KR910002875B1

KR910002875B1 - 2,4-d 치환체를 갖는 1,2,4-옥사디아졸 유도체 및 제조방법

Info

Publication number: KR910002875B1
Application number: KR1019890005165A
Authority: KR
Inventors: 조광연; 정인화; 김범태; 김영섭; 민용기; 전근숙; 구석진; 박노균; 김진석; 홍경식; 황인택
Original assignee: 재단법인 한국화학연구소; 채영복
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1991-05-09
Also published as: KR900016165A

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

2,4-D 치환체를 갖는 1,2,4-옥사디아졸 유도체 및 제조방법

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 제초제로 유용한 하기 일반식(Ⅰ)의 2,4-D 치환체를 갖는 1,2,4-옥사디아졸 유도체 및 제조방법에 관한 것이다.

상기식에서, R은 할로젠이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시메틸, 벤젠티오메틸, 할로메틸, 히드록시메틸, 아세틸옥시메틸, 할로아세틸옥시메틸, 저급알킬 또는 페닐카로바모일옥시메틸, 할로겐이 1개 또는 2개가 치한된 페녹시아세틸옥시메틸, 에틸옥시릴옥시메틸, 이소시아노옥시메틸, 벤젠술포닐메틸, 메탄술포닐옥시메틸, 할로겐이 2개 가 치환된 벤조일옥시메틸, 불소가 치환된 에톡시메틸, 프탈로아미드메틸, 피롤니디노일메틸, 숙신아미드메틸, 벤젠술포닐아미노메틸, 할로겐, 벤젠술포닐, 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시, 알콕시페녹시, 불소가 치환된 에톡시를 나타낸다.

1,2,4-옥사디아졸계 화합물은 1960년 이후 다양한 합성법의 개발과 아울러 생리활성에 관한 연구에 의해 수많은 화합물이 마취제, 진통제, 소염제 등과 같은 의약품으로 사용되어 오고 있다. 그 외에도 섬유의 표면처리제, 염료의 중간체, 고분자 첨가제 등으로도 이용되고 있다.

근래에 티아졸, 티아디아졸, 이소옥사졸, 피라졸 등의 헤테로환을 포함하는 유기화합물들이 농약으로 이용되면서 1,2,4-옥사디아졸계의 화합물이 살균제, 살선충제, 제초제 등으로 개발되고 있다. 특히, 제초제로서 효과가 있다고 알려진 화합물들은 공지의 제초제의 구조인 아미드, 디페닐에테르, 술포닐우레아와 같은 화합물의 측쇄에 1,2,4-옥사디아졸 구조가 치환된 화합물들이 미합중국 특허 제3,822,280호, 독일연방공화국 공개특허 제2,801,509호, 동 제2,842,248호, 동 제3,122,340호, 미합중국 특허 제4,166,732호, 유럽특허 제61,882호, 동 제92,706호, 동 제111,442호, 일본 특허공개 소61-63,668호등의 명세서에 개시되어 있다. 이와 같이 1,2,4-옥사디아졸계 화합물들은 제초제로서 크게 기대되고 있으며, 또한 현재도 당분야에서 계속 연구 개발중에 있다.

이상적인 제초제이기 위하여는 잡초의 전 생장기간을 통하여 1회의 소량 사용으로서 선택적 잡초 방제효과를 나타내어야 할 뿐 아니라, 제초제를 적용할 작물에 대하여 근본적으로 약해가 없는 비독성이어야 하고, 토양을 오염시키지 않도록 제초제 자체가 분해되거나, 소산되어야 한다. 종래의 제초제들은 상기한 바와 같은 이상적인 제초기로 인정하기에는 다소 문제가 있었다.

본 발명자는 전술한 결점을 해결하고자 광범위하게 연구 검토한 결과, 1,2,4-옥사디아졸계의 신규 화합물들이 잡초에 대하여 강력한 제초활성을 나타내며, 작물과 잡초사이의 고도의 선택성을 갖는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다. 즉, 상기 일반식(Ⅰ) 화합물들은 논 토양에 생장하는 일년생 잡초에 대하여 250g/㏊ 이하의 농도에서 제초효과가 양호 내지 우수할 뿐만 아니라, 방제가 어려운 다년생 잡초에 대해서도 500g/㏊ 농도로서 우수한 제초효과를 나타낸다. 반면에 벼에 대해서는 대단히 안전하다. 또한, 밭토양에 생장하는 광엽잡초에 대해서도 방제효과가 우수하며, 화본과의 옥수수, 밀등에 안전하여 고도의 선택성을 갖고 있다.

본 발명의 제1목적은 상기 일반식(Ⅰ)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체를 제공하는데 있다.

본 발명의 제2목적은 상기 일반식(Ⅰ)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 상기 일반식(Ⅰ)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체로부터 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 제초제로서의 용도를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 일반식(Ⅰ) 화합물은 다음의 방법들에 따라 제조될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이들 방법에 한정되지 아니함은 당연하다.

[제1방법]

[1공정]

일반식(Ⅱ)의 니트릴과 일반식(Ⅲ)의 히드록실아민의 황산염이나 질산염을 알카리로 중화시켜 얻은 유리히드록실아민을 당량비로 반응시켜 일반식(Ⅳ)의 아미드옥심을 얻는다. 이때 사용되는 용매로는 알코올, 물등이 바람직하며, 이들을 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용하여도 좋다. 반응온도는 0℃ 이하가 바람직하다.

[2공정]

1공정에서 얻은 일반식(Ⅳ)의 아미드옥심과 일반식(V)의 아실클로라이드를 유기입기 또는 무기입기 존재하에서 건조된 아세톤, 아세트니트릴, 벤젠, 톨루엔, 에틸아세테이트, 할로겐화 탄화수소, 디옥산, 에테르등의 용매중에 반응시켜 일반식(Ⅵ)의 O-아실아미드옥심을 제조한다. 상기에서 유기염기로는 트리에틸아민, 피리딘 등을 들 수 있으며, 무기염기로는 탄산나트륨, 탄산칼륨 등을 들 수 있다. 반응온도는 유기염기 사용시 상온 내지 60℃가 바람직하며, 무기염기 사용시에는 용매의 비등점의 온도가 바람직하다.

[3공정]

2공정에서 얻은 일반식(Ⅵ)의 O-아실아미드옥심을 촉매존재하 유기용매중에서 폐환 반응시켜 일반식(Ⅶ)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체를 제조한다. 이때 사용되는 촉매로는 나트륨 메톡사이드, 디에틸아민, 트리에밀아민, 트리플루오로붕소 에테르(BF₃·Et₂O) 등을 사용할 수 있으며, 용매로는 아세톤, 알코올, 디옥산, 톨루엔 등이 바람직하다. 반응온도는 사용되는 용매의 비등점이 적당하며, 반응시간은 4 내지 12시간이 바람직하다.

[4공정]

3공정에서 얻은 일반식(Ⅶ)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체를 여러 종류의 친전자체와 반응시켜 일반식(Ⅰa)의 새로운 1,2,4-옥사디아졸 유도체를 제조한다. 이때 사용되는 유기용매로는 테트라히드로푸란(THF), 디메틸아미노포름알데히드(DMF)등이 사용될 수 있으며, 반응온도는 실온 내지 용매의 비등점이 바람직하고, 반응시간은 5 내지 20시간이 적당하다.

상기 방법을 반응식으로 나타내면 다음과 같다.

상기식에서, R은 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시, 벤젠티오, 할로겐, 아세틸옥시, 이소시아노옥시, 벤젠술포닐, 불소가 치환된 에톡시, 프탈로이미드, 피롤니디논, 숙신아이드, 벤젠술포닐아미노를 나타낸다.

[제2방법]

[1공정]

제1방법 4공정에서 얻은 일반식(Ⅷ)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체를 진한 염산 존재하에서 반응시키면 일반식(Ⅰb)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체가 제조된다. 이때 사용되는 용매로는 메탄올, 에탄올 동이 적당하며, 반응온도는 용매의 비등점이 바람직하다. 반응시간은 5시간 내외가 적당하다.

[2공정]

1공정에서 얻은 일반식(Ⅰb)의 1,2,4-옥사디아줄 유도체를 여러종류의 아실클로라이드와 유기염기 존재하에서 반응시키면 일반식(Ⅰc)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체가 제조된다. 이때 사용되는 용매로는 건조된 벤젠, 톨루엔, 할로겐화 탄화수소, 디옥산, 아세톤 등이 적합하며, 유기염기로는 트리에틸아민, 피리딘이 적당하다. 반응온도는 실온이 적당하며, 반응시간은 2시간 내외가 바람직하다.

상기 방법을 반응식으로 나타내면 다음과 같다.

상기식에서, R은 할로아세틸, 저급알킬 또는 페닐카르바모일, 할로겐이 1개 또는 2개가 치한된 페녹시아세틸, 에틸옥시틸, 메탄술포닐, 할로겐이 2개가 치환된 벤조일을 나타낸다.

[제3방법]

[1공정]

일반식(Ⅸ)의 니트릴을 일반식(Ⅹ)의 알코올과 반응시켜 일반식(XI)의 아미데이트를 제조한다. 이때 용매로는 반응물로 사용한 알코올(Ⅹ)을 용매로 사용하며, 메틸알코올, 에틸알코을 등을 사용할 수 있다. 반응온도는 실온 이하의 온도가 바람직하며, 반응시간은 1∼2시간 정도이다.

[2공정]

1공정에서 얻은 일반식(XI)의 아미데이트를 일반식(XII)의 시아노이만과 반응시켜 일반식(XIII)의 N-시아노이미딘을 제조한다. 용매로는 메틸알코올, 에틸알코올 등을 들 수 있으며, 반응온도는 실온 이하가 바람직하다.

[3공정]

2공정에서 얻은 일반식(XIII)의 N-시아노이미딘을 염기 존재하에서 일반식(Ⅲ)의 히드록실아민과 반응시켜 일반식(XIV)의 1,2,4-옥사디아졸을 제조한다. 이때 사용되는 염기로는 피리딘이 바람직하며, 용매로는 에틸알코올 등 저급알코올을 사용할 수 있으며, 반응온도는 용매의 비등점인 100℃가 적당하고, 반응시간은 3∼5시간이 바람직하다.

[4공정]

3공정에서 얻은 일반식(XIV)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체를 소디움니트리트(XV)와 산 존재하에서 반응시키면 일반식(Ⅰd)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체가 제조된다. 이도는 60℃가 바람직하다. 반응시간은 3시간 내외가 적당하다.

상기 방법을 반응식으로 나타내면 다음과 같다.

상기식에서, X는 브로민, 클로린을 나타낸다.

[제4방법]

[1공정]

제3방법 4공정에서 얻은 일반식(Ⅰd)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체를 친전자체와 반응시키면 일반식(Ⅰe)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체가 제조된다. 이때 사용되는 유기용매로는 테트라히드로푸란(THF), 디메틸아미노포름알데히드(DMF) 등이 사용될 수 있으며, 반응온도는 실온 내지 용매의 비등점이 바람직하고, 반응시간은 5 내지 20시간이 적당하다.

상기 방법을 반응식으로 나타내면 다음과 같다.

상기식에서, R은 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시, 알콕시페녹시, 불소가 치환된 에톡시, 벤젠술포닐을 나타낸다.

상기 제1∼4방법에 있어서, 각 공정별로 얻어지는 니트릴, 아미드옥심, O-아실아미드옥심 및 최종 생성물인 1,2,4-옥사디아졸 유도체는 각 화합물의 물성에 따라 증류, 결정화, 크로마토그라피와 같은 당분야에서 통상적으로 수행되어지는 방법에 따라 분리, 정제하였으며, 화합물의 동정은 IR, NMR, 질량분석기 등을 사용하여 수행했다.

다음 실시예로서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

(1) 클로로아세트아미드옥심의 합성

물 25㎖에 히드록실아민염산염 6.95g(0.1몰)과 탄산나트륨 10.6g(0.1몰)을 용해시키고 교반하에 반응액의 온도를 0℃ 이하로 유지시켜, 크로롤아세트니트릴 7.55g(0.1몰)을 서서히 적가하였다. 30분간 교반후 반응액을 에테르 50㎖로 2회 추출하여 얻은 유기층을 무수황산나트륨으로 건조시켜 상온에서 용매를 증발 제거시켜 무색의 침상결정인 클로로아세트아미드옥심 7.6g을 얻었다. (수율 : 70%)

(2) 3-클로로메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성

(1)에서 제조한 클로로아세트아미드옥심 5.42g(0.05몰)과 2,4-디클로로페녹시 아세틸클로라이드 11.9g(0.05몰)을 디옥산 150㎖와 혼합한 후, 트리플루오로붕소 에테르 0.71g(0.005몰)을 첨가하여 6시간 가열 환류시켰다. 반응액을 여과하고 얻은 유기층을 감압 농축한 후, 얻어진 고상의 생성물을 컬럼 크로마토그라피(용리제, 벤젠 : 에테르 = 9 : 1)로 정제하여 융점 65∼66℃의 백색고체 9.55g을 얻었다. (수율 : 65%)

NMR(CDCl₃, TMS) δ; 7.30-6.80(m, 3H), 5.25(s, 2H), 4.55(s, 2H)

(3) 3-(4'-플로오로페녹시)메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성

4-플루오로페놀 1.12g(0.01몰)을 50㎖ 테트라히드로푸란에 넣고, 소디움히드라이드 0.26g(0.011몰)을 넣은 다음, 30분간 교반하였다. (2)에서 제조한 3-클로로메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 2.93g(0.01몰)을 넣은 다음, 20시간 가열 환류하였다. 반응액을 여과하고 얻은 유기층을 감압 농축한 후, 얻어진 생성물을 컬럼 크로마토그라피(용리제, 벤젠 : 에테르 = 9 : 1)로 정제하여 2.62g의 오일성 화합물을 얻었다.(수율 : 71%)

원소분석(C₁₆H₁₁Cl₂FN₂O₃)

이론치 : C; 52.40, H; 2.98, N; 7.59

실측치 : C; 51.98, H; 2.93, N; 7.55

NMR(CDCl₃, TMS) δ; 7.32-6.62(m, 7H), 5.38(s, 2H), 5.22(s, 2H)

[실시예 2∼9]

각각의 페놀, 알코올로부터 실시예 1의 방법을 사용하여 제조하였다. 각 화합물은 모두 컬럼 크로마토그라피로 정제하였으며, 물성 및 원소분석치는 표 1과 같다.

[실시예 10]

[3-벤젠티오메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성]

벤젠티올 1.1g(0.01몰)을 50㎖ 테트라히드로푸란에 넣고, 소디움히드라이드 0.26g(0.011몰)을 넣은 다음, 30분간 교반하였다. 실시예1의 (2)에서 제조한 3-클로로메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 2.93g(0.01몰)을 넣은 다음, 20시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응액을 여과하고 얻은 유기층을 감압 농축한 후 얻어진 생성물을 컬럼 크로마토그라피(용리제, 헥산 : 에틸아세테이트=3 : 1)로 정제하여 2.53g의 오일성 화합물을 얻었다.(수율 : 69%)

원소분석(C₁₆H₁₂Cl₂N₂O₂S)

이론치 : C; 52.33, H; 3.27, N; 7.63

실측치 : C; 52.18, H; 3.20, N; 7.77

NMR(CDCl₃, TMS) δ; 7.41-6.72(m, 8H), 5.20(s, 2H), 4.08(s, 2H)

[실시예 11]

[3-벤젠술포닐메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성]

실시예 10에서 합성한 3-벤젠티오메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 1.83g(0.005몰)과 클로로퍼벤조산 1.90g(0.011몰)을 100㎖ 메틸렌클로라이드와 0℃에서 1시간 동안 잘 교반한 후, 실온에서 5시간 동안 교반한다. 탄산수소나트륨과 소디움술파이트의 혼합용액으로 반응물을 세척하고, 메틸렌클로라이드로 2회 추출하여 얻은 유기층을 무수탄산나트륨으로 건조시켜 상온에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그라피(용리제, 헥산 : 에틸아세테이트=7 : 3)로 정제하여 융점 75∼76℃의 백색고체 1.90g을 얻었다.(수율 : 95.5%)

원소분석(C₁₆H₁₂Cl₂N₂O₄S)

이론치 : C; 48.13, H; 3.01, N; 7.02

실측치 : C; 48.25, H; 3.11, N; 6.90

NMR(CDCl₃, TMS) δ; 7.87-6.80(m, 8H), 5.31(s, 2H), 4.58(s, 2H)

[실시예 12]

[3-아세틸옥시메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성]

3-클로로메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 5.0g(0.017몰)과 소디움아세테이트 1.64g(0.02몰)을 20㎖ 디메틸아미노포름알데히드(DMF)에 넣고, 2시간 동안 가열 환류하였다. 반응물을 물에 섞고, 에틸아세테이트로 추출하여 얻은 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조시켜 상온에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그라피(용리제, 벤젠 : 에테르=4 : 1)로 정제하여 융점 52∼53℃의 백색고체 4.71g을 얻었다. (수율 : 87.5%)

원소분석(C₁₂H₁₀Cl₂N₂O₄)

이론치 : C; 45.44, H; 3.16, N; 8.84

실측치 : C; 45.37, H; 3.09, N; 8.89

NMR(아세톤 d₆, TMS) δ; 7.31∼6.79(m, 3H), 5.28(s, 2H), 5.19(s, 3H), 2.21(s, 3H)

[실시예 13]

[3-히드록시메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성]

실시예 12에서 얻은 3-아세틸옥시메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 3.65g(0.0115몰)과 진한 염산 1㎖를 50㎖ 메탄올에 넣고 4시간 동안 가일 환류하였다. 메탄올을 감압 농축한 후, 컬럼 크로마토그라피(용리제, 벤젠 : 에테르=4 : 1)로 정제하여 융점 76∼77℃의 백색고체 2.71g을 얻었다.(수율 : 85.6%)

원소분석(C₁₀H₈Cl₂N₂O₃)

이론치 : C; 43.70, H; 2.91, N; 10.19

실측치 : C; 43.83, H; 2.87, N;10.24

NMR(아세톤 d₆, TMS) δ; 7.48∼6.79(m, 3H), 5.38(s, 2H), 4.73(s, 2H), 3.82(bs, 1H)

[실시예 14]

[3-클로로아세틸옥시메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성]

실시예 13에서 얻은 3-히드록시메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 0.55g(0.002몰)과 클로로아세틸클로라이드 0.28g(0.0025몰)과 0.23㎖ 트리에틸아민을 10㎖의 건조된 벤젠용액에 넣고 4시간 동안 상온에서 교반하였다. 벤젠을 감압 농축한 후 컬럼 크로마토그라피(용리제, 벤젠 : 에테르=1 : 1)로 정제하여 융점 54∼55℃의 백색고체 0.63g을 얻었다.(수율 : 89.5%)

[실시예 15∼23]

각각의 아실클로라이드, 카르바모일클로라이드, 술포닐클로라이드로부터 실시예 14의 방법을 사용하여 제조하였다. 각 화합물들은 모두 컬럼 크로마토그라피로 정제하였으며, 물성 및 원소분석치는 표 1과 같다.

[실시예 24]

[3-플루오로메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성]

3-클로로메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 1.47g(0.005몰)과 세슘플루오라이드 2.28g(0.015몰)를 50㎖ 아세토니트릴 용액에 넣고 24시간 가일 환류하였다. 반응물을 물에 섞은 다음, 에테트로 2회 추출하여 얻은 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조시킨 후 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그라피(용리제, 헥산 : 에틸아세테이트=3 : 1)로 정제하여 융점 63∼64℃의 백색고체 0.72g을 얻었다.(수율 : 52.3%)

원소분석(C₁₀H₇Cl₂FN₂O₂)

이론치 : C; 43.33, H; 2.53, N; 10.11

실측치 : C; 43.28, H; 2.58, N; 10.04

NMR(CDCl₃, TMS) δ; 7.38-6.73(m, 3H), 5.47(d, 2H), 5.32(s, 2H)

[실시예 25∼26]

각각의 할라이드로부터 실시예 24의 방법을 사용하여 제조하였다. 각 화합물들은 모두 컬럼 크로마토그라피로 정제하였으며, 물성 및 원소분석치는 표 1과 같다.

[실시예 27]

[3-숙신아이드메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성]

피롤리디논 0.43g(0.005몰)을 30㎖ 디메틸아미노포름알데히드에 넣고, 소디움히드라이드 0.15g(0.006몰)을 넣은 다음, 30분간 상온에서 교반하였다. 3-클로로메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 1.47g(0.005몰)을 넣고 17시간 상온에서 교반하였다. 반응물을 물에 섞고, 에테르로 2회 추줄하여 얻은 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조시킨 후, 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그라피(용리제, 헥산 : 에틸아세테이트=1 : 1)로 정제하여 융점 98∼99℃의 백색고체 1.26g을 얻었다.(수율 : 73.7%)

원소분석(C₁₄H₁₃Cl₂N₃O₃)

이론치 : C; 49.14, H; 3.83, N; 12.28

실측치 : C; 49.29, H; 3.89, N; 12.34

NMR(아세톤 d₆, CDCl₃) δ; 7.41∼6.80(m, 3H), 5.20(s, 2H), 4.65(s, 2H), 3.33(t, 2H), 2.50∼2.05(m, 4H)

[실시예 28∼32]

각각의 아미드, 술포닐아미노로부터 실시예 27의 방법을 사용하여 제조하였다. 각 화합물들은 모두 컬럼 크로마토그라피로 정제하였으며, 물성 및 원소분석치는 표 1과 같다.

[실시예 33]

(1) 3-아미노-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성

40% 수산화나트륨 용액 50㎖에 시아나미드 2.64g(0.066몰)을 넣은 용액에 50㎖ 아세톤에 녹아있는 2,4-디클로로페녹시-아세틸클로라이드 14.36g(0.06몰) 용액을 pH 12를 유지하면서 10∼15℃에서 서서히 적가한 후, 1시간 동안 교반하였다. 잘녹지 않는 물질을 여과한 후, 묽은 염화수소로 pH 2로 산성화하면 백색결정이 침전된다. 이 백색결정을 물로 잘 세척한 후, 감압하에서 건조시켜 히드록실아민 염산염 6.72g(0.096몰)이 녹아있는 120㎖ 에틴올에 녹이고, 24시간 실온에서 교반한다. 에탄올이 30㎖정도 남을때까지 에탄올을 감압 농축한 후, 물을 서서히 가하면 백색결정이 침전하게 된다. 결정을 여과하고, 물과 헥산으로 잘 세척한 후 감압 건조시켜 융점이 175∼176℃인 백색고체 6.70g을 얻었다.(수율 : 43.3%)

(2) 3-클로로-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성

(1)에서 제조한 3-아미노-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 2.50g(0.0096몰)과25㎖ 진한 염화수소를 비이커에 넣고 잘 교반한다. 니트로나트륨 2.25g(0.033몰)을 10㎖ 물에 녹인 용액을 실온에서 적가한 후, 60℃에서 3시간 동안 가열하였다. 반응액을 30% 수산화나트륨 용액으로 중성화시킨 후, 에테르로 2회 추출한 유기층은 무수황산마그네슘으로 건조시킨 후, 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그라피(용리제, 벤젠 : 메틸렌클로라이드=7 : 3)로 정제하여 융점 58∼59℃의 백색고체 1.66g을 얻었다.(수율 : 61.8%)

원소분석(C₉H₅Cl₃N₂O₂)

이론치 : C; 38.67, H; 1.80, N; 15.03

실측치 : C; 38.50, H; 1.86, N; 15.01

NMR(CDCl₃, TMS) δ; 7.40-7.15(m, 3H), 5.45(s, 2H)

[실시예 34]

브롬화 수소로부터 실시예 33의 방법을 사용하여 제조하였다. 화합물은 컬럼 크로마토그라피로 정제하였으며, 물성 및 원소분석치는 표 1과 같다.

[실시예 35]

[3-(2'-플루오로페녹시)-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성]

2-플루오로페놀 0.34g(0.003몰)을 10㎖ 디메틸아미노포름알데히드에 넣고 소디움히드라이드 0.08g(0.0033몰)을 넣은 다음, 30분간 교반하였다. 실시예 33의 (2)에서 제조한 3-클로로-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 0.84g(0,003몰)을 넣은 다음, 상온에서 18시간 동안 교반하였다. 반응액을 물에 섞은 후, 에테르로 2회 추출하여 얻은 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조시킨 후 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그라피(용리제. 헥산 : 에틸아세테이트=3 : 1)로 정제하여 융점 84∼85℃의 백색고체 0.84g을 얻었다.(수율 : 78.9%)

원소분석(C₁₅H₉Cl₂FN₂O₃)

이론치 : C; 50.72, H; 2.54, N; 7.89

실측치 : C; 50.61, H; 2.48, N; 7.95

NMR(CDCl₃, TMS) δ; 7.40-6.82(m, 7H), 5.20(s, 2H)

[실시예 36∼42]

각각의 페놀, 알코올로부터 실시예 35의 방법을 사용하여 제조하였다. 각 화합물들은 모두 컬럼 크로마토그라피로 정제하였으며, 물성 및 원소분석치는 표 1과 같다.

[실시예 43]

(1) 3-벤젠티오-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성

티올 0.68g(0.006몰)을 10㎖ 테트라히드로푸란에 넣고 소디움히드라이드 0.17g(0.008몰)을 넣은 다음, 30분간 교반하였다.

실시예 33의 (2)에서 제조한 3-클로로-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 1.68g(0.006몰)을 넣은 다음, 상온에서 20시간 교반하였다. 반응액을 물에 섞은 후 에테르로 2회 추출하여 얻은 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조시킨 후 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그라피(용리제,헥산 : 메틸렌클로라이드=7 : 3)로 정제하여 오일성 화합물 1.13g을 얻었다.(수율 : 53.2%)

NMR(CDCl₃, TMS) δ; 7.38-6.82(m, 8H), 5.30(s, 2H)

(2) 3-벤젠술포닐-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸의 합성

(1)에서 제조한 3-벤젠티오-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸 1.06g(0.003몰)과 클로로퍼벤조산 1.14g(0.0066몰)을 60㎖ 메틸렌클로라이드와 0℃에서 1시간 동안 잘 교반한 후, 실온에서 5시간 동안 교반한다. 탄산수소나트륨과 소디움술파이트의 혼합용액으로 반응물을 세척하고, 메틸렌클로라이드로 2회 추출하여 얻은 유기층을 무수탄산나트륨으로 건조시켜 상온에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그라피(용리제, 벤젠 : 메틸렌클로라이드=7 : 3)로 정제하여 융점 140∼141℃의 백색고체 0.87g을 얻었다.(수율 : 75.3%)

원소분석(C₁₅H₁₀Cl₂N₂O₄S)

이론치 : C; 46.77, H; 2.60, N; 7.27

실측치 : C; 46.52, H; 2.69, N; 7.11

NMR(아세톤 d₆, TMS) δ; 7.45-6.74(m, 8H), 5.32(s, 2H)

본 발명의 화합물에 대한 제초활성 시험은 아래에 기술한 방법에 의하여 실시하였다.

[제초활성 시험]

[1. 밭 및 건답조건에서의 재초활성 시험]

적당량의 비료가 혼합된 사질양토를 살균한 다음, 시험용 폿트(밭조건 : 348㎠, 건답조건 : 115㎠)에 담는다. 그후 토마토, 콩, 옥수수, 오챠드그라스 비름, 강아지풀(또는 바랭이), 여뀌, 참소리쟁이, 자귀풀, 메꽃동의 종자 또는 지하경을 밭조건의 두 폿트에 벼, 피, 알방동산이, 사마귀풀 등의 종자를 전답조건의 한 폿트에 각각 파종한 다음, 곱게 친 흙으로 복토한 후 온실에 둔다. 4㎏/㏊ 수준의 시험화합물(밭조전 : 14㎎/pot, 건답조건 : 4㎎/pot)을 용매(아세톤, 에탄올등)에 녹인 다음, 비이온성 계면활성제(Tween-20)가 첨가된 물에 각각 1 : 1이 되도록 희석하여 밭조건의 경우 폿트당 14㎖ 건답조건의 경우 폿트망 4㎖ 살포한다. 이때 발아전 토양처리(pre)는 파종 후 1일째, 발아후 경엽처리(post)는 파종후 8∼12일째에 조제된 약제를 처리한다. 약제를 처리한 후, 온실내에서 2∼3주간 키운 다음 이들의 제초효과를 형태 및 생리학적 관찰 근거에 의해 달관 조사한다. 즉 무방제의 경우를 0, 완전방제의 경우를 100으로 하여 제초활성 정도를 평가하는데 70 이상의 등급을 가지면 실제적으로 그 식물에 대하여 제초효과가 있는 것으로 연정된다. 밭 및 전답조건에서 상기 화합물들의 제초활성 시험)결과는 표 2와 같다.

[2. 담수조건에서의 논 제초활성 시험]

60㎠(PRS, 1차) 또는 140㎠(2차) 원형 폿트의 바닥에 비료를 소량 놓고, 곤죽상태의 멸균된 논 흙을 5㎝ 깊이로 담는다. 논피, 알방동산이, 사마귀풀, 물달개비, 마디꽃, 여뀌바늘, 올챙이 고랭이, 밭뚝의 풀등의 종자와 다년생 영양체를 토양표층에 혼입하고, 미리 육모해둔 벼의 유묘(2∼3엽기)를 폿트당 1본씩 2㎝ 깊이로 심는다. 이식한 후,2㎝ 깊이로 담수하여 1일간 둔 다음, 밭조건에서와 같이 조제된 약재를 골고루 점적 처리한다(4㎏/㏊ 수준의 경우 폿트망 4㎖). 약제 처리후 2주째에 밭조건과 동일한 조사기준에 의하여 제초활성을 조사한다. 담수조건에서 상기 화합물들의 제초활성 시험결과는 표 3과 같다.

이상과 같은 제초활성 시험에 사용된 식물체의 약어는 표 4에 나타냈으며, 제초효력 점정기준은 표 5와 같다.

[각 실시예 화합물의 물성 및 원소분석]

[표 1a]

[표 1b]

[표 1c]

[표 1d]

[발 및 건답조건]

[표 2a]

[표 2b]

[표 2c]

[담수조건]

[표 3a]

[표 3b]

[표 3c]

[표 3d]

[표 4. 식물체 약어]

[표 5. 제초 효력 검정 기준표]

Claims

하기 일반식(Ⅰ)의 1,2,4-옥사디아졸유도체

상기식에서, R은 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시메틸, 벤젠티오메틸, 할로메틸, 히드록시메틸, 아세틸옥시메틸, 할로아세틸옥시메틸, 저급 알킬 또는 페닐카르바모일옥시메틸, 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시아세틸옥시메틸, 에틸옥시릴옥시메틸, 이소시아노옥시메틸, 벤젠술포닐메틸, 메탄술포닐옥시메틸, 할로겐이 2개가 치환된 벤조일옥시메틸, 불소가 치환된 에톡시메틸, 프탈로아미드메틸, 피롤니디노일메틸, 숙신아미드메틸, 벤젠술포닐아미노메틸, 할로겐, 벤젠술포닐, 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시, 알콕시페녹시, 불소가 치환된 에톡시를 나타낸다.
제1항에 있어서, R이 할로겐 1개 또는 2개가 치환된 페녹시메틸인 1,2,4-옥사디아졸 유도체.
제1항에 있어서, R이 저급 알킬 또는 폐닐카르바모일옥시메틸인 1,2,4-옥사디아졸유도체.
제1항에 있어서, R이 할로메틸인 1,2,4-옥사디아졸 유도체.
제1항에 있어서, R이 할로겐 1개 또는 2개가 치환된 페녹시인 1,2,4-옥사디아졸 유도체.
제1항 또는 제 2항에 있어서, 1,2,4-옥사디아졸 유도체가 3-(4'-플루오로페녹시)메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸인 화합물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 1,2,4-옥사디아졸 유도체가 3-에틸카르바모일옥시메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸인 화합물.
제1항 또는 제4항에 있어서, 1,2,4-옥사디아졸 유도체가 3-플루오로메틸-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸인 화합물.
제1항 또는 제5항에 있어서, 1,2,4-옥사디아졸 유도체가 3-플루오로페녹시-5-(2',4'-디클로로페녹시)메틸-1,2,4-옥사디아졸인 화합물.
하기 일반식(Ⅰ)의 1,2,4-옥사디아졸 유도체에서 선택된 1종 이상의 화합물을 함유하는 제초제.

상기식에서, R은 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시메틸, 벤젠티오메틸, 할로메틸, 히드록시메틸, 아세틸옥시메틸, 할로아세틸옥시메틸, 저급 알킬 또는 페닐카르바모일옥시메틸, 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시아세탈옥시메틸, 에틸옥시릴옥시메틸, 이소시아노옥시메틸, 벤젠술포닐메틸, 메탄술포닐옥시메틸, 할로겐이 2개가 치환된 벤조일옥시메틸, 불소가 치환된 에톡시메틸, 프탈로아미드메틸, 피롤니디노일메틸, 숙신아미드메틸, 벤젠술포닐아이노메틸, 할로겐, 벤젠술포닐, 할로겐이 1개 또는 2개가 치환된 페녹시, 일콕시페녹시, 불소가 치환된 에톡시를 나타낸다.