DE3305747A1

DE3305747A1 - Hexanor-brassinolid-22-aether, verfahren zur herstellung dieser verbindungen sowie diese enthaltende mittel mit wachstumsregulatorischer wirkung fuer pflanzen

Info

Publication number: DE3305747A1
Application number: DE3305747A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr. Eder; Ulrich Dr. Kerb; Hansjörg Dipl.-Biol. Dr. 1000 Berlin Krähmer
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1983-02-17
Publication date: 1984-08-23
Also published as: SE8400561L; FR2541290B1; GB2135315A; DK74584A; FI834499A; DD214053A5; KR840007600A; ES528114A0; ZW2684A1; IL70904A0; IT1173227B; TR21909A; NO840574L; PL246225A1; RO88722A; CS241148B2; GB2135315B; JPS59155379A; BE898927A; FI834499A0

Description

ΙίΖΓΛΙΙ

Berlin, den l6- Febrtiar I983

HEXANOR-BRASSINOLID-22-ÄTHER, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DIESER VERBINDUNGEN SOWIE DIESE ENTHALTENDE MITTEL MIT WACHS-TUMSREGULATORISCHER WIRKUNG FÜR PFLANZEN

Poutjn>u.>)rif1 Sclutfmy AktltjMQriBellsihuft. Poattach 05 03 11, D-IIX)O Berlin i>5

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SCHERING

Die Erfindung betrifft neue 1 loxanor-hrass ino lid- 22-ät hör , Verfahren zur Herstellung dieser Vorbindungen sowie diese enthaltende Mittel mit wachstumsregulatorischer Wirkung für PfIanzen.

Aus den Pollen von Raps wurde ein das Pflanzenwachstum förderndes Steroid - das Brassinolid - isoliert und die Struktur aufgeklärt (s. M.D. Grove et al., Nature Vol. 28l.2l6 (1979)). Die wachstumsregulatorische Wirkung dieser Verbindung ist jedoch nicht befriedigend.

Auch Synthesen für dieses Steroid sind bekannt geworden (J. Org. Chem. kk_, 5002 (1979): Steroids J_9, 89 (1982)). In diesen Publikationen und Patentanmeldungen wird behauptet, daß Sterinseitenketten ( mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen) , eis Hydroxylgruppen am C und C , sowie Alkylgruppen am C_o/ f'\\r die Brassinos toroid-Aktivität essentiell sind .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung neuer Brassinolid-Analoga, die herausragende pflanzenwuchsregulierende Eigenschaften aufweisen, jedoch im Vergleich zu den bekannten analogen Verbindungen eine einfache Struktur besitzen und technisch leichter herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Mittel gelöst, das gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an einem Hexanorbrassinolid-22-äther der allgemeinen Formel

CH₂-O-R₂₃

i.-,υ.ι:;

■-"Χ"- · - V->V_y> ti—I III

worin Z die Gruppen

- C - 0 - CH - oder -0 - C - CH 0 0

^ (larstelJ t ,

0R₀ und OR eis 2α, 3α oder 2ß, 3^ß orientiert sind, R und R gleich oder verschieden sind und Wasserstoff

<- 3

odor einen Acylrest aus der Gruppe Formylrest, C-C-

& ι

Alkyl-CO-Rest , C₀-C -Alkoxy-C^C -alkyl-CO-Rest oder ¹⁽⁾ Aryl-CO-Rest und R _ einen gradkettigen oder verzweigten C -C -Alkylrest oder einen C -C -Alkoxy-C -C -alkyl-Rest dars teilen.

Durch Schaffung dieser neuen Verbindungen ist es gelungen ^r> iiborraschendorweise einfache Strukturen zu synthetisieren box denen, verglichen mit den bekannten Brassinolid-Derivaten die drei Asymmetriecentren (C , C , C ,) in der Seitenkette entfallen und damit auch die aufwendige Trennung

■ 3

der am C₀₀ und C₀^ bei den Synthesen anfallenden Diastereomeren.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich hervorragend zur Regulierung des Pflanzenwachstums bei verschiedenen Kulturpflanzen und gleichen in ihrem Wirkungsspektrum sowie in ihrer Verträglichkeit überraschenderweise das eingangs genannte Produkt gleicher Wirkungsrichtung.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen vermögen das vegetative Wachstum von Kulturpflanzen zu fördern, in gewissen Konzentrationsbereichen aber auch zu hemmen. Darüberhinaus ist es möglich, gewisse Mehrerträge durch die Beeinflussung der generativen Phase zu erreichen.

Im allgemeinen wirken die Substanzen auf das Membransystem box Kulturpflanzen ein und ändern dessen Permeabilität für verschiedene Stoffe.

-8-

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SCHERING

Unter bestimmten Btulingurigen können sie eine An i i-S treß-Ivirkung entfalten.

Da die erfindungsgemäßen Verbindungen sowohl qualitative und quantitative Vcrändorungon von Pflanzen als aurh Veränderungcn im Metabolismus der Pflanzen verursachen, sind sie in die Klasse der Pflanzenwachstumsregulatoren einzustufen, die sich durch folgende Anwendungsmöglichkeiten auszeichnen:

Hemmung des vegetativen Wachstums bei holzigen und krautigen Pflanzen zum Beispiel an Straßenrändern, Gleisanlagen und anderen, um ein zu üppiges Wachstum zu unterbinden. Wuchshemmung beim Getreide, um das Lagern oder Umknicken zu unterbinden, bei Baumwolle zur Ertragserhöhung.

Beeinflussung der Verzweigung von vegetativen und generativen Organen bei Zier- und Kulturpflanzen zur Vermehrung des Blütenansatzes oder bei Tabak und Tomate zur Hemmung von Seitentrieben.

Verbesserung der Fruchtqualität, zum Beispiel eine Zuckergehaltssteigerung beim Zuckerrohr, bei Zuckerrüben oder bei Obst und eine gleichmäßigere Reife des Erntegutes, die zu höheren Erträgen führt.

Erhöhung der Widerstandskraft gegen Streß, so zum Beispiel gegen klimatische Einflüsse, wie Kälte und Trockenheit, aber auch gegen phytotoxische Einflüsse von Chemikalien.

Beeinflussung des Latexflusses bei Gummipflanzen.

Ausbildung parthenokarper Früchte, Pollensterilität und Geschlechtsbeeinflussung sind ebenfalls Anwendungsmöglichkeiten.

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Kon t ro J lc dor Ko i.niung von Samen odor de.« Austriebs von Knospen.

lint Jnubung oder Beeinflussung des Fruchtfalles zur ErnteorJoichterung.

Di e erf indungsgeiiiäßen Verbindungen eignen sich insbesondere zur Beeinflussung des vegetativen und generativen Wachstums bei einigen Leguminosen, wie zum Beispiel Soja,und Beta-. Rüben. -■ - - -

Die Aufwandmengen betragen je nach Anwendungsziel im allgemeinen von 0,001 bis 1 kg Wirkstoff/ha, gegebenenfalls können auch höhere Aufwandmengen eingesetzt werden. 15

Die Anwendungszeit richtet sich nach dem Anwendungsziel und den klimatischen Bedingungen.

Als Substituenten R^ und R gemäß der allgemeinen Formel I ~° sind zu iiPiiiien Acyl res te aus der Gruppe Formylrest, die C-C_-A1ky1-CO-Reste und die Aryl-CO-Reste wie zum Beispiel Acetoxy, Methoxyacetoxy, Äthoxyacetoxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Valeryloxy, Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Heptanoyloxy, Dirnethylacetoxy, Diäthylacetoxy, Benzyloxy und Phenyl-

n r ,

"- -^; acetoxy.

Als Substituenten R₀- sind weiterhin zu nennen als C-C-Alkylreste Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl und n-Heptyl und als C -C -Alkoxy-C -C -alkyl-reste Methoxymethyl, Äthoxymethyl, Propoxymetliyl, Methoxyäthyl u. a..

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können entweder alleine, in Mischung miteinander oder mit anderen Wirkstoffen angeiirendet werden.Gegebenenfalls können Enblätterungs-, Pflanzenschutz- oder Schädlingsbekämpfungsmittel je nach dem ge-

-10-

0 1·."- .· Bi"up

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wünschten Zwcck zugesetzt worden.

Sofern eine Verbreiterung dos Wirkungsspektrunis beabsichtigt ist, kömion nuch andere Biozide zugesetzt worden. Beispielsweise» eignen sich η 3 s herbizid wirksame Mischungspartner diejenigen Wirkstoffe, die in Weed Abstracts, Vol. 31, 1981, unter dem Titel "Lists of common names and abbreviations employed for currently used herbicides and plant growth regulators in weed abstracts" aufgeführt sind.

Außerdem können auch nicht phytotoxisch^ Mittel angewendet werden, die mit Herbiziden und/oder Wuchsregulatoren eine synergistische Wirkungssteigerung ergeben können, wie unter anderem Netzmittel, Emulgatoren, Lösungsmittel xmd ölige Zusätze .

Zweckmäßig werden die erfindungsgemäßen Wirkstoffe oder deren Mischungen in Form von Zubereitungen, wie Pulvern, Streu mitteln, Granulaten, Lösungen, Emulsionen oder Suspensionen, unter Zusatz von flüssigen und/oder festen Trägerstoffen beziehungsweise Verdünnungsmitteln und gegebenenfalls von Netz-Haft-, Emulgier- und/oder Dispergierhilfsmitteln, angewandt.

Geeignete flüssige Trägerstoffe sind zum Beispiel Wasser, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, ^5 Toluol, Xylol, Cyclohexanon, Isophoron, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, weiterhin Mineralölfraktionen.

Als feste Trägerstoffe eignen sich Mineralerden, zum Beispiel Tonsil, Silicagel, Talkum, Kaolin, Attaclay, Kalkstein Kieselsäure und pflanzliche Produkte, zum Beispiel Mehle.

An oberflächenaktiven Stoffen sind zu nennen zum Beispiel Calciumligninsulfonat, Polyoxyäthylen-alkylphenoläther, Naphthalinsulfonsäuren und deren Salze, Phenolsulfonsäuren ->■> und deren Salze, Formaldehydkondensate, Fettalkoholsulfate sowie substituierte Benzo]sulfonsäuren und deren Salze.

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Postanschnft Schering ÄKtiengesellachaH. Postfach 65 03 11. D 1000 Berlin fc>5 ·

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Dor Anteil des bzw. der Wirkstoffe(s) in den verschiedenen Zubereitungen kann in weiten Grenzen variieren. Beispielsweise enthalten die Mittel etwa 10 bis 8o Gewichtsprozent Wirkstoff, etwa 90 bis 20 Gewichtsprozent flüssige oder r_} feste Trägerstoffe sowie gegebenenfalls bis zu 20 Gewichtsprozent oberflächenaktive Stoffe.

Die Ausbringung der Mittel kann in üblicher Weise erfolgen, zxim Beispiel mit Wasser als Träger in Spritzbrühmengen von etwa 100 bis 1000 Liter/ha. Eine Anwendung der Mittel im sogenannten Low- Volume oder Ultra-Low-Volume-Verfahren ist ebenso möglich wie ihre Applikation in Form von sogenannten Mikrοgranulaten.

Zur Herstellung der Zubereitungen werden zum Beispiel die folgenden Bestandteile eingesetzt:

A. Spritzpulver

a) 80 Gewichtsprozent Wirkstoff

15 Gewichtsprozent Kaolin

5 Gewichtsprozent oberflächenaktive Stoffe auf Basis des Natriumsalzes des N-Methyl-N-oleyl-taurins und des Calciumsalzes der Ligninsulfonsäure.

b) 50 Gewichtsprozent Wirkstoff

^O Gewichtsprozent Tonraineralien
5 Gewichtsprozent Zellpech
5 Gewichtsprozent oberflächenaktive Stoffe auf der Basis einer Mischung des Calciumsalzes der Ligninsulfonsäure mit Alkylphenolpolyglykoläthern.

c) 20 Gewichtsprozent Wirkstoff

70 Gewichtsprozent Tonmineralien

5 Gewichtsprozent Zellpech
5 Gewichtsprozent oberflächenaktive Stoffe auf der Basis einer Mischung des Calciumsalzes der Ligninsulfonsäure mit AlkYlphenolpolyglycoläthera.

l'ostansUin« Schermq Aktiengesellschaft Postfach hi 03 11 D 1000 Berlin b5 .--...-.. ·.,.;■, . _t, .....,„...,

-^;J.:::-OO SCHERING

d) 5 Gewichtsprozent Wirkstoff
8O Gewichtsprozent Tonsil
10 Gewichtsprozent Zellpech

5 Gewichtsprozent oberflächenaktive Stoffe auf der Basis eines Fettsäurekondensationsproduktes·

B. Emulsionskonzentrat

20 Gewichtsprozent Wirkstoff
kO Gewichtsprozent Xylol
35 Gewichtsprozent Dirnethylsulfoxid 5 Gewichtsprozent Mischung von Nonylphenylpolyoxyäthylen

oder Calciumdodecylbenzolsulfonat. 15

C. Paste

^5 Gewichtsprozent Wirkstoff
5 Gewichtsprozent Natriumaluminiumsilikat

15 Gewichtsprozent Cetylpolyglycoläther mit 8 Mol Äthylenoxid

2 Gewichtsprozent Spindelöl
10 Gewichtsprozent Polyäthylenglycol 23 Teile Wasser.

Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich zum Beispiel herstellen, indem man Verbindungen der allgemeinen For-■el

II

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H Il
O
35

mit Chiortrimethylsilan und Zink zu Verbindungen der allgemeinen Formel

Postanschrift Schering Aktiengesellschaft. Postfach 65 0311. D-1000 Berlin 65

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III

umsetzt, worauf man die Verbindungen der Formel III durch Osmiumtetroxid-katalysierte Hydroxylierung mit t-Butylhydroperoxid oder mit N-Methyl-raorpholin-N-oxid zu bindungen der allgemeinen Formel

CH₂OR₂₃

HO,,, HO

Mi

umsetzt, oder Silberacetat und Jod in wäßriger Essigsäure unter Bildung von Verbindungen der allgemeinen Formel

CH₂-OR₂₃

einwirken läßt, darauf die Verbindungen der Formel IV oder der Formel V mit Persäuren unter Bildung von Verbindungen der allgemeinen Formel

CH₂-O-R₂₃

(R₀)HO

VI

CHEBi

S3 O ό 7 4

behandelt, bei denen gew'inschtenfalls auch die 22-Hydroxylgruppe durch Umsetzung ihres 22-Sulfonsäureesters mit einem Alkalialkoholat veräthert wird, worin R und R₉ die oben genannte Bedeutung haben.

Zur Darstellung der crfindungsgcmäßen Verbindungen geht man beispielsweise von 20-Acetoxymethyl-5oc-pregnan- 3 , 6-dion der Formel II aus und setzt dieses in bekannter Weise mit Chlortrimethylsilan xind Zink zu Verbindungen der Formel III um.

Die weitere Umsetzung zu 2a, 3oc-cis-Glykolen der Formel IV erfolgt in Anlehnung an bekannte Methoden, nämlich durc die Osmiumtetroxid'-katalysierten Hydroxylierungen mit 80 %igem t-Butylhydroperoxid oder mit N-Methyl-morpholin-N-oxid.

Zu den 2ß,3ß-cis-Glykolen oder deren Derivaten der Formel V gelangt man durch Prevost-Reaktion mit Silberace-20

tat und Jod in wäßriger Essigsäure.

Die Herstellung der B-Ringlactone der Formel I erfolgt durch Baeyer-Villiger Oxidation mit Persäuren wie Trifluorperessigsäure, Perameisensäure, Permaleinsäure der

6-Ketosteroide der Formeln IV und V. 25

Die Verätherung der 22 Hydroxylgruppe erfolgt in an sich bekannter Weise durch Umsetzung eines 22 Sulfonsäureester.·=; mit einem Alkalialkoholat. Zuvor ist vorteilhaft·:·

ein Schutz der 2,3-Diolgruppierung, beispielsweise als 30

Acetonid notwendig, eine Verseifung des 22-Acetats und Umsetzung des erhaltenen 22-Alkohols mit einem Sulfonsäurechlorid, wie Methansulfonsäurechlorid, Benzolsulfonsäurechlorid oder p-Toluolsulfonsäurechlorid erforderlich.

In einer alternativen Synthesesequenz kann die Verätherunr an Verbindungen der Formel III durchgeführt werden, der

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Postanschrift· Schering Aktiengesellschaft Postfach 65 03 11. D-VJOO Berlin t>5 ."·'-. :■ ·

οποηπ

die Hydroxylierung zu den eis Glykolen und danach die Oxidation zu den B-Ringlactonen der Formel 1 anzuschließen ist, was ebenfalls zum Gegenstand der Erfindung gehört .

=J Die 2,3-Alkohole der Formel I können partiell oder vollständig verestert werden.

ί
ι
j Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung der

Ί erfindungsgemäßen Verbindungen.

-16-35

Postanschrift. Schering Aktiengesellschaft. Postfach 650311. D-1000 Berlin 65 -.· · " ··..·· · '-~·. :· -.;■ Srfrj-.^i :_s

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SCHERING

BEISPIEL 1

a) 20 g 20S-Ace toxymethyl-5oc-pregnan-3 , 6-dion werden in 200 ml Tetrahydrofuran gelöst. ^O g Zinkstaub und 37,5 ml Trimethylchlorsilan hinzugefügt und 1,5 Stunden unter Argonbegasung am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen saugt man ab, wäscht mit Tetrahydrofuran und Methanol nach und engt das Filtrat im Vakuum ein. Nach Wasserfällung, Trocknen des Rohproduktes und Filtration

IQ über Silicagel wird aus Äthanol-Wasser umkristallisiert. Man erhält so 11,5 g 20S-Acetoxymethyl-5oc-pregn-2-en-6-on.
Fp.: 77-78°C

b) 8,4 g 20S-Acetoxyme thyl-5ct-pregn-2-en-6-on werden in 50 ml Tetrahydrofuran gelöst, mit 5 g N-Methylmorpholin-N-oxid, 15 ml Wasser und 20 ml t-Butanol versetzt und unter Rühren eine Lösung von 100 mg Osmiumtetroxid in 15 ml Tetrahydrofuran hinzugefügt. Die Reaktionslösung wird unter Lichtausschluß 21 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird in schwefelsaures Eiswasser, das mit 500 mg Natriumsulfid versetzt war, ge fällt, das Produkt abgesaugt, mit Wasser gewaschen, in Methylenchlorid aufgenommen und im Vakuum eingedampft.

Das Rohprodukt (8,6 g) wird in 36 ml Pyridin gelöst und nach Zugabe von l8 ml Acetanhydrid und 860 mg Dimethylaminopyridin 2 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen. Nach Wasserfällung, Absaugen des Produktes, Waschen mit Wasser und Trocknen wird aus Aceton-Hexan kristallisiert. Man erhält so 6,1 g 20S-Acetoxymethyl-2a,3a-diacetoxy-5a-pregnan-6-on.
Fp.: 199-2OO°C

Durch Chromatographie der Mutterlaugen werden weitere 2,2 g der obigen Verbindung erhalten und 1,6 g 20S-Acetoxymethyl-2ß,3ß-diacetoxy-5«-pregnan-6-on. Fp.: 142,5-143,5°C.

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Postanschrift Schering Aktiengesellschaft. Postfach 65 0311. D-1000 Berlin 65

.'yf- ν_/ν-Ί II—I III

c) 7i5 ml 30%ig. Wasserstoffperoxid werden in 45 ml Methylenchlorid suspendiert, auf -10 C gekühlt und 46 ml Trifluoressigsaureanhydrid langsam zugetropft, so daß die Innentemperatur nicht über +10 C ansteigt.Anschließend w rden 7,8 g 20S-Acetoxymethyl-2a, 3a-diacet,oxy-5a-pregnan-6-on, in 4o ml Methylenchlorid gelöst, zugegeben und 75 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Zur Aufarbeitung wird mit Methylenchlorid verdünnt und nacheinander mit Wasser gewaschen und im Vakuum eingeengt. Nach

Chromatographie an Silicagel und Umkristallisiation aus

Aceton-Hexan erhält man 6,4 g 20S-Acetoxymethyl-2a,3adiacetoxy-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on, Fp.: 228,5-23O°C und 65O mg 20S-Acetoxymethyl-2a,3a-diacetoxy-B-homo-6-oxa-5 et -pregnan- 7 -on.

Fp,: 227,5-229°C

d) 3i9 g 20S-Acetoxymethyl-2a,3a-diacetoxy-B-homo-7-oxa-5oc-pregnan-6-on werden in 40 ml Methanol und 4o ml Methylenchlorid gelöst und nach Zugabe einer Lösung von 2,5 g Kaliumhydroxid in 25 ml Methanol 40 Minuten bei 20 C gerührt. Danach wird mit Essigsäure angesäuert, in Eiswasser gefällt, das Produkt abgesaugt, mit Wasser ge- „ waschen und getrocknet. Nach Umkristallisation aus Methanol-Methylenchlorid erhält man 2,7 g 2a , 3a-Di.hydroxy-20S-hydroxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on. Fp.: 242-244°C

e) 1,4 g 2a,3a-Dihydroxy-20S-hydroxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on werden in 60 ml Aceton gelöst, 0,2 ml Bortrifluorid-Ätherat zugegeben und 90 Minuten bei 20 C gerührt. Nach Zugabe von 0,2 ml Pyridin wird im Vakuum eingeengt, in Essigester gelöst, mit Wasser gewaschen und eingedampft. Man erhält so 1,7 g amorphes 2a,3a-Isopropylidendioxy-20S-hydroxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on.

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Postanschrift Schering Aktiengesellschaft. Poetfach 65 03 11. D-1000 Berlin 65 ·- -■ -■ . : :'.'.- -■-*-■.'". "* ".-e.:· ;->-"V Scref^ice^o s

' η A3 K3~c-\^r

1, ^ g des Acfitonids werden in 6 ml Pyridin gelöst, auf

0 C gekühlt, mit 1 g p-Toluolsulfonylchlorid versetzt und 3 Stianden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Wasserfällung, Absaugen des Produktes, Waschen mit Wasser und Trocknen, wird aus Äther umkristallisiert. Man erhält so 2a, 3ct-Isopropylidendioxy-20S-tosyloxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6~on.
Fp.: l*fc6-l48°C

f) 500 mg 2a, 3a-Isopropylidendioxy.-20S-tosyloxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on werderi in 5 ml Toluol mit

1 g Kaliumpropylat, gelöst in 2,5 ml Dimethylsulfoxid, versetzt und l6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird auf 5°C gekühlt, 3,5 ml 36%ige Perchlorsäure zugegeben und 5 Stunden bei 20 C gerührt. Nach Aufarbeitung und Kristallisation aus Äther erhält man 3^5 mg 2a , 3o:-Dihydroxy-20S-propoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on.
Fp.: 122-124°C

Analog wurden hergestellt:

2a, 3oc-Dihydro-20S-äthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5o:-pregnan-6-on Fp.: 125,5-127,5°C

2a , 3o£-Dihydroxy-20S- ( 2 ' methylpropyloxymethyl) -B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on Fp.: 135-136°C 2a,3a-Dihydroxy-20S-(2',2'-dimethylpropyloxymethyl)-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on

2a , 3ct-Dihydroxy-20S- (n-pentyloxymethyl) -B-homo-7-oxa-

5α-pregnan-6-on
30

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Postanschritt: Schering Aktiengesellschaft. Postfach 6503 11. D-1000 Berlin 65 ■ -' ■.·,.■.,·. ;■ ,...,.,.. ,·„...

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BEISPIEL 2

η) 1,3 K 20S-Acetoxy-2ß, 3ß-diacc'toxy-5a-pregnan-6-on werden mit Trifluorperessigsäure umgesetzt wie im Bei-

^r) spiel Ic) beschrieben. Nach Aufarbeitung, Chromatographie und Umkristallisation erhält man 1,1 g 20S-Acetoxymothyl-2ß,3ß-diacetoxy-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on Fp.: 212,5-213,5°C und I3O mg 20S-Acetoxymethyl-2ß,3ßdiacptoxy-B-homo-6-qxa-5a.-pregnan-7-on, Fp.:.-19O,5-191,5°C,

b) 1,1 g 20S-Acetoxymethyl-2ß,3ß-diacetoxy-B-homo-7-oxa-5ct-pregnan-6-on vrirden wie im Beispiel Id)-f) umgesetzt. Man erhält so 280 mg 2ß,3ß-Dihydroxy-20S-propyloxymethyl-B-homo-7-oxa-5ct-pregnan-6-on, Fp.: 1O5-1O8°C.

Analog wurden hergestellt:

2ß,3ß-Dihydroxy-20S-methoxymethyl-B-homo-7-oxa-5α-,gnan-6-on, Fp.: 93-95°C

2ß,3ß-Dinydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5apregnan-6-on;

2ß, 3ß-Di}iydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-6-oxa-5apregnan-7-on.

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Postansthfjft Schering AktienqeaeliscMnn Postfach 65 0311 D-IOOO Burlin o5 ' ■ ....

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HERING

BEISPIEL 3

a) 22,6 g 20S-Acetoxymet)iyl-5a-progn-2-en-6-on werden in 200 ml Methylenchlorid und 250 ml Methanol mit 2,5 g Kaliumhydroxid und unter Argon 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird mit Essigsäure neutralisiert, eingeengt und in Wasser gefällt. Das Produkt wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Durch Umkristallisation aus Methylenchlorid/Isopropyläther erhält man l8,3 g 20S-Hydroxymethyl-5ct-pregn-2-en-6-on, Fp.: 169,5- 17O,5°C

b) 5g 20S-Hydroxymethyl-5a-pregn-2-en-6-on werden in 20 ml Pyridin mit 5 g p-Toluolsulfonylchlorid versetzt

1~ 3,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird in Eiswasser gefällt, das Produkt abgesaugt, gewaschen und getrocknet. Durch Umkristallisation aus Ather-Pentan erhält man 7 g 20S-Tosyloxymethyl-5a-pregn-2-en-6-on.

Fp.: 156-158^OC
20

c) 5,4 g des obigen Tosylats werden in 17Ο ml Äthanol, 40 ml Toluol mit 4,5 g Kaliumäthylat 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach Neutralisation mit Essigsäure wird im Vakuum eingedampft, in Essigester aufgenommen, mit Wasser gewaschen und eingedampft. Nach Umkristallisation aus Methanol erhält man 4,4 g 20S-Äthoxymethyl-5α-pregn-2-en-6-on.
Fp.: 64-66°C

^ d) 4,4 g 20S-Äthoxymethyl-5oc-pregn-2-en-6-on werden in 25 ml Tetrahydrofuran gelöst, mit 2,5 g N-Methylmorpholin-N-oxid, 7>5 ml Wasser und 10 ml tert.-Butanol versetzt und unter Rühren eine Lösung von 50 mg Osmiumtetroxid in 15 ml Tetrahydrofuran hinzugefügt. Die Reaktionslösung

-^ wird l6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Aufarbeitung und Acetylierung wie im Beispiel Ib) beschrieben

-21-

Postanschrift: Schering Aktiengesellschaft Postlach 65 03 11 0-1000 Eerlrn Ob

erhält man nach Umkristallisation aus Aceton-Hexan 3,15g 2a, 3«-l-⁾iacetoxy-20S-äthoxymethyl-5a-pregnan-6-on. Fp.: 183-184°C

"3 e) 1,5 ml 30%ig. Wasserstoffperoxid werden in 9 ml Methylenchlorid suspendiert auf -10⁰C gekühlt und 8,9 ml Trifluoressigsäureanhydrid langsam zugetropft, so daß die Innentemperatur nicht über +10 C anstieg. Anschließend werden 1,5 g 2a , 3ct-Diacetoxy-20S-äthoxymethyl-5«- pregnan-6-on, in 8 ml Methylenchlorid gelöst, zugegeben und 1 Stunde bei 22 C gerührt. Nach Aufarbeitung, Chromatographie und Umkristallisation aus Aceton-Hexan erhält man 1,2 g 2a,3a-Diacetoxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on, Fp.: l89,5-191°C und 150 mg 2a,3a-Diacetoxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-6-oxa-5a-pregnan-7-on, Fp.: 198-2OO°C.

f) 890 mg 2a,^a-Diacetoxy^OS-äthoxymethyl-B-homo-?- oxa-5a-pregnan-6-on werden in 15 ml Methanol mit 500 mg Kaliumhydroxid 20 Minuten bei 20 C gerührt und aufgearbeitet. Nach Umkristallisation aus Äther-Pentan erhält man 695 mg 2α , 3o£-Dihydroxy-20S-äthoxymethyl-B-horao-7-oxa-5a-pregnan-6-on, Fp.: I28-I3O C.

Analog wurden hergestellt:

2α , 3o:-Dihydroxy-20S-methoxymethyl-B-homo-7-oxa-5apregnan-6-on Fp.: 151-152 C

2a,3a-Dihydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-6-oxa-5a-

^o

pregnan-7-on Fp.: I36-I37 C

2α , 3oc-Dihydroxy-20S-butoxymethyl-B-homo-7-oxa-5apregnan-6-on

2a,3a-Dihydroxy-20S-2',2'-dimethylpropoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on

-22-

Postaruchritt Schering Aktiengesellschaft Postfach 650311. D-1000 Berlin 65 · - .· Z- π : '.' .··!?·' u··. '" "A "ftii"Te s:'=n-o:"^

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2α , 3<x-Dihydroxy-20S-methoxyäthoxymethyl-B-homo-7-<^:>xa 5a-pregnan-6-on Fp.: 4b6-48°C

2α , 3α-Dihydroxy-20S-propoxyäthoxymethyl-B-honlo-7-oxa 5α-pregnan-6-on

2α , 3α-Dihydroxy-20S-methoxyäthoxymethyl-B-hoπιo-6-oxa 5α-pregnan-7-on

2α,3α-Dihydroxy-20S-butoxyäthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5α-pregnan-6-on

-23-

Postanschrift: Schering Aktiengesellschaft, Postfach 650311. D-1000 Berlin 65 ■ *■; :■ */ ■ '- ι ■'■ ' " ν * <■ ·,* r-··.

BEISPIEL h

2 g 2α , 3ct-Dihydroxy-20S-methoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on wurden in 20 ml Pyridin gelöst, auf 0°C gekühlt und mit 2 ml Acetanhydrid versetzt. Es wurde 5 Stunden bei 0 - 5 C gerührt, in Eiswasser eingegossen, abgesaugt, gewaschen und getrocknet. Man erhält nach Umkristallisation aus Aceton-Hexan 1,6 g 2a-Acetoxy-3ahydroxy-2OS-methoxymethyl-B-homo-7-oxa-5α-pregnan-6-on. Fp.: 121-122°C ~™.~-

Analog wurden hergestellt:

2a-Acetoxy-3oc-hydroxy-20S-äthoxyme thyl-B-homo-7-oxa-5apregnan-6-on, Fp.: 92~93i5°C

2a-Ac et oxy-3ot-hydroxy-20S-methoxyä thoxyme thyl-B-homo-7-oxa-5ot-pregnan-6-on, eine amorphe Substanz

3ß-Acetoxy-2ß-hydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5 apregnan-6-on, Fp.: 97-98°C

2a-Acetocy- 3<*~hydroxy-20S-äthoxyme thyl-B-homo-6-oxa-5ccpregnan-7-on, Fp.: 111-112,5°C

-2k-

Postanschrift Schering Aktiengesellschaft. Postfach 65 03 11. ü-1000 Berlin 65

schering

Die erfindungsgemäßen Verbindungen stellen in der Regel kristalline färb- und geruchlose Substanzen dar, die schwerlöslich in Wasser, bedingt löslich in aliphatischen Kohlenwasserstoffen wie Petroläther, Hexan, Pentan, und Cyclohexan, gut löslich in halogenierten Kohlenwasserstoffen wie Chloroform, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstof 1 aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Benzol, Toluol und Xylol, Äthern, wie Diäthyläther, Tetrahydrofuran und Dioxan, Carbonsäurenitrilen wie Acetonitril, Ketonen wie Aceton, Alkoholen wie Methanol und Äthanol, Carbonsäureamiden wie Dimethylformamid und Sulfoxiden wie Dimethylsulfoxid.

Die folgenden Beispiele erläutern die Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Verbindungen, die in Form der oben angegebenen Zubereitungen erfolgte.

-25-

Postanschrift· Schering Aktiengesellschaft Postfach 65 0311. D-1000 Berlin 65 - . . . · ι .

BEISPIEL 5

Sojabohnen wurden mit den erfindungsgemäßen Verbindungen gelöst im Lösungsmittel mit umgerechnet 50 g Wirkstoff/ 100 kg Saatgut gebeizt.

Zur Keimung wurden die Samen in Glasstutzen mit 3 ml Wasser gelegt. Nach 7
Symptome bewertet:

ser gelegt. Nach 7 Tagen Kultur bei 25 C wurden folgende

Verkürzung und Verdickung des Hypokotyls, Verdrehung des Hypokotylhalses, Reduktion der Wurzelanlagen.

Die Bewertung erfolgte noch durch Bonitur nach dem Schema 0-4, wobei 0 = keine Wirkung und 4 = stärkste Wirkung bedeuten.

Erfindungsgemäße Verbindungen Symptombewertung

2a,3a-Dihydroxy-20S-äthoxymethyl-

B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on 4

2a,3a-Dihydroxy-20S-(2'methylpropyl-

oxymethyl) -B-homo^-oxa^a-pregnan-

6-on 4

2a,3a-Dihydroxy-20S-methoxymethyl-ü-

homo -7-oxa-5a-pregnan-6-on 3

2a,3a-Dihydroxy-20S-methoxyäthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on 2

Kontrolle 0

-26-

Poülanschrift- Schering Aktiengesellschaft. Posttech 65 03 11, D-IOOO Berlin 65

-Zf"

SCHERING

BEISPIEL 6

Beta-Rüben wurden im Gewächshaus angezogen und in Hydro-Kulturgefäße mit 5 und 10 ppm der Wirkstoffe, die als pulverförmige Zubereitungen vorlagen, behandelt. Nach 10 Tagen wurde die Verlängerung der Blätter und der Rübendurchmesser im Vergleich zur Kontrolle festgehalten. Es wurden die auf die Kotyledonen folgenden Blätter berücksichtigt .

Erfindungsgemäße Verbindungen

ppm
Wirkstoff

Prozentuale
Verlängerung der Blätter

Prozentualer Rübendurchmesser

20S-äthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a- pregnan-6-on

2a,3a-Dihydroxy-20S-propoxymethyl-B-homo-7-oxa-5ctpregnan-6-on

100

102
105

383 383

233 317

115 115

Es zeigt sich, daß die erfindungsgemäßen Substanzen zu einer intensiven Stimulation des vegetativen Wachstums bei Rüben führen, was eine Ertragssteigerung bedingt.

Postanschritt: Schering Aktiengesellschaft. Postfach 65 0311. D-1000 Berlin 65

\-Γ

'u

BEISPIEL 7

Auf Pinto-Böhnen wurden die Prüfsubstanzen in einem
acetonhaltigen Lanolinöl gelöst appliziert. Die Appli-

kation erfolgte nachdem die zweiten Internodien eine
Länge von 2 mm erreicht hatten. Es wurden 10, 50 und
100 jig Wirkstoff aufgetragen. Die Auswertung wurde
nach drei Tagen durchgeführt.
Im nachfolgenden sind die prozentualen Verlängerungen

und die Boniturnoten für das Internodienwachstum aufgeführt (in Klammern).

Die Boniturnoten beziehen sich auf den Grad der Krümmung und Verdickung der Internodien (von 0 bis 5)·

Erfindungsgemäße
_o_ Verbindungen 100 ug 50 JUg 10 ug

2a , 3<x-Dihydroxy-20S-äthoxy-

methyl-B-homo-7-oxa-5a-

pregnan-6-on 20 (4) 131 (4) 39 (l)

2a,3a-Dihydroxy-20S-

(2'methylpropyloxymethyl)- ,,, , ,

B-homo^oxaSapregnan ^{Jy K J} ^{? u; υ}
6-on

Die Befunde zeigen, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen eine intensive Stimulation des vegetativen Wachstums verursachen.

-28-

Postanschrift Schering Aktiengesellschaft. Postfach 65 0311. D-1000 Berlin 65 ■ .·■·.-■ ·■■/.·:■·;" ■· )■·-·'■'■"■> '..-.?.:·^··-β S;ii"i'i "·■■■■'.■ · . "1 :· ' "- "ι·· - ■■ '--ι·". - ι.. -'■.-.'-»■ .·,·.. . -. ·.·-■ je >-. -,„'s ;"c-'.v_? ^ars-^-'gt,"

Claims

OJUO/ PAThNTANSP H Ü C H E

1. Hexanor-Brassinolid-22-Äther der allgemeinen Formel

ίο R

worin Z die Gruppen

- C - 0 - CH„ - oder -0 - C -

I! ² 1

darstellt,

OR und OR eis 2a, 3a oder 2ß, 3ß orientiert sind, R und R gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder einen Acylrest aus der Gruppe Formylrest, C-C-

Alkyl-CO-Rest, C -C -Alkoxy-C -C -alkyl-CO-Rest oder

2 7 IJ

Aryl-CO-Rest und R₀- einen gradkettigen oder verzweigten C -C -Alkylrest oder einen C -C -Alkoxy-C -C -_alkyl-Rest darstellen.

2. 2a , 3<ϊ-Di-hydroxy-20S-propoxymethyl-B-homo-7-oxa-5apregnan-6-on.

3. 2a, 3oc-Dihydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5apregnan-6-on.

4. 2a,3a-Dihydroxy-20S-(2'-methylpropyloxymethyl)-B-homo-7-0X8-5«-pregnan-6-on.

5. 2a,3a-Dihydroxy-2 0S-(2',2'-dimethylpropyloxymethyl)-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on.

6. 2a,3a-Dihydroxy-20S-(n-pentyloxymethyl)—B-homo-7-oxa-

5o£-pregnan-6-on.

-2-

Postanschrift Schering Aktiengesellschaft Pustlach 65 03 11. D-IOOO Berlin 6b ι - · ■ ι.·-· .'. : ι ■ . '.ι .ι ,;.. ■: ·. ι _;, ,.., „,. .■ ■ . ,,. ■

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ll_l III

7. 2ß, 3ß-Diliydi"oxy-20S-propyloxymethyl-B-homo-7-oxa-5«-pregnan-6-on.

8. 2ß, 3ß-Dihydroxy-20S-methoxymethyl-B-homo-7-oxa-

5α-pregnan-6-on.
5

9. 2ß,3ß-Dihydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-7-oxa-

5α-pregnan-6-on.

10. 2ß,3ß-Dihydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-6-oxa-5a-pregnan-7-on.

11. 2a,3a-Dihydroxy-20S-äthoxymethyl~B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on.

12. 2a,3a-Dihydroxy-20S-methoxymethyl-B-homo-7-oxa-5α-pregnan-6-on.

13· 2a,3^a-Dihydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-6-oxa-5α-pregnan-7-on.

l'i. 2a , 3a-Dihydroxy-20S-butoxymethyl-B-homo-7-oxa-5α-pregnan-6-on.

15. 2a,3a-Dihydroxy-20S-2',2'-dimethylpropoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on.

16. 2a,3a-Dihydroxy-20S-methoxyäthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on.

17. 2a,3a-Dihydroxy-20S-propoxyäthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on.

18. 2a,3a-Dihydroxy-20S-methoxyäthoxymethyl-B-homo-6-oxa-5a-pregnan-7-on.

19. 2a , 3a-Diliydroxy-20S-butoxyäthoxymethyl-B-homo-7-oxa-5a-pregnan-6-on.

20. 2a-Acetoxy-3a-hydroxy-2OS-methoxymethyl-B-homo-7-oxa-5α-pregnan-6-on.

21. 2a-Acetoxy-3α-hydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo-

7-oxa- 5ct-pregnan-6-on.

22. 2a-Acetoxy-3a-hydroxy-20S-methoxyäthoxymethyl-

B-homo-7-oxa-5a-prognan-6-on.

■ -ilil-i?·. li.-i'l Si ι-·-ιι ·., Ahliciim-si-llhi lullt >' .»Milch DH DJ 11 U Uj(JO Berlin 65 · " :: . '.■ . . '·,.:..·· ·> !..>.,;,,..,,. ij-., _t, .-.,,.. _m,..:...

SCHERING

23. 3ß-Acetoxy-2ß-hydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo 7-oxa-5α-pregnan-6-on.

2k. 2α-Ac et oxy-3ct-hydroxy-20S-äthoxymethyl-B-homo 6-oxa-5 ot-pregnan-7-on-

10 20 30

35

25· Verfahren zur Herstellung von Hexanor-brassinolid-22-äthern gemäß Ansprüchen 1 bis 2k, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel

CH₂OR₂₃

II

mit Chlortrxmethylsxlan und Zink zu Verbindungen der allgemeinen Formel

CH₅ORo-,

III

umsetzt, worauf die Verbindungen der Formel III durch Osmiumtetroxid-katalysierte Hydroxylierung mit t-Butylhydroperoxid oder mit N-Methyl-morpholin-N-oxid zu Verbindungen der allgemeinen Formel

CH₂OR₂₃

IV

HO,,,

CH₂-OR₂₃

HO

(R₂)HO

behandelt, bei denen gewünschtenfalls auch die 22-Hydroxylgruppe durch Umsetzung ihres 22-Sulfonsäureesters mit einem Alkalialkoholat veräthert wird, worin R und R die oben genannte Bedeutung haben.

26. Mittel mit wachstumsregulatorischer Wirkung für Pflanzen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einer Verbindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 24.

27· Mittel mit wachstumsregulatorischer Wirkung für Pflanzen, gemäß Anspruch 26 in Mischung mit Träger- und/oder Hilfsstoffen.

28. Mittel gemäß Ansprüchen 26 und 27 zur Beeinflussung des vegetativen und generativen Wachstums bei Leguminosen, insbesondere Soja.

ΑκΙ'βπ jcsc-lisohdlt. Postlüch nS03 M DiOOO Berlin 65

•-5-

SCHERING

29· Mittel mit wachstumsregulatorischor Wirkung für Pflanzen gemäß Anspruch 26, hergestellt nach Verfahren gemäß Anspruch 25-

BAD

U-IOUO Burlin IS