C4-pep羧化酶的选择性抑制的制作方法_2

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] 键(a)为单键或双键,
[0040]其中在(a)为双键的情况下n为0并且X为0或S,其中在(a)为单键的情况下n 为1并且X为H或烷基,
[0041] 其中键(b)为单键或双键,其中在(b)为双键的情况下m和P为0,其中在(b)为 单键的情况下m和p均为1,
[0042] 所述化合物能够与源自C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶所含有的苹果酸酯结 合位点结合,从而抑制所述磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。
[0043] 可以预期,与源自C3植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的苹果酸酯结合位点的结 合可以通过C3 PEPC的结合位点(普林格黄花菊(Flaveria pringlei)中的Arg-884)中 保存的精氨酸的空间或静电约束而抑制。
[0044] 因此,本发明还涉及上述式(I)化合物的用途,其中与源自C3植物的磷酸烯醇式 丙酮酸羧化酶的苹果酸酯结合位点的结合可以通过C3 PEPC的结合位点中保存的精氨酸 的空间或静电约束而抑制,优选通过普林格黄花菊中的Arg-884抑制。普林格黄花菊的C3 PEPC的氨基酸序列如SEQ ID NO: 2所示。该序列也可以参考GenBank,参见GenBank检索 号 GenBank:CAA88829. IGI:763097)〇
[0045] 优选i为1,则化合物具有下式结构:
[0052] A选自下列基团:环烷基、芳基、杂环烷基和杂芳基。如上所述,术语环烷基、芳基、 杂环烷基和杂芳基可以是取代的或未取代的。因此,A选自下列基团:未取代的环烷基、未 取代的芳基、未取代的杂环烷基、未取代的杂芳基、取代的环烷基、取代的芳基、取代的杂环 烷基和取代的杂芳基。
[0053] 优选A为取代的或未取代的苯基、苯并间二氧杂环戊烯基或苯并二氧杂环己烯 基。
[0054] 具体地讲,A为
[0055]
[0056] 其中1?6、1?7、1?8、1? 9和1?1°彼此独立选自11、011、羧酸、酯、烷基、烷氧基和卤素,或者其 中彼此为邻位的两个基团形成环或杂环。术语"其中彼此为邻位的两个基团形成环或杂环" 是指此类基团例如R6和R7或R7和R8或R8和R9或R9和R'在彼此为邻位的两个基团形 成环或杂环的情况下,优选R7和R8或R8和R9形成环。
[0057] 优选 R6、R7、R8、R9和 R 10彼此独立选自 H、0H、-C00H、-C( = 0)-烷基、-0-烷基、烷 基、Cl、Br和I,其中烷基特别为甲基或乙基,特别是甲基。
[0058] 下列优选的基团A举例说明如下:
[0059] 表 1 :
[0064] 基闭B
[0065]B选自下列基团:环烷基、芳基、杂环烷基和杂芳基。如上所述,术语环烷基、芳基、 杂环烷基和杂芳基可以是取代的或未取代的。因此,B选自下列基团:未取代的环烷基、未 取代的芳基、未取代的杂环烷基、未取代的杂芳基、取代的环烷基、取代的芳基、取代的杂环 烷基和取代的杂芳基。
[0066] 优选B为取代的或未取代的苯基、苯并间二氧杂环戊烯基或苯并二氧杂环己烯 基。具体地讲,B为
[0067]
[0068] 其中1^、1?12、1?13、1? 14和1?15彼此独立选自下列基团:11、011、羧酸、酯、烷基、烷氧基和 卤素,或者其中彼此为邻位的两个基团形成环或杂环。术语"其中彼此为邻位的两个基团形 成环或杂环"是指基团例如R 11和R12或R12和R13或R13和R 14或R14和R15。在彼此为邻位的 两个基团形成环或杂环的情况下,优选R 12和R13或R13和R 14形成环。
[0069] 优选R11、R12、R13、R14和R15彼此独立选自下列基团H、0H、-C00H、_C(= 〇)-烷基、-0-烷基、烷基、Cl、Br和I,或者其中彼此为邻位的两个基团一起形成基团 0-CH2-0-、-0-CH2-CH2-0-,其中烷基特别为甲基或乙基,特别为甲基。
[0070]下列优选的基团B举例说明如下:
[0071] 表 2 :
[0072]
[0107] 最优选在这种情况下,R2和R3彼此独立选自下列基团:H、甲基、乙基、正-丁基、 仲-丁基和叔-丁基,特别是两者均为H。
[0108] 根据另一个优选的实施方案,其中式(I)中的n为1,(a)为单键,X为H或烷基, 因此所述化合物优选具有下列结构:
[0116] 在X为烷基的情况下,X优选为甲基、乙基、正-丁基、仲-丁基或叔-丁基。
[0117] 基闭垆和R &
[0118] 基团R4和R5优选为H或烷基,更优选彼此独立选自下列基团:H、甲基、乙基、正-丁 基、仲-丁基和叔-丁基。
[0119] 最优选上述化合物选自:
[0122] 根据一个特别优选的实施方案,所述化合物选自紫铆因(butein)、白皮杉醇 (Piceatannol)、反式_1_(3' -羧基-4' -羟基苯基)-2-(2, 5-二羟基-苯基)乙烷、刺槐 因(Robtein)和金鸡菊查耳酮(Okanin),因此选自下列基团:
[0123]
[0126] 或其互变异构结构。术语互变异构结构是指基团RQ1、R°2、R° 4、R°5、R°6、R°7、R_、R°5#、 R° 6#或R °?中至少一种含有质子,例如为OH基团,在该互变异构区域,该H与临近Yl的0连 接形成环开放结构。
[0127] 优选在式(II)中Y2为0, r为1。在这种情况下,(1和s为0,所述化合物具有下 列结构:
[0128]
[0129] 更优选r为0并且其中q和s为1,所述化合物具有下列结构:
[0130]
[0131]基闭 Yi
[0132] 如上所述,Y1优选选自下列基团:(S( = 0) 2)、S( = 0))和(C( = 0))。
[0133] 因此,本发明还涉及上述化合物的用途,所述化合物具有选自下列的结构:
[0136]如上所述,R01、R°2、R°4、R°5、R°6、R°7、R_、R°5#、R°6#、R°?、R°9、R_、R°n和R°12彼此独 立选自下列基团:H、0H、-SO3H、羧酸、酯、烷基、烷氧基和卤素。优选R01、R°2、R°4、R°5、R°6、R°7、 R_、R°5#、R°6#、R°?、R°9、R_、R°n和R°12彼此独立选自下列基团:H、OH、-C00H、-S03H、-C(= 0)-烷基、-0-烷基、烷基、Cl、Br和I,其中烷基优选为甲基或乙基。
[0137]优选所述化合物选自下列基团:邻苯二酸紫(Pyrocatechol Violet)、邻苯三酸 红(Pyrogallol Red)、格因(Gallein)、络氛蓝 R(Chrome Cyanine R)、甲酸红(Cresol Red)、氯酸红(Chlorphenol Red)、磺酰焚光素、BLAH(螺[苯并[c] [1,2]氧硫杂环戊二稀 (oxathiole)-3, 9' -咕吨]1-氧化物)、9, 9-二(4-甲氧基苯基)-8-氧杂-7 {4}-硫杂双环 [4.3.0]壬-2, 4, 10-三烯、2-羟基-5-[3-(4-羟基-3-异丙基-5-磺基-苯基)-1,1-二 氧化物_苯并[c]氧硫杂环戊二稀_3_基]_3_异丙基_b、酸红、氣酸红、漠酸红、漠氣酸蓝、 溴酸蓝、碘苯酸蓝、邻苯三酸红(Pyrogallolsulfonphthalein)、brompyrogallored、溴氯 酸蓝、溴酸蓝(bromopheno blue)、碘酸蓝(iodphenol blue)、甲酸红(kresol red)、溴甲 酸红(bromokresol red)、甲酸紫(kresolpurpur)(m-Kresolsulfonphthalein)、溴甲酸紫 (bromokresol purpur)、甲酸紫(kresolpurpur)、溴甲酸绿(bromokresol green)、百里酸 蓝(thymol blue)、溴百里酸蓝(bromothymol blue)、二甲苯酸蓝(xylenol blue)、溴二甲 苯酸蓝(bromoxylenol blue) 〇
[0138] 优选所述化合物选自邻苯二酚紫、掊因、铬氰蓝R和甲酚红。
[0139] 根据一个特别优选的实施方案,R°5、R°6、R°5#、R°6#为0H,更优选所述化合物具有下 列结构:
[0140]
[0141] 话当的盐
[0142] 如上所述,本发明化合物可以制成适当的盐或溶剂化物。
[0143] 典型的适当的盐包括那些通过本发明化合物与可接受的无机或有机酸或者有机 或无机碱的反应而制备的盐。此类盐被称作酸加成盐和碱加成盐。通常用于形成酸加成盐 的酸为:无机酸,例如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、磷酸等;有机酸,例如对-甲苯磺酸、甲磺 酸、草酸、对-溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸、乙酸等。此类适当的盐的示例是硫 酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、偏磷 酸盐、焦磷酸盐、溴化物、碘化物、乙酸盐、丙酸盐、癸酸盐、辛酸盐、丙烯酸盐、甲酸盐、盐酸 盐、二盐酸盐、异丁酸盐、己酸、庚酸盐、丙炔酸盐、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、 癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、丁炔-1,4-二酸盐、己炔-1,6-二酸盐、苯甲酸盐、氯苯甲 酸盐、甲基苯甲酸盐、羟基苯甲酸盐、甲氧基苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、二甲苯磺酸盐、苯乙 酸盐、苯丙酸盐、苯丁酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、y -羟基丁酸盐、羟乙酸盐、酒石酸盐、甲磺酸 盐、丙磺酸盐、萘-1-磺酸盐、萘-2-磺酸盐、扁桃酸盐等。优选的适当的酸加成盐为那些与 无机酸(例如盐酸和氢溴酸)形成的盐和那些与有机酸(例如马来酸和甲磺酸)形成的盐。 胺基团的盐也可以包括季铵盐,其中氨基氮携有适当的有机基团,例如烷基、链烯基、炔基 或芳烷基。碱加成盐包括那些衍生自无机碱的盐,例如铵或者碱金属或碱土金属的氢氧化 物、碳酸盐、碳酸氢盐等。因此,用于制备本发明的盐的适当的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、 氢氧化铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钙、碳酸钙等。特别优选钾和钠盐形 式。应当理解,形成本发明的任何盐的一部分的反离子通常不是关键性的,只要作为整体的 该盐是适当的并且只要反离子不会赋予作为整体的该盐的不希望的性质。
[0144] 术语适当的溶剂化物也包括本发明化合物的适当的溶剂化物,其中所述化合物与 溶剂(例如水、甲醇、乙醇、DMS0、乙腈或其混合物)结合形成适当的溶剂化物,例如相应的 水合物、甲醇合物、乙醇合物、DMSO溶剂化物或乙腈合物(acetonitrilate)。
[0145] 本发明化合物可以以除草剂制剂的形式提供。因此,用于本发明的化合物可以以 各种方式制成。下列可行性可以适合于制剂:例如可乳化浓缩物、乳液、混悬液浓缩物、胶 囊混悬液、水溶性浓缩物、水溶性粉末、水溶性颗粒剂、水-可分散的粉末、水可分散的颗 粒剂,微粒剂、微囊剂和蜡类的形式。这些制剂在本领域中是共知的,例如描述于例如van Valkenburg 的"农药制剂(Pesticide Formulations) ",Marcel Dekker N. Y 1973ISBN:97 808247169500824716957,其以全部公开的内容引入本文作为参考。
[0146] 本发明的C4植物选择性除草剂优选采用包括筛选化合物的化合物库的方法加以 鉴定,该方法包括:
[0147] i)能够与源自C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶所含有的苹果酸酯结合位点 (特别是源自C4植物的PEPC的变构空间反馈抑制剂结合位点)结合,从而抑制所述磷酸烯 醇式丙酮酸羧化酶的活性,和
[0148] ii)不能与源自C3植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶所含有的苹果酸酯结合位点 (特别是源自C3植物的PEPC的变构空间反馈抑制剂结合位点)结合。
[0149] 术语"除草剂"在本领域中是公知的。本文中使用的该术语是指能够抑制植物生 长的化合物。植物生长的抑制应当包括所有背离自然生长的情况。具体地讲,该术语是指 减慢植物的生长或杀死植物。此外,该术语可以包括对发育的抑制。优选该术语还包括矮 化。
[0150] 本发明的除草剂可以是C4植物选择性除草剂。C4植物选择性除草剂优选可以抑 制C4植物的生长,但是不抑制C3植物的生长。还优选C4植物选择性除草剂能够显著地抑 制C4植物的生长,而在所述除草剂存在下(与除草剂不存在的情况相比)C3植物的生长保 持不变,特别是基本上不变。技术人员无需多费周折就可以确定植物的生长是基本上不变 还是受到显著抑制。
[0151] 优选所述化合物能够与源自C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶所含有的苹果酸 酯结合位点结合,但是不能与源自C3植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶所含有的苹果酸酯 结合位点结合,或者仅能够与源自C3植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶所含有的苹果酸酯 结合位点以非常
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