植物生长调节剂化合物

文档序号:976011 发布日期:2020-11-03 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 植物生长调节剂化合物 (Plant growth regulator compounds ) 是由 A·F·J·C·卢布罗索 A·德梅斯马克 C·斯克里潘蒂 M·D·拉夏 P·奎恩多兹 于 2019-03-07 设计创作,主要内容包括:本发明涉及涉及新颖的独脚金内酰胺衍生物,涉及用于制备这些衍生物(包括中间体化合物)的方法,涉及包含这些衍生物的种子,5涉及包含这些衍生物的植物生长调节剂或种子萌发促进组合物,并且涉及使用这些衍生物控制植物生长和/或促进种子萌发的方法。(The present invention relates to novel striga lactam derivatives, to processes for preparing these derivatives (including intermediate compounds), to seeds comprising these derivatives, 5 to plant growth regulators or seed germination promoting compositions comprising these derivatives, and to methods of using these derivatives to control plant growth and/or promote seed germination.)

具体实施方式

Figure BDA0002683433360000071

X1、X2、R1、和R2的定义是以任何组合如上所述的。

根据本发明,提供了一种具有式(Ia)、(Ib)、(Ic)或(Id)的化合物,其中X1是氢或甲基并且X2是甲基。

根据本发明,提供了一种具有式(Ia)、(Ib)、(Ic)或(Id)的化合物,其中R1选自由以下组成的组:噻唑基、苯基、乙腈、CH3(CO)-、C2H5(CO)-、C3H7(CO)-、C3H5(CO)-、CF3(CO)-、和CF3CH2(CO)。

根据本发明,提供了一种具有式(Ia)、(Ib)、(Ic)或(Id)的化合物,其中R2均为CH。

表1:本发明的具体化合物的实例。R2a、R2b、R2c和R2d表示苯环上的四个可用的取代位置。

Figure BDA0002683433360000101

在一个实施例中,将本发明的化合物与农业上可接受的辅助剂组合施用。特别地,提供了一种组合物,其包含本发明的化合物、以及农业上可接受的辅助剂。还可提及的是一种包含本发明的化合物的农用化学组合物。

本发明提供了一种改进植物对非生物胁迫的耐受性的方法,其中所述方法包括向所述植物、植物部分、植物繁殖材料、或植物生长场所施用根据本发明的化合物、组合物或混合物。

本发明提供了一种用于调节或改进植物的生长的方法,其中所述方法包括向所述植物、植物部分、植物繁殖材料、或植物生长场所施用根据本发明的化合物、组合物或混合物。在一个实施例中,当植物经受非生物胁迫条件时,植物生长被调节或改进。

本发明还提供了一种用于改进植物的水解传导性的方法,其中所述方法包括向所述植物、植物部分、植物繁殖材料、或植物生长场所施用根据本发明的化合物、组合物或混合物。

本发明还提供了一种用于促进植物的种子萌发的方法,所述方法包括向所述种子、或含有种子的场所施用根据本发明的化合物、组合物或混合物。

本发明还提供了一种用于控制杂草的方法,所述方法包括向包含杂草种子的场所施用促进种子萌发量的根据本发明的化合物、组合物或混合物,以允许这些种子萌发,并且然后向所述场所施用苗后除草剂。本发明还提供了一种用于针对化学药品的植物毒性效应将植物安全化的方法,所述方法包括向所述植物、植物部分、植物繁殖材料、或植物生长场所施用根据本发明的化合物、组合物或混合物。

在本发明的另一方面,提供了根据本发明的具有式(I)或(II)的化合物作为作物产量提高剂、植物生长调节剂或种子萌发促进剂的用途。

本发明还提供了一种用于加速植物叶衰老的方法,所述方法包括向所述植物、植物部分、植物繁殖材料、或植物生长场所施用根据本发明的化合物、组合物或混合物。在一个实施例中,本发明的化合物、组合物或混合物以调节叶衰老的量施用。

适当地,将所述化合物或组合物以足以引起所希望的反应的量施用。

在本发明的另一方面,提供了一种处理植物繁殖材料的方法,所述方法包括将根据本发明的组合物以对于促进萌发、提高产量和/或调节植物生长有效的量施用到所述植物繁殖材料。

在本发明的另一方面,提供了一种用根据本发明的具有式(I)或(II)的化合物或根据本发明的组合物处理的植物繁殖材料。

本发明还可以提供经由叶衰老来改进植物中的养分(如氮或糖)再循环和再活化的方法。

根据本发明,“调节或改进作物的生长”意指植物活力的改进、植物品质的改进、对胁迫因素的改进的耐受性、和/或改进的投入使用效率。

‘植物活力的改进’意指与生长在缺少本发明方法的相同条件下的对照植物的相同性状相比时,定性或定量地改进某些性状。这样的性状包括,但并不限于,早的和/或改进的发芽,改进的出苗,使用更少种子的能力,增加的根的生长,更发达的根系,增加的根的结瘤,增加的芽的生长,增加的分蘖,更强的分蘖,更有效的分蘖,增加的或改进的植物站立,更少的植物颠倒(plant verse)(倒伏),植物高度的增加和/或改进,植物重量(鲜重或干重)的增加,更大的叶片,更绿的叶子颜色,增加的颜料含量,增加的光合活性,更早的开花,更长的圆锥花序,早的谷物成熟期,增加的种子、果实或荚果大小,增加的荚果或穗的数量,增加的每荚果或穗的种子数量,增加的种子品质,增强的种子填充,更少的死的基生叶,延缓枯萎,改进的植物生命力,在储存组织的提高的氨基酸类化合物水平和/或需要更少的投入(例如更少的所需肥料、水和/或劳作)。活力改进的植物可以具有在任何上述性状或任意组合或两个或更多个上述性状方面的增加。

‘植物品质的改进’意指与生长在缺少本发明方法的相同条件下的对照植物的相同性状相比时,定性或定量地改进某些性状。这样的性状包括,但并不限于,改进的植物视觉外观,减少的乙烯(减少产生和/或抑制接收),所收获材料(例如种子、果实、叶、蔬菜)的改进的品质,(这样改进的品质可以表现为所收获材料的改进的视觉外观,改进的碳水化合物含量(例如增加的糖和/或淀粉的量值、改进的糖酸比、还原糖的减少、增加的糖形成速度),改进的蛋白质含量,改进的油含量和组成,改进的营养价值,抗营养化合物的减少,改进的感官特性(例如改进的味道)和/或改进的消费者健康益处(例如增加的维生素和抗氧化剂水平)),改进的收获后特征(例如增强的贮存期和/或贮存稳定性,更容易的可加工性,更容易的化合物提取),更同质的作物发育(例如植物的同时萌发、开花和/或结果)和/或改进的种子品质(例如在随后的季节中使用)。品质改进的植物可以具有在任何上述这些性状或任意组合或两个或更多个上述性状方面的增加。

‘对于胁迫因素的改进的耐受性’意指与生长在缺少本发明方法的相同条件下的对照植物的相同性状相比时,定性或定量地改进了某些性状。这样的性状包括但并不限于对生物的和/或非生物胁迫因素,并且特别是多种非生物胁迫因素的耐受性和/或抗性增加,这些因素引发次优生长条件,例如干旱(例如导致植物水含量缺乏、水吸收潜力缺乏或向植物供水减少的任何胁迫)、受冷、受热、渗透胁迫、UV胁迫、漫灌、盐度增加(例如土壤中的盐度)、增加的矿物暴露、臭氧暴露、高度的光暴露和/或养分(例如氮和/或磷养分)利用受限。对胁迫因素的耐受性改进的植物可以具有在任何上述性状或任意组合或两个或更多个上述性状方面的增加。在干旱和养分胁迫的情况下,这些耐受性改进可以归因于,例如,更高效率的吸收、利用或者保有水分和养分。特别地,本发明的这些化合物或组合物可用于改进对干旱胁迫的耐受性。

‘改进的投入利用效率’意指当与在相同条件下生长但未使用本发明的方法的对照植物的生长相比时,植物能够更有效地使用给定的投入水平而生长。具体而言,这些投入包括,但并不限于肥料(如氮、磷、钾、微量营养素)、光和水。具有改进的投入利用效率的植物可以具有对任何上述投入、或两种或更多种上述投入的任何组合的改进的使用。

调节或改进作物生长的其他效果包括减少植物高度,或减少分蘖,这在作物中或在希望具有更少的生物质和更少分蘖的条件下是有益的特征。

任何或全部以上的作物增强可以通过改进例如植物生理、植物生长与发育和/或植物株型而导致改进的产量。在本发明的上下文中,‘产量’包括,但并不限于:(i)生物质生产、谷物产量、淀粉含量、油含量和/或蛋白质含量的增加,这可以起因于:(a)由植物自身生产的量的增加或(b)改进的收获植物物质的能力,(ii)收获材料的组成上的改进(例如改进的糖酸比、改进的油组成,增加的营养价值,抗营养化合物的减少,增加的消费者健康益处)和/或(iii)增加的/易化的收获作物的能力、改进的作物可加工性和/或更好的贮存稳定性/贮存期。农业植物的产量增加意指,在可能采取定量测量的情况下,各个植物的某一产物的产量比所述植物在相同条件下(但没有应用本发明)生产的这种相同产物的产量提高可测量的数量。根据本发明,优选所述产量提高至少0.5%、更优选至少1%、甚至更优选至少2%、仍更优选至少4%、优选5%或甚至更高。

任何或全部以上的作物增强也可以导致土地利用改进,即,先前对于种植不可用或次优的土地可以变得可用。例如,在干旱条件下显示出生存能力增强的植物能够在次优降雨地区(例如可能在沙漠边缘或者甚至沙漠里)种植。

在本发明的一个方面,作物增强是在来自有害生物和/或疾病和/或非生物胁迫的压力大体上不存在下得到的。在本发明的另一个方面,植物活力、胁迫耐受性、品质和/或产量的改进是在来自有害生物和/或疾病的压力大体上不存在下得到的。例如,有害生物和/或疾病可以通过在本发明的方法之前,或者同时施用杀有害生物处理来控制。在本发明的还另一个方面,植物活力、胁迫耐受力、品质和/或产量的改进是在有害生物和/或疾病压力不存在下得到的。在另外的实施例中,植物活力、品质和/或产量的改进是在非生物胁迫不存在或者大体上不存在下得到的。

本发明的这些化合物可以单独施用,但通常使用配制辅助剂,比如载体、溶剂、和表面活性剂(SFA)被配制成组合物。因此,本发明进一步提供了一种组合物,其包含本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂。还提供了一种组合物,其主要由本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂组成。还提供了一种组合物,其由本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂组成。

本发明进一步提供了一种提高作物产量的组合物,其包含本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂。还提供了一种提高作物产量的组合物,其主要由本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂组成。还提供了一种提高作物产量的组合物,其由本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂组成。

在本发明的一个方面,提供了一种提高作物产量、非生物胁迫管理、植物生长调节剂或种子萌发促进组合物,其包含本发明的化合物、和任选的农业上可接受的配制辅助剂。

本发明进一步提供了一种植物生长调节剂组合物,其包含本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂。还提供了一种植物生长调节剂组合物,其基本上由本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂组成。还提供了一种植物生长调节剂组合物,其由本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂组成。

本发明进一步提供了一种植物非生物胁迫管理组合物,其包含本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂。还提供了一种植物非生物胁迫管理组合物,其主要由本发明的化合物以及农业上可接受的配制辅助剂组成。还提供了一种植物非生物胁迫管理组合物,其由本发明的化合物、以及农业上可接受的配制辅助剂组成。

本发明进一步提供了一种种子萌发促进组合物,所述组合物包含本发明的化合物和农业上可接受的配制辅助剂。还提供了一种种子萌发促进组合物,所述组合物基本上由本发明的化合物和农业上可接受的配制辅助剂组成。还提供了一种种子萌发促进组合物,所述组合物由本发明的化合物和农业上可接受的配制辅助剂组成。

尽管也可以制造即用型组合物,但是组合物可以是浓缩物的形式,所述浓缩物在使用之前被稀释。最终稀释通常用水进行,但是可以替代水或除了水之外使用例如液体肥料、微量营养素、生物有机体、油或者溶剂进行。

所述组合物通常包括按重量计从0.1%至99%,尤其是按重量计从0.1%至95%的本发明的化合物以及按重量计从1%至99.9%的配制辅助剂,所述配制辅助剂优选地包含按重量计从0至25%的表面活性物质。

所述组合物可以选自多种配制品类型,这些配制品类型中的很多从Manual onDevelopment and Use of FAO Specifications for Plant Protection Products[关于植物保护产物的FAO标准的发展和使用的手册],第5版,1999年中已知。这些包括可尘化粉剂(DP)、可溶性粉剂(SP)、水溶性颗粒剂(SG)、水可分散性颗粒剂(WG)、可湿性粉剂(WP)、颗粒剂(GR)(缓释或快释的)、可溶的浓缩物(SL)、油易混合的液体(OL)、超低体积液体(UL)、可乳化的浓缩物(EC)、可分散性浓缩物(DC)、乳液(水包油(EW)和油包水(EO)两者)、微乳液(ME)、悬浮液浓缩物(SC)、气溶胶、胶囊悬浮液(CS)以及种子处理配制品。在任何情况下,所选择的配制品类型将取决于所设想的具体目的以及本发明的化合物的物理、化学和生物学特性。

可尘化粉剂(DP)可以通过将本发明的化合物与一种或多种固体稀释剂(例如,天然粘土、高岭土、叶蜡石、膨润土、氧化铝、蒙脱石、砂藻土(kieselguhr)、白垩土、硅藻土(diatomaceous earths)、磷酸钙、碳酸钙和碳酸镁、硫、石灰、面粉、滑石和其他有机和无机的固体载体)混合并将所述混合物机械地碾磨成细粉末来制备。

可溶性粉剂(SP)可以通过将本发明的化合物与一种或多种水溶性无机盐(如碳酸氢钠、碳酸钠或硫酸镁)或一种或多种水溶性有机固体(如多糖)以及任选地一种或多种湿润剂、一种或多种分散剂或所述试剂的混合物进行混合来制备以改进水分散性/水溶性。然后将所述混合物研磨成细粉末。也可以将类似的组合物颗粒化以形成水溶性颗粒(SG)。

可湿性粉剂(WP)可以通过如下进行制备,即将本发明的化合物与一种或多种固体稀释剂或载体、一种或多种润湿剂以及优选地一种或多种分散剂以及可任选地一种或多种悬浮剂混合,以促进在液体中的分散。然后将所述混合物研磨成细粉末。也可以将类似的组合物颗粒化以形成水可分散性颗粒剂(WG)。

可以这样形成颗粒剂(GR):通过将本发明的化合物与一种或多种粉状固体稀释剂或载体的混合物造粒来形成,或者通过将本发明的化合物(或其在一种适合的试剂中的溶液)吸收进多孔颗粒材料(例如浮石、凹凸棒石粘土、漂白土、砂藻土(kieselguhr)、硅藻土(diatomaceous earths)或玉米芯粉)、或通过将本发明的化合物(或其在适合的试剂中的溶液)吸附到硬芯材料(例如沙、硅酸盐、矿物碳酸盐、硫酸盐或磷酸盐)上并且如果必要的话进行干燥,来由预成型的空白颗粒形成。通常用于帮助吸收或吸附的试剂包括溶剂(如脂肪族和芳香族石油溶剂、醇、醚、酮以及酯)和粘着剂(如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、糊精、糖以及植物油)。也可以在颗粒剂中包括一种或多种其他添加剂(例如乳化剂、湿润剂或分散剂)。

可分散的浓缩物(DC)可以通过将本发明的化合物溶解于水或有机溶剂(如酮、醇或乙二醇醚)中进行制备。这些溶液可以含有表面活性剂(例如以改进水稀释或防止喷雾罐中的结晶)。

可乳化的浓缩物(EC)或水包油乳液(EW)可以通过将本发明的化合物溶解于有机溶剂(可任选地包含一种或多种润湿剂、一种或多种乳化剂或所述试剂的混合物)进行制备。在EC中使用的合适的有机溶剂包括芳香族烃(如烷基苯或烷基萘,例如SOLVESSO 100、SOLVESSO 150和SOLVESSO 200;SOLVESSO是注册商标)、酮类(如环己酮或甲基环己酮)和醇类(如苯甲醇、糠醇或丁醇)、N-烷基吡咯烷酮类(如N-甲基吡咯烷酮或N-辛基吡咯烷酮)、脂肪酸的二甲基酰胺(如C8-C10脂肪酸二甲基酰胺)和氯化烃。EC产品可以在添加到水中时自发地乳化,从而产生具有足够稳定性的乳液,以允许通过适当设备进行喷洒施用。

EW的制备涉及获得作为液体(如果它在室温下不是液体,则它可以在典型地低于70℃的合理温度下被熔化)或处于溶液中(通过将它溶于适当的溶剂中)的本发明的化合物,然后在高剪切下将所得液体或溶液乳化进包含一种或多种SFA的水中,以产生乳液。在EW中使用的合适的溶剂包括植物油、氯化烃(如氯苯)、芳香族溶剂(如烷基苯或烷基萘)以及其他在水中具有低溶解度的适当的有机溶剂。

微乳液(ME)可以通过将水与一种或多种溶剂和一种或多种SFA的共混物混合进行制备,以自发地产生热力学稳定的各向同性的液体配制品。本发明的化合物起初存在于水或溶剂/SFA共混物中。适用于ME的溶剂包括以上所述用于EC或EW中的那些。ME可以是水包油体系或油包水体系(存在哪种体系可以通过电导率测量来确定)并且可以适合用于在相同配制品中混合水溶性的和油溶性的杀有害生物剂。ME适合于稀释到水中,保持为微乳液或者形成常规的水包油乳液。

悬浮液浓缩物(SC)可以包括本发明的化合物的精细分散的不溶固体颗粒的含水或无水悬浮液。SC可以任选地使用一种或多种分散剂通过在适合的介质中球磨或珠磨本发明的固体化合物来制备,以产生所述化合物的细颗粒悬浮液。在所述组合物中可以包括一种或多种湿润剂,并且可以包括悬浮剂以降低颗粒的沉降速率。可替代地,可以干磨本发明的化合物并添加至包含此前所述的试剂的水中,以产生所希望的最终产品。

气溶胶配制品包含本发明的化合物以及适合的推进剂(例如正丁烷)。也可将本发明的化合物溶解于或分散于适合的介质(例如水或可与水混溶的液体,如正丙醇)中以提供在非加压的手动喷雾泵中使用的组合物。

胶囊悬浮液(CS)可以通过类似于EW配制品的制备的方法进行制备,但是具有额外的聚合反应阶段,因而获得油滴的水性分散液,其中每个油滴被聚合物壳包封并且包含本发明的化合物以及可任选地所述化合物的载体或稀释剂。所述聚合物壳可以通过界面缩聚反应或通过凝聚程序来生产。这些组合物可以提供本发明的化合物的受控释放并且它们可以用于种子处理。本发明的化合物还可以配制在生物可降解的聚合物基质中以提供所述化合物的缓慢的、受控的释放。

组合物可以包括一或多种添加剂以改进组合物的生物学性能,例如通过改进在表面上的湿润性、保持力或分布;经处理的表面上的耐雨性;或本发明的化合物的吸收或流动。这样的添加剂包括表面活性剂(SFA)、基于油的喷雾添加剂,例如某些矿物油或天然植物油(如大豆和油菜籽油),以及这些与其他生物增强助剂(可以帮助或修饰本发明的化合物的作用的成分)的共混物。

湿润剂、分散剂和乳化剂可以是阳离子类型、阴离子类型、两性类型或非离子类型的SFA。

合适的阳离子类型的SFA包括季铵化合物(例如鲸蜡三甲基溴化铵)、咪唑啉以及胺盐。

合适的阴离子SFA包括脂肪酸的碱金属盐、硫酸的脂肪族单酯盐(例如月桂基硫酸钠)、磺化的芳香族化合物的盐(例如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙、丁基萘磺酸盐以及二-异丙基-萘磺酸钠与三-异丙基-萘磺酸钠的混合物)、醚硫酸盐、醇醚硫酸盐(例如月桂醇聚醚-3-硫酸钠)、醚羧酸盐(例如月桂醇聚醚-3-羧酸钠)、磷酸酯(来自一种或多种脂肪醇与磷酸(主要是单酯)或五氧化二磷(主要是二酯)之间的反应,例如月桂醇与四磷酸之间的反应的产物;此外这些产物可以被乙氧基化)、磺基琥珀酰胺酸盐、石蜡或烯烃磺酸盐、牛磺酸盐以及木质素磺酸盐。

合适的两性型的SFA包括甜菜碱、丙酸盐和甘氨酸盐。

合适的非离子型SFA包括环氧烷类(如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或其混合物)与脂肪醇类(如油醇或鲸蜡醇)或与烷基酚类(如辛基酚、壬基酚或辛基甲酚)的缩合产物;衍生自长链脂肪酸或己糖醇酐的偏酯;所述偏酯与环氧乙烷的缩合产物;嵌段聚合物(包含环氧乙烷和环氧丙烷);烷醇酰胺;单酯(例如脂肪酸聚乙二醇酯);氧化胺(例如月桂基二甲基氧化胺);和卵磷脂。

合适的悬浮剂包括亲水性胶体(如多糖、聚乙烯吡咯烷酮或羧甲基纤维素钠)和膨胀性粘土(如膨润土或凹凸棒石)。

本发明的化合物或组合物可以施用到植物、植物的一部分、植物器官、植物繁殖材料或植物生长场所。

术语“植物”是指植物的所有有形部分,包括种子、幼苗、幼树、根、块茎、茎、秆、叶子和果实。

如本文所用,术语“场所”意指植物在其中或其上生长的地方,或栽培植物的种子被播种的地方,或者种子将要被置于土壤中的地方。它包括土壤、种子以及幼苗,连同建立的植被。

术语“植物繁殖材料”表示植物的所有生殖部分,例如植物的种子或营养性部分例如插条以及块茎。它包括严格意义上的种子、以及根、果实、块茎、球茎、根茎和植物各部分。

通常通过喷洒所述组合物进行施用,典型地是通过用于大面积的装在拖拉机上的喷洒机,但是还可以使用其他方法如撒粉(针对粉末)、滴加或者浸湿。可替代地,所述组合物可以在犁沟中施用或者在种植之前或种植时直接施用到种子。

本发明的化合物或组合物可以在出苗前或出苗后施用。适当地,当组合物被用于调节作物植物的生长或增强对非生物胁迫的耐受性时,其可以在作物出苗后施用。当所述组合物被用于促进种子萌发时,将其在出苗前施用。

本发明设想了在种植之前、种植期间、或种植之后,向植物繁殖材料施用本发明的化合物或组合物或其任何组合。

虽然可以将活性成分施用于处于任何生理状态下的植物繁殖材料,但通常的方法是在足够耐用的状态下使用种子,以在处理过程中不产生损伤。典型地,所述种子是已从田间收获;从植物取下;并且与任何玉米穗轴、茎、外壳以及周围果肉或其他非种子植物材料分离。种子还优选地是生物稳定的,其程度为所述处理不会引起对所述种子的生物损害。据信可在种子收获和种子播种之间的任何时间(包括在种子播种过程中)随时处理种子。

将活性成分施用或处理于植物繁殖材料上或种植场所中的方法是本领域已知的,并且包括敷裹、包衣、造粒、和浸渍、以及水稻钵盘施用、犁沟施用、土壤湿透、土壤注入、滴灌、通过喷洒器或中枢(central pivot)施用、结合到土壤中(撒施或带施用(band))。可替代地或另外地,活性成分可以被施用到与植物繁殖材料一起播种的合适的基质上。

本发明的化合物的施用率可以在广泛范围内变化并取决于土壤的性质、施用方法(出苗前或出苗后;拌种;施用至种子犁沟;免耕施用等)、作物植物、主要气候条件、以及由施用方法、施用时间以及目标作物支配的其他因素。对于叶子或浸湿施用,根据本发明的本发明的化合物通常以从1g/ha至2000g/ha,尤其是从5g/ha至1000g/ha的比率施用。对于种子处理,所述施用率通常是在每100kg种子0.0005g与150g之间。

本发明的这些化合物和组合物可以在双子叶植物或单子叶作物上施用。根据本发明的组合物可以用于其中的有用植物作物包括多年生和一年生作物,如浆果植物,例如黑莓、蓝莓、蔓越莓、树莓以及草莓;谷类,例如大麦、玉米(maize,corn)、粟、燕麦、稻、黑麦、高粱、黑小麦和小麦;纤维植物,例如棉花、亚麻、***、黄麻和剑麻;大田作物,例如糖甜菜和饲料甜菜、咖啡豆、啤酒花、芥菜、油菜(卡诺拉)、罂粟、甘蔗、向日葵、茶以及烟草;果树,例如苹果、杏、鳄梨、香蕉、樱桃、柑橘、油桃、桃、梨以及李子;草,例如百慕达草、蓝草、本特草、蜈蚣草、牛毛草、黑麦草、圣奥古斯丁草以及结缕草;药草,如罗勒、琉璃苣、细香葱、胡荽、薰衣草、独活草、薄荷、牛至、荷兰芹、迷迭香、鼠尾草以及百里香;豆类,例如菜豆、小扁豆、豌豆和大豆;坚果,例如杏仁、腰果、落花生、榛子、花生、山核桃、开心果和核桃;棕榈植物,例如油棕榈;观赏植物,例如花、灌木和树;其他树木,例如可可树、椰子树、橄榄树和橡胶树;蔬菜,例如芦笋、茄子、西兰花、卷心菜、胡萝卜、黄瓜、大蒜、莴苣、西葫芦、甜瓜、秋葵、洋葱、胡椒、马铃薯、南瓜、大黄、菠菜和番茄;和葡萄藤,例如葡萄。

作物应当被理解为是天然存在的、通过常规的育种方法获得或通过基因工程获得的那些作物。它们包括含有所谓的输出型(output)性状(例如改进的储存稳定性、更高的营养价值以及改进的风味)的作物。

作物应被理解为还包括已经被赋予对除草剂(像溴草腈)或多种类别的除草剂(如ALS-、EPSPS-、GS-、HPPD-和PPO-抑制剂)的耐受性的那些作物。通过常规的育种方法已经被赋予了对咪唑啉酮(例如,甲氧咪草烟)的耐受性的作物的实例是夏季卡诺拉。通过遗传工程方法而被赋予了对除草剂的耐受性的作物的实例包括例如草甘膦和草铵膦抗性玉米品种,这些玉米品种以商标名是可商购的。

作物还应被理解为天然地是或已经赋予对害虫的抗性的那些作物。这包括通过使用重组DNA技术转化从而例如能够合成一种或多种选择性作用毒素的植物,这些毒素如是从如产毒素的细菌已知的。可以被表达的毒素的实例包括δ-内毒素,营养期杀虫蛋白质(Vip),细菌定殖线虫的杀虫蛋白质,以及由蝎子、蛛形纲动物、黄蜂和真菌产生的毒素。

已经被修饰为表达苏云金芽孢杆菌毒素的作物的实例是Bt maize(先正达种子公司(Syngenta Seeds))。包括编码杀昆虫抗性并且由此表达多于一种毒素的多于一种基因的作物的实例是

Figure BDA0002683433360000225

(先正达种子公司)。作物或其种子材料还可以是对多种类型的有害生物具有抗性(当通过遗传修饰产生时的所谓的叠加转基因事件)。例如,植物可以具有表达杀昆虫蛋白质而同时耐受除草剂的能力,例如Herculex

Figure BDA0002683433360000226

(陶氏益农公司(Dow AgroSciences),先锋良种国际公司(Pioneer Hi-Bred International))。

本发明的化合物还可以用于促进非作物植物种子的萌发,例如作为一体式杂草控制程序的一部分。

通常,在作物的管理中,除了本发明的化合物或组合物之外,种植者将使用一种或多种其他的农用化学或生物药品。还提供了一种混合物,其包含本发明的化合物或组合物以及另外的活性成分。

农用化学或生物药品的实例包括杀虫剂如杀螨剂、杀细菌剂、杀真菌剂、除草剂、杀昆虫剂、杀线虫剂、植物生长调节剂、作物增强剂、安全剂、以及植物营养素与植物肥料。合适的混合配伍物的实例可以在Pesticide Manual[杀有害生物剂手册],第15版(英国农作物保护委员会(British Crop Protection Council)出版))中找到。此类混合物可以同时地(例如,作为预配制混合物或以桶混制剂(tank mix))亦或在适合的时间范围内连续地施用到植物、植物繁殖材料或植物生长场所上。多种杀有害生物剂与本发明共同施用具有使向作物施用产品所费农民的时间最小化的额外益处。所述组合还可包括使用任何手段,例如常规育种或基因修饰结合到植物中的特定植物性状。

本发明还提供了具有式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)或(II)的化合物,或包含根据式(I)、(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)或(II)的化合物和农业上可接受的配制辅助剂的组合物用于改进植物对非生物胁迫的耐受性、调节或改进植物的生长、促进种子萌发、和/或针对化学药品的植物毒性效应将植物安全化的用途。

还提供了本发明的化合物、组合物、或混合物用于改进植物对非生物胁迫的耐受性、调节或改进植物的生长、促进种子萌发、和/或针对化学品的植物毒性效应将植物安全化的用途。

本发明的这些化合物可以通过以下方法制造。

反应方案1

Figure BDA0002683433360000241

具有式(I)的化合物可以从具有式(IV)的化合物通过具有式(IV)的化合物和化合物(A或B)在碱(如叔丁醇钾或叔丁醇钠)的存在下,在活化所述碱的冠醚存在或不存在下的反应来制备。所述反应还可以在催化量或化学计算量的碘盐(如碘化钾或四丁基碘化铵)的存在下进行。具有式(I)的化合物可以通过类似于WO 2012/080115中描述的方法来制备。

可替代地,化合物(I)(其中R1是烷基羰基)可以从具有式(V)的化合物通过与酰氯或酸酐(R1=烷基羰基)在碱(如吡啶、三甲胺或二异丙基乙胺并且在一些情况下二甲氨基吡啶(DMAP))存在下反应来制备。具有式(V)的化合物可以从具有式(I)的化合物(其中R1是烷氧基羰基,如叔丁氧基羰基)通过与有机酸或无机酸(如三氟乙酸或HCl)或在路易斯酸(如镁盐)存在下反应来制备。

反应方案2

具有式(IV)的化合物可以从具有式(VI)的化合物经由与甲酸酯衍生物(如甲酸甲酯)在碱(如二异丙基氨基锂、叔丁醇钾或叔丁醇钠)存在下反应来制备。可替代地,具有式(IV)的化合物可以从具有式(VII)的化合物经由用酸(如氯化氢)的水解来制备。具有式(VII)的化合物可以从具有式(VI)的化合物经由与布雷德奈克试剂(Bredereck'sreagent)(叔丁氧基双(二甲氨基)甲烷)(其中R是甲基或类似物)反应来制备。具有式(IV)的化合物可以通过类似于WO2012/080115中描述的方法来制备。

反应方案3

具有式(VI)的化合物可以从具有式(VIII)的化合物通过用卤代-芳基(如碘代苯)、卤代-杂芳基(如2-溴代噻唑)、酸酐(如乙酸酐)、酰氯和卤代-乙腈(如2-溴代乙腈)在合适的催化剂和/或碱(如在WO 2012/080115中所述的方法中使用的)存在下进行处理来制备。

反应方案4

具有式(VIII)的化合物可以从具有式(X)的化合物经由还原反应,使用有机酸或无机酸(如氯化铵)和金属源(如锌)来制备。具有式(X)的化合物可以从具有式(IX)的化合物经由贝耶尔-维利格反应(Baeyer-Villiger reaction)(X=O)使用过氧化物(如单过氧邻苯二甲酸镁(MMPP)),或经由贝克曼反应(X=NR1)使用三甲苯基磺酰羟胺(MSH)或羟胺来制备。可替代地,具有式(VIII)的化合物可以从具有式(XI)的化合物经由贝耶尔-维利格反应(X=O)使用过氧化物(如单过氧邻苯二甲酸镁(MMPP)),或经由贝克曼反应(X=NR1)使用三甲苯基磺酰羟胺(MSH)或羟胺来制备。具有式(XI)的化合物可以从具有式(IX)的化合物经由还原反应,使用酸(如氯化铵)和金属(如锌)来制备。

反应方案5

Figure BDA0002683433360000261

具有式(IX)的化合物可以从可商购的具有式(XII)的化合物经由[2+2]环加成反应,用乙烯酮(如二氯乙烯酮)来制备。

反应方案6

可替代地,具有式(XI)的化合物可以从具有式(XIII)的化合物经由[2+2]环加成反应,用乙烯酮亚胺鎓盐(keteniminium salt)使用碱(如对称三甲基吡啶或2-卤代吡啶(例如2-氟代吡啶))和三氟甲磺酸酐来制备。

反应方案7

具有式(XIII)的化合物可以从具有式(XIV)的化合物(其中R4是C1-C4烷基、C3-C6烯基或者连接形成5-7元环烷基环;X是Br、Cl或I)和乙烯基金属衍生物(其中[M]可以是硼或锡衍生物)在合适的催化剂/配体体系(经常是钯(0)络合物)存在下来制备。

反应方案8

具有式(XIV)的化合物可以从已知的具有式(XV)和(XVI)的化合物(其中X是Br或I)使用碱(如三乙胺或氢化钠)来制备。

反应方案9

Figure BDA0002683433360000272

可替代地,具有式VI的化合物(W=CH2,n=0)可以按照本领域中已知的程序(Tetrahedron Lett.[四面体快报]1971,29,2787-2790)从2-茚酮来制备。

制备实例

以下实例用来说明本发明。

化合物的合成与表征

整个本部分使用了以下缩写:s=单峰;bs=宽单峰;d=二重峰;dd=双二重峰;dt=双三重峰;bd=宽二重峰;t=三重峰;td=三重峰二重峰(triplet doublet);bt=宽三重峰;tt=三三重峰;q=四重峰;m=多重峰;Me=甲基;Et=乙基;Pr=丙基;Bu=丁基;DME=1,2-二甲氧基乙烷;THF=四氢呋喃;M.p.=熔点;RT=保留时间,MH+=分子阳离子(即测量的分子量)。

以下的HPLC-MS方法用于分析这些化合物:

方法A:在来自沃特斯公司(Waters)的ZQ质谱仪(单四极杆质谱仪)上记录光谱,所述质谱仪配备有电喷射源(极性:正离子或负离子,毛细管:3.00kV,锥孔:30.00V,萃取器:2.00V,源温度:100℃,去溶剂化温度:250℃,锥孔气体流量:50L/Hr,去溶剂化气体流量:400L/Hr;质量范围:100Da至900Da)以及来自沃特斯公司的Acquity UPLC(溶剂脱气装置、二元泵、经加热的柱室以及二极管阵列检测器。柱:Waters UPLC HSS T3,1.8μm,30×2.1mm,温度:60℃,流速0.85mL/min;DAD波长范围(nm):210至500),溶剂梯度:A=H2O+5%MeOH+0.05%HCOOH,B=乙腈+0.05%HCOOH);梯度:0min 10%B;0-1.2min 100%B;1.2-1.50min 100%B。

方法B:在来自沃特斯公司的ZQ质谱仪(单四极杆质谱仪)上记录光谱,所述质谱仪配备有电喷射源(极性:正离子或负离子,毛细管:3.00kV,锥孔:30.00V,萃取器:2.00V,源温度:100℃,去溶剂化温度:250℃,锥孔气体流量:50L/Hr,去溶剂化气体流量:400L/Hr;质量范围:100Da至900Da)以及来自沃特斯公司的Acquity UPLC(溶剂脱气装置、二元泵、经加热的柱室以及二极管阵列检测器。柱:Waters UPLC HSS T3,1.8μm,30×2.1mm,温度:60℃,流速0.85mL/min;DAD波长范围(nm):210至500),溶剂梯度:A=H2O+5%MeOH+0.05%HCOOH,B=乙腈+0.05%HCOOH);梯度:0min 10%B;0-2.7min 100%B;2.7-3.0min 100%B。

实例P1:2,2-二氯-7,7a-二氢-2aH-环丁[a]茚-1-酮(IX-a)的制备

在氩气下向烧瓶中添加干燥的二***(450mL)、茚(250mmol,30.1mL)(450mL)、和亚铜锌(751mmol,96.9g)。向此悬浮液中添加三氯乙酰氯(501mmol,56.5mL)和磷酰氯(275mmol,25.9mL)在二***(150mL)中的溶液。添加完成后,将悬浮液在回流下加热16小时。然后将反应混合物通过用***洗涤的

Figure BDA0002683433360000294

垫过滤。将滤液用水、饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤。然后将有机相经硫酸钠干燥、过滤、在减压下浓缩,并将获得的粗残余物最终通过硅胶柱色谱法纯化,以97%产率提供呈灰白色固体的具有式(IX-a)的化合物(242mmol,55.0g)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm 7.47(m,1H),7.25-7.40(m,3H),4.48-4.57(m,2H),3.43(d,1H),3.22(dd,1H)。

使用类似的程序,制备(IX-b)和(IX-d)

1,1-二氯-2a,3,4,8b-四氢环丁[a]萘-2-酮;LCMS(方法A):RT 1.09min;ES+239(M-H+);

Figure BDA0002683433360000292

1,1-二氯-3,8b-二氢-2aH-环丁[c]色烯-2-酮;1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm 7.34-7.24(m,2H),7.09(m,1H),6.96(m,1H),4.62(dd,1H),4.34(m,1H),4.25(d,1H),3.89(dd,1H)。

实例P2:1,1-二氯-3,3a,4,8b-四氢茚并[2,1-b]吡咯-2-酮(X-a)的制备

Figure BDA0002683433360000293

向在室温下的具有式(IX-a)的化合物(44mmol,10.0g)在二氯甲烷(290mL)中的溶液中添加已知的三甲苯基磺酰羟胺(MSH,46mmol,9.9g)(参照用于制备MSH的Angew.Chem.Int.Ed.[应用化学国际版本]2011,50,4127-4132)和少量Na2SO4。将所得混合物在室温下搅拌7天(4天后添加额外0.5当量的新鲜制备的MSH)。然后将悬浮液在

Figure BDA0002683433360000301

上过滤并将滤饼用二氯甲烷洗涤。将滤液在减压下浓缩(由于可能存在残余MSH,将粗残余物保持在最少量的溶剂中)并将粗残余物通过硅胶快速色谱法纯化。以70%产率分离呈白色固体的具有式(X-a)的化合物(31mmol,7.5g)。LCMS(方法A):RT 0.83min;ES+243(M+H+);1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm 7.60(d,1H),7.40(bs,1H),7.13-7.28(m,3H),4.55(td,1H),4.42(d,1H),3.16(dd,1H),2.98(dd,1H)。

使用类似的程序,制备(X-b)和(X-d)

1,1-二氯-3a,4,5,9b-四氢-3H-苯并[e]吲哚-2-酮;LCMS(方法A):RT 0.85min;ES+256(M+H+)。

1,1-二氯-3,3a,4,9b-四氢色烯并[3,4-b]吡咯-2-酮;LCMS(方法A):RT 0.81min;ES+258(M+H+);

实例P3-1:3,3a,4,8b-四氢-1H-茚并[2,1-b]吡咯-2-酮(VIII-a)的制备

将具有式(X-a)的化合物(8.3mmol,2.0g)溶解在氯化铵(41.5mmol,2.2g)在甲醇(80mL)中的饱和溶液中,然后添加亚铜锌(33.2mmol,4.2g),并将所得悬浮液在室温下搅拌16小时。然后将反应混合物在上过滤,将滤饼用MeOH洗涤并将滤液在减压下蒸发,以提供3.5g的白色残余物,将其悬浮在EtOAc中并用水洗涤几次。然后将合并的水用EtOAc再萃取。然后将合并的有机部分用盐水洗涤,经Na2SO4干燥、过滤并在减压下浓缩,以99%产率提供呈白色固体的具有式(VIII-a)的化合物(8.2mmol,1.4g)。LCMS(方法A):RT0.63min;ES+174(M+H+);1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm 7.22-7.32(m,4H),6.06(bs,1H),4.53(t,1H),3.98(m,1H),3.27(dd,1H),2.99(d,1H),2.90(dd,1H),2.53(d,1H)。

使用类似的程序,制备(VIII-b)和(VIII-d)

1,3,3a,4,5,9b-六氢苯并[e]吲哚-2-酮;LCMS(方法A):RT 0.70min;ES+188(M+H+);

3,3a,4,9b-四氢-1H-色烯并[3,4-b]吡咯-2-酮;LCMS(方法A):RT 0.60min;ES+190(M+H+);

实例P4:1,3,3a,8b-四氢苯并呋喃并[2,3-b]吡咯-2-酮(VIII-c)的制备

Figure BDA0002683433360000313

在0℃下向化合物(XV-c,1.0g,4.8mmol)和K2CO3(2.0当量,9.7mmol)在DMF(9.7mL)中的溶液中添加2-溴苯酚(1.2当量,5.8mmol)。然后将反应在氩气气氛下在60℃下加热1h30。然后将反应混合物在水与CH2Cl2之间分配,并分离相。将水相用另外部分的CH2Cl2萃取,并将合并的有机层用水洗涤、经硫酸镁干燥并在真空下浓缩。将所得粗残余物通过快速色谱法在SiO2上纯化,以91%产率提供呈无色油状物(在静置时结晶)的化合物(XIV-c)(1.3g)。LCMS(方法A):RT 0.95min;ES+300(M+H+)。

将化合物(XIV-c)(1g,3.35mmol)在甲苯(13mL)中的溶液用氩气脱气30min,并且添加乙烯基锡烷(1.3当量,4.36mmol),接着添加Pd(PPh3)4(0.33mmol,99.8质量%),并将反应混合物加热至100℃并搅拌16小时。然后将反应混合物冷却、在真空下浓缩并通过快速色谱法在SiO2上纯化,以91%产率提供呈无色油状物的化合物(XIII-c)(0.75g,3.06mmol)。LCMS(方法A):RT 0.97min;ES+247(M+H+)。

在室温下向化合物(XIII-c,11g,44.8mmol)在CH2Cl2(179mL)中的搅拌溶液中顺序地逐滴添加2-氟吡啶(1.3当量,58.3mmol,5.1mL)和Tf2O(1.2当量,53.8mmol,9.05mL),并将所得反应混合物搅拌14小时。然后在真空下除去溶剂并且将粗残余物在四氯化碳(100mL)和水(100mL)中稀释并且将双相混合物在65℃下搅拌另外的16小时。将反应混合物用CH2Cl2萃取,经硫酸钠干燥并在减压下浓缩。通过快速色谱法在SiO2上的纯化以77%产率提供了化合物(XI-c)(5.5g,34mmol)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm 7.32(m,1H),7.22(m,1H),6.98(td,1H),6.91(m,1H),5.75(dt,1H),4.25(td,1H),3.67(ddd,1H),3.11(dt,1H)。

向在室温下的化合物(XI-c)(2g,12.5mmol)在CH2Cl2(83mL)中的溶液中添加HCl水溶液(5当量,2M,31.2mL)和MSH(三甲苯基磺酰羟胺)(1.5当量,4.03g,18.7mmol)。将反应在室温下搅拌16小时并且然后将有机层用NaHCO3的饱和溶液洗涤。然后将有机层经硫酸钠干燥,并且在真空下浓缩。以91%产率获得了呈无色油状物(在静置时结晶)的化合物(VIII-c)(2.0g,11.4mmol)并且不经进一步纯化使用。LCMS(方法A):RT 0.58min;ES+176(M+H+)。

实例P5:2-氧代-1,3a,4,8b-四氢茚并[2,1-b]吡咯-3-甲酸叔丁基酯(VI)的制备

将具有式(VIII-a)的化合物(8.3mmol,1.4g)溶解在CH2Cl2(40mL)中并且然后将叔丁氧基羰基叔丁基碳酸酯(10.0mmol,2.2g)、三乙胺(16.6mmol,2.3mL)、N,N-二甲基吡啶-4-胺(0.41mmol,0.05g)添加到溶液中。将反应混合物在室温下搅拌16小时。然后将介质用HCl(1M)洗涤并将水层用CH2Cl2萃取。将合并的有机层用NaHCO3溶液洗涤,经Na2SO4干燥、过滤并蒸发,以定量产率提供具有式(VI-81)的化合物(8.4mmol,2.3克)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm 7.10-7.22(m,4H),4.80(td,1H),3.77(m,1H),3.38(dd,1H),3.11(dd,1H),2.97(dd,1H),2.60(dd,1H),1.49(s,9H)。

表2.使用WO 2012/080115中所述的程序从VIII-a、VIII-b和VIII-c制备具有式(VI-9、VI-10、VI-12、VI-49和VI-83)的化合物(Rt=保留时间)

实例P6:(1E)-1-(羟基亚甲基)-2-氧代-4,8b-二氢-3aH-茚并[2,1-b]吡咯-3-甲酸叔丁基酯(IV-81)的制备

在氩气下用布雷德奈克试剂(叔丁氧基双(二甲氨基)甲烷)(34mmol,6.7g)处理具有式(VI-81)的化合物(11.0mmol,3.3g),并将反应混合物加热至100℃(棕色溶液)持续1h45min。冷却至室温后,将反应混合物用乙酸乙酯(150ml)稀释并用水洗涤,然后用盐水洗涤,经Na2SO4干燥并将溶剂在减压下蒸发。然后将粗反应残余物用戊烷处理,并将所得固体滤出,以90%产率提供具有式(VII-81)的化合物(10.3mmol,3.4g)。然后将具有式(VII-81)的化合物(7.8mmol,2.5g)溶解在1,4-二噁烷(40.0mL)和盐酸水溶液(1M,15.5mL)中,并将所得反应混合物在室温下搅拌35分钟。添加盐水,并用乙酸乙酯萃取。将合并的有机部分经硫酸钠干燥,将溶剂蒸发并将所得粗残余物通过快速色谱法纯化,以96%产率提供具有式(IV-81)的化合物(7.4mmol,2.2g)。LCMS(方法A):RT 0.95min;ES-300(M-H+);1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm 11.1(bs,1H),7.14-7.34(m,4H),4.95(td,1H),4.38(d,1H),3.56(dd,1H),3.20(dd,1H),1.61(s,9H)。

表3.使用与对于化合物(IV-81)所述的相同程序从VI-12、VI-49和VI-83制备具有式(IV-12、IV-49和IV-83)的化合物。(Rt=保留时间)

Figure BDA0002683433360000351

实例P7:(E/Z)-1-(羟基亚甲基)-3-噻唑-2-基-4,8b-二氢-3aH-茚并[2,1-b]吡咯-2-酮(IV-9)的制备

Figure BDA0002683433360000352

在-78℃下向氩气下的化合物(VI-9)(4.00g,15.6mmol)在THF(78.0mL)中的溶液中逐滴添加双(三甲基甲硅烷基)酰胺锂(在THF中1M,23mL,1.5当量)溶液。然后将所得溶液升温至-50℃并搅拌30min。添加甲酸乙酯(3.88mL,46.8mmol),并将反应缓慢升温至室温。添加水到反应混合物中,并将pH调节至4。将水层用EtOAc萃取,并且将合并的有机部分经硫酸钠干燥、过滤并在减压下浓缩。将所得粗残余物在乙酸乙酯中搅拌并然后过滤,以79%产率提供呈米色固体的化合物(IV-9)(3.5g,12mmol)。LCMS(方法A):RT 0.88min;ES+285(M+H+)。

使用类似的程序,制备(1E)-1-(羟基亚甲基)-3-苯基-4,8b-二氢-3aH-茚并[2,1-b]吡咯-2-酮(IV-10)

Figure BDA0002683433360000361

LCMS(方法A):RT 0.94min;ES+278(M+H+)

实例P8:(1E)-1-[(4-甲基-5-氧代-2H-呋喃-2-基)氧基亚甲基]-2-氧代-4,8b-二氢-3aH-茚并[2,1-b]吡咯-3-甲酸叔丁基酯(I-81)的制备

将具有式(IV-81)的化合物(0.61mmol)溶解在无水1,2-二甲氧基乙烷(4mL)中,将所得溶液冷却至0℃并且然后添加tBuOK(0.08g,0.73mmol)。在0℃下10分钟后,将已知的具有式(A)的化合物(0.74mmol)作为在1mL DME中的溶液添加。然后将反应混合物缓慢加温至室温。16小时后,添加饱和NH4Cl水溶液并将反应混合物用乙酸乙酯萃取。将合并的有机萃取物用盐水洗涤,经硫酸钠干燥并在真空下浓缩。将粗反应残余物通过硅胶快速色谱法纯化,以94%产率提供呈无色油状物和非对映异构体的混合物的具有式(I-81)的化合物(0.57mmol)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm(对于两种非对映异构体给出的数据)7.50(d,1H),7.45(d,1H),7.35(m,2H),7.24-7.15(m,6H),7.02(m,1H),6.99(m,1H),6.22(m,2H),4.82(m,2H),4.57(m,2H),3.51(m,1H),3.47(m,1H),3.20(m,1H),3.15(m,1H),2.06(m,6H),1.57(s,9H),1.56(s,9H)。

表4.使用与对于化合物(I-81)所述的程序类似的程序使用已知的化合物(A)或(B)制备以下具有式(I)的化合物。(Rt=保留时间)

实例P9:(1E)-1-[(4-甲基-5-氧代-2H-呋喃-2-基)氧基亚甲基]-3,3a,4,8b-四氢茚并[2,1-b]吡咯-2-酮(V-a1)的制备

将具有式(I-81)的化合物(1.610mmol)溶解在CH2Cl2(12.88mL)中并逐滴添加HCl(在Et2O中2.0M,2.416mL)。然后将反应混合物在室温下搅拌1.5h,用水性NaHCO3中和并用CH2Cl2萃取。将有机层合并、经硫酸钠干燥并且在真空下浓缩,以88%产率提供化合物(V-a1)(1.413mmol)。LCMS(方法A):RT 0.81/0.82min;ES+298(M+H+)。

使用类似的程序,使用TFA代替HCl来制备(V-a2)和(V-c2)

(1E)-1-[(3,4-二甲基-5-氧代-2H-呋喃-2-基)氧基亚甲基]-3,3a,4,8b-四氢茚并[2,1b]吡咯-2-酮;LCMS(方法A):RT 0.85/0.86min;ES+312(M-H+);

Figure BDA0002683433360000402

(1E)-1-[(3,4-二甲基-5-氧代-2H-呋喃-2-基)氧基亚甲基]-3a,8b-二氢-3H-苯并呋喃并[2,3-b]吡咯-2-酮;LCMS(方法A):RT 0.80/0.82min;ES+314(M-H+);

(1E)-1-[(4-甲基-5-氧代-2H-呋喃-2-基)氧基亚甲基]-3a,8b-二氢-3H-苯并呋喃并[2,3-b]吡咯-2-酮;LCMS(方法A):RT 0.76/0.78min;ES+322(M+Na+);

实例P10:(1E)-3-乙酰基-1-[(4-甲基-5-氧代-2H-呋喃-2-基)氧基亚甲基]-4,8b-二氢-3aH-茚并[2,1-b]吡咯-2-酮(I-1)的制备

在室温下向化合物(Va-1,0.4g,1.345mmol)在二氯甲烷(12.1mL)中的脱气溶液中添加二甲氨基吡啶(DMAP)(0.008g,0.067mmol)和Et3N(0.758mL,5.382mmol),接着逐滴添加乙酸酐(0.39mL,4.03mmol)。然后将反应混合物搅拌过夜,倒入饱和NH4Cl水溶液中并用乙酸乙酯稀释。分离相并将有机层经硫酸钠干燥并在真空下浓缩。将粗反应混合物通过快速色谱法纯化,以75%产率提供化合物(I-1)(0.34g,1.00mmol)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δppm(对于两种非对映异构体给出的数据)7.53(d,1H),7.50(d,1H),7.41-7.34(m,2H),7.24-7.15(m,6H),7.04(m,1H),7.01(m,1H),6.25(bs,2H),4.93(m,2H),4.61(m,1H),4.59(m,1H),3.59(m,1H),3.54(m,1H),3.15(m,1H),3.10(m,1H),2.54(s,3H),2.53(s,3H),2.08(m,6H)。LCMS(方法A):RT 1.42/1.43min;ES+340(M+H+)。

表5.经由类似的程序使用特定的酸酐或酰氯制备以下具有式(I)化合物(Rt=保留时间)

生物学实例

对以下进行对比生物学研究:根据本发明的化合物(具有式(I)的化合物)和从现有技术已知的结构相关的化合物(WO 2012/080115中所披露的化合物(Z))。

实例B1:差示扫描荧光测定法(DSF)

对本发明的化合物进行了独脚金内酯受体结合研究。玉米独脚金内酯D14受体的制备通过将基因ID Zm00001d048146克隆到pET SUMO表达载体上并转化为BL21(DE3)OneShotR大肠杆菌细胞来进行。培养经转化的细胞以表达D14受体蛋白质,然后将其经由his标记纯化进行纯化。

对于DSF试验,96孔板的每个孔在25μl反应体积中连同25x Sypro橙色染料、5x浓缩磷酸盐缓冲剂和ddH2O一起使用2μg的经纯化的D14受体蛋白质。将本发明的化合物溶解在DMSO中并以5%DMSO的最终浓度进行测试。

热漂移是在有和没有配体的情况下使蛋白质变性所需要的温差(ΔT)的量度;其提供了由于配体-蛋白质结合而由配体引起的稳定或失稳作用的指示。为了评估热漂移,使用CFX Connect实时PCR检测系统(伯乐公司(Biorad))。在20℃初始1min温育后,使用20℃-96℃的线性梯度以0.5℃/30秒的速率使样品热变性。在200μM的浓度下一式三份对化合物进行测试,并且在每个板中包括蛋白质/DMSO对照物来计算热漂移。表2中的结果是3次重复的平均值。

表6:本发明的化合物(I)与现有技术的化合物(Z)相比在玉米独脚金内酯受体D14上的热漂移(ΔT)

Figure BDA0002683433360000461

与现有技术的化合物(Z)相比,本发明的化合物(I)展现出更高的ΔT。这示出与相近结构的类似物相比,本发明的化合物出乎意料地具有优越的与玉米独脚金内酯受体D14的亲和力。

实例B2:玉米叶的暗诱导衰老

已知的是独脚金内酯调节(加速)叶衰老,可能地通过D14受体信号。在玉米叶的暗诱导衰老试验中将本发明的化合物(I)与结构相关的化合物(Z)进行了比较。

品种Multitop的玉米植物在相对湿度为75%且23℃-25℃的温室中生长6周。将1.4cm直径的叶圆片放置于24孔板中,所述板以0.5%DMSO的最终浓度的浓度梯度(100μM-0.0001μM)含有测试化合物。以12次重复测试每个浓度。用密封箔密封板。刺破箔以提供在每个孔中的气体交换。将所述板放置于完全黑暗的气候室中。将板在湿度为75%且23℃的室中温育8天。在第0、5、6、7和8天拍摄每个板的照片,并使用ImageJ软件开发的宏进行图像分析。使用图像分析确定在其下达到50%衰老的浓度(IC50),参见表7。所述值越低,衰老诱导效力越高。

表7:对于玉米叶的暗诱导衰老的化合物(I)和(Z)的IC50

Figure BDA0002683433360000462

与现有技术的化合物(Z)相比,本发明的化合物(I)展现出更低的IC50值。这示出与相近结构的类似物相比,本发明的化合物出乎意料地产生优越的促进叶衰老的活性。诱导叶衰老可以在适当的时机改进植物中的养分(如氮或糖)的再循环和再活化。

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