JP2004501935A - 光学的に純粋な（−）クレトジム、それを含む植物成育を制御するための組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、光学的に純粋な（−）クレトジム、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含有する新規組成物、およびかかる組成物を用いた植生成育の制御方法に関する。
Description
【０００１】
［発明の背景］
１．発明の分野
本発明は、光学的に純粋な（−）クレトジム、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含有する新規組成物、およびかかる組成物を用いた植生成育の制御方法に関する。
【０００２】
２．関連技術の説明
農業的環境にて望ましくない植生成育は、作物の最終的な収量に非常に影響を与え得る。より一般的に雑草と呼ばれるかかる成育は、利用可能な水および所望の植物に利用可能な栄養分を枯渇させることができ、それにより所望の植物の成育を阻害し、有用な植物材料の収量を減少させる。植物成育を制御するための除草剤の使用は、雑草が穀物成育に対して及ぼし得る有害な影響を阻止する首尾よい手段であることが証明されている。
【０００３】
あるシクロヘキサンジオンオキシムは、様々な環境にて様々な出芽後の草に対して優れた除草活性を有するとして当該技術にて既知である。シクロヘキサンジオンオキシムの例としては、クレトジム、セトキシジム、シクロキシジム、アロキシジム、トラルコキシジム、テプラロキシジム、およびクレホキジムが挙げられる。これらの化合物は、２位にオキシム官能基を有し、１位および３位にケト官能基を有する単環構造を特徴とする。構造類似性の意義は、これらの化合物の作用様式にて明らかであり、それは、植物酵素に関連した、そうでなければ植物中の必須生化学反応の促進に寄与する金属イオンのキレート化に関連している。この結合の影響は、金属イオンを取り込んだ６員環を形成するために、オキシム側鎖およびエノール型の１，３−ジケトンに関連している。
【０００４】
シクロヘキサンジオンオキシムのうちの３つ：クレトジム、セトキシジムおよびシクロキシジムの５位置換物は、キラル炭素原子を含有する。多くの有機化合物と同様に、これらの３つのシクロヘキサンジオンオキシムは、光学活性体で存在する。すなわち、それらは、平面偏光の平面を回転する能力を有する。光学的に活性な化合物について記載する際、ｄおよびｌまたはｓおよびｒという接頭辞を用いて、単数又は複数のそのキラル中心に関する分子の絶対配置を示す。接頭辞ｄおよびｌ、または（＋）および（−）はそれぞれ、化合物による平面偏光の回転の徴候を示すのに使用され、（−）またはｌは、化合物が左旋性であることを意味する。（＋）またはｄを接頭辞として付けた化合物は右旋性である。所与の化学構造に関して、立体異性体と呼ばれるこれらの化合物は、それらが互いに鏡像であること以外は同一である。特定の立体異性体は、エナンチオマーとも称してもよく、かかるエナンチオマーの混合物は、多くの場合エナンチオマー混合物またはラセミ混合物と呼ばれる。ラセミ混合物および他の逆のエナンチオマーの活性よりも高められた単一エナンチオマーの活性は、これらの化合物の研究された作用様式に基づいて教示も示唆もされていない。
【０００５】
本発明の活性化合物は、化合物クレトジムの光学異性体である。クレトジムおよび関連化合物は、米国特許第４，４４０，５６６号に記載されている。クレトジムの一般的な化学構造を、以下にて下記式Ｉに示す：
【０００６】
【化１】
【０００７】
クレトジム（一般名）またはＳｅｌｅｃｔ（登録商標）（商品名）（Ｖａｌｅｎｔ Ｕ．Ｓ．Ａ． Ｃｏｒｐ．）は、５位の置換物を特徴とするシクロヘキサンジオンオキシムのクラス内で特に重要な市販の除草剤である。それは、ダイズのような作物に一般に体系的に散布され、その結果、小区画地内で成育する雑草の成育を制御することができる。Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標）は、２６．４重量％のクレトジム、および７３．６重量％の他の成分を含む組成物として商業的に生産され、Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標） ２ＥＣ（Ｖａｌｅｎｔ Ｕ．Ｓ．Ａ． Ｃｏｒｐ．）と呼ばれ、それは１ガロン当たり２ポンドの活性成分（クレトジム）を含有することを示す。しかしながら、クレトジムは、従来では１：１のラセミ混合物としてのみ使用されてきた。すなわち、それは、光学異性体の混合物としてのみ利用可能である。本出願人の知識では、個々の異性体は、本発明より以前に、純粋な形態または実質的に純粋な形態で単離されていない。
【０００８】
クレトジムのような多くの有効な除草剤が開発されてきたが、現在の化合物よりも高い選択性および改善された有効性を有する除草剤が必要であることを当業者は理解するであろう。かかる改善された除草剤の使用は、非標的植物への損傷の減少および散布率の低減をもたらし、それにより環境への影響およびコストを低減させるであろう。本発明は、これらおよび他の重要な目的に関する。
【０００９】
［発明の概要］
（−）−２−［（Ｅ）−１−［（Ｅ）−３−クロロアリルオキシイミノ］プロピル］−５−［２−（エチルチオ）プロピル］−３−ヒドロキシシクロヘキサ−２−エノンであり、これ以降（−）クレトジムと称するクレトジムの光学的に純粋な（−）−エナンチオマーが、驚くべきことに、相当するラセミ混合物または光学的に純粋な（＋）−エナンチオマーよりも草本の成育を調節するのにより効果的であることをここで発見した。
【００１０】
本発明は、一態様では、光学的に純粋な（−）クレトジムを提供する。この化合物は、下記式（ＩＩ）：
【００１１】
【化２】
【００１２】
（式中、アスタリスクは、不斉またはキラル炭素原子を示す）
により包含される２つの異性体の（−）またはｌ光学異性体である。式（ＩＩ）では、キラル中心での正確な立体化学配置を表していないことを理解されたい。
【００１３】
さらなる態様では、本発明は、本明細書中でさらに定義されるように、（＋）クレトジムを実質的に含まない除草上有効な量の（−）クレトジムを含む除草剤組成物を提供する。
【００１４】
本発明はまた、植生成育の制御方法であって、（＋）クレトジムを実質的に含まない除草上有効な量の（−）クレトジムを含む除草剤組成物を上記植生に散布（ａｐｐｌｙ）することを含む方法を提供する。
【００１５】
さらなる態様では、植生成育の制御方法は、出芽後の成育段階にて植生の成育を制御するのに使用される。
【００１６】
［発明の詳細な説明］
現在入手可能なクレトジムのラセミ混合物（すなわち、２つの立体異性体の１：１ラセミ混合物）は、ダイズ、綿、テンサイ、タマネギ（乾球のみ）、ニンニク、シャロット（乾球のみ）、トマト、アルファルファ、ラッカセイ、完熟シロインゲンマメ（ｄｒｙ ｂｅａｎｓ）、および未結実食用作物中およびその周辺の一年草および多年草の制御のための選択的な出芽後除草剤である。
【００１７】
（−）クレトジムは、除草上有効な量の（−）クレトジムを含む除草剤組成物中で使用される場合、ラセミ体または（＋）クレトジムと比較して増大した効力を有することを、予期せぬことにここで発見した。
【００１８】
一態様では、本発明は、光学的に純粋な（−）クレトジムに関し、それは、本明細書中で記載される方法の１つにより合成されるか、またはラセミ混合物から実質的に光学的に純粋な形態で単離されるクレトジムの（−）あるいはｌ異性体を意味する。本明細書中で使用する場合、活性化合物の「実質的に光学的に純粋な」形態は、所望の異性体が、他の光学異性体に対して９８〜１００％、好ましくは１００％の純度で合成または単離されることを意味する。
【００１９】
本明細書で使用される場合、「実質的に含まない」という用語に関しては、組成物が、クレトジムの（＋）またはｄエナンチオマーに対して、重量基準で、より大きな比率または割合のクレトジムの（−）またはｌエナンチオマーを含有することを意味し、これらの割合は、存在するクレトジムの光学異性体の総量に基づく。好ましい実施形態では、本明細書中で使用する場合、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、少なくとも６０重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマー、および４０重量％以下の（＋）またはｄエナンチオマーを含有することを意味する。より好ましい実施形態では、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、少なくとも７５重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマー、および２５重量％以下の（＋）またはｄエナンチオマーを含有することを意味する。さらに好ましい実施形態では、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、少なくとも９０重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマー、および１０重量％以下の（＋）またはｄエナンチオマーを含有することを意味する。よりいっそう好ましい実施形態では、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、少なくとも９９重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマー、および１重量％以下の（＋）またはｄエナンチオマーを含有することを意味する。最も好ましい実施形態では、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、これもまたクレトジムの総量に基づいて、１００重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマーを含有し、（＋）またはｄエナンチオマーを全く含有しないことを意味する。
【００２０】
本発明の所定の好ましい実施形態では、所望の組成物中に存在する（−）クレトジムの量は、「除草上有効」である。本明細書中で使用される場合、「除草剤」という用語は、化合物または組成物が、植物の成育をマイナスに制御または改変することを意味する。かかる制御効果または改変効果は、死滅、成育抑制、落葉、乾枯、調節、萎縮、分げつ、葉やけ、矮化等のような自然の発達からのあらゆる逸脱を包含し得る。「除草上有効な量」という用語は、植物の成育に対するかかるマイナスの改変効果を引き起こすかかる化合物または組成物の如何なる量をも包含すると意図される。１エーカーに基づいた好ましい散布率を以下に記載する。「除草剤組成物」という用語は、植物の成育に対するかかるマイナスの改変効果を引き起こす、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムから構成される化合物を包含すると意図される。「制御」という用語は、死滅、成育抑制、落葉、乾枯、調節、萎縮、分げつ、葉やけ、矮化等のような、自然の植物発達からのあらゆる逸脱を包含すると意図される。
【００２１】
ある除草剤組成物が、ある段階または別の段階にある植物の成育を制御するのにより効果的であることが当業者に理解されるであろう。さらに、ある除草剤組成物が、ある植物種または別の植物種の成育を制御するのにより効果的であることが当業者に理解されるであろう。したがって、本発明の特定の成育調節組成物の散布が最も適切である段階および／または種を認識あるいは決定することは、当業者の範囲内である。
【００２２】
望ましくない植物種に対して使用される成育調節組成物は、例えば、定着した望ましくない植物の少なくとも約８０％を破壊することなどにより、望ましくない植物種の成育を可能な限り破壊または防止することが、一般に望ましい。しかしながら、幾つかの有害および／または除草剤耐性植物では特に、より低レベルでの植物成育の抑圧または破壊が商業的に有利であり得ると、当業者に理解されよう。かかる植物成育の抑圧は、本発明の範囲内にあると意図される。
【００２３】
本発明の方法および組成物は、一年生雑草を含む植物種の成育の抑制または制御にて有用である。好ましくは、本発明の活性化合物は、少なくとも１つの望ましい植物種に対して特異の除草上活性である。「特異の除草上活性」とは、活性化合物が、１つ以上の望ましくない植物種に対するそれらの活性と比較した場合、特定の望ましい植物種に対してより低い除草活性を示し得ることを意味する。さらに好ましい実施形態では、本発明の方法および組成物は、少なくとも１つの望ましい植物種に対して実質的に除草上不活性である。「実質的に不活性」とは、本組成物が、望ましい植物種に対して２０％未満の損害を引き起こすことを意味する。かかる望ましい植物は一般に、「作物」と称される。本明細書中で使用する場合「作物」という用語は、商業価値を有する如何なる食用または非食用（装飾用を含む）植物種をも包含し、それは、商業用途のために植えられて、栽培される。したがって、作物には、花植物、樹木、野菜植物等が含まれる。「植物」という用語は、根および地上部分を含む、発芽種子、新生苗木、および定着草木を含むことが意図される。
【００２４】
草本は、本発明の組成物および方法を用いて制御され得る。好ましくは、制御されるべき草本は、本発明の除草剤組成物の散布時に、出芽後の成育段階にある。本発明の組成物および方法が効果的な草本種の例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない：
【００２５】
【００２６】
【００２７】
（−）クレトジムの生産
（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、ならびに光学的に純粋な（−）クレトジムは、当業者に周知の手法を用いて、分取液体クロマトグラフィにより、クレトジムのラセミ混合物から単離することができる。ラセミクレトジムは、参照により本明細書に援用される米国特許第４，４４０，５６６号に記載されるように調製することができる。あるいは、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、ならびに光学的に純粋な（−）クレトジムは、以下の方法により生産することができる。
【００２８】
ａ）３−エチルチオブタンアルデヒドの調製
（−）クレトジムを、まず触媒性トリエチルアミン（約１０モル％）の存在下にて、エタンチオールおよびクロトンアルデヒド（ほぼ等しいモル量）を反応させて、３−エチルチオブタンアルデヒド（ＥＴＢ）（式ＩＩＩ；アスタリスクは、キラル中心を示す）を得ることにより調製し得る。この反応は、自発的に進行することが知られている。
【００２９】
【化３】
【００３０】
粗ＥＴＢの精製を、粗ＥＴＢを真空にかけて、混入水およびエタンチオールを除去することにより実施する。得られた残渣をジエチルエーテル中に溶解し、硫酸ナトリウムにより乾燥させた。得られた濾液を回転式エバポレータで濃縮し、それから、高真空状態下で維持して、コハク油を得る。各工程での生成物の同定は、ＮＭＲにより確認してもよく、純度は、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）面積％により決定してもよい。
【００３１】
ｂ）ラセミアルドールの調製
アセト酢酸メチルおよび水の混合物を、丸底フラスコ中に入れて窒素シールする。３０℃未満に発熱量を維持するために外部冷却しながら、水酸化ナトリウムを添加する（ほぼ等しいモル量）。得られたスラリーを周囲温度で一晩攪拌する。濃塩酸の添加により、ｐＨをほぼ中性に調整する。この混合物に、メタノールおよびトリエチルアミン（約１０モル％）を添加した後、３−エチルチオブタンアルデヒド（ほぼ等しいモル量）を添加する。生じた発熱量（約５〜１０℃）を制御せずに、そのまま進行させる。数時間、加熱下にて攪拌を続けた後、周囲温度にて一晩攪拌する。濃塩酸を添加して、酸性ｐＨを得る。水層を分けて、ジエチルエーテルで抽出する。次に、ジエチルエーテル抽出物を有機層と組み合わせる。組み合わせた有機層を回転式エバポレータで濃縮した後、ベンゼンと混合する。残った水を共沸混合物として除去し、残存ベンゼンを取り除く。残渣を高真空下で維持して、残りの軽量物を除去する。コハク油（式ＩＶのラセミアルドール中間体）が得られる。第２の一時的なキラル中心が、式ＩＶに明記した構造に存在する（黒丸で示される）ことに留意されたい。
【００３２】
【化４】
【００３３】
ｃ）比旋光度の測定およびキラルアルドールの調製
少量のラセミアルドール中間体を、分取ＨＰＬＣカラム上でその４つのエナンチオマーに分ける。次のセクションに記載するように、試料をリン酸で処理して、第２のキラル中心を排除して、比旋光度の明白な測定を可能にする。次に、ラセミアルドールの残部を完全に処理して、適切なピークを同定し、（＋）エナンチオマーに対して所望の量での標的（−）−エナンチオマーの収集を可能にする。（＋）クレトジムもまた、この方法を用いて作製することができるが、この工程では、（＋）−エナンチオマーは、望ましい場合、収集されて、残りの工程を通じて処理されるであろう。
【００３４】
これらの分離物の精製は、光学純度の度合いを決定する。９９〜１００％純度の光学的に純粋なエナンチオマーは、効率的な分離により得ることができる。これらの分離中間体に由来したクレトジム異性体の光学純度は、光学的配向の変化がクレトジムを生産するのに必要とされるさらなる反応により創出されないため、中間体自体と同一である。したがって、１００％純度の光学的に純粋なエナンチオマーを、記載の条件下にて得ることができる。しかしながら、実際に、１００％未満の光学純度が、上記に定義した範囲内で、本発明の原理を実施するのに十分である。
【００３５】
ｄ）不飽和ケトンの調製
（−）キラルアルドール中間体を、リン酸（ほぼ等しいモル量）およびベンゼンと混合する。混合物を加熱下にて攪拌した後、周囲温度に冷ます。有機層試料をＧＣで分析して、反応の完了を確認する。水層を分離して、廃棄する。有機層を水および炭酸水素ナトリウムで洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥させ、濾過して、除去して、ＲＥ−３５７４７（式Ｖ）を生産する。脱水により、二重結合を導入して、第２のキラル中心を排除する（式Ｖを参照）。
【００３６】
【化５】
【００３７】
ｅ）ジオン合成
周囲温度を維持するのに必要とされるように冷却しながら、ナトリウムメトキシド（メタノール中２５％溶液）を、ＲＥ−３５７４７中間体およびマロン酸ジメチル（ほぼ等しいモル量）の混合物に添加する。次に、混合物を周囲温度にて一晩攪拌する。反応の完了を薄層クロマトグラフィにより確認する。外部冷却しながら、冷水、続いて濃塩酸を添加して、酸性ｐＨを得る。水層を分けて廃棄する。有機層を塩水で洗浄して、硫酸ナトリウムにより乾燥させ、濾過して、回転式エバポレータで濃縮する。反応生成物は、ＲＥ−４５１０４（式ＶＩ）である。
【００３８】
【化６】
【００３９】
ｆ）トリオン合成
ＲＥ−４５１０４中間体を、プロピオン酸無水物（ほぼ等しいモル量）、トルエンおよび４−（ジメチルアミノ）ピリジン（約１０モル％）と組み合わせて、加熱下にて攪拌する。式ＶＩＩ（ＲＥ−４７０７３）の付加物を得る反応の完了を、薄層クロマトグラフィにより確認する。
【００４０】
【化７】
【００４１】
式ＶＩＩに示されるカルボメトキシ基は、付加物を周囲温度に冷まし、続いて水酸化ナトリウム（２５％溶液、約４モル当量）を添加ことにより除去される。発熱量（約１０〜２０℃）を制御せず、そのまま進行させる。次に混合物を加熱下にて攪拌する。その後、それを周囲温度に冷却して、分離して、有機層を廃棄する。水層にヘキサンを添加した後、加熱する。濃塩酸を添加して、混合物を酸性ｐＨに減少させ、脱カルボキシル化を容易にする。次に、この混合物を加熱下にて攪拌して、脱カルボキシル化を確実に完了させる。次に、それを周囲温度に冷却して、分離して、水層を廃棄する。有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥させて、濾過して、回転式エバポレータで除去して、コハク油ＲＥ−４５５５０（式ＶＩＩＩ）が得られる。
【００４２】
【化８】
【００４３】
ｇ）クレトジム合成
ＲＥ−４５５５０トリオン中間体および３−クロロプロペニルオキシアミノ塩酸塩（ほぼ等しいモル量）を、水酸化ナトリウムでｐＨ５．５〜６．０に調整した混合ヘキサン−水系中で反応させ、酢酸の添加により緩衝させる。発熱量（約５〜１０℃）を制御せずに、そのまま進行させる。次に、反応混合物を周囲温度で一晩攪拌する。反応の完了を、ＨＰＬＣ分析により確認する。水層を分けて廃棄する。有機層に水を添加して、続いてｐＨ１２〜１４になるまで水酸化ナトリウムを添加する。有機層を分けて廃棄する。水層にヘキサンを、続いて濃塩酸を添加して、酸性ｐＨを得る。水層を分けて廃棄する。有機層を水で洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥させて、除去して、コハク油を得る。
【００４４】
得られた（−）−エナンチオマーの分析は、ＮＭＲ分析による属性同一性の確認、ならびに比旋光度およびエナンチオマー過剰率を測定するためのキラルＨＰＬＣ条件下での分離によるキラル同一性の測定を包含する。等しい比旋光度および逆の比旋光度［α］２４ Ｄ＝２８°（Ｃ＝メタノール中約６×１０−３Ｍ）は、旋光計で測定される。
【００４５】
（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含む除草上有効な配合物の生産
本発明の除草剤組成物は、上記に定義するように、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムから構成される。本発明の除草剤組成物に含入される（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムの量は、植物種、その成育段階、種列間隔および栽植間隔、環境条件、天候等を含む多くの要因に依存して、当業者により特定の作物および特定の雑草科に関して容易に決定され得る。しかしながら、一般に、本発明の除草剤組成物中の（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムの適切な範囲は、１エーカー当たり活性成分が約０．０１０〜０．２５ポンド（ｌｂａｉ．／Ａ）、好ましくは約０．０２２〜０．１２ ｌｂａｉ．／Ａ、より好ましくは０．０４５〜０．０９４ ｌｂａｉ．／Ａであることが決定され、最も好ましい範囲は、以下にて本明細書中で議論するように散布に応じる。
【００４６】
除草上有効な量の、本発明の（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含む除草剤組成物は、（−）クレトジム単独から構成されてもよいが、配合物はまた、１つ以上の補助剤を含むことが好ましい。有用な補助剤としては、穀物油濃縮物、界面活性剤、肥料、乳化剤、分散剤、気泡活性化剤、泡抑制剤、および矯正薬が挙げられるが、これらに限定されない。補助剤は一般に、植物の細胞壁からの（−）クレトジムの侵入を促進する。特定の補助剤の有用性は、他の要因の中でも、本発明の配合物で処理される植物の種、植物の成育段階、および関連環境条件に依存する。
【００４７】
好ましい実施形態では、除草剤組成物中の１つ以上の補助剤は、穀物油濃縮物である。穀物油濃縮物は一般に、６５〜９６重量％の炭化水素油または溶媒から構成され、残余は界面活性剤である。炭化水素は石油または植物ベースのものであってもよい。本発明の配合物において有用であると見出された穀物油濃縮物の例としては、Ａｇｒｉｄｅｘ（ＨＥＬＥＮＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）が挙げられる。好ましくは、約０．０５〜５％ｖ／ｖの穀物油濃縮物が、本発明の除草上活性な配合物に含まれる。より好ましくは、穀物油濃縮物は、０．５〜１．５％ｖ／ｖであり、最も好ましくは、穀物油濃縮物は、１％ｖ／ｖである。
【００４８】
好ましい実施形態では、本発明の除草上有効な組成物は、エーカー当量基準で必要な水の半分と、クレトジム用量と、補助剤とを添加することにより、スプレー混合物に（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを混合した後、残りの量の水を添加することにより混合物を１００％にすることで生産される。
【００４９】
処理されるべき面積の大きさに応じて、様々な容量の除草上有効な配合物が調製され得ることを当業者は理解するであろうが、２０ガロンが有用な容量である。したがって、除草上有効な組成物のこの実施形態は、スプレータンクに水１０ガロンを添加することにより生産することができる。次に、約０．０１０〜０．２５ポンド、好ましくは０．０２２〜０．１２ポンド、より好ましくは０．０４５〜０．０９４ポンドの、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムをタンク内へ混合する。続いて、約１〜１００オンス、好ましくは約１０〜５０オンス、最も好ましくは約２５オンスの穀物油濃縮物を溶液中に混合する。最終的に、水を添加して、最終容量を２０ガロンにする。
【００５０】
（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムは、除草剤組成物中の唯一の活性成分として使用され得るか、またはそれは、１つ以上の他の活性化学物質と組み合わせて使用され得ることを当業者は理解するであろう。本発明で使用される場合、「他の活性化学物質」という用語は、殺虫剤、殺真菌剤、殺菌剤、殺線虫剤、および他の除草剤を含む植物疾病制御剤のような、生物学的活性を保有する他の化学物質を指す。
【００５１】
好ましい実施形態では、除草上有効な組成物中の１つ以上の活性化学物質は、二次除草剤である。許容可能な二次除草剤の非限定的な例としては、２，４−ＤＢ、Ａｓｓｕｒｅ（登録商標）／ＡｓｓｕｒｅＩＩ、Ｂａｓａｇｒａｎ（登録商標）、Ｃｌａｓｓｉｃ（登録商標）、Ｃｏｂｒａ（登録商標）、Ｆｉｒｓｔｒａｔｅ（登録商標）、Ｆｕｓｉｌａｄｅ（登録商標）ＤＸ、Ｏｐｔｉｏｎ（登録商標）、Ｐａｓｓｐｏｒｔ（登録商標）、Ｐｉｎｎａｃｌｅ（登録商標）、Ｐｕｒｓｕｉｔ（登録商標）、Ｐｕｒｓｕｉｔ Ｐｌｕｓ（登録商標）、Ｒｅｌｉａｎｃｅ（商品名）ＳＴＳ（登録商標）、Ｒｏｕｎｄｕｐ Ｕｌｔｒａ（登録商標）、Ｓｃｅｐｔｅｒ（登録商標）、Ｓｔｅｌｌａｒ（登録商標）、およびＳｙｎｃｈｒｏｎｙ（商品名）ＳＴＳ（登録商標）が挙げられる。二次除草剤を含有する除草上有効な組成物は、水に、二次除草剤を、続いて（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、および穀物油濃縮物（存在する場合）を混合することにより生産される。１５ガロンの除草上有効な配合物に関して、１５ガロンの水に、約０．００５〜１０ポンド、より好ましくは約０．５〜５ポンド、最も好ましくは約１ポンドの二次除草剤活性成分を混合することにより生産することができる。次に、残りの成分を上述に指示するように配合物中に混合する。
【００５２】
当業者はまた、生物学的に不活性なキャリアが本発明の除草剤組成物のすべての実施形態に含まれてもよいことを理解するであろう。他の活性化学物質または不活性成分は、本発明の必須構成成分の効果を損ねないのであれば、より満足のいく配合物を提供するために使用されてもよい。
【００５３】
（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含む除草上有効な配合物の散布
本発明の方法は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムのみを含む配合物を散布することにより実施されてもよいが、少なくとも１つの補助剤が配合物中に存在することが好ましいことを当業者は理解するであろう。本発明の方法は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、１つ以上の補助剤を、他の活性化学物質ありまたはなしで、また他の不活性成分ありまたはなしで含む除草上有効な組成物を散布することにより実施されてもよい。さらに、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、１つ以上の補助剤、他の活性化学物質、および他の不活性成分は、各構成成分が本発明により意図されるように作用する限りは、同時にあるいは順次（如何なる所望の順序でも）散布されてもよい。順次散布される場合、個々の構成成分は、短期間または長期間にわたって散布されてもよい。
【００５４】
本発明の除草上有効な配合物は、植物の葉が部分的に湿るか、完全に湿るか、またはしたたるまで、一回の散布で植物の表面に散布されてもよい。配合物は、優れた結果が得られる活性を有する日中または夜のいつでも散布されてもよいが、好ましくは、降雨が予測される３０分以内には散布されるべきではない。散布は、有用であるとみなされる頻度で繰り返すことができる。好ましい実施形態では、配合物は、植物上に配合物を噴霧することにより散布される。配合物を植物上へ噴霧するための手段の非限定的な例としては、トラクターブーム噴霧機、手持ち式エーロゾル噴霧機、エアブラスト噴霧機、およびヘリコプターまたは固定翼航空機ブーム噴霧機が挙げられる。好ましくは、噴霧機は、１エーカー当たり約１〜１００ガロン、より好ましくは１エーカー当たり約３〜４０ガロン、最も好ましくは１エーカー当たり約２０ガロンで配合物を送達するように較正される。
【００５５】
植物成育を制御するのに要される「除草上有効な量」の（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムは、植物種およびその成育段階、種列間隔および栽植間隔、環境条件、天候等を含む多くの要因に依存して、多いに変化し得るであろうことは、当業者には明らかであろう。しかしながら一般に、１エーカー当たり活性成分が一般に約０．０１〜０．２５ポンドの量で散布された（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムから構成される除草上有用な組成物が、散布される植物の成育を十分に制御すると決定した。より好ましくは、１エーカー当たり約０．０２２〜０．１２ポンドの活性成分が、植物の成育を制御するために使用される。最も好ましくは、１エーカー当たり約０．０４５〜０．０９４ポンドの活性成分が、植物成育を制御するのに使用される。
【００５６】
好ましい実施形態では、植物に散布される除草上有効な組成物は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムと穀物油濃縮物とから構成される。好ましくは、本組成物の（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムは、上述の範囲内で散布される。好ましくは、本組成物の穀物油濃縮物は、１エーカー当たり約１〜１００液量オンス、より好ましくは１エーカー当たり約１０〜５０液量オンス、最も好ましくは、１エーカー当たり約２５液量オンスの割合で散布される。
【００５７】
また、これらの一般的なガイドライン内で、本発明の目的および利点を達成するために、当業者は、適切な配合物および１エーカー当たりの散布容量を容易に選択することが可能であることが予測される。
【００５８】
［実施例］
以下の実施例は、本発明の好ましい態様の単なる説明であり、いかなる場合においても限定するものとして解釈されない。実施例ならびに本出願の他の部分において、すべての部、パーセント、比率等は、別記しない限り重量に基づく。
【００５９】
実施例１−（−）クレトジムおよび（＋）クレトジムの調製
ａ）３−エチルチオブタンアルデヒドの調製
粗３−エチルチオブタンアルデヒド油（式ＩＩ）（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）約２５０ｇを高真空下に数時間維持して、混入水およびエタンチオールを除去した。得られた残渣をジエチルエーテル２５０ｍｌ中に溶解して、硫酸ナトリウムにより乾燥させた。得られた濾液を回転式エバポレータで濃縮し、高真空下にて約４時間維持して、コハク油約２２０ｇを得た。生成物同一性をＮＭＲで確認し、純度（〜９８％）は、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）面積％により求めた。
【００６０】
ｂ）ラセミアルドールの調製
アセト酢酸メチル（５８ｇ；０．５モル；Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）および水の混合物を２５０ｍｌの丸底フラスコ中に入れて、窒素シールした。３０℃未満に発熱量を維持するために外部冷却しながら、水酸化ナトリウム（５０％溶液を４２．８ｇ；０．５３５モル）を１５分かけて滴下した。得られたスラリーを周囲温度で一晩攪拌した。一晩攪拌すると、混合物はスラリーから透明な溶液に変化した。濃塩酸（所要量）の添加により、ｐＨを８．５に調整した。この混合物に、メタノール７５ｍｌおよびトリエチルアミン（１ｇ；１０ミリモル；Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を添加した後、３−エチルチオブタンアルデヒド（４７．６ｇ；０．３６モル）を１０分かけて滴下した。生じる発熱量を制御せずに、進行させた（約２７℃まで）。４５℃にて５時間攪拌を続けた後、周囲温度にて一晩攪拌した。濃塩酸を周囲温度にて滴下して（所要量）、ｐＨ３．０を得た。ｐＨ７．０付近で激しく二酸化炭素が発生した。下部（水）層を分離して、ジエチルエーテルで抽出した。次に、ジエチルエーテル抽出物を上部（有機）層と組み合わせた。組み合わせた有機層を回転式エバポレータで濃縮した後、ベンゼンと混合した。残った水を共沸混合物として除去し、残存ベンゼンを取り除いた。残渣を高真空下で維持して、残った軽量物を除去した。コハク油（式ＩＩＩのラセミアルドール中間体）６０ｇが得られた（〜８８％）。標的構造をＮＭＲにより確認した。
【００６１】
ｃ）比旋光度の測定およびキラルアルドールの調製
少量のラセミアルドール中間体は、分取ＨＰＬＣカラム（ＣＨＡＲＡＣＥＬ（登録商標）ＯＪ（商品名）、１０ｃｍ×５０ｃｍ）にてその４つのエナンチオマーに分離された。次のセクションに記載するように、試料をリン酸で処理して、第２のキラル中心を除去して、比旋光度の明白な測定を可能にした。次に、ラセミアルドールの残部を完全に処理して、適切なピークを同定し、標的（−）および（＋）エナンチオマーの収集を可能にした。理論上は、１００％純度の光学的に純粋なエナンチオマーを記載の条件下にて得ることができる。しかしながら、この実施例では、９０〜９５％純度のエナンチオマーが得られた。
【００６２】
ｄ）不飽和ケトンの調製
（−）および（＋）エナンチオマーの両方（但し、別個の容器にて）を用いて、残りの工程を実施した。それぞれ選択したキラルアルドール中間体（４．７５ｇ；２５ミリモル）を、リン酸（８５％溶液を２．８８ｇ；２５ミリモル）およびベンゼン２５ｍｌと混合した。混合物を６５℃にて数時間攪拌した後、周囲温度に冷却させておいた。有機層の試料をＧＣで分析して、反応の完了を確認した。下部（水）層を分離して、廃棄した。有機層を、水および５％炭酸水素ナトリウムで洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥させ、濾過して、除去した。反応生成物（式ＩＶのＲＥ−３５７４７）を１００％収率と仮定して次の反応に使用した。
【００６３】
ｅ）ジオン合成
周囲温度を維持するのに必要とされる冷却を行いながら、ナトリウムメトキシド（メタノール中２５％溶液を６．５ｇ；３０ミリモル）を、ＲＥ−３５７４７中間体（規定のベンゼン中）およびマロン酸ジメチル（３．３ｇ；２５ミリモル）の混合物に数分かけて滴下した。次に、混合物を周囲温度にて一晩攪拌した。反応の完了を薄層クロマトグラフィにより確認した。外部冷却しながら、冷水２５ｍｌ、続いて濃塩酸（所要量）を添加して、ｐＨを３．０に減少させた。下部（水）層を分離して廃棄した。有機層を塩水１０ｍｌで洗浄して、硫酸ナトリウムにより乾燥させて濾過し、回転式エバポレータで濃縮した。反応生成物（式ＶのＲＥ−４５１０４）は、収率１００％と仮定して次の反応に使用した。
【００６４】
ｆ）トリオン合成
ＲＥ−４５１０４中間体を、トルエン１０ｍｌ、プロピオン酸無水物（３．２５ｇ、２５ミリモル）および４−（ジメチルアミノ）ピリジン（０．３１ｇ；２．５ミリモル）と組み合わせて、９０℃にて５時間攪拌した。式ＶＩ（ＲＥ−４７０７３）の付加物を得る反応の完了を、薄層クロマトグラフィにより確認した。
【００６５】
付加物を周囲温度に冷却し、続いて水酸化ナトリウム（２５％溶液を１６ｇ、１００ミリモル）を添加した。発熱量を制御せずに、進行させた（３５℃まで）。次に混合物を４０℃にて数時間攪拌した。その後、それを周囲温度に冷却して、分離して、上部（有機）層を廃棄した。下部（水）層にヘキサン２５ｍｌを添加した後、５５℃に加熱した。濃塩酸（所要量）を１０分かけて滴下して、ｐＨを３．０に下げた。ｐＨ６．０付近で、激しく二酸化炭素が発生した。この混合物を５５℃にて数時間攪拌して、脱カルボキシル化を確実に完了させた。次に、それを周囲温度に冷却して、分離して、下部（水）層を廃棄した。上部（有機）層を硫酸ナトリウムにより乾燥させて濾過し、回転式エバポレータで除去して、コハク油３．６ｇ（１３．４ミリモル；３工程に関して収率〜５４％）を得た。標的構造（式ＶＩＩのＲＥ−４５５５０）をＮＭＲにより確認した。
【００６６】
ｇ）クレトジム合成
ＲＥ−４５５５０トリオン中間体（３．６ｇ；１３．４ミリモル）を、ヘキサン１２ｍｌ、水６ｍｌおよび酢酸（０．５ｇ；８ミリモル）と組み合わせた。この混合物に、３−クロロプロペニルオキシアミノ塩酸塩（２．１２ｇ；１４．７ミリモル；Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を添加した後、水酸化ナトリウム（所要量）を添加して、ｐＨを５．８に減少させた。発熱量を制御せずに進行させた（２７℃まで）。次に、反応混合物を周囲温度で一晩攪拌した。反応の完了を、ＨＰＬＣ分析により確認した。下部（水）層を分離して、廃棄した。上部（有機）層に水２０ｍｌ、続いてｐＨ１３になるように水酸化ナトリウム（所要量）を添加した。上部（有機）層を分離して、廃棄した。下部（水）層にヘキサン２０ｍｌを、続いてｐＨ４．０になるように濃塩酸（所要量）を添加した。下部（水）層を分離して、廃棄した。上部（有機）層を水１０ｍｌで洗浄した後、続いて硫酸ナトリウムにより乾燥させて除去し、コハク生成物油３．９ｇ（１０．９ミリモル；８１％）を得た。
【００６７】
各エナンチオマーの分析は、ＮＭＲ分析による属性同一性の確認、ならびに比旋光度およびエナンチオマー過剰率を測定するためのキラルＨＰＬＣ条件下での分離によるキラル同一性の測定を包含した。等しい比旋光度および逆の比旋光度［α］２４ Ｄ＝２８°（Ｃ＝メタノール中約６×１０−３Ｍ）は、Ｒｕｄｏｌｐｈ ＡｕｔｏＦｉｌｌ ＩＩ比旋光計で測定した。絶対配置は決定しなかった。エナンチオマー過剰率（各試験試料に関して９０％より大きい）は、Ｒｅｇｉｓ，Ｐｉｃｋｌｅ Ｃｏｖａｌｅｎｔ（ＲＪＲ） Ｗｈｅｌｋ−０１分析用ＨＰＬＣカラム（２５ｃｍ×４．６ｍｍ、５μ）を用いて測定した。
【００６８】
実施例２−除草剤スクリーニング
試験化合物（実施例１で得られた（−）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、実施例１で得られた（＋）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、およびラセミクレトジム（Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標） ２ＥＣ））を、幾つかの異なる濃度を用いて、スプレー混合物で８個の異なる植物種（表１）に散布して、各化合物の成育調節能力を評価した。クレトジム処理率は、１エーカー当たり０．０３〜０．１２ポンドの活性成分範囲であった。各スプレー混合物は、１エーカー当たり３２液量オンスの濃度で、穀物油濃縮物Ａｇｒｉｄｅｘを含有していた。総スプレー容量は、１エーカー当たり２０ガロンであった。各スプレー混合物は、エーカー当量基準で、必要な水の半分と、クレトジム用量と、補助剤とを添加することにより調製された。続いて、水の残存量を添加して、混合物を１００％にした。次に、１エーカー当たり２０ガロンを送達するように較正したトラクター噴霧機を用いて、試験小区画地へ各スプレー混合物を散布した。
【００６９】
試験化合物を試験小区画地に散布したときのアッセイに包含される各植物種の成育段階および高さを表１に列挙する。雑草制御の観察は、試験化合物散布の７日後、１４日後、および２８日後に行った。すべての処理は、３回繰り返した。
【００７０】
表２に示した結果は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムが、試験した種のそれぞれに対して、ラセミ体または（−）クレトジムを実質的に含まない（＋）クレトジムよりも驚くほど高度な成育制御を提供することを実証する。結果は、未処理の小区画地に対する処理小区画地における枯れた植物の相対パーセントとして表す。（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを用いる場合、同一効果のための除草剤率は、ラセミ混合物に対する０．０６〜０．１２の相当する率範囲と比較して、１エーカー当たり０．０３〜０．０９ポンドの活性成分範囲であり得る。したがって、本発明のエナンチオマーを用いると、率を低減することができ、最大致死投与量に、低レベルで到達する。
【００７１】
【表１】
【００７２】
【表２】
【００７３】
実施例３−除草剤スクリーニング
試験化合物（実施例１で得られた（−）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、実施例１で得られた（＋）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、およびラセミクレトジム（Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標） ２ＥＣ））を、幾つかの異なる濃度を用いて、スプレー混合物で３個の異なる植物種（表３）に散布して、各化合物の成育調節能力をさらに評価した。クレトジム処理率は、１エーカー当たり０．００６〜０．１９ポンドの活性成分範囲であった。各スプレー混合物は、１エーカー当たり２９．４液量オンスの濃度で、穀物油濃縮物Ａｇｒｉｄｅｘを含有していた。総スプレー容量は、１エーカー当たり２０ガロンであった。各スプレー混合物は、エーカー当量基準で、必要な水の半分と、クレトジム用量と、補助剤とを添加することにより調製された。続いて、水の残存量を添加して、混合物を１００％にした。実施例２に対比して、試験植物は温室中の鉢で成育させた。１エーカー当たり２０ガロンの相当物を送達するように較正したスプレーチャンバ内に取り付けたスプレーノズルを用いて、試験植物上へ各スプレー混合物を噴霧した。
【００７４】
試験化合物を試験小区画地に散布したときのアッセイに包含される各植物種の成育段階および高さを表３に列挙する。雑草制御の観察は、試験化合物散布の７日後、１５日後、および２１日後に行った。すべての処理は、３回繰り返した。
【００７５】
表４に示した結果もまた、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムが、試験した種のそれぞれに対して、ラセミ体または（−）クレトジムを実質的に含まない（＋）クレトジムよりも高度な成育制御を提供することを実証する。結果は、未処理の小区画地に対する処理小区画地における枯れた植物の相対パーセントとして表す。（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを用いる場合、同一効果のための除草剤率は、ラセミ混合物に関する０．０１１〜０．０４５の相当する率範囲と比較して、１エーカー当たり分０．００６〜０．０２２ポンドの活性成範囲であり得る。したがって、このエナンチオマーを用いると、率を低減することができ、最大致死量に、低レベルで到達する。
【００７６】
【表３】
【００７７】
【表４】
【００７８】
実施例４−除草剤スクリーニング
試験化合物（実施例１で得られた（−）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、実施例１で得られた（＋）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、およびラセミクレトジム（Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標）２ＥＣ））を、４個の異なる植物種に散布し、ここで処理直後にトウモロコシを土壌に植えた（表５）。試験化合物を幾つかの異なる濃度を用いて、スプレー混合物で散布し、各化合物の成育調節能力およびトウモロコシに対するそれらの影響をさらに評価した。クレトジム処理率は、１エーカー当たり０．００６〜０．１７８ポンドの活性成分範囲であった。総スプレー容量は、１エーカー当たり２３ガロンであった。３つの別個のスプレー混合物は、クレトジム（（−）クレトジム、（＋）クレトジムまたはラセミクレトジム）５部、Ｓｏｒｐｏ１３００ ５Ｘ（Ｔｏｈｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．で製造される界面活性剤）５．５部、Ｓｏｌｖｅｓｓｏ １００（炭化水素溶媒）８．５部、およびキシレン残余量（ｗ／ｗ％）を組み合わせて、濃縮物を形成することにより調製された。濃縮物を水で希釈して、指示濃度の活性成分の溶液を得た。試験植物は、温室中の鉢で成育させた。各スプレー混合物は、１エーカー当たり２３ガロン相当を送達するように較正したランニングノズル型自動噴霧機を用いて、試験植物上へ各スプレー混合物を噴霧した。
【００７９】
試験化合物を試験小区画地に散布したときのアッセイに包含される各植物種の成育段階および高さもまた、表５に列挙する。雑草制御の観察は、試験化合物散布の１０日後、１４日後、および２０日後に行った。すべての処理は、３回繰り返した。
【００８０】
表６に示した結果は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムが、試験した種のそれぞれに対して、ラセミ体または（−）クレトジムを実質的に含まない（＋）クレトジムよりも高度な成育制御を提供することを実証する。結果は、未処理の小区画地に対する処理小区画地における枯れた植物の相対パーセントとして表す。（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを用いる場合、同一効果のための除草剤率は、ラセミ混合物に関する０．０１１〜０．０４５の相当する率範囲と比較して、１エーカー当たり０．００６〜０．０２２ポンドの活性成分範囲であり得る。したがって、このエナンチオマーを用いると、率を低減することができ、最大致死投与量に、低レベルで到達する。
【００８１】
【表５】
【００８２】
【表６】
【００８３】
本発明を、詳細にかつその具体的な実施例を参照して記載してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく様々な変更および改変がそこでなされ得ることが当業者には明らかであろう。
［発明の背景］
１．発明の分野
本発明は、光学的に純粋な（−）クレトジム、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含有する新規組成物、およびかかる組成物を用いた植生成育の制御方法に関する。
【０００２】
２．関連技術の説明
農業的環境にて望ましくない植生成育は、作物の最終的な収量に非常に影響を与え得る。より一般的に雑草と呼ばれるかかる成育は、利用可能な水および所望の植物に利用可能な栄養分を枯渇させることができ、それにより所望の植物の成育を阻害し、有用な植物材料の収量を減少させる。植物成育を制御するための除草剤の使用は、雑草が穀物成育に対して及ぼし得る有害な影響を阻止する首尾よい手段であることが証明されている。
【０００３】
あるシクロヘキサンジオンオキシムは、様々な環境にて様々な出芽後の草に対して優れた除草活性を有するとして当該技術にて既知である。シクロヘキサンジオンオキシムの例としては、クレトジム、セトキシジム、シクロキシジム、アロキシジム、トラルコキシジム、テプラロキシジム、およびクレホキジムが挙げられる。これらの化合物は、２位にオキシム官能基を有し、１位および３位にケト官能基を有する単環構造を特徴とする。構造類似性の意義は、これらの化合物の作用様式にて明らかであり、それは、植物酵素に関連した、そうでなければ植物中の必須生化学反応の促進に寄与する金属イオンのキレート化に関連している。この結合の影響は、金属イオンを取り込んだ６員環を形成するために、オキシム側鎖およびエノール型の１，３−ジケトンに関連している。
【０００４】
シクロヘキサンジオンオキシムのうちの３つ：クレトジム、セトキシジムおよびシクロキシジムの５位置換物は、キラル炭素原子を含有する。多くの有機化合物と同様に、これらの３つのシクロヘキサンジオンオキシムは、光学活性体で存在する。すなわち、それらは、平面偏光の平面を回転する能力を有する。光学的に活性な化合物について記載する際、ｄおよびｌまたはｓおよびｒという接頭辞を用いて、単数又は複数のそのキラル中心に関する分子の絶対配置を示す。接頭辞ｄおよびｌ、または（＋）および（−）はそれぞれ、化合物による平面偏光の回転の徴候を示すのに使用され、（−）またはｌは、化合物が左旋性であることを意味する。（＋）またはｄを接頭辞として付けた化合物は右旋性である。所与の化学構造に関して、立体異性体と呼ばれるこれらの化合物は、それらが互いに鏡像であること以外は同一である。特定の立体異性体は、エナンチオマーとも称してもよく、かかるエナンチオマーの混合物は、多くの場合エナンチオマー混合物またはラセミ混合物と呼ばれる。ラセミ混合物および他の逆のエナンチオマーの活性よりも高められた単一エナンチオマーの活性は、これらの化合物の研究された作用様式に基づいて教示も示唆もされていない。
【０００５】
本発明の活性化合物は、化合物クレトジムの光学異性体である。クレトジムおよび関連化合物は、米国特許第４，４４０，５６６号に記載されている。クレトジムの一般的な化学構造を、以下にて下記式Ｉに示す：
【０００６】
【化１】
クレトジム（一般名）またはＳｅｌｅｃｔ（登録商標）（商品名）（Ｖａｌｅｎｔ Ｕ．Ｓ．Ａ． Ｃｏｒｐ．）は、５位の置換物を特徴とするシクロヘキサンジオンオキシムのクラス内で特に重要な市販の除草剤である。それは、ダイズのような作物に一般に体系的に散布され、その結果、小区画地内で成育する雑草の成育を制御することができる。Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標）は、２６．４重量％のクレトジム、および７３．６重量％の他の成分を含む組成物として商業的に生産され、Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標） ２ＥＣ（Ｖａｌｅｎｔ Ｕ．Ｓ．Ａ． Ｃｏｒｐ．）と呼ばれ、それは１ガロン当たり２ポンドの活性成分（クレトジム）を含有することを示す。しかしながら、クレトジムは、従来では１：１のラセミ混合物としてのみ使用されてきた。すなわち、それは、光学異性体の混合物としてのみ利用可能である。本出願人の知識では、個々の異性体は、本発明より以前に、純粋な形態または実質的に純粋な形態で単離されていない。
【０００８】
クレトジムのような多くの有効な除草剤が開発されてきたが、現在の化合物よりも高い選択性および改善された有効性を有する除草剤が必要であることを当業者は理解するであろう。かかる改善された除草剤の使用は、非標的植物への損傷の減少および散布率の低減をもたらし、それにより環境への影響およびコストを低減させるであろう。本発明は、これらおよび他の重要な目的に関する。
【０００９】
［発明の概要］
（−）−２−［（Ｅ）−１−［（Ｅ）−３−クロロアリルオキシイミノ］プロピル］−５−［２−（エチルチオ）プロピル］−３−ヒドロキシシクロヘキサ−２−エノンであり、これ以降（−）クレトジムと称するクレトジムの光学的に純粋な（−）−エナンチオマーが、驚くべきことに、相当するラセミ混合物または光学的に純粋な（＋）−エナンチオマーよりも草本の成育を調節するのにより効果的であることをここで発見した。
【００１０】
本発明は、一態様では、光学的に純粋な（−）クレトジムを提供する。この化合物は、下記式（ＩＩ）：
【００１１】
【化２】
（式中、アスタリスクは、不斉またはキラル炭素原子を示す）
により包含される２つの異性体の（−）またはｌ光学異性体である。式（ＩＩ）では、キラル中心での正確な立体化学配置を表していないことを理解されたい。
【００１３】
さらなる態様では、本発明は、本明細書中でさらに定義されるように、（＋）クレトジムを実質的に含まない除草上有効な量の（−）クレトジムを含む除草剤組成物を提供する。
【００１４】
本発明はまた、植生成育の制御方法であって、（＋）クレトジムを実質的に含まない除草上有効な量の（−）クレトジムを含む除草剤組成物を上記植生に散布（ａｐｐｌｙ）することを含む方法を提供する。
【００１５】
さらなる態様では、植生成育の制御方法は、出芽後の成育段階にて植生の成育を制御するのに使用される。
【００１６】
［発明の詳細な説明］
現在入手可能なクレトジムのラセミ混合物（すなわち、２つの立体異性体の１：１ラセミ混合物）は、ダイズ、綿、テンサイ、タマネギ（乾球のみ）、ニンニク、シャロット（乾球のみ）、トマト、アルファルファ、ラッカセイ、完熟シロインゲンマメ（ｄｒｙ ｂｅａｎｓ）、および未結実食用作物中およびその周辺の一年草および多年草の制御のための選択的な出芽後除草剤である。
【００１７】
（−）クレトジムは、除草上有効な量の（−）クレトジムを含む除草剤組成物中で使用される場合、ラセミ体または（＋）クレトジムと比較して増大した効力を有することを、予期せぬことにここで発見した。
【００１８】
一態様では、本発明は、光学的に純粋な（−）クレトジムに関し、それは、本明細書中で記載される方法の１つにより合成されるか、またはラセミ混合物から実質的に光学的に純粋な形態で単離されるクレトジムの（−）あるいはｌ異性体を意味する。本明細書中で使用する場合、活性化合物の「実質的に光学的に純粋な」形態は、所望の異性体が、他の光学異性体に対して９８〜１００％、好ましくは１００％の純度で合成または単離されることを意味する。
【００１９】
本明細書で使用される場合、「実質的に含まない」という用語に関しては、組成物が、クレトジムの（＋）またはｄエナンチオマーに対して、重量基準で、より大きな比率または割合のクレトジムの（−）またはｌエナンチオマーを含有することを意味し、これらの割合は、存在するクレトジムの光学異性体の総量に基づく。好ましい実施形態では、本明細書中で使用する場合、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、少なくとも６０重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマー、および４０重量％以下の（＋）またはｄエナンチオマーを含有することを意味する。より好ましい実施形態では、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、少なくとも７５重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマー、および２５重量％以下の（＋）またはｄエナンチオマーを含有することを意味する。さらに好ましい実施形態では、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、少なくとも９０重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマー、および１０重量％以下の（＋）またはｄエナンチオマーを含有することを意味する。よりいっそう好ましい実施形態では、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、少なくとも９９重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマー、および１重量％以下の（＋）またはｄエナンチオマーを含有することを意味する。最も好ましい実施形態では、「実質的に含まない」という用語は、組成物が、これもまたクレトジムの総量に基づいて、１００重量％の（−）またはｌクレトジムエナンチオマーを含有し、（＋）またはｄエナンチオマーを全く含有しないことを意味する。
【００２０】
本発明の所定の好ましい実施形態では、所望の組成物中に存在する（−）クレトジムの量は、「除草上有効」である。本明細書中で使用される場合、「除草剤」という用語は、化合物または組成物が、植物の成育をマイナスに制御または改変することを意味する。かかる制御効果または改変効果は、死滅、成育抑制、落葉、乾枯、調節、萎縮、分げつ、葉やけ、矮化等のような自然の発達からのあらゆる逸脱を包含し得る。「除草上有効な量」という用語は、植物の成育に対するかかるマイナスの改変効果を引き起こすかかる化合物または組成物の如何なる量をも包含すると意図される。１エーカーに基づいた好ましい散布率を以下に記載する。「除草剤組成物」という用語は、植物の成育に対するかかるマイナスの改変効果を引き起こす、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムから構成される化合物を包含すると意図される。「制御」という用語は、死滅、成育抑制、落葉、乾枯、調節、萎縮、分げつ、葉やけ、矮化等のような、自然の植物発達からのあらゆる逸脱を包含すると意図される。
【００２１】
ある除草剤組成物が、ある段階または別の段階にある植物の成育を制御するのにより効果的であることが当業者に理解されるであろう。さらに、ある除草剤組成物が、ある植物種または別の植物種の成育を制御するのにより効果的であることが当業者に理解されるであろう。したがって、本発明の特定の成育調節組成物の散布が最も適切である段階および／または種を認識あるいは決定することは、当業者の範囲内である。
【００２２】
望ましくない植物種に対して使用される成育調節組成物は、例えば、定着した望ましくない植物の少なくとも約８０％を破壊することなどにより、望ましくない植物種の成育を可能な限り破壊または防止することが、一般に望ましい。しかしながら、幾つかの有害および／または除草剤耐性植物では特に、より低レベルでの植物成育の抑圧または破壊が商業的に有利であり得ると、当業者に理解されよう。かかる植物成育の抑圧は、本発明の範囲内にあると意図される。
【００２３】
本発明の方法および組成物は、一年生雑草を含む植物種の成育の抑制または制御にて有用である。好ましくは、本発明の活性化合物は、少なくとも１つの望ましい植物種に対して特異の除草上活性である。「特異の除草上活性」とは、活性化合物が、１つ以上の望ましくない植物種に対するそれらの活性と比較した場合、特定の望ましい植物種に対してより低い除草活性を示し得ることを意味する。さらに好ましい実施形態では、本発明の方法および組成物は、少なくとも１つの望ましい植物種に対して実質的に除草上不活性である。「実質的に不活性」とは、本組成物が、望ましい植物種に対して２０％未満の損害を引き起こすことを意味する。かかる望ましい植物は一般に、「作物」と称される。本明細書中で使用する場合「作物」という用語は、商業価値を有する如何なる食用または非食用（装飾用を含む）植物種をも包含し、それは、商業用途のために植えられて、栽培される。したがって、作物には、花植物、樹木、野菜植物等が含まれる。「植物」という用語は、根および地上部分を含む、発芽種子、新生苗木、および定着草木を含むことが意図される。
【００２４】
草本は、本発明の組成物および方法を用いて制御され得る。好ましくは、制御されるべき草本は、本発明の除草剤組成物の散布時に、出芽後の成育段階にある。本発明の組成物および方法が効果的な草本種の例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない：
【００２５】
（−）クレトジムの生産
（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、ならびに光学的に純粋な（−）クレトジムは、当業者に周知の手法を用いて、分取液体クロマトグラフィにより、クレトジムのラセミ混合物から単離することができる。ラセミクレトジムは、参照により本明細書に援用される米国特許第４，４４０，５６６号に記載されるように調製することができる。あるいは、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、ならびに光学的に純粋な（−）クレトジムは、以下の方法により生産することができる。
【００２８】
ａ）３−エチルチオブタンアルデヒドの調製
（−）クレトジムを、まず触媒性トリエチルアミン（約１０モル％）の存在下にて、エタンチオールおよびクロトンアルデヒド（ほぼ等しいモル量）を反応させて、３−エチルチオブタンアルデヒド（ＥＴＢ）（式ＩＩＩ；アスタリスクは、キラル中心を示す）を得ることにより調製し得る。この反応は、自発的に進行することが知られている。
【００２９】
【化３】
粗ＥＴＢの精製を、粗ＥＴＢを真空にかけて、混入水およびエタンチオールを除去することにより実施する。得られた残渣をジエチルエーテル中に溶解し、硫酸ナトリウムにより乾燥させた。得られた濾液を回転式エバポレータで濃縮し、それから、高真空状態下で維持して、コハク油を得る。各工程での生成物の同定は、ＮＭＲにより確認してもよく、純度は、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）面積％により決定してもよい。
【００３１】
ｂ）ラセミアルドールの調製
アセト酢酸メチルおよび水の混合物を、丸底フラスコ中に入れて窒素シールする。３０℃未満に発熱量を維持するために外部冷却しながら、水酸化ナトリウムを添加する（ほぼ等しいモル量）。得られたスラリーを周囲温度で一晩攪拌する。濃塩酸の添加により、ｐＨをほぼ中性に調整する。この混合物に、メタノールおよびトリエチルアミン（約１０モル％）を添加した後、３−エチルチオブタンアルデヒド（ほぼ等しいモル量）を添加する。生じた発熱量（約５〜１０℃）を制御せずに、そのまま進行させる。数時間、加熱下にて攪拌を続けた後、周囲温度にて一晩攪拌する。濃塩酸を添加して、酸性ｐＨを得る。水層を分けて、ジエチルエーテルで抽出する。次に、ジエチルエーテル抽出物を有機層と組み合わせる。組み合わせた有機層を回転式エバポレータで濃縮した後、ベンゼンと混合する。残った水を共沸混合物として除去し、残存ベンゼンを取り除く。残渣を高真空下で維持して、残りの軽量物を除去する。コハク油（式ＩＶのラセミアルドール中間体）が得られる。第２の一時的なキラル中心が、式ＩＶに明記した構造に存在する（黒丸で示される）ことに留意されたい。
【００３２】
【化４】
ｃ）比旋光度の測定およびキラルアルドールの調製
少量のラセミアルドール中間体を、分取ＨＰＬＣカラム上でその４つのエナンチオマーに分ける。次のセクションに記載するように、試料をリン酸で処理して、第２のキラル中心を排除して、比旋光度の明白な測定を可能にする。次に、ラセミアルドールの残部を完全に処理して、適切なピークを同定し、（＋）エナンチオマーに対して所望の量での標的（−）−エナンチオマーの収集を可能にする。（＋）クレトジムもまた、この方法を用いて作製することができるが、この工程では、（＋）−エナンチオマーは、望ましい場合、収集されて、残りの工程を通じて処理されるであろう。
【００３４】
これらの分離物の精製は、光学純度の度合いを決定する。９９〜１００％純度の光学的に純粋なエナンチオマーは、効率的な分離により得ることができる。これらの分離中間体に由来したクレトジム異性体の光学純度は、光学的配向の変化がクレトジムを生産するのに必要とされるさらなる反応により創出されないため、中間体自体と同一である。したがって、１００％純度の光学的に純粋なエナンチオマーを、記載の条件下にて得ることができる。しかしながら、実際に、１００％未満の光学純度が、上記に定義した範囲内で、本発明の原理を実施するのに十分である。
【００３５】
ｄ）不飽和ケトンの調製
（−）キラルアルドール中間体を、リン酸（ほぼ等しいモル量）およびベンゼンと混合する。混合物を加熱下にて攪拌した後、周囲温度に冷ます。有機層試料をＧＣで分析して、反応の完了を確認する。水層を分離して、廃棄する。有機層を水および炭酸水素ナトリウムで洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥させ、濾過して、除去して、ＲＥ−３５７４７（式Ｖ）を生産する。脱水により、二重結合を導入して、第２のキラル中心を排除する（式Ｖを参照）。
【００３６】
【化５】
ｅ）ジオン合成
周囲温度を維持するのに必要とされるように冷却しながら、ナトリウムメトキシド（メタノール中２５％溶液）を、ＲＥ−３５７４７中間体およびマロン酸ジメチル（ほぼ等しいモル量）の混合物に添加する。次に、混合物を周囲温度にて一晩攪拌する。反応の完了を薄層クロマトグラフィにより確認する。外部冷却しながら、冷水、続いて濃塩酸を添加して、酸性ｐＨを得る。水層を分けて廃棄する。有機層を塩水で洗浄して、硫酸ナトリウムにより乾燥させ、濾過して、回転式エバポレータで濃縮する。反応生成物は、ＲＥ−４５１０４（式ＶＩ）である。
【００３８】
【化６】
ｆ）トリオン合成
ＲＥ−４５１０４中間体を、プロピオン酸無水物（ほぼ等しいモル量）、トルエンおよび４−（ジメチルアミノ）ピリジン（約１０モル％）と組み合わせて、加熱下にて攪拌する。式ＶＩＩ（ＲＥ−４７０７３）の付加物を得る反応の完了を、薄層クロマトグラフィにより確認する。
【００４０】
【化７】
式ＶＩＩに示されるカルボメトキシ基は、付加物を周囲温度に冷まし、続いて水酸化ナトリウム（２５％溶液、約４モル当量）を添加ことにより除去される。発熱量（約１０〜２０℃）を制御せず、そのまま進行させる。次に混合物を加熱下にて攪拌する。その後、それを周囲温度に冷却して、分離して、有機層を廃棄する。水層にヘキサンを添加した後、加熱する。濃塩酸を添加して、混合物を酸性ｐＨに減少させ、脱カルボキシル化を容易にする。次に、この混合物を加熱下にて攪拌して、脱カルボキシル化を確実に完了させる。次に、それを周囲温度に冷却して、分離して、水層を廃棄する。有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥させて、濾過して、回転式エバポレータで除去して、コハク油ＲＥ−４５５５０（式ＶＩＩＩ）が得られる。
【００４２】
【化８】
ｇ）クレトジム合成
ＲＥ−４５５５０トリオン中間体および３−クロロプロペニルオキシアミノ塩酸塩（ほぼ等しいモル量）を、水酸化ナトリウムでｐＨ５．５〜６．０に調整した混合ヘキサン−水系中で反応させ、酢酸の添加により緩衝させる。発熱量（約５〜１０℃）を制御せずに、そのまま進行させる。次に、反応混合物を周囲温度で一晩攪拌する。反応の完了を、ＨＰＬＣ分析により確認する。水層を分けて廃棄する。有機層に水を添加して、続いてｐＨ１２〜１４になるまで水酸化ナトリウムを添加する。有機層を分けて廃棄する。水層にヘキサンを、続いて濃塩酸を添加して、酸性ｐＨを得る。水層を分けて廃棄する。有機層を水で洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥させて、除去して、コハク油を得る。
【００４４】
得られた（−）−エナンチオマーの分析は、ＮＭＲ分析による属性同一性の確認、ならびに比旋光度およびエナンチオマー過剰率を測定するためのキラルＨＰＬＣ条件下での分離によるキラル同一性の測定を包含する。等しい比旋光度および逆の比旋光度［α］２４ Ｄ＝２８°（Ｃ＝メタノール中約６×１０−３Ｍ）は、旋光計で測定される。
【００４５】
（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含む除草上有効な配合物の生産
本発明の除草剤組成物は、上記に定義するように、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムから構成される。本発明の除草剤組成物に含入される（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムの量は、植物種、その成育段階、種列間隔および栽植間隔、環境条件、天候等を含む多くの要因に依存して、当業者により特定の作物および特定の雑草科に関して容易に決定され得る。しかしながら、一般に、本発明の除草剤組成物中の（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムの適切な範囲は、１エーカー当たり活性成分が約０．０１０〜０．２５ポンド（ｌｂａｉ．／Ａ）、好ましくは約０．０２２〜０．１２ ｌｂａｉ．／Ａ、より好ましくは０．０４５〜０．０９４ ｌｂａｉ．／Ａであることが決定され、最も好ましい範囲は、以下にて本明細書中で議論するように散布に応じる。
【００４６】
除草上有効な量の、本発明の（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含む除草剤組成物は、（−）クレトジム単独から構成されてもよいが、配合物はまた、１つ以上の補助剤を含むことが好ましい。有用な補助剤としては、穀物油濃縮物、界面活性剤、肥料、乳化剤、分散剤、気泡活性化剤、泡抑制剤、および矯正薬が挙げられるが、これらに限定されない。補助剤は一般に、植物の細胞壁からの（−）クレトジムの侵入を促進する。特定の補助剤の有用性は、他の要因の中でも、本発明の配合物で処理される植物の種、植物の成育段階、および関連環境条件に依存する。
【００４７】
好ましい実施形態では、除草剤組成物中の１つ以上の補助剤は、穀物油濃縮物である。穀物油濃縮物は一般に、６５〜９６重量％の炭化水素油または溶媒から構成され、残余は界面活性剤である。炭化水素は石油または植物ベースのものであってもよい。本発明の配合物において有用であると見出された穀物油濃縮物の例としては、Ａｇｒｉｄｅｘ（ＨＥＬＥＮＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）が挙げられる。好ましくは、約０．０５〜５％ｖ／ｖの穀物油濃縮物が、本発明の除草上活性な配合物に含まれる。より好ましくは、穀物油濃縮物は、０．５〜１．５％ｖ／ｖであり、最も好ましくは、穀物油濃縮物は、１％ｖ／ｖである。
【００４８】
好ましい実施形態では、本発明の除草上有効な組成物は、エーカー当量基準で必要な水の半分と、クレトジム用量と、補助剤とを添加することにより、スプレー混合物に（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを混合した後、残りの量の水を添加することにより混合物を１００％にすることで生産される。
【００４９】
処理されるべき面積の大きさに応じて、様々な容量の除草上有効な配合物が調製され得ることを当業者は理解するであろうが、２０ガロンが有用な容量である。したがって、除草上有効な組成物のこの実施形態は、スプレータンクに水１０ガロンを添加することにより生産することができる。次に、約０．０１０〜０．２５ポンド、好ましくは０．０２２〜０．１２ポンド、より好ましくは０．０４５〜０．０９４ポンドの、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムをタンク内へ混合する。続いて、約１〜１００オンス、好ましくは約１０〜５０オンス、最も好ましくは約２５オンスの穀物油濃縮物を溶液中に混合する。最終的に、水を添加して、最終容量を２０ガロンにする。
【００５０】
（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムは、除草剤組成物中の唯一の活性成分として使用され得るか、またはそれは、１つ以上の他の活性化学物質と組み合わせて使用され得ることを当業者は理解するであろう。本発明で使用される場合、「他の活性化学物質」という用語は、殺虫剤、殺真菌剤、殺菌剤、殺線虫剤、および他の除草剤を含む植物疾病制御剤のような、生物学的活性を保有する他の化学物質を指す。
【００５１】
好ましい実施形態では、除草上有効な組成物中の１つ以上の活性化学物質は、二次除草剤である。許容可能な二次除草剤の非限定的な例としては、２，４−ＤＢ、Ａｓｓｕｒｅ（登録商標）／ＡｓｓｕｒｅＩＩ、Ｂａｓａｇｒａｎ（登録商標）、Ｃｌａｓｓｉｃ（登録商標）、Ｃｏｂｒａ（登録商標）、Ｆｉｒｓｔｒａｔｅ（登録商標）、Ｆｕｓｉｌａｄｅ（登録商標）ＤＸ、Ｏｐｔｉｏｎ（登録商標）、Ｐａｓｓｐｏｒｔ（登録商標）、Ｐｉｎｎａｃｌｅ（登録商標）、Ｐｕｒｓｕｉｔ（登録商標）、Ｐｕｒｓｕｉｔ Ｐｌｕｓ（登録商標）、Ｒｅｌｉａｎｃｅ（商品名）ＳＴＳ（登録商標）、Ｒｏｕｎｄｕｐ Ｕｌｔｒａ（登録商標）、Ｓｃｅｐｔｅｒ（登録商標）、Ｓｔｅｌｌａｒ（登録商標）、およびＳｙｎｃｈｒｏｎｙ（商品名）ＳＴＳ（登録商標）が挙げられる。二次除草剤を含有する除草上有効な組成物は、水に、二次除草剤を、続いて（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、および穀物油濃縮物（存在する場合）を混合することにより生産される。１５ガロンの除草上有効な配合物に関して、１５ガロンの水に、約０．００５〜１０ポンド、より好ましくは約０．５〜５ポンド、最も好ましくは約１ポンドの二次除草剤活性成分を混合することにより生産することができる。次に、残りの成分を上述に指示するように配合物中に混合する。
【００５２】
当業者はまた、生物学的に不活性なキャリアが本発明の除草剤組成物のすべての実施形態に含まれてもよいことを理解するであろう。他の活性化学物質または不活性成分は、本発明の必須構成成分の効果を損ねないのであれば、より満足のいく配合物を提供するために使用されてもよい。
【００５３】
（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを含む除草上有効な配合物の散布
本発明の方法は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムのみを含む配合物を散布することにより実施されてもよいが、少なくとも１つの補助剤が配合物中に存在することが好ましいことを当業者は理解するであろう。本発明の方法は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、１つ以上の補助剤を、他の活性化学物質ありまたはなしで、また他の不活性成分ありまたはなしで含む除草上有効な組成物を散布することにより実施されてもよい。さらに、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジム、１つ以上の補助剤、他の活性化学物質、および他の不活性成分は、各構成成分が本発明により意図されるように作用する限りは、同時にあるいは順次（如何なる所望の順序でも）散布されてもよい。順次散布される場合、個々の構成成分は、短期間または長期間にわたって散布されてもよい。
【００５４】
本発明の除草上有効な配合物は、植物の葉が部分的に湿るか、完全に湿るか、またはしたたるまで、一回の散布で植物の表面に散布されてもよい。配合物は、優れた結果が得られる活性を有する日中または夜のいつでも散布されてもよいが、好ましくは、降雨が予測される３０分以内には散布されるべきではない。散布は、有用であるとみなされる頻度で繰り返すことができる。好ましい実施形態では、配合物は、植物上に配合物を噴霧することにより散布される。配合物を植物上へ噴霧するための手段の非限定的な例としては、トラクターブーム噴霧機、手持ち式エーロゾル噴霧機、エアブラスト噴霧機、およびヘリコプターまたは固定翼航空機ブーム噴霧機が挙げられる。好ましくは、噴霧機は、１エーカー当たり約１〜１００ガロン、より好ましくは１エーカー当たり約３〜４０ガロン、最も好ましくは１エーカー当たり約２０ガロンで配合物を送達するように較正される。
【００５５】
植物成育を制御するのに要される「除草上有効な量」の（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムは、植物種およびその成育段階、種列間隔および栽植間隔、環境条件、天候等を含む多くの要因に依存して、多いに変化し得るであろうことは、当業者には明らかであろう。しかしながら一般に、１エーカー当たり活性成分が一般に約０．０１〜０．２５ポンドの量で散布された（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムから構成される除草上有用な組成物が、散布される植物の成育を十分に制御すると決定した。より好ましくは、１エーカー当たり約０．０２２〜０．１２ポンドの活性成分が、植物の成育を制御するために使用される。最も好ましくは、１エーカー当たり約０．０４５〜０．０９４ポンドの活性成分が、植物成育を制御するのに使用される。
【００５６】
好ましい実施形態では、植物に散布される除草上有効な組成物は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムと穀物油濃縮物とから構成される。好ましくは、本組成物の（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムは、上述の範囲内で散布される。好ましくは、本組成物の穀物油濃縮物は、１エーカー当たり約１〜１００液量オンス、より好ましくは１エーカー当たり約１０〜５０液量オンス、最も好ましくは、１エーカー当たり約２５液量オンスの割合で散布される。
【００５７】
また、これらの一般的なガイドライン内で、本発明の目的および利点を達成するために、当業者は、適切な配合物および１エーカー当たりの散布容量を容易に選択することが可能であることが予測される。
【００５８】
［実施例］
以下の実施例は、本発明の好ましい態様の単なる説明であり、いかなる場合においても限定するものとして解釈されない。実施例ならびに本出願の他の部分において、すべての部、パーセント、比率等は、別記しない限り重量に基づく。
【００５９】
実施例１−（−）クレトジムおよび（＋）クレトジムの調製
ａ）３−エチルチオブタンアルデヒドの調製
粗３−エチルチオブタンアルデヒド油（式ＩＩ）（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）約２５０ｇを高真空下に数時間維持して、混入水およびエタンチオールを除去した。得られた残渣をジエチルエーテル２５０ｍｌ中に溶解して、硫酸ナトリウムにより乾燥させた。得られた濾液を回転式エバポレータで濃縮し、高真空下にて約４時間維持して、コハク油約２２０ｇを得た。生成物同一性をＮＭＲで確認し、純度（〜９８％）は、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）面積％により求めた。
【００６０】
ｂ）ラセミアルドールの調製
アセト酢酸メチル（５８ｇ；０．５モル；Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）および水の混合物を２５０ｍｌの丸底フラスコ中に入れて、窒素シールした。３０℃未満に発熱量を維持するために外部冷却しながら、水酸化ナトリウム（５０％溶液を４２．８ｇ；０．５３５モル）を１５分かけて滴下した。得られたスラリーを周囲温度で一晩攪拌した。一晩攪拌すると、混合物はスラリーから透明な溶液に変化した。濃塩酸（所要量）の添加により、ｐＨを８．５に調整した。この混合物に、メタノール７５ｍｌおよびトリエチルアミン（１ｇ；１０ミリモル；Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を添加した後、３−エチルチオブタンアルデヒド（４７．６ｇ；０．３６モル）を１０分かけて滴下した。生じる発熱量を制御せずに、進行させた（約２７℃まで）。４５℃にて５時間攪拌を続けた後、周囲温度にて一晩攪拌した。濃塩酸を周囲温度にて滴下して（所要量）、ｐＨ３．０を得た。ｐＨ７．０付近で激しく二酸化炭素が発生した。下部（水）層を分離して、ジエチルエーテルで抽出した。次に、ジエチルエーテル抽出物を上部（有機）層と組み合わせた。組み合わせた有機層を回転式エバポレータで濃縮した後、ベンゼンと混合した。残った水を共沸混合物として除去し、残存ベンゼンを取り除いた。残渣を高真空下で維持して、残った軽量物を除去した。コハク油（式ＩＩＩのラセミアルドール中間体）６０ｇが得られた（〜８８％）。標的構造をＮＭＲにより確認した。
【００６１】
ｃ）比旋光度の測定およびキラルアルドールの調製
少量のラセミアルドール中間体は、分取ＨＰＬＣカラム（ＣＨＡＲＡＣＥＬ（登録商標）ＯＪ（商品名）、１０ｃｍ×５０ｃｍ）にてその４つのエナンチオマーに分離された。次のセクションに記載するように、試料をリン酸で処理して、第２のキラル中心を除去して、比旋光度の明白な測定を可能にした。次に、ラセミアルドールの残部を完全に処理して、適切なピークを同定し、標的（−）および（＋）エナンチオマーの収集を可能にした。理論上は、１００％純度の光学的に純粋なエナンチオマーを記載の条件下にて得ることができる。しかしながら、この実施例では、９０〜９５％純度のエナンチオマーが得られた。
【００６２】
ｄ）不飽和ケトンの調製
（−）および（＋）エナンチオマーの両方（但し、別個の容器にて）を用いて、残りの工程を実施した。それぞれ選択したキラルアルドール中間体（４．７５ｇ；２５ミリモル）を、リン酸（８５％溶液を２．８８ｇ；２５ミリモル）およびベンゼン２５ｍｌと混合した。混合物を６５℃にて数時間攪拌した後、周囲温度に冷却させておいた。有機層の試料をＧＣで分析して、反応の完了を確認した。下部（水）層を分離して、廃棄した。有機層を、水および５％炭酸水素ナトリウムで洗浄した後、硫酸ナトリウムにより乾燥させ、濾過して、除去した。反応生成物（式ＩＶのＲＥ−３５７４７）を１００％収率と仮定して次の反応に使用した。
【００６３】
ｅ）ジオン合成
周囲温度を維持するのに必要とされる冷却を行いながら、ナトリウムメトキシド（メタノール中２５％溶液を６．５ｇ；３０ミリモル）を、ＲＥ−３５７４７中間体（規定のベンゼン中）およびマロン酸ジメチル（３．３ｇ；２５ミリモル）の混合物に数分かけて滴下した。次に、混合物を周囲温度にて一晩攪拌した。反応の完了を薄層クロマトグラフィにより確認した。外部冷却しながら、冷水２５ｍｌ、続いて濃塩酸（所要量）を添加して、ｐＨを３．０に減少させた。下部（水）層を分離して廃棄した。有機層を塩水１０ｍｌで洗浄して、硫酸ナトリウムにより乾燥させて濾過し、回転式エバポレータで濃縮した。反応生成物（式ＶのＲＥ−４５１０４）は、収率１００％と仮定して次の反応に使用した。
【００６４】
ｆ）トリオン合成
ＲＥ−４５１０４中間体を、トルエン１０ｍｌ、プロピオン酸無水物（３．２５ｇ、２５ミリモル）および４−（ジメチルアミノ）ピリジン（０．３１ｇ；２．５ミリモル）と組み合わせて、９０℃にて５時間攪拌した。式ＶＩ（ＲＥ−４７０７３）の付加物を得る反応の完了を、薄層クロマトグラフィにより確認した。
【００６５】
付加物を周囲温度に冷却し、続いて水酸化ナトリウム（２５％溶液を１６ｇ、１００ミリモル）を添加した。発熱量を制御せずに、進行させた（３５℃まで）。次に混合物を４０℃にて数時間攪拌した。その後、それを周囲温度に冷却して、分離して、上部（有機）層を廃棄した。下部（水）層にヘキサン２５ｍｌを添加した後、５５℃に加熱した。濃塩酸（所要量）を１０分かけて滴下して、ｐＨを３．０に下げた。ｐＨ６．０付近で、激しく二酸化炭素が発生した。この混合物を５５℃にて数時間攪拌して、脱カルボキシル化を確実に完了させた。次に、それを周囲温度に冷却して、分離して、下部（水）層を廃棄した。上部（有機）層を硫酸ナトリウムにより乾燥させて濾過し、回転式エバポレータで除去して、コハク油３．６ｇ（１３．４ミリモル；３工程に関して収率〜５４％）を得た。標的構造（式ＶＩＩのＲＥ−４５５５０）をＮＭＲにより確認した。
【００６６】
ｇ）クレトジム合成
ＲＥ−４５５５０トリオン中間体（３．６ｇ；１３．４ミリモル）を、ヘキサン１２ｍｌ、水６ｍｌおよび酢酸（０．５ｇ；８ミリモル）と組み合わせた。この混合物に、３−クロロプロペニルオキシアミノ塩酸塩（２．１２ｇ；１４．７ミリモル；Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を添加した後、水酸化ナトリウム（所要量）を添加して、ｐＨを５．８に減少させた。発熱量を制御せずに進行させた（２７℃まで）。次に、反応混合物を周囲温度で一晩攪拌した。反応の完了を、ＨＰＬＣ分析により確認した。下部（水）層を分離して、廃棄した。上部（有機）層に水２０ｍｌ、続いてｐＨ１３になるように水酸化ナトリウム（所要量）を添加した。上部（有機）層を分離して、廃棄した。下部（水）層にヘキサン２０ｍｌを、続いてｐＨ４．０になるように濃塩酸（所要量）を添加した。下部（水）層を分離して、廃棄した。上部（有機）層を水１０ｍｌで洗浄した後、続いて硫酸ナトリウムにより乾燥させて除去し、コハク生成物油３．９ｇ（１０．９ミリモル；８１％）を得た。
【００６７】
各エナンチオマーの分析は、ＮＭＲ分析による属性同一性の確認、ならびに比旋光度およびエナンチオマー過剰率を測定するためのキラルＨＰＬＣ条件下での分離によるキラル同一性の測定を包含した。等しい比旋光度および逆の比旋光度［α］２４ Ｄ＝２８°（Ｃ＝メタノール中約６×１０−３Ｍ）は、Ｒｕｄｏｌｐｈ ＡｕｔｏＦｉｌｌ ＩＩ比旋光計で測定した。絶対配置は決定しなかった。エナンチオマー過剰率（各試験試料に関して９０％より大きい）は、Ｒｅｇｉｓ，Ｐｉｃｋｌｅ Ｃｏｖａｌｅｎｔ（ＲＪＲ） Ｗｈｅｌｋ−０１分析用ＨＰＬＣカラム（２５ｃｍ×４．６ｍｍ、５μ）を用いて測定した。
【００６８】
実施例２−除草剤スクリーニング
試験化合物（実施例１で得られた（−）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、実施例１で得られた（＋）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、およびラセミクレトジム（Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標） ２ＥＣ））を、幾つかの異なる濃度を用いて、スプレー混合物で８個の異なる植物種（表１）に散布して、各化合物の成育調節能力を評価した。クレトジム処理率は、１エーカー当たり０．０３〜０．１２ポンドの活性成分範囲であった。各スプレー混合物は、１エーカー当たり３２液量オンスの濃度で、穀物油濃縮物Ａｇｒｉｄｅｘを含有していた。総スプレー容量は、１エーカー当たり２０ガロンであった。各スプレー混合物は、エーカー当量基準で、必要な水の半分と、クレトジム用量と、補助剤とを添加することにより調製された。続いて、水の残存量を添加して、混合物を１００％にした。次に、１エーカー当たり２０ガロンを送達するように較正したトラクター噴霧機を用いて、試験小区画地へ各スプレー混合物を散布した。
【００６９】
試験化合物を試験小区画地に散布したときのアッセイに包含される各植物種の成育段階および高さを表１に列挙する。雑草制御の観察は、試験化合物散布の７日後、１４日後、および２８日後に行った。すべての処理は、３回繰り返した。
【００７０】
表２に示した結果は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムが、試験した種のそれぞれに対して、ラセミ体または（−）クレトジムを実質的に含まない（＋）クレトジムよりも驚くほど高度な成育制御を提供することを実証する。結果は、未処理の小区画地に対する処理小区画地における枯れた植物の相対パーセントとして表す。（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを用いる場合、同一効果のための除草剤率は、ラセミ混合物に対する０．０６〜０．１２の相当する率範囲と比較して、１エーカー当たり０．０３〜０．０９ポンドの活性成分範囲であり得る。したがって、本発明のエナンチオマーを用いると、率を低減することができ、最大致死投与量に、低レベルで到達する。
【００７１】
【表１】
【表２】
実施例３−除草剤スクリーニング
試験化合物（実施例１で得られた（−）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、実施例１で得られた（＋）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、およびラセミクレトジム（Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標） ２ＥＣ））を、幾つかの異なる濃度を用いて、スプレー混合物で３個の異なる植物種（表３）に散布して、各化合物の成育調節能力をさらに評価した。クレトジム処理率は、１エーカー当たり０．００６〜０．１９ポンドの活性成分範囲であった。各スプレー混合物は、１エーカー当たり２９．４液量オンスの濃度で、穀物油濃縮物Ａｇｒｉｄｅｘを含有していた。総スプレー容量は、１エーカー当たり２０ガロンであった。各スプレー混合物は、エーカー当量基準で、必要な水の半分と、クレトジム用量と、補助剤とを添加することにより調製された。続いて、水の残存量を添加して、混合物を１００％にした。実施例２に対比して、試験植物は温室中の鉢で成育させた。１エーカー当たり２０ガロンの相当物を送達するように較正したスプレーチャンバ内に取り付けたスプレーノズルを用いて、試験植物上へ各スプレー混合物を噴霧した。
【００７４】
試験化合物を試験小区画地に散布したときのアッセイに包含される各植物種の成育段階および高さを表３に列挙する。雑草制御の観察は、試験化合物散布の７日後、１５日後、および２１日後に行った。すべての処理は、３回繰り返した。
【００７５】
表４に示した結果もまた、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムが、試験した種のそれぞれに対して、ラセミ体または（−）クレトジムを実質的に含まない（＋）クレトジムよりも高度な成育制御を提供することを実証する。結果は、未処理の小区画地に対する処理小区画地における枯れた植物の相対パーセントとして表す。（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを用いる場合、同一効果のための除草剤率は、ラセミ混合物に関する０．０１１〜０．０４５の相当する率範囲と比較して、１エーカー当たり分０．００６〜０．０２２ポンドの活性成範囲であり得る。したがって、このエナンチオマーを用いると、率を低減することができ、最大致死量に、低レベルで到達する。
【００７６】
【表３】
【表４】
実施例４−除草剤スクリーニング
試験化合物（実施例１で得られた（−）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、実施例１で得られた（＋）クレトジム（９０〜９５％の光学純度）、およびラセミクレトジム（Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標）２ＥＣ））を、４個の異なる植物種に散布し、ここで処理直後にトウモロコシを土壌に植えた（表５）。試験化合物を幾つかの異なる濃度を用いて、スプレー混合物で散布し、各化合物の成育調節能力およびトウモロコシに対するそれらの影響をさらに評価した。クレトジム処理率は、１エーカー当たり０．００６〜０．１７８ポンドの活性成分範囲であった。総スプレー容量は、１エーカー当たり２３ガロンであった。３つの別個のスプレー混合物は、クレトジム（（−）クレトジム、（＋）クレトジムまたはラセミクレトジム）５部、Ｓｏｒｐｏ１３００ ５Ｘ（Ｔｏｈｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．で製造される界面活性剤）５．５部、Ｓｏｌｖｅｓｓｏ １００（炭化水素溶媒）８．５部、およびキシレン残余量（ｗ／ｗ％）を組み合わせて、濃縮物を形成することにより調製された。濃縮物を水で希釈して、指示濃度の活性成分の溶液を得た。試験植物は、温室中の鉢で成育させた。各スプレー混合物は、１エーカー当たり２３ガロン相当を送達するように較正したランニングノズル型自動噴霧機を用いて、試験植物上へ各スプレー混合物を噴霧した。
【００７９】
試験化合物を試験小区画地に散布したときのアッセイに包含される各植物種の成育段階および高さもまた、表５に列挙する。雑草制御の観察は、試験化合物散布の１０日後、１４日後、および２０日後に行った。すべての処理は、３回繰り返した。
【００８０】
表６に示した結果は、（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムが、試験した種のそれぞれに対して、ラセミ体または（−）クレトジムを実質的に含まない（＋）クレトジムよりも高度な成育制御を提供することを実証する。結果は、未処理の小区画地に対する処理小区画地における枯れた植物の相対パーセントとして表す。（＋）クレトジムを実質的に含まない（−）クレトジムを用いる場合、同一効果のための除草剤率は、ラセミ混合物に関する０．０１１〜０．０４５の相当する率範囲と比較して、１エーカー当たり０．００６〜０．０２２ポンドの活性成分範囲であり得る。したがって、このエナンチオマーを用いると、率を低減することができ、最大致死投与量に、低レベルで到達する。
【００８１】
【表５】
【表６】
本発明を、詳細にかつその具体的な実施例を参照して記載してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく様々な変更および改変がそこでなされ得ることが当業者には明らかであろう。
Claims (22)
- 実質的に光学的に純粋な（−）−２−［（Ｅ）−１−［（Ｅ）−３−クロロアリルオキシイミノ］プロピル］−５−［２−（エチルチオ）プロピル］−３−ヒドロキシシクロヘキサ−２−エノン。
- 生物学的に不活性なキャリアと、実質的に（＋）クレトジムを含まない除草上有効な量の（−）クレトジムと、を含む除草剤組成物。
- 前記（−）クレトジムの量は、クレトジムの総重量のおよそ６０重量％より多い、請求項２に記載の除草剤組成物。
- 前記（−）クレトジムの量は、クレトジムの総重量のおよそ７５重量％より多い、請求項２に記載の除草剤組成物。
- 前記（−）クレトジムの量は、クレトジムの総重量のおよそ９０重量％より多い、請求項２に記載の除草剤組成物。
- 前記（−）クレトジムの量は、クレトジムの総重量の約１００重量％である、請求項２に記載の除草剤組成物。
- １つ以上の補助剤をさらに含む、請求項２に記載の除草剤組成物。
- 前記１つ以上の補助剤は、穀物油濃縮物である、請求項７に記載の除草剤組成物。
- １つ以上の別の生物学的に活性な化学物質をさらに含む、請求項２に記載の除草剤組成物。
- 植生の成育の制御方法であって、生物学的に不活性なキャリアと、（＋）クレトジムを実質的に含まない除草上有効な量の（−）クレトジムと、を含む除草剤組成物を、該植生に散布することを含む方法。
- 前記植生は、草本である、請求項１０に記載の方法。
- 前記草本は、出芽後の成育段階にある、請求項１１に記載の方法。
- 前記除草上有効な量は、１エーカー当たり活性成分が約０．０１０〜約０．２５ポンドである、請求項１０に記載の方法。
- 前記除草上有効な量は、１エーカー当たり活性成分が約０．０２２〜約０．１２ポンドである、請求項１３に記載の方法。
- 前記除草上有効な量は、１エーカー当たり活性成分が約０．０４５〜約０．０９４ポンドである、請求項１４に記載の方法。
- 前記（−）クレトジムの量は、クレトジムの総重量のおよそ６０重量％より多い、請求項１０に記載の方法。
- 前記（−）クレトジムの量は、クレトジムの総重量のおよそ７５重量％より多い、請求項１０に記載の方法。
- 前記（−）クレトジムの量は、クレトジムの総重量のおよそ９０重量％より多い、請求項１０に記載の方法。
- 前記（−）クレトジムの量は、クレトジムの総重量の約１００重量％である、請求項１０に記載の方法。
- 前記除草剤組成物は、１つ以上の補助剤をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
- 前記１つ以上の補助剤は、穀物油濃縮物である、請求項２０に記載の方法。
- 前記除草剤組成物は、１つ以上の別の生物学的に活性な化学物質をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
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