KR20240014948A - 트리아지닐 융합링의 카르복사마이드 유도체 및 이의 살선충 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 살선충 효과가 뛰어난 화합물; 이의 제조방법; 이러한 화합물을 활성 성분으로 포함하는 살선충용 제제; 및 이러한 화합물을 식물 또는 토양에 처리하는 것을 특징으로 하는 방제방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 화합물들은 Meloidogyne spp., Heterodera spp., Globodera spp., Pratylenchus spp., Rotylenchus spp. 등의 방제에 더욱 유용하다.
Description
본 개시는 살선충 효과를 가지는 특정 구조의 화합물에 관한 것이다. 본 개시는 또한 선충을 방제하기 위한 본 개시의 화합물(들)의 용도에 관한 것이다. 즉, 본 개시는 본 개시에 따른 화합물을 함유하는 살선충용 조성물에 관한 것이다. 본 개시는 또한 본 개시에 따른 화합물을 적용하는 것을 특징으로 하는 선충의 방제 방법에 관한 것이다.
선충류는 농업 생산물에 상당한 손실을 초래하며, 이러한 선충을 제거하기 위해 살선충 활성을 갖는 화학적 화합물이 종종 이용된다. 살선충 화합물은 농업에 유용하도록 높은 활성을 가지고, 또 선충류의 다양한 균주들에 대한 광범위한 활성을 가져야 하며, 비-표적 유기체에 독성이 없어야 한다.
또한, 기존 구충제의 경우 기생 선충류의 광범위한 내성 발생이 문제되며, 결과적으로 선충은 계속해서 가축에서 문제를 일으키고 있다.
한편, 국제특허출원 공개공보 제WO2016/116058호는 살선충 효과를 가진 트리아진 헤테로사이클릭 화합물을 개시하고 있으나, 공개공보 제WO2016/116058호에 개시된 화합물들의 경우 충분한 살선충 효과를 나타내지 못하였다.
따라서, 더욱 효과적이고, 보다 저렴하며, 독성이 낮고, 환경적으로 보다 안전하거나 작용 모드가 상이한 살선충용 화합물이 계속해서 요구되고 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비교적 낮은 적용률에서 만족스럽거나 개선된 살선충 활성을 갖고, 높은 선택성 및 높은 상용성을 가지는 살선충제로서 사용될 수 있는 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 본 개시에 따른 화합물의 살선충 용도를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 본 개시에 따른 화합물을 활성 성분으로 포함하는, 살선충용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 본 개시에 따른 화합물을 적용하는 것을 특징으로 하는 선충의 방제 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
[화학식 I]
상기 화학식 I에서,
Y는 이고, 여기에서 W는 CH 또는 N이며, Q1은 CF3 또는 할로겐이고, Q2는 수소, 할로겐, 메틸, 또는 CF3이며,
R1, R2, R3, 및 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, 또는 페닐이거나, 또는 R1 및 R2 또는 R3 및 R4는 서로 연결되어 (C3-C6)사이클로알킬을 형성하고,
X는 O 또는 S이고,
A는 오른편의 트리아진 고리와 융합된 벤젠 또는 피리딘이며,
Z은 수소, 할로겐, 시아노, -CH=N-O-R', SR', S(O)2R', NR'R", (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, (C1-C3)할로알콕시, 치환 또는 비치환된 아민, 치환 또는 비치환된 (C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 헤테로(C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 페닐이고, 여기에서 치환은 수소, -OH, 할로겐, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, 및 (C1-C3)할로알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되며,
R' 및 R"은 서로 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, 또는 (C1-C3)할로알킬임.
본 발명의 일 양태에 있어, 본 발명은 상기 화학식 I에서
Y는 이고, 여기에서 Q2는 수소, 할로겐, 메틸, 또는 CF3이며,
R1, R2, R3, 및 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, 또는 페닐이거나, 또는 R1 및 R2 또는 R3 및 R4는 서로 연결되어 (C3-C6)사이클로알킬을 형성하고,
X는 O이고,
A는 오른편의 트리아진 고리와 융합된 벤젠이며,
Z은 수소, 할로겐, 시아노, -CH=N-O-R', SR', S(O)2R', NR'R", (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, (C1-C3)할로알콕시, 치환 또는 비치환된 아민, 치환 또는 비치환된 (C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 헤테로(C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 페닐이고, 여기에서 치환은 수소, -OH, 할로겐, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, 및 (C1-C3)할로알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되며,
R' 및 R”은 서로 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, 또는 (C1-C3)할로알킬인,
화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 양태에 있어, 본 발명은 상기 화학식 I에서
Y는 이고,
R1, R2, R3, 및 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C3)알킬, 또는 페닐이거나, 또는 R1 및 R2 또는 R3 및 R4는 서로 연결되어 (C3-C6)사이클로알킬을 형성하고,
X는 O이고,
A는 오른편의 트리아진 고리와 융합된 벤젠이며,
Z은 할로겐, -CH=N-O-R', (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, (C1-C3)할로알콕시, 치환 또는 비치환된 아민, 치환 또는 비치환된 (C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 헤테로(C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 페닐이고, 여기에서 치환은 수소, -OH, 할로겐, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, 및 (C1-C3)할로알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되며,
R'은 수소, (C1-C6)알킬, 또는 (C1-C3)할로알킬인,
화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
본 발명의 더욱 바람직한 일 양태에 있어, 본 발명은 상기 화학식 I에서
Y는 이고,
R1, R2, R3, 및 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C3)알킬, 또는 페닐이거나, 또는 R1 및 R2 또는 R3 및 R4는 서로 연결되어 (C3-C6)사이클로알킬을 형성하고,
X는 O이고,
A는 오른편의 트리아진 고리와 융합된 벤젠이며,
Z은 할로겐, (C1-C3)할로알킬, 또는 (C1-C6)알콕시인,
화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
만약 치환기가 "임의로 치환된" 또는 “선택적으로 치환된”으로 설명된다면, 상기 치환기는 (1) 치환되지 않거나 (2) 또는 정의된 치환기들 중 하나 이상으로 치환될 수 있다. 만약 치환 가능한 위치가 치환되지 않은 경우 기본(default) 치환기는 수소이다.
본 명세서에 있어, "할로겐"은 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드이다.
본 명세서에 있어, "(C1-C6)알킬"은 예를 들면, 메틸, 에티닐, 1-프로피닐, 2-프로피닐, 1-부티닐, 2-부티닐, 3-부티닐, 3-메틸-1-프로피닐, 2-메틸-3-프로피닐, 펜티닐, 1-헥시닐 등의 탄소수 1 내지 6을 가진 포화된 직쇄상 또는 분지상의 비-고리(cyclic) 탄화수소를 의미한다.
본 명세서에서 “C1-6”, "C1-6", "C1-C6" 또는 "C1-C6"와 같이 기재될 경우 이는 탄소수가 1 내지 6개임을 의미한다. 예를 들어, (C1-C6)알킬은 탄소수가 1 내지 6인 알킬을 의미한다.
본 명세서에 있어, "(C3-C6)사이클로알킬"은 예를 들면, 시클로프로피닐, 시클로부티닐, 시클로펜타닐, 또는 시클로헥사닐을 의미한다.
본 명세서에 있어, "(C1-C3)할로알킬"은 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 3의 알킬을 의미한다. 예를 들면, 클로로메틸, 브로모메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 클로로플루오로메틸, 디클로로플루오로메틸, 클로로디플루오로메틸, 1-클로로에틸, 1-브로모에틸, 1-플루오로에틸, 2-플루오로에틸, 2,2-디플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 2-클로로-2-플루오로에틸, 2-클로로-2,2-디플루오로에틸, 2,2-디클로로-2-플루오로에틸, 2,2,2-트리클로로에틸, 펜타플루오로에틸, 1-플루오로프로필, 2-플루오로프로필, 3-플루오로프로필, 1,1-디플루오로프로필, 2,2-디플루오로프로필, 1,2-디플루오로프로필, 3,3-디플루오로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필, 헵타플루오로 프로필, 1,1,1-트리플루오로프로프-2-일, 3-클로로프로필을 들 수 있다.
본 명세서에 있어, "(C1-C6)알콕시"는 -O-(알킬)을 의미하며, 여기에서 알킬은 위에서 정의된 것과 같다. 예를 들면, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-메틸에톡시(이소프로폭시), 부톡시, 1-메틸프로폭시 (sec-부톡시), 2-메틸프로폭시 (이소부톡시), 1,1-디메틸에톡시 (tert-부톡시), 펜톡시, 1-메틸부톡시, 2-메틸부톡시, 3-메틸부톡시, 1,1-디메틸프로폭시, 1,2-디메틸프로폭시, 2,2-디메틸프로폭시, 1-에틸프로폭시, 헥속시, 1-메틸펜톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 4-메틸펜톡시, 1,1-디메틸부톡시, 1,2-디메틸부톡시, 1,3-디메틸부톡시, 2,2-디메틸부톡시, 2,3-디메틸부톡시, 3,3-디메틸부톡시, 1-에틸부톡시, 2-에틸부톡시, 1,1,2-트리메틸프로폭시, 1,2,2-트리메틸프로폭시, 1-에틸-1-메틸프로폭시 또는 1-에틸-2-메틸프로폭시를 들 수 있다.
본 명세서에 있어, "(C1-C3)할로알콕시"는 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 알콕시를 의미한다. 예를 들면, OCH2F, OCHF2, OCF3, OCH2Cl, OCHCl2, OCCl3, 클로로플루오로메톡시, 디클로로플루오로메톡시, 클로로디플루오로메톡시, 2-플루오로에톡시, 2-클로로에톡시, 2-브로모에톡시, 2-요오도에톡시, 2,2-디플루오로에톡시, 2,2,2-트리플루오로에톡시, 2-클로로-2-플루오로에톡시, 2-클로로-2,2-디플루오로에톡시, 2,2-디클로로-2-플루오로에톡시, 2,2,2-트리클로로에톡시 또는 OC2F5 2-플루오로프로폭시, 3-플루오로프로폭시, 2,2-디플루오로프로폭시, 2,3-디플루오로프로폭시, 2-클로로프로폭시, 3-클로로프로폭시, 2,3-디클로로프로폭시, 2-브로모프로폭시, 3-브로모프로폭시, 3,3,3-트리플루오로프로폭시, 3,3,3-트리클로로프로폭시, OCH2-C2F5, OCF2-C2F5, 1-(CH2F)-2-플루오로 에톡시, 1-(CH2Cl)-2-클로로에톡시 또는 1-(CH2Br)-2-브로모에톡시를 들 수 있다.
본 명세서에 있어, "헤테로(C3-C6)시클로알킬"은 질소, 산소 및 황으로부터 독립적으로 선택된 1 내지 4의 헤테로원자를 함유하는 포화된 3- 내지 6-멤버의 모노사이클릭 링(고리)를 의미하며, 여기에서 질소 및 황 헤테로원자는 선택적으로 산화될 수 있고, 질소 헤테로원자는 선택적으로 사가화(quaternized)될 수 있다. 예를 들어, "헤테로(C3-C6)시클로알킬"로는 옥시란(oxiran), 옥세탄(oxetan), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 테트라하이드로피란(tetrahydropyran), 1,4-디옥산(1,4-dioxane), 아지리딘(aziridine), 아제티딘(azetidine), 피롤리딘(pyrrolidine), 피페리딘(piperidine), 피페라진(piperazine), 피롤리디논(pyrrolidinone), 히단토인(hydantoine), 발레롤락탐(valerolactam), 티이란(thiirane), 티에탄(thietane), 테트라하이드로티오펜(tetrahydrothiophene), 테트라하이드로티오피란(tetrahydrothiopyran), 모포린(morpholine), 테트라하이드로피리딘(tetrahydropyridine), 테트라하이드로피리미딘(tetrahydropyrimidine) 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어 "농약학적으로 허용 가능한 염"은 여기서 언급한 화합물(들)에서 발견되는 특정 치환체에 의존하는 비교적 비독성 산 및 염기로 제조된 활성 화합물의 염들을 포함한다. 본 발명의 화합물들은 상대적으로 산성 기능성을 포함할 때, 염기(base) 부가 염들은 충분한 양의 원하는 염기, 순수한 또는 적당한 비활성(inert) 용매로 그러한 화합물들의 중성 형태를 접촉하여 얻을 수 있다. 농약학적으로 허용 가능한 염기 부가 염의 예들은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 리튬, 암모늄, 트리메틸암모늄, 유기 아미노 또는 마그네슘 염 또는 유사한 염을 포함한다. 본 발명의 화합물들은 상대적으로 염기성 기능성을 포함할 때, 산성 부가 염들은 충분한 양의 원하는 산, 순수한 또는 적당한 비활성(inert) 용매로 그러한 화합물들의 중성 형태를 접촉하여 얻을 수 있다. 농약학적으로 허용 가능한 산성 부가 염의 예들은 초산, 프로피온산, 이소부틸산, 옥살릭산(oxalic), 마레익(maleic), 말로닉(malonic), 안식향성, 숙신산, 수버릭(suberic), 푸마릭(fumaric), 만데릭(mandelic), 프탈릭(phthalic), 벤젠설포닉(benzenesulfonic), p-토릴설포닉(tolylsulfonic), 파라톨루엔술폰산, 구연산, 주석산, 메탄솔포닉(methanesulfonic), 및 그 유사체를 포함하는 상대적으로 비독성 유기산에서 유래한 염들 뿐만 아니라, 염화수소, 브롬화수소, 질산, 탄산, 일수소탄산(monohydrogencarbonic), 인산(phosphoric), 일수소인산, 이수소인산, 황산, 일수소황산, 요오드화수소 또는 아인산(phosphorous acid) 및 그 유사체를 포함한다. 또한 알긴네이트(arginate)와 그 유사체와 같은 아미노산의 염 및 글루쿠로닉(glucuronic) 또는 갈락투노릭(galactunoric) 산들과 그 유사체와 같은 유기산의 유사체를 포함한다. 본 발명의 일부 특정한 화합물들은 화합물들을 염기성 또는 산성 부가(addition) 염들로 전환하게 하는 염기성 및 산성 기능성 모두를 갖는다. 염들의 다른 예들은 본 발명이 속한 분야에서 공지된 문헌들을 통해 잘 알려져 있다.
비-한정적인, 본 개시에 따른 화학식 I의 화합물의 예는 후술하는 실시예들에서 제조된 화합물들이다. 각 실시예 번호는 화합물 번호에 대응한다. 예를 들어, 실시예 15에서 제조된 최종 화합물의 번호는 화합물 15이다.
상기 화합물들 중에서도, 특히
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 2);
N-(2-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 1);
N-(1-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-메틸프로판-2-일)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 8);
N-(1-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-프로판-2-일)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 9);
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 10);
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-페닐에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 11);
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-1-페닐에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 12);
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-메틸프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 13);
N-((1-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)시클로프로필)메틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 14);
N-(2-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 15);
N-(1-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)프로판-2-일)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 16);
N-(2-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-메틸프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 17);
N-(2-(4-옥소-6-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 18);
N-(1-(4-옥소-6-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)프로판-2-일)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 19);
N-(2-(7-브로모-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 24);
N-(2-(4-옥소-6-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 25);
N-(2-(4-옥소-7-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 26); 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염이 본 발명의 여러 목적상 더욱 바람직하였다.
본 발명 화합물은, 예를 들면 아래와 같은 제조방법 1 및 2에 따라서 제조되지만, 본 발명은 이러한 제조 방법에 한정되는 것은 아니다.
<제조방법 1>
(상기 제조방법 1 중, Y, A, Z, R1, R2, R3, 및 R4는 상기 화학식 I에서 정의한 바와 같고, L1은 염소원자, 히드록시기 등의 이탈기를 나타낸다.)
화학식(II)에서 나타내지는 카르복시산 유도체와 화학식(III)에서 나타내지는 ((4-옥소벤조[1,2,3]트리아지닐)에틸아민염 유도체를 염기의 존재 하에, 불활성 용매 중에 반응시키는 것으로 화학식(I)에서 나타내지는 본 개시의 화합물을 제조 할 수 있다. 본 반응에 있어서 반응 온도는 통상 약 -20 내지 120 ℃의 범위에서, 반응시간은 통상 약 1시간 내지 48시간의 범위에서 행해진다. 화학식(III)에서 나타내지는 ((4-옥소벤조[1,2,3]트리아지닐)에틸아민염 유도체는 화학식(II)에 나타내지는 카르복식산 유도체에 대해서 통상 약 1.0 내지 1.5배 몰의 범위에서 사용된다.
염기로서는, 예를 들면, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 등의 무기 염기류; 초산나트륨, 초산 칼륨 등의 초산염류; 칼륨 t부톡시드, 나트륨메톡시드, 나트륨에톡시드 등의 알칼리 금속 알콕시드류; 트리에틸아민, 디이소프로필 에틸아민, 1,8-디아자비시크로[5.4.0] 운데크-7-엔 등의 제3급 아민류; 피리딘, 디메틸 아미노 피리딘 등의 함질소 방향족 화합물 등을 들 수 있다. 염기의 양은 일반식(II)에서 나타내지는 카르복시산 유도체에 대해서 통상 약 1 내지 5배 몰의 범위에서 사용된다. 사용할 수 있는 불활성 용매로서는, 본 반응을 현저하게 저해하지 않는 것이면 사용 가능하며, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 2-프로판올 등의 알코올류; 디에틸 에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 직쇄장 또는 환상 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 염화 메틸렌, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소류, 클로로 벤젠, 디클로로 벤젠 등의 할로겐화 방향족 탄화수소류; 아세트니트릴등의 니트릴류; 초산에틸 등의 에스테르류; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, 1, 3-디메틸-2-이미다졸리디논, 물, 초산 등의 극성 용매 등을 들 수 있다. 이러한 불활성 용매는 단독으로 또는 2종 이상 혼합해 사용할 수 있다.
<제조방법 2>
(식 중, A, Z, R1, R2, R3, 및 R4는 상기 화학식 I에서 정의한 바와 같다.)
화학식(IV)에서 나타내지는 안트라닐산 유도체와 화학식(V)에서 나타내지는 화합물을 아미드짝지음시약 및 염기의 존재 하에서 불활성 용매에서 반응시키는 것으로 화학식(VI)에서 나타내지는 안트라닐 아미드 유도체를 제조할 수 있다. 본 반응에 있어서 반응 온도는 통상 약 20 내지 70 ℃의 범위에서, 반응시간은 통상 약 12시간 내지 48시간의 범위에서 행해진다. 화학식(V)에서 나타내지는 화합물은 화학식(IV)에서 나타내지는 유도체에 대해서 통상 약 1.0 내지 1.5 배 몰의 범위에서 사용된다. 아미드짝지음시약으로는, 예를 들면, 디시클로헥실카보디이미드(DCC), 디이소프로필카보디이미드(DIC), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드(EDC), 카보닐디이미다졸(CDI),(벤조트리아졸-1-일옥시)트리스(디메틸아미노)포스포늄 헥사플루오로포스페이트(BOP), (벤조트리아졸-1-일옥시)트리피롤리디노포스포늄 헥사플루오로포스페이트(PyBOP), (7-아자벤조트리아졸-1-일옥시)트리피롤리디노포스포늄 헥사플루오로포스페이트(PyAOP), 브로모트리피롤리디노포스포늄 헥사플루오로포스페이트(PyBrOP), O-(벤조트리아졸-1-일)-N,N,N’,N’-테트라메틸유로늄 헥사플루오로포스페이트(HBTU), O-(벤조트리아졸-1-일)-N,N,N’,N’-테트라메틸유로늄 테트라플루오로보레이트(TBTU), O-(7-아자벤조트리아졸-1-일)-N,N,N’,N’-테트라메틸유로늄 헥사플루오로포스페이트(HATU), O-(7-아자벤조트리아졸-1-일)-N,N,N’,N’-테트라메틸유로늄 테트라플루오로보레이트(TATU) 등을 들 수 있다. 아미드짝지음시약의 사용량은 화학식(IV)에 나타내지는 화합물에 대해서 약 1 내지 2배 몰의 범위에서 사용된다. 염기로서는, 예를들면, 트리에틸아민, 디이소프로필 에틸아민, 1,8-디아자비시크로[5.4.0] 운데크-7-엔 등의 제3급 아민류를 들 수 있다. 염기의 사용량은 화학식(IV)에 나타내지는 화합물에 대해서 약 2 내지 5배 몰의 범위에서 사용된다.
화학식(VI)에서 나타내지는 안트라니닐 아미드 유도체와 아질산나트륨을 산 존재 하에서 불활성 용매에서 반응시키는 것으로 화학식(VII)에서 나타내지는 ((4-옥소벤조[1,2,3]트리아지닐)에틸아민 유도체를 제조할 수 있다. 본 반응에 있어서 반응온도는 통상 약 -10 내지 0 ℃의 범위에서, 반응시간은 통상 5시간 내지 24시간의 범위에서 행해진다. 아질산나트륨은 화학식(VI)에 나타내지는 유도체에 대해서 통상 2 내지 3배 몰의 범위에서 사용된다.
화학식(VII)에서 나타내지는 ((4-옥소벤조[1,2,3]트리아지닐)에틸아민 유도체를 염산의 존재하에서 불활성 용매에서 반응시키는 것으로 화학식(III)에서 나타내지는 ((4-옥소벤조[1,2,3]트리아지닐)에틸아민염 유도체를 제조할 수 있다. 본 반응에 있어서 반응 온도는 통상 약 0 내지 30 ℃의 범위에서, 반응시간은 통상 약 5시간 내지 12시간의 범위에서 행해진다. 염산은 유기용매에 녹아있는 시약으로 사용하며, 화학식(VII)에서 나타내지는 유도체에 대해서 통상 약 3 내지 5배 몰의 범위에서 사용된다. 유기용매에 녹여진 염산시약으로는, 예를 들면, 4M 다이옥산 용액, 2M 디에틸에테르 용액, 3M 메탄올 용액 등을 들 수 있다.
반응 종료후, 목적물을 포함한 반응계로부터 통상적인 방법에 의해 목적물을 분리하면 얻을 수 있다. 일반적으로 반응혼합물을 적절한 용매에서 원하는 화합물을 침전시켜 걸러서 정제할 수 있고, 필요에 따라서 재결정, 컬럼 크로마토그래피 등으로 정제하는 것으로써 목적물을 제조할 수 있다.
본 개시에 따른 화합물은 작물의 수확량 감소, 작물의 생장저해, 식물병해를 방제하기 위한 뿌리혹선충, 시스트선충, 뿌리썩이선충 등의 선충을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
따라서, 본 개시는 본 개시에 따른 화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염을 유효 성분으로 함유하는 살선충용 조성물을 제공한다. 즉, 본 개시는 본 개시에 따른 화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염을 유효 성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 농원예용 식물 해충 방제제를 제공한다.
본 개시는 또한 본 개시에 따른 화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염의 유효량을 대상 식물 또는 토양에 처리하는 것을 특징으로 하는 식물의 선충 방제방법을 제공한다.
본 개시는 또한 본 개시에 따른 화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염의 살선충용 제제, 특히, 농원예용 식물 해충 방제제의 제조를 위한 용도를 제공한다.
화학식 I의 화합물은 선충을 방제하는데 특히 유용하다. 따라서 추가의 양태에서, 본 발명은 또한 식물 기생 선충(내부 기생 선충(Endoparasitic nematode), 반내부 기생 선충(Semiendoparasitic nematode) 및 외부 기생 선충(Ectoparasitic nematode)), 특히 식물 기생 선충, 예를 들어 뿌리혹 선충, 당근 뿌리혹선충(Meloidogyne hapla), 고구마 뿌리혹선충(Meloidogyne incognita), 자바니카 뿌리혹선충(Meloidogyne javanica), 땅콩 뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria) 및 기타 다른 멜로이도기네 종; 포낭선충(cyst nematode), 감자 씨스트선충(Globodera rostochiensis) 및 기타 다른 글로보데라 종; 곡물 씨스트선충(Heterodera avenae), 콩 씨스트선충(Heterodera glycines), 사탕무 씨스트선충(Heterodera schachtii), 클로버 씨스트선충(Heterodera trifolii) 및 기타 다른 헤테로데라 종; 종자혹병 선충(seed gall nematode), 앵기나(Anguina spp.) 종; 줄기 및 잎 선충(stem and foliar nematode), 아펠렌코이데스 (Aphelenchoides spp.) 종; 쏘는 선충(sting nematode), 일로놀라이무스 론지코다투스(Eelonolaimus longicaudatus) 및 기타 다른 빌로놀라이무스(Belonolaimus spp.) 종; 소나무 선충(pine nematode), 버사펠렌쿠스 자일로필러스 (Bursaphelenchus xylophilus) 및 기타 다른 버사펠렌쿠스 종; 고리 선충(ring nematode), 크리코네마 (Criconema spp.) 종, 크리코네멜라(Criconemella spp.) 종, 크리코네모이데스(Criconemoides spp.) 종, 메소크리코네마 (Mesocriconema spp.) 종; 줄기 및 구근 선충(stem and bulb nematode), 디틸렌쿠스 디스트럭터(Ditylenchus destructor), 디틸렌쿠스 딥사시(Ditylenchus dipsaci) 및 기타 다른 디틸렌쿠스 종; 송곳 선충(Awl nematode), 돌리코도러스(Dolichodorus spp.) 종; 나선 선충(Spiral nematode), 헬리오코틸렌쿠스 멀티싱크투스 (Helicotylenchus multicinctus) 및 기타 다른 헬리코틸렌쿠스(Helicotylenchus spp.) 종; 시스 및 시소이드 선충 (sheath and sheathoid nematode), 헤미사이클리오포라(Hemicycliophora spp.) 종 및 헤미크리코네모이데스 (Hemicriconemoides spp.) 종; 허쉬만니엘라(Hirshmanniella) 종; 랜스 선충(Lance nematode), 호플로아이무스 (Hoploaimus) 종; 위뿌리혹선충(false rootknot nematode), 나콥버스(Nacobbus spp.) 종; 바늘 선충(needle nematode), 론지도러스 엘론가투스(Longidorus elongatus) 및 기타 다른 론지도러스 종; 핀 선충(Pin nematode), 프라틸렌쿠스(Pratylenchus) 종; 병변 선충(Lesion nematode), 프라틸렌쿠스 네글렉투스 (Pratylenchus neglectus), 프라틸렌쿠스 페네트란스(Pratylenchus penetrans), 프라틸렌쿠스 커비타투스 (Pratylenchus curvitatus), 프라틸렌쿠스 구데이(Pratylenchus goodeyi) 및 기타 다른 프라틸렌쿠스 종; 천공 선충(Burrowing nematode), 라도폴러스 시밀리스(Radopholus similis) 및 기타 다른 라도폴러스 종; 잠두형 선충(Reniform nematode), 로틸렌쿠스 로버스투스(Rotylenchus robustus), 로틸렌쿠스 레니포르미스(Rotylenchus reniformis) 및 기타 다른 로틸렌쿠스 종; 스쿠텔로네마(Scutellonema spp.) 종; 곤봉상근선충(Stubby root nematode), 트리코도러스 프리미티부스(Trichodorus primitivus) 및 기타 다른 트리코도러스 종, 파라트리코도 러스(Paratrichodorus spp.) 종; 위축 선충(Stunt nematode), 틸렌코린쿠스 클레이토니(Tylenchorhynchus claytoni), 틸렌코린쿠스 두비우스(Tylenchorhynchus dubius) 및 기타 다른 틸렌코린쿠스 종; 시트러스 선충 (Citrus nematode), 틸렌쿨러스(Tylenchulus spp.) 종; 창선충(Dagger nematode), 자이피네마(Xiphinema spp.) 종; 및 기 타 다른 식물 기생 선충종, 예를 들어 수반기나(Subanguina spp.) 종, 힙소페리네(Hypsoperine spp.) 종, 마크로포스토니 아(Macroposthonia spp.) 종, 멜리니우스(Melinius spp.) 종, 펑크토데라(Punctodera spp.) 종 및 퀴니설시우스(Quinisulcius) 종에 의해 식물 및 이의 일부에 대한 손상을 제어하는 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명의 화합물들은 선충종 뿌리혹선충 종(Meloidogyne spp.), 씨스트선충 종(Heterodera spp., Globodera spp.), 뿌리썩이선충 종(Pratylenchus spp.), 잠두형선충 종(Rotylenchus spp.) 등의 방제에 더욱 유용하다.
본 발명의 살선충용 조성물은 농약보조제로서 제제화에 일반적으로 사용되는 담체, 기타 보조제 등을 배합하여, 유제, 현탁제, 분제, 입제, 정제, 수화제, 수용제, 수액, 유동제, 과립 수화제, 에어로졸제, 페이스트제, 유탁제, 훈연제 등의 여러 형태로 제제할 수 있다. 이때, 제제화 시에 사용되는 담체로서는, 고체 담체와 액체 담체의 어느 것이나 그 사용목적에 따라 이용할 수 있다. 고체 담체로서는 예를 들면, 전분; 활성탄; 대두분, 소맥분, 목분, 어분, 분유 등의 동식물성 분말; 탈크, 카올린, 벤토나이트, 탄산칼슘, 제올라이트, 규조토, 화이트 카본, 클레이, 알루미나, 황산 암모늄, 요소 등의 무기물 분말을 들 수 있다. 액체 담체로서는 예를 들면 물; 이소프로필알콜, 에틸렌글리콜 등의 알콜; 시클로헥사논, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 디옥산, 테트라히드로퓨란 등의 에테르류; 케로신, 경유 등의 지방족 탄화수소류; 크실렌, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠, 메틸나프탈렌, 솔벤트나프타 등의 방향족 탄화수소류; 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류; 디메틸아세트아미드 등의 산 아미드류; 지방산의 글리세린에스테르 등의 에스테르류; 아세토니트릴 등의 니트릴류; 디메틸술폭시드 등의 함황화합물류 등을 들 수 있다.
사용된 증량제가 물인 경우에는, 유기용매가 또한 보조 용매로 사용될 수 있다.
계면활성제로서는 예를 들면, 알킬벤젠술폰산금속염, 디나프틸메탄디술폰산 금속염, 알콜황산 에스테르염, 알킬아릴 술폰산염, 리그닌술폰산염, 폴리옥시에틸렌글리콜에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄모노알킬레이트 등을 들 수 있다.
그 밖의 보조제로서는 예를 들면, 카르복시메틸셀룰로오스, 아라비아 고무, 알긴산 나트륨, 구아검, 트라간트검, 폴리비닐알콜 등의 고착제 혹은 증점제, 금속 비누 등의 소포제, 지방산, 알킬인산염, 실리콘, 파라핀 등의 물성 향상제, 착색제 등을 사용할 수 있다.
이들 제제의 실제 사용 시에는, 그대로 사용하거나, 또는 물 등의 희석제로 소정 농도로 희석하여 사용할 수 있다. 본 개시의 화합물을 유효성분으로 함유하는 여러 제제, 또는 그 희석물의 시용은, 통상 일반적으로 행해지고 있는 사용방법, 즉 살포(예를 들면 분무, 미스팅, 아토마이징, 분말 살포, 과립 살포, 수면시용, 상시용(箱施用) 등), 토양시용(예를 들면 혼입, 관주 등), 표면시용(예를 들면 도포, 도말법, 피복 등), 침지, 독이(毒餌), 훈연 시용 등에 의해 행할 수 있다. 그 사용량은, 그 제형, 피해상황, 적용방법, 적용장소 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 즉, 본 개시의 조성물은 통상의 방법, 예를 들어, 관수, 분무, 연무, 산포, 살포, 포밍(foaming), 뿌리기 등에 의해 적용된다. 또한, 활성 화합물을 극소 용적 방법에 의해 적용하거나, 활성 화합물 제제 또는 활성 화합물 자체를 토양에 주입할 수 있다. 식물의 종자가 또한 처리될 수도 있다.
본 개시의 살선충용 조성물은 일반적으로 0.1 내지 95 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 90 중량%의 활성 화합물을 함유할 수 있다.
필요에 따라, 활성 스펙트럼을 넓히거나, 예를 들어 곤충에 대한 추가적인 보호와 같이 특정 효과를 얻도록 다른 항균 활성 화합물, 살진균제, 살균제, 제초제, 살충제 또는 그 밖의 다른 활성 화합물을 첨가하여 물질 보호 시 본 발명에 따라 사용되는 활성 화합물, 또는 이들로부터 제조될 수 있는 조성물, 농축물 또는 매우 일반적인 제제의 활성 및 활성 스펙트럼을 증가시킬 수 있다. 이들 혼합물은 본 발명에 따른 화합물보다 더 넓은 활성 스펙트럼을 가질 수 있다.
본 발명은 종래 기술에 비해 뛰어난 성능, 특히 농원예용 식물 선충 방제제로서 저 약제량으로 높은 방제효과를 가지는 화합물을 제공한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속한 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<실시예 1>
N-(2-(4-옥소-7-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드의 합성(화합물 26)
염 형태의 3-(2-아미노에틸)-7-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-4(3H)-온 하이드로클로라이드 (100 mg, 0.34 mmol)를 디클로로메탄 (1.7 mL)에 용해시킨 후 2-(트리플루오로메틸)벤조일 클로라이드 (1.5 eq.)와 트리에틸아민 (3 eq.)을 천천히 첨가하였다. 반응 혼합물을 25℃에서 3 시간 동안 교반하였다. 반응의 완결을 TLC를 통해 확인하였다. 반응 종결 후 상기 혼합물을 1 N 염산 수용액을 이용해 산성화한 뒤 디클로로메탄과 물로 정제하였다. 수합한 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조하여 감압 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (Hex:EA = 1:1)를 통해 상기 화학식의 화합물을 흰색 고체 형태로 114 mg (78%) 수득하였다.
1H NMR (300 MHz, Acetone-d6) δ 8.18 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.93 (s, 1H), 7.91 - 7.77 (m, 1H), 7.77 - 7.56 (m, 5H), 4.74 - 4.60 (m, 2H), 3.97 - 3.90 (m, 2H).
<실시예 1-1>
2-아미노-5-(트리플루오로메틸)벤조산의 합성
2-니트로-4-(트리플루오로에틸)벤조니트릴 (50.0 g, 231.35 mmol)을 아세트산 (462 ml)에 녹인 후, 반응물 플라스크를 ice bath에 담근 상태에서 철 파우더 (38.8 g, 694.06 mmol)를 분취하여 넣었다. 반응물에서 발열이 발생하지 않는 것을 확인 후, 플라스크를 40 ℃로 24시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 남아있는 과량의 철 파우더는 celite pad 필터를 이용해 제거하였다. 이후 에틸초산을 이용하여 씻어준 후 감압 농축하였다. 농축된 화합물을 에틸초산 (200 ml)으로 희석한 후, 탄산수소나트륨 포화수용액으로 2회 씻어주었다 (2 X 100 ml). 유기층을 무수황상마그네슘을 이용하여 건조한 후, 필터로 제거하고 감압 농축하여 2-아미노-4-(트리플루오로메틸)벤조니트릴를 42.7 g (99%) 수득하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) : δ7.44 (d, J = 8.24 Hz, 1 H ), 6.95 (s, 1H), 6.90 (d, J = 8.24 Hz, 1H), 4.71 (br s, 2H).
2-아미노-4-(트리플루오로메틸)벤조니트릴 (42.7 g, 229.40 mmol)을 진한염산 (450 ml)에 녹이고 진한황산 (20 ml)을 천천히 적가한 후, 반응물을 120 oC로 48시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후, 에틸초산을 이용하여 추출하고 (3 X 400 ml) 무수황산마그네슘을 이용하여 건조하고 감압농축하여 2-아미노-4-(트리플루오로)벤조산을 38.0 g (81%) 수득하였다.
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ7.99 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.90 (s, 1H), 6.84 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 5.94 (br s, 2H).
<실시예 1-2>
터트-부틸(2-(2-아미노-5-(트리플루오로메틸)벤즈아미도)에틸)카바메이트의 합성
2-아미노-4-(트리플루오로메틸)벤조익 엑시드 (100 mg, 0.49 mmol) 와 터트-뷰틸 (2-아미노에틸)카바메이트 (1 eq.)를 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보이미드 하이드로클로라이드 (1.2 eq.)와 하이드록시 벤조트리아졸 (1.2 eq.) 및 디아이소프로필에틸아민(1.6 eq.)의 존재 하에서 디클로로메탄 (2.5 mL) 용매에서 반응시켰다. 반응 혼합물을 25 ℃에서 3 시간 동안 교반하였다. 반응의 완결을 TLC를 통해 확인하였다. 반응 종결 후 상기 혼합물을 디클로로메탄과 물로 정제한 후 수합한 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조하여 감압 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (Hex:EA = 1:1)를 통해 상기 화학식의 화합물을 흰색 고체 형태로 119 mg (70 %) 수득하였다.
1H NMR (300 MHz, Acetone-d6) δ 7.88 (s, 1H), 7.70 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.11 - 7.08 (m, 1H), 6.81 (dd, J = 8.1, 1.8 Hz, 1H), 6.60 (s, 2H), 6.27 (s, 1H), 3.48 (q, J = 5.7 Hz, 2H), 3.33 (q, J = 5.9 Hz, 2H), 1.42 (s, 9H).
<실시예 1-3>
터트-부틸(2-(4-옥소-6-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)카바메이트의 합성
아질산 소듐 (2.5 eq.)을 0℃에서 0.5 N 염산 수용액 (3 mL)에 녹인 후 디메틸포름아미드 (0.2 mL)에 녹인 터트-뷰틸 (2-(2-아미노-5-클로로벤즈아미드)에틸)카바메이트 (100 mg, 0.32 mmol)를 천천히 첨가하였다. 반응 혼합물을 0 ℃에서 1 시간 동안 교반한 뒤 반응의 완결을 TLC를 통해 확인하였다. 반응 종결 후 형성된 고체를 물 (3 mL)로 세척하여 상기 화학식의 화합물을 흰색 고체의 형태로 85 mg (74 %) 수득하였다.
1H NMR (300 MHz, Acetone-d6) δ 8.57 - 8.46 (m, 2H), 8.26 - 8.17 (m, 1H), 6.28 (s, 1H), 4.63 - 4.54 (m, 2H), 3.69 - 3.57 (m, 2H), 1.29 (s, 9H).
<실시예 1-4>
3-(2-아미노에틸)-6-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-4(3H)-온의 합성
터트-뷰틸 (2-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)카바메이트 (100 mg, 0.31 mmol)를 1,4-디옥산 (1 mL)에 용해시킨 후 1,4-디옥산에 4.0 M 농도로 녹아있는 염산 (3 mL)을 첨가한 뒤 25 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응의 완결을 TLC를 통해 확인한 뒤 반응 종결 후 형성된 고체를 디에틸에테르 (3 mL)를 사용하여 세척하였다. 상기 화학식의 화합물을 흰색 고체의 형태로 91 mg (99 %) 수득하였다.
1H NMR (300 MHz, Methanol-d4) δ 8.61 - 8.52 (m, 2H), 8.27 - 8.18 (m, 1H), 4.87 - 4.77 (m, 2H), 3.60 - 3.50 (m, 2H).
상기 실시예 1과 유사한 방법으로 제조된 화합물들 및 화합물의 NMR 데이터를 하기 표 1에 종합하여 나타내었다.
본 명세서에 있어, "Me"는 메틸기를, "Et"는 에틸기를, "Pr"는 프로필기를, "Bu"는 부틸기를, "Ph"는 페닐기를, "n-"는 노르말을, "i-"는 이소를, "t-"는 터셔리를 나타낸다.
<시험예 1> 뿌리혹선충 살선충효과 시험(in vitro)
온실(25±5℃)에서 토마토(품종: 서광, 몬산토 코리아) 뿌리에 뿌리혹 선충(Meloidogyne incognita)을 감염시키고 약 6주 동안 재배하였다. 이후 난낭이 형성된 뿌리를 수확하고, 흐르는 물로 깨끗하게 씻은 후에 1cm 이하의 크기로 잘게 절단하였다. 절단물을 플라스크에 담고, 0.5% sodium hypochlorite 용액(NaOCl)을 넣고 난낭이 떨어지도록 3분간 세차게 흔들어 주었다. 이를 65μm 체에 걸러 뿌리의 찌꺼기를 걸러내었다. 걸러낸 용액을 다시 25μm 체로 걸러서 체 위에 남은 선충알을 분리하였다. 수확한 M. incognita 알은 25℃에서 삼각형 깔대기를 이용하여 실험에 사용할 유충으로 부화시켰다. 선충 2령 유충을 비이커에 모아서 현미경 하에서 선충 밀도를 조사하고, 이를 희석하여 300 마리/㎖가 되도록 조정하였다.
실험할 약제는 dimethyl sulfoxide(DMSO)를 사용하여 용해하였다. 실험하고자 하는 농도(50ppm)의 100배 농도가 되도록 준비하였다. 이 약제를 96 well plate에 well 당 1㎕씩 넣고, 여기에 준비한 선충 현탁액을 99㎕씩 넣고 잘 흔들어 주었다. 대조 약제와 무처리도 함께 실험하였다. 대조약제는 cadusafos 4㎍/㎖를 처리하였고, 무처리는 약제 없이 DMSO만 1㎕를 처리하였다. 실험은 처리 당 3반복으로 실험하였으며, 약제를 처리한 선충 plate는 25℃에서 48시간 동안 배양한 후에 현미경 하에서 죽은 선충의 수를 조사하고 살충률을 계산하였다. 무처리구는 모두 살아있었으므로, 살충률(%)은 살선충 활성과 동일하였다.
제조된 화합물들의 살선충 효과를 하기 표 2에 종합하여 나타내었다. 하기 표 2에서 시험 물질의 농도는 50 ppm이었다.
<시험예 2> 토마토뿌리혹선충 방제효과 시험(in vivo)
가) 식물체 준비
일회용 포트(90㎖)에 원예용 상토(부농사)를 70% 정도 넣고, 토마토(품종: 서광, 몬산토 코리아) 종자를 포트당 2-3립씩 파종하였다. 그 후 원예용 상토와 질석을 1:1로 혼합한 토양으로 복토한 후에 온실(25±5℃)에서 재배하였다. 약 10일 후에 포트당 토마토가 한 포기만 남도록 솎아주고 재배하였다. 파종 후 약 3주 동안 재배한 토마토 유묘를 실험에 사용하였다.
나) 접종원 준비
온실(25±5℃)에서 토마토(품종: 서광, 몬산토 코리아)의 뿌리에서 뿌리혹 선충(Meloidogyne incognita)을 감염시키고 약 6주 동안 재배하였다. 난낭이 형성된 뿌리를 수확하고, 흐르는 물로 깨끗하게 씻은 후에 1cm 이하의 크기로 잘게 절단하여 플라스크에 담았다. 여기에, 0.5% sodium hypochlorite 용액(NaOCl)을 넣고 난낭이 떨어지도록 3분간 세차게 흔들어 주었다. 이를 65μm 체에 걸러 뿌리의 찌꺼기를 걸러내고, 걸러낸 용액을 다시 25μm 체로 걸러서 체 위에 남은 선충알을 분리하였다. 분리된 선충알을 멸균한 증류수에 넣어 선충알 현탁액을 제조하였다. 그리고 현미경 하에서 선충 알의 밀도를 조사하고, 이를 희석하여 ml당 500알이 되도록 조정하였다.
다) 약제 용액 준비
화합물은 실험하고자 하는 농도의 100배 농도로 아세톤에 용해한 후에, 아세톤의 최종 농도가 1%가 되도록 99ml의 Tween 20 용액(250㎍/ml)에 첨가하여 약제 용액을 준비하였다.
라) 선충 접종 및 약제 처리
뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)의 in vivo 실험을 위해, 직경 9.5cm 포트의 바닥에 멸균한 사질토 200g을 넣고 그 위에 재배한 토마토를 올려놓고 원예용 상토(부농사) 100g을 넣어 주었다. 그리고 준비한 선충알 현탁액을 토마토 주변에 마이크로피펫을 이용하여 10㎖씩 접종하여 포트당 선충알이 5,000개가 되도록 접종하였다.
선충 접종 1시간 후에 준비한 약제 용액을 포트당 20㎖씩 토마토 주변 토양에 관주하였다. 무처리구를 위해서는 약제없이 1%의 아세톤과 250㎍/ml의 Tween 20이 첨가된 용액을 동일한 방법으로 관주처리 하였다.
마) 병조사 및 방제가 계산
모든 실험은 처리당 5반복으로 실험하였으며, 선충을 접종하고 약제처리한 포트는 온실(25±5℃)에서 6주 동안 재배한 후에 다음과 같은 방법으로 병조사를 실시하였다.
병조사는 토마토 뿌리에 혹이 생긴 정도에 따라 혹지수를 0~10으로 정하여 조사하였다. 0: 뿌리 건전, 1: 뿌리 전체의 1~10% 혹 발생, 2: 뿌리 전체의 11~20% 혹 발생, 3: 뿌리 전체의 21~30% 혹 발생, 4: 뿌리 전체의 31~40% 혹 발생, 5: 뿌리 전체의 41~50% 혹 발생, 6: 뿌리 전체의 51~60% 혹 발생, 7: 뿌리 전체의 61~70% 혹 발생, 8: 뿌리 전체의 71~80% 혹 발생, 9: 뿌리 전체의 81~90% 혹 발생, 10: 뿌리 전체의 91~100% 혹 발생.
그리고 방제가는 다음과 같은 방법으로 계산하였다. (방정식 1)
방제가(%) = (1 - 처리구의 혹지수/무처리구의 혹지수)×100
판정기준
0: 방제값 9 % 이하
1: 방제값 10-29 %
2: 방제값 30-49 %
3: 방제값 50-69 %
4: 방제값 70-89 %
5: 방제값 90-100 %
상기 시험의 결과, 본 발명 화합물은 유효성분 농도 100ppm에서 뛰어난 방제 효과를 나타내고, 특히 화합물 번호 6, 7, 9, 10, 13, 14, 24, 및 26는 판정기준 5의 높은 활성을 나타냈다.
<시험예 3>
본 발명의 일 양태 화합물 26과 비교 대조 화합물로서 아래와 같은 2종의 화합물을 비교평가하였다. 상기 시험예 1과 시험예 2와 같이 뿌리혹선충 방제 비교시험 평가를 실시했다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
비교화합물 A: N-(2-(4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)벤조[d][1,2,3]티아디아졸-7-카르복사미드 (WO2016/116058 화학식(IV)의 1번 화합물)
비교화합물 B: 4-(터트-부틸)-N-(3-(5-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)프로필)벤즈아미드 (WO2016/116058 화학식(IV)의 38번 화합물)
| 시험방법 | 처리농도 | 화합물 26 활성 | 비교 화합물 활성 | |
| A | B | |||
| In vitro (mortality, %) |
50 ppm | 100 | 0 | 0 |
| In vivo (방제가, 0~5) |
100 ppm | 5 | 0 | 0 |
상기 표 3에 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물 26은 높은 살선충 효과를 나타낸 반면, 구조적으로 유사한 화합물들인 비교 화합물 A 및 B는 동일한 조건에서 뿌리혹선충의 유충(J2, 2령충)에 대한 직접적인 살선충 효과(in vitro)가 없었으며, 토마토뿌리혹선충의 방제효과(뿌리혹생성억제효과, in vivo)도 나타나지 않았다.
<시험예 4> 콩시스트선충 살선충효과 시험(in vitro)
온실(25±5℃)에서 콩(품종: 태광) 뿌리에 알을 접종하여 감염시키고 약 8주 동안 재배하였다. 이후 시스트가 형성된 뿌리와 토양을 수거하였다. 시스트선충이 감염된 식물 뿌리와 흙은 20메쉬와 60메쉬 체에 얹은 후 흐르는 물로 선별하여 60메쉬에 모인 선별물을 수거하였다. 수거된 60메쉬 선별물은 45% 설탕물에 넣고 30분 경과 후 가라앉은 흙과 시스트 혼합물을 모았다. 모아진 혼합물의 물을 제거하고 실체현미경에서 시스트만 순수하게 분리하였다. 분리한 콩시스트선충의 시스트는 콩 삼출액에 침지 후 항온기(26±1℃)에 넣고 유충을 부화시켰다. 시스트선충 2령 유충을 비이커에 모아 현미경 하에서 선충 밀도를 조사하고, 이를 희석하여 50마리/㎖가 되도록 조정하였다.
실험할 약제는 dimethyl sulfoxide(DMSO)를 사용하여 용해하였다. 실험하고자 하는 농도(50ppm)의 100배 농도가 되도록 준비하였다. 이 약제를 96 well plate에 well 당 1㎕씩 넣고, 여기에 준비한 선충 현탁액을 99㎕씩 넣고 잘 흔들어 주었다. 대조 약제와 무처리도 함께 실험하였다. 대조약제는 fluopyram 5,000ppm 1㎕를 처리하였고, 무처리는 약제 없이 DMSO만 1㎕를 처리하였다. 실험은 처리 당 3반복으로 실험하였으며, 약제를 처리한 선충 plate는 26℃에서 72시간 동안 배양한 후에 현미경 하에서 죽은 선충의 수를 조사하고 보정사충율을 다음과 같은 방법으로 계산하였다.(방정식 2)
보정사충율(%) = (사전밀도 대비 무처리구의 생충율 - 사전밀도 대비 처리구의 생충율)/사전밀도 대비 무처리구의 생충율×100
| 화합물 | 처리농도 | 보정사충율(%) |
| 26 | 50 ppm | 97.0 |
상기 표 4에 나타나는 바와 같이, 본 발명의 일 양태인 화합물 26은 콩시스트선충에 대해서도 우수한 효과를 나타내었다.
<시험예 5> 사탕무시스트선충 살선충효과 시험(in vitro)
사탕무시스트선충(Heterodera schachtii)은 강원도 정선군 배추 재배 포장에서 감염토를 채집하였다. 시스트선충이 감염된 식물 뿌리와 흙은 20메쉬와 60메쉬 체에 얹은 후 흐르는 물로 선별하여 60메쉬에 모인 선별물을 수거하였다. 수거된 60메쉬 선별물은 45% 설탕물에 넣고 30분 경과 후 가라앉은 흙과 시스트 혼합물을 모았다. 모아진 혼합물의 물을 제거하고 실체현미경에서 시스트만 순수하게 분리하였다. 분리한 사탕무시스트선충의 시스트는 배추 삼출액에 각각 침지 후 항온기(26±1℃)에 넣고 유충을 부화시켰다. 시스트선충 2령 유충을 비이커에 모아 현미경 하에서 선충 밀도를 조사하고, 이를 희석하여 50마리/㎖가 되도록 조정하였다.
실험할 약제는 dimethyl sulfoxide(DMSO)를 사용하여 용해하였다. 실험하고자 하는 농도(50ppm)의 100배 농도가 되도록 준비하였다. 이 약제를 96 well plate에 well 당 1㎕씩 넣고, 여기에 준비한 선충 현탁액을 99㎕씩 넣고 잘 흔들어 주었다. 대조 약제와 무처리도 함께 실험하였다. 대조약제는 fluopyram 5,000ppm 1㎕를 처리하였고, 무처리는 약제 없이 DMSO만 1㎕를 처리하였다. 실험은 처리 당 3반복으로 실험하였으며, 약제를 처리한 선충 plate는 26℃에서 12일 동안 배양한 후에 현미경 하에서 죽은 선충의 수를 조사하고 보정사충율을 다음과 같은 방법으로 계산하였다.(방정식 2)
보정사충율(%) = (사전밀도 대비 무처리구의 생충율 - 사전밀도 대비 처리구의 생충율)/사전밀도 대비 무처리구의 생충율×100
| 화합물 | 처리농도 | 보정사충율(%) |
| 26 | 50 ppm | 100.0 |
| 6 | 50 ppm | 90.5 |
상기 표 5에 나타나는 바와 같이, 본 발명의 일 양태인 화합물 6 및 26은 사탕무시스트선충에 대해서도 우수한 효과를 나타내었다.
Claims (9)
- 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염.
[화학식 I]
상기 화학식 I에서,
Y는 이고, 여기에서 W는 CH 또는 N이며, Q1은 CF3 또는 할로겐이고, Q2는 수소, 할로겐, 메틸, 또는 CF3이며,
R1, R2, R3, 및 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, 또는 페닐이거나, 또는 R1 및 R2 또는 R3 및 R4는 서로 연결되어 (C3-C6)사이클로알킬을 형성하고,
X는 O 또는 S이고,
A는 오른편의 트리아진 고리와 융합된 벤젠 또는 피리딘이며,
Z은 수소, 할로겐, 시아노, -CH=N-O-R', SR', S(O)2R', NR'R", (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, (C1-C3)할로알콕시, 치환 또는 비치환된 아민, 치환 또는 비치환된 (C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 헤테로(C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 페닐이고, 여기에서 치환은 수소, -OH, 할로겐, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, 및 (C1-C3)할로알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되며,
R' 및 R"은 서로 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, 또는 (C1-C3)할로알킬임. - 제1항에 있어서,
Y는 이고, 여기에서 Q2는 수소, 할로겐, 메틸, 또는 CF3이며,
R1, R2, R3, 및 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, 또는 페닐이거나, 또는 R1 및 R2 또는 R3 및 R4는 서로 연결되어 (C3-C6)사이클로알킬을 형성하고,
X는 O이고,
A는 오른편의 트리아진 고리와 융합된 벤젠이며,
Z은 수소, 할로겐, 시아노, -CH=N-O-R', SR', S(O)2R', NR'R", (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, (C1-C3)할로알콕시, 치환 또는 비치환된 아민, 치환 또는 비치환된 (C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 헤테로(C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 페닐이고, 여기에서 치환은 수소, -OH, 할로겐, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, 및 (C1-C3)할로알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되며,
R' 및 R”은 서로 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, 또는 (C1-C3)할로알킬인,
화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염. - 제2항에 있어서,
Y는 이고,
R1, R2, R3, 및 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C3)알킬, 또는 페닐이거나, 또는 R1 및 R2 또는 R3 및 R4는 서로 연결되어 (C3-C6)사이클로알킬을 형성하고,
X는 O이고,
A는 오른편의 트리아진 고리와 융합된 벤젠이며,
Z은 할로겐, -CH=N-O-R', (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, (C1-C3)할로알콕시, 치환 또는 비치환된 아민, 치환 또는 비치환된 (C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 헤테로(C3-C6)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 페닐이고, 여기에서 치환은 수소, -OH, 할로겐, (C1-C6)알킬, (C1-C3)할로알킬, (C1-C6)알콕시, 및 (C1-C3)할로알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되며,
R'은 수소, (C1-C6)알킬, 또는 (C1-C3)할로알킬인,
화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염. - 제3항에 있어서,
Y는 이고,
R1, R2, R3, 및 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C3)알킬, 또는 페닐이거나, 또는 R1 및 R2 또는 R3 및 R4는 서로 연결되어 (C3-C6)사이클로알킬을 형성하고,
X는 O이고,
A는 오른편의 트리아진 고리와 융합된 벤젠이며,
Z은 할로겐, (C1-C3)할로알킬, 또는 (C1-C6)알콕시인,
화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염. - 제1항에 있어서, 상기 화학식 I은
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 2);
N-(2-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 1);
N-(1-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-메틸프로판-2-일)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 8);
N-(1-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-프로판-2-일)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 9);
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 10);
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-페닐에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 11);
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-1-페닐에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 12);
N-(2-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-메틸프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 13);
N-((1-(7-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)시클로프로필)메틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 14);
N-(2-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 15);
N-(1-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)프로판-2-일)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 16);
N-(2-(6-클로로-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)-2-메틸프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 17);
N-(2-(4-옥소-6-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)프로필)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 18);
N-(1-(4-옥소-6-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)프로판-2-일)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 19);
N-(2-(7-브로모-4-옥소벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 24);
N-(2-(4-옥소-6-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 25); 또는
N-(2-(4-옥소-7-(트리플루오로메틸)벤조[d][1,2,3]트리아진-3(4H)-일)에틸)-2-(트리플루오로메틸)벤즈아미드(화합물 26)인,
화합물 이의 농약학적으로 허용 가능한 염. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염을 유효 성분으로 함유하는 살선충용 조성물.
- 제6항에 있어서, 상기 선충은 뿌리혹선충, 시스트선충, 또는 뿌리썩이선충인, 살선충용 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 화합물 또는 이의 농약학적으로 허용 가능한 염의 유효량을 대상 식물 또는 토양에 처리하는 것을 특징으로 하는 식물의 선충 방제방법.
- 제8항에 있어서, 상기 선충은 뿌리혹선충, 시스트선충, 또는 뿌리썩이선충인, 방제 방법.
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| CN108276352B (zh) * | 2018-03-13 | 2022-09-20 | 华东理工大学 | 一种具有杀线虫活性的含氮杂环化合物及其制法和用途 |
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| WO2016116058A1 (zh) | 2015-01-21 | 2016-07-28 | 华东理工大学 | 一种具有杀线虫活性的三嗪杂环化合物及其制法和用途 |
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