2-메틸티오-3-아세틸-8-시아노-4-퀴놀린온(화합물 22)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 2-시노아노페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋CDCl₃) : δ 7.6~8.7(m, 3H), 2.7(s, 3H), 2.13(s, 3H)

실시예 15: 2-(4-t-부틸벤질티오)-3-아세틸-6-클로로-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 23)의 합성

페닐이소티오시아네이트 및 요오드메탄 대신에 4-클로로-2-트리플루오르메틸페닐이소티오시아네이트 및 4-t-부틸벤질클로라이드를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋CDCl₃) : δ 8.52(d, 1H), 7.95(d, 1H), 7.35(s, 4H), 4.6(s, 2H), 2.73(s, 3H), 1.27(s, 9H)

실시예 16: 2-메틸티오-3-아세틸-6-t-부틸-4-퀴놀린온(화합물 24)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 4-t-부틸페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋CDCl₃) : δ 10.83(s, 1H), 7.73(d, 2H), 8.23(s,1H), 2.63(s, 3H), 2.6(s, 3H), 1.37(s, 9H)

실시예 17: 2-메틸티오-3-아세틸-5,6,7,8-테트라클로로-4-퀴놀린온(화합물 27)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 2,3,4,5-테트라클로로페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋CDCl₃) : δ 7.96(s, 1H), 2.66(s, 3H), 2.43(s, 3H)

실시예 18: 2-메틸티오-3-아세틸-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 29)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 2-트리플루오르메틸페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d₆＋CDCl₃) : δ 8.63(m, 1H), 8.06(m, 1H), 2.7(s, 3H), 2.6(s, 3H)

실시예 19: 2-메틸티오-3-아세틸-6-플루오르-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 33)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 4-플루오르-2-트리플루오르메틸페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 15.63(s, 1H), 7.73~8.16(m, 1H), 2.97(s, 3H), 2.7(s, 3H)

실시예 20: 2-메틸티오-3-아세틸-7-플루오르-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 34)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 2-트피플루오르메틸-3-플루오르페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 7.83~8.1(m, 2H), 7.1~7.68(m, 1H), 2.93(s, 3H), 2.72(s, 3H).

실시예 21: 2-메틸티오-3-아세틸-6-브로모-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 35)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 4-브로모-2-트리플루오르메틸페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 15.6(s, 1H), 8.53(s, 1H), 8.1(s, 1H), 2.93(s, 3H), 2.7(s, 3H)

실시예 22: 2-메틸티오-3-아세틸-6-클로로-7-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 36)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 3-트리플루오르메틸페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 2.7(s, 3H), 2.92(s, 3H), 8.1~8.3(m, 2H), 15.57(s, 1H)

실시예 23: 2-메틸티오-3-아세틸-6-헥실-4-퀴놀린온(화합물 37)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 4-헥실페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 7.57~8.07(m, 3H), 2.83(s, 3H), 2.67(s, 3H), 1.16~1.8(m, 10H), 0.78~0.97(m, 3H).

실시예 24: 2-메틸티오-3-아세틸-6,7,8-트리플루오르-4-퀴놀린온(화합물 38)의 합성

페닐이소티오시아네이트 대신에 2,3,4-트리플루오르페닐이소티오시아네이트를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 15.73(s, 1H), 7.6~7.93(m, 1H), 2.97(s, 3H), 2.73(s, 3H)

실시예 25: 2-(2,4디클로로벤질티오)-3-아세틸-6-클로로-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 39)의 합성

페닐이소티오시아네이트 및 요오드메탄 대신에 4-클로로-2-트리플루오르메틸페닐이소티오시아네이트 및 2,4-디클로로벤질클로라이드를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 15.68(s, 1H), 8.57(m, 1H), 8.17(m, 1H), 7.67~7.03(m, 4H), 4.87(s, 2H), 2.97(s, 3H)

실시예 26: 2-메틸설폭시-3-아세틸-8-클로로-4-퀴놀린온(화합물 91)의 합성

상기 실시예 3에서 수득한 2-메틸티오-3-아세틸-8-클로로-4-퀴놀린온(26.7g, 0.1몰)(화합물 3)을 에틸알코올 200ml에 첨가한 후, 여기에 마그네슘모노퍼옥시 프탈레이트(29.7g, 0.1몰)를 물 150ml에 녹인 용액을 상온에서 서서히 적가하였다. 적가를 끝낸 후, 반응 온도를 50℃로 증가시키고, 2시간 동안 50℃에서 반응시켰다. 반응이 끝나면 에틸알코올을 증류제거한 후, 물 500ml를 첨가하여 생성된 고체를 여과하고, 여과한 고체를 에틸알코올 100ml를 사용하여 재결정시켜 목적 화합물을 3.2g(82％)의 수율로 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 8.3~7.5(m, 3H), 3.1(s, 3H), 2.8(s, 3H)

실시예 27: 2-메틸설폭시-3-아세틸-6-메톡시-4-퀴놀린온(화합물 92)의 합성

상기 실시예 5에서 수득한 2-메틸티오-3-아세틸-6-메톡시-4-퀴놀린온(2.6g, 0.01몰)(화합물 5)을 아세트산 10ml에 넣고, 80℃의 온도 유지하에 교반하면서, 30％ 과산화수소 용액(2.83g, 0.025몰)을 적가하고 80℃에서 30분 동안 계속 교반하였다. 반응이 끝나면 반응 생성물을 냉각하고, 얼음물 500g에 넣어 생성된 고체를 여과하고 건조시켜 목적 화합물을 2.3g(85％)의 수율로 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 7.9~7.3(m, 3H), 3.9(s, 3H), 3.0(s, 3H), 2.8(s, 3H)

실시예 28: 2-메틸설폭시-3-아세틸-5,8-디클로로-4-퀴놀린온(화합물 93)의 합성

상기 실시예 4에서 수득한 2-메틸티오-3-아세틸-5,8-디클로로-4-퀴놀린온(3.0g, 0.01몰)(화합물 4)을 사용하여 실시예 26과 동일한 반응으로 목적 화합물을 2.4g(78％)의 수율로 수득다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 8.0~7.0(m, 2H), 3.1(s, 3H), 2.75(s, 3H)

실시예 29: 2-메틸설폭시-3-아세틸-8-플루오르-4-퀴놀린온(화합물 97)의 합성

상기 실시예 7에서 수득한 2-메틸티오-3-아세틸-8-플루오르-4-퀴놀린온(2.5g, 0.01몰)(화합물 8)을 사용하여 실시예 27과 동일한 공정으로 목적 화합물을 2.0g(79％)의 수율로 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 8.3~7.0(m, 4H), 3.05(s, 3H), 2.82(s, 3H)

실시예 30: 2-메틸설폭시-3-아세틸-6-클로로-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 98)의 합성

상기 실시예 11에서 수득한 2-메틸티오-3-아세틸-6-클로로-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(3.4g, 0.01몰)(화합물 13)을 사용하여 실시예 26과 동일한 공정으로 목적 화합물을 2.9g(85％)의 수율로 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 11.25(s, 1H), 8.0(d, 1H), 8.6(d, 1H), 3.0(s, 3H), 2.75(s, 3H)

실시예 31: 2-메틸설폭시-3-아세틸-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(화합물 102)의 합성

상기 실시예 18에서 수득한 2-메틸티오-3-아세틸-8-트리플루오르메틸-4-퀴놀린온(3.0g, 0.01몰)(화합물 29)을 사용하여 실시예 26과 동일한 공정으로 목적 화합물을 2.5g(82％)의 수율로 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 11.25(s, 1H), 7.52~8.78(m, 3H), 3.03(s, 3H), 2.87(s, 3H)

실시예 32: 2-메틸설폭시-3-아세틸-8-시아노-4-퀴놀린온(104)의 합성

상기 실시예 15에서 수득한 2-메틸티오-3-아세틸-8-시아노-4-퀴놀린온(2.6g, 0.01몰)(화합물 22)을 사용하여 실시예 26과 동일한 공정으로 목적 화합물을 1.8g(68％)의 수율로 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 7.6~8.67(m, 4H), 3.01(s, 1H), 2.67(s, 3H)

실시예 33: 2-(p-클로로페닐)티오-3-아세틸-5,8-디클로로-4-퀴놀린온(182)의 합성

상기 실시예 28에서 수득한 2-메틸설폭시-3-아세틸-5,8-디클로로-4-퀴놀린온(3.2g, 0.01몰)(화합물 93) 및 p-클로로티오페놀(1.73g, 0.012몰)을 200℃에서 교반하여 30분간 가열시킨 다음, 반응물의 온도를 서서히 100℃로 냉각시켜 톨루엔 15ml에 녹인 후 상온으로 냉각시켰다. 생성된 결정을 여과 및 건조시켜 목적 화합물을 3.3g(83％)의 수율로 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃) : δ 7.2~8.3(m, 6H), 3.00(s, 3H)

실시예 34: 2-(p-클로로페닐)설폭시-3-아세틸-5,8-디클로로-4-퀴놀린온(화합물 184)의 합성

상기 실시예 33에서 수득한 2-(p-클로로페닐)티오-3-아세틸-5,8-디클로로-4-퀴놀린온(1g, 0.0025몰)(화합물 182)을 아세트산 5ml와 과산화수소(30％, 0.57g, 0.005몰)의 혼합물에 첨가하여 100℃에서 30분 동안 교반시킨 다음, 얼음물 50g에 넣어 생성된 고체를 여과 및 건조시켜 목적 화합물을 0.8g(73％)의 수율로 수득하였다.

¹H NMR(DMSO-d_6,CDCl₃) : δ 7.2~8.3(m, 6H), 3.05(s, 3H)

살균 효과 시험예

식물 병원균에 대한 예방효과를 조사하기 위하여, 시험 화합물 25mg을 10ml의 아세톤에 용해시키고, 이 용액에 트윈(Tween) 20의 250ppm 수용액 90ml를 첨가하여 그 농도가 250ppm이 되게 조정한 후, 이를 일정 크기의 기주 식물에 50ml씩 엽면 살포하였다. 약제가 살포된 식물을 실내온도에서 24시간 동안 방치하여 용매 및 물을 휘산시켰다. 이와 같이 살균제 조성물로 처리된 식물체(시험군)와 처리되지 않은 식물체(대조군)에, 각기 하기 시험예와 같이 특정 식물 병원균을 접종하여 동일한 조건(습도 및 온도)하에서 동일한 기간동안 방치한 후, 각 잎의 병반면적율(측정된 병반면적이 잎집면적에 대해 차지하는 비율을 기준으로 하여 작성한 이병면적율 대비표로 구함)을 구해 하기 수학식 1과 같이 방제가(Control Value, ％)를 산출하였다. 모든 실험은 2회 반복하였으며, 방제가가 높을수록 살균 효과는 우수한 것이다.

방제가(％) = (1-(처리구의 병반면적율/대조구의 병반면적율))×100

시험예 1 : 벼 도열병에 대한 살균 효과

병원균(Pyricularia oryzae)의 균주를 쌀겨 한천배지(Rice Polish 20g, 덱스트로즈 10g, 한천 15g, 증류수 1ℓ)에 접종하여 26℃ 배양기에서 2주간 배양하였다. 병원균이 자란 배지의 표면을 고무쓸개로 긁어 기중균사를 제거하고 형광등이 켜진 25 내지 28℃의 선반에서 48시간 동안 포자를 형성시켰다. 병균 접종은 형성된 분생포자를 살균 증류수를 이용하여 일정 농도의 포자 현탁액(10⁶개/㎖의 포자)을 만든 후, 벼 도열병에 감수성인 낙동벼(3-4엽기)에 흘러내릴 정도로 충분히 분무하였다. 병균 접종된 벼를 습실상에서 암상태로 24시간 방치하고, 상대습도 90％ 이상 및 26±2℃인 항온항습실에서 5일동안 발병을 유도하여 잎의 병반면적율을 구했다. 이때 3-4엽기 벼의 최상위엽 바로 밑의 완전 전개된 잎에 형성된 병반면적을 측정하였다.

시험예 2 : 벼잎집무늬 마름병에 대한 살균 효과

적당한 양의 밀기울을 1ℓ 배양병에 넣고 멸균한 후 감자 한천배지에서 3일간 자란 병원균(Rhizoctonia solani)의 한천조각을 접종하고, 배양된 균사덩어리를 적당히 잘게 마쇄하여 2-3엽기의 낙동벼가 자란 포트(5cm)에 고르게 접종하고 28±1℃ 및 상대습도 80％ 이상인 항온항습실에서 5일동안 발병을 유도하여 2-3엽기 유묘의 잎의 병반면적율을 구했다.

시험예 3 : 토마토 회색곰팡이병에 대한 살균 효과

토마토로부터 분리한 균주(Botrytis cinerea)를 감자 한천배지(PDA)에 접종하고 25℃의 배양기에 플레이트를 놓아 광암상태하에서 15일간 배양하여 포자를 형성시켰다. 배지에 형성된 포자를 플레이트당 10㎖의 증류수를 넣은 후 붓으로 포자를 긁어 이를 가아제로 걸러서 포자를 수확하고 포자 농도가 10⁶개/㎖가 되게 만들어 1엽기 오이에 분무접종하였다. 이를 20℃ 습실상에서 3일간 발병을 유도하여(확인바랍니다) 1엽의 병반면적율을 구했다.

시험예 4 : 토마토역병에 대한 살균 효과

역병균(Phytophthora infestans)을 V-8 쥬스 한천배지(V-8 juice 200㎖, CaCO₃ 4.5g, 한천 15g, 증류수 800㎖)에 올려놓고 20℃에서 16시간 광처리 및 8시간 암처리하여 14일동안 배양한 후 포자를 수확하였다. 이때, 플레이트에 살균 증류수를 넣고 흔들어서 유주자낭을 균총으로부터 떼어낸 후 4겹 헝겊조각을 사용하여 유주자낭을 걸러냈다. 걸러낸 유주자낭의 농도를 10⁵개/㎖로 조정하고 이 접종원을 토마토 유묘에 분무접종하여 20℃ 습실상에서 1일 동안 습실 처리한 후, 온도 20℃ 및 상대습도 80％ 이상의 항온항습실로 옮겨 4일 동안 발병시킨 다음 토마토 1엽과 2엽의 병반면적율을 조사하였다.

시험예 5 : 밀 붉은녹병에 대한 살균 효과

병원균(Puccinia recondita)은 실험실에서 식물체에 직접 계대배양하여 사용하였다. 균주의 계대배양 및 약효조사를 위해서 일회용 포트(직경: 6.5cm)에 15립씩의 밀종자(은파)를 파종하여 온실에서 7일간 재배한 1엽기의 밀에 포자를 털어 접종하였다. 접종한 1엽기의 밀을 20℃의 습실상에서 1일간 습실처리한 후, 상대습도 70％ 및 20℃의 항온항습실로 옮겨 10일동안 발병을 유도한 다음 잎의 병반면적율을 구했다.

시험예 6 : 보리 흰가루병에 대한 살균 효과

병원균(Erysiphe graminis f.sp.hordei)은 실험실에서 계대 배양하여 사용하였다. 균주의 계대배양 및 약효조사를 위해서 일회용 포트(직경: 6.5cm)에 15립씩의 보리종자(동보리 1호)를 파종하여, 온실(25±5 ℃)에서 7일간 재배한 1엽기의 보리에 흰가루병 포자를 털어 접종한 후, 상대습도 50％ 및 22 내지 24℃의 항온항습실에 옮겨 7일간 발병을 유도한 다음 잎의 병반면적율을 구했다.

상기 시험예 1 내지 6에서 측정한 처리구 및 대조구 잎의 병반면적율을 대입하여 방제가를 산출하고, 그 결과를 활성지수로서 하기 표 2에 나타내었다.

살충 효과 시험예

본 발명에 따른 4-퀴놀린온 유도체의 살충 효과를 조사하기 위해, 시험 화합물 25mg을 5ml의 아세톤에 용해시키고, 이를 계면활성제인 트리톤엑스(Triton-X)-100 의 100ppm 수용액 45ml와 혼합한 다음, 그 농도가 250ppm으로 되도록 조정하여 얻은 시험약물을 각 성충에 살포하였다. 한편, 대조군에 대해서는 시험화합물을 함유하지 않은 아세톤-계면활성제-증류수 용액으로 처리하였다. 이와 같이 시험군 및 대조군을, 각기 하기 시험예와 같이 동일한 조건(습도 및 온도)하에서 동일한 기간 동안 방치한 후, 얻어진 결과로부터 하기 수학식 2와 같이 사충률(％)을 산출하였으며, 모든 실험은 각각 3회 반복하였다.

사충률(％) = ( 100 - 생존성충수/공시충수 ) × 100

시험예 7: 벼멸구(Nilaparvata lugens stal)에 대한 살충 효과

실내에서 살충제 살포없이 누대 사육된 감수성 계통의 벼멸구(Nilaparvata lugens stal)를 아크릴 케이지(가로 26cm, 세로 29cm, 높이 20cm)내에서 사육하되 케이지당 최종 성충의 밀도가 약 500마리가 되도록 동일 영기의 약충을 항온실 (온도 27±1℃, 상대습도 50±5％, 광조건 16명 8암)내에서 동진벼를 이용하여 실내 사육하고 부화후 4일째의 암컷 성충을 공시하였다.

살충 시험을 위해, 먼저, 초장 5-7cm인 수도 유묘(품종: 동진) 6본을 탈지면으로 말아 시험관(직경 31cm, 높이 15cm)에 삽입한 후, 여기에 상기 성충 20마리를 접종한 다음, 시험관의 입구 중앙부에 미량 분무기 (1회 분사량 0.0254±0.0005ml)의 노줄을 위치시켜 미리 제조해둔 시험약물을 2회 분사하였다. 이어서, 시험관을 항온실(온도 25±1℃, 상대습도 50±5％, 광조건 16명 8암)에 보관하면서 24시간 및 48시간 후에 사충률을 조사하였다. 이때, 가는붓 끝으로 자극을 주었을 때 반사작용을 보이지 않는 것을 사망 개체로 간주하였다.

시험예 8: 복숭아 혹진딧물(Myzus persicae sulzer)에 대한 살충 효과

실내에서 살충제 살포없이 2년간 누대 사육된 복숭아 혹 진딧물(Myzus persicae sulzer)을 항온실(온도 21±1℃, 상대습도 50±5％, 광조건 16명 8암)내에서 담배(품종: NC-82)를 이용하여 실내 사육하고, 무시자충을 공시하였다.

살충 시험을 위해, 먼저 농도가 500ppm인 시험약물 50ml에다 직경이 9cm인 원형으로 자른 담배잎(품종:NC-82)을 30초간 침적시키고, 이를 다시 30분 동안 바람에 건조시킨 후 9cm 페트리접시에 넣어두었다. 이어서, 무시자충 20마리를 각각의 약제가 처리된 담배잎에 접종한 후, 항온실 (온도 25±1℃, 상대습도 50±5％, 광조건 16명 8임)에 보관하면서 24시간 및 48시간 후에 사충률을 조사하였다. 가는붓 끝으로 자극을 주었을때 반사작용을 보이지 않는 것을 사망 개체로 간주하였다.

시험예 9: 배추좀나방(Plutella Xylostella Linnaeus)에 대한 살충 효과

항온실(온도 27±1℃, 상대습도 50±5％, 광조건 16명 8암)에서 양배추를 이용하여 살충제 살포없이 누대 사육된 배추좀나방(Plutella Xylostella Linnaeus)에 대하여 사육 상자당 평균 밀도가 500마리 정도 되도록 사육하고, 3령 유충을 공시하였다.

살충 시험을 위해, 먼저, 양배추잎을 직경이 6cm인 원형으로 잘라 농도가 500ppm인 시험약물에 36초 동안 침적시킨 후, 이를 30분 동안 바람에 건조시켰다. 이와같이 처리된 잎을 각각 직경이 6cm인 페트리 접시에 넣은 후, 여기에 3령 유충 10마리를 접종하였다. 이어서, 페트리접시를 뚜껑을 덮어 항온실 (온도 25±1℃, 상대습도 50±5％, 광조건 16명 8암)에 보관하면서 24시간 및 48시간 후에 사충률을 조사하였다. 가는 붓끝으로 자극을 주었을 때 반사작용을 보이지 않는 것을 사망개체로 간주하였다.

시험예 10: 점박이 응애(Tetranychus urticae koch)에 대한 살충 효과

살충제 감수성 계통의 점박이 응애(Tetranychus urticae koch)를 항온실(온도 23±1℃, 상대습도 50±5％, 광조건 16명 8암)내에서 강낭콩잎을 이용하여 실내 사육하고, 그 충성을 공시하였다.

살충 시험을 위해, 먼저, 끓인 한천액(한천함량 0.5％)을 샤알레에 깊이 1cm 정도가 되게 흘려 넣은 후 식혀서 굳힌 다음, 그 위에다 강낭콩잎을 고정시켰다. 여기에 성충 40마리 접종하고, 미량 분무기를 이용하여 농도가 500ppm인 시험약물 3ml를 살포하였다. 이어서, 샤알레를 항온실(온도 25±1℃, 상대습도 50±5％, 광조건 16명 8암)에 보관하면서 24시간 및 48시간 후에 각각 현미경을 통하여 사충률을 조사하였다. 자극을 주었을 때 반사작용을 보이지 않는 것을 사망개체로 간주하였다.

상기 시험예 7 내지 10로부터 측정한 사충률을 하기 표 3에 나타내었다.

화합물번호	벼멸구	복숭아혹진딧물	배추좀나방	점박이응애
13282930333438	--2010050	--00257530	-909020406080	100-100100100100100

상기 표 2 및 3의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 4-퀴놀린온 유도체를 포함하는 조성물은 식물 병원균에 대해 광범위한 살균 효과를 가질 뿐만 아니라, 살충 효과, 특히 점박이응애에 대해 탁월한 살충 효과를 갖는다.

Claims

하기 화학식 1의 4-퀴놀린온 유도체 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 농원예용 살균제 조성물:

화학식 1

상기 식에서,

R₁ 내지 R₄는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 알콕시기, C_1-3 할로알콕시기, C_1-3 티오알콕시기, C_1-3 할로티오알콕시기, C_1-3 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴설폰기, C_1-3 알콕시카르보닐기, 카르복실기 또는 헤테로시클릭기이고,

R₅는 C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기 또는 아릴기이고,

R₆는 C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기; 아릴기; 또는 수소, 할로겐, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 할로알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 벤질기이며,

n은 0 또는 1 이다.
하기 화학식 1의 4-퀴놀린온 유도체 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 농원예용 살충제 조성물:

화학식 1

상기 식에서,

R₁ 내지 R₄는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 알콕시기, C_1-3 할로알콕시기, C_1-3 티오알콕시기, C_1-3 할로티오알콕시기, C_1-3 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴설폰기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기 또는 헤테로시클릭기이고,

R₅는 C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기 또는 아릴기이고,

R₆는 C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기; 아릴기; 또는 수소, 할로겐, C_1-6의 선형 또는 C_3-4의 분지형 알킬기, C_1-3 할로알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 벤질기이며,

n은 0 또는 1 이다.