KR970011394B1 - 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

요약없슴

Description

4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체와 그 제조방법

본 발명은 식물병원균에 대하여 우수한 살균활성을 갖는 다음 구조식(I)로 표시되는 신규한 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기 식에서, R¹은 페닐기 또는 할로겐원자나 C₁~C₃알킬기로 치환된 페닐기이고, R²는 C₁~C₃알킬기, 페닐기, 치환된 페닐기 또는 C₁~C₃알콕시기이며, 이때 치환된 페닐기의 치환기는 할로겐원자, C₁~C₃알킬기 또는 C₁~C₃알콕시기이다.

종래의 살균활성을 갖는 대표적인 이소옥사졸 유도체는 다음 구조식(가)로 포시되는 화합물로서, 이 화합물은 잎집마름병, 모 썩음병 등 일부 병원균에 대해 살균활성을 갖는 것으로 알려져 있다.

그러나, 상기 구조식(가)로 표시되는 종래의 이소옥사졸 유도체는 살균 효과가 그다지 크지 못하거나 일부 병원균에 대해서는 효과가 미미하므로 새로운 살균제의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

이에, 본 발명의 발명자들은 살균효과가 우수한 새로운 살균제 개발에 연구 노력한 결과 이제까지 살균제로 알려진 바 없는 새로운 구조의 이소옥사졸 화합물을 제조하므로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 이제까지 살균제로 알려진 바 없는 새로운 구조를 가지며 각종 식물병원균에 대해 예방효과를 나타내고, 특히 일부 병균에 대해 선택적으로 우수한 살균력을 나타내는 새로운 이소옥사졸 화합물을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 다음 구조식(I)로 표시되는 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체에 관한 것이다.

상기 식에서, R¹및 R²는 상기에서 정의한 바와같다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 살균효과가 우수한 이소옥사졸 유도체에 관한 것으로서, 그 제조과정은 다음 반응식과 같다.

[반응식]

상기 식에서, R¹및 R²는 상기에서 정의한 바와같고, X 및 Y는 서로 같거나 다른 것으로 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자이다.

먼저, 상기 구조식(II)로 표시되는 할로알코올 화합물을 디에틸에테르 용매하에서 삼할로겐화인과 할로겐화 반응시켜 상기 구조식(III)으로 표시되는 디할로겐 화합물을 제조한다.

이때, 본 발명에서 출발물질로 사용된 상기 구조식(II)로 표시되는 화합물은 이미 본 발명자들에 의해 제조된 바 있는 화합물로서 쉽게 제조하여 사용할 수 있다[J. Org. Chem., 1992, 52, 6513].

그런 다음 염기존재하에 상기 구조식(III)으로 표시되는 화합물과 상기 구조식(IV)로 표시되는 아민류를 유기용매하에서 반응시켜 본 발명의 목적 화합물인 상기 구조식(I)로 표시되는 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체를 제조한다.

이때 사용되는 염기로는 탄산나트륨 또는 탄산칼륨이 바람직하며 용매로는 에탄올, 디메틸포름아미드 또는 디메틸술폭사이드가 바람직하다.

상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체는 살균활성이 우수한 신규 화합물로서, 종래의 방법에 의해 본 발명의 화합물은 유효성분으로 함유하고 여기에 농원예용으로 사용 가능한 실리카겔, 석회석, 규조토, 황산칼슘, 황산마그네슘과 같은 광물질 또는 황산암모늄, 인산암모늄, 질산암모늄, 요소와 같은 비료 등의 고체담체, 유화농축액, 페이스트 또는 유상분산제 등의 액체담체를 혼합하여 사용한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

6-(2-클로로페닐)-5-n-프로필-4H,6H-피콜로[3,4-c]이소옥사졸(화합물 번호

1) 3-브로모(2-크로로페닐)메틸-4-히드록시메틸 이소옥사졸 4.52g(14.27mmol)을 무수 에틸에테르 50ml에 녹인 후 0℃로 냉각하고, 여기에 삼브롬화인 5.43g(17.12mm ol)를 넣고 1시간 교반시킨다. 반응 혼합물을 얼음물에 붓고 유기층을 분리한 후, 유기층을 다시 물과 소금물로 각각 세척한 후 무수 황산 마그네슘으로 건조시킨다. 이것을 농축하여 얻어진 생성물을 크로마토그래피로 정제하여 3-브로모(2-클로로페닐)메틸-4-브로모메틸 이소옥사졸 4.83g(수율 93%)을 얻었다.

상기에서 제조된 3-브로모(2-클로로페닐)메틸-4-브로모메틸 이소옥사졸 506mg(1.38mmol)과 탄산칼륨 191mg(1.38mmol)을 무수 에탄올 20ml에 혼합한 후 80℃로 가열하고, 여기에 n-프로필아민 123mg(2.08mmol)을 서서히 넣는다. 5시간 가열시킨 후 냉각하여 물을 넣고 에틸에테르로 추출한 다음 농축하여 크로마토그래피로 정제한 결과 목적화합물을 2.78mg(수율 76%) 얻었다.

실시예 2

6-(2-클로로페닐)-5-(4-클로로벤질)-4H,6H-피콜로[3,4-c]이소옥사졸(화합물 번호 7) 3-브로모(2-클로로페닐)메틸-4-브로모메틸 이소옥사졸 662mg(2.0mmol)을 탄산칼륨 553ml(4.0mmol)을 디메틸포름아미드 10ml에 녹인 후 70℃로 가열하면서 p-클로로벤질아민 425mg(3.0mmol)을 서서히 가한다. 2시간 반응시킨 후 냉각한 반응 혼합물에 에틸에테르 20ml을 넣고 물 및 소금물로 각각 세척한 후 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 이것을 농축한 후 크로마토그래피로 정제한 결과 목적화합물을 246mg(수율 40%) 얻었다.

상기 실시예 1 또는 실시예 2의 제조방법에 의해 본 발명의 4H,6H-피콜로[3,4-c]이소옥사졸 유도체를 제조하였으며,¹H NMR, MS 및 IR 스펙트럼에 의해 그 구조를 확인하였다. 본 발명에 의해 제조된 화합물은 다음 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기와 같은 본 발명에 따른 상기 구조식(I)로 표시되는 화합물은 이제까지 알려진 바 없는 신규한 화합물로서, 각종 식물병원균에 대해 예방효과 및 우수한 살균효과를 나타내며, 특히 도열병, 밀붉은녹병 및 보리흰가루병 등에 대해서 매우 우수한 살균효력을 나타낸다.

본 발명의 화합물에 대한 살균활성을 측정하기 위하여 다음의 시험방법으로 시행하였는 바, 상기 구조식(I)의 화합물 25mg을 10ml의 아세톤에 용해시키고, 이 용액에 250ppm 농도의 트윈 20 수용액을 90ml를 첨가하여 그 농도가 250ppm되게 조정한 후 일정 크기의 기주식물에 50ml씩 엽면 살포하였다. 약제가 살포된 식물을 실내온도에서 24시간동안 방치하여 용매 및 물을 휘산시킨 뒤, 각기 아래와 같이 준비된 병원균을 접종하였다. 모든 시험은 2회 반복 실시하였다.

시험예 1

벼도열별에 대한 살균효과

병원균(Pyricularia oryzae)의 균주를 쌀겨 한천배지[쌀겨(Rice Polish)20g, 뎃스트로스 10g, 아가 15g, 증류수 1]에 접종하여 26℃ 배양기에서 2주간 배양하였다. 병원균이 자란 배지를 고무쓸개로 배지표면을 긁어 기중균사를 제거하고 형광등이 켜진 선반(25~28℃)에서 48시간동안 포자를 형성시켰다.

병균접종은 형성시킨 분생포자를 살균 증류수를 이용하여 일정농도의 포자 현탁액(10⁶포자/ml)을 만든 뒤 벼도열병에 감수성인 낙동벼(3~4엽기)에 흘러내릴 정도로 충분히 분무하였다.

접종된 벼는 습실상에서 암상태로 24시간 놓아둔 뒤에, 상대습도 90% 이상이며 온도가 26±2℃인 항온항습실에서 5일간 둔 뒤 발명면적을 조사하였다. 병조사는 3~4엽기 벼의 최상위업 바로 밑의 완전 전개된 잎에 형성된 병반면적을 표준 이병면적율 대비표에 준하여 조사하였다.

시험예 2

벼잎집무늬 마름병에 대한 살균효과

적당한 양의 밀기울을 1l배양병에 넣고 멸균한 후 감자 한천배지에서 3일간 자란 병원균(Phizoctonia solam)의 한천조각을 접종한 후 배양된 균사덩어리를 적당히 잘게 마쇄하여 2~3엽기의 낙동벼가 자란 포트(5cm)에 고르게 접종하여 습실상(28±1℃)에서 배양 후 상대습도 80% 이상인 항온항습실에서 5일간 둔 뒤 병 발생을 조사하였다.

발명조사는 2~3엽기 유묘의 잎집에 발명된 병반의 면적율을 잎집면적에 대한 병반 면적이 차지하는 비율을 기준으로 하여 작성한 이병면적율 대비표에 준하여 조사하였다.

시험예 3

오이 잿빛곰팡이 병에 대한 살균효과

토마토로부터 분리한 균주(Botrytis cinerea)를 감자한천배지(PDA)에 접종하고 25℃의 배양기에 플레이트를 놓아 광암상태하에서 15일간 배양하여 포자를 형성시켰다. 배지에 형성된 포자를 플레이트당 10ml의 증류수를 넣은 후 붓으로 포자를 긁어 이를 가아제로 걸러서 포자를 수확한 후 포자농도가 10⁶개/ml되게 한뒤 1엽기 오이에 분무 접종하였다. 이를 20℃ 습실상에서 3일간 습실처리한 후 본엽 1엽의 병반면적율을 조사하였다.

시험예 4

토마토 역병에 대한 살균효과

역병(Phytophthora infestans) 균을 V-8 쥬스한천(V-8 쥬스 200ml, Ca CO₃4.5g, 아가 15g, 증류수 800ml)배지에 올려 놓고 20℃에서 16시간 광처리와 8시간 암처리하여 14일 배양한 후 포자를 수확하였다. 이때 플레이트에 살균증류수를 넣고 흔들어서 유주자낭을 균총으로부터 떼어낸 후 4겹 헝겊조각을 사용하여 유주자낭을 걸렀다. 수확한 유주자낭의 농도를 10⁵개/ml로 조정하였고, 이 접종원을 토마토 유묘에 분무 접종하여 20℃ 습실상에서 1일동안 습실 처리한 후 20℃ 상대습도 80% 이상의 항온 항습실로 옮겨 4일동안 발병시킨 후 토마토 1엽과 2엽의 병반 면적율(%)을 조사하였다.

시험예 5

밀 붉은녹병에 대한 살균효과

병원균(Puccinia recondita)은 실험실에서 식물체에 직접 계대배양하여 사용하였다. 균주의 계대배양 및 약효조사를 위해서 일회용 포트(직경 : 6.5cm)에 15립씩의 밀종자(은파)를 파종하여 온실에서 7일간 재배한 1엽기의 밀에 포자를 털어서 접종하였따. 접종한 1엽기의 밀은 20℃의 습실상에서 1일간 습실처리한 후에 상대습도가 70%인 20℃의 항온 항습실로 옮겨서 발병을 유도하고 접종 10일후에 발병을 조사하였다. 발병조사는 녹병포자를 접종한지 10일 후에 병반면적율을 조사하였다.

시험에 6

보리 흰가루병에 대한 살균효과

병원균(Erysiphe gramionis f. sp. hordei)은 실험실에서 계대배양하여 사용하였다. 균주의 계대배양 및 약효조사를 위해서 일회용 포트(직경 : 6.5cm)에 15립씩의 보리종자(동보리 1호)를 파종하여, 온실(25±5℃)에서 7일단 재배한 1엽기의 보리에 흰가루병 포자를 털어 접종하여 발병시켰다.

위와같은 방법으로 접종된 식물을 상대습도 50%, 22~24℃ 정도의 항온 항습실에 옮겨 7일간 발병을 유도한 뒤 병반면적율을 조사하였다.

상기 시험예 1 내지 6의 시험결과에 대하여 다음 기준의 활성지수를 검사하였으며, 그 결과는 다음 표2에 나타내었다.

[표 2]

활성지수 ; +++ : 현저한 활성, ++ : 중간 활성, + : 약한 활성, - : 활성없음.

Claims (4)

1. 다음 구조식(I)로 표시되는 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체.

   상기 식에서, R¹은 페닐기 또는 할로겐원자나 C₁~C₃알키기로 치환된 페닐기이고, R²는 C₁~C₅알킬기, 페닐기, 치환된 페닐기 또는 C₁~C₃알콕시기이며, 이때 치환된 페닐기의 치환기는 할로겐원자 C₁~C₃알킬기 또는 C₁~C₃알콕시기이다.
2. 다음 구조식(II)로 표시되는 할로알코올 화합물을 할로겐화 반응시켜 다음 구조식(III)으로 표시되는 디할로겐 화합물을 제조하고, 여기에 염기 존재하에서 다음 구조식(IV)로 표시되는 아민화합물을 용매하에서 반응시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 다음 구조식(I)로 표시되는 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체의 제조방법.

   상기 식에서, R¹및 R²는 상기에서 정의한 바와같고, X 및 Y는 서로 같거나 다른 것으로서 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자이다.
3. 제2항에 있어서, 상기 염기로는 탄산나트륨 또는 탄산칼륨을 사용하고 용매로는 에탄올, 디메틸포름아미드 또는 디메틸술폭사이드를 사용하는 것을 특징으로 하는 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체의 제조방법.
4. 다음 구조식(I)로 표시되는 4H,6H-피롤로[3,4-c]이소옥사졸 유도체를 유효성분으로 함유하는 농원예용으로 사용가능한 고체 또는 액체 담체와 혼합하여 이루어진 농원예용 살균제 조성물.

   상기 식에서, R¹및 R²는 상기 제1항 및 제2항에서 정의한 바와같다.