アミン類を導入した化合物

自 然 界 に 広 範 囲 に わ た っ て 分 布 し て い る 植 物 は 、 人 類 が 生 薬 と し て 見 出 し た も の が 多 く あ り 、 現 代 医 療 に お い て も 汎 用 さ れ て い る

(46，47)。 近 年 、 植 物 か ら 得 ら れ る 複 雑 な 化 学 構 造 を 持 つ 天 然 有 機 化 合 物 の 中 で 、 テ ル ペ ノ イ ド あ る い は ア ル カ ロ イ ド な ど の 二 次 代 謝 産 物 が 植 物 本 来 の 科 学 生 態 学 的 役 割 を 持 っ て い る こ と が 明 ら か に さ

れ、生命現象に関与しているとの考え方が普及してきた (48~ ⁵²⁾。 著 者 ら も 天 然 有 機 化 合 物 の 多 く が 生 理 活 性 を 発 現 す る (53，54)こと に 着 目 し 、 と く に 本 研 究 と 関 連 の あ る 食 品 添 加 物 あ る い は 香 粧 品 な ど の 原 料 と し て 使 用 さ れ て い る 単 環 式 モ ノ テ ル ペ ン 骨 格 を 有 す る ア ミ ド 系 お よ び 尿 素 系 化 合 物 の 合 成 を 行 な っ た 。 生 物 活 性 物 質 と し て 成 り 得 る か 否 か の 試 験 ( 抗 菌 ， 防 か び ， 殺 ダ ニ 活 性 ， 除 草 活 性 ， 発 芽 抑 制 ， 生 長 阻 害 ) を 行 な っ た と こ ろ 、 い ず れ も 良 好 な 結 果 を 得

ることができ、すでにこれらの結果については報告した (41 ， 55~ ⁵⁸⁾。 そ こ で 今 回 、 こ れ ら の 関 連 研 究 の 一 環 と し て 、 代 表 的 な モ ノ テ ル ペ ン 化 合 物 で あ り 、 キ ャ ラ ウ ェ ー (Carum carvi L.) の 精 油 成 分 で あ る (8)ー(+)‑カルボン (1)と 、 そ の 光 学 異 性 体 で ス ペ ア ミ ン ト

(Mentha spicata L.)の 精 油 成 分 で あ る (R)・(・)・カルボン(2)の 新 た な 用 途 開 発 を 目 的 に 、 側 鎖 に ジ ア ル キ ル ア ミ ド を 導 入 し 、 10種 類 の ウ レ ア 系 お よ び ア ミ ド 系 化 合 物 を 合 成 し 、 ダ ニ に 対 す る 殺 虫 活 性 の 発 現 と 水 田 お よ び 畑 地 雑 草 に 対 す る 除 草 活 性 の 発 現 の 有 無 を 検 討した。

2 .  

合 成 実 験

2.1.  試 料 の 調 製

(s)ー(+)‑カルボン (1)お よ び

( R )

ー(‑)・カルボン (2)は 市 販 品 ( 東 京 化

‑47・

成 工 業 株 式 会 社 製 ) を 用 い た 。 な お 、 化 合 物(1)お よ び(2)の 特 性 を 以 下 に 示 し た 。

( 1)  b p 2 3 

O O C  

/755 m m H g， d! 9 = 0 . 96 11 ， n ~ ⁵ = 1. 495，  [α];0=+62.32⁰  (neat) 

(2)  b p 2 3 0 '" 2 3 1 oC /755 m m H g， d! ⁹ = 0 .96 11， n ~ ⁵ = 1. 495，  [α];0=‑62.46⁰  (neat) 

2.2.  機 器 分 析

各 縮 合 生 成 物 の 物 理 定 数 に つ い て は 旋 光 度 計 ( 株 式 会 社 ア タ ゴ 製 ， デ ジ テ ル 偏 光 計 AA.5型 ) を 用 い て 測 定 し た 。 ま た 、 IRス ペ ク ト ル は 日 本 分 光 工 業 株 式 会 社 製 IR‑810型により、 KBrセ ル を 使 用 し 液 膜 で 測 定 し た lH‑NMR ス ペ ク ト ル は 日 本 電 子 株 式 会 社 製 JNM‑EX400型 (400MHz) に よ り 、 テ ト ラ メ チ ル シ ラ ン (TMS)

を 内 部 標 準 と し て 、 重 ク ロ ロ ホ ル ム 溶 媒 中 で 測 定 し た 。 M Sス ペ ク ト ル は 日 本 電 子 社 製 JMS‑HX 100型により、 EI(Electron Impact  Ioniza tion)法(70eV)で 測 定 し 、 縮 合 生 成 物 の 構 造 を 確 認 し た 。

2.3.  合 成 実 験

2.3.1.  ア ミ ン 体(3)お よ び(4)の 合 成

((18，5S)・5‑イ ソ プ ロ ペ ニ ル ー2‑メ チ ル ‑2‑シ ク ロ ヘ キ セ ニ ル ア ミ ン(3)の 合 成 を 例 に あ げ る 。 )

100mLの 水 に ヒ ド ロ キ シ ル ア ミ ン 塩 酸 塩 (10.0g，1.4 x 10・2mol) と(8)・(+)・カルボン(1)(5.0g， 3.3 x 10・2mol)および 1M‑水 酸 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 100mLを 加 え た 後 、 エ タ ノ ー ル 150mLで 均 一 化 さ せ 、 油 浴 上 で 24時 間 加 熱 還 流 を 行 な っ た 。 反 応 終 了 後 、 減 圧 下 で エ タ ノ ー ル を 留 去 し 、 粗 反 応 油 を ジ エ チ ル エ ー テ ル で 抽 出 お よ び 飽 和 塩 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 で 洗 浄 後 、 無 水 硫 酸 ナ ト リ ウ ム で 乾 燥 し た 。 溶 媒 を 留 去 し 、 (58)・ イ ソ プ ロ ペ ニ ル ‑2‑メ チ ル ‑2・シクロヘキセ ノ ン オ キ シ ム を 5.0g(収率 91%) 得た。

つ ぎ に 氷 冷 下 、 40mLの テ ト ラ ヒ ド ロ フ ラ ン に 水 酸 化 ア ル ミ ニ ウ ム リ チ ウ ム (2.8g，7.5x10‑2mol ) を 懸 濁 し 、 内 温 4⁰C以 下 で(5S)・ イ ソ プ ロ ペ ニ ル‑2・メチル‑2・ シ ク ロ ヘ キ セ ノ ン オ キ シ ム (5.0g，3.0 

X 10‑2mol ) を 溶 解 し た テ ト ラ ヒ ド ロ フ ラ ン 溶 液 40mLを 30分 間 を 要 し て 滴 下 し た 。 そ の 後 、 油 浴 上 で 24時 間 加 熱 還 流 を 行 な っ た 。 反 応 終 了 後 、 未 反 応 の 水 酸 化 ア ル ミ ニ ウ ム リ チ ウ ム を 含 水 ジ エ チ ル エ ー テ ル で 分 解 し 、 反 応 油 を ジ エ チ ル エ ー テ ル で 抽 出 し た 。 1M‑塩 酸水溶液、 1M‑水 酸 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 お よ び 飽 和 塩 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 で 順 次 洗 浄 後 、 無 水 硫 酸 ナ ト リ ウ ム で 乾 燥 し た 。 溶 媒 を 留 去 し て 得 た 粗 反 応 油 を シ リ カ ゲ ル カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー ( 展 開 溶 媒 ; ヘ キ サ ン : 酢 酸 エ チ ル =9: 1、 ヘ キ サ ン : 酢 酸 エ チ ル =8: 2、 ヘ キ サ ン : 酢 酸 エ チ ル =7: 3を 順 次 使 用 ) で 分 離 精 製 し 、 (18，58)‑5・ イ ソ プ ロ ペ ニ ル ‑2‑メ チ ル‑2・ シ ク ロ ヘ キ セ ニ ル ア ミ ン (3)3.7g(収率 82%) 得 た 。 な お 、 化 合 物(3)の 特 性 を 以 下 に 示 し た 。

(3)  : IR υ~~:(cm- 1): 3325  (‑NH2). 

lH-NMRδ~~~ ^1 3 (ppm) : 1.29 (lH(a)， ddd， J=10.4， 12.0，  12.4Hz， ‑CH2(a^， b)・CH‑NH2)，1. 72  (2H， m， ‑NH2)， 1. 73 

(3H， s，・CH‑C‑CH3)，1.74 (3H， s， ‑CH=C‑C

旦

3)， 1.9 ，1 2.09  (each1H， m， =CH‑C

旦

2・)， 2.01  (lH(b)， m， 

‑CH2(a^， b)・CH‑NH2)，2.24 (lH， ddt， J=2.4，  4.8， 12.0Hz， 

‑CH2・CH‑CH2・)， 3.35  (lH， m， ‑C

旦

‑NH2)，4.72  (2H， s， 

=C

旦

2)，5.46  (lH， m， ‑C=CH‑). 

O  NOH 

NH₂0H' HCI  LAH / THF 

.

惨 砂.

NaOH / EtOH 

Figure 19  Syn thesis of (3). 

ま た 、 同 様 の 方 法 に よ り 、

( R ) ‑ (

ー)・カルボン (2)から

(lR

，

5 R ) ‑ 5 ‑

イ ソ プ ロ ペ ニ ル ‑2‑メチル・2・ シ ク ロ ヘ キ セ ニ ル ア ミ ン (4)(収率 86%) を 得 た 。 な お 、 化 合 物(4)の 特 性 を 以 下 に 示 し た 。

‑49・

(4)  : IR υ~: :(cm‑1) : 3325  (‑NH2). 

lH-NMRδ~~~ ^1 3 (ppm) : 1.29 (lH(a)， ddd， J=10.4，  12.0，  12.4Hz， ‑C旦2(a^，b)・CH‑NH2)，1.72  (2H， m， ‑N旦2)，1.73  (3H， s， ‑CH‑C‑C旦3)，1. 74 (3H， S， ‑CH=C‑CH3)， 1.91，  2.09 (each1H， m， =CH‑CH2・)， 2.01 (lH(b) ， tdd， J=2.4，  5.6， 12.4Hz， ‑C旦2(a，b)・CH‑NH2)，2.24 (lH， ddt， J=2.4，  4.8， 12.0Hz， ‑CH2・CH‑CH2・)， 3.35  (lH， m， ‑C旦‑NH2)，  4.72  (2H， s， =CH2)， 5.46  (lH， m， ‑C=C旦・).

O 

NH₂0H' HCI  NaOH I EtOH  LAH I THF 

砂

H"

^三

ノミ、

(4)  Figure 20  Synthesis of (4). 

品、NH₂

2.3.2.  ウ レ ア お よ び ア ミ ド 体(3a)‑‑‑(3e)お よ び(4a)‑‑‑(4e)の 合 成 ( (18， 58) ‑N‑(5・ イ ソ プ ロ ペ ニ ル ・ 2・メチル・ 2・ シ ク ロ ヘ キ セ ニ ル)‑N'，N'・ ジ メ チ ル ウ レ ア (3a)の 合 成 を 例 に あ げ る 。 )

(18，58)・5・ イ ソ プ ロ ペ ニ ル ‑2・メチルー 2‑シ ク ロ ヘ キ セ ニ ル ア ミ ン (3)  (1.0g， 6.0x10‑3mol) お よ び ト リ エ チ ル ア ミ ン (3.3g，  3.3x10・2mol) (DMF) を 10mLの ヘ キ サ メ チ ル ホ ス ホ ル ア ミ ド

( HMPA) に 溶 解 し た の ち 、 氷 冷 下 で 激 し く 撹 持 し な が ら 、 N，N‑

ジ メ チ ル カ ル パ ミ ン 酸 ク ロ リ ド a(1.1g， 1.0x10・2mol)を 30分 間 を 要 し て 滴 下 し た 。 つ い で 、 同 温 度 で 3時 間 撹 持 し た の ち 、 さ ら に 室 温 で 20時 間 撹 持 し た 。 反 応 終 了 後 、 油 分 を 酢 酸 エ チ ル 抽 出 し 、 飽 和 塩 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 で 洗 浄 後 、 無 水 硫 酸 ナ ト リ ウ ム で 乾 燥 し た 。 溶 媒 を 留 去 し て 得 た 粗 反 応 油 を シ リ カ ゲ ル カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー ( 展 開 溶 媒 ; ヘ キ サ ン : 酢 酸 エ チ ル =9: 1、 ヘ キ サ ン : 酢 酸 エ チ ル =8 : 2、 ヘ キ サ ン : 酢 酸 エ チ ル =7 : 3 を 順 次 使 用 ) で 分 離

精製し、 (18，5S)‑N‑(5‑イ ソ プ ロ ペ ニ ル ‑2‑メ チ ル‑2‑シ ク ロ ヘ キ セ ニ ル)‑N'，Nと ジ メ チ ル ウ レ ア (3a)0.43g(収率 33.8%) 得た。

(CH3hN COCI 

N γ N ¥   .

惨

Et₃N I HMPA 

Figure 21  Condensation reaction of (3a). 

ま た 、 同 様 の 操 作 に よ り 、 (18，5S)・5‑イ ソ プ ロ ペ ニ ル ー2・メチル・2・ シ ク ロ ヘ キ セ ニ ル ア ミ ン (3)と 酸 塩 化 物 (N，N‑ジ エ チ ル カ ル パ ミ ン 酸 ク ロ リ ド b，N，N‑ジ イ ソ プ ロ ピ ル カ ル パ ミ ン 酸 ク ロ リ ド c，N，N‑

ジ フ ェ ニ ル カ ル バ ミ ン 酸 ク ロ リ ド dお よ び 0・ ク ロ ロ ベ ン ジ ル 酸 ク ロ リ ド e) と の 縮 合 反 応 を 行 な い 、 そ れ ぞ れ 対 応 す る ウ レ ア お よ び ア ミ ド 化 合 物(3b)‑‑(3e)を 得 た 。 さ ら に 、 同 様 の 操 作 で 、 (1R，5R)‑5・ イ ソ プ ロ ペ ニ ル ー2・メチル‑2‑シ ク ロ ヘ キ セ ニ ル ア ミ ン (4)と 酸 塩 化 物 と の 縮 合 反 応 を 行 な い 、 そ れ ぞ れ 対 応 す る ウ レ ア お よ び ア ミ ド 化 合 物(4a)‑‑(4e)を 得 た 。 な お 、 合 成 し た 化 合 物(3a)‑‑(3e)お よ び(4a)

‑‑(4e)の 物 理 定 数 お よ び 収 率 を Table 14に 示 し た 。 ま た ， 構 造 に つ い て は Table 15に 示 し た 特 徴 あ る そ れ ぞ れ の 吸 収 ス ペ ク ト ル に

よ り 確 認 し た 。

‑51・

てとと

(3b)'" (3e)  R‑COCI 

/

H~三

、

(4a)'" (4e)  (CH₃hN‑

…

(a) 

*  R = 

~

⁽₍^C_C^{2ーHs・hN・ …(b)}

ケ (

^CI 

3H₇hN‑

…

(c)

…

(e)  (C₆H₅hN‑

…

(d) 

hp

A   

D'  

M 

UH  

︐

︐ ︐

M川  

q J v  

a︐

E﹄   ふNHCO^・R

Figure 22  Condensation reaction of (3b)'" (3e) and (4a)"‑' (4e). 

Table 14  Physical Constants and Yields  of (3a)"‑' (3e) and (4a)"‑' (4e).  Compounds  m.p.(OC)  [α] 

d

^{O a)  Yi}eld(%) 

(3a)  59.8'"  61.8  10.0  33.8  (3b)  117.3"'132.1  ‑30.0  53.8  (3c)  131.9"'118.1  ^ー20.0 27.0  (3d)  86.3'"  87.0  10.0  64.9  (3e)  151.2"'152.2  ‑60.0  31.1  (4a)  71.4'" 72.6  ‑10.0  40.5  (4b)  116.2"'117.9  30.0  65.9  (4c)  137.9"'138.2  10.0  21.6  (4d)  89.4'" 90.3  ‑10.0  30.3  (4e)  155.5"'156.6  60.0  20.7 

a)  c=0.1 in  EtOH. 

Table 15  IR， lH ‑NMR and M S  Spectroscopic Properties  of (3b) '" (3e) and (4a) '" (4e). 

Com・ IR8) v ~~x (cm‑1)  1H‑NMRb) d誌I'(ppm)

MSC)(m/z)  pounds 

ν‑NHCO  =CH‑ ‑NHCO・・NCH₃ ・NCH₂‑ ‑NCH・ φ 

(3a)  1640(vs)  5.55(t)  4.32(5)  2.90(5)  222(Mヘ58)，179(40)，150(20)，72(100) (J=1^目80Hz)

(3b)  1640(vs)  5.54(m)  4.25(5)  3.20(m)  250(Mヘ70)，207(25)，100(100)，72(31)  (3c)  1620(vs)  5^目54(m) 4.10(5)  3.89(m)  278(Mへ88)，128(81，)86(100)  (3d)  1640(vs)  5.49(m)  4.44(5)  7.18‑7.37(m)  346(M六25)，169(100) (3e)  1640(vs)  5.62(m)  6.07(5)  7.27‑7^目65(m) 289(M+，23)，274(18)，246(67)， 

139(100)，111(31 ) 

(4a)  1680(v宮) 5.54(m)  4.35(5)  2.90(5)  222(Mヘ51)，179(40)，150(20)，72(100) (4b)  1640(vs)  5.55(m)  4.24(5)  3.25(m)  250(M六70)，207(25)，100(100)，72(31)  (4c)  1620(vs)  5.54(m)  4.10(5)  3.89(m)  278(Mへ88)，128(81，)86(100)  (4d)  1660(v宮) 5.49(m)  4.45(5)  7.18‑7.36(m)  346(M+，28)，169(100) 

(4e)  1640(vs)  5.61(m)  6.10(5)  7.27‑7.64(m)  289(M¥32)，246(94)，139(100)，111 (22)  a)四;very strong， b) 5; singlet， t; triplet， m ; muttiplet， c) Principal ions and relative abundance (% ofbase peak)^目

3 .   生 物 活 性 評 価

3.1.  殺 ダ ニ 活 性 試 験 ( ろ 紙 接 触 試 験 法 )

化 合 物(3a)'"(3e)お よ び (4a)'" (4e)を ア セ ト ン を 用 い て 所 定 濃 度 に 希 釈 し 、 そ の 検 液 1mLを ろ 紙 (AdvantecNo.5Aφ90mm) に 滴 下 塗 布 し た の ち 、 1時 間 風 乾 し た 。 風 乾 後 、 ろ 紙 を 薬 剤 処 理 面 を 内 側 に 2つ 折 り に し 、 そ の 内 側 に 各 供 試 ダ ニ を 約 50匹 を 目 安 と し て 放虫し、 3方 を ク リ ッ プ に て 封 じ た 。 室 温 25⁰Cに て ケ ナ ガ コ ナ ダ ニ ( Tyrophagus putrescentia) は 飽 和 塩 化 カ リ ウ ム 水 溶 液 で 湿 度 を 84%R.H.  (relative  humidity) に 、 コ ナ ヒ ョ ウ ヒ ダ ニ (Dermatophagoides farinae) は 飽 和 塩 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 で 湿 度 を 75%R.H.に 調 整 し た ア ク リ ル 製 容 器 内 に 保 存 し た 。 24時 間 後 に ク リ ッ プ を 聞 き 、 実 体 顕 微 鏡 下 に て 有 柄 針 で 虫 体 を 軽 く 刺 激 し 供 試 ダ ニ 数 お よ び 生 存 ダ ニ 数 を 調 査 し た 。 ま た 、 無 処 理 区 と し て 薬 剤 を 暴 露 し て い な い ろ 紙 で 同 様 の 操 作 を 行 な い 平 均 死 亡 率 を 求 め 、 下 記 の 計 算 式 に よ り 補 正 死 亡 率 を 算 出 し た 。

処理区の死亡率一無処理区の死亡率 補正死亡率(%)= 

100一無処理区の死亡率

x 

100  (補正死亡率がマイナスの場合，補正死亡率=0%とする)

‑53・

ま た 、 半 数 致 死 濃 度 (LC50. 50% Lethal  Concentration) は、

プ ロ ビ ッ ト 法(34)を 採 用 し 評 価 し た 。

な お 、 供 試 ダ ニ は 日 本 環 境 衛 生 セ ン タ ー か ら 入 手 し 、 フ マ キ ラ ー 株 式 会 社 に お い て オ リ エ ン タ ル 酵 母 工 業 株 式 会 社 製 粉 末 試 料 M を 餌 と し 、 累 代 飼 育 し て い る も の を 使 用 し た 。

3.2.  除 草 活 性 試 験 ( 水 田 雑 草 )

表 面 積 60cm²の プ ラ ス チ ッ ク 製 ポ ッ ト に 代 か き 状 態 の 水 田 土 壌 を つ め 、 供 試 車 種 の 種 子 を 播 種 し 、 2葉 期 の 水 稲 苗 を 2本 移 植 後 2cm の 湛 水 条 件 と し た 。3日 後 、 供 試 化 合 物 (3a)"‑'(3e)お よ び(4a)"‑'(4e)  の 水 和 剤 を 水 で 所 定 薬 剤量 に希釈し、 pre処 理 ( 水 面 に 滴 下 処 理 )

し た の ち 、 温 室 内 に て 育 成管理 し た 。20 日 後 に 除 草 効 果 の 評 価 を 目 視 に よ り 無 処 理 区 と の 10段 階 相 対 評 価 ( 評 価 値 0:活 性 な し 評 価 値 9:完 全 枯 殺 ) で 行 な っ た。

な お 、 供 試 草 種 に は ノ ビ エ (Echinochloa crusgalli:イ ネ 科 )(EC)、 ホ タ ル イ (Scirpusjuncoides : カ ヤ ツ リ グ サ 科 ) (SJ) お よ び コ ナ ギ (Monochoriavaginalis: ミ ズ ア オ イ 科 )( MV) を 用 い た 。

プラスチック製ポッ ト (表面積60cm²)

Eニ〉 ^{E3日間育成 、}

温 室内にて 20日間育成

主

〉

代かき状態の 供 試 草 種 の 種 子 を播種 供 試化合 物 の水 和 剤 ( 10%製剤)を 除tt効 果の評価 水 回 土 壌 を 詰 める 2業 期 の水稲菌を2本 移 植 水 で 希 釈し， 水 面に滴 下 する

2cmの 湛 水 条 件 に する

除 草 効 果 ;目視による無処理 区 と の 相 対 評価

o (無 効 '" 9 (極大，完全枯殺)

Figure 23  Test of herbicidal activity in the paddy field. 

3.3.  除 草 活 性 試 験 ( 畑 地 雑 草 )

表 面 積 100cm²の プ ラ ス チ ッ ク 製 ポ ッ ト に 畑 土 壌 を つ め 、 供 試 草 種 の 種 子 を 播 種 し 、 こ れ ら が 見 え な く な る 程 度 に 覆土 し た の ち 、 温

室 内 に て 1 .5‑‑2葉 期 ま で 育 成 し た 。そ の 後 、 供 試 化 合 物(3a)‑‑(3e)  お よ び(4a)‑‑(4e)の 水 和 剤 を 水 で 所 定 薬 剤量に希釈し、 pre処理(土 壌 処 理 ) あ る い は post処 理 ( 茎 葉 処 理 ) し た の ち 、 温 室 内 に て 育 成 管 理 し た 。2週 間 後 に 除 草 効 果 の 評 価 を 目 視 に よ り 無 処 理 区 と の 10段 階 の 相 対 評 価 ( 評 価 値

o

: 活 性 な し 評 価 値 9:完 全 枯 殺 ) で 行 な っ た 。

プ ラ ス チ ッ ク 製 ポ ッ ト (表面積100cm2)

~ 室温で

post処理

〉

1.5 ~2~定期まで育成

自H土獲(鉱質埴壌土)を 供試草極の種子を播極 詰める 種子が隠れる程度，置土する

供 試化合 物 の 水 和剤 (10%製 剤 ) を 水 で 希 釈し，スプレー散布する

除11，:J効果の評価

除目.'t~由県 ; 目視による無処理区との相対評価

o (無効 ~ 9 (極大，完全枯殺)

Figure 24  Test of herbicidal activity in the field. 

な お 、 供 試草種 に は イ チ ビ (Abutilontheophrasti : ア オ イ 科 ) (AT)、 ア オ ゲ イ ト ウ (Amaranthusretroflexus:ヒ ユ 科 )(AR)、 メ ヒ シ バ (DigitariaciJjaris : イ ネ 科 ) (DC) お よ び エ ノ コ ロ グ サ

(Setaria viridis : イ ネ 科 ) (SV) を 用 い た 。

4 .  

結 果 お よ び 考 察

4.1.  合 成 実 験

植 物 由 来 の数多 く の モ ノ テ ル ペ ノ イ ド の 中 で も 、 カ ル ボ ニ ル基 を 持 つ 化 合 物 は 非 刺 激 性 お よ び 非 感 作 性 を 有 し 、 そ の 安 全 性 が 確 認 さ れ て お り 、 飲 料 用 香 料 お よ び 香 粧 品 原 料 と し て 利 用 さ れ て い る 。そ

こ で 、 キ ャ ラ ウ ェ ー お よ び ス ペ ア ミ ン ト な ど の 精 油 成 分 中 に 含 ま れ て い る (S)‑(+)・カルボン (1)お よ び (R)‑(‑)・カルボン (2)の 新 た な 有効

. 55・

利 用 の ー っ と し て 、 今 回 環 境 に や さ し い 殺 虫 剤 お よ び 除 草 剤 の 合 成 を 主 目 的 に 本 研 究 を 行 な っ た 。 ま ず 、 表 題 化 合 物 の 合 成 に 重 要 な 中 間 体 で あ る ア ミ ン 体 (3)お よ び (4)を 既 報(57)に 記 載 し た 方 法 に 準 じ て 得 た 。 つ ぎ に 、 酸 塩 化 物 と の 縮 合 反 応 を 種 々 検 討 し た と こ ろ 、 塩 基 性 触 媒 と し て HMPA( ヘ キ サ メ チ ル ホ ス ホ ル ア ミ ド ) お よ び ト リ エ チ ル ア ミ ン を 用 い て 行 う こ と に よ り 、 10種 類 の 縮 合 生 成 物(3a)

‑‑(3e)お よ び (4a)‑‑(4e)を 収 率 良 く 得 る こ と が で き た 。 4.2.  生 物 活 性 評 価

得 ら れ た 化 合 物(3a)‑‑(3e)お よ び(4a)‑‑(4e)に つ い て 、 衛 生 害 虫 で あ る ケ ナ ガ コ ナ ダ ニ お よ び コ ナ ヒ ョ ウ ヒ ダ ニ に 対 す る 殺 ダ ニ 活 性 試 験 を 実 施 し た 。 そ の 結 果 を Table16お よ び 17に示した。

Table 16  Miticidal Activities of (3a)‑‑(3e) and (4a)‑‑(4e).  for Tyrophagus putrescentia 

Revised death悶te(%)  LCso  Compounds 

1.0a)  0.5  0.1  ^(g/m2)  (3a)  30.1  >1.0  (3b)  4.1  >1.0  (3c)  46.9  >1.0  (3d)  6.8  >1.0  (3e)  14.6  >1.0  (4a)  19.6  >1.0  (4b)  5.1  >1.0  (4c)  25.7  >1.0  (4d)  12.7  >1.0  (4e)  11.6  >1.0  DEETb)  45.5  20.5  1.2  1.464 

a) Dose (g/m2). 

b) N，N・diethyl‑m‑toluamide.

Table 17  Miticidal Activities of (3a)"‑' (3e) and (4a)"‑' (4e)  for Dermatophagoides farinae. 

Compounds  Revised death ra胞(%) LCso  1.0^a)  0.5  0.2  0.1  0.05  (g/m²) 

ヨ

0 0

氾

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a︑

DEET b)  67.1  18.9  0.0  a) Dose (g/m2). 

b)N，N^・diethyl‑m‑toluamide.

0.793 

そ の 結 果 、 今 回 合 成 し た 化 合 物 は 経 口 で は な く 皮 膚 浸 透 型 の 薬 剤 で あ る こ と が 推 測 さ れ 、 い ず れ の 化 合 物 も 常 温 に お い て は 結 晶 性 で あ る た め 、 ケ ナ ガ コ ナ ダ ニ が 有 す る 胴 後 線 部 の 7対 の 剛 毛 に 阻 ま れ 、 皮 膚 に ま で 薬 剤 が 到 達 さ れ に く か っ た も の と 思 わ れ る 。

一 方 、 コ ナ ヒ ョ ウ ヒ ダ ニ に 対 し て は 、 化 合 物(3a)お よ び (3d)に 良 好 な 活 性 が 見 受 け ら れ 、 薬 剤 濃 度 0.2g/m²に お い て 、 補 正 死 亡 率 が 85%以 上 の 値 を 示 し た 。 市 販 品 で あ る DEETよ り も 良 好 な 殺 ダ ニ 活 性 を 有 す る こ と を 認 め た 。 半 数 致 死 濃 度 で あ る LC50に つ い て も 検 討 し た と こ ろ 、 化 合 物(3a)お よ び(3d)は DEETよ り も 良 好 で あ っ た 。 と く に 、 化 合 物(3d)は 薬 剤 濃 度 が 0.063g/m²を 示 し 、 市 販 品 で あ る DEETよ り も 非 常 に 良 好 な 半 数 致 死 値 を 示 し た 。 こ の よ う に 、 良 好 な 殺 ダ ニ 効 果 が 発 現 し た 要 因 と し て は 、 化 合 物(3a)お よ び (3d)の 融 点 が 他 の 化 合 物 よ り も 低 い こ と か ら 、 ダ ニ の 体 内 に 比 較 的 容 易 に 吸 収 ・ 浸 透 し た も の と 考 え ら れ る 。 ま た 、 今 回 の 殺 ダ ニ 活 性 効 果 を 著 者 ら が 行 っ て い る 一 連 の 研 究 結 果 と 比 較 し た と こ ろ 、 こ れ ま で と 同

‑57・

様に(めー(+)・体の方が

( R )‑

(‑)ー体よりも良好な活性を示す傾向にある こ と か ら 、 光 学 異 性 の 相 違 が 活 性 発 現 に 影 響 を 及 ぼ し て い る と も 思 われる。

つ ぎ に 、 除 草 剤 と し て の 使 用 可 否 を 目 的 に 水 田 用 お よ び 畑 作 用 雑 草 に 対 す る 除 草 活 性 試 験 を 行 な っ た 結 果 を Table18お よ び 19に 示 す。

ま ず 、 水 田 用 雑 草 で あ る ノ ビ エ (EC)、 ホ タ ル イ (8J) お よ び コ ナギ ( MV) に 対 す る 除 草 活 性 試 験 で は 、 い ず れ も (8)・(+)・体のカル ボ ン の 側 鎖 に ベ ン ジ ル 酸 ク ロ リ ド を 誘 導 し た 化 合 物(3e)の み に 良 好 な 生 育 阻 害 活 性 が 発 現 し た 。 薬 剤 濃 度 20g/aに お い て 、 生 育 阻 害 を 確 認 す る 目 的 か ら 同 一 条 件 下 で 2度 反 復 し て 試 験 を 行 な っ た 。 そ の 結 果 、 ノ ビ エ (EC) に 対 し て は 3"‑'4の 相 対 評 価 が 得 ら れ 、 ホ タ ルイ (8J) に 対 し て は 相 対 評 価 が 2で あ っ た 。 ま た 、 コ ナ ギ ( MV) に 対 し て は 黄 化 の 症 状 が 認 め ら れ 、 相 対 評 価 は 2"‑'6で あ り 、 高 い 除 草 効 果 を 有 す る こ と を 確 認 で き た 。 そ こ で 、 化 合 物(3e)の 作 用 機 構について検討したところ、光学活性な(8)‑(+)‑体のカルボン(1)を 母 格 と し て お り 、 そ の 化 学 構 造 は DCPA (3，4・ ジ ク ロ ロ プ ロ ピ オ ア ニ リ ン ) に 類 似 し 、 水 田 用 除 草 剤 に 適 し て い る 酸 ア ミ ド 系 除 草 剤 に 分 類 さ れ る (59)。 殺 草 機 構 は Hill反 応 阻 害 に 由 来 す る 光 合 成 阻 害 が 生 起 し た も の と 考 え ら れ る 。 ま た 、 既 報(57)で 側 鎖 に ト ル オ イ ル ク

ロ リ ド 類 を 導 入 し た 際 の ベ ン ゼ ン 環 に 存 在 す る メ チ ル 基 よ り も 、 今 回 導 入 し た ベ ン ジ ル 酸 ク ロ リ ド を 導 入 し た 際 の ベ ン ゼ ン 環 に 存 在 す る ク ロ リ ド の 方 が 植 物 の 成 長 に 及 ぼ す 阻 害 が 高 く 、 二 酸 化 炭 素 固 定 経 路 中 に お け る 阻 害 作 用 に 影 響 が 現 れ た も の と 推 察 し た 。

Herbicidal Activities of (3a)'" (3e) and (4a)'" (4e)  Table 18 

in the Paddy Field. 

Weeds^a) 

Conc. 

( 9

^/a)  Treat‑

ment  Com‑

pounds  MV 

(4c) 

nu nu nu nu nu nu nu nu aU

司L

nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu

SJ 

nu nu nu nu nu nu nu nu n4

司4

nu nu nu nu hu nu nu nu nu nu

EC 

nu nu nu nu nu nu nu nU

司O A

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nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu

hu 

nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu   n ζ

司4司L内4内4円4司

4n 4

内4円4司4円4内4司4円4

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島 町4n4n

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﹄ 円ζ

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V E F a v E V E V E F E  

nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv nv  

(3a)  (3b) 

(3d) 

(4a)  (3e) 

(4b) 

(4d)  (4e)  (3c) 

a) EC ; Echinochloa crus‑galli，  SJ ; Scirpus juncoides，  MV;Monochoria vaginalis. 

b) Herbicidal Activity:9(max)‑O(min). 

(AR)、 に 対 す る 除 草 活 性 試 験 その結果(め・(+)・体 ア オ ゲ イ ト ウ

(AT)

、 ( SV)  畑 作 用 雑 草 で あ る イ チ ビ

(DC)  つぎに、

お よ び エ ノ コ ロ グ サ メ ヒ シ ノT

を pre処 理 お よ び post処 理 を 用 い て 行 な っ た 。

のカルボン(1)の側鎖に N，N・ ジ メ チ ル カ ル バ ミ ン 酸 ク ロ リ ド を 導 入 し た 化 合 物(3a)の み に 顕 著 な 除 草 活 性 が 発 現 す る こ と を 認 め た 。 す なわち、 pre処 理 に お い て 、 今 回 用 い た 4種 類 の 畑 作 用 雑 草 の 中 で

に対しては、 薬

(  S

V)  お よ び エ ノ コ ロ グ サ

.59・

(AR)  も ア オ ゲ イ ト ウ

Herbicidal Activities of (3a)‑‑(3e) and (4a)‑‑(4e)  Table 19 

in the Field. 

Weedsa) 

Conc. 

(9/a) 

Treat‑ ment  Com‑

pounds 

SV 

(4c) 

Q U

司4

nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu

DC 

aU

﹄斗

nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu

AR 

au nu nu nu nU 4l nu nu nU

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nU 41 nu nu nu nu nu nu nu nu

AT 

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nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nu nU   Rd Rd kd Rd Rd RU RU Rd Rd RU RJ VR UR dR UR dR dR dR UR dR d 

pre  post  pre  post  pre  post  pre  post  pre  post  pre  post  pre  post  pre  post  pre  post  pre  post  (3b) 

(3a) 

(3d) 

(4b)  (3e)  (4a) 

(4d)  (3c) 

(4e) 

a)AT; Abutilon theophrasti， AR; Amarmnthus retroflexus，  DC ; Digitaria ciliaris， SV; Setaria viridis. 

b) He巾icidalActivity:9(max)‑O(min). 

に 対 し て は 、 相 対 評 価 6が 得 ら れ た 。 い ず れ の 場 合 も 奇 形 お よ び 濃 緑 化 症 状 が 認 め ら れ 、 著 し い 生 育 阻 害 効 果 が 発 現 し て い る こ と を 確 認 で

(DC)  メヒシノす

剤 濃 度 50g/aに お い て 相 対 評 価 は 8を示し、

(AR) に 対 し て は 化 合 物(3e)が 弱 い 除 草 活 性 ( 相 対 評 メ ヒ シ バ (DC) お よ び エ ノ コ ロ グ サ (SV)  に 対 し て は い ず れ も 化 合 物(3a)に 中 程 度 の 除 草 活 性 ( 相 対 評 価 4お

が あ る こ と を 確 認 で き た 。

処 理 に よ る 除 草 活 性 の 有 無 を 検 討 し た と こ ろ 、 post 

一方、

きた。

ア オ ゲ イ ト ウ を示した。 また、

よ び 2) 価 2)

つ ぎ に 、 良 好 な 効 果 を 発 現 し た 化 合 物(3a)の 除 草 作 用 機 構 に つ い て 検 討 し た 。 本 品 は PMU(3‑フェニルー1，1‑ジメチルウレア)、 CMU

( 3‑(3‑ク ロ ロ フ ェ ニ ル )‑1，1‑ジ メ チ ル ウ レ ア ) お よ び DCMU (3・(3，4・ ジ ク ロ ロ フ ェ ニ ル)‑1，1‑ジ メ チ ル ウ レ ア ) に 化 学 構 造 が 類 似 し て い る こ と か ら 、 尿 素 系 除 草 剤 に 分 類 さ れ 、 そ の 殺 草 機 構 は Hill反 応 阻 害 に 由 来 す る 光 合 成 阻 害 で あ る と 推 定 さ れ る (57)。また、

一 般 的 に 尿 素 系 除 草 剤 は post処 理 よ り も pre処 理 し た 方 が 良 好 な 効 果 を 示 す 薬 剤 で あ る 。 こ の こ と は 今 回 の 試 験 結 果 と も 合 致 し て い る こ と か ら pre処 理 す る こ と に よ り 、 薬 剤 の 雑 草 に 対 す る 接 触 お よ び 吸 収 な ど に 優 れ た 効 果 が 現 れ 、 生 育 阻 害 効 果 を 発 現 し た も の と 考 えられる。

σγ¥  ^γ¥ 

Cl 

r 

PMU  CMU  CI  DCMU 

Figure 25  Structural formula of Urea herbicide. 

5 .   要約

著 者 ら は す で に 多 く の テ ル ペ ノ イ ド を 母 格 と し た 生 物 活 性 物 質 を 合 成 し 、 そ の 生 物 活 性 の 発 現 に 関 与 し て い る と 思 わ れ る p・メン テン骨格に注目している。そこで、本研究では(8)‑(+)‑カルボン(1)

と 光 学 異 性 体 で あ る (R)‑(‑)・カルボン (2)を 出 発 物 質 と し て 用 い 、 ジ ア ル キ ル ア ミ ド 類 と の 縮 合 反 応 を 行 な い 10種 類 の ア ミ ド 系 お よ び ウ レ ア 系 化 合 物 を 合 成 し た 。 得 ら れ た 縮 合 生 成 物 に つ い て 、 2種 類 の ダ ニ に 対 す る 殺 ダ ニ 活 性 試 験 と 水 田 雑 草 お よ び 畑 地 雑 草 に 対 す る 除 草 活 性 試 験 を 実 施 し た 。

‑61・

ドキュメント内 モノテルペン誘導体の合成と生物活性に関する研究 (ページ 51-104)