KR101093102B1 - 제초활성을 가지는 페닐이속사졸린계 화합물 및 이의 용도 - Google Patents

제초활성을 가지는 페닐이속사졸린계 화합물 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 1로 표시되는 2,6-디플루오로벤질옥시메틸기(2,6-difluorobenzyloxymethyl)를 포함하는 오르쏘(ortho)-치환된 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체, 상기 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 유효성분으로 함유하는 제초제 및 상기 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 화본과 잡초의 발생 전(pre-emergence) 또는 발생 후(post-emergence) 처리하는 단계를 포함하는 화본과 잡초를 선택적으로 제초하는 방법에 관한 것이다.

Description

제초활성을 가지는 페닐이속사졸린계 화합물 및 이의 용도{Phenylisoxazoline compound having herbicidal activity and uses thereof}
본 발명은 제초활성을 가지는 페닐이속사졸린계 화합물 및 이의 용도에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화학식 1로 표시되는 2,6-디플루오로벤질옥시메틸기(2,6-difluorobenzyloxymethyl)를 포함하는 오르쏘(ortho)-치환된 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체, 상기 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 유효성분으로 함유하는 제초제 및 상기 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 화본과 잡초의 발생 전(pre-emergence) 또는 발생 후(post-emergence) 처리하는 단계를 포함하는 화본과 잡초를 선택적으로 제초하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 잡초 방제는 농업의 생산성 향상에 매우 중요하며, 그 동안 여러 종류의 제초제들이 개발되어 사용되어 왔다. 그러나 아직도 농업에 손실을 초래하는 많은 잡초들이 발생하고 있어 활성 및 작물 선택성이 높은 새로운 제초제의 연구 개발이 계속되고 있다. 이속사졸린(isoxazoline)계 화학구조의 제초성 활성물질과 관련하여 미국등록특허 제4,983,210호에는 하기 화학식 2a로 표시되는 이속사졸린 화합물이 개시되어 있다.
[화학식 2a]
Figure 112011077400116-pat00001
상기 화학식에서 R1은 C1~C12 알킬(alkyl)기, C3~C7 시클로알킬(cycloalkyl)기, 치환되거나 치환되지 않은 페닐(phenyl)기 또는 포화되거나 불포화된 5~6각 헤테로환(heterocyclic)기를 나타내고, R2, R3, R4, R5 및 R6는 수소 원자, 알킬기 또는 벤질(benzyl)기 등을 나타내며 R7은 치환되거나 치환되지 않은 C2~C6 알케닐(alkenyl), C5~C7 시클로알케닐(cycloalkenyl), 페닐, 나프틸(naphthyl) 또는 티에닐(thienyl)을 나타낸다.
상기 미국등록특허 제4,983,210호는 동일한 계통의 화합물 중 최초의 발명이며, 상기 화학식 2a는 가능한 대부분의 화합물을 포함하는 일반 기술이지만, 동일한 범주의 특허에서 실제 구조가 공개된 화합물은 128건이었다. 생물 활성으로는 1개의 실시예에서 잡초 발생 전에 1 kg/ha을 처리했을 때 유채에 안전성이 있었고, 또 다른 1개의 실시예에서는 0.5 kg/ha을 처리했을 때 해바라기에 안전성이 있으면서 어떤 초종인지를 개시하지 않은 채 막연히 잡초를 방제할 수 있다고 하였다. 또한, 1개의 다른 실시예에서는 잡초발생 후에 1 kg/ha을 처리했을 때 광엽잡초의 하나인 명아주(Chenopodium album)를 방제하면서 작물(유채 및 해바라기)에는 안전하였다고 보고하였다. 그러나 시험된 초종 중에서 피(Echinochloa crusgalli)나 새포아풀(Poa annua)과 같은 화본과 초종에 대한 효과에 대해서는 보고가 없었다.
상기 선행특허에 대한 후속 발명으로 미국등록특허 제5,262,388호에는 하기 화학식 2b로 표시되는 니트로페닐이속사졸린(nitrophenylisoxazoline) 구조의 제초성 화합물이 개시되어 있다.
[화학식 2b]
Figure 112011077400116-pat00002
상기 화학식에서 Ⅹ는 니트로(nitro)기이고 Ｙ는 수소 원자 또는 할로겐(halogen)기이고, R은 C1~C6의 알킬기이다. 상기 화학식 2b의 구조는 상기 미국특허 제4,983,210호의 화학식 2a에서 R1과 R7이 페닐기로 치환된 경우로서, 선행특허의 일반청구에 포함되는 구조이나, 선행특허의 실시예에 미포함되어 있으며 선행특허에서 효과가 보고되지 않은 피(Echinochloa crusgalli)에 대해 높은 효과가 있다는 점이 특허 사항이다.
또 다른 후속 발명으로 일본공개특허 제1997-143171호에는 하기 화학식 2c로 표시되는 이속사졸린 화합물이 공개되어 있다.
[화학식 2c]
Figure 112011077400116-pat00003
상기 화학식에서 R1은 알킬기 및 아릴(aryl)기를 나타내고, Ⅹ는 산소 또는 NOR4기이며, R2는 알킬기를 나타내고, R3는 치환된 아릴기를 나타낸다.
또 다른 후속 발명으로 일본공개특허 제2001-158787호에서는 하기 화학식 2d로 표시되는 피라졸이속사졸린(pyrazole isoxazoline) 화합물이 개시되어 있다.
[화학식 2d]
Figure 112011077400116-pat00004
상기 화학식 2d에서 R1，R2 및 R3는 수소，할로겐기，니트로기，시아노(cyano)기，히드록시(hydroxy)기，할로알킬(haloalkyl) 또는 치환된 페닐 등을 나타내고，R4，R5，R6，R7 및 R8은 수소，할로알킬，할로알케닐 또는 치환된 페닐 등을 나타내며，R9은 치환된 아릴을 나타낸다.
또 다른 후속 발명으로 미국특허 제6,838,416호에는 하기 화학식 2e로 표시되는 티오펜이속사졸린(thiophene isoxazoline) 화합물이 개시되어 있다.
[화학식 2e]
Figure 112011077400116-pat00005
상기 화학식에서 Ⅹ1, Ⅹ2 및 Ⅹ3는 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 메톡시(methoxy)기 또는 니트로기를 나타내며, Ｙ1, Ｙ2 및 Ｙ3는 수소 원자나 불소 원자를 나타낸다.
상기 화학식 2d 및 2e의 구조는 상기 화학식 2a의 일반식에 포함되는 것이나 화학식 2a의 실시예에 포함되어 있지 않고, 벼에 안전성을 가지면서 벼에 대한 주요 잡초인 피에 대한 효과가 높은 점이 특허 사항이다.
그러나, 상기 화학식 2a 내지 2e의 화합물에서 작물 재배용으로 상용화된 약제는 전무한데 주요 이유는 사용약량이 대부분 1 kg/ha 수준이어서, 최근 개발된 다른 계통의 약제에 비해 사용량이 높아 경제성이 떨어지기 때문이다. 그러나 사용약량을 저감할 수 있는 구조활성 관계에 대한 이해는 극히 초보적인 수준이다. 한편, 최근 농업계에서는 제초제 저항성 잡초가 큰 문제로 부각되고 있는데, 저항성 잡초를 방제할 수 있기 위해서는 신규 작용기작을 가진 새로운 계통의 제초제가 개발되어야 한다. 이속사졸린 계통의 제초성 물질은 살초 작용기작이 기존의 제초제와는 전혀 다른 것으로 알려져 있다. 즉, 이속사졸린 제초제는 식물 세포벽의 생합성을 저해하는 것으로 보고되어 있는데, 상기 저해 방식은 기존의 다른 세포벽 생합성 저해제와는 다르다(Lee JN et al., 2007. Mode of action of a new isoxazoline compound. Proc. 21st APWSS tConf. 597-601, Colombo, Sri Lanka). 따라서 이속사졸린 계통의 제초성 화합물에서 최근 부각되고 있는 저항성 잡초 방제용 신규 제초제를 발굴할 수 있는 가능성이 있다. 이러한 배경에서 본 발명자들은 이속사졸린 계통 제초성 화합물에서 지금까지 잘 알려져 있지 않은 각 치환기에서의 세부적인 구조활성 관계를 심도 있게 조사하였고, 이전 특허에서 보고된 물질에 비해 제초 효과가 훨씬 뛰어난 신규물질을 발굴하고자 하였다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 화학식 1로 표시되는 2,6-디플루오로벤질옥시메틸기(2,6-difluorobenzyloxymethyl)를 포함하는 오르쏘(ortho)-치환된 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물이 화본과 잡초를 선택적으로 제초한다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 2,6-디플루오로벤질옥시메틸기(2,6-difluorobenzyloxymethyl)를 포함하는 오르쏘(ortho)-치환된 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 유효성분으로 함유하는 제초제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 화본과 잡초의 발생 전(pre-emergence) 또는 발생 후(post-emergence) 처리하는 단계를 포함하는 화본과 잡초를 선택적으로 제초하는 방법을 제공한다.
본 발명의 페닐이속사졸린계 화합물은 기존의 이속사졸린계 화합물보다 제초활성이 4배 이상 높으며, 콩, 옥수수, 목화, 밀 및 벼 등의 주요 작물에 대해서는 안전성이 높으면서 피, 쥐꼬리둑새풀, 바랭이, 새포아풀 등과 같은 주요 화본과 잡초를 효과적으로 방제할 수 있으므로, 이를 이용하면 농작물의 생산성을 향상시키는데 유용할 것으로 기대된다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 2,6-디플루오로벤질옥시메틸기(2,6-difluorobenzyloxymethyl)를 포함하는 오르쏘(ortho)-치환된 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112011077400116-pat00006
식 중, R1은 C1~C4의 알킬기, 할로겐기 또는 할로알킬기를 나타내고, R2는 수소, 메틸기 또는 에틸기를 나타내며, R3 및 R4는 불소를 나타낸다. 바람직하게는, 상기 R1은 메틸기, 불소기, 염소기, 브롬기 또는 트리플루오로메틸기이며, R2는 수소, 메틸기 또는 에틸기이며, R3 및 R4는 불소를 나타낸다.
더욱 바람직하게는, 본 발명은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 제공한다.
5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-3-o-톨릴-4,5-디하이드로이속사졸[5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-5-methyl-3-O-tolyl-4,5-dihydroisoxazole],
3-(2-클로로페닐)-5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸[3-(2-chlorophenyl)-5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-5-methyl-4,5-dihydroisoxazole],
3-(2-브로모페닐)-5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸[3-(2-bromophenyl)-5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-5-methyl-4,5-dihydroisoxazole],
5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-3-(2-플루오로페닐)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸[5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-3-(2-fluorophenyl)-5-methyl-4,5-dihydroisoxazole] 및
5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-3-(2-(트리플루오로메틸)페닐)-4,5-디하이드로이속사졸[5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-5-methyl-3-(2-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydroisoxazole].
또한, 본 발명은 상기 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 유효성분으로 함유하는 제초제를 제공한다. 바람직하게는, 상기 제초제는 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체가 단일 유효성분으로서 최종제품에 대하여 0.5 내지 80 중량% 포함될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 상기 제초제는 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체가 혼합제의 한 유효성분으로서 최종제품에 대하여 0.5 내지 40 중량% 포함될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 제초제는 농약의 제제화에 통상적으로 사용하는 담체, 계면활성제, 분산제 또는 보조제 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제초제는 수화제, 유제, 분제, 현탁제 또는 액제 등의 형태로 제제화하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 제초제는 직접 사용되거나 또는 적절한 매체에 희석하여 사용될 수 있다. 상기 제초제의 분무 부피량은 헥타르(ha)당 수백 리터~몇천 리터일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 제초제는 계면활성제를 약 0.1~20 중량%로 포함하거나 고체 또는 액체 희석제를 0~99.9 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명의 페닐이속사졸린계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체는 단독으로 사용하거나, 아세틸-CoA 카르복실라제(ACC) 억제제, 아세토락테이트 신타제(ALS) 억제제, 아미드, 옥신 제초제, 옥신 수송 억제제, 카로테노이드 생합성 억제제, 에놀피루빌시키메이트 3-포스페이트 신타제(ESPS) 억제제, 글루타민 신테타제 억제제, 지질 생합성 억제제, 유사분열 억제제, 프로토포르피리노겐 IX 옥시다제 억제제, 광합성 억제제, 세포벽 생합성 억제제 및 기타 제초제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 제초활성 화합물, 약해 경감제(safener), 상승작용제 또는 성장조절물질과 혼합하여 사용될 수도 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 3 및 4로 표시되는 화합물의 반응 또는 하기 화학식 5 및 6으로 표시되는 화합물의 반응으로 상기 화학식 1로 표시되는 이속사졸린계 화합물을 제조하는 방법을 제공한다.
[화학식 3]
Figure 112011077400116-pat00007
[화학식 4]
Figure 112011077400116-pat00008
[화학식 5]
Figure 112011077400116-pat00009
[화학식 6]
Figure 112011077400116-pat00010
상기 화학식 3 내지 6에서 R1, R2, R3 및 R4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같으며 Ⅹ는 염소 또는 브롬을 나타낸다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 첫 번째 제조방법은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이, 상기 화학식 3으로 표시되는 하이드록시 화합물을 염기 조건하에 화학식 4로 표시되는 화합물과 반응시켜 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 얻는 방법이다.
[반응식 1]
Figure 112011077400116-pat00011
상기 반응식 1에서 R1, R2, R3 및 R4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고 Ⅹ는 염소 또는 브롬을 나타낸다.
상기 반응식 1에서 NaOH나 KOH 등의 염기를 사용할 경우는 염기의 양을 화학식 3의 하이드록시 화합물에 대해서 과량으로 사용하여 물과 유기용매의 혼합용매에서 반응을 시킬 수 있으며, 이때 사용되는 유기용매로는 톨루엔, 다이옥산(dioxane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran) 및 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane) 등이며, 반응 혼합물에 테트라부틸암모늄 브로마이드(tetrabutylammonium bromide), 테트라메틸암모늄브로마이드(tetramethylammonium bromide), 테트라에틸암모늄브로마이드(tetraethylammonium bromide), 테트라부틸암모늄 아이오다이드(tetrabutylammonium iodide) 및 테트라부틸암모늄 하이드로겐설페이트(tetrabutylammonium hydrogen sulfate) 등의 상전이 촉매를 첨가하여 반응을 활성화시킬 수 있다. 이때 화학식 4의 화합물은 화학식 3의 하이드록시 화합물에 대하여 1~1.5 몰 정도 사용하는 것이 바람직하며, 50~100℃ 범위에서 반응을 수행한다. 반응이 종료한 후에는 반응액을 냉각하고, 분리된 유기층을 물로 세척한 다음 건조 및 농축하여 컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 한편 상기 반응식 1의 반응에서 금속하이드라이드, 금속아미드, 금속알킬아미드 및 알킬금속을 염기로 사용하는 경우는 무수 테트라하이드로퓨란, 무수 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 무수 톨루엔(toluene) 등의 용매하에서 반응을 진행할 수 있다. 이때 염기의 양은 화학식 3의 하이드록시 화합물에 대해서 1.0~1.2 당량을 사용하며, 화학식 4는 1.0~1.5 당량을 사용하는 것이 바람직하며, 반응 온도는 -50~30℃에서 진행하는 것이 바람직하다. 반응이 종료한 후에는 포화 염화암모늄 수용액으로 퀀칭(quenching)시키고 유기용매로 희석하여 유기층을 분리한다. 상기 분리된 유기층을 물로 세척한 다음, 건조 및 농축하여 컬럼 크로마토그래피로 정제한다.
상기 화학식 3으로 표시되는 하이드록시 화합물은 선행문헌의 방법을 이용하여 다음 반응식 2에 나타난 바와 같이 손쉽게 제조할 수 있다.
[반응식 2]
Figure 112011077400116-pat00012
상기 반응식 2에서 R1 및 R2는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고 Ⅹ는 염소 또는 브롬이다.
상기 반응식 2에서는 옥심 화합물(화학식 7)에 1.0~1.2 당량의 NBS (N-브로모숙신이미드) 또는 NCS(N-클로로숙신이미드)를 디클로메탄, 디클로로에탄, 톨루엔, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란 등의 유기용매에서 -20~30℃에서 반응시켜 원하는 할로옥심 화합물(화학식 5)을 제조하며, 상기 얻어진 할로옥심 화합물(화학식 5)에 옥심 화합물(화학식 7)에 대해서 1.0~1.3 당량의 불포화 알코올화합물(화학식 8)을 디클로메탄, 디클로로에탄, 톨루엔, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란 등의 유기용매에서 염기 존재하에 0~80℃에서 반응시켜 원하는 하이드록시 화합물(화학식 3)을 얻을 수 있다. 상기 염기는 NaHCO3, KHCO3, Na2CO3, K2CO3 등의 무기염기나 트리알킬아민류, 피리딘류 등의 유기염기를 포함한다. 염기의 양은 옥심 화합물(화학식 7)에 대해서 1.0~1.5 당량을 사용한다. 한편, 반응을 더욱 활성화시키기 위해 상전이 촉매를 함께 사용할 수 있는데, 상기 상전이 촉매로는 테트라부틸 암모늄브로마이드, 테트라메틸암모늄브로마이드, 테트라에틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄 아이오다이드 및 테트라부틸암모늄 하이드로겐설페이트 등을 포함하며, 0.01~0.1 당량이 사용된다. 반응이 완결되면 반응액을 수용액에 넣고 유기용매로 추출하여 얻어진 유기층을 건조 및 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 정제한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 두 번째 제조방법은 하기 반응식 3에 나타난 바와 같다.
[반응식 3]
Figure 112011077400116-pat00013
옥심 화합물(화학식 7)에 1.0~1.2 당량의 NBS(N-브로모숙신이미드)나 NCS (N-클로로숙신이미드)를 디클로메탄, 디클로로에탄, 톨루엔, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란 등의 유기용매에서 -20~30℃에서 반응시켜 원하는 할로옥심 화합물(화학식 5)을 제조하며, 상기 얻어진 할로옥심 화합물(화학식 5)에 옥심 화합물(화학식 7)에 대해서 1.0~1.3 당량의 불포화 화합물(화학식 6)을 디클로메탄, 디클로로에탄, 톨루엔, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란 등의 유기용매에서 염기 존재하에 0~80℃에서 반응시켜 원하는 이속사졸린 화합물(화학식 1)을 얻을 수 있다. 상기 염기는 NaHCO3, KHCO3, Na2CO3, K2CO3 등의 무기염기나 트리알킬아민류, 피리딘류 등의 유기염기를 포함한다. 염기의 양은 옥심화합물(화학식 7)에 대해서 1.0~1.5 당량을 사용한다. 한편, 반응을 더욱 활성화시키기 위해 상전이 촉매를 함께 사용할 수 있는데, 상기 상전이 촉매는 테트라부틸 암모늄브로마이드, 테트라메틸암모늄브로마이드, 테트라에틸암모늄브로마이드. 테트라부틸암모늄 아이오다이드 및 테트라부틸암모늄 하이드로겐설페이트 등을 포함하며, 0.01~0.1 당량이 사용된다. 반응이 완결되면 반응액을 수용액에 넣고 유기용매로 추출하여 얻어진 유기층을 건조 및 농축하여 컬럼 크로마토그래피로 정제한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 5-((2,6- 디플루오로벤질옥시 ) 메틸 )-5- 메틸 -3-o- 톨릴 -4,5- 디하이드 로이속사졸( 화합물 1)의 합성
2-메틸벤즈알데히드 옥심(2-methylbenzaldehyde oxime) 60 g을 디클로로에탄(dichloroethane) 1 L에 녹이고 N-클로로숙신이미드(N-chlorosuccinimide) 65 g및 디메틸포름아미드(dimethylformamide) 100 mL를 0℃에서 천천히 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반 후 TLC(thin layer chromatography)를 통해 반응 상태를 확인하였다. 출발물질인 2-메틸벤즈알데히드 옥심이 없어졌을 때, 상기 반응 혼합물을 0℃로 냉각한 후, NaHCO3 56 g과 2-메틸-2-프로펜-1-올(2-methyl-2-propene-1-ol) 41 mL를 차례로 천천히 가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하고 물로 세척한 후, 분리된 유기층을 황산 마그네슘으로 건조 및 농축한 후에 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 (5-메틸-3-o-톨릴-4,5-디하이드로이속사졸-5-일)메탄올[(5-methyl-3-o-tolyl-4,5-dihydroisoxazole-5-yl)methanol] 70 g을 얻었다. 상기 얻어진 화합물을 1 L 톨루엔에 녹인 다음, 물 1 L, NaOH 90 g 및 테트라부틸암모늄 하이드로겐설페이트 4.5 g을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 30분 동안 실온에서 교반한 후 2,6-디플루오로벤질 클로라이드(2,6-difluorobenzyl chloride) 77 g을 천천히 적가하였다. 상기 반응 혼합물을 60℃에서 5시간 교반하고 냉각한 후에 층을 분리하여 얻어진 유기층을 물로 세척한 후, 황산 마그네슘으로 건조하여 농축하였고, 상기 농축액을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리 및 정제하여 최종 목적물인 5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-3-o-톨릴-4,5-디하이드로이속사졸 88 g을 얻었다.
실시예 2: 3-(2- 클로로페닐 )-5-((2,6- 디플루오로벤질옥시 ) 메틸 )-5- 메틸 -4,5-디하이드로이속사졸( 화합물 2)의 합성
2-클로로벤즈알데히드 옥심(2-chlorobenzaldehyde oxime) 224 mg을 1,2-디클로로에탄 4 mL에 녹이고 N-클로로숙신이미드 230 mg 및 디메틸포름아미드 0.4 mL를 0℃에서 천천히 적가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반 후 TLC를 통해 반응 상태를 확인하였다. 출발물질인 옥심이 없어진 후에, 상기 반응 혼합물을 0℃로 냉각한 후, NaHCO3 182 mg, 테트라부틸암모늄 아이오다이드 27 mg 및 1,3-디플루오로-2-((2-메틸알릴옥시)메틸)벤젠[1,3-difluoro-2-((2-methylallyloxy)methyl)benzene] 342 mg을 차례로 천천히 가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하고 디클로로메탄(dichloromethane)으로 희석하고 물로 세척한 후, 얻어진 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하여 농축하였고, 상기 농축액을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리 및 정제하여 목적물인 3-(2-클로로페닐)-5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸 400 mg을 얻었다.
실시예 3: 3-(2- 브로모페닐 )-5-((2,6- 디플루오로벤질옥시 ) 메틸 )-5- 메틸 -4,5-디하이드로이속사졸( 화합물 3)의 합성
2-브로모벤즈알데히드 옥심(2-bromobenzaldehyde oxime) 287 mg을 1,2-디클로로에탄 4 mL에 녹이고 N-클로로숙신이미드 230mg 및 디메틸포름아미드 0.4 mL를 0℃에서 천천히 적가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반 후 TLC를 통해 반응 상태를 확인하였다. 출발물질인 옥심이 없어진 후에, 상기 반응 혼합물을 0℃로 냉각한 후, NaHCO3 182 mg, 테트라부틸암모늄 아이오다이드 27 mg 및 1,3-디플루오로-2-((2-메틸알릴옥시)메틸)벤젠 342 mg을 차례로 천천히 가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하고 디클로로메탄으로 희석하고 물로 세척한 후, 얻어진 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하여 농축하였고, 상기 농축액을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리 및 정제하여 목적물인 3-(2-브로모페닐)-5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸 450 mg을 얻었다.
실시예 4: 5-((2,6- 디플루오로벤질옥시 ) 메틸 )-3-(2- 플루오로페닐 )-5- 메틸 -4,5-디 하이드로이속사졸(화합물 4)의 합성
2-플루오로벤즈알데히드 옥심(2-fluorobenzaldehyde oxime) 200 mg을 1,2-디클로로에탄 4 mL에 녹이고 N-클로로숙신이미드 230 mg 및 디메틸포름아미드 0.4 mL를 0℃에서 천천히 적가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반 후 TLC를 통해 반응 상태를 확인하였다. 출발물질인 옥심이 없어진 후에, 상기 반응 혼합물을 0℃로 냉각한 후, NaHCO3 182mg, 테트라부틸암모늄 아이오다이드 27mg 및 1,3-디플루오로-2-((2-메틸알릴옥시)메틸)벤젠 342mg을 차례로 천천히 가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하고 디클로로메탄으로 희석하고 물로 세척한 후, 얻어진 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하여 농축하였고, 상기 농축액을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리 및 정제하여 목적물인 5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-3-(2-플루오로페닐)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸 385 mg을 얻었다.
실시예 5: 5-((2,6- 디플루오로벤질옥시 ) 메틸 )-5- 메틸 -3-(2-( 트리플루오로메틸 ) 페닐 )-4,5- 디하이드로이속사졸(화합물 5)의 합성
2-트리플루오로메틸벤즈알데히드 옥심(2-trifluoromethylbenzaldehyde oxime) 223 mg을 1,2-디클로로에탄 4 mL에 녹이고 N-클로로숙신이미드 230 mg 및 디메틸포름아미드 0.4 mL를 0℃에서 천천히 적가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반 후 TLC를 통해 반응 상태를 확인하였다. 출발물질인 옥심이 없어진 후에, 상기 반응 혼합물을 0℃로 냉각한 후, NaHCO3 182 mg, 테트라부틸암모늄 아이오다이드 27mg 및 1,3-디플루오로-2-((2-메틸알릴옥시)메틸) 벤젠 342 mg을 차례로 천천히 가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하고 디클로로메탄으로 희석하고 물로 세척한 후, 얻어진 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하여 농축하였고, 상기 농축액을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리 및 정제하여 목적물인 5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-3-(2-(트리플루오로메틸)페닐)-4,5-디하이드로이속사졸 410 mg을 얻었다.
통상의 당업자라면 상기 실시예에서 예시된 합성법을 이용하거나 응용하여 표 1에 나타낸 화합물들을 쉽게 합성할 수 있다.
Figure 112011077400116-pat00014
실시예 6: 대조 화합물의 선정
하기는 본 발명의 화합물들이 나타내는 잡초방제 효과를 시험한 예이다. 우선 본 발명의 화학식 1로부터 합성한 화합물 1 내지 5를 기존 특허의 이속사졸린 계통 물질 또는 기존 특허의 일반 청구항에는 포함되어 있으면서 화학식 1에서의 R1 및 R3/R4 치환기 변화가 본 발명 청구의 범위 밖인 물질들과 활성을 비교평가하기 위하여 하기의 화합물 A 내지 H를 대조 화합물로 선정하였다(표 2). 대조물질 A는 미국특허 제5,262,388호에서 알려져 있는 물질이며, 대조물질 B 및 H는 미국특허 제4,983,210호에서 알려져 있는 물질이다. 대조물질 C 내지 G는 미국특허 제4,983,210호의 일반 청구항에는 포함되어 있으면서, 화학식 1의 R1 또는 R3/R4 치환체가 본 발명 청구 범위 밖으로 변형한 신규합성 물질이다. 대조 화합물은 본 발명의 실시예와 유사한 방법으로 합성하였으며, 합성된 대조 화합물들의 1H NMR는 표 3과 같다.
Figure 112011077400116-pat00015
대조 화합물의 1H NMR
대조
화합물		 1H NMR
A (500MHz, CDCl3) d 8.05(d,J=8.2Hz,1H), 7.67(t,J=7.6Hz,1H), 7.61(d,J=7.9Hz,1H), 7.57(d,J=7.6Hz,1H), 7.45(t,J=7.5Hz,1H), 7.31(m,1H), 7.15(t,J=7.5Hz,1H), 7.06(t,J=9.0Hz,1H), 4.73(q,J=10.5Hz,2H), 3.71(d,J=10.1Hz,1H), 3.61(d,J=10.1Hz,1H), 3.35(d,J=16.7Hz,1H), 2.99(d,J=16.7Hz,1H), 1.56(s,3H)
B (300MHz, CDCl3) d 7.58(d,J=7.3Hz,1H), 7.40(t,J=7.7Hz,1H), 7.35-7.18(m,4H), 6.99(t,J=7.3Hz,1H), 4.78(s,2H), 3.64(d,J=10.0Hz,1H), 3.56(d,J=17.1Hz,1H), 3.54(d,J=10.0Hz,1H), 3.13(d,J=17.1Hz,1H), 1.48(s,3H)
C (300MHz, CDCl3) d 7.34-7.19(m,9H), 4.62(s,2H), 3.58(d,J=10.0Hz,1H), 3.52(d,J=10.0Hz,1H), 3.50(d,J=16.6Hz,1H), 3.05(d,J=16.6Hz,1H), 2.54(s,3H), 1.48(s,3H)
D (300MHz, CDCl3) d 7.40(t,J=7.3Hz,1H), 7.31-7.19(m,5H), 7.11(t,J=7.5Hz,1H), 7.00(t,J=8.6Hz,1H), 4.68(s,2H), 3.63(d,J=10.0Hz,1H), 3.56(d,J=10.0Hz,1H), 3.50(d,J=16.7Hz,1H), 3.06(d,J=16.7Hz,1H), 2.54(s,3H), 1.49(s,3H)
E (300MHz, CDCl3) d 7.30-7.17(m,6H), 6.99(t,J=9.1Hz,1H), 4.77(s,2H), 3.63(d,J=9.8Hz,1H), 3.54(d,J=9.8Hz,1H), 3.50(d,J=16.7Hz,1H), 3.01(d,J=16.7Hz,1H), 2.52(s,3H), 1.47(s,3H)
F (300MHz, CDCl3) d 7.48(s,1H), 7.42(d,J=7.6Hz,1H), 7.31-7.18(m,3H), 6.88(t,J=8.2Hz,2H), 4.70(s,2H), 3.69(d,J=9.8Hz,1H), 3.52(d,J=9.8Hz,1H), 2.95(d,J=16.7Hz,1H), 3.01(d,J=16.7Hz,1H), 2.37(s,3H), 1.45(s,3H)
G (300MHz, CDCl3) d 7.52(d,J=8.2Hz,2H), 7.25(m,1H), 7.18(d,J=8.0Hz,2H), 6.87(t,J=8.2Hz,2H), 4.69(s,2H), 3.58(d,J=9.8Hz,1H), 3.52(d,J=9.8Hz,1H), 3.39(d,J=16.7Hz,1H), 2.94(d,J=16.7Hz,1H), 2.36(s,3H), 1.44(s,3H)
H (300MHz, CDCl3) d 7.65(d,J=5.6Hz,1H), 7.64(t,J=6.7Hz,1H), 7.42-7.37(m,3H), 7.27-7.17(m,2H), 6.99(t,J=8.6Hz,1H), 4.76(s,2H), 3.61(d,J=9.8Hz,1H), 3.54(d,J=9.8Hz,1H), 3.46(d,J=16.7Hz,1H), 2.96(d,J=16.7Hz,1H), 1.46(s,3H)
실시예 7: 발생 전( Pre - emergence ) 처리
표면적 300 cm2의 사각 플라스틱 폿트에 사질양토와 배합상토를 1:1로 혼합한 토양을 충진하고, 화본과 잡초인 피(Echinochloa crusgalli), 바랭이(Digitaria sanguinalis), 쥐꼬리둑새풀(Alopecurus myosuroides) 및 새포아풀(Poa annua)을 파종하였다. 동일하게 만들어진 또 하나의 폿트에는 옥수수, 콩, 목화, 밀 및 벼 등 5종의 작물 종자를 파종하였다. 폿트에 관수하고 1일 후 약제를 살포하였다. 살포는 Teejet 8002(Spraying Systems Co., USA) 노즐이 장착된 track sprayer(R&D Sprayer, USA)를 이용하였으며, 살포물량은 300 L/ha로 조정하였다. 살포용액은 각 시험물질 또는 대조물질을 아세톤에 용해시킨 다음, 동일한 양의 0.2 %(v/v) 트윈 20 수용액을 가하여 조제하였다. 살포약량은 500, 250, 125 및 62.5 g/ha로 하였다. 폿트는 주간 25~30℃, 야간 15~25℃로 유지되는 온실에 두었으며, 정기적으로 관수하였다. 시험물질 또는 대조물질 살포 4주 후에 각 잡초 및 작물에 대한 약효와 약해를 0~10(0: 효과 없음, 10: 완전 고사) 스케일로 평가하였고 그 결과는 아래 표 4와 같다.
시험물질과 대조물질의 발생전 처리 시 약해 및 약효
화합물 약량
(g/ha)		 작물 잡초
옥수수 콩 목화 밀 벼 피 바랭이 새포아풀 쥐꼬리둑새풀
1 500 1 0 0 0 0 10 10 10 9
250 - - - - - 10 10 10 8
125 - - - - - 10 10 10 6
62.5 - - - - - 10 9 9 4
2 500 0 0 0 0 0 10 10 10 10
250 - - - - - 10 10 10 6
125 - - - - - 10 10 9 3
62.5 - - - - - 9 9 8 2
3 500 2 0 0 0 0 10 10 10 7
250 - - - - - 10 10 8 5
125 - - - - - 10 10 7 4
62.5 - - - - - 10 10 4 4
4 500 4 0 1 0 0 10 10 10 10
250 - - - - - 10 10 10 8
125 - - - - - 10 10 10 4
62.5 - - - - - 7 10 9 3
5 500 3 2 1 0 0 10 10 10 8
250 - - - - - 10 10 9 7
125 - - - - - 10 10 9 6
62.5 - - - - - 10 10 9 5
A 500 0 0 0 0 0 10 10 9 10
250 - - - - - 6 6 5 3
125 - - - - - 2 2 2 0
62.5 - - - - - 0 0 0 0
B 500 0 0 0 0 0 10 9 10 10
250 - - - - - 7 8 8 3
125 - - - - - 5 4 4 0
62.5 - - - - - 2 0 2 0
C 500 1 1 1 0 0 10 10 9 6
250 - - - - - 8 9 9 4
125 - - - - - 5 6 5 2
62.5 - - - - - 2 0 2 0
D 500 0 0 0 0 0 10 10 8 9
250 - - - - - 6 6 5 3
125 - - - - - 3 2 2 0
62.5 - - - - - 1 0 0 0
E 500 0 0 0 0 0 10 10 10 9
250 - - - - - 8 9 9 4
125 - - - - - 5 5 5 0
62.5 - - - - - 2 0 2 0
F 500 1 0 0 0 0 10 10 9 3
250 - - - - - 5 6 5 0
125 - - - - - 1 2 0 0
62.5 - - - - - 0 1 0 0
G 500 0 0 0 0 0 10 10 9 3
250 - - - - - 7 8 8 0
125 - - - - - 3 4 4 0
62.5 - - - - - 0 1 1 0
H 500 2 0 0 0 0 9 10 8 9
250 - - - - - 2 2 2 2
125 - - - - - 0 0 0 0
62.5 - - - - - 0 0 0 0
화합물 1 내지 5는 125~62.5 g/ha에서 피, 바랭이 및 새포아풀 등 화본과 잡초를 대부분 완전하게 방제하였으나, 대조물질들은 500 g/ha에서는 잘 방제하지만 250 g/ha부터는 현저하게 약효가 저하되기 시작하여 125 g/ha 이하에서는 약효가 미미하였다. 가장 효과가 뛰어난 화합물 1 및 5는 대조물질들보다 약 8배 정도 더 강한 효과를 나타내었으며, 화합물 2 및 4는 약 4배의 강한 제초활성을 나타내었다.
실시예 8: 발생 후( Post - emergence ) 처리
작물 및 잡초의 폿트를 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 제작한 후 2주째에 작물 및 잡초가 약 3엽기에 이르렀을 때, 위와 동일한 방법으로 시험물질과 대조물질을 각각 살포하였다. 살포약량은 1,000, 500, 250 및 125 g/ha로 하였다. 시험물질 또는 대조물질 살포 4주 후에 각 잡초 및 작물에 대한 약효와 약해를 0~10 (0: 효과 없음, 10: 완전 고사) 스케일로 평가하였다. 상기 결과는 아래 표 5와 같다.
시험물질과 대조물질의 발생 후 처리 시 약해 및 약효
화합물 약량
(g/ha)		 작물 잡초
옥수수 콩 목화 밀 벼 피 바랭이 새포아풀 쥐꼬리둑새풀
1 1,000 2 2 2 0 0 10 10 10 9
500 - - - - - 10 10 9 7
250 - - - - - 9 9 8 8
125 - - - - - 7 6 5 2
2 1,000 2 1 1 1 1 10 10 10 9
500 - - - - - 8 6 8 7
250 - - - - - 5 5 8 5
125 - - - - - 0 5 5 1
4 1,000 4 1 0 1 2 10 10 10 10
500 - - - - - 10 10 10 9
250 - - - - - 8 6 7 4
125 - - - - - 5 6 6 0
5 1,000 5 2 0 0 0 10 10 10 9
500 - - - - - 10 10 8 5
250 - - - - - 8 8 7 4
125 - - - - - 6 6 6 1
A 1,000 0 1 0 0 0 7 5 5 2
500 - - - - - 5 4 3 0
250 - - - - - 2 1 0 0
125 - - - - - 0 0 0 0
B 1,000 0 2 0 0 0 7 8 6 3
500 - - - - - 1 6 4 0
250 - - - - - 0 5 1 0
125 - - - - - 0 0 0 0
C 1,000 2 0 0 0 0 7 7 4 5
500 - - - - - 4 4 3 3
250 - - - - - 3 3 2 0
125 - - - - - 1 1 0 0
D 1,000 0 0 0 0 0 4 7 5 4
500 - - - - - 1 4 2 3
250 - - - - - 0 0 0 0
125 - - - - - 0 0 0 0
E 1,000 3 1 3 0 0 6 7 7 4
500 - - - - - 5 6 6 2
250 - - - - - 2 1 2 0
125 - - - - - 0 0 0 0
F 1,000 2 0 0 0 0 6 6 6 4
500 - - - - - 4 4 5 2
250 - - - - - 3 3 3 0
125 - - - - - 0 0 0 0
G 1,000 0 2 0 0 0 6 6 6 3
500 - - - - - 5 4 4 2
250 - - - - - 2 0 1 0
125 - - - - - 0 0 0 0
H 1,000 0 0 0 0 0 4 5 4 0
500 - - - - - 0 1 2 0
250 - - - - - 0 0 0 0
125 - - - - - 0 0 0 0
본 발명의 화합물 1, 4 및 5는 250 g/ha에서 시험한 화본과 잡초인 피, 바랭이 및 새포아풀 등을 대부분 현저하게 억제하였으나, 대조물질들은 대부분 1,000 g/ha에서도 효과가 불충분하였다. 화합물 1, 4 및 5는 대조물질들에 비해 적어도 4배 이상 효과가 높았다.
실시예 9: 본 발명의 화합물과 대조화합물의 구조활성 관계
본 발명에서 화학식 1로 기술되는 물질들은 화학식 2a에서 R1이 오르쏘 위치에 알킬, 할로겐 또는 할로알킬로 치환된 페닐이고, R7에서 2,6-위치 모두 불소가 치환된 페닐인 경우에 해당한다.
[화학식 1]
Figure 112011077400116-pat00016
상기 화학식 1에서 R1은 C1~C4의 알킬기, 할로겐기 또는 할로알킬기를 나타내고, R2는 수소, 메틸 또는 에틸기를 나타내며, R3 및 R4는 모두 불소를 나타낸다.
[화학식 2a]
Figure 112011077400116-pat00017
실시예 7 및 8에서 예시한 바와 같이 화학식 1에서 R1이 알킬, 할로겐 또는 할로알킬로써 치환 위치가 반드시 2(오르쏘)-위치이고, 동시에 R3/R4 모두가 불소로 치환된 물질들은 이 모두를 만족시키지 못하는 기타의 물질들에 비해 발생전 처리에서는 8배 이상, 발생후 처리에서는 4배 이상의 높은 제초효과가 있음이 밝혀졌다. 상기 기타 물질의 예로서는 치환되지 않았거나(수소 치환), 치환되더라도 2(오르쏘)-위치가 아닌 곳에 치환된 페닐이속사졸린 유도체(대조물질 H, F 및 G) 또는 2, 6-위치에 동시에 불소로 치환되지 않은 벤질기를 포함하는 이속사졸린 유도체 (대조물질 B, C, D 및 E) 등으로서, 본 발명에서 예시하는 화학식 1의 물질에 비해 활성이 현격하게 떨어진다.
실시예 7 및 8에서 약제 처리 후 관찰 결과, 대조물질들도 약제 처리 후 2주 정도까지는 상대적으로 높은 제초활성이 있었는데 그 이후 잡초가 빠르게 회복하여 제초력이 급격히 감소하는 현상이 관찰되었다. 이에 비해 본 발명의 화합물은 처리 2주 이후에도 효과가 지속되어 궁극적으로 높은 제초력을 나타내었다.
상기 구조활성관계로부터 화학식 1에서 R1이 알킬, 할로겐 또는 할로알킬로써 치환 위치가 반드시 2(오르쏘) 위치이고, 동시에 R3/R4가 모두 불소로 치환된 물질들은 화학식 2a의 일반적 청구범위에 속하기는 하지만, 기존 특허에서 실시된 사례가 없으며, 기존 특허의 실시된 사례나 기타 일반적인 청구범위의 다른 구조를 가진 물질들에 비해 특이적으로 활성이 높은 물질임이 밝혀졌다. 종래 이속사졸린 계통의 물질이 보통 1 kg/ha 대에서 활성을 보여 경제성이 없었음을 고려할 때, 효력이 높아 사용량을 250 g/ha 이하로 저감시킬 수 있다면 경제성이 현저하게 높고, 따라서 상용화 가능성이 크게 높아진다. 본 발명에서 청구하는 구조특이적 물질들은 이속사졸린계통의 기존 화합물들에 비해 현저하게 효과가 높아 사용량을 저감할 수 있으므로 상용화 가능성이 훨씬 뛰어나다.
선행특허에서 이러한 구조특이성을 예측할 수 있는지 여부를 살펴보면, 화학식 2a를 청구하고 있는 미국특허 제4,983,210호에서는 R1을 치환되거나 치환되지 않은 페닐로 청구함에 있어서, 치환되거나 치환되지 않은 페닐 구조 간의 활성차이나, 치환기의 종류 및 치환 위치에 따른 활성 자료를 전혀 제공하고 있지 않다. 아울러 R7이 치환되거나 치환되지 않은 페닐로 청구함에 있어서도, 치환되거나 치환되지 않은 구조 간의 활성차이나, 치환기의 종류 및 치환 위치에 따른 활성 정보를 전혀 제공하고 있지 않다. 더욱이 R1 및 R7이 연동되어 활성에 어떤 영향을 미치는지는 전혀 예측할 수 없다.
미국특허 제5,262,388호는 화학식 2b에 있어서 X가 니트로인 경우로 청구하면서 치환 위치가 2, 3 및 4인 경우 활성의 차이가 없었으며, Y를 수소나 할로겐으로 청구함에 있어서 치환기의 종류와 위치에 따라 활성의 차이가 없었으므로, 상기 발명들은 본 발명의 화학식 1에서 다루고 있는 R1이 알킬, 할로겐 또는 할로알킬로써 치환 위치가 반드시 2(오르쏘) 위치여야 하며, 동시에 R3/R4가 반드시 모두 불소로 치환되어야 효과가 크게 높아진다는 것을 예측할 수 있는 아무런 정보를 제공하고 있지 않다.
[화학식 2b]
Figure 112011077400116-pat00018
일본특허공개 제1997-143171호는 화학식 2c에서 R3를 치환된 아릴기로 청구하면서, 화학식 1에서 R3/R4가 반드시 동시에 불소로 치환되어야 효과가 크게 높아진다는 것을 예측할 수 있는 정보는 전혀 제공하고 있지 않다.
[화학식 2c]
Figure 112011077400116-pat00019
일본특허공개 제2001-158787호는 화학식 2d에서 R8를 수소, 할로알킬, 할로알케닐, 치환된 아릴로 청구하면서, 치환된 페닐에서 치환체의 종류나 위치에 따른 구조활성을 예측할 수 있는 정보는 전혀 제공하고 있지 않다.
[화학식 2d]
Figure 112011077400116-pat00020
미국특허 제6,838,416호의 화학식 2e로 표시되는 티오펜이속사졸린 화합물에서도 Y1, Y2 및 Y3를 각각 수소 또는 불소원자로 청구하면서, 치환기의 종류와 위치에 따른 구조특이성은 기술되어 있지 않다.
[화학식 2e]
Figure 112011077400116-pat00021
종합해보면, 선행특허에는 본 발명의 화학식 1에서 R1은 반드시 2-위치에 알킬, 할로겐 또는 할로알킬로 치환되면서 동시에 R3 및 R4가 모두 불소로 치환되어야 활성이 현저히 높아진다는 점을 예측할 수 있는 정보가 없으며, 본 발명에서 밝혀진 구조 특이성은 완전히 새로운 사실이라 할 것이다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 2,6-디플루오로벤질옥시메틸기(2,6-difluorobenzyloxymethyl)를 포함하는 오르쏘(ortho)-치환된 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체:
    [화학식 1]
    Figure 112011077400116-pat00022

    식 중, R1은 C1~C4의 알킬기, 할로겐기 또는 할로알킬기를 나타내고, R2는 수소, 메틸기 또는 에틸기를 나타내며, R3 및 R4는 불소를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 R1은 메틸기, 불소기, 염소기, 브롬기 또는 트리플루오로메틸기이며, R2는 수소, 메틸기 또는 에틸기이며, R3 및 R4는 불소인 것을 특징으로 하는 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체.
  3. 제1항에 있어서, 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체:
    5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-3-o-톨릴-4,5-디하이드로이속사졸[5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-5-methyl-3-O-tolyl-4,5-dihydroisoxazole],
    3-(2-클로로페닐)-5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸[3-(2-chlorophenyl)-5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-5-methyl-4,5-dihydroisoxazole],
    3-(2-브로모페닐)-5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸[3-(2-bromophenyl)-5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-5-methyl-4,5-dihydroisoxazole],
    5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-3-(2-플루오로페닐)-5-메틸-4,5-디하이드로이속사졸[5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-3-(2-fluorophenyl)-5-methyl-4,5-dihydroisoxazole] 및
    5-((2,6-디플루오로벤질옥시)메틸)-5-메틸-3-(2-(트리플루오로메틸)페닐)-4,5-디하이드로이속사졸[5-((2,6-difluorobenzyloxy)methyl)-5-methyl-3-(2-(trifluoromethyl)phenyl)-4,5-dihydroisoxazole].
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 유효성분으로 함유하는 제초제.
  5. 제4항에 있어서, 상기 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체가 단일 유효성분으로서 최종제품에 대하여 0.5 내지 80 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 제초제.
  6. 제4항에 있어서, 상기 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체가 혼합제의 한 유효성분으로서 최종제품에 대하여 0.5 내지 40 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 제초제.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 페닐이속사졸린(phenylisoxazoline)계 화합물, 이의 라세미체 또는 거울상 입체이성질체를 화본과 잡초의 발생 전(pre-emergence) 또는 발생 후(post-emergence) 처리하는 단계를 포함하는 화본과 잡초를 선택적으로 제초하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 화본과 잡초는 피(Echinochloa crusgalli), 바랭이(Digitaria sanguinalis), 쥐꼬리둑새풀(Alopecurus myosuroides) 또는 새포아풀(Poa annua)인 것을 특징으로 하는 방법.
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