JPH07267803A - イネ科植物用分けつ促進剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式 【化１】 （式中のＲ¹及びＲ²は水素原子又はアルキル基、Ｙはア
ルコキシル基又はアミノ基である）で表わされる含フッ
素インドール酪酸誘導体例えば４，４，４‐トリフルオ
ロ‐３‐（インドール‐３‐）酪酸アルキルエステルを
有効成分とするイネ科植物の分けつ促進剤である。 【効果】 イネ科植物に対して適用すると、その分けつ
数及び生体重を著しく増加させ、収穫量の増収をもたら
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イネ科植物の分けつを
促進し、かつ生体重も増加させることにより作物を増収
させるための新規な分けつ促進剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インドール‐３‐酢酸及びその誘導体、
例えばインドール‐３‐酢酸メチル、インドール‐３‐
アセトアミドが植物の成長を促進させることは以前から
知られているし、また、４，７‐ジクロロインドール‐
３‐酢酸及び５，７‐ジクロロインドール酢酸が抗オー
キシン（ａｎｔｉ‐ａｕｘｉｎ）作用を有することも知
られている［「プランタ（ｐｌａｎｔａ）」第１４０
巻、第８９ページ（１９７８年）］。

【０００３】最近になって、含フッ素β‐インドール酪
酸類が開発され、その中で４，４，４‐トリフルオロ‐
３‐（インドール‐３‐）酪酸、４，４，４‐トリフル
オロ‐２‐ヒドロキシ‐３‐（インドール‐３‐）酪酸
及び４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（インドール‐３
‐）ブチロニトリルが強い植物の根の伸長促進活性を有
することが見出され（特開平５−２７９３３１号公
報）、また４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（インドー
ル‐３‐）酪酸が水稲や小麦などのイネ科植物に対して
収穫量に大きく寄与する分けつ数や生体重の増加に有効
であることが報告されている［植物化学調節学会、平成
５年度大会、研究発表記録集第４６ページ、植物化学調
節学会発行及び名古屋工業技術試験所報告、第４２巻、
第２１５〜２２３ページ（１９９４年）］。

【０００４】ところで、近年、世界人口の増大に伴い、
食料として利用される作物、特に世界的に主要な穀物植
物として位置づけられる小麦や水稲などのイネ科植物の
収獲量増加を図ることが重要な課題となってきた結果、
このイネ科植物の増収を左右する分けつ数及び生体重の
増加をもたらす物質の開発が要望されている。

【０００５】前記した４，４，４‐トリフルオロ‐３‐
（インドール‐３‐）酪酸がイネ科植物の分けつを促進
し、また生体重の増加に有効であることは知られている
が、この作用はまだ必ずしも十分とはいえず、多量の使
用を必要とするため実用的な増収剤として利用するに
は、微量の使用でより高い活性を示す物質の開発が必要
であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、少量の使用
で、イネ科植物の分けつを著しく促進することができ、
しかも生体重の増加にも有効な物質を提供することを目
的としてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、イネ科植
物の成育促進物質について種々研究を重ねた結果、前記
した４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（インドール‐３
‐）酪酸のカルボン酸をエステル化又はアミド化したも
のが、イネ科植物の分けつ促進に著効を示し、しかも生
体数の増加にも効果があることを見出し、この知見に基
づいて本発明をなすに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、一般式

【化２】 （式中のＲ¹及びＲ²は水素原子又はアルキル基、Ｙはア
ルコキシル基又はアミノ基である）で表わされる含フッ
素インドール酪酸誘導体を有効成分とするイネ科植物分
けつ促進剤を提供するものである。

【０００９】本発明の有効成分として特に好適なのは、
前記一般式（Ｉ）のうち、Ｒ¹とＲ²が水素原子でＹがア
ルコキシル基のもの、すなわち４，４，４‐トリフルオ
ロ‐３‐（インドール‐３‐）酪酸のアルキルエステル
である。このアルキル基は直鎖状、枝分れ状のいずれで
もよく、炭素数としては１〜８の範囲のものが好まし
い。

【００１０】そのほか、Ｒ¹とＲ²のいずれか一方又は両
方がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のよう
なアルキル基のものや、Ｙがアミノ基のものすなわち置
換酪酸アミドも用いることができる。この際のアミド基
中のアミノ基は第一アミノ基、第二アミノ基、第三アミ
ノ基のいずれでもよい。

【００１１】次に、この一般式（Ｉ）で表わされる含フ
ッ素インドール酪酸誘導体は、例えば次の工程に従って
製造することができる。

【００１２】

【化３】 （ただし、Ｒ³はアルキル基、Ｒ⁴及びＲ⁵はそれぞれ水
素原子又はアルキル基、Ｅｔはエチル基である）

【００１３】すなわち、マロン酸ジエチルを、例えばト
ルエン、ベンゼンなどに溶解し、これに金属ナトリウム
を加え、好ましくは加熱還流して式（ＩＩＩ）で示され
る化合物とし、次いで一般式（ＩＩ）で示される２，
２，２‐トリフルオロ‐１‐（置換インドール‐３‐）
エタノールを加えて再び加熱還流し、一般式（ＩＶ）で
示されるジエステルを得る。次にこの一般式（ＩＶ）で
示されるジエステルを低級アルコール（例えばメタノー
ル）に溶解したのち、アルカリ、好ましくは炭酸アルカ
リ（例えば炭酸カリウム）の水溶液を加え加熱還流する
ことにより、一般式（Ｖ）で示されるカルボン酸を得
る。さらに、この一般式（Ｖ）で示される化合物をアル
コールと触媒、好ましくは酸存在下で加熱することによ
り、一般式（ＶＩ）［式（Ｉ）のＹ＝ＯＲ³に相当す
る］で示されるエステルを得ることができるし、また、
この一般式（ＶＩ）で示される化合物をアミンと加熱す
ることにより、一般式（ＶＩＩ）で示されるアミドを得
る。

【００１４】なお、一般式（Ｉ）で示される化合物を製
造するための原料である一般式（ＩＩ）で示される化合
物は公知の方法［例えば「ジャーナル・オブ・フルオリ
ン・ケミストリ（Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅ
ｍ．）」第３９巻、第４７〜５９ページ（１９８８
年）、「名古屋工業技術試験所報告」第４１巻、第１８
５〜１９５ページ（１９９２年）などに記載の方法］を
利用して製造することができる。また、一般式（ＩＶ）
で示される中間体は、特開平５−２７９３３１号公報記
載の方法を利用して製造することもできる。

【００１５】本発明の分けつ促進剤を使用するには、こ
れを溶媒例えば水、アルコール又はこれらの混合溶媒に
濃度０．１〜１０ｐｐｍに溶解し、この溶液中にイネ科
植物の種子を浸せきしたのち、圃場に散布する。この際
の処理時間は１〜１０秒程度でよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明の分けつ促進剤は、含フッ素イン
ドール酪酸誘導体を有効成分として含有するものであっ
て、特にイネ科植物に対して用いることにより、その分
けつ数や生体重を著しく増加させ、収穫量の増収をもた
らす。

【００１７】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。

【００１８】参考例１ ４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（インドール‐３‐）
酪酸［式（Ｉ）のＹ＝ＯＨ、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝Ｈに相当］
の製造 マロン酸ジエチル１６．０ｇ（１００ミリモル）のトル
エン５０ｍｌ溶液に金属ナトリウム２．３ｇを加え、
１．５時間加熱還流したのち、２，２，２‐トリフルオ
ロ‐１‐（インドール‐３‐）エタノール４．３ｇ（２
０ミリモル）を加えた。さらに４時間加熱還流したの
ち、注意深く水を加え、酢酸エチルで３回抽出し、次い
で酢酸エチル層を水及び飽和食塩水で洗い、無水硫酸ナ
トリウムで乾燥したのち減圧濃縮し、粗ジカルボン酸ジ
エステルのトルエン溶液を得た。この溶液をヘキサン／
アセトニトリルで分配したのち、アセトニトリル層を減
圧濃縮し、得られる粗ジエステルをメタノール１００ｍ
ｌに溶解したのち炭酸カリウム２５．７ｇの水溶液８０
ｍｌを加え、９０時間加熱還流した。

【００１９】次に、塩酸で中和したのち減圧濃縮してメ
タノールを除去し、４Ｎ水酸化ナトリウム水溶液でアル
カリ性にしたのち酢酸エチルで抽出した。水層を塩酸で
酸性にしたのち酢酸エチルで抽出し、酢酸エチル層を
水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥
し、減圧濃縮後得られる粗カルボン酸をシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーにより精製して、４，４，４‐ト
リフルオロ‐３‐（インドール‐３‐）酪酸４．２ｇ
（収率８２．０％）を得た。

【００２０】このものの融点は１１７〜１１９℃であ
り、また赤外線吸収スペクトル、マススペクトル及び¹
Ｈ‐ＮＭＲの測定結果は次のとおりである。 ＩＲν_max ^KBr（ｃｍ^-1）： ３４３０、１７２２、１４６０、１４３８、１４２２、
１３８０、１３２６、１３１３、１２９６、１２８０、
１１５５、１１１７、９６２、８２３、７４５、６６
４、６１８ ＭＳ（７０ｅｖ）： ２５７（Ｍ⁺、８６％）、２３７（３０）、１９８（１
００）、１８８（２２）¹ Ｈ‐ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＴＭＳ、アセトン‐
ｄ₆）： ２．９５〜３．２５（３Ｈ，ｍ）、４．３５（１Ｈ，
ｍ）、７．００〜７．２５（２Ｈ，ｍ）、７．４０〜
７．５５（２Ｈ，ｍ）、７．６９（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝７．
０Ｈｚ）

【００２１】参考例２ ４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（２‐メチルインドー
ル‐３‐）酪酸［式（Ｉ）のＹ＝ＯＨ、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝
ＣＨ₃に相当］の製造 マロン酸ジエチル１６．０ｇ（５５５ミリモル）のトル
エン３００ｍｌ溶液に金属ナトリウム１２．７ｇを加
え、２時間加熱還流したのち、２，２，２‐トリフルオ
ロ‐１‐（２‐メチルインドール‐３‐）エタノール４
２．３ｇ（１８５ミリモル）を加えた。さらに２０時間
加熱還流したのち、メタノールを加えて未反応ナトリウ
ムを分解して、反応混合物を４Ｎ‐塩酸で中和した。中
和した溶液を濃縮して得られた水溶液を４Ｎ‐塩酸で酸
性化して酢酸エチルで４回抽出した。酢酸エチル層を水
及び飽和食塩水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥した
のち減圧濃縮し、油状の粗ジカルボン酸ジエステルを得
た。この粗ジエステルを２００ｍｌのメタノールに溶解
し、１００ｍｌの水に溶解した炭酸カリウム１２７．６
ｇ（９２５ミリモル）をメタノール溶液に加え、４８時
間加熱還流した。溶液を室温に冷却した後、４Ｎ‐塩酸
で中和してから真空濃縮して水溶液を得た。水溶液を４
Ｎ‐水酸化ナトリウム溶液でアルカリ性とし、酢酸エチ
ルで３回処理し、水層を４Ｎ‐塩酸で酸性として酢酸エ
チルで抽出した。酢酸エチル層を水洗し、無水硫酸ナト
リウムで乾燥後、真空濃縮して得られた粗インドール酪
酸をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離し、酢
酸エチル／ヘキサンより再結晶化して４，４，４‐トリ
フルオロ‐３‐（２‐メチルインドール‐３‐）酪酸３
８．８ｇ（収率７７．４％）を得た。

【００２２】このものの融点は１４８〜１４９℃であ
り、また赤外線吸収スペクトル、マススペクトル及び¹
Ｈ‐ＮＭＲの測定結果は次のとおりである。 ＩＲν_max ^KBr（ｃｍ^-1）： ３４７５、３４２０、３０６０、２９３０、１７１３、
１４６０、１４３０、１３１０、１２６０、１１５０、
１１１０、１０２０、７５０、６３０、４６５ ＭＳ（７０ｅｖ）： ２７１（Ｍ⁺、８５％）、２５１（６）、２２６
（５）、２１２（１００）、２０２（３９）、１６０
（１０）、１５６（１２）、１３０（１２）¹ Ｈ‐ＮＭＲ（２００ＭＨｚ、ＴＭＳ、アセトン‐
ｄ₆）： ２．９５〜３．２５（３Ｈ，ｍ）、４．３５（１Ｈ，
ｍ）、７．００〜７．２５（２Ｈ，ｍ）、７．４０〜
７．５５（２Ｈ，ｍ）、７．６９（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝７．
０Ｈｚ）

【００２３】参考例３ ４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（インドール‐３‐）
酪酸エチル［式（Ｉ）のＹ＝ＯＣ₂Ｈ₅、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝
Ｈに相当］の製造 参考例１で得られた４，４，４‐トリフルオロ‐３‐
（インドール‐３‐）酪酸５．１ｇ（２０ミリモル）を
エタノール３００ｍｌに溶解し、塩酸ガスを飽和させ、
一夜還流したのち、エタノールと塩酸を留去、乾固し、
得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー
で分離してヘキサンより再結晶化することにより、４，
４，４‐トリフルオロ‐３‐（インドール‐３‐）酪酸
エチル５．５ｇ（収率９６％）を得た。

【００２４】このものの融点は５７〜５８℃であり、赤
外線吸収スペクトル、マススペクトル及び¹Ｈ‐ＮＭＲ
の測定結果は次のとおりである。 ＩＲν_max ^KBr（ｃｍ^-1）： ３４３０、１７２５、１４６８、１３９０、１２６３、
１１６１、１０２０、９６３、８２１、７５０ ＭＳ（７０ｅｖ）： ２８５（Ｍ⁺、１００％）、２６５（３２）、２３７
（５１）、１９８（７５)¹ Ｈ‐ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＴＭＳ、アセトン‐ｄ₆）： １．０７（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ）、４．００（２
Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．０Ｈｚ）、３．０２ ａｎｄ ３．１
１［２Ｈ，ＡＢ‐ｄ，Ｊ＝１５．７ ａｎｄ９．８
（４．７）Ｈｚ］、４．３５（１Ｈ，ｄ‐ｄ‐ｑ Ｊ＝
９．８、４．７ａｎｄ ９．３Ｈｚ）、７．６８（１
Ｈ，ｍ）、７．０９（１Ｈ，ｍ）、７．１５（１Ｈ，
ｍ）、７．４３（１Ｈ，ｍ）、７．４４（１Ｈ，ｄ，Ｊ
＝２．４Ｈｚ）

【００２５】参考例４ ４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（２‐メチルインドー
ル‐３‐）酪酸エチル［式（Ｉ）のＹ＝ＯＣ₂Ｈ₅、Ｒ¹
＝Ｈ、Ｒ²＝ＣＨ₃に相当］の製造 参考例３で得られた４，４，４‐トリフルオロ‐３‐
（２‐メチルインドール‐３‐）酪酸２．２１ｇ（８．
１８ミリモル）をエタノール５０ｍｌに溶解し、濃硫酸
０．０５ｍｌを加え、１１時間加熱還流したのち、氷水
中に投入してエーテルで３回抽出し、次いでエーテル層
を水及び飽和食塩水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥
したのち減圧濃縮した。得られた抽状の粗エチルエステ
ルをシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離し、四
塩化炭素／ヘキサンより再結晶化して４，４，４‐トリ
フルオロ‐３‐（２‐メチルインドール‐３‐）酪酸エ
チル２．４０ｇ（収率９８．１％）を得た。

【００２６】このものの融点は７１〜７１．５℃であ
り、赤外線吸収スペクトル、マススペクトル及び¹Ｈ‐
ＮＭＲの測定結果は次のとおりである。 ＩＲν_max ^KBr（ｃｍ^-1）： ３３６０、１７１０、１４６０、１４２０、１３１５、
１２９５、１２６５、１２３０、８８５、７１８、６５
０ ＭＳ（７０ｅｖ）： ２９９（Ｍ⁺、１００％）、２５４（１０）、２３０
（２５）、２１２（９２）、１５７（１４）¹ Ｈ‐ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＴＭＳ、アセトン‐ｄ₆）： １．０３（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ）、２．４６（３
Ｈ，ｓ）、３．１６（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ）、
４．０１（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．０Ｈｚ）、４．２７（１
Ｈ，ｔ‐ｄ，Ｊ＝１０．５ ａｎｄ ７．２Ｈｚ）、
６．９〜７．６（４Ｈ，ｍ）、１０．０５（１Ｈ，ｂｒ
ｓ）

【００２７】参考例５ ４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（２‐メチルインドー
ル‐３‐）酪酸アミド［式（Ｉ）のＹ＝ＮＨ₂、Ｒ¹＝
Ｈ、Ｒ²＝ＣＨ₃に相当］の製造 参考例４で得られた４，４，４‐トリフルオロ‐３‐
（２‐メチルインドール‐３‐）酪酸エチル０．６０ｇ
（２．０ミリモル）をメタノール５ｍｌに溶解し、２８
重量％アンモニア水２０ｍｌを加え、かきまぜながら６
時間加温し（３５℃）、反応させた。氷冷後、飽和食塩
水を加え、酢酸エチルで４回抽出し、次いで酢酸エチル
層を飽和食塩水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥した
のち減圧濃縮し、ほぼ純粋のアミド体を得た。酢酸エチ
ル／ヘキサンより再結晶化して、４，４，４‐トリフル
オロ‐３‐（２‐メチルインドール‐３‐）酪酸アミド
０．３９ｇ（７１．９％）を得た。

【００２８】このものの融点は１７７〜１７７．５℃で
あり、また赤外線吸収スペクトル、マススペクトル及び
¹Ｈ‐ＮＭＲの測定結果は次のとおりである。 ＩＲν_max ^KBr（ｃｍ^-1）： ３５００、３３８０、３２５０、１６８５、１６７５、
１４６５、１３４０、１２６０、１１５５、１１０５、
１０２５、７５５、４４５¹ Ｈ‐ＮＭＲ（９０ＭＨｚ、ＴＭＳ、アセトン‐ｄ₆）： ２．４０（３Ｈ，ｓ）、３．１８（２Ｈ，ｓ）、４．３
８（１Ｈ，ｍ）、６．２９（１Ｈ，ｂｒｓ）、６．９〜
７．１（３Ｈ，ｍ）、７．２〜７．６（２Ｈ，ｍ）、１
０．０８（１Ｈ，ｂｒｓ） ＭＳ（７０ｅｖ）： ２７１（Ｍ⁺、１４％）、２７０（Ｍ⁺、９３％）、２５
０（３４）、２２６（１７）、２１３（１４）、２１２
（１００）、２１１（２１）、２０１（９）、１５８
（２５）、１５７（１４）

【００２９】実施例１〜５、比較例 小麦に対する生物試験 表１に示す薬剤を所定濃度で含むアルコールと水との混
合溶液（重量比５０：５０）に、瞬時浸せきした小麦の
種子（品種：農林６１号）を圃場に撒いて（平成５年１
１月６日）、栽培した。播種３５日後、株当りの茎数が
３本程度になったとき、平均生体重と分けつ数／株を調
査し、対照（無処理）に対する百分率で表わした。その
結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】この表から明らかなように、本発明の分け
つ促進剤は、４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（インド
ール‐３‐）酪酸に比べ分けつ数及び生体重のいずれに
おいても優れている。

【００３２】実施例６ 参考例４及び参考例５で得た化合物を、実施例１〜５と
同様にして０．１ｐｐｍの溶液を調製し、これで処理し
た小麦の種子を散いて試験したところ、いずれも１０５
〜１１３％の分けつ数の増加を示した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式 【化１】 （式中のＲ¹及びＲ²は水素原子又はアルキル基、Ｙはア
   ルコキシル基又はアミノ基である）で表わされる含フッ
   素インドール酪酸誘導体を有効成分とするイネ科植物用
   分けつ促進剤。
2. 【請求項２】 ４，４，４‐トリフルオロ‐３‐（イン
   ドール‐３‐）酪酸アルキルエステルを有効成分とする
   イネ科植物用分けつ促進剤。