WO1994028011A1

WO1994028011A1 - Derives brassinosteroidiens et regulateur de la croissance vegetale contenant ces derives

Info

Publication number: WO1994028011A1
Application number: PCT/JP1994/000881
Authority: WO
Inventors: Suguru Takatsuto; Yasuo Kamuro; Tsuyoshi Watanabe; Hiroki Kuriyama
Original assignee: Tama Biochemical Co., Ltd.
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1994-12-08
Also published as: DE69420558T2; CN1042431C; DE69420558D1; EP0702027A4; ES2138660T3; ATE184285T1; CA2164217C; RU2114116C1; EP0702027A1; CA2164217A1; US5763366A; CN1126998A; EP0702027B1

Description

明細書

ブラシノステロィド誘導体およびそれを用いる植物生育調節剤技術分野

本発明は、新規なブラシノステロィド誘導体及びそれらを有効成分とする植物生育調節剤に関するものである。背景技術

セ-ィヨウアブラナの花粉から植物生育調節物質としてブラシノライドが 1979年、 M. D. Groveら [Nature. Vol. 281，ページ 216〜217 (，79) 〕によって発見されて以来、ブラシノライドゃブラシノステロィド類縁化合物の植物生育促進効果が明らカヽにされてきた ( 「Brassinosteroids. Chemistry, Bioactivi ty & Appl.ica tions.」 ACS Symposium Series 474, American Chemical Society, Washington, DC 1991)。そして、これらに関連するものとして、特開平 1—125396号公報があな

しカヽし、現在までに最も生理活性が高いことが知られているブラシノライドゃブラシノステロィド類縁化合物は、実用化の場面において安定した効果が得られず、実用化に至っていないのが現状である。

従って、本発明は、上記の問題点を解決すべく、植物生育促進作用の効果及びその持続性において、実際の使用面で優れている新規なブラシノステロィド誘導体を提供することを目的とする。発明の開示

本発明は、次式（ I )

で示されるブラシノステロィド誘導体にある , さらに、本発明は、次式（II)

で示されるブラシノステロィド誘導体にある, さらに、本発明は、次式（I )

及び式 (II)

で示されるブラシノステロィド誘導体の一種又は二種を有効成分として含有することを特徴とする植物生育調節剤にある。

本発明により提供される、化合物（ I ) 及び化合物（I I) で表わされる植物生育調節活性を有する新規なブラシノステロィド類縁化合物およびそれらを有効成分とする植物生育調節剤は、種々の植物に対して優れた持続性を持って植物生育調節作用を示すので有用である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の式（ I ) の化合物（以下、化合物（I ) という）および式（I I) の化合物（以下、化合物（I I) という）は、（22 E， 24 S ) 一 24—ェチルー 5 ひーコレスター 2 ， 22—ジェン一 6—オン（以下、化合物（I I I)という）〔 Mori, A gric. Biol. Chem. , 44 (5)， 1211(1980)) を窒素、アルゴン等の不活性ガス中、 tーブチルヒドロペルォキシド又は、 N—メチルモルホリン一 N—ォキシドの存在下、触媒量の四酸化ォスミニゥムによる接触ヒドロキシル化を行う時、反応薬剤の量を調整することにより、 2 α—位、 3 α—位のジヒドロキシル化を高収率で得ることが出来る。かくして得た、 2 位、 3 位ジヒドロシキ体（IV) を 4 ージメチルァミノピリジン含有ピリジンに溶かし、無水プロピオン酸、或いは、無水酪酸と反応させると、無水プロピオン酸の場合は（V) 、無水酪酸の場合は (VI)を得ることが出来る。この（V) 、或は（VI) を酸化に安定な塩素系有機溶媒に溶かし、有機過酸化物、例えば、過安息香酸、 m—モノクロ口過安息香酸、 m—モノブロモ過安息香酸、モノ過フタル酸、トリフルォロ過酢酸及びそれらのナトリウム塩又はカリウム塩で酸化することにより、（V ) からは化合物（I ) が、 (VI)からは化合物（I I) を得ることが出来る。

W

本発明の化合物（I ) 及び化合物（I I ) は、植物に対して好ましい作用を示す c 次にその例をあげれば、植物の種子又は生育期に薬剤を処理することにより、生育促進効果、耐病性効果、除草剤、殺菌剤や殺虫剤による薬害軽減効果、塩類による薬害軽減効果、低温あるいは高温ストレスによる害の軽減効果、水分ストレス軽減効果等をあげることができる。又植物の開花前後に薬剤を処理することによりイネ、ムギ類、トウモロコシ等のイネ科属の作物、大豆、インゲン豆等の豆科作物、バレイショ、甘藷等のィモ類、ナタネ等のアブラナ科作物等の増収および又は品質の向上をはかることができる。メロン、スイカ、キゥリ等のゥリ類、トマト、ナス等のナス科植物に薬剤を処理することにより増収および又はうまみや、形等の品質を向上させることができる。さらに、これらの化合物は植物に対して何ら薬害を示さないのも特徴である。

これらの化合物を作物類の植物生育調節剤として使用する場合は、単独あるいは混合して用いることが出来る。

本発明の化合物を植物生育調節剤として使用するには、他の植物ホルモンや農薬補助剤、たとえば展着剤、乳化剤、湿展剤、分散剤、固着剤、崩解剤などと混合して、粉剤、顆粒剤、錠剤、固形剤、水和剤、乳剤あるいは液剤の製剤形態にして用いることが出来る。

上記の各種形態に調整された本発明化合物は、対象植物や処理部位、処理方法、処理時間や期間により一様でなく、適宜決定できるものであり制限はないが、一般的には種子などの植えつけ前の処理では浸漬方法が、また、生育中の植物への処理では、茎葉、花、果実等や植物栽培土壌への散布が適切であり、塗布や注入方法でも有効である。

使用濃度は対象植物、処理方法、処理時期や期間、製剤形態により異なるが、通常、水溶液の形態に調製する時に有効成分の濃度が 1 X 10— ⁵ppm 〜 1 ρρπι 、好ましくは 1 X 10— ³ρρπ！〜 1 X 10— 'ρρπι である。

本発明の化合物は、単独または殺虫剤、殺菌剤、除草剤や肥料等と混合して使用することも出来る。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、これら実施例により本発明の技術的範囲が限定されるものではない。

(実施例 1 ) l a, 3 α—ジプロボキシー 24S—ェチル一 5 ひ —コレスト一 22—ェンー 6—オン（V) の合成

(22 Ε, 24 S ) — 24S—ェチル一 5 ひ一コレスター 2， 22—ジェン一 6—オン (III) [K. Mori, Agric. Biol. Chem. , 44 1211(1980)〕 20.5 g (49.92画 ol) に、 N—メチルモルホリン一 N—ォキサイド 7.3g(54.42mmol) とァセトン 1000mlを加え攪拌した。反応容器中を窒素ガスで置換後、四酸化ォスミニゥム 390mg (1. 5mmol)を含有する水 22mlと t一ブチルアルコール 32ml混液を加え、室温で 1昼夜反応を行った。反応溶液中に析出した結晶（15.6g) を濾別し、濾液は、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え 1時間攪拌後、クロ口ホルムで抽出し、水洗、無水硫酸マグネシウム上で乾燥後、溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。この粗生成物をシリ力ゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：酢酸ェチル 30:1)にて精製し、 3.77gの 2 ， 3 ージヒドロキシー 24S—ェチルー 5 一コレスト一 22 —ェン— 6—オン（IV)を得た。更に、先に濾別した結晶と合せ（ 19.37g) 、ピリジン 150ml、無水プロピオン酸 76ml 、 4ージメチルァミノピリジン 500 mgを加え、室温で 1昼夜反応を行った。クロ口ホルムにて抽出し、水洗、無水硫酸マグネシゥム上で乾燥後、溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。

この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ベンゼン、酢酸ェチル 30:1→15:1) にて精製し、 2 ， 3 α—ジプロポキシ一24S—ェチル一 5 ひーコレスト一 22—ェン一 6 _オン（V) 21.06 g (75.7%) を得た。

曰曰 ·' i卜^

mp ： 128〜129°C (ァセトン）

Rf値： 0.48 TLC プレート（Merck社製、 1. 5 cmX6. 7 cm, Kieselgel 60F ₂₅₄，

0.25讓フィルム厚さ， Art.5715),

へキサン—酢酸ェチル， 4:1 v/v

'H-NMR(CDC1₃) δ (ppm)： 0.72(3H, S)， 1.10(3H, t),

1.16(3H， t)， 2.58(1H， m)，

4.97(1H, m), 5.09(2H, m),

5.40(1H, m).

(実施例 2) (22R, 23R, 24 S) - 2 a, 3 ージプロポキシ一22， 23- エポキシ一 B—ホモ一 7—ォキサ一 5 α—スティグマスタン一 6—オン〔化合物 ( I ) 〕の合成

実施例 1で得た 2 ひ， 3 -ジプロポキシ一 24S—ェチル一 5 ーコレス卜一 22—ェン一 6—オン（V) 2.06g(3.70mmol)をジクロロメタン 100ml に溶かし、 W m—クロ口過安息香酸 8. 0 g (31.08mmol)を加え、室温で 15日間攪拌した。その後、粉末の水酸化カルシウム 8. 0 gを加え、更に 1時間攪拌後、濾別し、減圧下で溶媒を留去し、粗生成物を得た。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ベンゼン：酢酸ェチル 30:1—15:1) で精製し、（22R， 23R, 24 S) - 2 a, 3 ひ一ジプロポキシ一 22，23—エポキシ一 B—ホモ一 7—ォキサ一 5 α—スティグマスタン一 6—オン〔化合物（ I ) 〕を 0.85 g (39.0 %) を得た _c ifa日曰針状

mp 147〜148°C (メタノール）

Rf値 0.23 TLC プレート（Merck社製、 1. 5 cmX6. 7 cm, Kieselgel 60F₂

0.25讓フィルム厚さ， Art.5715)，

ベンゼン—酢酸ェチル， 10:1 v/v

FD- S: m/z 589 (M++1)

'H-N R(CDCl₃)5(ppm): 0.72(3H, S)， 1.10(3Η，' t)，

1.18(3H， t)， 2.73C1H, dd)，

3.00(1H, dd), 4.10(2H, m),

4.89(1H， m)， 5.38(1H， m).

(実施例 3) (22R, 23R, 24 S) - 2 a, 3ひ一ジブチロキシー 22， 23— エポキシ一 B—ホモ一 7—ォキサ一 5ひ一スティグマスタン一 6—オン〔化合物 (II) 〕の合成

実施例 1 と同様に（22E, 24 S) —24S—ェチルー 5 α—コレスター 2， 22— ジェン— 6—オン（III) 10.0g (23.45誦 ol) を実施例 1 と同様に処理して得た 2 a, 3 "一ジヒドロキシ一24 S—ェチル一 5 一コレスト一 22—ェン一 6—オン (IV) 8.3gにピリジン 100ml、無水酪酸 40ml 、 4 -ジメチルァミノピリジン 30 Omg を加え、室温で 1昼夜反応を行った。クロ口ホルムにて抽出、水洗、無水硫酸マグネシウム上で乾燥後、溶媒を減圧留去し、粗生成物を得た。この粗生成物をシリカゲル力ラムクロマトグラフィー（ベンゼン：酢酸ェチル 30:1 —15:1) にて精製し、 2 α, 3 α—ジブチロキシー 24S—ェチルー 5 α—コレスト一 22— ェン— 6—オン（VI) 10.0g(72.9 %) を得た。

mp ： 101〜102°C (メタノ一ル）

■H-NMRCCDCh) δ (ppm)： 0.69(3H， S)， 0.93(3H, t),

0.97(3H, t)， 2.56(1H, m),

4.97(1H, m)， 5.09(2H, m)，

5.40(1H, m).

来口日日：針状

Rf値： 0.51 TLC プレート（Merck社製、 1. 5 cmx 6. 7 cm， Kieselgel 60F ₂₅₄，

0.25mm フィルム厚さ， Art.5715),

へキサン一酢酸ェチル， 4:1 v/v

上記 2ひ， 3 a-ジブチロキシ一 24 S—ェチル一 5 α—コレスト一 22—ェンー 6—オン（VI)2.0gを実施例 2と同様に処理し、（22R， 23R, 24 S) - 2 a, 3 ひ一ジブチロキシ一 22， 23—エポキシ一 B—ホモ一 7—ォキサ一 5 ースティグマスタン一 6—オン〔化合物（II) 〕 640mg (30.3 % を得た。

結晶：アモルファス

Rf値： 0.49 TLCプレート（Merck社製、 1. 5 cmx6. 7 cm, Kieselgel 60F ₂₅₄，

0.25mm フイルム厚さ， Art.5715),

ベンゼン—酢酸ェチル， 5:1 v/v

FD-MS: m/z 617 (M ++1)

'H-NMR(CDC1₃) δ (ppm)： 0.67(3H, S), 0.99(3H， S),

2.70(1H, dd)， 3.00(1H, dd),

4.10(2H, m), 4.86(1H, m),

5.36(1H， m).

(実施例 4 ) 二十日大根の生育促進効果

化合物（I ) 及び（II)をそれぞれエタノールに溶かし、 lOOppmの溶液とした。このエタノール溶液 2mlを市販展着剤グラミン（三共（株）製） 4mlを含む水 20 Lに添加して、化合物（ I ) 及び（II) のそれぞれの l/100ppmを調整し薬剤液とした。なお、化合物 A (特開平 1 -125396 No. 11) 及びブラシノライドについても同様に調製して 1 Z100 ppm とした。

二十日大根は 6月に畑圃場で普通露地栽培し、根部肥大開始時期に薬剤液 10 L /アールを均一に散布した。散布後 12日目と 24日目に各区から生育の良い個体を 30株づっ収穫して地上部、根部とに分けて生体重を測定し、個体平均値を算出した。無処理区の値に対する処理区の百分率を算出し表 1に示した。

表 1

結果、表 1に示すとおり、散布 12日後ではブラシノライドが最も効果的であつた。し力、し、散布 24日後では、本発明化合物（1 )， ( I I) が良く、次いで化合物 A (特開平 1 -125396 No. 11) 、ブラシノライドの順番であり、本発明の化合物 ( 1 )，（I I) は効果の持続性が優れている事が判った。

(実施例 5 ) イネ種籾の浸漬処理による発芽生育促進効果

化合物（ I ) 及び（I I) を実施例 3と同方法で 1/lOOppm溶液を調整し、薬剤液とした。なお、化合物 B (特開平 1-125396 No. 6) 及びブラシノライドについても同様に調製して 1 Z100 ppm とした。

水稲の種籾（品種：日本晴） 100粒づっを、上記薬剤 20mlに 20時間浸漬（無処理は水 20mlを使用）処理した後、畑状態の圃場条件下で 6月に播種（覆土 l cm) 7 ο

播種後、半数以上の個体が 4葉期に育ったとき、生育程度別の本数を調査し、表 2の結果を得た。表 2

結果、本発明化合物.（1 )， Π) はイネの発芽生育促進効果に優れた効果を示し、化合物 B (特開平 1-125396， No. 6) の効果に勝る結果を示した。

(実施例 6 ) イネの結実登熟促進効果

水田 1アールごとに区分けし、水稲（品種：日本晴）を用いて次の試験を行つた。

化合物（I ) 、（I I) 、 A、及びブラシノライについて、 1/1000 ppm 液を調整し、小型噴霧器を用い、穂ばらみ期（出穂： 1週間前の 8月 3日）及び開花終了期（8月 22日）に 15 L Zアールずつ反覆散布した。

収穫期に処理区、無処理区からそれぞれ 70〜80株を刈取り、株当り平均穂重を調査し、無処理区対比値を算出した。その結果を表 3に示した。

表 3

表 3の結果から 1株当りの穂重、即ち収量増加がみられ、化合物（I ) が最も良く、次いで化合物（Π) の効果が高く、化合物 A及びブラシノライドの効果に勝った。

(実施例 7 ) トウモロコシの結実促進効果

トウモロコシ（品種：ハニーバンダム）を圃場で慣行栽培し、雄ずい抽出開始 5日前と開花盛期に化合物（I ) 、（I I) 、 A、及びブラシノライドの 1/lOOppm 液を 20 L Zァールづっ反復散布した。慣行収穫した雌穂を各区から 50穂づっランダムに選び、結実部分の長さを測定し、平均長を算出した結果を表 4に示す。

表 4

化合物（I ) 、（Π) の処理区の結実部分は、化合物 Aまたはブラシノライド処理区より長く、結実促進効果が認められた。

(実施例 8 ) ブドゥの結実肥大 ·促進効果

ブドウ（品種：デラウェア）の圃場栽培の成木を用いて、開花開始の 7日前に- 化合物（I ) 、（I I) 、 A、及びブラシノライド 1/100 ppm を花房毎に散布した ₍ 成熟期に収穫し、各区の平均果房重を算出して、その結果を表 5に示した。

表 5

化合物（ I ) 、（I I) の処理区の平均果房重は、化合物 Aまたはブラシノライド処理区より大きく、優れた結実肥大効果が認められた。

(実施例 9 ) 麦の種子処理による生育と収穫量の促進効果

化合物（I ) 、（Π) 、 A、及びブラシノライドをエタノールと水の 50(vol) : 50 (vol)の溶液にて、 O. Olppm の濃度になるように溶解した。この溶液に、麦の種子（品種：農林 6 1号）を 2秒間浸漬後、風乾した。無処理は、エタノールと水の 50(vol) : 50 (vol)液のみにて同様に処理した。

これらの処理した種子を慣行栽培方法にて、 1 1月に圃場に播種し栽培した。播種 2か月後に各区から 5 0株をランダムに抜き取り、平均生体重と分けつ数/ 株を、また収穫時期には平均穂重 Z株を調査し、表 6の結果を得た。表 6

表 6の結果から、化合物（I ) 、（I I) は、化合物 A、及びブラシノライド処理区より、生育と収穫に高い効果を認めた。

(実施例 1 0 ) 植物の寒害防止効果

化合物（ I ) 、（I I) 、 A、及びブラシノライドの 0 . 0 1 p p m水溶液を、温室栽培の鉢植えで、 1 5 0〜2 0 0枚の葉をつけたべンジャミンに散布して、翌日から 1 1月下旬の屋外に鉢を置いた。

30曰後に寒さのために落葉した葉を数えて、試験開始時の葉数に対する落葉率を算出し、表 7の結果を得た。表 7

表 7の結果より明らかなように、化合物（I) 、' (II) の落葉率は、化合物 A- ブラシノライドと比較して低く、高い寒害防止効果を示した。

(実施例 1 1 ) 除草剤の薬害（生育抑制）の軽減効果

水稲苗（品種：日本晴）移植 3日前に、化合物（I) 、（II) 、及びブラシノライドの O l ppm水溶液を、 1 0アール当たりそれぞれ 1 00 散布した _c この処理苗に無散布苗を 1 Z 500 0アール、ポッ卜に 5本づっ移植して温室内で育てた。移植 5日後に、市販除草剤の S ime t r ynと Bu t a ch l o rを、 5 k g成分 Zl 0アール相当量をポット内に処理した。除草剤処理 20日後に、移植した苗を抜き取って乾燥し、除草剤無処理区との対比値（％) を算出して、各区の生育程度を比較したところ、表 8の結果を得た。表 8

表 8に示されるように、化合物はいずれも除草剤による薬害（生育抑制）を軽減した力く、化合物（I) 、（II) はブラシノライドよりもより優れた薬害軽減効果を示した。

(実施例 1 2) 自家不和合性の軽減による結実促進の効果

スモモ（品種：ソルダム）を用いて試験した。慣行普通栽培圃場で、人口授粉作業を行う 5日前に、化合物（I) 、（II) 、及びブラシノライドの 0. O l p pm水溶液を、 300 Z1 0アール相当量散布した。

人口授粉は、慣行の授粉樹から採取した花粉を用いた場合と、自家花粉での授粉の場合について試験した。

授粉から 2か月後に、各試験区の調査枝について、授粉時の花粉に対する結実数を調査して、結実率を算出すると、表 9の結果となった。表 9

* 慣行方法慣行方法での結実数にく比べ、化合物散布区の結実率は向上し、化合物（I ) 、 ( I I) はブラシノライドよりも一層効果であった。また、化合物（I ) 、（I I) の散布により、自家花粉での結実は慣行方法の授粉樹からの花粉による結実に匹敵する結実率が得られ、本発明化合物（I ) 、（i n は、自家不和合性による結実不良を軽減し、結実を向上させる効果を示した。産業上の利用可能性

本発明により提供される、化合物（I ) 及び化合物（I I) で表わされる植物生育調節活性を有する新規なブラシノステロィド類縁化合物およびそれらを有効成分とする植物生育調節剤は、農業及び園芸分野にて種々の植物に対して優れた持続性を持つて植物生育調節作用を示すので産業上きわめて有用である。

Claims

請求の範囲

1. 次式（I)

で示されるブラシノステロィド誘導体。

2. 次式 (II)

で示されるブラシノステロィド誘導体。

3. 次式（ I )

0

II

CH₃-CH₂- C-0 ,

0 及び式（π )

で示されるブラシノステロィド誘導体の一種又は二種を有効成分として含有することを特徴とする植物生育調節剤。