KR950001960B1

KR950001960B1 - 이소티아졸카르복실산 유도체, 이것을 유효성분으로 한 벼 도열병 방제제, 및 상기 방제제를 사용한 벼 도열병 방제방법

Info

Publication number: KR950001960B1
Application number: KR1019910016573A
Authority: KR
Inventors: 히또시 시모또리; 유우진 야나세; 다께시 세끼노; 가쓰또시 이시까와; 요시로 가네모또; 히로하루 다니까와; 히데오 가와시마; 나오푸미 도무라; 도시아끼 구와쓰까
Original assignee: 미쓰이도오아쓰가가꾸 가부시끼가이샤; 사와무라 하루오
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1995-03-08
Also published as: US5240951A; KR920005840A

Abstract

내용 없음.

Description

이소티아졸카르복실산 유도체, 이것을 유효성분으로 한 벼 도열병 방제제, 및 상기 방제제를 사용한 벼 도열병 방제방법

본 발명은 벼 경작에서 벼 도열병(Pyricularia oryzae)에 대하여 우수한 작용을 갖는 이소티아졸카르복실산 유도체, 그것을 유효성분으로 함유하는 벼 도열병 방제제, 및 방제제를 이용한 벼 도열병 방제방법에 관한 것이다.

질병 및 해충 약해의 방제는 벼의 경작에서 중요한 역할을 한다. 벼 도열병(Pyricularia oryzae)은 특히 중요한 질병이므로 여러가지 살균제 및 방제방법이 개발되고 이용되어 왔다. 상기 방제방법 또는 살균제는 하지만 완전히 유효한 것으로 믿어지지 않는다. 정말로, 방제효과 등의 극복해야할 결점이 아직도 하나 이상 함유하고 있다. 일본국 특허 공보 제1995/1968호에 살균 및 살세균 작용을 갖는 몇몇 이소티아졸카르복실산 유도체가 기재되었고, 이소티아졸카르복실산 에스테르 및 아민염은 크산토모나스 베시카토리아(Xanthomonas vesicatoria)로 인한 토마토 질병, 우로마이스 페이스올리 바르, 티피카(Uromyces phaseoli var.typica)로 인한 콩 질병 및 담배 야화병(tobacco wildfire)에 대한 방제효과가 있다고 기재했다. 그러나, 상기 특허 공보는 벼 도열병에 대한 효과는 언급하지 않았다.

더욱이, US 특허 3, 341, 547(1967)는 이소티아졸카르보아미드가 제초효과를 갖는다고 기재했다.

그러나 구체적인 병에 대한 특수한 효과는 다른 질병에 대한 그들의 효과를 가정함으로써 일반화할 수 없다. 또한 제초효과 및 구체적인 질병에 대한 방제는 유사한 방법으로 논의될 수 없다고 공지된 사실 또는 실험규칙에 의해 증명되었다. 예를 들어 크산토모나(Xanthomonas)로 인한 식물 질병 및 담배 야화병에 사용되는 농경 스트렙토마이신은 벼 도열병에 대해서는 아무런 효과가 나타나지 않았다. 반대로 이소프로티오란, 피로체론(pyrochelon)등은 벼 도열병 방제제로 폭넓게 사용되지만 다른 병에 대한 효과는 나타나지 않는다. 벼 도열병은 논에서 심한 약해로 인한 병이다. 여러 방제 방법이 오늘날까지 시도되어 왔다. 여러 종류의 화학약품이 벼 도열병 방제를 위한 살균제로서 오늘날까지 사용되어 왔다. 그러나 살균효과등의 여러면에서 불충분했다.

일반적으로, 살균제의 효력이나 무효력은 시험관내에서 실험할 수 있다. 실험실에서 살균제를 조사하는 것은 쉽다. 그 이유는 살균제가 대응하는 균류에 직접 작용하기 때문이다. 그러나, 시험관내에서 살균효과를 갖지 않는 몇몇 화학약품은 식물 질병을 방제할 수 있다. 하지만 이러한 간접 효과는 많은 예에서 시험관내에서 시험할 수 없으므로 연구하는 일은 쉽지 않다.

전술한 통상적인 방제제의 문제를 극복하기 위해서, 본 발명가들은 벼 도열병에 대한 여러 화합물의 가능한 방제효과에 대해 조사했다. 결과로, 몇몇 특정한 이소티아졸카르복실산 유도체는 벼 도열병에 대해 우수한 방제효과를 갖는다는 것으로 나타났으며 본 발명을 완성시켰다. 상기 유도체 자체는 도열병균(Pyricularia oryzae)에 대해 항살균 작용을 갖지 않지만, 벼에 작용하여 벼 도열병에 대한 저항을 증가시킨다는 독특한 성질을 가지고 있다.

그러므로 본 발명은 유효성분으로 하기식(Ⅰ)로 표시되는 이소티아졸 카르복실산 유도체로 이루어진 벼 도열병 방제제, 유도체의 제조방법, 유효성분으로서 유도체를 함유하는 벼 도열병 방제제 및 방제제에 이용되는 벼 도열병 방제방법을 제공한다.

[식중,R¹은 수소 또는 할로겐 원자 또는 C_1∼4알킬 또는 C_1∼3알콕시기를 의미하고, R²는 수소 또는 할로겐 원자 또는 니트로 또는 C_1∼4알킬기를 의미하고, Y는 OR₃기(R³는 수소 또는 알칼리 금속 원소,C_1∼4알킬기 또는 NHR⁵R⁶R⁷기,R⁵,R⁶및 R⁷은 수소 원자 또는 C_1∼4알킬기를 나타내고), NHR⁴기(R⁴는 수소원자,직쇄 또는 측쇄C_1∼16알킬,C_u∼w시클로알킬,시클로헥세닐,디메틸아미노 또는 푸르푸릴기,또는 하나 이상의 C_1∼8알콕실,C_1∼3알킬티오,페닐 및/또는 할로게노페닐기로 치환된C_1∼4알킬기)또는 모르폴리노기를 의미한다.]

논을 수면 사용에 의해 방제제로 처리하면, 유도체는 벼 식물에 흡수되어 저항은 매우 증가될 것이다. 식(I)을 포함하는 몇몇의 이소티아졸카르복실산 유도체는 잘 공지된 화합물이지만, 그의 아미드 유도체는 신규 화합물이다. 지금까지 공지된 화합물중의 어느것도 실제적인 차원에서 벼 도열병에 대한 방제효과를 갖지 못했다.

본 발명의 화합물은 벼 도열병균에 대한 실질적인 항살균 효과는 없지만, 설사 있다해도 항살균 작용이 매우 약하다. 벼 도열병에 대한 우수한 방제효과를 나타내는 매우 독특한 효과를 갖는다. 본 발명에 따른 벼 도열병 방제제를 벼에 사용하면 벼 몸체에서 피토알렉신(phytoalexin) 등의 항살균 물질의 제조를 증가시켜 질병에 의한 약해를 방지시키고, 벼 도열병균에 대한 감염을 방지하고 질병의 전개를 피하게 한다고 믿어지고 있다. 상기 독특한 효과는 페트리 디쉬(Petri dish) 시험과 같은 오늘날 통상적으로 행해지는 어떠한 항균 시험에 대해서도 찾을 수 없다.

일본국 특허 공보 제1995/1968호에 이소티아졸 카르복실산 에스테르는 크산토모나스 베시카토리아로 인한 토마토 질병, 우로마이스 페이스 올리 바르. 티피카로 인한 콩 질병 및 담배 야화병에 대한 방제효과와 아스페프길러스 니게르(Aspergillus niger), 페니실리움 익스판슘(Penicillium expansum) 및 알터나리아 소라니 Alternaria solani)와 같은 여러가지 다양한 균류에 대한 항살균 효과를 갖는다고 기재했다.

효과를 찾아낸 본 발명의 유도체에서 벼 도열병은 상술한 질병과는 전적으로 다르며 벼가 감염된 질병이다. 과거에 실시예의 관점에서 볼지라도 , 상기 질병에 대해 효과를 나타내는 화학약품이 다른 질병에 대해 효과를 나타내는 화학약품이라고 추론할 수는 없다. 예를 들어, 농경의 스트렙토마이신은 담배 야화병 또는 크산토모나스로 인한 질병에는 사용되지만 벼 도열병균에는 효과가 나타나지 않는다. 반대로, 이소프로티오란, 피로구일론(pyroguilon)등은 벼 도열병 방제제로써 광범위하게 사용되지만 다른 질병에 대해서는 어떠한 효과도 나타내지 않는다.

식(Ⅰ)로 표시되는 화학물중에, 더 바람직한 벼 도열병 방제효과를 갖는 것은 이소티아졸카르복실산 유도체로 식중 Y가 OR³, (R³는 수소 또는 알칼리 금속 원소이다.) 또는 NHR⁴(R⁴는 수소 원자 또는 직쇄 또는 측쇄 C_1∼16알킬기이다.)를 나타낸다.

유효성분으로서 상기 화합물을 함유하는 벼 도열병 방제제는 보다 더 효과적이다.

식(Ⅰ)을 함유하는 몇몇 화합물이 오늘날까지 공지되었지만 하기식(Ⅱ)로 표시되는 이소티아졸카르복실산 아미드는 신규 화합물이다.

식중 R¹은 수소 또는 할로겐 원자 또는 C_1∼4알킬 또는 C_1∼3알콕실기를 의미하고 R²는 수소 또는 할로겐원자 또는 니트로 또는 C_1∼4알킬기를 의미하며 Y'는 NHR⁴기(R⁴는 직쇄 또는 측쇄 C_4∼16알킬, C_5∼7시클로알킬, 시클로헥세닐, 디메틸아미노, 또는 푸르루필기 또는 하나 이상의 C_1∼8알콕실기, C_1∼3알킬티오, 페닐 및/또는 할로게노페닐기로 치환된 C_1∼4알킬기이다.) 또는 모르폴리노기를 의미한다.

더 바람직한 벼 도열병 방제효과를 갖는 신규 화합물은 식(Ⅱ)의 이소티아졸 카르복실아미드 유도체를 함유하여 식중 Y'는 NHR⁴기를 나타내고 R⁴는 수소 원자 또는 직쇄 또는 측쇄 C_4∼16알킬기이다.

식(Ⅱ)로 표시되는 화합물은 일본국 특허 공보 제1995/1968호 및 제21432/1968호에 기재한 방법으로 하기 반응식 1, 2 및 3의 지시한 방법으로 제조할수 있다.

[반응식 1]

[반응식 2]

[반응식 3]

식(Ⅱ)를 갖지 않는 식(Ⅰ)의 화합물은 공지된 화합물이다. 식중 Y는 -O^-+NHR⁵R⁶R⁷기를 의미하고 이러한 화합물은 하기 반응식 4를 기준으로 하여 제조할 수 이다.

[반응식 4]

본 발명의 신규 화합물 제조에 속하는 반응식 3에서 나타난 반응을 하기에 상세히 기술한다.

이소티아졸 - 5 - 카르복실산 유도체(4)는 티오닐 클로라이드와 기술로 공지된 방법에 의해 카르복실산 클로라이드(7)로 전화된다. 반응이 이소티아졸-5-카르복실산 유도체(4) 및 티오닐 클로라이드와 단순히 혼합되고 가열할때 일지라도 반응은 쉽게 진행되나 반응은 벤젠, 톨루엔 또는 다른 불활성 용매 중에서 수행 될 수 있다. 약 1∼3 시간 동안 환류하에서 반응시킨 후, 과량의 티오닐 클로라이드를 증류제거한다. 벤젠 또는 톨루엔과 같은 용매의 첨가 및 연속적인 증류는 티오닐 클로라이드를 완전히 제거할 수 있게 한다. 잔류물은 연속적인 단계중에서 카르복실산 클로라이드로 사용될 수 있다. 이렇게 하여 수득한 산 클로라이드(7)은 여러 아민중의 하나와 반응하여, 이소티아졸-5-카르복실산아미드 유도체(8)을 수득할 수 있다. 보통 아미드 합성 과정은 이러한 아미드화를 적용할 수 있다. 이후로 기재할 사항은 대표적인 과정을 나타낸다. 산 클로라이드를 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 테트라히드로푸란, 디옥산, 에틸 아세테이트, 클로로포름 또는 디메틸포름아미드와 같은 불활성 용매중에 용해시킨다. 여기에 트리에틸아민 또는 피리딘과 같은 염기를 카르복실산 클로라이드(7)와 동량 또는 약간 많은 양을 가한다. 생성된 혼합물을 빙수욕에서 냉각시키고, 아민을 5∼10℃에서 점차로 가한다. 반응 과정이 많은 경우에 있어서 즉각적이지만, 반응 혼합물은 같은 온도에서 첨가로 30분∼1시간 동안 교반하여 반응을 완결시킨다. 반응은 트리에틸아민 또는 피리딘과 같은 염기 대신에 아민류를 2당량 이상 사용하여 반응할 수도 있다.

반응 완결 후에 다량의 물을 가하고, 그후 초산에틸, 벤젠 또는 톨루엔과 같은 용매를 추출하기 위해 가한다. 유기 용매를 염산, 탄산수소 나트륨 수용액 및 물로 연속적으로 세척하고 황산나트륨 상에서 건조시킨다. 용매의 증발후에, 이소티아졸-5-카르복실산아미드 유도체(8)을 순수한 생성물로서 수득한다. 높은-순도의 생성물은 필요하다면 재결정 또는 컬럼 크로마토그래피로 수득할 수 있다.

식(Ⅱ)로 표시되는 이소티아졸카르복실산 아미드 유도체의 제조방법을 하기에 요약한다.

식중 R¹은 수소 또는 할로겐 원자 또는 C_1∼4알킬 또는 C_1∼3알콕시기를 의미하고, R²수소 또는 할로겐 원자 또는 니트로 또는 C_1∼4알킬기를 의미하고, Y'는 NHR⁴기(R⁴는 수소 원자, 직쇄 또는 측쇄 C_4∼16알킬, C_5∼7시클로알킬, 시클로헥세닐, 디메틸아미노 또는 푸르푸릴기 또는 하나 이상의 C_1∼8알콕실, C_1∼3알킬티오, 페닐 및/또는 할로게노페닐기로 치환된 C_1∼4알킬기이다). 상기식(Ⅱ)로 표시되는 이소티아졸카르복실산 아미드 유도체의 제조방법으로 하기식(Ⅲ)으로 표시되는 산 클로라이드와 하기식(Ⅳ)로 표시되는 아민 또는 모르폴린과의 반응으로 이루어진다.

[식중 R¹및 R²는 상기에서 정의한 것과 같고 R⁴는 소수 원자, 직쇄 또는 측쇄 C_4∼16알킬, C_5∼7시클로알킬, 시클로헥세닐, 디메틸아미노 또는 푸르푸릴기, 또는 하나 이상의 C_1∼8알콕실, C_1∼3알킬티오, 페닐 및/또는 할로게노페닐기로 치환된 C_1∼4알킬기이다.]

본 발명에 따른 농원예용 살균제는 다른 살균제, 살충제 제초제 및 식물 정장 조절제 등의 농약, 토양 개량제, 또는 비료성 물질 및 그들을 조합해서 사용하는 것은 물론이거니와 이들과의 혼합 제제도 가능하다.

본 발명에 따른 화합물은 그대로 사용될 수 있지만, 고체 또는 액체 희석제를 함유하는 담체와 혼합한 조성물의 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 ＂담체(carriers)는 합성 또는 천연의 무기 또는 유기 물질로, 본 발명의 방제제 특성을 증가시킨다. 즉, 벼 뿌리를 통해서 유도체의 흡수를 용이하게 하여 수면 사용에서 벼에 대한 저항을 부여하고, 유효 성분으로서 화합물의 저장, 수송과 취급을 용이하게 한다.

적당한 고체 담체는 예를 들어 몬트모릴로나이트, 카오리나이트 및 벤토나이트 등의 점토류 ; 규조토, 백토, 활석, 질석, 석고, 탄산칼슘, 실리카겔 및 황산 암모늄 등의 무기 물질 ; 대부분, 톱밥, 소맥분 등의 식물성 유기물질 ; 및 요소 등을 들수 있다. 적당한 액체 담체로서는 톨루엔, 크실렌 및 쿠멘 등의 방향족 탄화수소류, 등유 및 광물성 기름과 같은 파라핀계 탄화수소류, 사염화탄소, 클로로포름 및 디클로로에탄 등의 할로겐화 탄화 수소류, 아세톤 및 메틸에틸케톤과 같은 케톤류, 디옥산, 테트라히드로푸란 및 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 등의 에테르류 ; 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 에틸렌 글리콜 등의 알콜류 ; 디메틸포름아미드 ; 디메틸술폭시드 ; 및 물 등을 들수 있다.

다시금 본 발명의 화합물 효과를 증가시키기 위해 하기에 기재한 보조제를 목적, 제조 형태, 응용 분야 등등의 관점에 의존하여 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 유화, 분산, 퍼짐(spreading), 습윤, 결합 또는 안정화를 위해서 하기 보조제를 가할 수 있다. 리그닌 술폰산염, 알킬벤젠 술폰산염, 알킬 술폰산염, 폴리옥시알킬렌 알킬술폰산염 및 폴리옥시알킬렌 알킬포스페이트 에스테르 등의 음이온 계면 활성제 ; 폴리옥시알킬렌 알킬에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬아릴에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬아민, 폴리옥시아킬렌 아킬아미드, 폴리옥시알킬렌 알킬티오에테르, 폴리옥시알킬렌 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 블럭 중합체와 같은 비이온성 계면 활성제 ; 스테아르산 칼슘 및 왁스 등의 윤활제 ; 이소프로필히드로겐 포스페이트와 같은 안정제 ; 메틸셀룰로스 ; 카르복시메틸셀룰로스 ; 카제인 ; 아라비아 고무 ; 등이다. 보조제는 상기 예로 제한하는 것은 아니다.

본 발명에서 각 화합물의 유효량은 일반적으로 분제로서 0.5∼20중량%, 유제로서는 5∼50중량%, 수화제로서는 10∼90중량%, 입제로서는 0.1∼20중량% 및 플로아블 제로서는 9∼90중량%이다. 반면 각 제제중 담체의 양은 일반적으로 분제로서는 60∼99중량%, 수화제로서는 9∼90중량%, 입제로서는 80∼99중량%, 유제로서는 40∼95중량%, 플로아블 제로서는 9∼90중량%이다. 더욱이 보조제의 총량은 일반적으로 분제로서는 0.1∼20중량%, 유제로서는 1∼20중량%, 수화제로서는 0.1∼20중량%, 입제로서는 0.1∼20중량% 및 플로아블제로서는 0.1∼20중량%이다.

본 발명에 따른 벼 도열병 방제제는 벼 경작중 벼 도열병이 일어날 수 있는 잠정적 위험이 있는 전범위의 성장 단계를 통해서 우수한 방제효과를 나타낼 수 있으며 사용될 수 있다.

예를 들어 보통의 경작중 미리 모내기 하는 단계(pre-transplanting rearing stage)에서 육묘상자에 사용할때 상자 당(60cm × 30cm) 4∼80g 또는 유효성분의 양으로 0.2∼2g a.i./상자의 사용 비율에서 효과를 나타낼 수 있다. 이식한 후 논에 사용할때 이식한 후 즉시부터 부팅 단계(booting stage)까지 사용할 수 있으며, 10아아르당 0.5∼5kg 또는, 유효성분의 양으로 25∼250g/10아아르의 사용 비율에서 효과를 나타낼 수 있다.

직접 씨뿌리기 경작(direct sowing cultivation)과 같은 이식을 포함하지 않는 경작방법에서 유사한 처리로 당연히 사용할 수 있다.

이와 같은 사용 방법으로, 벼에서 벼 도열병균에 대한 작용을 갖는 항살균 물질의 제조를 증진시킬 수 있으며, 그러므로 질병 약해에 대한 저항을 증진시킬 수 있다.

방제제가 직접 벼 도열병균에 대해 반응하지 않고 벼 자체의 저항을 증가시키기때문에 본 발명의 각 방제제의 방제효과는 사용한 후 어느정도 시간이 지난 뒤 나타난다. 그러므로 벼 도열병이 일어나기 2∼50일 전에 방제제를 사용하는 것이 바람직하다. 방제제는 오늘날 사용하는 것과 비교할때 보다 긴 기간동안 효과를 보유하지만 사용 횟수는 계절당 1∼3번 정도이다.

본 발명에 따를 일반식(Ⅰ)의 몇가지 이소티아졸 카르복실산 유도체의 제조방법을 하기 실시예를 들어 기술한다.

[실시예 1]

3-메틸-5-이소티아졸카르복실산(화합물 번호 1)의 합성

5-시아노-3-메틸-이소티아졸(10.5g)을 2N의 수산화 나트륨 수용액 100ml내에서 2시간동안 환류하 가열한다. 이렇게 형성된 균일 용액을 실온까지 냉각시킨후 빙냉한다. pH를 진한 염산으로 pH 3∼4로 조절한다. 침전된 결정을 여과로 수집한 후 감압하 60℃에서 건조시켜 10.1g의 3-메틸-5-이소티아졸카르복실산을 수득한다(수율 ; 83.4%, 융점 ; 203∼204℃)

[실시예 2]

3, 4-디클로로-5-이소티아졸카르복실산(화합물 번호 2)의 합성

1) 5-시아노-3, 4-디클로로이소티아졸의 합성

시안화 나트륨(49.0g)을 500ml의 디메틸 포름아미드에 첨가한 후, 교반하 실온에서 1시간동안 76.1g의 이황화 탄소를 적가한다. 열이 생성되어 반응 혼합물의 온도가 30℃가 된다. 적자를 끝낸 후, 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, 추가로 60℃에서 3시간 동안 교반한다. 다량의 결정이 침전으로 석출되는 동안 반응 혼합물을 실온에서 12시간 동안 방치한다. 이렇게 형성된 결정을 반응 혼합물내에서 교반하 분산시킨 후 염소기체를 반응 혼합물에 넣는다.

초기 발열에 의해서 내부 온도가 70℃가 되면, 반응 혼합물을 수욕에서 냉각시킨다. 내부 온도가 65℃로 내려갔을 때 수욕을 제거한다. 내부 온도가 60∼65℃가 되도록 염소 기체의 양을 조절하면서 2.5시간 동안 공정을 수행한다. 발열이 멈추고 내부 온도가 35℃로 내려갈때까지 반응을 30분간 더 계속한다. 그후 질소 기체를 실온에서 1시간동안 주입하여 잔여 염소 기체가 제거되도록 한다.

격렬한 교반하 반응 혼합물을 1500ml의 물에 적가시, 발열 및 거품과 함께 결정이 침전한다. 이때 물의 온도를 35∼60℃로 유지시키기 위해 냉각한다. 적가 후, 혼합물의 온도가 5℃로 내려갈때까지 생성 혼합물을 빙냉하 교반한다. 이렇게 형성된 침전물을 여과로 수집한 후 500ml의 에틸 에세테이트에 용해시킨다.

불용성 물질을 여과로 제거한후, 여액을 무수 황산 마그네슘하에 건조시킨다. 용매를 감압하 증류제거한후, 오랜지색의 판상 결정을 수득한다. 결정을 최소량의 메탄올로 재결정하여 수율 87.6%, 융점 84.5∼85℃인 5-시아노-3, 4-디클로로이소티아졸을 수득한다.

2) 3, 4-디클로로-5-이소티아졸카르복실산의 합성

2N의 수산화 나트륨 수용액 400ml에 실시예 2-1)에서 수득된 19.6g의 5-시아노-3, 4-디클로로이소티아졸을 2시간 동안 환류하 가열한다. 반응 혼합물을 5℃ 로 냉각하고 반응 혼합물의 pH를 3∼4가 되도록 진한 염산을 가한다. 이렇게 침전된 결정을 여과로 수집한 후 끊는 물로 재결정하여 18.8g의 백색 결정을 수득한다.(융점 ; 178∼179℃ , 수율 ; 86.5%).

IR 스펙트럼(cm^-1, neat) : 2982 - 2751, 2754, 1733, 1513, 1502, 1419, 1377, 1344, 1315, 1225, 1111, 968, 856, 823, 702.

원소 분석 :

계산치(%) : C : 24.36, H : 0.51, N : 7.07, Cl : 35.81, S : 16.16

실측치(%) : C : 23.38, H : 0.59, N : 7.49, Cl : 34.95, S : 16.06

원소분석 및 IR 스펙트럼은 백색 결정이 3, 4-디클로로-5-이소티아졸카르복실산임을 나타낸다.

[실시예 3]

N-n-부틸-3-메틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드 (화합물 19)의 합성

3-메틸-5-이소티아졸카르복실산(2.3g)을 40ml의 에틸 아세테이트에 용해시킨다. 2g의 트리에틸아민을 가한 후, 생성 혼합물을 5∼10℃ 빙수욕에서 냉각시키고 1.5g의 n-부틸아민을 순차적으로 적가한다. 적가 후, 교반을 30분 동안 계속한다. 반응 혼합물을 탄산 수소 나트륨 수용액 및 물로 차례로 세척한다. 황산 나트륨상에서 건조후, 용매를 증류제거하여 2.60g의 N-n-부틸-3-메틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드를 유상으로 수득한다.

[실시예 4]

3, 4-디클로로-N-n-펜틸-5- 이소티아졸카르복실산 아미드 (화합물 번호 29)의 합성

티오닐 클로라이드(6ml)를 0.60g의 3, 4-디클로로-5-이소티아졸카르복실산에 가한 후, 30분동안 환류한다. 과량의 티오닐 클로라이드를 증류제거한 후, 벤젠을 가하고 저비등 물질을 감압하 증류제거한다. 테트라히드로푸란(15ml) 및 트리에틸아민(0.5g)을 잔류물에 가하고 테트라히드로푸란내의 0.38g의 n-펜틸아민 용액을 빙냉하 5∼10℃에서 적가한다. 생성 혼합물을 실온에서 30분간 교반한 후, 혼합물을 다량의 물에 붓는다. 이렇게 제조된 수용액을 100ml의 초산 에틸로 추출한 후 실시예 3의 합성과 유사한 방법을 수행한다. 3, 4-디클로로-N-n-펜틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드를 기름으로서 수득한다. (수율 ; 0.75g).

에스테르, 알칼리 금속 염 및 아민염의 제조방법을 이후에 기술한다.

[실시예 5]

이소프로필 3, 4-디클로로이소티아졸-5-카르복실레이트(화합물 번호 6)의 합성

티오닐 클로라이드(20g)을 1.5g의 3, 4-디클로로이소티아졸-5-카르복실산에 가한 후, 생성 혼합물을 환류하 1시간 동안 가열한다. 과량의 티오닐 클로라이드를 감압하 증류제거한 후, 소량의 벤젠을 첨가하고, 용매를 감압하 다시 증류제거하여 소량의 티오닐 클로라이드를 제거한다. 건조 디에틸에테르(10ml)를 잔류물에 가하여 산클로라이드 용액을 수득한다.

2 - 프로판올(0.54g) 및 트리에틸아민(0.92g)을 건조 디에틸에테르 내에 용해시키고, 여기에 상기 제조된 산클로라이드 용액을 빙냉하 적가한다. 이를 30℃에서 30분간 반응시키고, 불용성 물질을 여과제거한 후, 여액을 농축시키고 실리카겔 컬럼(n:헥산:에틸 아세테이트 = 9:1) 크로마토그래피로 정제하여 1.02g의 표제 화합물을 수득한다.

[실시예 6]

포타슘 3, 4-디클로로이소티아졸-5-카르복실레이트(화합물 번호 7)의 합성

3ml의 물에 용해된 수산화 칼륨(0.27g)을 4ml 에탄올내의 3, 4-디클로로이소티아졸-5-카르복실산(0.95g) 용액에 가한다. 용매를 감압하 증류제거한다. 이렇게 수득된 결정을 소량의 에탄올로 세척한다.

[실시예 7]

3, 4-디클로로-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 4)의 합성

진한 황산(10ml)을 1.0g의 5-시아노-3, 4-디클로로이소티아졸에 가한다. 110℃에서 20분간 가열하면, 이소티아졸 화합물이 완전히 용해한다. 반응 혼합물을 빙냉하 냉각한 후, 침전된 결정을 여과로 수집한다. 결정을 에탄올 ; 물 = 1 ; 1인 혼합 용매로 재결정한다.

[실시예 8]

트리에틸암모늄 3-메틸-이소티아졸카르복실레이트(화합물 번호 8)의 합성

3-메틸-5-이소티아졸카르복실산(1.0g)을 10ml의 건조 테트라히드로푸란내에 용해시키고, 여기에 5ml의 건조 테트라히드로푸란내의 0.72g 트리에틸아민 용액을 실온에서 교반하 적가한다. 생성 혼합물을 실온에서 30분간 더 교반한 후, 용매를 감압하 증류제거하여 1.71g(화학량)의 표제 화합물을 수득한다.

[실시예 9]

이소프로필암모늄 3-메틸-5-이소티아졸 카르복실레이트(화합물 번호 9)의 합성

3-메틸-5-이소티아졸카르복실산(1.0g)을 10ml의 건조 테트라히드로푸란내에 용해시키고, 5ml의 건조 테트라히드로푸란내의 0.41g 이소프로필 아민 용액을 실온에서 교반하 적가한다. 적가와 동시에 백색 결정이 수득된다. 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 더 교반한 후, 여과로 결정을 수집하고 소량의 건조 테트라히드로푸란으로 세척한다. 결정을 감압하 40℃에서 3시간 동안 건조하여 1.20g의 표제 화합물이 수득된다.(수율 : 85%)

[실시예 10]

트리에틸암모늄 3, 4-디클로로-5-이소티아졸 카르복실레이트(화합물 번호 10)의 합성

10ml의 건조 테트라히드로푸란내에 실시예 2에서 수득된 1.0g의 3,4-디클로로-5-이소티아졸카르복실산을 용해시킨 후, 5ml의 건조 테트라히드로푸란 내의 0.52g 트리에틸아민 용액을 적가한다. 생성 혼합물을 실온에서 30분간 더 교반한 후, 용매를 감압하 증류제거하여 1.51g(화학량)의 표제 화합물을 수득한다.

[실시예 11]

이소프로필암모늄 3,4-디클로로-5-이소티아졸 카르복실레이트(화합물 번호 11)의 합성

10ml의 건조 테트라히드로푸란 내에, 실시예 2에서 수득된 3, 4-디클로-5-이소티아졸카르복실산 1.0g을 용해시킨다. 생성 혼합물을 실온에서 교반하는 동안, 5ml의 건조 테트라히드로푸란 내의 0.30g 이소프로필아민 용액을 적가한다. 백색 결정이 적가와 동시에 형성된다. 생성 혼합물을 실온에서 30분간 더 교반한 후, 결정을 여과로 수집하고 소량의 건조 테트라히드로푸란으로 세척한다. 결정을 감압하 40℃에서 30분간 건조하여 1.10g의 표제 화합물을 수득한다.(수율 ; 85%)

상기 기술된 실시예를 기초로 하여, 본 발명에 따른 기타 화합물이 공지된 기술을 적용함으로써 쉽게 합성할 수 있다. 상기 실시예의 화합물을 포함하는 대표적인 화합물들이 표 1에 나타나 있다.

[표 1]

NMR 측정조건 ; 400MHz, TMS의 δ, 용매 ; CDCl₃

상기 화합물들이 순수하게 사용될 수 있다해도, 제조형으로 그 사용이 더 효과적이다. 제조예가 이후 기술된다. 하기 제조예가 실시예의 방법으로 제시된다. 하기 실시예에서 ＂부＂또는 ＂부들＂은 ＂중량부 또는 중량부들＂ 또는 ＂중량%＂를 의미한다.

[제조예 1(입제)]

5부의 3-메틸이소티아졸-5-카르복실산(화합물 번호 1), 22부의 벤토나이트, 70부의 활석, 3부의 ＂Sorpol 5060＂(계면 활성제 ; Toho Chemical Industry Co., Ltd.의 상품명) 및 소량의 소포제(defoaming agent)를 균일하게 혼련하고 바스켓 조립기를 사용하여 조립화한 후 건조시켜 입제를 수득한다.

[제조예 2(입제)]

5부의 3, 4-디클로로이소티아졸-5-카르복실산(화합물 번호 2), 60부의 벤토나이트, 31부의 활석, 1부의 소듐도데실벤젠술포네이트, 1부의 폴리옥시에틸렌 알킬아릴에테르 및 2부의 소듐리그닌술포네이트를 혼합한다.

혼합물에 적당량의 물을 첨가하여 혼련한다. 생성물을 조립기를 사용하여 조립화하고 통상의 공지된 방법으로 건조시켜 100부의 입제를 수득한다.

[제조예 3(입제)]

5부의 3, 4-디클로로이소티아졸-5-카르복실산 아미드(화합물 번호 4), 35부의 벤토나이트, 57부의 활석, 2부의 소듐리그닌술포네이트 및 1부의 소듐도데실벤젠술포네이트를 혼합한다. 혼합물에 적당량의 물을 가하여 혼련한다. 생성물을 조립기로 조립화한 후, 통상적으로 공지된 방법으로 건조시켜 100부의 입제를 수득한다.

[제조예 4(입제)]

5부의 포타슘 3, 4-디클로로이소티아졸-5-카르복실레이트(화합물 번호 5), 60부의 벤토나이트, 31부의점토, 2.5부의 소듐알킬벤젠술포네이트 및 0.5부의 폴리비닐 알코올을 분쇄 혼합하여 균일 혼합물을 만든다. 혼합물에 적당량의 물을 첨가하고 혼련한다. 생성물을 조립기로 조립화한 후, 통상적으로 공지된 방법으로 건조시켜 100부의 입제를 수득한다.

[제조예 5(입제)]

2부의 3-메틸-N-n-옥틸이소티아졸-5-카르복실산(화합물 번호 23), 94.7부의 점토, 0.2부의 디알킬술포숙시네이트, 0.1부의 소듐알킬술페이트 및 3.0부의 소듐폴리카르복실레이트를 분쇄 혼합하여 균일 혼합물을 만든다. 혼합물에 적당량의 물을 가한 후 혼련한다. 생성물을 조립기로 조립화한 후 통상적으로 공지된 방법으로 건조시켜 100부의 입제를 수득한다.

[제조예 6(입제)]

3부의 N-n-헵틸-3-메틸이소티아졸-5-카르복실산 아미드(화합물 번호 22), 93.5부의 점토, 0.5부의 디알킬술포숙시네이트 및 3부의 카르복시메틸 셀룰로오스를 분쇄 혼합하여 균일 혼합물을 만든다. 혼합물에 적당량의 물을 가한 후 혼련한다. 생성물을 조립기로 조립화한 후 통상적으로 공지된 방법으로 건조시켜 100부의 입제를 수득한다.

[제조예 7(수화제)]

50부의 N-n-부틸-3-메틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 19), 40부의 탄산 칼슘, 5부의 ＂Solpol 5039＂(음이온성 계면 활성제 및 화이트 카아본의 혼합물 ; Toho Chemical Industry Co., Ltd.의 상품명) 및 5부의 화이트 카아본을 균일하게 혼합 분쇄하여 수화제를 만든다.

[제조예 8(수화제)]

70부의 N-n-펜틸-3-메틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 20), 25부의 카올리나이트, 3부의 ＂Solpol 5039＂ 및 2부의 화이트 카아본을 균일하게 혼합 분쇄하여 수화제를 만든다.

[제조예 9(수화제)]

50부의 N-n-헥실-3-메틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 21), 40부의 탄산 칼슘, 5부의 ＂Solpole 5039＂ 및 5부의 화이트 카아본을 균일하게 혼합 분쇄하여 수화제를 만든다.

[제조제 10(수화제]

70부의 N-n-헵틸-3-메틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 22), 25부의 카올리나이트, 3부의 ＂Solpol 5039＂ 및 2부의 화이트 카아본을 균일하게 혼합 분쇄하여 수화제를 만든다.

[제조예 11(수화제)]

40부의 3, 4-디클로로-N-n-헥실-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 30), 5부의 ＂Solpol 3353＂(비이온성 계면 활성제 ; Toho Chemical Industry Co., Ltd. 의 상품명), 5부의 1% 크산탄 검 수용액, 40부의 물 및 10부의 에틸렌 글리콜중, 유효 성분 이외의 성분들을 배합하여 균일 용액을 만든다. 그 후 본 발명의 화합물을 가한다. 완전히 교반후, 혼합물을 샌드 밀(sand mill)에서 습식 분쇄하여 수화제를 수득한다.

[제조예 12(유제)]

20부의 3, 4-디클로로-N-n-옥틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 32), 55부의 크실렌, 20부의 N,N-디메틸포름아미드 및 5부의 ＂Solpol 2680＂(계면 활성제 ; Toho Chemical Industry Co., Ltd.의 상품명)을 균일하게 혼합하여 유제를 만든다.

[제조예 13(플로아블제)]

40부의 N-n-헵틸-3-메틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 22), 5부의 ＂Solpol 3353＂ 5부의 1% 크산탄 검 수용액, 40부의 물 및 10부의 에틸렌 글리콜중, 유효 성분 이외의 성분들을 배합하여 균일 용액을 만든다. 그 후, 본 발명의 화합물을 가한다. 완전히 교반 후, 혼합물을 샌드 밀로 습식 분쇄하여 플로아블제를 수득한다.

[제조예 14(분제)]

10부의 N-n-옥틸-3-메틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 23) 및 90부의 점토를 균일하게 혼합하여 분제를 수득한다.

[제조예 15(분제)]

5부의 3, 4-디클로로-N-n-헵틸-5-이소티아졸카르복실산 아미드(화합물 번호 31), 40부의 점토 및 55부의 활석을 분쇄 혼합하여 분제를 수득한다.

본 발명에 따른 벼 도열병 방제제에 의한 탁월한 벼 도열병 방제효과를 갖는다는 것을 시험에 의해 상세히 기술하겠다.

[시험 1]

벼 도열병 방제효과 시험 : 육묘 처리

각 시험에서, 벼 육묘 상자(30cm×60cm)에서 기른 벼 묘(품종 : Mangetsu Mochi : 2엽기)을 제조예 2에서 조제한 입제를 상자당 소정량이 되도록 처리한다. 3일 후, 벼 모종을 1/5000 아아르 와그네르 포트(Wagner Pot)에 이식한 후 온실에서 자라게 한다. 이식 30일 후 벼 도열병 균의 포자 현탁액을 벼에 분무 접종한다. 벼를 고습도 조건하 25℃에서 1주간 기른 후 병반 수를 조사한다. 방제율을 하기식에 의하여 계산한다. 3가지 반복 실험의 결과가 표 2에 요약되어 있다.

[표 2a]

* 방제 화합물 A ; 프로베나졸[3-알릴옥시-1, 2-벤조이소티아졸-1, 1-디옥시드]

[표 2b]

* 방제 화합물

[표 2c]

* 방제 화합물

[시험 2]

벼 도열병 방제효과 시험 -수면사용 시험

각 시험에서, 벼 묘(품종 ; Mangetsu Mochi) ; 3엽기)를 1/10000아아르 와그네르 포트에 이식하고 온실에서 1주 동안 기른다. 아아르당 소정량을 사용하여 수면에서 제조예 2에 준해서 조제한 입제를 사용하여 벼 묘 처리한다. 사용 30일후, 벼 도열병균의 포자 현탁액을 벼 잎에 분무 접종한다. 벼를 고습도 조건하 25℃에서 1주 동안 기른 후 1주 간격으로 병반수를 조사한다. 3가지 반복 실험의 결과가 표 3에 요약되어 있다.

[표 3a]

* 방제 화합물

[표 3b]

* 방제 화합물

[표 3c]

* 방제 화합물

[시험 3]

벼 도열병균에 대한 항균 작용

각 시험에서, 벼 도열병균의 클로니 디스크(직경 6mm)를 100ppm 화합물 함유의 PDA 배지에 접종한다. 배지를 25℃에서 5일간 배양한 후, 균사의 신장율을 조사한다. 그 결과가 표 4에 요약되어 있다.

[표 4a]

[표 4b]

표 1, 2 및 3의 결과로부터, 이들의 이소티아졸 유도체는 벼 도열병균(Pyricularia oryzae)에 대한 중요한 항균 작용이 없으나 벼가 사용되는 포트 시험에서 대조 살균제인 프로베나졸과 비교했을때 벼 도열병균에 대해서는 높은 방제효과를 나타낸다. 그러므로 벼 경작에서 벼 도열병균에 대한 방제효과에 유효하다.

비록 본 발명이 바람직한 구현예로 기술된다 해도 변형체는 기술로 명백히 되어야 한다. 이러한 변형체는 첨부된 청구범위 내에서 고려된다.

Claims

하기식으로 표시되는 이소티아졸카르복실산 아미드 유도체를 유효성분으로서 함유하는 벼 도열병 방제제 :

[식중, R¹은 메틸기 또는 염소원자이고, R²는 수소원자 또는 염소 원자이고, Y'는 NHR⁴기(R⁴는 직쇄 또는 측쇄 C_6∼10알킬기이다.]
하기식으로 표시되는 이소티아졸카르복실산 아미드 유도체 :

[식중, R¹은 메틸기 또는 염소원자이고, R²는 수소 또는 염소원자이고, Y'는 NHR⁴기(R⁴는 직쇄 또는 측쇄 C_6-10알킬기이다)이다.]
하기식(Ⅲ)으로 표시되는 산 클로라이드와 하기식(Ⅳ)로 표시되는 아민과의 반응으로 이루어진 하기식;

[식중, R¹은 메틸기 또는 염소원자이고, R²는 수소원자 또는 염소원자이고, Y'는 NHR⁴기(R⁴는 직쇄 또는 측쇄 C_6-10알킬기이다.)이다]으로 표시되는 이소티아졸카르복실산 아미드 유도체의 제조방법.

[식중, R¹, R²및 R⁴는 상기 정의한 것과 같은 의미를 나타낸다]
제1항의 이소티아졸카르복실산 아미드 유도체 함유 벼도열병 방제제를 10아아르당 4∼40g a.i.의 비율로 이식하기 전에 벼 묘에 살포하는 것으로 이루어진 벼 도열병 방제 방법.
제1항의 이소티아졸카르복실산 아미드 유도체 함유 벼도열병 방제제를 10아아르당 25∼250g의 비율로 살포하는 것으로 이루어진 벼 도열병 방제 방법.