KR20220059951A - 질화 억제제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일반적으로 질화 억제제, 및 질화 억제제를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 아질산염 및 질산염 질소로의 암모늄 질소의 산화, 예컨대, 암모니아 또는 우레아 기반 비료의 산화를 감소시키거나 억제하기 위해 비료, 식물, 농업 지역(예를 들면, 토양 또는 목초지)에 적용하기 위한 상기 질화 억제제 및 조성물의 용도에 관한 것이다.

Description

질화 억제제
본 발명은 일반적으로 질화(nitrification) 억제제, 및 질화 억제제를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 아질산염 및 질산염 질소로의 암모늄 질소의 산화, 예컨대, 암모니아 또는 우레아 기반 비료의 산화를 감소시키거나 억제하기 위해 비료, 식물, 농업 지역(예를 들면, 토양 또는 목초지)에 적용하기 위한 상기 질화 억제제 및 조성물의 용도에 관한 것이다.
질소 비료의 높은 적용은 최적 수확량을 달성하기 위해 농업 시스템에서 일반적이다. 그러나, 이러한 관행은 주지된 낮은 질소 사용 효율(NUE)로 인해 반응성 질소 종을 주변 환경으로 방출하는 결과를 야기한다. 식물은 적용된 비료 질소의 50% 초과로 거의 동화하지 않는다. 호주에서, NUE는 작물 유형에 따라 6% 내지 59%이고, 전 세계적으로 NUE는 1980년대 이후 약 50%로 유지되고 있다(Chen, D., et al., Australian Journal of Soil Research, 2008, 46, 289-301; Rowlings, A. W., et al., Agriculture, Ecosystems and Environment, 2016, 216, 216-225). 나머지 질소는 암모니아(NH3) 휘발, 질산염(NO3 -) 침출, 및 탈질화로부터 비롯된 기체 방출을 통해 식물/토양 시스템으로부터 손실되기 쉽다.
관련된 우려 중 하나는 성층권 오존의 파괴를 촉매작용하는, 이산화탄소(CO2)보다 300배 더 강력한 지구 온난화 작용제인 아산화질소(N2O)의 방출을 초래하는 손실이다. 대기 N2O 농도는 지난 30년 동안 해마다 0.73 ppb의 속도로 증가하였고, 질소 비료의 사용이 주요 원인이다(Ciais, P., et al., Carbon and Other Biogeochemical Cycles. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA).
직접 적용되었거나 질소 비료의 미생물 전환으로부터 간접적으로 비롯된 토양 중의 암모늄(NH4 +)은 질화 과정을 통해 빠르게 아질산염(NO2 -)으로 산화된 다음 NO3 -으로 산화된다. 그 후, NO3 -은 탈질화를 거쳐, NO2 -, 산화질소(NO), N2O 및 최종적으로 N2로 순차적으로 환원된다. NO3 - 함량이 높은 토양은 NO3 - 그 자체의 침출을 통해, 또는 불완전한 탈질화로부터 비롯된 NO 및 N2O의 기체 손실을 통해 질소 손실의 위험에 있다. 따라서, 이 손실을 경감시키기 위해 토양 중의 NO3 - 농도가 높은 경우를 감소시키는 것이 바람직하다.
질화 억제제에 의해 개질된 비료를 사용하여 NO3 -으로의 NH4 +의 전환을 늦추는 것은 NUE를 증가시키는 전략이다. 질화 억제제는 토양의 질화 미생물을 억제하여, NH4 +의 체류 시간을 증가시키고 침출(NO3 -) 및 탈질화(N2O, NOx, N2)로부터의 질소 손실을 감소시킨다. N2O 배출을 경감시키기 위해 질화 억제제의 사용도 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)의해 권장된다. 질화 억제제로서 확인된 많은 화합물들 중 가장 널리 연구된 시판 제품은 하기 3개의 화학물질들 중 하나를 기반으로 한다: 디시안디아미드(DCD, AlzChem AG), 2-클로로-6-(트리클로로메틸)-피리딘(니트라피린(Nitrapyrin) 또는 N-Serve, Dow Chemical Co.) 및 3,4-디메틸피라졸 포스페이트(DMPP 또는 ENTEC, BASF AG; 활성 화합물은 3,4-디메틸피라졸(DMP)이다). 이 억제제들의 효과는 매우 다양하며 pH, 수분 함량/강우량, 온도 및 토양 유형과 같은 환경 조건 및 토양 특성에 의해 영향을 받는 것으로 보인다.
DMPP는 광범위한 독성학적 시험을 거쳤고 저농도에서 효과적이고 그의 양전하로 인해 토양에서 낮은 이동성을 갖기 때문에 더 유망한 질화 억제제 후보물질들 중 하나로서 종종 확인된다(Zerulla, W., et al., Biology and Fertility of Soils, 2001, 34, 79-84). DMPP는 현재까지 가장 유망한 억제제이지만, 침출 및 N2O 배출을 감소시키기 위한 현장 연구에서 매우 상이한 억제 활성을 갖는 것으로 발견되었다 - 아직 잘 이해되지 않는 이유로 효과 없음부터 70%만큼 높은 억제까지 다양함. DMPP는 작물/바이오매스 수확량 개선에 대한 영향을 거의 내지 전혀 보이지 않으므로, 이상적으로 높은 비료 비용을 증가된 수확량으로 상쇄하는 농부들에게 경제적으로 매력적인 선택이 아니다.
DMPP 억제 활성은 또한 온도와 반비례하는 것으로 알려져 있고, 상대적으로 작은 온도 윈도우에 걸쳐 활성의 상당한 감소가 관찰된다. 연구는 35℃의 온도에서 DMPP가 일주일 동안만 효과적으로 유지됨을 보여주었다(Mahmood, T., et al., Soil Research, 2017, 55, 715-722).
낮은 pH 토양 조건은 잠재적으로 DMPP가 표적으로 삼는 독립영양 세균이 이 산성 조건 하에서 우세한 종속영양 세균으로 전환되기 때문에 DMPP 활성을 심각하게 감소시킨다는 것도 보고되었다(Barth, G., et al., Biology and Fertility of Soils, 2001, 34, 98-102; Xi, R., et al., AMB Express, 2017, 7, 129). 이 문제점들 중 일부를 우회하려는 시도는 활성 3,4-디메틸피라졸(DMP) 코어를 석신산으로 재제제화하여, DMPSA로서 지칭되는, 2-(N-3,4-디메틸피라졸)석신산과 2-(N-4,5-디메틸피라졸)석신산의 이성질체 혼합물을 생성하는 단계를 포함하였다. DMPSA는 일단 토양에 적용되면 활성 DMP 코어로 대사되어, 토양에서의 수명을 연장시키는 것으로 생각된다.
따라서, 상기 언급된 단점들을 해결하기 위해 신규 질화 억제제를 개발할 필요성이 있다.
본 발명은 치환된 1,2,3-트리아졸이 낮은 휘발성의 효과적인 질화 억제제라는 발견에 기초한다.
따라서, 한 양태에서, 본 발명은 토양을 하기 화학식 (I)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염으로 처리하는 단계를 포함하는, 토양의 질화를 감소시키는 방법을 제공한다:
Figure pct00001
상기 식에서,
R1 및 R2는 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 독립적으로 선택되고;
R3은 H이거나, 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고;
R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택된다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 상기 정의된 화학식 (I)의 화합물 및 적어도 하나의 농업적으로 허용되는 보조제 또는 부형제를 포함하는, 질화를 감소시키는 조성물을 제공한다.
추가 양태에서, 본 발명은 우레아 또는 암모늄 기반 비료 및 본원에서 정의된 화학식 (I)의 화합물을 포함하는 비료를 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 하기 화학식 (II)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염을 제공한다:
Figure pct00002
상기 식에서,
R1 및 R2는 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 독립적으로 선택되고;
R3은 H이거나, 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고;
R4는 -C2-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택되고;
단, 상기 화합물은 1-부틸-4-펜틸-1H-1,2,3-트리아졸;
1,4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸;
4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세트산 에틸 에스테르;
1-부틸-4-(α,α-디메틸 메탄올)-1H-1,2,3-트리아졸;
4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-프로판아민;
에틸 4,5-비스(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세테이트; 또는
1,4-디프로필-1H-1,2,3-트리아졸이 아니다.
추가 양태에서, 본 발명은 하기 화학식 (IIa)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염을 제공한다:
Figure pct00003
상기 식에서,
R1은 하나 이상의 하이드록시, -C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 치환된 -C1-C10알킬이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되거나;
R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C2-C10알킬C(O)OC1-C4알킬, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알케닐, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알키닐, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R3은 H이거나, 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택되거나;
R1은 -CH2C(O)OC1-C4알킬이고, R2 및 R3은 각각 -CH2OC(O)C1-C4알킬이다.
본 발명의 이 양태들 및 다른 양태들은 첨부된 실시예 및 청구범위와 함께 하기 상세한 설명을 읽을 때 숙련된 당업자에게 더 명확해질 것이다.
본 발명은 하기 비제한적 도면을 참고함으로써 단지 예로써 본원에 기재될 것이다:
도 1은 (NH4)2SO4[●], (NH4)2SO4 + H-DMPP[■], (NH4)2SO4 + 화합물 13[◆], (NH4)2SO4 + 화합물 14[○], (NH4)2SO4 + 화합물 16[□]을 사용한 처리 후 25℃(A, B) 및 35℃(C, D)에서 인큐베이션된 호샴(Horsham) 토양의 측정된 NH4 +-N(A, C) 및 NOx --N(B, D) 농도를 보여준다. 질화의 억제는 NH4 +-N의 느린 감소 및 NOx --N의 느린 증가로 표시된다.
도 2는 25℃ 및 35℃에서 호샴 토양(pH 8.8)에서 28일 인큐베이션 후 계산된 NOx --N 생성률(mg NOx --N/kg 토양/일)을 보여준다. 모든 샘플들을 0일째 날 100 mg N kg-1의 속도로 비료 (NH4)2SO4로 처리하였다. 제공된 값은 평균(n = 3)이고; 오차는 평균의 표준 오차이다. 질화의 억제는 느린 NOx --N 생성률로 표시된다.
도 3은 (NH4)2SO4[●], (NH4)2SO4 + H-DMPP[■], (NH4)2SO4 + 화합물 13[◆], (NH4)2SO4 + 화합물 16[□]으로 처리한 후 25℃(A, B) 및 35℃(C, D)에서 인큐베이션된 달렌(Dahlen) 토양의 측정된 NH4 +-N(A, C) 및 NOx --N(B, D) 농도를 보여준다. 질화의 억제는 NH4 +-N의 느린 감소 및 NOx --N의 느린 증가로 표시된다.
도 4는 25℃ 및 35℃에서 달렌 토양(pH 7.3)에서 28일 인큐베이션 후 계산된 NOx --N 생성률(mg NOx --N/kg 토양/일)을 보여준다. 모든 샘플들을 0일째 날 100 mg N kg-1의 속도로 비료 (NH4)2SO4로 처리하였다. 제공된 값은 평균(n = 3)이고; 오차는 평균의 표준 오차이다. 질화의 억제는 느린 NOx --N 생성률로 표시된다.
도 5는 (NH4)2SO4[●], (NH4)2SO4 + H-DMPP[■], (NH4)2SO4 + 화합물 18[○], (NH4)2SO4 + 화합물 20[▽], (NH4)2SO4 + 화합물 23[◇]으로 처리한 후 25℃(A, B) 및 35℃(C, D)에서 인큐베이션된 달렌 토양의 측정된 NH4 +-N(A, C) 및 NOx --N(B, D) 농도를 보여준다. 질화의 억제는 NH4 +-N의 느린 감소 및 NOx --N의 느린 증가로 표시된다.
도 6은 (NH4)2SO4[●], (NH4)2SO4 + H-DMPP[■], (NH4)2SO4 + 화합물 3[◆], (NH4)2SO4 + 화합물 16[□], (NH4)2SO4 + 화합물 18[○]로 처리한 후 25℃(A, B) 및 35℃(C, D)에서 인큐베이션된 사우쓰 존스톤(South Johnstone) 토양의 측정된 NH4 +-N(A, C) 및 NOx --N(B, D) 농도를 보여준다. 질화의 억제는 NH4 +-N의 느린 감소 및 NOx --N의 느린 증가로 표시된다.
도 7은 달렌 토양(A) 또는 사우쓰 존스톤 토양(B)에서 억제제 화합물 DMP 및 화합물 16의 토양 TLC 침출의 결과를 보여준다. 더 높은 Rf 값은 토양 프로파일을 통해 더 높은 침출도를 표시한다.
잠재적 질화 억제제로서 일치환된 1,2,3-트리아졸, 이치환된 1,2,3-트리아졸 및 삼치환된 1,2,3-트리아졸을 조사하였다. 치환된 1,2,3-트리아졸은 구리 촉매작용 클릭 화학 접근법을 이용함으로써 합성적으로 용이하게 접근될 수 있고 그의 넓은 생물학적 활성으로 인해 약물작용발생단(pharmacophore)으로서 의약 및 약리학 분야에서 적용되는 것으로 발견되었기 때문에 우수한 후보물질로서 확인되었다. 1, 4 및/또는 5 위치에서의 치환 패턴의 변화는 임의의 억제 활성의 최적화를 가능하게 한다. 치환기 및 치환 패턴의 변경은 산성 토양, 중성 토양 및 알칼리성 토양과 같은 특정 토양 및 상이한 기후 조건에 맞게 질화 억제제를 조정할 수 있게 한다고 여겨진다.
한 실시양태에서, 본 발명은 토양을 하기 화학식 (I)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염으로 처리하는 단계를 포함하는, 토양의 질화를 감소시키는 방법을 제공한다:
Figure pct00004
상기 식에서,
R1 및 R2는 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 독립적으로 선택되고;
R3은 H이거나, 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고;
R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택된다.
한 실시양태에서, 화학식 (I)에 대하여, R1 및 R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R3은 H이거나, 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택된다.
본 명세서에서, 달리 정의되지 않은 한, 용어 "임의적으로 치환된"은 기가 하이드록실, 알킬, 알콕시, 알콕시카르보닐, 알콕시카르보닐옥시, 알케닐, 알케닐옥시, 알키닐, 알키닐옥시, 아미노, 아미노아실, 아미도, 티오, 아릴알킬, 아릴알콕시, 아릴, 아릴옥시, 아실아미노, 카르복시, 시아노, 할로겐, 니트로, 설포, 포스포노, 포스포릴아미노, 포스피닐, 헤테로아릴, 헤테로아릴옥시, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클옥시, 트리할로메틸, 펜타플루오로에틸, 트리플루오로메톡시, 디플루오로메톡시, 트리플루오로메탄티오, 트리플루오로에테닐, 모노알킬아미노, 디알킬아미노, 일치환된 알킬아미노, 이치환된 알킬아미노, 모노아릴 아미노, 디아릴아미노, 모노헤테로아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 모노헤테로사이클릴아미노, 디헤테로사이클릴아미노, 알킬, 아릴, 헤테로아릴 및 헤테로사이클릴로부터 선택된 상이한 치환기를 가진 비대칭 이치환된 아민, 모노알킬아미도, 디알킬아미도, 일치환된 알킬아미도, 이치환된 알킬아미도, 모노아릴아미도, 디아릴아미도, 모노헤테로아릴아미도, 디헤테로아릴아미도, 모노헤테로사이클릴아미도, 디헤테로사이클릴아미도, 알킬, 아릴, 헤테로아릴 및 헤테로사이클릴로부터 선택된 상이한 치환기를 가진 비대칭 이치환된 아미드로부터 선택된 하나 이상의 기로 더 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있음을 의미하기 위한 것이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 단독으로 또는 복합어로 사용된 용어 "알킬"은 직쇄 또는 분지된 알킬을 표시한다. "C2-C10"과 같은 접두사는 알킬 기 내의 탄소 원자 수(이 경우 2 내지 10)를 표시하기 위해 사용된다. 직쇄 알킬 및 분지된 알킬의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, t-부틸, n-펜틸, 헥실, 헵틸, 5-메틸헵틸, 5-메틸헥실, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실 및 도코실(C22)을 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 단독으로 또는 복합어로 사용된 용어 "알케닐"은 앞서 정의된 에틸렌계 일불포화된, 이불포화된 또는 다불포화된 알킬 기를 포함하는, 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지된 탄화수소 잔기를 표시한다. "C2-C20"과 같은 접두사는 알케닐 기 내의 탄소 원자 수(이 경우 2 내지 20)를 표시하기 위해 사용된다. 알케닐의 예는 비닐, 알릴, 1-메틸비닐, 부테닐, 이소-부테닐, 3-메틸-2-부테닐, 1-펜테닐, 1-헥세닐, 3-헥세닐, 1-헵테닐, 3-헵테닐, 1-옥테닐, 1-노네닐, 2-노네닐, 3-노네닐, 1-데세닐, 3-데세닐, 1,3-부타디에닐, 1,4-펜타디에닐, 1,3-헥사디에닐, 1,4-헥사디에닐 및 5-도코세닐(C22)을 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 단독으로 또는 복합어로 사용된 용어 "알키닐"은 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지된 탄화수소 잔기를 표시한다. "C2-C20"과 같은 접두사는 알케닐 기 내의 탄소 원자 수(이 경우 2 내지 20)를 표시하기 위해 사용된다.
본원에서 사용된 용어 "아미노"는 예를 들면, 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴 또는 이들의 조합으로 치환된 질소 원자를 지칭한다.
본원에서 사용된 용어 "아미도"는 아미드 기, 즉 식 -C(O)NH2의 기를 지칭한다. 이 기는 카르보닐 탄소 원자를 통해 분자의 나머지 부분에 결합된다. 질소 원자는 예를 들면, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴 또는 이들의 조합으로 치환될 수도 있다.
용어 "아릴"은 방향족 단환형(예를 들면, 페닐) 또는 다환형 기(예를 들면, 삼환형, 이환형, 예를 들면, 나프탈렌, 안쓰릴, 페난쓰릴)를 지칭한다. 아릴 기는 다환(예를 들면, 테트랄린, 메틸렌디옥시페닐)을 형성하도록 방향족이 아닌 지환족 또는 헤테로환형 고리와 융합 또는 가교될 수도 있다.
본원에서 사용된 용어 "헤테로아릴"은 각각의 고리에 전형적으로 최대 7개의 원자를 가진 단환형 또는 이환형 고리를 나타내고, 여기서 적어도 하나의 고리는 방향족이고 O, N 및 S로 구성된 군으로부터 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 함유한다. 이 정의의 범위 내에 있는 헤테로아릴 기는 벤즈이미다졸(벤조이미다졸로서도 알려져 있음), 아크리디닐, 카르바졸릴, 신놀리닐, 퀴녹살리닐, 피라졸릴, 인돌릴, 벤조트리아졸릴, 퓨라닐, 티에닐, 벤조티에닐, 벤조퓨라닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 인돌릴, 피라지닐, 피리다지닐, 피리디닐, 피리미디닐, 피롤릴, 테트라하이드로퀴놀린을 포함하나, 이들로 제한되지 않는다. 하기 헤테로환의 정의와 마찬가지로, "헤테로아릴"도 임의의 질소 함유 헤테로아릴의 N-산화물 유도체를 포함하는 것으로 이해된다. 헤테로아릴 치환기가 이환형이고 하나의 고리가 비방향족이거나 헤테로원자를 함유하지 않는 경우, 부착은 각각 방향족 고리 또는 헤테로원자 함유 고리를 통한 부착인 것으로 이해된다.
용어 "헤테로원자"는 탄소 또는 수소 이외의 임의의 원소의 원자를 포함한다. 바람직한 헤테로원자는 질소, 산소, 황 및 인이다.
용어 "알콕시"는 산소 원자에 공유결합된 치환된 알킬, 알케닐 및 알키닐 기 및 비치환된 알킬, 알케닐 및 알키닐 기를 포함한다. 알콕시 기의 예는 메톡시, 에톡시, 이소프로필옥시(이소프로폭시), 프로폭시, 부톡시 및 펜톡시 기를 포함하고 사이클로펜톡시와 같은 환형 기를 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 상기 정의된 방법은 토양을 비료로 병용-처리하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 상기 정의된 방법은 주위 승온, 예를 들면, 약 25℃ 내지 약 50℃, 예컨대, 약 30℃ 내지 약 45℃의 주위 온도에서 토양의 질화를 감소시키는 데 효과적이다.
질소의 공급원이 단순히 비료에 존재하는 많은 광물들 및 영양분들 중 하나를 제공하는 경우 비료가 광물과 영양분의 혼합물을 함유하도록 제제화될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 비료는 질소 기반 비료일 수 있다. 질소 기반 비료는 암모늄, 질산암모늄 또는 우레아 기반 비료일 수 있거나, 암모니아, 암모늄, 질산염 또는 우레아를 포함할 수 있다(또는 우레아 질산암모늄의 경우와 마찬가지로 세 가지 형태 전부를 함유할 수 있다). 질소 기반 비료는 유기 또는 무기 비료일 수 있다. 유기 비료는 동물 폐기물을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 비료는 암모늄 기반 비료를 포함하거나 이러한 비료로 구성된다. 또 다른 실시양태에서, 비료는 우레 기반 비료를 포함하거나 이러한 비료로 구성된다.
한 실시양태에서, 비료는 무기 비료이다. 이것은 암모늄 또는 우레아 함유 비료일 수 있다. 이 유형의 암모늄 함유 비료의 예는 NPK 비료, 질산칼슘암모늄, 황산질산암모늄, 황산암모늄 또는 인산암모늄이다. 특정 실시양태에서, 암모늄 함유 비료는 무수 암모니아, 황산암모늄, 우레아, 질산암모늄, 인산암모늄 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.
비료는 질화 억제제 또는 이의 제제로 코팅 또는 함침될 수 있다. 비료는 질화 억제제 또는 이의 제제를 포함하는 과립, 결정 또는 분말의 형태로 존재할 수 있다. 비료는 질화 억제제 또는 이의 제제를 포함하는 액체 비료일 수 있다. 다른 형태의 비료가 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
따라서, 한 실시양태에서, 본 발명은 우레아 또는 암모늄 기반 비료가 과립의 형태로 존재하고 화학식 (I)의 화합물이 이 과립에 코팅되어 있는 상기 정의된 비료를 제공한다.
추가 실시양태에서, 상기 정의된 방법은 토양을 우레아제(urease) 억제제로 병용-처리하는 단계를 포함한다.
현재, 하나의 상업적으로 입수 가능한 우레아제 억제제, 즉 N-(n-부틸) 티오포스포릭 트리아미드(NBPT, 아그로타인(Agrotain)으로서 시판됨)만이 존재한다. 불운하게도, 이 억제제의 수명은 제한된다. 산성 토양 및 약알칼리성 토양에서 주요 분해 경로는 화학적 가수분해인 반면, 미생물 분해는 더 강한 알칼리성 토양에서 우세해진다.
대다수의 토양 조건은 우레아제 억제제 및 질화 억제제 둘 다를 함유하는 비료로부터 이익을 얻을 것이다. 더욱이, 최근 연구는 질화 억제제가 다양한 농업 시스템들로부터의 N2O 배출을 감소시키는 데 효과적이지만, 이 억제제가 특정 조건 하에서 NH3 배출을 증가시킬 수 있음을 암시한다. 이 문제점은 질소 손실을 경감시키는 데 있어서 우레아제 억제제 및 질화 억제제 둘 다를 사용하는 것이 중요함을 강조한다. 현재, 생산이 산 민감성 NBPT와 산성 DMPP의 병용의 문제점에 의해 방해받기 때문에, 우레아제 억제제 및 질화 억제제 둘 다를 겸비하는 제한된 시판 제품들이 존재한다.
한 실시양태에서, 우레아 또는 암모늄 기반 비료가 과립의 형태로 존재하고 화학식 (I)의 화합물 및 우레아제 억제제가 상기 과립에 코팅되어 있는 상기 정의된 비료를 제공한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식 (II)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염을 제공한다:
Figure pct00005
상기 식에서,
R1 및 R2는 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 독립적으로 선택되고;
R3은 H이거나, 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고;
R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택되고;
단, 상기 화합물은
1-부틸-4-펜틸-1H-1,2,3-트리아졸;
1,4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸;
4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세트산 에틸 에스테르;
1-부틸-4-(α,α-디메틸 메탄올)-1H-1,2,3-트리아졸;
4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-프로판아민;
에틸 4,5-비스(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세테이트; 또는
1,4-디프로필-1H-1,2,3-트리아졸이 아니다.
본 발명의 일부 바람직한 실시양태에서, 일반 화학식 (II)에 대하여, 하기 바람직한 실시양태들 중 하나 이상의 실시양태가 적용된다:
(a) R1은 하나 이상의 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 치환된 C1-C10알킬이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(b) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C2-C10알킬C(O)OC1-C4알킬, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알케닐, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알키닐, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(c) R1은 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 치환된 C1-C10알킬이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(d) R1은 이소인돌린-1,3-디온으로 치환된 C1-C10알킬이다.
(e) R1은 하나 이상의 하이드록실로 치환된 C1-C10알킬이다.
(f) R1은 하나 이상의 C1-C4알콕시-로 치환된 C1-C10알킬이다.
(g) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C2-C10알케닐이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(h) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C2-C10알키닐이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(i) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알킬C(O)OC1-C4알킬이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(j) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알케닐이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(k) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알키닐이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(l) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐C(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(m) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐C(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(n) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(o) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(p) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(q) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬OC(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(r) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐OC(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(s) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐OC(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(t) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬C(O)N(R5R6)이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(u) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6)이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(v) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6)이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(w) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(x) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(y) R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(z) R1은 -C3-C10알킬(O)OC1-C4알킬이다.
(aa) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ab) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C1-C10알킬이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ac) R2는 비치환된 C1-C10알킬이다.
(ad) R2는 비치환된 -C1-C10알킬OC(O)R4이다.
(ae) R2는 하이드록시로 임의적으로 치환된 C1-C10알킬이다.
(af) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C2-C10알케닐이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ag) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C2-C10알키닐이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ah) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬C(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ai) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐C(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(aj) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐C(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ak) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(al) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(am) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(an) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬OC(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ao) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐OC(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ap) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐OC(O)OR4 이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(aq) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬C(O)N(R5R6)이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ar) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6)이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(as) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6)이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(at) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(au) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(av) R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(aw) R3은 H이거나, 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ax) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C2-C10알킬이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ay) R3은 하이드록실로 치환된 -C1-C10알킬이다.
(az) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(ba) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bb) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬C(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bc) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐C(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bd) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐C(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(be) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bf) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bg) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐OC(O)R4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bh) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬OC(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bi) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐OC(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bj) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐OC(O)OR4이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bk) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C1-C10알킬C(O)N(R5R6)이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bl) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6)이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bm) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bn) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bo) R3은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환된다.
(bp) R3은 비치환된 -C1-C10알킬OC(O)R4이다.
(bq) R4는 C1-C4알킬, C2-C4알케닐 및 C2-C4알키닐로부터 선택된다.
(br) R4는 C1-C4알킬이다.
(bs) R4는 에틸이다.
(bt) R5 및 R6은 H, C1-C4알킬, C2-C4알케닐 및 C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택된다.
(bu) R5 및 R6 중 하나는 H이고, 다른 하나는 C1-C4알킬, C2-C4알케닐 또는 C2-C4알키닐이다.
(bv) R1은 -CH2C(O)OC1-C4알킬이고, R2 및 R3은 각각 -CH2OC(O)C1-C4알킬이다.
따라서, 한 양태에서, 본 발명은 하기 화학식 (IIa)로 표시된 화학식 (II)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염을 제공한다:
Figure pct00006
상기 식에서,
R1은 하나 이상의 하이드록시, -C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 치환된 -C1-C10알킬이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되거나;
R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C2-C10알킬C(O)OC1-C4알킬, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알케닐, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알키닐, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R3은 H이거나, 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택되거나;
R1은 -CH2C(O)OC1-C4알킬이고, R2 및 R3은 각각 -CH2OC(O)C1-C4알킬이다.
추가 실시양태에서, 화학식 (IIa)에 대하여, R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C2-C10알케닐, C2-C10알키닐, -C2-C10알킬C(O)OC1-C4알킬, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알케닐, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알키닐, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6) 및 -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6)으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4 및 -C2-C10알키닐OC(O)R4로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
R3은 H이거나, 하나 이상의 아미노, 하이드록실 또는 C1-C4알콕시로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4 및 -C2-C10알키닐OC(O)R4로부터 선택되고;
R4는 C1-C4알킬, C2-C4알케닐 및 C2-C4알키닐로부터 선택되고;
R5 및 R6은 H, C1-C4알킬, C2-C4알케닐 및 C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택된다.
또 다른 실시양태에서, 화학식 (IIa)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염은
4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-부탄산 에틸 에스테르(5);
2-[3-[4,5-디(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸]프로필]-이소인돌린-1,3-디온(7);
2-[3-[4,5-(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸]프로필]-이소인돌린-1,3-디온(8);
에틸 4,5-비스(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸-1-부티레이트(9);
에틸 4,5-비스(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸-1-부티레이트(10);
에틸 4,5-비스(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세테이트(11);
1-부틸-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(13);
1-(2-메톡시에틸)-4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸(14);
4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-에탄올(15);
1-(3-부틴-1-일)-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(17);
1-(2-프로펜-1-일)-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(18);
에틸 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(19);
프로프-2-엔-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(20);
프로프-2-엔-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세트아미드(21);
프로프-2-인-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(22); 및
프로프-2-인-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세트아미드(23)
로부터 선택된다.
본 발명의 화합물은 복수의 동등한 호변이성질체 형태로 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 모든 이러한 호변이성질 형태들이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주될지라도, 명료함을 위해 화합물은 단일 호변이성질체로서 도시되었다.
본 발명의 화합물들 중 일부의 구조는 비대칭 탄소 원자를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 비대칭으로부터 비롯된 이성질체(예를 들면, 모든 거울상이성질체, 입체이성질체, 회전이성질체, 호변이성질체, 부분입체이성질체 또는 라세미체)가 본 발명의 범위 내에 포함된다는 것을 이해해야 한다. 본 발명은 단리된(예를 들면, 거울상이성질체 단리) 또는 조합된(라세미체 혼합물 및 부분입체이성질체 혼합물을 포함함) 이 입체이성질체 형태들 전부를 그의 범위 내에 포함한다.
숙련된 자는 라세미체, 거울상 농후화된 또는 거울상 순수 형태로 본 발명의 비키랄 화합물을 생성하는 데 이용될 수 있는 많은 기법들이 존재함을 인식할 것이다. 예를 들면, 거울상 농후화된 또는 거울상 순수 형태의 화합물은 입체선택적 합성을 통해, 및/또는 크로마토그래피 또는 선택적 재결정화 기법의 이용을 통해 생성될 수 있다.
본 발명의 화합물은 결정성 형태로 존재할 수 있거나, 오일일 수 있거나, 용매화물(예를 들면, 수화물)일 수 있고, 모든 형태들은 본 발명의 범위 내에 있다. 용어 "용매화물"은 용질(본 발명에서 본 발명의 화합물)과 용매에 의해 형성된 가변적 화학량론의 복합체이다. 이러한 용매는 바람직하게는 용질의 생물학적 활성을 방해하지 않아야 한다. 용매는 예를 들면, 물, 아세톤, 에탄올 또는 아세트산일 수 있다. 용매화 방법은 일반적으로 당분야에서 공지되어 있다.
적어도 하나의 염기성 중심을 가진 본 발명의 화합물은 산 부가 염을 형성할 수 있다. 산 부가 염은 무기 산 및 유기 산으로부터 제조될 수 있다. 무기 산의 예는 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산 등을 포함한다. 유기 산의 예는 아세트산, 프로피온산, 글리콜산, 피루브산, 옥살산, 말산, 말론산, 석신산, 말레산, 푸마르산, 주석산, 구연산, 벤조산, 신남산, 만델산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, p-톨루엔설폰산, 살리실산 등을 포함한다.
적어도 하나의 산성 기를 가진 본 발명의 화합물은 염기 부가 염을 형성할 수 있다. 염기 부가 염은 무기 염기 및 유기 염기로부터 제조될 수 있다. 무기 염기로부터 유도된 상응하는 반대이온은 나트륨, 칼륨, 리튬, 암모늄, 칼슘 및 마그네슘 염을 포함한다. 유기 염기는 일차 아민, 이차 아민, 삼차 아민, 천연 생성 치환된 아민을 비롯한 치환된 아민, 및 이소프로필아민을 비롯한 환형 아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 에탄올아민, 2-디메틸아미노에탄올, 트로메타민, 라이신, 아르기닌, 히스티딘, 카페인, 프로카인, 하이드라바민, 콜린, 베타인, 에틸렌디아민, 글루코사민, N-알킬글루카민, 테오브롬, 푸린, 피페라진, 피페리딘 및 N-에틸피페리딘을 포함한다.
추가 양태에서, 본원에서 정의된 화학식 (I)의 화합물 및 적어도 하나의 농업적으로 허용되는 보조제 또는 희석제를 포함하는, 토양의 질화를 감소시키는 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 화합물은 비변형된 형태로 질화 억제제로서 사용될 수 있으나, 일반적으로 담체, 용매 및 표면 활성 물질과 같은 제제화 보조제를 사용함으로써 다양한 방식으로 조성물로 제제화된다. 제제는 다양한 물리적 형태, 예를 들면, 살포 분말, 겔, 습윤성 분말, 수분산성 과립, 수분산성 정제, 발포성 펠렛, 유화성 농축물, 미세유화성 농축물, 수중유 유화액, 오일 유동제, 수성 분산액, 유성 분산액, 현탁 유화액, 캡슐 현탁액, 유화성 과립, 가용성 액체, 수용성 농축물(담체로서 물 또는 수혼화성 유기 용매를 가짐), 함침된 중합체 필름 또는 다른 공지된 형태로 존재할 수 있다. 이러한 제제는 직접 사용될 수 있거나 사용 전에 희석될 수 있다. 희석물은 예를 들면, 물, 액체 비료, 미세영양분, 생물학적 유기체, 오일 또는 용매로부터 선택되나 이들로 제한되지 않는 희석제에 의해 제조될 수 있다.
제제는 본 발명의 질화 억제제를 제제화 보조제와 혼합하여, 미분된 고체, 과립, 용액, 분산액 또는 유화액의 형태로 조성물을 수득함으로써 제조될 수 있다. 질화 억제제는 다른 보조제, 예컨대, 미분된 고체, 광유, 식물성 또는 동물 유래의 오일, 식물성 또는 동물 유래의 변형된 오일, 유기 용매, 물, 표면 활성 물질 또는 이들의 조합물을 사용함으로써 제제화될 수도 있다.
질화 억제제는 매우 미세한 미세캡슐 내에 함유될 수도 있다. 미세캡슐은 질화 억제제가 조절된 양으로 환경 내로 방출될 수 있도록(예를 들면, 서방출) 다공성 담체 내에 활성 성분을 함유한다. 미세캡슐은 통상적으로 0.1 내지 500 마이크론의 직경을 가진다. 미세캡슐은 캡슐 중량의 25 내지 95 중량%의 양으로 활성 성분을 함유한다. 활성 성분은 모놀리식(monolithic) 고체의 형태, 고체 또는 액체 분산액 중의 미세한 입자의 형태, 또는 적합한 용액의 형태로 존재할 수 있다. 캡슐화 막은 예를 들면, 천연 또는 합성 고무, 셀룰로스, 스티렌/부타디엔 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레아, 폴리우레탄 또는 화학적으로 변형된 중합체 및 전분 잔테이트, 또는 당분야에서 숙련된 자에게 공지되어 있는 다른 중합체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 활성 성분이 기반 물질의 고체 매트릭스 내에 미분된 입자의 형태로 함유되어 있는 매우 미세한 미세캡슐을 형성할 수 있으나, 이 미세캡슐은 그 자체가 캡슐화되지 않는다.
본 발명에 따른 조성물의 제조에 적합한 제제화 보조제는 당분야에서 공지되어 있다. 물, 톨루엔, 자일렌, 석유 에테르, 식물성 오일, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 설폴란(테트라메틸렌 설폰), 사이클로헥사논, 산 무수물, 아세토니트릴, 아세토페논, 아밀 아세테이트, 2-부탄온, 부틸렌 카르보네이트, 클로로벤젠, 사이클로헥산, 사이클로헥산올, 아세트산의 알킬 에스테르, 디아세톤 알코올, 1,2-디클로로프로판, 디에탄올아민, p-디에틸벤젠, 디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 아비에테이트, 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸 설폭사이드, 1,4-디옥산, 디프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 디프록시톨, 알킬피롤리돈, 에틸 아세테이트, 2-에틸헥산올, 에틸렌 카르보네이트, 1,1,1-트리클로로에탄, 2-헵탄온, 알파-피넨, d-리모넨, 에틸 락테이트, 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 감마-부티로락톤, 글리세롤, 글리세롤 아세테이트, 글리세롤 디아세테이트, 글리세롤 트리아세테이트, 헥사데칸, 헥실렌 글리콜, 이소아밀 아세테이트, 이소보르닐 아세테이트, 이소옥탄, 이소포론, 이소프로필벤젠, 이소프로필 미리스테이트, 젖산, 라우릴아민, 메시틸 산화물, 메톡시-프로판올, 메틸 이소아밀 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 라우레이트, 메틸 옥타노에이트, 메틸 올레에이트, 염화메틸렌, m-자일렌, n-헥산, n-옥틸아민, 옥타데칸산, 옥틸아민 아세테이트, 올레산, 올레일아민, o-자일렌, 페놀, 폴리에틸렌 글리콜, 프로피온산, 프로필 락테이트, 프로필렌 카르보네이트, 프로필렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, p-자일렌, 톨루엔, 트리에틸 포스페이트, 트리에틸렌 글리콜, 자일렌설폰산, 파라핀, 광유, 트리클로로에틸렌, 퍼클로로에틸렌, 에틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 및 고분자량의 알코올, 예컨대, 아밀 알코올, 테트라하이드로푸르푸릴 알코올, 헥산올, 옥탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, N-메틸-2-피롤리돈 등이 액체 담체로서 사용될 수 있다.
적합한 고체 담체는 예를 들면, 활석, 이산화티타늄, 피로필라이트(pyrophillite) 점토, 실리카, 아타풀자이트(attapulgite) 점토, 규조토, 석회석, 탄산칼슘, 벤토나이트, 칼슘 몬모릴로나이트, 면실 껍질, 밀가루, 대두분, 부석, 목분, 분쇄된 호두 껍질, 리그닌 및 유사한 물질이다.
다수의 표면 활성 물질들은 고체 제제 및 액체 제제 둘 다, 특히 사용 전에 담체에 의해 희석될 수 있는 제제에서 유리하게 사용될 수 있다. 표면 활성 물질은 음이온성, 양이온성, 비이온성 또는 중합체성 물질일 수 있고, 유화제, 습윤제 또는 현탁제로서 사용될 수 있거나 다른 목적을 위해 사용될 수 있다. 전형적인 표면 활성 물질은 예를 들면, 알킬 설페이트의 염, 예컨대, 디에탄올암모늄 라우릴 설페이트; 알킬아릴설포네이트의 염, 예컨대, 칼슘 도데실벤젠설포네이트; 알킬페놀/알킬렌 산화물 부가 생성물, 예컨대, 노닐페놀 에톡실레이트; 알코올/알킬렌 산화물 부가 생성물, 예컨대, 트리데실알코올 에톡실레이트; 비누, 예컨대, 나트륨 스테아레이트; 알킬나프탈렌설포네이트의 염, 예컨대, 나트륨 디부틸나프탈렌설포네이트; 설포석시네이트 염의 디알킬 에스테르, 예컨대, 나트륨 디(2-에틸헥실)설포석시네이트; 소르비톨 에스테르, 예컨대, 소르비톨 올레에이트; 사차 아민, 예컨대, 라우릴트리메틸암모늄 클로라이드, 지방산의 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 예컨대, 폴리에틸렌 글리콜 스테아레이트; 에틸렌 산화물과 프로필렌 산화물의 블록 공중합체; 및 모노알킬포스페이트 에스테르 및 디알킬포스페이트 에스테르의 염; 및 예를 들면, 문헌[McCutcheon's Detergents and Emulsifiers Annual, MC Publishing Corp., Ridgewood N.J. (1981)]에 기재된 추가 물질을 포함한다.
질화 억제제 제제에 사용될 수 있는 추가 보조제는 결정화 억제제, 점도 변경제, 현탁제, 염료, 항산화제, 발포제, 광 흡수제, 혼합 보조제, 소포제, 착물화제, 중성화 또는 pH 변경 물질 및 완충제, 부식 억제제, 방향제, 습윤제, 흡수 향상제, 미세영양분, 가소제, 활택제, 윤활제, 분산제, 증점제, 부동액, 살균제, 및 액체 및 고체 비료를 포함한다.
본 발명에 따른 조성물은 식물 또는 동물 유래의 오일, 광유, 이러한 오일의 알킬 에스테르 또는 이러한 오일의 혼합물 및 오일 유도체를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 조성물에서 오일 첨가제의 양은 일반적으로 적용될 혼합물을 기준으로 0.01% 내지 10%이다. 일례로서, 오일 첨가제는 스프레이 혼합물이 제조된 후 원하는 농도로 스프레이 탱크에 첨가될 수 있다. 바람직한 오일 첨가제는 광유 또는 식물 유래의 오일, 예를 들면, 평지씨유, 올리브유 또는 해바라기유, 유화된 식물성 오일, 식물 유래의 오일의 알킬 에스테르, 예를 들면, 메틸 유도체, 또는 동물 유래의 오일, 예컨대, 어유 또는 우지를 포함한다. 바람직한 오일 첨가제는 C8-C22 지방산의 알킬 에스테르, 특히 C12-C18 지방산의 메틸 유도체, 예를 들면, 라우르산, 팔미트산 및 올레산의 메틸 에스테르(각각 메틸 라우레이트, 메틸 팔미테이트 및 메틸 올레에이트)를 포함한다.
본 발명에 따른 조성물은 일반적으로 0.1 내지 99 중량%, 특히 0.1 내지 95 중량%의 본 발명의 화합물, 및 0 내지 25 중량%의 표면 활성 물질을 포함할 수 있는 1 내지 99.9 중량%의 제제화 보조제를 포함한다. 시판 제품은 바람직하게는 농축물로서 제제화될 수 있는 반면, 최종 사용자는 통상적으로 희석된 제제를 사용할 것이다.
적용 속도는 넓은 한계 내에서 달라지고, 토양의 성질, 적용 방법, 작물 식물, 사용된 비료의 유형, 우세한 기후 조건, 및 적용 방법, 적용 시간 및 표적 작물에 의해 좌우되는 다른 요인에 의존한다. 일반적인 지침으로서, 화합물은 1 내지 2000 ℓ/ha, 특히 10 내지 1000 ℓ/ha의 속도로 적용될 수 있다.
조성물은 우레아제 억제제를 추가로 포함할 수 있다.
본 명세서 및 하기 청구범위 전체에 걸쳐, 문맥이 달리 요구하지 않은 한, 용어 "포함한다" 및 파생어, 예컨대, "포함하고" 및 "포함하는"은 언급된 정수 또는 단계, 또는 정수 또는 단계의 군을 포함하되, 임의의 다른 정수 또는 단계, 또는 정수 또는 단계의 군을 배제하지 않음을 내포하는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에서 임의의 선행 간행물(또는 이로부터 유래한 정보) 또는 공지되어 있는 임의의 문제의 언급은 그 선행 간행물(또는 이로부터 유래한 정보) 또는 공지되어 있는 문제가 본 명세서와 관련된 노력 분야에서 통상의 일반적인 지식의 일부를 형성함을 인식하거나, 인정하거나 임의의 형태로 암시하는 것으로서 간주되지 않고 간주되어서는 안 된다.
본 발명은 지금부터 하기 비제한적인 실시예와 관련하여 기재될 것이다:
1. 질화 억제제의 합성
1.1. 일반
형광 지표 F254(Merck)로 코팅된 실리카 겔 60 알루미늄-지지된 플레이트를 사용하여 박층 크로마토그래피(TLC)로 반응 진행을 모니터링하였다. 단독으로, 또는 닌하이드린, 과망간산칼륨 또는 요오드 기반 염료와 함께 UV 조사(254 nm)를 이용하여 플레이트를 가시화하였다. 특정된 용매 시스템과 함께 다비실(Davisil) 크로마토그래피 실리카 매질 LC60A 40-63 마이크론을 사용하여 실리카 겔 크로마토그래피에 의한 정제를 수행하였다. 내부 표준물로서 용매 공명을 사용하여 잔류 용매 피크로부터 모든 1H 및 13C NMR 스펙트럼들을 400 MHz 바리안(Varian) INOVA 분광계(각각 400 또는 101 MHz에서) 다운필드에서 기록하였다(1H NMR: 7.26 ppm에서 CDCl3, 2.50 ppm에서 DMSO-d6; 13C NMR: 77.0 ppm에서 CDCl3, 39.5 ppm에서 DMSO-d6). 화학적 이동은 백만분율(ppm, δ)로 보고되고, 여기서 분할 패턴은 다음과 같이 표시된다: s, 단일항; d, 이중항; t, 삼중항; q, 사중항; p, 오중항; m, 다중항; dd, 이중항의 이중항. 커플링 상수 J는 헤르츠(Hz)로 보고된다. 양성 모드로 작동된 써모 사이언티픽 이그잭티브 플러스 오비트랩(Thermo Scientific Exactive Plus Orbitrap) 질량 분광계(Thermo, 독일 브레멘 소재)에서 전기분무 이온화 고해상 질량 분광측정(HRMS)을 수행하였다.
1.2. 일반 절차 A: 1,4-이치환된 트리아졸을 합성하기 위한 구리(I) 촉매작용 아지드-알킨 첨가고리화(CuAAC)
Figure pct00007
반응식 1: 일반 절차 A를 위한 반응식
나트륨 아지드(1.2 또는 1.5 당량)를 아르곤 대기 하에서 플라스크 내의 DMF(0.85 M)에 현탁시켰고, 이것에 적절한 알킬 브로마이드(1 당량)를 첨가하였다. 용액을 6시간 내지 17시간 동안 실온에서 교반하였다. H2O(DMF/H2O, 1:1 v/v)를 첨가하여 반응물을 켄칭한 후, CuSO4.5H2O(0.06 당량), 아스코르브산나트륨(0.3 당량) 및 적절한 알킨(1.2 또는 1.5 당량)을 연속적으로 첨가하였다. 반응물을 격렬히 교반하면서 하룻밤 동안 70℃에서 가열하였다. 반응물을 실온까지 냉각시킨 후, H2O(적어도 3배 DMF 부피)로 희석하고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 추출물을 합하고 5% LiCl 수용액으로 세척하고 농축한 후, 실리카 크로마토그래피로 정제하였다.
1.3. 일반 절차 B: 1,4,5-삼치환된 트리아졸을 합성하기 위한 열적 휘스겐(Huisgen) 1,3-쌍극성 첨가고리화
Figure pct00008
반응식 2: 일반 절차 B를 위한 반응식
나트륨 아지드(1.5 당량) 및 적절한 알킬 브로마이드(1 당량)를 아르곤으로 플러싱된 플라스크 내로 충전시켰다. 이들을 DMSO(1.28 M)에 현탁시키고 격렬히 교반하면서 45℃까지 가온하였다. 20시간 후 반응물을 실온까지 냉각시키고 H2O(DMF/H2O, 4:5 v/v)로 켄칭한 후, 에테르로 추출하였다. 에테르성 추출물을 N2 유동 하에서 오일로 농축하였고, 이 오일을 후속 단계에서 직접 사용하였다. *주의: 유기 아지드는 폭발할 수 있으므로 건조될 때까지 증발시키지 않아야 한다. 용매 치환을 이용하여 더 적은 아지드를 취급하였고, 여기서 N2 유동 하에서 에테르가 증발되기 전에 톨루엔을 첨가하였다.
미정제 아지드를 톨루엔(0.21 M)에 현탁시킨 후, 적절한 내부 알킨(1.1 당량)을 첨가하였다. 그 다음, 격렬히 교반하면서 반응물을 115℃에서 가열하였다. 일단 TLC(24시간 내지 48시간)에 의해 완료되면, 반응물을 냉각시켰다. 톨루엔을 진공에서 제거하여, 왁스형 갈색 고체로서 미정제 트리아졸을 남겼다. 재결정화 또는 컬럼 크로마토그래피를 통해 미정제 생성물의 정제를 달성하였다.
1.4. 1-부틸-4-펜틸-1H-1,2,3-트리아졸(1)의 합성
Figure pct00009
일반 절차 A로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(25.6 mmol), 1-브로모부탄(17.1 mmol), CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(5.1 mmol) 및 1-헵틴(25.5 mmol)으로부터 출발하여 화합물 1(2.14 g, 11.0 mmol, 64%)을 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 4:1; Rf = 0.27)로 정제하였다.
수율: 64%(무색 액체).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.22 (s, 1H), 4.26 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.69 - 2.60 (m, 2H), 1.82 (p, J = 7.4 Hz, 2H), 1.61 (p, J = 7.4 Hz, 2H), 1.37 - 1.21 (m, 6H), 0.89 (t, J = 7.4 Hz, 3H), 0.88 - 0.80 (m, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 148.30, 120.32, 49.78, 32.27, 31.40, 29.14, 25.61, 22.35, 19.66, 13.93, 13.40.
HRMS(ESI +) m/z: [C11H21N3 + H]+ 계산치 196.18082, 실측치 196.18098.
1.5. 1,4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸(2)의 합성
Figure pct00010
일반 절차 A로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(25.6 mmol), 1-브로모부탄(17.1 mmol), CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(5.1 mmol) 및 1-헥신(25.5 mmol)으로부터 출발하여 화합물 2(2.33 g, 12.9 mmol, 75%)를 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 4:1; Rf = 0.19)로 정제하였다.
수율: 75%(무색 액체).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.22 (s, 1H), 4.25 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.65 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 1.81 (p, J = 7.4 Hz, 2H), 1.59 (p, J = 7.6 Hz, 2H), 1.38 - 1.23 (m, 4H), 0.93 - 0.83 (m, 6H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 148.25, 120.33, 49.78, 32.26, 31.55, 25.31, 22.25, 19.65, 13.74, 13.39.
HRMS(ESI +) m/z: [C10H19N3 + H]+ 계산치 182.16517, 실측치 182.16539.
1.6. 4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세트산 에틸 에스테르(3)의 합성
Figure pct00011
일반 절차 A로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(25.5 mmol), 에틸 브로모아세테이트(17.0 mmol), CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(6.0 mmol) 및 1-헥신(25.5 mmol)으로부터 출발하여 화합물 3(1.99 g, 9.44 mmol, 56%)을 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 4:1; Rf = 0.15)로 정제하였다.
수율: 56%(백색 고체).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.38 (s, 1H), 5.07 (s, 2H), 4.19 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.68 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 1.61 (p, J = 7.7 Hz, 2H), 1.33 (h, J = 7.3 Hz, 2H), 1.23 (t, J = 7.6 Hz, 3H), 0.87 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 166.48, 148.71, 121.97, 62.17, 50.69, 31.36, 25.24, 22.17, 13.97, 13.72.
HRMS(ESI +) m/z: [C10H17N3O2 + H]+ 계산치 212.13935, 실측치 212.13977.
1.7. 1-부틸-4-(α,α-디메틸 메탄올)-1H-1,2,3-트리아졸(4)의 합성
Figure pct00012
일반 절차 A로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(25.4 mmol), 1-브로모부탄(17.0 mmol), CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(5.8 mmol) 및 2-메틸-3-부틴-2-올(25.5 mmol)로부터 출발하여 화합물 4(3.12 g, 17.0 mmol, 100%)를 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 1:1; Rf = 0.22)로 정제하였다.
수율: 정량(황색 액체).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.43 (s, 1H), 4.31 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.77 (s, 1H), 1.87 (p, J = 7.4 Hz, 2H), 1.62 (s, 6H), 1.35 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.94 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 155.49, 118.90, 68.46, 50.04, 32.24, 30.46, 19.72, 13.43.
HRMS(ESI +) m/z: [C9H17N3O + H]+ 계산치 184.14444, 실측치 184.14458.
1.8. 4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-부탄산 에틸 에스테르(5)의 합성
Figure pct00013
일반 절차 A로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(8.0 mmol), 에틸 4-브로모부티레이트(8.4 mmol), CuSO4.5H2O(0.7 mmol), 아스코르브산나트륨(4 mmol) 및 1-헥신(8.0 mmol)으로부터 출발하여 화합물 5(1.08 g, 4.5 mmol, 56%)를 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 3:1; Rf = 0.24)로 정제하였다.
수율: 56%(엷은 황색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.24 (s, 1H), 4.34 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 4.08 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.65 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 2.28 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.15 (p, J = 6.9 Hz, 2H), 1.59 (p, J = 7.6 Hz, 2H), 1.33 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 1.20 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 0.87 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 172.32, 148.43, 120.62, 60.60, 48.95, 31.50, 30.70, 25.46, 25.28, 22.24, 14.12, 13.75.
HRMS(ESI +) m/z: [C12H21O2N3 + H]+ 계산치 240.17065, 실측치 240.17061.
1.9. 프탈이미드-보호된 중간체를 통한 치환된 트리아졸(6 내지 8)의 합성
Figure pct00014
반응식 3: 트리아졸(6)의 합성을 위한 반응식
1.10. 4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-프로판아민(6)의 합성
Figure pct00015
변형된 보고된 절차(Pyta, K., et al., European Journal of Medicinal Chemistry 2014, 84, 651; Wang, Y.-F., et al., Organic Letters 2013, 15(11), 2842)로부터 합성하였다. N-(3-브로모프로필)프탈이미드(10.1 mmol) 및 나트륨 아지드(15.2 mmol)를 아르곤 하에서 DMF(26 ㎖)에 용해시키고 7시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응물을 H2O(26 ㎖)로 희석한 후, CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(5.3 mmol) 및 1-헥신(25.5 mmol)을 연속적으로 첨가하였다. 반응물을 격렬히 교반하면서 70℃에서 가열하였다.
16시간 후 반응물을 실온까지 냉각시킨 후, H2O(80 ㎖)로 희석하고 에틸 아세테이트(3 x 80 ㎖)로 추출하였다. 추출물을 합하고 농축하고 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 2:3; Rf = 0.33)로 정제하였다. 미정제물이 남은 DMF로 인해 고체화되지 못한 경우, 샘플을 5% LiCl 수용액으로 처리하여 크림 분말(84%)로서 2-[3-(4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)프로필]-1H-이소인돌-1,3(2H)-디온의 침전을 야기하였다.
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.89 - 7.80 (m, 2H), 7.78 - 7.68 (m, 2H), 7.44 (s, 1H), 4.36 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 3.74 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 2.68 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 2.31 (p, J = 6.8 Hz, 2H), 1.63 (p, J = 7.4 Hz, 2H), 1.37 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.92 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 168.29, 148.41, 134.17, 131.87, 123.36, 121.00, 47.58, 35.11, 31.53, 29.44, 25.33, 22.30, 13.81.
HRMS(ESI +) m/z: [C17H20N4O2 +H]+ 계산치 313.16590, 실측치 313.16592.
2-[3-(4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)프로필]-1H-이소인돌-1,3(2H)-디온(8.5 mmol)을 에탄올(0.06 M)에 용해시킨 후, 하이드라진 일수화물(12.67 mmol)로 처리하였다. 용액을 격렬히 교반하고 90℃까지 가열하였다. 하룻밤 동안 가열한 후, 백색 침전물이 형성되었다. 반응물을 냉각시켰고, 침전물을 여과로 제거하고 철저히 세척하였다. 여과액을 농축하였고, 생성된 고체를 CH2Cl2에 재현탁시키고 다시 여과하였다. 여과액을 황색 오일로 농축하였고, 이 오일을 실리카 크로마토그래피(CH2Cl2/MeOH/30% 수성 NH3, 10:1:0.1; Rf = 0.16)로 정제하여 크림 고체(1.01 g, 5.5 mmol, 65%)로서 화합물 6을 제공하였다.
수율: 65%(크림 고체).
1 H NMR(400 MHz, DMSO-d 6): δ 7.80 (s, 1H), 4.33 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.57 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.47 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 1.82 (p, J = 6.8 Hz, 2H), 1.64 - 1.44 (m, 4H), 1.29 (h, J = 7.3 Hz, 2H), 0.87 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, DMSO-d 6): δ 147.17, 122.06, 47.40, 38.88, 34.08, 31.60, 25.14, 22.12, 14.10.
HRMS(ESI +) m/z: [C9H18N4 + H]+ 계산치 183.16042, 실측치 183.16057.
Figure pct00016
반응식 4: 트리아졸(7 및 8)의 합성을 위한 반응식
1.11. 2-[3-[4,5-디(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸]프로필]-이소인돌린-1,3-디온(7)의 합성
Figure pct00017
나트륨 아지드(9.4 mmol)를 아르곤 하에서 DMF(26 ㎖)에 현탁시켰고, 이 용액에 N-(3-브로모프로필)프탈이미드(8.7 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 하룻밤 동안 실온에서 교반하였다. 이어서, 반응물을 H2O(100 ㎖)로 서서히 희석한 후, 에테르로 추출하였다. 에테르성 추출물의 농축은 왁스형 크림 고체(1.83 g, 7.94 mmol, 92%)로서 N-(3-아지도프로필)프탈이미드를 제공하였다.
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.90 - 7.79 (m, 2H), 7.77 - 7.67 (m, 2H), 3.78 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.38 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 1.96 (p, J = 6.8 Hz, 2H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 168.25, 134.04, 132.00, 123.31, 49.04, 35.38, 28.03.
HRMS(ESI +) m/z: [C11H10O2N4 +H]+ 계산치 231.08765, 실측치 231.08771.
N-(3-아지도프로필)프탈이미드(7.9 mmol)를 톨루엔(0.2 M)에 현탁시킨 후 2-부틴-1,4-디올(8.7 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 격렬히 교반하고 41시간 동안 115℃까지 가열하였다. 톨루엔을 증발시켰고, 미정제 고체를 H2O로부터 재결정화하여 백색 분말(1.34 g, 4.3 mmol, 54%)로서 화합물 7을 제공하였다.
수율: 54%(백색 분말).
1 H NMR(400 MHz, DMSO-d 6): δ 7.89 - 7.77 (m, 4H), 5.29 (t, J = 5.4 Hz, 1H), 5.01 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 4.57 (d, J = 5.3 Hz, 2H), 4.46 (d, J = 5.5 Hz, 2H), 4.37 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.65 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.18 (p, J = 7.2 Hz, 2H).
13 C NMR(101 MHz, DMSO-d 6): δ 168.36, 145.05, 134.76, 134.52, 132.16, 123.44, 54.63, 51.10, 45.99, 35.69, 28.88.
HRMS(ESI +) m/z: [C15H16O4N4 +H]+ 계산치 317.12443, 실측치 317.12448.
1.12. 2-[3-[4,5-(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸]프로필]-이소인돌린-1,3-디온(8)의 합성
Figure pct00018
화합물 7의 경우, 알킨으로서 2-부틴-1,4-디올 디아세테이트를 사용하였고, 에탄올로부터 미정제 생성물을 재결정화하여 백색 결정(3.69 g, 9.23 mmol, 71%)으로서 화합물 8을 제공하였다.
수율: 71%(백색 결정).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.89 - 7.80 (m, 2H), 7.78 - 7.69 (m, 2H), 5.23 (s, 2H), 5.22 (s, 2H), 4.46 - 4.37 (m, 2H), 3.82 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.36 (p, J = 6.9 Hz, 2H), 2.06 (s, 3H), 2.04 (s, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 170.67, 170.02, 168.20, 142.09, 134.17, 131.89, 130.65, 123.36, 56.67, 52.64, 46.51, 35.23, 29.09, 20.82, 20.50.
HRMS(ESI +) m/z: [C19H20N4O6 + H]+ 계산치 401.14556, 실측치 401.14563.
1.13. 에틸 4,5-비스(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸-1-부티레이트(9)의 합성
Figure pct00019
일반 절차 B로부터 합성하였다; DMF(20 ㎖)에서 가열된 나트륨 아지드(22 mmol) 및 에틸 4-브로모부티레이트(19 mmol)로부터 출발하여 화합물 9(1.21 g, 4.6 mmol, 33%)를 수득하였다. 형성된 미정제 아지드를 24시간 동안 115℃에서 톨루엔 중의 2-부틴-1,4-디올(14 mmol)로 처리하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(CH2Cl2/CH3OH, 10:0.6; Rf = 0.28)로 정제하였다.
수율: 33%(엷은 황색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 4.94 (s, 2H), 4.67 (s, 2H), 4.58 (s, 2H), 4.37 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 4.06 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.32 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.16 (p, J = 7.1 Hz, 2H), 1.20 (t, J = 7.1 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 172.65, 144.67, 134.23, 60.73, 55.06, 51.82, 47.53, 30.77, 24.99, 14.10.
HRMS(ESI +) m/z: [C10H17N3O4 + H]+ 계산치 244.12918, 실측치 244.12921.
1.14. 에틸 4,5-비스(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸-1-부티레이트(10)의 합성
Figure pct00020
일반 절차 B로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(15.8 mmol), 에틸 4-브로모부티레이트(10.5 mmol) 및 2-부틴-1,4-디올(11.1 mmol)로부터 화합물 10(2.5 g, 7.7 mmol, 74%)을 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 3:2; Rf = 0.1)로 정제하였다.
수율: 74%(무색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 5.24 (s, 2H), 5.23 (s, 2H), 4.42 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 4.11 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.39 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.22 (p, J = 7.1 Hz, 2H), 2.06 (s, 3H), 2.05 (s, 3H), 1.24 (t, J = 7.1 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 172.24, 170.65, 170.01, 142.06, 130.64, 60.71, 56.71, 52.69, 47.65, 30.73, 25.15, 20.80, 20.56, 14.15.
HRMS(ESI +) m/z: [C14H21N3O6 + H]+ 계산치 328.15031, 실측치 328.15021.
1.15. 에틸 4,5-비스(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세테이트(11)의 합성
Figure pct00021
일반 절차 B로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(15.1 mmol), 에틸-2-브로모아세테이트(10.0 mmol) 및 2-부틴-1,4-디올 디아세테이트(10.7 mmol)로부터 화합물 11(1.9 g, 6.3 mmol, 63%)을 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 1:1; Rf = 0.43)로 정제하였다.
수율: 63%(엷은 황색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 5.25 (s, 2H), 5.24 (s, 2H), 5.23 (s, 2H), 4.24 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.06 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 1.29 (t, J = 7.1 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 170.68, 170.16, 166.23, 142.21, 131.79, 62.50, 56.60, 52.97, 49.78, 20.81, 20.48, 14.04.
HRMS(ESI +) m/z: [C12H17N3O6 + H]+ 계산치 300.11901, 실측치 300.11890.
1.16. 에틸 4,5-비스(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세테이트(12)의 합성
Figure pct00022
보고된 절차(Wen, Y.-n., et al., Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids 2016, 35(3), 147)로부터 합성하였다. 나트륨 아지드(14.3 mmol), 에틸-2-브로모아세테이트(13.5 mmol) 및 2-부틴-1,4-디올(12.1 mmol)로부터 화합물 12(0.85 g, 3.9 mmol, 33%)를 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(CH2Cl2/CH3OH, 10:1; Rf = 0.13)로 정제하였다.
수율: 33%(백색 고체).
1 H NMR(400 MHz, DMSO-d6): δ 5.34 (t, J = 5.5 Hz, 1H), 5.31 (s, 2H), 5.08 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.57 (d, J = 5.4 Hz, 2H), 4.50 (d, J = 5.5 Hz, 2H), 4.15 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 1.20 (t, J = 7.1 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, DMSO-d6): δ 167.58, 144.81, 135.15, 61.82, 54.61, 51.67, 49.70, 14.40.
HRMS(ESI +) m/z: [C8H13N3O4 +H]+ 계산치 216.09788, 실측치 216.09734.
1.17. 1-부틸-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(13)의 합성
Figure pct00023
일반 절차 A로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(20.3 mmol), 1-브로모부탄(17.0 mmol), CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(5.2 mmol) 및 1-펜틴(20.0 mmol)으로부터 출발하여 화합물 13(2.55 g, 15.2 mmol, 89%)을 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 3:2; Rf = 0.37)로 정제하였다.
수율: 89%(무색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.23 (s, 1H), 4.28 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.66 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.84 (p, J = 7.3 Hz, 2H), 1.66 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 1.32 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.96 - 0.89 (m, 6H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 148.11, 120.38, 49.82, 32.29, 27.66, 22.70, 19.68, 13.74, 13.43.
HRMS(ESI +) m/z: [C9H17N3 +H]+ 계산치 168.14952, 실측치 168.14951.
1.18. 1-(2-메톡시에틸)-4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸(14)의 합성
Figure pct00024
아르곤 하에서 무수 THF(42 ㎖)에 용해된 정제된 화합물 15(6.3 mmol)로부터 화합물 14(0.75 g, 4.1 mmol, 65%)를 수득하고 0℃까지 냉각시켰다. NaH(6.6 mmol)을 한 번에 첨가하였다. 일단 기체 발생이 중단되면, MeI(9.5 mmol)을 3회 나누어 첨가하였고 혼합물을 24시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응물을 H2O로 희석하였고 THF를 진공에서 제거하였다. 생성물을 에틸 아세테이트로 추출하고 농축하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 1:1; Rf = 0.21)로 정제하였다.
수율: 65%(무색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.36 (s, 1H), 4.45 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 3.71 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 3.32 (s, 3H), 2.68 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 1.63 (p, J = 7.8 Hz, 2H), 1.36 (h, J = 7.3 Hz, 2H), 0.90 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 148.26, 121.61, 70.91, 58.93, 50.06, 31.52, 25.31, 22.29, 13.78.
HRMS(ESI +) m/z: [C9H17N3O +H]+ 계산치 184.14444, 실측치 184.14445.
1.19. 4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-에탄올(15)의 합성
Figure pct00025
일반 절차 A로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(26.2 mmol), 2-브로모에탄올(17.5 mmol), CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(5.6 mmol) 및 1-헥신(25.5 mmol)으로부터 출발하여 화합물 15(1.06 g, 6.3 mmol, 36%)를 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 2:3; Rf = 0.1)로 정제하였다.
수율: 36%(옅은 황색 액체).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.41 (s, 1H), 4.70 (s, 1H), 4.37 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 3.95 (t, J = 5.1 Hz, 2H), 2.62 - 2.53 (m, 2H), 1.54 (p, J = 7.4 Hz, 2H), 1.29 (h, J = 7.3 Hz, 2H), 0.85 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ147.87, 121.99, 60.71, 52.62, 31.36, 25.11, 22.20, 13.73.
HRMS(ESI +) m/z: [C8H15N3O +H]+ 계산치 170.12879, 실측치 170.12887.
1.20. 1,4-디프로필-1H-1,2,3-트리아졸(16)의 합성
Figure pct00026
일반 절차 A로부터 합성하였다; 나트륨 아지드(20.0 mmol), 1-브로모프로판(17.0 mmol), CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(5.1 mmol) 및 1-펜틴(20.1 mmol)으로부터 출발하여 화합물 16(0.68 g, 4.36 mmol, 26%)을 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 2:1; Rf = 0.23)로 정제하였다.
수율: 26%(무색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.24 (s, 1H), 4.25 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.66 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.89 (h, J = 7.3 Hz, 2H), 1.66 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.96 - 0.89 (m, 6H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 148.10, 120.46, 51.71, 27.64, 23.72, 22.70, 13.74, 11.04.
HRMS(ESI +) m/z: [C8H15N3 +H]+ 계산치 154.13387, 실측치 154.13385.
1.21. 1-(3-부틴-1-일)-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(17)의 합성
Figure pct00027
변형된 일반 절차 A로부터 합성하였다. 3시간 동안 60℃ DMF(15 ㎖)에서 가열된 나트륨 아지드(15.0 mmol) 및 1-브로모부틴(10.0 mmol)으로부터 화합물 17(0.30 g, 1.8 mmol, 18%)을 수득하였다. 반응물을 냉각시키고 H2O(15 ㎖)로 희석한 후, CuSO4.5H2O(1.2 mmol), 아스코르브산나트륨(2.0 mmol) 및 1-펜틴(17.9 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 하룻밤 동안 실온에서 교반하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/디에틸 에테르, 2:1; Rf = 0.17)로 정제하였다.
수율: 18%(옅은 황색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.39 (s, 1H), 4.46 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.76 (td, J = 6.7, 2.6 Hz, 2H), 2.68 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.05 (t, J = 2.6 Hz, 1H), 1.68 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.95 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 148.14, 121.10, 79.69, 71.32, 48.53, 27.60, 22.66, 20.65, 13.72.
HRMS(ESI +) m/z: [C9H13N3 +H]+ 계산치 164.11822, 실측치 164.11824.
1.22. 1-(2-프로펜-1-일)-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(18)의 합성
Figure pct00028
변형된 일반 절차 A로부터 합성하였다. 45℃에서 하룻밤 동안 가열된 나트륨 아지드(21.0 mmol), 알릴 브로마이드(15.0 mmol), CuSO4.5H2O(0.9 mmol), 아스코르브산나트륨(4.5 mmol) 및 1-펜틴(21.0 mmol)으로부터 화합물 18(1.77 g, 11.7 mmol, 78%)을 수득하였다. 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 4:1; Rf = 0.13)로 정제하였다.
수율: 78%(무색 오일).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.26 (s, 1H), 6.08 - 5.93 (m, 1H), 5.37 - 5.27 (m, 1H), 5.33 - 5.20 (m, 1H), 4.94 (dt, J = 6.1, 1.4 Hz, 2H), 2.69 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.69 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.96 (t, J = 7.3 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 148.50, 131.58, 120.39, 119.73, 52.54, 27.69, 22.70, 13.75.
HRMS(ESI +) m/z: [C8H13N3 +H]+ 계산치 152.1182, 실측치 152.1183.
1.23. 에틸 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(19)의 합성
Figure pct00029
일반 절차 A로부터 합성하였다; 9시간 동안 50℃에서 가열된 나트륨 아지드(20 mmol), 에틸 브로모아세테이트(17.1 mmol), CuSO4.5H2O(1.0 mmol), 아스코르브산나트륨(5.1 mmol) 및 1-펜틴(20 mmol)으로부터 화합물 19(2.83 g, 14.4 mmol, 85%)를 수득하였다. 마무리처리 후, 미정제 혼합물을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 1:1; Rf = 0.27)로 정제하였다.
수율: 85%(크림 왁스형 고체)
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.41 (s, 1H), 5.11 (s, 2H), 4.24 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 2.71 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.70 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 1.28 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 0.96 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 166.44, 148.62, 122.02, 62.28, 50.77, 27.58, 22.55, 14.03, 13.69.
HRMS(ESI +) m/z: [C9H15N3O2 +H]+ 계산치 198.12370, 실측치 198.12385.
1.24. 프로프-2-엔-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(20)의 합성
Figure pct00030
에탄올성 KOH을 사용하여 문헌[Sabbah, M., et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2012, 20(15), 4727-4736]에 보고된 절차에 따라 화합물 19를 상응하는 산으로 비누화하였다. 생성된 산(1.9 mmol), 4-디메틸아미노피리딘(0.2 mmol) 및 알릴 알코올(4.4 mmol)을 아르곤 하에서 디클로로메탄(15 ㎖)에서 합하였다. 30분 동안 교반한 후, 용액을 0℃까지 냉각시킨 후 N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드(2 mmol)를 첨가하였다. 용액을 24시간 동안 실온에서 교반한 후 여과하고 진공에서 농축하였다. 잔사를 에틸 아세테이트에 재현탁시키고 다시 여과하였다. 여과액을 오일로 농축하였고, 이 오일을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 1:1, Rf = 0.33)로 정제하였다.
수율: 70%(백색 왁스형 고체)
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.42 (s, 1H), 5.97 - 5.82 (m, 1H), 5.38 - 5.24 (m, 2H), 5.15 (s, 2H), 4.72 - 4.64 (m, 2H), 2.72 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.71 (h, J = 7.3 Hz, 2H), 0.97 (t, J = 7.3 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 166.15, 148.67, 130.83, 122.02, 119.62, 66.68, 50.72, 27.58, 22.56, 13.71.
HRMS(ESI +) m/z: [C10H15N3O2 +H]+ 계산치 210.12370, 실측치 210.12392.
1.25. 프로프-2-엔-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세트아미드(21)의 합성
Figure pct00031
에탄올성 KOH을 사용하여 문헌[Sabbah, M., et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2012, 20(15), 4727-4736]에 보고된 절차에 따라 화합물 19를 상응하는 산으로 비누화하였다. 생성된 산(1.8 mmol)을 아르곤 하에서 디클로로메탄/디메틸포름아미드(20 ㎖/2.5 ㎖)에 용해시키고 HOBt(4.0 mmol), N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드(4.0 mmol) 및 알릴 아민(4.0 mmol)으로 처리하였다. 실온에서 10시간 동안 교반한 후, 혼합물을 5 방울의 아세트산으로 처리하고 H2O 및 염수로 세척하였다. 미정제 생성물을 실리카 크로마토그래피(CH2Cl2/MeOH, 100:1 내지 100:5 구배, Rf = 0.1)로 정제하였다.
수율: 56%(크림 고체).
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.46 (s, 1H), 6.43 (s, 1H), 5.83 - 5.69 (m, 1H), 5.14 - 5.07 (m, 2H), 5.05 (s, 2H), 3.91 - 3.82 (m, 2H), 2.71 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.71 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.97 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 165.15, 148.87, 133.01, 122.53, 116.89, 53.07, 42.00, 27.47, 22.49, 13.72.
HRMS(ESI +) m/z: [C10H16N4O +H]+ 계산치 209.13969, 실측치 209.13990.
1.26. 프로프-2-인-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(22)의 합성
Figure pct00032
에탄올성 KOH을 사용하여 문헌[Sabbah, M., et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2012, 20(15), 4727-4736]에 보고된 절차에 따라 화합물 19를 상응하는 산으로 비누화하였다. 생성된 산(1.8 mmol), 4-디메틸아미노피리딘(0.4 mmol) 및 프로파르길 알코올(3.4 mmol)을 아르곤 하에서 디클로로메탄(15 ㎖)에서 합하였다. 30분 동안 교반한 후, 용액을 0℃까지 냉각시켰고 N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드(1.9 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 24시간 동안 실온에서 교반하고 여과하고 진공에서 농축하였다. 잔사를 에틸 아세테이트에 재현탁시키고 다시 여과하였다. 여과액을 오일로 농축하였고, 이 오일을 실리카 크로마토그래피(석유 에테르/EtOAc, 1:1, Rf = 0.33)로 정제하였다.
수율: 71%(무색 액체)
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.43 (s, 1H), 5.19 (s, 2H), 4.79 (d, J = 2.5 Hz, 2H), 2.72 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.53 (t, J = 2.4 Hz, 1H), 1.71 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.97 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 165.77, 148.74, 122.06, 76.30, 76.07, 53.45, 50.52, 27.55, 22.53, 13.71.
HRMS(ESI +) m/z: [C10H13N3O2 +H]+ 계산치 208.10805, 실측치 208.10828.
1.27. 프로프-2-인-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세트아미드(23)의 합성
Figure pct00033
에탄올성 KOH을 사용하여 문헌[Sabbah, M., et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2012, 20(15), 4727-4736]에 보고된 절차에 따라 화합물 19를 상응하는 산으로 비누화하였다. 생성된 산(1.8 mmol)을 아르곤 하에서 디클로로메탄/디메틸포름아미드(20 ㎖/2.5 ㎖)에 용해시키고 HOBt(3.7 mmol), EDCl(4.0 mmol) 및 알릴 아민(3.5 mmol)으로 처리하였다. 실온에서 10시간 동안 교반한 후, 혼합물을 5 방울의 아세트산으로 처리하고 H2O 및 염수로 세척하였다. 미정제 생성물을 실리카 크로마토그래피(CH2Cl2/MeOH, 100:1 내지 100:5 구배, Rf = 0.1)로 정제하였다.
수율: 61%(크림 고체)
1 H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 7.47 (s, 1H), 6.79 - 6.71 (m, 1H), 5.06 (s, 2H), 4.04 (dd, J = 5.4, 2.5 Hz, 2H), 2.71 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.21 (t, J = 2.6 Hz, 1H), 1.71 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.97 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13 C NMR(101 MHz, CDCl3): δ 165.04, 148.87, 122.60, 78.45, 72.03, 52.84, 29.38, 27.47, 22.48, 13.73.
HRMS(ESI +) m/z: [C10H14N4O +H]+ 계산치 207.12404, 실측치 207.12411.
2. 토양 실험
이 연구에서 사용된 토양을 호주 빅토리아 내의 4개의 상이한 위치로부터 수집하였다: (i) 호샴(Horsham)으로부터 밀 경작 토양(36°45' S, 142°07' E), (ii) 달렌(Dahlen)으로부터 회전식 경작 토양(36
Figure pct00034
°37' S, 142°09' E), (iii) 클라이드(Clyde)로부터 채소 재배 토양(38°08' S, 145°20' E), 및 (iv) 테랑(Terang)으로부터 목초지 토양(38°15' S, 142°52'E). 추가로, 퀸즐랜드 북부(17°34' S, 145°57' E)의 사우쓰 존스톤(South Johnstone)으로부터의 사탕수수 경작 토양도 연구하였다. 각각의 실험을 시작하기 전에 일정한 중량까지 오븐 건조된 샘플로부터 토양의 수분 함량을 계산하였다. 토양의 물 충전된 공극 공간(WFPS)은 산소 및 영양분 이용 가능성으로 인해 미생물 활성을 위해 권장되는 50% 내지 70% 범위 내에 있는 52% 내지 61% 범위 내에 있었다(Fichtner, T., et al., Applied Sciences, 2019, 9, 496).
시험된 토양에서 암모늄-N 및 질산염-N의 pH 값 및 잔류(초기) 농도는 하기 표 1에 정리되어 있다.
인산 중의 3,4-디메틸피라졸 용액으로서 제조된 3,4-디메틸피라졸 포스페이트(DMPP)를 인시텍 피봇 퍼틸라이저스(Incitec Pivot Fertilisers)로부터 입수하였다.
Figure pct00035
2.1. 토양 인큐베이션 실험
18.24 g 오븐 건조 중량 당량의 토양을 함유하는 250 ㎖ 폴리프로필렌 표본 용기(Sarstedt, 독일 소재)에서 토양 마이크로코즘(microcosm) 인큐베이션을 수행하였다. 마이크로코즘을 재습윤화하고 7일 동안 시험 온도에서 사전-인큐베이션하여 토양 미생물 활성을 되살렸다. 사전-인큐베이션 후, 원하는 물 충전된 공극 공간(WFPS%)에 도달하기 위한 남은 부피를 하기 처리 용액들 중 하나로서 적용하였다: (NH4)2SO4(대조군), (NH4)2SO4 + DMPP, 또는 (NH4)2SO4 + 화합물 1 내지 23 중 하나. 각각의 시점에서 n = 3이도록 각각의 처리를 토양 유형당 3회 반복하여 적용하였다.
각각의 마이크로코즘이 토양 kg당 100 mg N의 속도로 (NH4)2SO4, 적용된 N의 10 몰%로 화합물 1 내지 23, 또는 각각 L-DMPP, M-DMPP 또는 H-DMPP로서 지칭된, 적용된 N의 1.5, 3.6 또는 10 몰% 중 하나로 DMPP를 제공받도록 처리 용액을 제조하였다.
마이크로코즘을 0일, 3일, 7일, 14일, 21일 또는 28일 동안 인큐베이션하였고, 여기서 0일째 날 샘플은 처리 전 1시간 인큐베이션 후 추출되었다. 토양 마이크로코즘을 통기하였고, 인큐베이션 기간 전체에 걸쳐 며칠마다 중량 손실에 근거하여 수분 수준을 보충하였다.
각각의 인큐베이션 기간의 말기에, 토양 마이크로코즘을 2 M KCl(100 ㎖)으로 처리하여 파괴적으로 샘플링하였다. 1시간 동안 진탕한 후, 토양-KCl 용액을 여과한 후(와트만(Whatman) 42) 실험을 종결할 때까지 여과액을 -20℃에서 저장하였다. 그 다음, 적절한 희석 후, 암모늄으로부터의 질소(NH4 +-N), 및 NO3 - 및 NO2 -으로부터의 질소(NOx --N)의 농도에 대해 모든 KCl 추출물들을 분할 유동 분석(Segmented Flow Analysis)(San ++, Skalar, 네덜란드 브레다 소재)으로 분석하였다. 결과는 3회 반복실험의 평균으로서 보고되고, 보고된 오차는 평균의 표준 오차이다.
2.1.2. 퍼센트 질화 및 퍼센트 질화 억제의 계산
비처리된 토양에서의 NH4 +-N 또는 NO3 --N의 초기 기준 농도에 대해 보정하지 않고 이전에 보고된 바와 같이(Aulakh, M., et al., Biology and Fertility of Soils 2001, 33, 258-263; Mahmood, T., et al., Soil Research 2017, 55, 715-722) 질화 계산을 수행하였다. 각각의 처리에 대해 질화된 NH4 +-N(%)를 하기 수학식 1에 따라 계산하였다:
Figure pct00036
상기 식에서,
[NH4 +-N]0는 0일째 날 토양의 NH4 +-N 농도(mg N kg-1 토양)이고, [NH4 +-N]t는 소정의 시점 t에서 토양의 NH4 +-N 농도(mg N kg-1 토양)이다.
하기 수학식 2에서와 같이 각각의 처리에 대해 28일 인큐베이션 실험에 걸쳐 NOx --N 축적률(mg NOx --N/kg 토양/일)을 계산하였다:
Figure pct00037
[NOx --N]t=0 및 [NOx --N]t=28은 각각 0일째 날 및 28일째 날 토양에서의 아질산염(NO2 -)과 질산염(NO3 -)의 합쳐진 농도(mg N kg-1 토양)이다.
NH4 +-N 데이터(즉, 수학식 1로부터 계산된 퍼센트 질화된 NH4 +-N) 또는 NOx --N 데이터에 근거하여 질화 억제(%)를 계산하였다. NH4 +-N에 근거한 질화 억제의 경우, 수학식 3에 따라, 소정의 시점 t에서 비료 공급된 대조군(오로지 (NH4)2SO4)의 질화된 NH4 +-N 퍼센트, 및 동일 시점에서 처리된 샘플((NH4)2SO4 및 NI)의 질화된 NH4 +-N 퍼센트로부터 퍼센트 값을 계산하였다:
Figure pct00038
NOx --N 농도에 근거한 질화 억제의 경우, 수학식 4에 따라, 소정의 시점 t에서 비료 공급된 대조군(오로지 (NH4)2SO4)의 NOx --N 농도, 및 동일 시점에서 처리된 샘플((NH4)2SO4 및 NI)의 NOx --N 농도로부터 퍼센트 값을 계산하였다:
Figure pct00039
2.1.3. 통계 분석
모든 데이터들은 3회 반복실험의 평균이다. 통계 팩키지 emmeans(Lenth, 2019)를 이용하여 R(버전 3.5.2; R Core Team, 2018)에서 미처리 NH4 +-N 및 NOx --N 데이터에 대해 통계 분석을 수행하였다. 두 요인 "날짜" 및 "처리"의 영향을 평가하는 이원 분산 분석(ANOVA; Chambers & Hastie, 1992)을 통해 통계 유의성(P < .05)에 대해 데이터를 평가하였고, TukeyHSD 사후 조절을 이용하여 각각의 시점에서 처리들 사이의 쌍별 비교를 평가하였다. 비료 공급된 대조군 (NH4)2SO4 처리 및 DMPP 처리 둘 다에 비해 억제제 처리에 대한 통계 결과는 미처리 NH4 +-N 및 NOx --N 데이터를 표시하는 표에 설명되어 있다.
2.1.4. NH 4 + -N 및 NO x -N 농도
초기 구조-활성 관계 정보를 수득하여 향후 합성을 안내하기 위해 모든 토양에서 저농도 DMPP(1.5 몰%, L-DMPP) 또는 중간 농도 DMPP(3.6 몰%, M-DMPP) 처리와 비교된 화합물의 인큐베이션 시험을 수행하였다. 고농도 DMPP(10 몰%, H-DMPP) 처리에 대해 알칼리성 토양(호샴, 달렌)에서 선택된 화합물을 화합물 13 내지 17과 함께 재시험하였다. 대다수의 연구에서, 적용된 비료 NH4 +-N는 28일 이내에 대조군 (NH4)2SO4 처리에서 완전히 소비되었다. 일반적으로, 질화 억제제는 더 강한 알칼리성 토양(호샴, 달렌)에서 NOx-N 생성을 늦추는 데 가장 효과적이었다.
테랑 토양
산성 테랑 토양에서, 화합물 3 및 L-DMPP는 비료 공급된 대조군보다 상기 토양에서 더 많은 NH4 +-N를 유지하는 데 있어서 가장 효과적인 처리이었다(하기 표 2 참조). 비료 공급된 대조군과 비교될 때 이 처리의 경우 감소된 NOx --N 생성도 관찰되었고, 이것은 14일째 날까지 우세하게 관찰되었고 그 후 농도는 대조군의 농도로 수렴되었다.
Figure pct00040
호샴 토양
도 1 및 표 3으로부터 분명한 바와 같이, 25℃에서 시험된 다양한 억제제들 중 화합물 13, 16, 17(및 보다 더 적은 정도로 화합물 2)은 화합물 2를 제외한 이 화합물들에 대해 P < .001로 28일 후 비억제된 대조군 처리보다 NH4 +을 유지하는 데 있어서 통계적으로 더 우수한 성능을 보였고 NOx - 형성을 억제하는 데 있어서 통계적으로 더 우수한 성능을 보였다(P = .013(13), .001(16), < .001(17)). 35℃에서, 화합물 2, 13, 16 및 17 전부가 비억제된 대조군 처리보다 더 낮은 질화율을 보였다. 이들 중 화합물 13 및 DMPP는 NH4 +을 유지하고(P = .004(13) 및 .008(DMPP)) NOx - 생성을 방해하는(두 처리에 대해 P = .03) 데 있어서 통계적으로 더 우수한 성능을 보였고, 여기서 화합물 13은 DMPP보다 암모니아의 질화를 지연시키는 데 있어서 약간 더 효율적이었다(각각 61% 대 65% NH4 +-N 소비).
Figure pct00041
도 2에 나타낸 계산된 NOx --N 생성률은 25℃에서의 인큐베이션이 35℃에서의 인큐베이션에 비해 화합물 2 및 24를 제외한 모든 처리에서 NOx --N 축적을 낮추었고, 여기서 NOx --N 축적은 승온에서 더 낮았다. 화합물 13으로 처리된 토양에서의 NOx --N 축적률은 두 온도에서 동일한 반면(2.8 mg NOx --N/kg 토양/일), H-DMPP를 사용한 처리는 더 높은 시험 온도에서 생성률의 가장 큰 증가를 보였다.
달렌 토양
달렌 토양에서, 화합물 2, 13, 16 및 17 모두가 25℃에서 28일 후 비억제된 대조군 처리 및 DMPP보다 NH4 +-N를 유지하는 데 있어서 통계적으로 더 우수한 성능을 보였다(P < .001). 이 시험으로부터의 결과는 도 3 및 표 4에 제시되어 있다. 35℃의 승온에서, 모든 4개의 트리아졸은 암모니아 질화율을 늦추는 데 있어서 H-DMPP를 능가하였다. 도 3B 및 3D에 표시된 NOx --N 측정치에 대한 상당히 큰 오차는 이 토양이 시험 시작 전 다른 토양(호샴 NO3 --N: 7.2 mg kg-1; 테랑 NO3 --N: 27 mg kg-1)에 비해 특히 풍부한 NO3 -(NO3 --N: 270 mg kg-1)을 가졌다는 사실에 기인할 가능성이 높다.
35℃에서 DMPP 및 화합물 2, 13, 16 및 17을 사용한 이 토양의 인큐베이션 연구(데이터는 표 4에 포함되어 있음)는 DMPP가 더 높은 온도에서 유의미하게 더 좋지 않은 성능을 보인 반면, 화합물 2, 13, 16 및 17 모두가 17%(16) 내지 38%(17)의 암모니아 소비율로 28일 후 DMPP 처리 및 대조군 처리 둘 다보다 NH4 +을 유지하는 데 있어서 통계적으로 더 우수한 성능을 보였음(P < .001)을 보여주었다. 이 화합물들에 대한 NH4 +-N 및 NOx --N의 측정된 농도는 도 3C 및 3D에 표시되어 있다.
28일 인큐베이션 기간에 걸쳐 토양의 NOx --N 축적률은 도 4에 제시되어 있다. 따라서, 25℃에서의 인큐베이션은 DMPP를 제외하고 35℃에서 수행된 인큐베이션에 비해 모든 처리에 대한 NOx --N 축적을 높였다. 35℃에서 화합물 16을 사용한 처리는 가장 낮은 축적률(1.8 mg NOx --N/kg 토양/일)을 야기한 반면, 25℃에서 화합물 17을 사용한 처리의 경우 처리된 토양에서 가장 높은 축적률이 발생하였다(4.7 mg NOx --N/kg 토양/일). 흥미롭게도, 35℃에서 화합물 17의 경우 축적률은 2.4 mg NOx --N/kg 토양/일까지 떨어졌고, 이것은 이 시리즈에서 시험된 모든 억제제들에 대한 축적률의 가장 큰 감소이다. 다른 한편으로, 화합물 13으로 처리된 토양의 NOx --N 축적률은 온도 변화에 의해 가장 적게 영향을 받았고(각각 25℃ 및 35℃에서 2.5 대 2.4 mg NOx --N/kg 토양/일), 이것은 이 화합물에 대해 호샴 토양에서 관찰된 외관상 온도 독립적 거동을 반영한다.
Figure pct00042
25℃ 및 35℃ 둘 다에서 H-DMPP에 비해 화합물 18, 20 및 23에 대한 추가 비교 시험을 달렌 토양에서 수행하였다. 이 시험의 결과는 하기 도 5 및 표 5에 표시되어 있다. 다시 말해, 도 5B 및 5D에 나타낸 NOx --N 측정치에 대한 상당히 큰 오차는 이 토양에 NO3 -이 특히 풍부하였다는 사실에 기인할 가능성이 높음을 인지해야 한다(상기 참조).
Figure pct00043
25℃에서, 화합물 18 및 23은 비료 공급된 대조군 및 DMPP 둘 다에 비해 28일째 날까지 토양에서 NH4 +-N 수준을 유지하는 데 있어서 통계적으로 더 우수한 성능을 보였다(P < .001). 화합물 20은 비료 공급된 대조군보다 통계적으로 더 우수한 성능을 보였다(P < .001). 그러나, 이 효과는 NOx --N 농도의 감소에 반영되지 않았고, 여기서 처리들 중 어느 처리도 각각 대조군 처리 또는 DMPP에 비해 28일째 날에 유의미한 효과를 보이지 않았다.
35℃에서, NH4 +-N 및 NOx --N 농도의 경향은 특히 NOx --N 데이터의 경우 25℃에서 관찰된 경향보다 덜 선형이었다. 화합물 18 및 20 및 DMPP는 28일째 날까지 (NH4)2SO4 처리 대조군에 비해 토양에서 NH4 +-N을 유지하는 데 있어서 매우 효과적인 상태로 남아있는 유일한 처리이었다(18: P < .01, 20: P < .001). 그러나, 억제 활성의 필수적인 손실에 상응하는, DMPP 처리에 대해 21일째 날 관찰된 NH4 +-N 농도의 큰 감소(대조군의 경우 단지 41%에 비해 52% 질화된 암모니아, 표 5 참조)는 화합물 18 및 20을 사용한 처리에 의해 반영되지 않았다. NOx --N 데이터의 경우, DMPP를 제외한 모든 NI들은 28일째 날 대조군보다 더 낮은 NOx --N 농도를 보였으나, 통계적으로 유의미한 정도는 아니었다.
사우쓰 존스톤 토양
검출된 NH4 +-N 및 NOx --N 농도의 거동은 연구된 다른 토양에 비해 사우쓰 존스톤 토양에서 상이하였다. 처음 14일에 걸쳐 관찰된 NH4 +-N 농도의 증가는 질소의 광물화가 토양에서 일어남을 시사한다. 35℃에서의 시험은 (NH4)2SO4 처리된 대조군 이외에 물 단독 대조군 처리를 포함하였는데, 이것은 광물화가 처리와 관계없이 토양에서 일어났고 질소 기반 비료의 첨가에 의해 자극되었음을 시사하였다. 이 '복잡함'은 오로지 14일째 날부터 계속 NH4 +-N가 (광물화로부터의) 순 성장 대신에 순 소비를 보이기 시작하기 때문에 질화 과정에 대한 시험된 화합물의 영향을 평가하는 것을 더 어렵게 만든다. 선택된 처리에 대해 0일째 날 검출된 양에 비해 손실된 암모니아의 양은 25℃ 및 35℃ 둘 다에서의 시험에 대해 표 6에 표시되어 있는 반면, 도 6은 NH4 +-N 및 NOx --N의 측정된 양을 보여준다. 거의 모든 항목에 대해, 백분율은 음수이며, 이것은 그 시점에서 [NH4 +-N]가 (광물화 과정으로 인해) 0일째 날 검출된 것보다 더 높게 유지됨을 표시한다. 14일째부터 계속, 더 큰 음의 백분율은 처리가 [NH4 +-N] 손실을 방지하는 데 있어서 더 효과적이었음을 표시한다.
25℃에서, 모든 처리는 21일째 날 및 28일째 날 NH4 +-N를 유지하고 NOx --N를 늦추는 데 있어서 (NH4)2SO4 대조군 처리보다 유의미하게 더 우수한 성능을 보였다(도 6 참조). 처리들 중 화합물 19 및 DMPP는 (대조군 처리보다 여전히 유의미하게 우수하였지만) 가장 덜 효과적이었다. DMPP를 사용한 처리에 비해, 화합물 3 및 18은 28일째 날 더 높은 NH4 +-N 및 더 낮은 NOx --N 농도에 근거할 때 통계적으로 더 높은 효과를 보였다(3: 각각 P < .05 및 < .01; 18: 각각 P < .01 및 < .001).
Figure pct00044
35℃에서, 화합물 3, 16 및 18의 서브세트만이 28일째 날 NH4 +-N를 유지하고 NOx --N 성장을 늦추는 데 있어서 비료 공급된 대조군보다 통계적으로 더 우수한 성능을 보였다(P < .001). 이 온도에서, 화합물 3, 16 및 18은 또한 NH4 +-N를 유지하는 데 있어서 DMPP보다 통계적으로 더 우수한 성능을 보였다(화합물 3 및 16의 경우 P < .001, 화합물 18의 경우 P < .05).
2.2. DMP 및 화합물 16에 대한 침출 연구
화학적 억제제가 토양 프로파일을 통해 이동하고 고농도로 지하수 공급원에 들어가는 경우 발생할 수 있는 잠재적 계단식 건강 결과로 인해, 토양 질화 억제제의 침출성은 중요한 고려사항이다. 이것은 토양에서의 높은 이동성이 질화 과정에 관여하는 억제제, NH4 + 이온 및 미생물 사이의 공간적 분리를 유발하여, 현장 효과를 감소시킬 수 있기 때문에 억제제의 효과에 중요한 고려사항이기도 하다.
전통적인 토양 침출 컬럼은 재료 및 시간 집약적이고 관심 있는 토양에의 제한된 접근으로 인해 착수될 수 없었다. 따라서, 살충제 침출 거동의 조사에 대해 이미 기재되어 있는 방법을 변형시킴으로써 토양 박층 크로마토그래피(TLC) 기법을 개발하였다(Helling, C.S., Turner, B.C, Science 1968, 162, 562-563). TLC 기법의 장점은 소량의 토양 및 기질만 있으면 데이터가 매우 빨리 제공될 수 있다는 점이다.
2.2.1. 일반적인 토양 박층 크로마토그래피(TLC) 플레이트 준비
문헌[Helling, C.S., Turner, B.C, Science 1968, 162, 562-563; Mohammad, A., Jabeen, N., JPC - Journal of Planar Chromatography - Modern TLC 2003, 16, 137-143]에 기재된 방법에 근거하여 TLC 플레이트를 준비하였다. 마스킹 테이프(3개의 층, 약 450 ㎛ 총 두께)를 사용하여 유리 TLC 플레이트(20 x 20 cm) 상에 3개의 컬럼(4 cm W x 12 cm H)의 윤곽을 그렸다. 그 다음, 증류된 H2O 중의 새로 분쇄된 토양의 슬러리(약 2:3 m/v)를 준비된 플레이트 상에 붓고 유리 막대를 이용하여 균일하게 퍼뜨렸다. 일단 균일해지면, 플레이트를 35℃에서 오븐 내에서 하룻밤 동안 건조하였다. 마스킹 테이프를 조심스럽게 제거하여 샘플 적용을 위해 준비가 된 TLC 플레이트를 제공하였다.
2.2.2. DMP 및 화합물 16 의 침출 연구
아세톤(100 ㎕)에 용해된 DMP(DMPP의 활성 코어) 또는 화합물 16(약 1 mg)의 샘플을 플레이트의 바닥으로부터 2 cm 위에서 토양을 가로질러 직선으로 피펫팅하였다. 적용 밴드 두께는 0.5 cm 미만으로 유지되었다. 30분의 건조 시간 후, 용매 전면이 토양의 상단에 도달할 때까지(약 1시간) 증류된 H2O을 가진 유리 현상 챔버(깊이 0.5 cm) 내부에서 TLC 플레이트를 현상하였다. 용매 전면이 3개의 인접 토양 채널을 동일한 속도로 통과하여 이동하지 못한 경우, 일단 용매가 한 채널의 상단에 도달하면, 나머지 채널에서 임의의 건조된 토양을 조심스럽게 긁어내어 용매 전면의 높이를 표시하면서 플레이트를 제거하였다. 그 다음, 플레이트를 하룻밤 동안 공기 건조하였다.
일단 건조되면, 플레이트를 (1) <0.05(기준), (2) 0.05 내지 0.25, (3) 0.25 내지 0.45, (4) 0.45 내지 0.65, (5) 0.65 내지 0.85, 및 (6) 0.85 내지 1의 Rf 값에 상응하는 6개의 수평 밴드로 나누었다. 순서대로, 각각의 밴드의 토양을 유리 지지대로부터 조심스럽게 긁어내고 바이알 내로 수집하였다. 상이한 밴드의 토양과 별도의 채널 사이의 교차 오염을 피하기 위해 특별한 주의를 기울였다.
2.2.3. DMP 및 화합물 16 의 추출 및 분석
TLC 플레이트로부터 수집된 개별 토양 밴드를 다음과 같이 추출하였다:
1. CaCl2/MgSO4(각각 0.01 M 및 0.45 M, 2 ㎖)의 수용액을 첨가한다.
2. 5분 동안 음파처리한 후, 30초 동안 수동으로 진탕한다.
3. 메틸-tert-부틸 에테르(MTBE, 2 ㎖)를 첨가한 후, 30초 동안 수동으로 진탕한다.
4. 10분 동안 음파처리한 후, 30초 동안 수동으로 진탕한다.
5. 토양이 가라앉기 시작할 때까지 정지시킨 후, -20℃에서 하룻밤 동안 냉동시킨다.
6. 부분적인 해동 후, 나일론 주사기 필터(FilterBio®, 13 mm 직경, 0.45 ㎛ 공극 크기)를 통해 에테르성 추출물을 여과하였다.
MTBE 중의 사이클로도데칸온(DMP 처리 샘플의 경우 1.97 mg/㎖) 또는 MTBE 중의 사이클로옥탄온(6.37 mg/㎖, 16개의 처리 샘플의 경우)의 표준 용액 50 ㎕를, 여과된 에테르 추출물(450 ㎕)에 섞었다. 그 후, 샘플을 GC-MS(방법: 5분 동안 70℃ 후, 250℃까지 10℃/분으로 상승, 17분 동안 250℃에서 유지[총 실행 시간 = 40분])로 직접 분석하여, 각각의 토양 밴드에서 억제제의 존재 또는 부재를 분석하였다.
2.2.4. 침출된 억제제 계산
각각의 토양 샘플 추출물에 이어 단일 TLC 채널로부터의 샘플에 대해, 표준 사이클로옥탄온(Rt = 9.1분) 및 사이클로도데칸온(Rt = 15.8분)에 대한 계산된 GC-MS 피크 면적을 각각 화합물 16(Rt = 13.9분) 및 DMP(Rt = 7.6분)에 대한 계산된 GC-MS 피크 면적과 비교하였고, 여기서 억제제는 다음과 같이 검출되었다:
Figure pct00045
Figure pct00046
각각의 처리를 3회 반복하여 실행하였을 때, 각각의 Rf 밴드에 대한 검출된 억제제 백분율에 대한 평균 값이 표준 편차로서 제시된 오차와 함께 보고된다.
Figure pct00047
2.2.5. DCD의 침출 연구
메탄올(300 ㎕)에 용해된 DCD(약 1 mg)의 샘플을 플레이트 바닥으로부터 2 cm 위에서 토양을 가로질러 직선으로 피펫팅하였다. 적용 밴드 두께는 0.5 cm 미만으로 유지되었다. 30분의 건조 시간 후, 용매 전면이 토양의 상단에 도달할 때까지(약 1시간) 증류된 H2O을 가진 유리 현상 챔버(깊이 0.5 cm) 내부에서 TLC 플레이트를 현상하였다. 용매 전면이 3개의 인접 토양 채널을 동일한 속도로 통과하여 이동하지 못한 경우, 일단 용매가 한 채널에서 토양의 상단에 도달하면, 나머지 채널에서 임의의 건조된 토양을 조심스럽게 긁어내어 용매 전면의 높이를 표시하면서 플레이트를 제거하였다. 그 다음, 플레이트를 하룻밤 동안 공기 건조하였다.
일단 건조되면, 플레이트를 (1) <0.05(기준), (2) 0.05 내지 0.25, (3) 0.25 내지 0.45, (4) 0.45 내지 0.65, (5) 0.65 내지 0.85, 및 (6) 0.85 내지 1의 Rf 값에 상응하는 6개의 수평 밴드로 나누었다. 순서대로, 각각의 밴드에서 토양을 유리 지지대로부터 조심스럽게 긁어내고 바이알 내로 수집하였다. 상이한 밴드의 토양과 별도의 채널 사이의 교차 오염을 피하기 위해 특별한 주의를 기울였다.
2.2.6. DCD의 추출 및 분석
TLC 플레이트로부터 수집된 개별 토양 밴드를 다음과 같이 추출하였다:
1. 메탄올(2 ㎖)을 첨가한다.
2. 15분 동안 음파처리한 후, 30초 동안 수동으로 진탕한다.
3. 일단 토양이 가라앉기 시작하면, 나일론 주사기 필터(FilterBio®, 13 mm 직경, 0.45 ㎛ 공극)를 통해 메탄올성 추출물을 여과하였다.
4. 300 ㎕의 메탄올성 추출물을 질소 유동 하에서 증발시킨 후, 잔사를 초순수 아세토니트릴(1 ㎖)에 용해시켰다.
5. PVDF 주사기 필터(Millex®, 33 mm 직경, 0.22 ㎛ 공극 크기)를 통해 아세토니트릴 용액을 여과하였다.
여과된 아세토니트릴 추출물(10 ㎕ 주사)을 HPLC(C18 컬럼을 가진 1260 인피니티(Infinity) II 분취 LC 시스템, Agilent)로 직접 분석하여, 214 nm에서 각각의 토양 밴드에서 DCD의 존재 또는 부재를 검출하였다. 이용된 HPLC 방법은 다음과 같았다:
- 용매 A: H2O 중의 0.1% 포름산
- 용매 B: 아세토니트릴 중의 0.1% 포름산
- 10분에 걸쳐 100% A부터 100% B까지 상승. 2분 동안 100% B에서 유지한 후, 10초 이내에 100% A로 복귀하고, 2분 동안 100% A로 세척한다. 총 샘플 실행 시간 = 15분.
2.2.7. 결과
체류 계수(Rf)는 TLC 방법을 이용하여 토양을 통한 화합물의 이동을 측정하는 데 사용되고, 여기서 1에 가까운 높은 Rf 값은 토양을 통한 높은 이동성을 표시한다. 중성 달렌 토양에서, 화합물 16은 DMP에 비해 감소된 이동성을 보였고, 여기서 대부분의 트리아졸은 Rf 범위 0.25 내지 0.45에서 검출된 반면, DMP의 경우 0.65 내지 0.85에서 검출되었다(도 7 참조). 산성 사우쓰 존스톤 토양의 경우, DMP는 화합물 16보다 더 좁은 밴드 및 더 적은 정도로 침출되는 것으로 확인되었다. 이것은 더 낮은 pH 환경에서의 DMP의 양성자화에 기인할 수 있다. 생성된 하전된 분자는 토양 입자에 흡착되어, 침출을 감소시킬 수 있다. 그러나, DMP가 이 조사의 표적이 아니기 때문에, 기저 과정은 조사되지 않았다.
디시안디아미드(DCD)는 그의 높은 수용성으로 인해 공지되어 있는 침출 문제를 가진 널리 사용되는 질화 억제제이다. 달렌 및 사우쓰 존스톤 토양 둘 다에서 DCD의 TLC 침출 연구로부터의 예비 결과는 Rf 범위 0.65 내지 1에서 가장 큰 DCD 축적을 보여준다. 이 결과는 DCD가 다수의 양성자화 부위를 가지므로 더 적게 침출될 것으로 예상되기 때문에 양성자화 용이성과 감소된 이동성 사이의 상관관계와 모순된다.
이 침출 연구로부터의 결과는 중성 토양에서 화합물 16 및 더 나아가 다른 유사한 작은 친유성 트리아졸이 DMP 및 DCD보다 더 낮은 침출성을 가짐을 시사한다. 산성 토양은 다시 잠재적으로 더 문제점이 있는 것으로 보이나, 화합물 16은 여전히 DCD보다 더 낮거나 유사한 침출 경향을 나타내는 것으로 보인다.

Claims (13)

  1. 토양을 하기 화학식 (I)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염으로 처리하는 단계를 포함하는, 토양의 질화(nitrification)를 감소시키는 방법:
    Figure pct00048

    상기 식에서,
    R1 및 R2는 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 독립적으로 선택되고;
    R3은 H이거나, 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고;
    R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
    R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, 화학식 (I)의 화합물에 대해,
    R1 및 R2가 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴이 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
    R3이 H이거나, 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴이 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
    R4가 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
    R5 및 R6이 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택된 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 토양을 우레아제(urease) 억제제로 병용-처리하는 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 토양을 비료로 병용-처리하는 것인 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에서 정의된 화학식 (I)의 화합물 및 적어도 하나의 농업적으로 허용되는 보조제 또는 희석제를 포함하는, 질화를 감소시키는 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 우레아제 억제제를 추가로 포함하는 조성물.
  7. 우레아 또는 암모늄 기반 비료 및 제1항 또는 제2항에서 정의된 화학식 (I)의 화합물을 포함하는 비료.
  8. 제7항에 있어서, 우레아제 억제제를 추가로 포함하는 비료.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 우레아 또는 암모늄 기반 비료가 과립의 형태로 존재하고 화학식 (I)의 화합물 및 임의적으로 우레아제 억제제가 과립에 코팅되어 있는 것인 비료.
  10. 하기 화학식 (II)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염:
    Figure pct00049

    상기 식에서,
    R1 및 R2는 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 독립적으로 선택되고;
    R3은 H이거나, 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고;
    R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
    R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택되고;
    단, 상기 화합물은 1-부틸-4-펜틸-1H-1,2,3-트리아졸;
    1,4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸;
    4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세트산 에틸 에스테르;
    1-부틸-4-(α,α-디메틸 메탄올)-1H-1,2,3-트리아졸;
    4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-프로판아민;
    에틸 4,5-비스(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세테이트; 또는
    1,4-디프로필-1H-1,2,3-트리아졸이 아니다.
  11. 하기 화학식 (IIa)의 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염:
    Figure pct00050

    상기 식에서,
    R1은 하나 이상의 하이드록시, -C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 치환된 -C1-C10알킬이고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되거나;
    R1은 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C2-C10알킬C(O)OC1-C4알킬, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알케닐, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알키닐, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
    R2는 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
    R3은 H이거나, 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬C(O)OR4, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4, -C2-C10알키닐OC(O)R4, -C1-C10알킬OC(O)OR4, -C2-C10알케닐OC(O)OR4, -C2-C10알키닐OC(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6), -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6), -C1-C10알킬NR5C(O)R6, -C2-C10알케닐NR5C(O)R6 및 -C2-C10알키닐NR5C(O)R6으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴은 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
    R4는 -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 선택되고;
    R5 및 R6은 H, -C1-C4알킬, -C2-C4알케닐 및 -C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택되거나;
    R1은 -CH2C(O)OC1-C4알킬이고, R2 및 R3은 각각 -CH2OC(O)C1-C4알킬이다.
  12. 제11항에 있어서, R1이 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 C2-C10알케닐, C2-C10알키닐, -C2-C10알킬C(O)OC1-C4알킬, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알케닐, -C1-C10알킬C(O)OC2-C4알키닐, -C2-C10알케닐C(O)OR4, -C2-C10알키닐C(O)OR4, -C1-C10알킬C(O)N(R5R6), -C2-C10알케닐C(O)N(R5R6) 및 -C2-C10알키닐C(O)N(R5R6)으로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴이 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
    R2가 하나 이상의 아미노, 하이드록시, C1-C4알콕시-, 또는 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 3원 내지 10원 단환형 또는 융합된 이환형 헤테로아릴로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4 및 -C2-C10알키닐OC(O)R4로부터 선택되고, 여기서 상기 헤테로아릴이 하나 이상의 C1-C10알킬, 옥소, 하이드록시, C1-C4알콕시- 또는 아미노로 임의적으로 치환되고;
    R3이 H이거나, 하나 이상의 아미노, 하이드록실 또는 C1-C4알콕시로 임의적으로 치환된 -C1-C10알킬, -C2-C10알케닐, -C2-C10알키닐, -C1-C10알킬OC(O)R4, -C2-C10알케닐OC(O)R4 및 -C2-C10알키닐OC(O)R4로부터 선택되고;
    R4가 C1-C4알킬, C2-C4알케닐 및 C2-C4알키닐로부터 선택되고;
    R5 및 R6이 H, C1-C4알킬, C2-C4알케닐 및 C2-C4알키닐로부터 독립적으로 선택된 것인 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염.
  13. 4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸-1-부탄산 에틸 에스테르(5);
    2-[3-[4,5-디(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸]프로필]-이소인돌린-1,3-디온(7);
    2-[3-[4,5-(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸]프로필]-이소인돌린-1,3-디온(8);
    에틸 4,5-비스(하이드록시메틸)-1H-1,2,3-트리아졸-1-부티레이트(9);
    에틸 4,5-비스(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸-1-부티레이트(10);
    에틸 4,5-비스(메틸 에타노에이트)-1H-1,2,3-트리아졸-1-아세테이트(11);
    1-부틸-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(13);
    1-(2-메톡시에틸)-4-부틸-1H-1,2,3-트리아졸(14);
    4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-에탄올(15);
    1-(3-부틴-1-일)-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(17);
    1-(2-프로펜-1-일)-4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸(18);
    에틸 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(19);
    프로프-2-엔-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(20);
    프로프-2-엔-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세트아미드(21);
    프로프-2-인-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세테이트(22); 및
    프로프-2-인-1-일 2-(4-프로필-1H-1,2,3-트리아졸-1-일)-아세트아미드(23)
    로부터 선택된 화합물 또는 이의 농업적으로 허용되는 염.
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