【実施例】
【0128】
実施例 1:小型温室 アッセイにおけるいくつかの殺線虫化合物のネコブセンチュウ(M. incognita)試験
概観:
被験化合物をアセトン溶液に溶解し、水に添加する。発芽したキュウリ実生を乾燥砂が入ったバイアルに入れ、水-化学物質溶液をすぐに添加する。24時間後、ネコブセンチュウの卵をバイアルに添加し、10から12日後、根を線虫のこぶ(galling)について評価する。
【0129】
手順:
キュウリの種子を湿ったペーパータオルにおいて3 日間発芽させる。許容可能な芽(スプラウト)は現れたばかりのいくつかの側根を有する3から4 cmの長さのものであるべきである。化学物質のストック溶液をアセトンとTriton X100との混合物中に準備し(500 mL中412 mg)、終濃度を5 mg/mLとする。化学物質ストック溶液を10 mLの脱イオン水+0.015% Triton X100に添加し、徹底的に混合する。これは各条件を三連で試験すれば十分である。10mLの乾燥砂を各バイアルに添加する。この時点で化学物質の溶解度が可視的に決定され、ppt (大きな沈殿物)または濁度(cloudy)(微細な沈殿物)として記録する。バイアルを傾けて、実生を子葉が砂のすぐ上になるよう正しい方向に置くことによって実生を植え、次いで、幼根を砂で覆うように傾けて戻す。3.3 ml 水/化学物質混合物を各バイアルに添加し、バイアルを蛍光灯の列の下のラックに入れる。バイアルを、各バイアルに50 uLの脱イオンまたは天然水中の500の蟯虫状の(vermiform)ネコブセンチュウ(M. incognita) 卵を添加することによって、植え付けの2日後に接種する。バイアルを次いで周囲室温で蛍光灯下に維持し、必要に応じて、通常は試験期間の間に2回、1mLの脱イオン水を給水する。キュウリ植物の収穫は接種の10から12 日後に根から砂を洗い流すことによって行う。根こぶ評価および可視的な植物毒性評価を以下のスケールを用いて割り当てる: こぶ評価スケール (こぶ: % こぶとなった根のマス): 0 = 0-5%; 1 = 6-20%; 2 = 21-50%; および 3 = 51-100%。三連のこぶ評価の平均を次いで算出する: 緑色 = 0.00-0.33 (こぶ無し); 黄色 = 0.67-1.33 (わずかなこぶ形成); 橙色 = 1.67-2.33 (中程度のこぶ形成); 赤色 = 2.67-3.00 (重度のこぶ形成)。 可視的植物毒性スケールもわりあてる(可視的毒性(Vis. tox);対照と比較した根のマスの可視的低下): rs1 =わずかな成長阻害; rs2 = 中程度の成長阻害; rs3 = 重度の成長阻害。
【0130】
表1A:高い活性に対応する置換の例を示す強力な殺線虫 オキサジアゾールおよびオキサゾール 2-チオフェンおよび2-フラン 類似体
【表1-1】
【表1-2】
【表1-3】
【表1-4】
【表1-5】
【0131】
フェニル-2-フランおよびフェニル-2-チオフェンオキサジアゾールおよびオキサゾールの6員環 芳香環上または芳香環中の様々な単一の置換(例えば、フェニルの代わりにピリジンまたはピラジン)は高い殺線虫活性を満たす。好ましい単一の置換の例としては、ハロゲン、CH
3、CF
3、OCF
3 およびOCH
3 が挙げられ、特にフェニル環のパラ位 (4-位)におけるものである。フェニル環はまた、高い殺線虫効力を満たすように複数置換されていてもよい。環の番号付けを以下に示す。
【化50】
【0132】
表1B:商業規格に適合する有効性を有する殺線虫チアジアゾール、オキサジアゾールおよびオキサゾール類似体の例
【表2-1】
【表2-2】
【表2-3】
*同じ文字を有するデータは、同じ試験からのものである。
【0133】
いくつかのフェニル-2-フランおよびフェニル 2-チオフェンオキサジアゾール、オキサゾールおよびチアジアゾールは、市販のカルバメート殺線虫剤であるオキサミルおよび市販の有機リン殺線虫剤であるフェナミホスに匹敵する殺線虫有効性を有する。オキサミルおよびフェナミホスは、米国環境保護庁によって毒性クラス I化学物質に分類されている高度に毒性の化合物である。いくつかの複数置換された類似体が特に殺線虫性であるという事実も注目に値する。
【0134】
表1C:3-フランおよび3-チオフェン類似体の殺線虫活性
【表3-1】
【表3-2】
*同じ文字を有するデータは、同じ試験からのものである。
【0135】
強力な殺線虫活性は、2-フランおよび2-チオフェン類似体に限定されず、3-フランおよび3-チオフェンによってもみられる。5-員環 チオフェンまたはフラン環上のさらなる特定の置換も良好に耐用されるようである。
【0136】
表1D:殺線虫ピラゾールおよびチアゾールとの殺線虫オキサゾールおよびオキサジアゾールの比較
【表4】
*同じ文字を有するデータは、同じ試験からのものである。
【0137】
本発明のオキサゾールおよびオキサジアゾール類似体は、比較用の殺線虫ピラゾールまたは殺線虫チアゾールよりも殺線虫有効性において有意に改善を示す。
【0138】
実施例 2: 一般的温室試験プロトコール
ダイズ植え付けおよび成長:
ダイズ種子を2インチ平方のプラスチックポット中の100%砂に植える。植え付けの約 10から12 日後にダイズにおいて最初の三つ葉が現れはじめたら、化学物質処理を行う。化学物質適用の少なくとも4時間後に、線虫であるダイズシスト線虫 (SCN) 卵を適用し、卵の接種の28 日後に、試験を収穫する。
【0139】
キュウリ植え付けおよび成長
キュウリ種子を2インチ平方のプラスチックポット中の砂質土混合物に植える。子葉が完全に展開し、第一葉が現れはじめると、通常植え付けの7 日後に、7日間処理のための化学物質を適用する。1週間後に、0日処理のための化学物質を適用する。別々の植物を各適用に用いる。植物は一般的にその時点で1-2葉の段階である。化学物質適用の少なくとも4時間後に、ポットに根瘤線虫 (RKN) 卵を接種する。植物をこぶ評価について卵接種の14 日後にランク付けする。
【0140】
化学組成および適用
4つのポットあたり1mgの化学物質は1ヘクタールあたり化学物質1kgに相当する。標準試験は4つの複製を用いる。2 kg/haを超える割合については、所望の量の化学物質を計量して30 ml バイアルに入れる (例: 8 kg/haの割合= 30 ml バイアル中8 mgの化学物質)。化学物質を2 mlの適当な溶媒、一般的にはアセトンに溶解する。2 kg/haを下回る割合については、2 mgの化学物質を計量してバイアルに入れ、2 mlの溶媒に溶解する。適当な量の化学物質濃縮液をピペットで別々の30 ml バイアルに入れ、溶媒を添加して体積を2 mlにする (例 0.5 kg/ha = 0.5 mlの濃縮液+ 1.5 ml 溶媒)。それぞれの溶解した濃縮液をついで0.05% Triton X 100 界面活性剤溶液を用いて全部で20mlとする。
【0141】
化学物質および線虫適用
処理すべきポットは湿っているが飽和してはいない。4つのポットのそれぞれに、5mlの適当な化学物質溶液をピペットで培地表面に入れ、植物の基部と接触しないようにする。化学物質適用の直後に、霧ノズルを用いて、ポット表面をポットの化学物質中の水を十分に飽和させるように湿らせる。化学物質適用は朝に行う。
【0142】
SCNまたはRKNの線虫卵を、蒸留水に添加して1lの水あたり1000 蠕虫状(vermiform) 卵の濃度とする。化学物質処理の少なくとも4時間後に、卵を処理されたポット+非処理チェック植物に適用する。約 1 cmの深さの小さい孔をポット表面にパンチで開ける。1mlの線虫卵のスラリーをピペットで孔に入れる。そのすぐ後に孔を穏やかに被覆する。試験植物への水やりは次いで24時間の間しおれを妨げるために必要な水のみとする。 24時間の水やりの制限の後、通常の亜灌漑(sub-irrigation)水やりを試験の持続期間にわたって行う。
表2A:ダイズ植物に対するSCN 温室砂アッセイ
【表5-1】
【表5-2】
* kg/haにおける割合。データは、対照ブランク処理に対するパーセント制御 (即ち、シスト数低下) を示す。同じ文字を有するデータは、同じ試験からのものである。
【0143】
本発明のオキサゾール、オキサジアゾールおよびチアジアゾールはダイズ シスト線虫に対して高度に有効な殺線虫剤であり、フェナミホスに匹敵する効力を有し、この領域の化学物質が広い殺線虫スペクトルを有することを示す。
【0144】
表2B:キュウリ植物に対するRKN 温室土壌アッセイ
【表6】
*データは、対照ブランク処理に対するパーセント制御 (即ち、こぶ形成低下)を示す。 同じ文字を有するデータは、同じ試験からのものである。
【0145】
特定のオキサゾール、オキサジアゾールおよびチアジアゾールは生物活性の土壌において高度に有効な殺線虫剤であり、フェナミホスに匹敵する効力を有し、生物的または 非生物的分解に対して少なくとも1週間の時間枠にわたって耐性である活性を有する。
【0146】
表2C:2つの異なる製剤の比較を示すキュウリ植物に対するRKN 温室土壌アッセイ
【表7】
*データは、適当な対照ブランク処理と比較したパーセント制御 (即ち、こぶ形成低下)を示す。アセトン製剤は上記の0.05% Triton X 100 製剤中の標準10% アセトンである。Radix 製剤は、10 mgの各化合物を150 mgの12% Triton X 100、11% Agsolex 8、33% Agsolex 1 および44% Steposol SC (すべて重量%)の 混合物に添加することによって調製した。最終的には活性成分は6.25重量%であった。
【0147】
この領域の化学物質の殺線虫活性は多量のアセトンを有する典型的なスクリーニング製剤から市販の用途に典型的に用いられる乳剤形式へと移すことに対して障害はない。
【0148】
実施例 3: Belonalaimus longicaudatus (刺毛線虫) 試験プロトコール
刺毛(Belonolaimus longicaudatus) 線虫の集団は、15-cmのポット中の土壌上のSt. Augustine 芝草上に維持される。 試験開始時に芝をポットから取り出し、線虫の卵、幼虫および成虫を含む土壌をそれぞれ125 cm
3の体積のポットに分ける。被験化合物を3、6、または15 mg用いて3 mlの アセトンに溶解し、2、4、または10 kg/haに相当するそれぞれの表面領域適用量を達成する。3 ml アセトンストック溶液を 30 mlの水に添加し、5 ml のその溶液を用いて上記の6連のテストポットのそれぞれに灌注(drench)する。線虫を含む処理されたポットをおよそ25℃の周囲温度にて研究室においてインキュベートする。3 日後、各ポットからの土壌を洗浄して改変Baermann装置に移し、該装置は、土壌 サンプルが上に載っている濾紙の層を支持するスクリーンから構成され水の皿に配置される。サンプルは次いで25℃で24時間インキュベートされて生きた線虫が濾紙およびスクリーンを通って水貯蔵所へ移動できるようにされ、貯蔵所が光学顕微鏡での計数のために回収される。被験化合物によって死んだまたは固定化された線虫は貯蔵所へと移動することができない。
【0149】
表3:卓上土壌アッセイにおける刺毛線虫に対する有効性
【表8】
*化合物との3 日間のインキュベーションの後に処理された土壌から回収された線虫の数
#11.1 kg フェナミホスが陽性対照として用いられ、アセトン製剤ブランクが陰性対照において化合物を溶解させるために用いられた。
【0150】
特定のオキサゾールおよびオキサジアゾールは、芝草に対する深刻な害虫である刺毛線虫に対する高度に有効な殺線虫剤である。これら類似体はフェナミホスに匹敵する効力を有し、この領域の化学物質が広範な殺線虫 スペクトルを有することを示す。
【0151】
実施例 4: シノラブディス・エレガンス 試験プロトコール
様々な化合物をウェルにおける接触アッセイを用いてシノラブディス・エレガンスに対する殺線虫活性について試験した。アッセイは以下に記載するようにして行った。被験化合物を DMSOに10 mg/mlにて溶解し、100X ストック溶液を作成した。希釈段階をストック溶液を DMSOで希釈することによって作成した。各ウェルのアッセイについて 4 ulの適当な希釈液を試験プレートのウェルに添加する。
【0152】
400 ul アリコートの細菌ストック (アンピシリンおよびナイスタチンを有するM9 バッファー中)を試験プレートの各ウェルに添加する。寄生虫を添加し、試験プレートをロータリーシェーカーにおき、20℃で保持する。寄生虫を調べ、 4 時間、24 時間、48 時間および72時間目にスコア付けする。
【0153】
L1 寄生虫およびL4 寄生虫をアッセイに用いた。L1 寄生虫は細菌フィーディング層なしでプレートに卵をおくことによって調製する。卵が孵化し、L1段階で止まる。このL1段階集団を次いで実験用ストックの作成に用いる。L4 段階ストック を作るために少量の寄生虫を過剰生育し、飢餓となっている寄生虫のプレートから取り出し、細菌フィーダー層を有するプレートにまく。25 ul アリコートの寄生虫を アッセイにおいて各ウェルに添加する。
【0154】
表 4: 殺線虫 オキサジアゾールおよびオキサゾール 類似体の3日間のシノラブディス・エレガンスのウェルアッセイ
【表9-1】
【表9-2】
【表9-3】
* L1 幼虫またはL4 幼虫に対する1、2または3日間の曝露の後の化合物のppmにおけるEC50。括弧内のL4のデータは第二世代の幼虫に対する効果を指す。 ND: 実験せず。
【0155】
遊離の生きた線虫 シノラブディス・エレガンスは、tylenchid 寄生生物、例えば、 ダイズ シスト線虫および根瘤線虫から高度に遺伝的に分岐している。それゆえ、シノラブディス・エレガンス L1 幼虫およびL4 幼虫に対するこれらオキサゾール、オキサジアゾールおよびチアジアゾールの殺線虫活性はさらに、この化学物質が様々な線虫の種および段階に対して広範に活性であるということを確認する。
【0156】
実施例 5: マウス急性毒性試験
急性経口毒性試験を Eurofins/Product Safety Laboratories (Dayton、New Jersey)によって投与されるように試験方法 P203.UDPにしたがってマウスにおいて行った。CD-1/スイス由来アルビノマウスを得て、懸濁物 (suspended solid)底部ケージ中で集団飼育した。マウスにげっ歯類飼料を与え、ろ過した水道水を自由に与えた。研究室設定への順化の後、1群の動物をケージから食物を除くことによって一晩絶食させた。絶食期間の後、3匹の雌性マウスを活動性および初期体重に基づいて選択した。個々の化合物の用量は体重から計算した。
【0157】
被験物質を蒸留水中の0.5% w/w 溶液のカルボキシメチルセルロース (CMC)中に1% (50 mg/kg) または5% (500 mg/kg) (重量/重量) (w/w) 混合物として調製した。 組織破砕機を用いて均質な混合物を作成した。50 または 500mg/kgの用量をシリンジに結合したバルーンが先についた強制経口針を用いる経口挿管によって用量レベルあたり3匹の健康なマウスに投与した。投与の後、動物をケージに戻し、飼料を投薬のすぐ後に交換した。
【0158】
動物を投薬後最初の数時間および14 日まで少なくとも1日1回死亡率、総毒性の兆候および挙動変化について観察した。体重は開始の前および 7および14日目または死亡後出来るだけ早く記録した。
【0159】
結果を以下の化合物について得た:
【化51】
1822:
50 mg/kgの用量においてすべての動物は生存し、体重が増加し、活動的および健康にみえた。総毒性、有害薬理作用、または異常な挙動の兆候はみられなかった。500mg/kgの用量においてすべての動物は被験物質投与の3日間以内に死亡した。
【0160】
【化52】
4417:
500 mg/kg の用量において、14-日間の観察にわたって2匹の動物は活動的および健康にみえ、体重が増えた。1匹の動物は物質投与の4日間以内に死亡した。
【0161】
【化53】
4775:
500 mg/kgの用量において、すべての動物は生存し、体重が増加し、活動的および健康にみえた。総毒性、有害薬理作用、または異常な挙動の兆候はみられなかった。
【0162】
【化54】
4776:
500 mg/kg の用量において、2匹の動物が物質投与後3日間以内に死亡した。1匹の動物は研究期間全体にわたって活動的かつ健康にみえ、14日間の観察期間にわたって体重が増えた。
【0163】
【化55】
5960:
500 mg/kgの用量において、すべての動物は生存し、体重が増加し、活動的および健康にみえた。総毒性、有害薬理作用、または異常な挙動の兆候はみられなかった。
【0164】
これらマウス研究に基づくと、1822の経口毒性は50 mg/kgと 500 mg/kgとの間であるようであり、4776 mg/kgについては500 mg/kgよりわずかに低く、4417については500 mg/kgよりわずかに高く、4775 および5960については500 mg/kgよりも大きいようである。比較すると、マウスにおけるアルジカルブ、オキサミルおよび フェナミホスについての経口LD50はそれぞれ300 ug/kg、2.3 mg/kgおよび 22.7 mg/kg である。
【0165】
したがって、本発明のオキサゾールおよびオキサジアゾール化学物質は広域スペクトル殺線虫活性を有するが、これらの化合物は市販の有機リンおよびカルバメート標準および殺線虫種子処理剤 Avicta
(商標)の活性成分であるアベルメクチン(abamectin)よりも安全性においてかなりの改善を示す (経口マウス LD50 13.6 mg/kg)。
【0166】
実施例 6: 改善温室試験プロトコール
プレ-植物組込み試験 (PPI)
PPI試験は、化合物の土壌における前組込みおよびより長いエイジングの効果を調べるものであり、圃場での殺線虫剤適用の畝間方法を模倣する。PPI試験は化合物をより多量の土壌に曝露し、乾燥させ、その結果、より重篤な土壌結合が起こりうる。化合物はまたより長い期間エイジングされ、それによりより徹底的な生物および非生物分解が導かれ得、さらに活性が制限される。
【0167】
すべての処理日数 (例えば、7 日間、14 日間、21 日間)についての化学物質により処理された土壌 (砂質土混合物)処理が適当なポットに入れられる。同じ日に 7日処理のポットに種子が播かれる。1週間後、卵が適用され、 卵適用の14 日間後、試験が収穫される。14日処理は、最初の入れ込みの7 日後に植えられる。14 日の植え付けおよび7日の接種は同日に起こる。1週間後、14日処理に卵が接種される。それらは接種の14 日後に収穫される。21日処理は、最初の入れ込みの14 日後に植えられる。14日の接種および21日の植え付けは同日に行われる。1週間後、21日の植物に卵が接種される。7 日の処理は21日接種と同じ日に収穫される。接種の14日後に、21日植物が収穫される。
【表10】
【0168】
各化合物についてストックを4 mlのアセトン中の4 mgの物質を用いて調製する。土壌を80 mlの圃場土壌および320 mlの砂をプラスチック袋に入れ、よく混ぜることによって混合する。処理のための製剤を2.13 ml (8 kg/ha 割合)、1.06 ml (4 kg/ha割合) または 0.53 ml (2 kg/ha割合)をバイアルに添加し、それを 0.05% X100中の10 mlによりすすぐことによって行う。土壌を次いで 10 ml全部を袋中の400 mlの混合物に添加することによって処理する。処理した土壌をすぐに密封した袋中でよく混合し、化合物を均一に分散させる。およそ 95 mlを各2-インチ平方のポットを満たすために用いて、土壌を圧縮して平坦にして頂部まで満たす。各化合物および対照処理について 4つのポットを満たす。すべてのポットが湿るまで、ただし、底から水が流れ出さないように給水する。
【0169】
PPI試験は、圃場にて15 cm の深さに導入された8、4 および2 kg/haの割合を模倣し、標準2-インチポットキュウリ 温室 アッセイにおける2、1および 0.5 kg/ha 灌注(drench) 適用量に匹敵する。
【0170】
表6A:キュウリ植物に対する根瘤線虫の7日間プレ-植物導入温室研究
【表11】
*データは対照ブランク処理と比較してのパーセント制御 (即ち、こぶ低下)を示す。
【0171】
表6B:キュウリ植物に対する根瘤線虫の14日間プレ-植物導入温室研究
【表12-1】
【表12-2】
*データは対照ブランク処理と比較してのパーセント制御 (即ち、こぶ低下)を示す。
同じ文字を有するデータは、同じ試験からのものである。
【0172】
表6C: キュウリ植物に対する根瘤線虫の21日間プレ-植物導入温室研究
【表13】
*データは対照ブランク処理と比較してのパーセント制御 (即ち、こぶ低下)を示す。
【0173】
実施例 7: 秋の殺線虫圃場試験
部位確立
試験部位は、 3511 Highway F、New Melle、MO、Saint Charles郡に位置していた。土壌は天然のプレーリー/牧草に覆われたシルト質粘度ローム層の土壌であった。12-インチの刃を有するBobcat 763 スキッドローダーを用いて18インチの深さまでの穴を掘った。各穴の総体積は約 1.2 立方フィートであった。6立方ヤードの表土と9 トンの 川砂をDardenne Farms Topsoilから購入した。4体積の砂と1体積の土壌の比での混合をトレーラーに積んだ9立方フィートのコンクリートミキサーを用いて達成した。 穴を埋め、沈下した後5 日後に再び埋めた。混合物は92.5%の砂、2.5%のシルト質、および5%の粘度であった。有機物は 0.2%でありpH は6.8であった。
【0174】
区画(plot)にカボチャの種子を植え、カボチャ実生が均一に立ち(区画あたり2、10 cm間隔)、処理の直前に最初の本葉が現れた。
【0175】
処理および接種
処理はブロック計画にてアレンジし、ブロックは一次スロープに対して直角に、二次スロープに対して平行に設置した。7つの接種対照と5つの非接種対照があり、疾患重篤度の分布は位置と非依存的にした。
【表14】
【0176】
適用量はヘクタールあたりの活性物質のkgとして表し、区画(plot)あたりのmgは埋めて充填した穴の表面積(0.000008559 Ha)に基づく。DC 化合物を以下のように適用の直前に処方した: 1)6つのすべての複製の処理に必要な量を300 mlのアセトンに溶解し、2)各区画(plot)について 50 mlのその溶液を2 mlの12.5% Triton X100の入ったメスシリンダーに添加し、体積を水道水で500 mlとした。結果として得られた混合物は標準温室アッセイ (10% アセトン、0.05% X100)において用いたものと同じである。オキサミル処理は同様に製剤されたVydate 2L から調製した。500 mlをじょうろに入れ、 全体積を均一に区画(plot) 表面に散布した。流出は起こらず、蓄積はあったとしても短期のものであった。最終灌注(drench)体積は0.58 ml/cm
2であり、我々の温室において用いた0.2 ml/ cm
2と比較して、小区画はかなり深いため、処理された土壌体積あたりの適用された灌注(drench) 体積はほぼ同じである。
【0177】
表7A: 化合物処理リスト
【表15】
*圃場率はkg ai/heにおけるものであり、添加した化合物の量は、mg ai/区画(plot)におけるものである。
NT = 非処理 (即ち、線虫を接種したが化学物質で処理しなかった)
NI = 非接種 (即ち、化学物質で処理せず、線虫を接種しなかった)
【0178】
ネコブセンチュウの卵を2週間にわたって収穫し、必要となるまでおよそ5℃で保存した。560万の蠕虫状(vermiform) 卵のストックを620 ml中 9000/mlに調整した。処理の1日後、2つの穴を各区画(plot)に約 7 cm間隔で、カボチャ 植物から等距離となるように開けた。5mlの卵懸濁液を各穴にピペットで入れ、それを次いで密封し、区画(plot)に軽く給水した。全部で90,000の蠕虫状(vermiform) 卵を各区画(plot)に添加した。
【0179】
初期観察
処理の2日後、 わずかな植物毒性が4417の 2 kg/ha 処理についてみられた。罹患した実生の胚軸を土壌の列にて水に浸した。処理の5日後 (5 DAT)に測定した最初の本葉の葉の直径は4417 処理についてはわずかな低下を示した。いずれの化合物も開花には影響は無いようであった。
【0180】
表7B: 根評価
【表16】
*同じ文字を有する平均値はスチューデントのT検定を用いてP = 0.1にて有意差がない。
TW28 =処理の28 日後の地上部重量(top weight)
RG28 =処理の28 日後の% 根こぶ
TW28 =処理の28 日後の根重量
RG43 =処理の43 日後の% 根こぶ
TW43 =処理の43 日後の根重量
NT = 非処理 (即ち、線虫を接種したが化学物質で処理しなかった)
NI = 非接種 (即ち、化学物質で処理せず線虫を接種しなかった)
オキサミル5およびオキサミル2はそれぞれ、5 kg ai/haおよび2 kg ai/haのオキサミル。
【0181】
最初の根評価は 28 DATに行った。地上部を切り離し、圃場中ですぐに計量し、根を注意深く残りの植物を傷つけないように掘り出した。
【0182】
4417についてみられた初期の植物毒性は28 DATにおける地上部重量における低下に反映される。しかし28 DATにおける根重量は影響を受けておらず、第二の収穫 (43 DAT)から記録された根の重量は処理のいずれからの効果も示さなかった。
【0183】
根こぶ損傷を 28 DATおよび 43 DATにおいて以下のパーセント ビニングスケールを用いて評価した:こぶによって有意に影響された根のマスの%を表す、0、1、5、10、25、33、50、66、75、90、および100%。両方のサンプリング時期においてすべての3つの化合物は根のこぶの制御を提供し、それは同じ割合のオキサミルよりも数の上で優れていた。 4776 は28日および43日の時点の両方においてオキサミルよりも統計的に優れており、4559は 43日の時点において オキサミルよりも統計的に優れていた。
【0184】
要約すると3つのすべての化合物はオキサミルと同等またはそれより優れた線虫制御を圃場条件下で提供する。したがってこれらの殺線虫類似体は合理的な使用率での圃場効率を欠き、市販できるほどの十分な寿命を欠く新しいより選択的な殺線虫剤候補の多くよりも優れている。
【0185】
実施例 8:カボチャに対するネコブセンチュウの制御のためのプレ-植物組込み(PPI) 化合物の夏の殺線虫圃場評価
33 cmの直径の穴を有する試験区画(plot)を粘土土壌まで41 cmの深さまで掘り、80%の砂および 20%シルト質ローム層土壌の混合物により満たした。各処理のための技術的化合物を250 ulのTriton X-100 界面活性剤を含む50 ml アセトンに溶解した。この溶液を 450 ml の水に添加し、95リットルの砂/土壌混合物に回転ドラムミキサー中で注いだ。ミキシングドラムを回転させ続けながら、66 グラムの、切った、こぶを有する、トマトの根を添加し、徹底的に分散させた。処理した土壌は6つの複製区画(plot)のそれぞれの表層の15 cmを満たすのに十分であり、したがってPPI 処理を模倣する。区画(plot)をわずかに給水し、ネコブセンチュウ(M. incognita) 卵および幼虫の混合物を区画(plot) のなかの5地点で5 cm の深さに注入した(区画(plot)あたり10ml中100k 卵/幼虫)。1枚の完全に展開した本葉を有する3週齡カボチャ (cv. Liberator III)を土壌処理の4 日後に、区画(plot)あたり1つ植えた。
【0186】
【表17】
【0187】
刻んだこぶの接種と卵/幼虫との組合せにより、高い圧力が提供され、迅速に症状が発生した。DC5823およびDC5938のPPI適用は 4 kg/haにて優れた制御を提供した。DC5523、DC5891、および DC5960も4 kg/haにて有意な制御を提供した。
【0188】
実施例 9:キュウリ植物に対する根瘤線虫およびダイズ植物に対するダイズシスト線虫の種子処理試験
所与の濃度の化学物質を500 ulのアセトンに溶解し、1gのキュウリ種子 (RKN試験) またはダイズ種子 (SCN試験)を添加する(例えば、500 ul アセトン中の20 mg 活性成分+1 gの種子)。種子溶液をすべての種子が完全に化学物質溶液により被覆されるまで撹拌する。アセトンを次いで種子の風乾によって蒸発させる。種子を砂質土を含む2-インチのポットに植え、次いでポットに 1ポットあたり1000のネコブセンチュウ (RKN) または1000のHeterodera glycines (SCN) 卵を植え付けの3日後に接種する。植物をRKNについては卵接種の14 日後に、SCN については卵接種の28 日後にこぶ形成について評価する。
【0189】
表9A:キュウリ種子を用いる根瘤線虫に対する種子処理活性
【表18】
*データは対照ブランク処理と比較してのパーセント制御 (即ち、こぶ形成低下)を示す。
#アベルメクチン(abamectin) 陽性対照は、10 mg ai/グラム種子である。
【0190】
表9B:ダイズ 種子を用いるダイズ シスト線虫に対する種子処理活性
【表19】
*データは、対照ブランク処理と比較してのパーセントシスト低下を示す。割合はmg ai/グラム種子である。同じ文字を有するデータは、同じ試験からのものである。
【0191】
オキサジアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾール類似体は、灌注(drench)適用および土壌前組込み方法に加えて種子処理としても活性を示す多用途の殺線虫剤である。
【0192】
実施例 10:請求項の構造は哺乳類細胞においてアポトーシスマーカーを誘導せず、アポトーシスの誘発によって線虫を殺傷するのではない
以前の研究により特定の蛍光性物質の切断を介するアポトーシス誘発性 カスパーゼ-3 プロテアーゼの誘導がアポトーシスの誘導の測定の信頼できる方法であることが示されており、特定のクロロおよびブロモ置換チオフェンおよびフランオキサジアゾールが、哺乳類細胞におけるカスパーゼ-3 誘導のためのハイスループットスクリーニングの後に同定された(Zhang HZ, Kasibhatla S, Kuemmerle J, Kemnitzer W, Ollis-Mason K, Qiu L, Crogan-Grundy C, Tseng B, Drewe J, Cai SX. Discovery and structure-activity relationship of 3-aryl-5-aryl-1,2,4-oxadiazoles as a new series of apoptosis inducers and potential anticancer agents. J Med Chem. 2005 48(16):5215-23)。
【0193】
本発明の化合物クラスがアポトーシスを誘導することができるかどうかを評価するため、蛍光分子、7-アミノ-4-メチルクマリン (AMC)で標識されたカスパーゼ基質 (DEVD、Asp-Glu-Val-Asp)を用いてラット肝臓癌由来H4IIE 細胞における化合物曝露の後のカスパーゼ-3 活性を判定した。カスパーゼ 3はテトラペプチドをDとAMCとの間で切断し、それにより蛍光性緑色 AMCを放出する。 96-ウェルプレートにおける細胞への被験物質曝露の後、培地をプレートから吸引し、各ウェルにPBSを添加した。プレートを-80℃で保存して細胞を溶解し、さらなる分析までサンプルを保存した。分析の日に、プレートをフリーザーから出して解凍した。蛍光基質を有するカスパーゼバッファーを各ウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。AMC 放出を励起波長360 nm および発光波長460 nmで蛍光分光光度計にて測定した。値を相対蛍光ユニット (RFU)として表す。1 μM用量またはそれを下回る用量にて様々な細胞株においてアポトーシスを誘導することができると報告されていたパクリタキセル、カンプトテシン、およびスタウロスポリンとは対照的に、カスパーゼ-3の誘導はこの系において300 μMもの濃度においてもDC1822、DC5823、DC5915、およびDC5938については観察されない。
【0194】
これらの化合物がアポトーシスの誘導によって線虫に影響を与えないことを確認するために、アポトーシス経路を欠損したシノラブディス・エレガンス突然変異体である、ced-3(n717)およびced-4(N1162) 突然変異体(Ellis HM, Horvitz HR. Genetic control of programmed cell death in the nematode C. elegans. 1986 Cell 44:817-829)を、NGM 寒天プレート上での10μg/ml DC5823に対する感受性を評価した。野生型 シノラブディス・エレガンス 株 (N2 Bristol)およびced-3 および ced-4 突然変異体の間の感受性における観察可能な表現型の相違は観察されず、死亡までの時間の相違も観察されなかった。
【0195】
これらのデータは請求項の構造が哺乳類細胞または線虫においてアポトーシスに影響を与えないことを示す。
【0196】
実施例 11:式 IからVIIの化合物の合成の記載
式IからVIIの本発明の化合物は、当業者に知られた方法を用いて調製することが出来る。具体的には、式IaおよびIbを有する本発明の化合物は、スキーム 1における例示的反応によって示されるようにして調製することが出来る 。アルファアミノケトン3は、4(-ジメチルアミノ)ピリジントリブロミドの臭素化および続くブロミド中間体2のナトリウムジホルミルアミドによるアミノ化を伴う2工程手順においてアセトフェノン1から調製される。アミノケトン 3は次いで適当な アシル クロリド 4 と反応すると、アシルアミノケトン 5が生じる。直鎖状前駆体 5 の2,5-ジ置換-1,3-オキサゾール 類似体 6への環化は、DMF中のオキシ塩化リンにより良好な収率にて達成される。
【0197】
スキーム1:式 IaおよびIbの化合物への合成スキーム
【化56】
【0198】
具体的には、式IIaおよびIIbを有する本発明の化合物は、スキーム 2における例示的反応によって示されるようにして調製することが出来る。アルファ アミノケトン 2 をナトリウムジホルミルアミドによるアミノ化によってブロミド 前駆体 1から調製し、次いでアシル クロリド 3と反応させるとアシルアミノケトン 4が生じる。直鎖状前駆体 4 の2,5-ジ置換-1,3-オキサゾール 類似体 5への環化は DMF中のオキシ塩化リンによって良好な収率にて達成される。
【0199】
スキーム 2:式 IIaおよびIIbの化合物への合成スキーム
【化57】
【0200】
具体的には、式IIIaおよびIII bを有する本発明の化合物は、スキーム 3における例示的反応によって示されるようにして調製することが出来る。ベンゾヒドラジド 1を周囲温度でトリエチルアミン (TEA)の存在下でクロロホルム中のアシル クロリド 2と反応させるとアシル ベンゾヒドラジド 3が生じる。ジアシルヒドラジン 3の2,5-ジ置換-1,3,4-オキサジアゾール(oxadizaole)化合物 4への環化はDMF中の塩化ホスホリル (POCl3)によって達成される。
【0201】
スキーム 3:式 IIIaおよびIIIbの化合物への合成スキーム
【化58】
【0202】
具体的には、式IVa およびIVbを有する本発明の化合物は、スキーム 4における例示的反応によって示されるようにして調製することが出来る。ベンゾニトリル 1はメタノール中のDIEAの存在下で室温で 一晩ヒドロキシルアミンヒドロクロリドと反応させると対応する ヒドロキシイミダート 2へと変換される。次いでベンゾヒドロキシイミダート 2 をピリジンの存在下で適当な フランまたはチオフェン カルボニルクロリド (R2-CO-Y)によりアシル化し、次いで DCC 脱水により3,5-ジ置換-1,2,4-オキサジアゾール 生成物が得られる。
【0203】
スキーム 4:式 IVa およびIVbの化合物への合成スキーム
【化59】
【0204】
具体的には、式VaおよびVbを有する本発明の化合物は、スキーム 5における例示的反応によって示されるようにして調製することが出来る。
【0205】
スキーム 5:式VaおよびVbの化合物への合成スキーム
【化60】
【0206】
まず、フランまたはチオフェン ニトリル 1の適当な 類似体をDIEAの存在下でメタノール中のヒドロキシルアミンとの反応により対応する ヒドロキシイミダート 2に変換する。次いで、中間体 2をピリジン-ジオキサン中の適当に置換された 塩化ベンゾイル 3と反応させて所望の 3,5-ジ置換-1,2,4-オキサジアゾール 生成物 4を得る。
【0207】
具体的には、式VIaおよびVIbを有する本発明の化合物は、スキーム 6における例示的反応によって示されるようにして調製することが出来る。合成は適当な ベンズアミド 基質 1とクロロカルボニルスルフェニル クロリドとの反応により出発し、オキサチアゾロン 化合物 2を得る。次の工程においてオキサチオアゾリン 中間体 2をマイクロ波条件下でトルエン中の適当な フランまたはチオフェン ニトリルと反応させて所望の 3,5-ジ置換-1,2,4-チアジアゾール 生成物 3を得る。
【0208】
スキーム 6:式VIaおよびVIbの化合物への合成スキーム
【化61】
【0209】
具体的には、式VIIaおよびVIIbを有する本発明の化合物はスキーム 7における例示的反応によって示されるようにして調製することが出来る。適当な フランまたはチオフェン カルボキサミド 基質 1をクロロカルボニルスルフェニル クロリドとの反応によりオキサチアゾロン 中間体へと変換する。次いで、オキサチオアゾリン 中間体 2をトルエン中でマイクロ波条件下で適当な ベンゾニトリル 化合物と反応させて所望の 3,5-ジ置換-1,2,4-チアジアゾール 生成物 4を得る。
【0210】
スキーム 7:式VIIaおよびVIIbの化合物への合成スキーム
【化62】
【0211】
式 Ia 実施例: 5-(4-クロロ-2-フルオロフェニル)-2-(チオフェン-2-イル)オキサゾール:
4’−クロロ−2’−フルオロアセトフェノン (17.5 g、100 mmol)、4−(ジメチルアミノ)ピリジントリブロミド (40.0 g、110 mmol)および酢酸 (100 mL)の混合物を室温で24時間撹拌した。水 (150 mL) を添加し、30分間の撹拌の後、沈殿した固体をろ過により回収し、水で洗浄し、減圧下で乾燥させ、所望の ブロミド 中間体を白色固体(24 g、95%) として得た。
【0212】
アセトニトリル (300 mL)中のブロミド 化合物 (24 g、90 mmol) の溶液にナトリウム ジホルミルアミド (9.0 g、95 mmol) を添加した。混合物 を還流させて2時間加熱し、一晩室温まで冷却した。混合物 をろ過してNaBrを除いた。ろ液を 濃縮してジホルミルアミド 中間体を褐色油状物、23.6 gとして得た。EtOH (300 mL)および30% HCl (90 mL) を添加し、混合物 を50℃で5時間撹拌し、一晩室温まで冷却し、その間に生成物が晶出した。 固体を ろ過により回収し、ジクロロメタンで洗浄し、乾燥させて一定の重量にして所望の アミノケトン ヒドロクロリドを白色固体 (6.3 g、31%) として得た。これを次の工程においてそのまま用いた。
【0213】
アシルアミノ ケトンの合成を文献(J. Med. Chem. 1986、29、333-341) に記載されているようにして行った。水 (50 mL)およびEtOAc (100 mL)中の2-アミノ-1-(4-クロロ-2-フルオロフェニル)エタノン ヒドロクロリド (6.3 g、28 mmol)の懸濁液を氷浴中で冷却した。NaHCO
3 (11.9 g、140 mmol) を一部ずつ添加し、次いで2-チオフェン カルボニルクロリド (4.25 g、29 mmol)を添加した。混合物を室温で16時間を撹拌した。水 (50 mL) を添加し、混合物 をEtOAc (2x50 mL)で抽出した。 有機層を 合わせ、塩水で洗浄し、乾燥させ (MgSO
4)、ろ過し、減圧下で濃縮しアシルアミノ ケトン 5を 黄色 固体 (7.7 g、92%)として得た。有機層を合わせ、乾燥させ (MgSO
4)、減圧下で濃縮して粗生成物、7.8 gを得、これをEtOH (25 mL)からの結晶化により精製した。 収率 5.0 g (69%)の黄色 固体。
分子式: C
13H
7ClFNOS; MW 279.72
HPLC-ESMS: t
R = 6.04 分; m/z: 279.9 (M+H); HPLC 純度 98.0% (216nm); 99% (250nm)
1H-NMR (300MHz、CDCl
3): 7.74-7.85 (m、2H)、7.52-7.56 (m、1H)、7.46- 7.51 (m、1 H)、7.21-7.31 (m、2H)、7.14-7.20 (m、1H)
【0214】
式 IIa 実施例: 2-(4-クロロ-2-フルオロフェニル)-5-(チオフェン-2-イル) オキサゾール
2-(2-ブロモアセチル)チオフェン (2.05 g、10 mmol)、ナトリウム ジホルミル アミド (1.05 g、11 mmol)およびアセトニトリル (20 mL)の混合物を4時間還流させて加熱した。混合物を 室温まで冷却し、ろ過してNaBrを除いた。ろ液を 減圧下で濃縮し褐色油状物、2.0 gを得た。EtOH (930 mL) を添加し、次いで、濃HCl (30%、10 mL)を添加した。混合物を室温で一晩撹拌した。減圧下での濃縮により粘着性固体、2.1 gを得た。結果として得られた アミノケトン ヒドロクロリドにはいくらか NH
4Clが混入していたが (H1-NMR スペクトルに基づく)、次の工程においてそのまま用いた。
【0215】
EtOAc (40 mL) および水 (20 mL)中の粗アミン.HClの混合物を激しく撹拌し、氷水浴中で冷却した。NaHCO
3 (8.3 g、100 mmol) を添加し、次いで、 4-クロロ-2-フルオロ塩化ベンゾイル (1.9 g、10 mmol)を添加した。混合物を室温で一晩撹拌した。 層を分離した。水層 をEtOAc (50 mL)で抽出した。合わせた有機層を 水で洗浄し、乾燥させ (MgSO
4) 、濃縮して褐色固体、2.0 gを得た。結果として得られた 粗生成物は所望の アシルアミノケトンと4-クロロ-2-フルオロベンズアミドとの混合物(出発アミノケト化合物に存在する塩化アンモニウムとアシル クロリドとの反応によって形成した)であった。
【0216】
アシルアミノケトン 中間体をDMF (25 mL)に溶解し、次いでPOCl
3 (2.3g、15 mmol) を添加し、混合物を室温で2.5 日間撹拌した。氷水を添加し、混合物 をEtOAc (3x50 mL) で抽出した。有機層を 水(3x30 ml) で洗浄し、乾燥させ (MgSO
4) 、濃縮して、褐色固体/油状物、1.7 gを得た。カラムクロマトグラフィー (Hep/EtOAc 2/1)により1.0 g の固体を得、これは依然として純粋ではなかった。MeOH (5 mL) からの結晶化により純粋な (0.6 g、22%) 2-(4-クロロ-2-フルオロフェニル)-5-(チオフェン-2-イル)オキサゾール をHPLC 純度 >99.0 % にて得た(215および254 nm)。
分子式: C
13H
7ClFNOS、MW 279.72; LC-MS: t
R =9.46 分 m/z: 279.9 (M+H)。
1H-NMR (300MHz、CDCl
3): 7.98-8.08 (m、1H)、7.22-7.42 (m、5H)、7.08-7.14 (m、1H)
【0217】
式 IIIa 実施例: 2-(4-クロロ-フェニル)-5-チオフェン-2-イル-[1,3,4]オキサジアゾール:
250 mL の丸底フラスコに100 mL のアミレン(amelene)安定化したクロロホルム中の2.0g (11.7 mmol、1 当量)の4-クロロベンズヒドラジド (1)を添加し、次いで、4 mL (29.25 mmol、2.5当量)のTEAを添加した。次いで、1.4 mL (12.87 mmol、1.1当量)の2-チオフェンカルボニルクロリド (2) を滴下し、混合物 を周囲温度で1時間撹拌した。反応進行 を20分間のグラジエントでのLCMSによりモニターした。形成した白色沈殿をろ過し、クロロホルムで洗浄し、高減圧下で 2時間乾燥させた。結果として得られた物質を所望のジアシルヒドラジドであると確認し、次の工程においてさらに精製せずに用いた。 粗ジアシル -ヒドラジド を60 mLの POCl
3に過熱下で溶解した。結果として得られた 混合物を次いで油浴 (100-110℃)中で5-7時間還流して加熱した。反応進行 を20分間のグラジエントでのLCMSによりモニターした。LCMSによって判定して 環化反応が完了したら、POCl
3 を注意深く減圧下で蒸発させ、反応 を次いで水酸化アンモニウムの1 N 溶液で中和した。生成物 をNaHCO
3 (200 mL)の飽和溶液から酢酸エチル (300 mL) で抽出し、塩水 (2 x 200 mL) で洗浄し、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過し、蒸発して乾燥させた。生成物 をフラッシュカラムクロマトグラフィー (ヘキサン→12% 酢酸エチル/ヘキサン) により精製し、次いでヘキサン/酢酸エチル (5:1)の混合物から再結晶させて1.3 gの所望の 化合物 2-(4-クロロ-フェニル)-5-チオフェン-2-イル-[1,3,4]オキサジアゾール (42 %)を白色固体として得た。
化学式: C
12H
7ClN
2OS; MW 262.71; ESMS: m/z 263 (M+H);
1H-NMR (250 MHz、D
6-DMSO): 8.08-8.12 (m、2H)、7.96-7.99 (m、2H)、7.69-7.72 (m、2H)、7.32-7.35 (m、1H)
【0218】
式 IVa 実施例: 3-(4-クロロ-2-メチル-フェニル)-5-フラン-2-イル-[1,2,4-]オキサジアゾール:
500 mLの丸底フラスコ中で、4-クロロ-2-メチルベンゾニトリル (10 g、66 mmol) を200 mLのメタノールに溶解した。混合物にヒドロキシル塩化アンモニウム (4.56 g、66 mmol)、次いで、 DIEA (ジイソプロピルエチルアミン) (23 mL、132 mmol) を添加した。混合物を一晩還流して加熱した。溶媒を除いた。残渣 を200 mL のCHCl
3に溶解した。混合物に2-フロイル クロリド (10.5 ml、66 mmol)、次いで、 DIEA (23 mL、132 mmol) を添加した。反応完了後、混合物をクロロホルムおよび水で抽出した。有機層を分離し、塩水で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、ろ過し、蒸発して乾燥させた。残渣 を200 mLのジオキサンに溶解した。混合物に1当量の DIC (N,N'-ジイソプロピルカルボジイミド)、次いで、 1当量の DIEA を添加した。混合物を次いで一晩還流して加熱した。反応完了後、混合物を冷却した。溶媒を減圧下で除いた。残渣を次いで酢酸エチルおよび水で抽出した。有機層を分離し、塩水で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、ろ過し、蒸発して乾燥させた。粗生成物を0-20% 酢酸エチル/ ヘキサングラジエントでのシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーにより精製し、4.96 gの所望の化合物、 3-(4-クロロ-2-メチル-フェニル)-5-フラン-2-イル-[1,2,4-]オキサジアゾールを白色粉末として、総収率28.8 %にて得た。
分子式: C
13H
9ClN
2O
2; MW 260.04; HPLC 純度 99.9% (254 nm); LC-ESMS: t
R = 7.55 分; m/z 261.1 (M+1);
1H-NMR (250 MHz、D
6-DMSO): 8.18-8.19 (m、1H)、7.98-8.01 (d、J=8.3,1H)、7.64-7.65 (m、1H)、7.52-7.56 (m、1H)、7.46-7.50 (m、1H)、6.87-6.89 (m、1H)、2.59 (s、3H)
【0219】
式 IVa 実施例: 3-(4-ブロモ-2-メチル-フェニル)-5-フラン-2-イル-[1,2,4]-オキサジアゾール:
500 mLの丸底フラスコ中で、4-ブロモ-2-メチルベンゾニトリル (5 g、25 mmol) を200 mLのメタノールに溶解した。混合物にヒドロキシル塩化アンモニウム (1.72 g、25 mmol)、次いで、 DIEA (ジイソプロピルエチルアミン) (8.7 mL、50 mmol) を添加した。混合物を一晩還流して加熱した。溶媒を除いた。残渣を200 mLのCHCl
3に溶解した。混合物に 2-フロイル クロリド (3.97 ml、25 mmol)、次いで、 DIEA (8.7 mL、50 mmol) を添加した。反応完了後、混合物をクロロホルムおよび水で抽出した。有機層を分離し、塩水で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、ろ過し、蒸発して乾燥させた。残渣 を200 mLのジオキサンに溶解した。混合物に1当量の DIC (N,N'-ジイソプロピルカルボジイミド)、次いで、 1当量の DIEAを添加した。混合物 を次いで一晩還流して加熱した。反応完了後、混合物を冷却した。溶媒を減圧下で除いた。残渣 を次いで酢酸エチルおよび水で抽出した。有機層を 分離し、塩水で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥させ、ろ過し、蒸発して乾燥させた。粗生成物を0-20% 酢酸エチル/ ヘキサングラジエントでのシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーにより精製し 、2.23 g の所望の化合物、3-(4-ブロモ-2-メチル-フェニル)-5-フラン-2-イル-[1,2,4]-オキサジアゾールを白色粉末として総収率36%にて得た。
化学式: C13H9BrN2O2; MW: 305.13; HPLC 純度 > 99.0%; (254 nm) ESMS: t
R = 7.81 分; m/z 305.1 (M+1);
1H-NMR (250 MHz、D
6-DMSO): 8.18-8.19 (m、1 H)、7.92 (d、J= 8.3、1H)、7.58-7.70 (m、3H)、6.86 - 6.90 (m、1H)、2.59 (s、3H)
【0220】
式Va 実施例: 5-(4-クロロ-2-メチルフェニル)-3-(フラン-2-イル)-1,2,4-オキサジアゾール
MeOH (50 mL)中の2-フロニトリル (1.9 g、20 mmol)の溶液にヒドロキシルアミンヒドロクロリド (1.4 g、20 mmol)およびトリエチルアミン (2.1 g、20 mmol) を添加した。混合物を一晩還流させて加熱した。室温まで冷却した後、混合物を減圧下で濃縮した。残渣をEtOAc (50 mL)とともに撹拌した。固体をろ別し、ろ液を 濃縮して濃厚な油状物、2.5 g (99%)を得た。H-NMR スペクトルは所望の ヒドロキシアミジン 化合物と一致し、それには Et
3N.HClが混入していた。この反応の結果得られた粗生成物を次の工程において精製せずに用いた。
【0221】
ジクロロメタン (50 mL)中の4-クロロ-2-メチル安息香酸 (3.4 g、20 mmol)の懸濁液に、一滴のDMF、次いで、 塩化オキサリル (3.2 g、25 mmol)を添加した。混合物を一晩撹拌し、その間にすべての固体が溶解した。混合物を減圧下で濃縮しジクロロメタンで処理(stripped)して過剰の塩化オキサリルを除いた。残余の酸クロリドをジオキサン/ピリジン (10/1、55 mL)中に取り、ヒドロキシアミジン 化合物 (2.5 g、20 mmol) を添加した。混合物を3時間還流させて加熱した。室温まで冷却した後、水(100 mL) を添加し、結果として得られた 固体をろ過により回収し、乾燥させて6.2 gの粗生成物を得た。MeOH (40 mL)からの再結晶により純粋な5-(4-クロロ-2-メチルフェニル)-3-(フラン-2-イル)-1,2,4-オキサジアゾール 2.6 g (収率 47%)が得られた。
分子式: C
13H
9ClN
2O2; MW 260.04; HPLC 純度: >99.9 % (216 nm); 99.9% (324 nm); LC-ESMS: t
R = 9.46 分; m/z 261.1 (M+1);
1H-NMR (300MHz、CDCl
3): 8.10 (dd、J=8.1、1H)、7.63-7.66 (m、1H)、7.32-7.42 (m、2H)、7.18-7.22 (d d、J=2.7、0.9、1H)、6.58-6.62 (m、1H)、2.89 (s、3H)
【0222】
式VIa 実施例: (2,4-ジクロロフェニル)-5-(フラン-2-イル)-1,2,4-チアジアゾール:
トルエン (150 mL)中の2,4-ジクロロベンズアミド (25 g、131.5 mmol)およびクロロカルボニルスルフェニルクロリド (19 g、145 mmol)の混合物を4時間還流させて加熱した(HCl-ガス形成がpH試験紙によって観察された)。室温まで冷却した後、混合物を減圧下で濃縮し、所望の オキサチアゾロン 化合物をオフホワイトの 固体 (32.4g、99%)として得、これを次において精製せずに用いた。20 mLのバイアル中でオキサチアゾロン 8a (2 g、8 mmol)および2-フロニトリル (10 g、107 mmol)の混合物をマイクロ波で190℃で20 分間加熱した。反応を10回行い、合わせた混合物を100℃/20 mbarで蒸留し (Kugerrohr)、過剰の2-フロニトリルを除いた(回収された2-フロニトリルは再び用いた)。混合物をさらに150℃/10 mbar で蒸留して副生成物である ニトリル 10 (黄色 固体、6.5 g、47%)を除いた。蒸留残渣(およそ10 g)をジクロロメタン (50 mL)中に取り、ろ過し、ろ液を濃縮して褐色固体、8 gを得た。熱 MeOH (50 mL)中への溶解および水 (10 mL) の添加による再結晶により純粋な(2,4-ジクロロフェニル)-5-(フラン-2-イル)-1,2,4-チアジアゾール を褐色固体、4.7 g、として20%の収率にて得た。
化学式: C
12H
6Cl
2N
2OS; MW: 297.16; HPLC-ESMS: t
R = 6.5; m/z: 296.96; 298.95 (M+1); HPLC 純度 >99% (221nm),>99% (263 nm)、> 99.0 % (306 nm)
1H-NMR (300MHz、CDCl
3): 7.90 (dd、J=8.4、1H)、7.57-7.58 (m、1H)、7.29 (dd、J=8.4、1.8) 7,48、d、J=1.8、1H)、7.15-7.20 (m、1H)、6.55-6.59 (m、1H)
【0223】
式VIa 実施例: 3-(4-クロロ-2-メチルフェニル)-5-(フラン-2-イル)-1,2,4-チアジアゾール
マグネティックスターラーで撹拌した、酸4-クロロ-2-メチル安息香酸 (50 g、0.29 mol)、ジクロロメタン (200 mL)、および0.5 mL DMFの混合物を氷浴中で冷却した。冷却器にガス吸着トラップを連結させた。塩化オキサリル (44.5 g、0.35mmol) を1時間かけて滴下した。混合物を室温で一晩撹拌し、その間にすべての固体が溶解した。溶液を減圧下で濃縮し、ジクロロメタンで処理し(stripped)、過剰の塩化オキサリルを除いた。残渣をTHF (200 mL)中に入れ、氷水浴中で機械的に撹拌した。25% アンモニア水溶液(100 mL) を15 分かけて添加し、その結果、沈殿が形成した。THFをロータリーエバポレーターで除き、さらなる水 (100 mL) を添加した。懸濁液を室温で一晩撹拌した。 固体をろ過により回収し、減圧下で乾燥させ、2-メチル-4-クロロベンズアミド (43.7 g、収率 89%)を得、これを次の工程において精製せずに用いた。
【0224】
2-メチル-4-クロロベンズアミド (31.35 g、185 mmol)、トルエン (400 mL)、およびクロロカルボニルスルフェニルクロリド (25 g、190 mmol)の機械的に撹拌した混合物を3時間還流させて加熱した。室温まで冷却した後、混合物を減圧下で濃縮して黄色 固体 40 g (95%)を得た。H-NMRは、これは所望の オキサチアゾロン 化合物とニトリル副生成物と出発アミドとの85:10:5の比の混合物であることを示した。この混合物を次の工程において さらに精製せずに用いた。
【0225】
粗オキサチアゾロン 化合物 (2.0g、8.8 mmol)および2-フロニトリル (16 g、170 mmol)を混合し、マイクロ波で190℃で20 分間加熱した。バッチを合わせてKugelrohrで 100℃/ 30 mbarで蒸留して過剰の2-フロニトリルを除いた(次のマイクロ波反応において再び用いた)。残渣をさらに150℃/20 mbarで蒸留してニトリル副生成物を除いた。残渣、5.5 gを別の10マイクロ波の反応の残渣(4.5 g) と合わせてカラムクロマトグラフィーにより精製した。結果として得られた 4.5 g (HPLCにより純度85%)をMeOH (50 mL)から再結晶させて純粋な3-(4-クロロ-2-メチルフェニル)-5-(フラン-2-イル)-1,2,4-チアジアゾールを明褐色固体、3.6 g (7.5% 収率)として得た。
化学式: C
13H
9ClN
2OS; MW: 278.7; HPLC-ESMS: t
R = 6.36 分および m/z 277.0 (M+1); HPLC 純度: >95% (220nm) 95% (270 nm)
1H-NMR (300MHz、CDCl
3): 8.06、(dd、J=7.8、1H)、7.62-7.63 (m、1H)、7.22-7.31 (m、3H)、6.61-6.63 (m、1H)、2.66 (s、3H)
【0226】
式VIa 実施例: 3-(4-クロロフェニル)-5-(フラン-2-イル)-1,2,4-チアジアゾール
機械的に撹拌した、4-クロロベンズアミド (20.23 g、130 mmol)、トルエン (150 mL)、およびクロロカルボニルスルフェニルクロリド (19 g、145 mmol)の混合物を3時間還流させて加熱した。室温まで冷却した後、混合物を減圧下で濃縮して 黄色 固体泡状物、27.65 g (100%)を得た。H-NMRはこれはほぼ純粋なオキサチアゾロン 化合物であることを示し、これをそのまま次の工程において用いた。オキサチアゾロン 化合物 (1.71g、8 mmol)および2-フロニトリル (15 g、160 mmol)を混合し、マイクロ波で190℃で20 分間加熱した。10のバッチを合わせ、Kugelrohrで100℃/ 30 mbar で蒸留して過剰の2-フロニトリルを除いた(次のマイクロ波反応で再び用いた)。残渣をさらに150℃/20 mbarで蒸留してニトリル副生成物を除いた。残渣、5 g、をMeOHから再結晶させて3.5 gの固体を得た。これを別の5マイクロ波反応の残渣(2.6 g)と合わせ、 カラムクロマトグラフィーにより精製した。結果として得られた 4.4 g (HPLC により純度90%y)をヘプタン/EtOAc = 7/1 (50 mL) から再結晶させて純粋な3-(4-クロロフェニル)-5-(フラン-2-イル)-1,2,4-チアジアゾールを明褐色固体、3.35 g (10% 収率)として得た。
化学式: C
12H
7ClN
2OS; 分子量: 262.71; HPLC- ESMS: t
R = 6.06 分; m/z: 263.00、264.99 (M+1)
1H-NMR (300MHz、CDCl
3): 8.24-8.33 (m、2H)、7.63-7.65 (m、1H)、7.42-7.50 (m、2H)、7.23-7.28 (m、1H)、6.62-64 (m、1H)
【0227】
式VIIa 実施例: 5-(2-クロロ-4-メチルフェニル)-3-(フラン-2-イル)-1,2,4-チアジアゾール:
マグネティックスターラーで撹拌した、2-フロイルアミド (2-フロイルクロリドおよびアンモニア水溶液から調製、1.13 g、10 mmol)およびクロロカルボニルスルフェニルクロリド (2.0 g、15 mol)のトルエン (20 mL)中の混合物を4時間還流させて加熱した。室温まで冷却した後、混合物を濃縮して1.7 g の所望の オキサチアゾロンを黄色 固体 (ほぼ定量的収率) として得、これを次の工程において さらに精製せずに用いた。
【0228】
オキサチアゾロン 化合物 (170 mg、1 mmol)および4-クロロ-2-メチルベンゾニトリル (3.03 g、20 mmol)の混合物をマイクロ波で190℃で20 分間加熱した。第二の反応を行い、混合物を合わせた。過剰のニトリル副生成物 (フロニトリル)を減圧下で除いた (120℃、0.3 mbar)。残余の褐色固体 (100 mg) を熱MeOH (10 mL)中に取り、不溶性物質(おそらく硫黄)からデカントした。MeOH 溶液を室温で 一晩放置した。沈殿した固体を回収し、乾燥させて、化合物 5-(2-クロロ-4-メチルフェニル)-3-(フラン-2-イル)-1,2,4-チアジアゾールを褐色固体、40 mg (7%)として得た。 NMRは構造を確認した。 化学式: C
13H
9ClN
2OS; MW: 278.7; HPLC-ESMS: t
R = 6.36 分およびm/z 277.01 (M+1); HPLC 純度: 93.5 (216nm) 91% (324 nm);
1H-NMR (300MHz、CDCl
3): 7.87 (dd、J=8.1、1H)、7.51-7.60 (m、1H)、7.24-7.32 (m、2H)、7.15-7.20 (m、1H)、6.50-6.56 (m、1H)、2.58 (s、3H)