延缓乙烯响应的方法与流程

文档序号:17529496发布日期:2019-04-29 13:24阅读:437来源:国知局
延缓乙烯响应的方法与流程

一种延缓植物中的乙烯响应的方法。



背景技术:

对背景技术的以下讨论意图仅有助于本发明的理解。所述讨论不是确认或承认所提到的任何材料如在本申请的优先权日是或者曾经是公知常识的一部分。

在不同类型的食品中,新鲜的园艺产品极易腐烂并且在全球收获后损失(postharvestloss)(phl)高达44%(5.7亿吨)。phl的减少不仅将确保不断增长的世界人口的食物和营养的安全,而且还通过土地、水和其他自然资源的减少的使用而有助于减少全球变暖。通过减少从农场大门到消费者的phl,可以确保超越季节(beyondtheseason)以合理的价格的高品质的新鲜果实(fruit)和蔬菜的可获得性。

乙烯促进果实成熟、衰老和植物器官的脱落,并且因此在新鲜园艺产品中在导致数量和品质的收获后损失方面起着关键作用。乙烯拮抗剂的使用是延缓果实成熟、延长收获后寿命、保持品质和减少新鲜园艺产品中phl的最有效途径之一。

1-甲基环丙烯(1-mcp)已在商业上被用作乙烯作用抑制剂,以延缓果实成熟和花脱落。1-mcp还被推荐用于新鲜园艺产品。1-mcp在室温是气体,并且非常不稳定且难以使用。此外,它对种植者来说不容易获得并且非常昂贵,因为它的处理仅作为服务而不作为化学品来获得。

发明概述

根据本发明,提供了式i的化合物:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

根据本发明,提供了包含式i的化合物的组合物:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

在本发明的一种形式中,r1、r2、r3、r4、r5和r6中的至少一个独立地是醇。优选地,r1、r2、r3、r4、r5和r6中的至少一个独立地是多元醇。优选地,至少一种多元醇是糖醇。可选择地,至少一种多元醇是二醇,例如乙二醇。

优选地,醇是聚合醇,例如聚乙二醇。

在本发明的一种形式中,r1和r2独立地是烯烃或酮。

在本发明的一种形式中,r1和r2独立地是卤素。

在本发明的一种形式中,r1和/或r2是氢、氟和/或氯。

优选地,r3和r6是氢。在r3和r6是氢的情况下,r4和r5优选地是被取代的。

在本发明的一种形式中,该化合物包括至少一个在位置r1和位置r2之间形成的被取代的或未被取代的芳香族环和/或非芳香族环。优选地,该环是碳环或杂环。

在本发明的一种形式中,该化合物包括至少一个在位置r3和位置r4之间、在位置r4和位置r5之间和/或在位置r5和位置r6之间形成的被取代的或未被取代的芳香族环和/或非芳香族环。优选地,该环在位置r4和位置r5之间形成。

在本发明的一种形式中,r1和/或r2是氢、氟和/或氯,r3和r6是氢并且r4和r5是被取代的。

在本发明的一种形式中,r1和/或r2是氢、氟和/或氯,r3和r6是氢并且r4和r5形成被取代的或未被取代的芳香族环和/非芳香族环。

在本发明的一种形式中,r1和r2是氟和/或氯,并且r3、r4、r5和r6是氢。

在本发明的一种形式中,提供了式ii的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

在本发明的一种形式中,提供了式iii的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

在本发明的一种形式中,提供了式iv的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

在本发明的一种形式中,提供了式v的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

在本发明的一种形式中,提供了式vi的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

优选地,本发明的化合物是水溶性的。

在本发明的一种形式中,该化合物以盐的形式被提供。

优选地,该化合物的盐选自包括以下的组:磷酸盐、乙酸盐、甲酸盐、碳酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、硝酸盐、乙酸盐、三氟乙酸盐、草酸盐、戊酸盐、油酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、月桂酸盐、硼酸盐、苯甲酸盐、乳酸盐、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、马来酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、萘酸盐、甲磺酸盐、葡庚糖酸盐、乳糖酸盐和月桂基磺酸盐。

根据本发明,提供了用于延缓植物中的乙烯响应的方法,该方法包括使所述植物与有效乙烯响应延缓量(effectiveethyleneresponseretardingamount)的式i的化合物接触的步骤:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

在本说明书的上下文中,术语植物应被理解为包括整株植物及其部分,例如大田作物、盆栽植物、切花(cutflower)和果实和蔬菜以及最少加工的果实和蔬菜。

本发明可以被用于对抗多于一种不同的乙烯响应。乙烯响应可以由外源性或内源性的乙烯源来引发。乙烯响应包括,例如,果实和蔬菜的成熟和/或软化,蔬菜以及最少加工的果实和蔬菜的颜色损失,豆荚和农作物的粉碎损失,花的衰老,叶、花和果实的脱落,诸如盆栽植物、切花和休眠幼苗的植物的寿命的延长,生长的抑制和生长的刺激,由应力[生物的和非生物的(伤害和机械应力、水应力(waterstress)、盐度、淹水/缺氧、寒冷、臭氧伤害)引起的不利影响,叶绿素的退化。

乙烯响应或乙烯型响应还可以包括增加产量,增加抗病性,促进与除草剂的相互作用,增加对冻害、激素或偏上发育效应(epinastyeffect)的抗性,加速果实的成熟和颜色促进(colourpromotion)、叶、花和果实的脱落,增加开花和结果,开花和种子发育的败育或抑制,防止倒伏,刺激种子萌芽和打破休眠,促进与其他生长调节剂的相互作用、生长素活性,抑制末端生长,控制顶端优势,增加分枝,增加分蘖和改变植物的生化组成。

乙烯响应包括,例如,花、果实和蔬菜的成熟和/或衰老,叶、花和果实的脱落,观赏植物例如盆栽植物、切花、灌木和休眠幼苗(dormantseedling)的寿命延长,生长的抑制和生长的刺激。

根据本发明,提供了用于延缓果实的成熟的方法,该方法包括使所述果实与有效果实成熟延缓量的式i的化合物接触的步骤:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

根据本发明,提供了用于延缓蔬菜的成熟的方法,该方法包括使所述蔬菜与有效蔬菜成熟延缓量的式i的化合物接触的步骤:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

根据本发明,提供了用于延缓植物或植物部分的衰老的方法,该方法包括使所述植物或所述植物部分与有效衰老延缓量的式i的化合物接触的步骤:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

根据本发明,提供了用于延缓植物或植物部分的脱落的方法,该方法包括使所述植物或所述植物部分与有效脱落延缓量的式i的化合物接触的步骤:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

根据本发明,提供了用于延长切割植物(cutplant)的寿命的方法,该方法包括使所述植物与有效寿命延长量的式i的化合物接触的步骤:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

包括使植物与有效寿命延长量的式i接触的步骤的、用于延长切割植物的寿命的方法可以包括延长切割植物的瓶插寿命(vaselife)。

根据本发明,提供了用于延长新鲜园艺产品的储存寿命的方法,该方法包括使所述产品与有效寿命延长量的式i的化合物接触的步骤:

其中r1、r2、r3、r4、r5和r6独立地是氢、卤素、未被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团,以及具有以下作为取代基的被取代的烷基基团、烯基基团、炔基基团、环烷基基团、环烷基烷基基团、芳基基团、苯基基团或萘基基团:卤素、烷氧基基团、被取代的苯氧基基团、未被取代的苯氧基基团或杂原子例如氧、硫、氮、磷和硼。

在本发明的上下文中,术语成熟应当被理解为涵盖果实或蔬菜仍在相应植物上的成熟和在收获之后的成熟。

使植物与有效乙烯响应延缓量的式i接触的步骤可以包括用溶液或在溶液中浸渍、喷洒、灌溉或刷洗植物的至少一部分。

可以通过本发明的方法处理的果实包括苹果、油桃、李子、番茄、苹果、香蕉、梨、木瓜、芒果、桃、杏、橙子、柠檬、酸橙、葡萄柚、橘子、猕猴桃、菠萝、柿子、鳄梨、甜瓜、浆果、樱桃和其他商业品种、杂种和新开发的品种。

可以通过本发明的方法处理的蔬菜包括绿叶蔬菜例如莴苣、菠菜和卷心菜,根菜类例如土豆和胡萝卜,球茎例如洋葱和大蒜,草本植物例如罗勒、牛至、莳萝,豆类例如大豆、利马豆和豌豆和玉米,西兰花、花椰菜、芦笋和番茄。

可以通过本发明的方法处理以抑制衰老和/或延长花寿命和外观(例如,延迟变黄和脱落)的观赏植物包括盆栽观赏植物和切花。可以用本发明处理的盆栽观赏植物和切花包括蜡花(waxflower)、杜鹃花、绣球花、扶桑花、金鱼草、一品红、仙人掌、秋海棠、玫瑰、郁金香、水仙花、矮牵牛花、康乃馨、百合、剑兰、六出花(alstroemeria)、银莲花、耧斗菜、楤木、紫菀、九重葛、山茶花、风铃草、鸡冠花、花柏(falsecypress)、菊花、铁线莲、仙客来、小苍兰和兰科的兰花以及其他商业品种、杂种和新开发的品种。

可以通过本发明的方法处理的植物包括所有温带、热带和亚热带的果实、葡萄和浆果作物,例如苹果、梨、芒果、樱桃、山核桃、葡萄、橄榄、咖啡、食荚菜豆、橙子、柠檬、酸橙、葡萄柚、橘子和其他商业品种、杂种和新开发的品种和垂枝的无花果(weepingfig),以及休眠幼苗,例如各种果树,包括苹果、观赏植物、灌木和播种苗。

此外,可以根据本发明处理以抑制叶的脱落的灌木包括女贞、石楠、冬青、蕨类植物、粗肋草、栒子、伏牛花、杨梅、六道木、阿拉伯胶和凤梨科的凤梨,以及其他商业品种、杂种和新开发的品种。

可以通过本发明的方法处理以抑制脱落的纤维和油料种子作物包括棉球和来自油菜籽、芥菜和油菜作物中的豆荚的种子粉碎(seedshattering)。

根据本发明,提供了用于延缓植物中的乙烯响应的组合物,该组合物包含在基本上水溶液或醇溶剂例如乙醇中的有效乙烯响应延缓量的式i的化合物。

该组合物可以包含一种或更多种助剂,例如载体、增量剂(extender)、粘合剂、润滑剂、表面活性剂、分散剂(dispersant)、润湿剂、铺展剂、弥散剂(dispersingagent)、粘着剂(sticker)、胶粘剂(adhesive)、消泡剂、增稠剂和乳化剂。

载体可以以有机溶剂例如烃和醇的形式被提供。可选择地,载体可以呈固体形式,例如滑石或其他无机的、基本上惰性的材料、粘土或沸石。

润湿剂可以包括各种烷基芳基硫酸盐(alkylarylsulfatesalt)、烷基芳基磺酸盐、聚烷基醇(polyalkylalcohol)。

抑制乙烯响应所需的活性成分的量将取决于多种因素而变化,所述因素包括活性成分的类型、乙烯响应的类型和植物材料的基因型和量以及施用方法。为了熏蒸目的,溶液浓度将在从0.01nll-1至1000μll-1(v/v)的范围内。更优选地,1nll-1至1000nll-1。更优选地,10nll-1至100nll-1。更优选地,50nll-1至100nll-1。为了喷涂、浸渍和打蜡的目的,溶液浓度可以在从0.1mgl-1至1000mgl-1的范围内。

在本发明的一种形式中,r1、r2、r3、r4、r5和r6中的至少一个独立地是醇。优选地,r1、r2、r3、r4、r5和r6中的至少一个独立地是多元醇。优选地,至少一种多元醇是糖醇。可选择地,至少一种多元醇是二醇,例如乙二醇。

优选地,醇是聚合醇,例如聚乙二醇。

在本发明的一种形式中,r1和r2独立地是烯烃或酮。

在本发明的一种形式中,r1和r2独立地是卤素。

在本发明的一种形式中,r1和/或r2是氢、氟和/或氯。

优选地,r3和r6是氢。在r3和r6是氢的情况下,r4和r5优选地是被取代的。

在本发明的一种形式中,该化合物包括至少一个在位置r1和位置r2之间形成的被取代的或未被取代的芳香族环和/非芳香族环。优选地,该环是碳环或杂环。

在本发明的一种形式中,该化合物包括至少一个在位置r3和位置r4之间、在位置r4和位置r5之间和/或在位置r5和位置r6之间形成的被取代的或未被取代的芳香族环和/非芳香族环。优选地,该环在位置r4和位置r5之间形成。

在本发明的一种形式中,r1和/或r2是氢、氟和/或氯,r3和r6是氢并且r4和r5是被取代的。

在本发明的一种形式中,r1和/或r2是氢、氟和/或氯,r3和r6是氢并且r4和r5形成被取代的或未被取代的芳香族环和/非芳香族环。

在本发明的一种形式中,r1和r2是氟和/或氯,并且r3、r4、r5和r6是氢。

在本发明的一种形式中,该化合物是式ii的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

在本发明的一种形式中,该化合物是式iii的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

在本发明的一种形式中,该化合物是式iv的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

在本发明的一种形式中,该化合物是式v的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

在本发明的一种形式中,该化合物是式vi的化合物:

其中x是氢、氟和/或氯。

优选地,本发明的化合物是水溶性的。

在本发明的一种形式中,该化合物以盐的形式被提供。

优选地,该化合物的盐选自包括以下的组:磷酸盐、乙酸盐、甲酸盐、碳酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、硝酸盐、乙酸盐、三氟乙酸盐、草酸盐、戊酸盐、油酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、月桂酸盐、硼酸盐、苯甲酸盐、乳酸盐、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、马来酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、萘酸盐、甲磺酸盐、葡庚糖酸盐、乳糖酸盐和月桂基磺酸盐。

附图简述

本发明的另外的特征在其若干非限制性实施方案的以下描述中更全面地描述。该描述仅仅是为了例证本发明的目的而被包括。其不应当被理解为对如上文所阐述的本发明的宽泛的概述、公开内容或描述的限制。将参照附图进行描述,在附图中:

图1是苯并环丙烯和萘并[b]环丙烷的化学结构;

图2描绘了在呼吸高峰(climactericpeak)的当天乙烯和co2的浓度;

图3描绘了用不同浓度的萘并[b]环丙烷(nc)处理的‘财富(fortune)’李子果实在呼吸高峰当天的乙烯(a)和co2(b)的浓度;以及

图4描绘了在用拮抗剂处理两天之后花/蕾脱落的百分比。

实施方案的描述

在整个本说明书中,除非上下文另外要求,否则词语“包括(comprise)”或变型例如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”,将被理解为意味着包含所陈述的完整事物或完整事物的组,但不排除任何其他的完整事物或完整事物的组。

苯并环丙烯如方案1中所示制备。

方案1.条件:a)chcl3,50%naoh(水溶液),十六烷基三甲基氯化铵,0℃1小时,26%;b)ko-t-bu,dmso,室温,30min,14%。

将1,3-环己二烯(80.5g,0.5mol)、十六烷基三甲基溴化铵(2.00g)在50%含水氢氧化钠(200g)中的溶液冷却(0℃-25℃)并在氮气下搅拌。一次性地依次加入乙醇(5ml)和氯仿(80ml)。将溶液在0℃搅拌持续1小时并且允许其加温至室温持续另外的1小时。将水加入到反应混合物中并提取。将有机相用水(2×100ml)洗涤,干燥(cacl2)并且在减压下浓缩以提供油状物。通过快速色谱法纯化油状物,以得到作为无色油状物的7,7-二氯双环[4.1.0]-庚-2-烯(42g,26%)。

在氮气下,将叔丁醇钾逐份地加入到在无水dmso(30ml)中的7,7-二氯双环[4.1.0]-庚-2-烯(1.00g,6.1mmol)的溶液中。将深棕色混合物搅拌持续30分钟。向反应混合物施加真空并将挥发物收集在-86℃捕集器中。将馏出物在石油溶剂油(spirit)中稀释,并且用盐水(4×60ml)和水(2×30ml)洗涤,干燥(na2so4)并在0℃在减压下浓缩,以得到作为油状物的苯并环丙烯(80mg,14%)。1hnmr(cdcl3)3.17(2h,s),7.21(s,4h)。

萘并[b]环丙烯如方案2中所示制备1

方案2.条件:a)na,t-buoh,thf,57%;b)chcl3,50%naoh(水溶液),十六烷基三甲基氯化铵,0℃至室温,27%;c)t-buok,thf,室温,42%。

将小块的钠金属(15g)加入到在无水thf(100ml)中的萘(30g)的溶液中。在该时间期间,溶液变成深绿色。经20分钟逐滴加入在水中的叔丁醇(24ml)和thf(24ml)的溶液。搅拌产生的溶液持续另外的3小时。通过过滤除去过量的钠金属,并且滤液用水(2×50ml)洗涤,干燥并在减压下浓缩,以给出作为无色固体的纯的1,4-二氢萘(17.5g,57%)。

将在50%含水氢氧化钠(50g)中的1,4-二氢萘(17.0g,0.131mol)、十六烷基三甲基溴化铵(0.567g,1.6mmol)的溶液冷却(0℃-25℃)并且在氮气下搅拌。加入乙醇(1.6ml),随后加入氯仿(23ml)。将溶液在0℃搅拌持续1小时并且允许其加温至室温持续另外的1小时。将水(100ml)加入到反应混合物中并提取。将有机相用水(2×50ml)洗涤,干燥(cacl2)并在减压下浓缩以提供油状物。通过快速色谱法纯化油状物,以得到加合物(7.56g,27%)。

在室温在氮气下,将叔丁醇钾(11.0g,98.2mmol)逐份地加入到在无水thf(60ml)中的1,1-二氯-1a,2,7,7a-四氢1h-环丙基[b]萘(1,1-dichloro-1a,2,7,7a-tetrahydro1h-cyclopropa[b]naphthalene)(4.78g,29.3mmol)的溶液中,并且搅拌持续另外的18小时。将产生的混合物在石油溶剂油(20ml)中稀释,用盐水(4×20ml)和水(2×10ml)洗涤,干燥(na2so4)并在减压下浓缩。残余物通过快速色谱法纯化,以得到作为无色固体的萘并[b]环丙烯(1.11g,42%)。

方案3.条件:二甲苯,2.5小时,140℃。

将乙炔二羧酸二甲酯(dimethylacetylenedicarboxylate)(1.00ml,0.008mol)、丁二烯砜(5.40g,0.045mol)和二甲苯(8ml)的溶液在氮气气氛下在回流下加热持续2.5小时。在2.5小时之后,允许黄色反应混合物冷却至室温并且在减压下浓缩。残余物通过柱色谱法(10%乙酸乙酯/石油溶剂油)纯化,以得到作为黄色液体的二甲基-1,4-环己二烯-1,2-二甲酸酯(0.75g,47%)。1hnmr:δ5.93(m,1h),3.78(s,3h),3.00(d,j=1.2hz,4h)。

方案4.条件:三氯乙酸钠、四丁基碘化铵、氯仿、回流。

将1,4-环己二烯-1,2-二甲酸酯(0.20g,0.1mmol)加入到在氯仿(20ml)中的三氯乙酸钠(3g,16mmol)和四丁基碘化铵(0.005g,0.014mmol)的溶液中,并且将反应混合物在氮气下在回流下加热过夜。允许反应冷却至室温,并在氯仿(20ml)中稀释,用水(5×25ml)洗涤,在无水氯化钙下干燥,并且在减压下除去溶剂。残余物通过柱色谱法(10%乙酸乙酯/石油溶剂油)纯化,以得到作为无色固体的二氯卡宾加合物(0.172g,87%)。1hnmr:δ3.76(s,6h);2.87-2.75(m,2h);2.55(d,j=7.6hz,2h);1.98-1.94(m,2h)。13cnmrδ:168.11(c);131.68(c);64.06(c);52.37(ch);23.84(ch2);21.56(ch3)。ir:3058,2873,1736,1628,1600,1469,1390,1352,1258,1216,1104,970,838,747。微量分析:计算值:c=47.33,h=4.33%,实测值:c=47.32,h=4.11%。

方案5.条件:二异丁基氢化铝,甲苯,thf,30min,-78℃1小时。

在-78℃,将二异丁基氢化铝(1.364g,0.01mol)和甲苯溶液逐滴地加入到在干燥的thf(10ml)中的该二酯(0.10g,0.0004mol)的溶液中。在-78℃,将反应搅拌持续30分钟并且然后允许其加温至室温过夜。将1mhcl溶液(10ml)加入到反应混合物中并用乙酸乙酯(3×20ml)提取。将合并的有机提取物经无水硫酸镁干燥并在减压下浓缩。残余物通过柱色谱法(在石油溶剂油中的40%乙酸乙酯)纯化,以给出作为无色固体的7,7-二氯-双环[4,1,0]庚-3-烯-1,2-二甲醇(0.038g,46%)。1hnmr:δ4.23(m,4h);2.74-2.58(m,2h);2.34(d,j=10.9hz,2h);1.89(d,j=10.9hz,2h)。13cnmrδ:13104(c),65.31(c),62.55(ch),24.83(ch),23.53(ch2)。ir:3291,2878,2830,1679,1422,1261,1086,995,784。微量分析:计算值:c=48.45,h=5.42%;实测值:c=48.32,h=5.33%。

方案6.条件:叔丁醇钾,thf,室温,36小时

将7,7-二氯-双环[4,1,0]庚-3-烯-1,2-二甲醇(0.0485g,0.2mmol)加入到在干燥的thf(8ml)中的叔丁醇钾(0.154g,1.4mmol)的溶液中,搅拌反应混合物持续36小时。将石油溶剂油(10ml)加入到棕色混合物中,并且用盐水(3×10ml)和水(1×10ml)洗涤,并且然后在无水硫酸镁下干燥有机相,并在减压下除去溶剂,以给出1h-环丙基苯-3,4-二甲醇。1hnmr:δ7.27(s,2h);4.79(s,4h);3.28(s,4h)。

苯并环丙烯(bc)和萘并[b]环丙烯(nc)的化学结构在图1中提供。有利地,苯并环丙烯在室温是液体,使其比1-甲基环丙烯更容易处理。有利地,萘并环丙烯在室温是固体,使其比1-甲基环丙烯更容易处理。

有利地,苯并环丙烯和萘并[b]环丙烷在室温稳定持续若干个月。

苯并环丙烯和萘并[b]环丙烯仅部分溶于水。为了制备这些化合物的基本上水溶液,将先导化合物溶解在乙醇中,并且然后用水稀释。

各种实验使用“tegan蓝(teganblue)”和“财富”日本李子、“北极骄傲(arcticpride)”油桃、富士(fuji)和pinkladytm苹果、wx7、wx17、wx39、wx56、wx58、wx73和wx107、wxfu、杂种、启示(revelation)、紫色骄傲(purplepride)和珍妮蜡花(jennywaxflower)(风蜡花属(chamelauciumdesf))来进行。

在清晨,从西澳大利亚(westernaustralia)的商业果园中收获了成熟的“tegan蓝”和“财富”日本李子和“北极骄傲”油桃果实,它们具有均一的尺寸和成熟度,没有可见的瑕疵和疾病。在收获后,使用温度控制的车辆在20℃-25℃将果实带到curtin大学的园艺研究实验室(horticultureresearchlaboratory,curtinuniversity)。通过使用60l体积的气密密封的塑料容器,在环境条件(20℃±1℃和65%±5%rh),通过用0至100nll-1的bc和1000nll-1的1-mcp(tegan蓝李子)的熏蒸来处理果实持续18小时。将用特定浓度的bc和1-mcp浸泡的whatman滤纸(编号2)与果实和30g的碱石灰一起保存在每个容器内。小型电池操作的风扇被用来确保来自化学品的蒸气的均等分布。在bc和1-mcp处理之后,将处理过的果实中的一半暴露于乙烯(10μll-1)持续24小时。

在第二组的实验中,用0nll-1至1000nll-1的nc处理‘财富’李子果实,如上所述。将处理过的果实保持在环境条件下用于成熟,并且确定乙烯和co2的内源性水平(endogenouslevel)。实验通过按照完全随机化设计(crd)来进行,其中对每次处理具有四次重复,并且在每次重复中具有10个果实。

为了评价bc和nc对花脱落的作用,蜡花(风蜡花属)的花茎(floweringstem)(wx17、wx73和wx107)从在西澳大利亚农业和粮食部(departmentofagricultureandfoodwesternaustralia)(dafwa),perth(31°58'55"s/115°51'47"e)种植的成熟灌木中被收集。收集的茎立即直立地放置在具有水的桶中,并且在20cm-25cm的长度重新切割(从切割端到最极端的开放的花(opened-flower))。花梗(flowerstalk)与果实类似地用bc(0nll-1-100nll-1)或nc(0nll-1-100nll-1)和乙烯来处理。实验通过按照crd设计来进行,对每次处理具有五次重复,并且在每次重复中具有五个梗。在处理阶段期间,将花梗放置在装有蒸馏水的小塑料瓶中。将由尼龙网制成的圆锥体放置在梗的基部,以检查脱落的花的数目。

乙烯的内源性水平通过使用传感器感测(sensorsense)来确定(sensorsenseb.v,nijmegen,thenetherlands)。传感器感测包括etd300乙烯检测器、一组阀门控制器,其中六个阀门的选项被连接至六个独立的小池[1.0l气密性罐,其装有橡胶隔片(sigma-aldrichco.,st.louis,usa)]。使用连续流动方法,采用分析的粗模式(转换因数99818,测量乙烯浓度的能力为0ppm-500ppm,灵敏度为<1%)。每个样品以4.0l小时-1的流量运行持续20分钟,并且考虑最后15分钟的平均读数以计算乙烯的浓度,并以μmolkg-1h-1表示。

使用co2分析仪,呼吸速率(respirationrate)被确定为来自果实在成熟阶段期间的二氧化碳(co2)产量。使用注射器从装有样品果实的气密性罐中使顶部空间气体样品(2.0ml)通过橡胶隔片(sigma-aldrichco.,st.louis,usa),并且将其注入到红外气体分析仪[servomex气体分析仪,分析仪系列1450食品包装分析仪,servomex(uk)ltd.,eastsussex,uk]。呼吸速率基于2.0ml气体样品和co2标准物的峰面积(8.52%±0.17%)来计算,并且以mmolco2kg-1h-1表示。

花器官脱落的评估(%):在乙烯处理后(2-4天),将花梗从处理容器中取出,并且抵着收集盘(collectiontray)轻轻敲打,以计算脱落的花和蕾的百分比。

实验数据通过使用genstat13(版本13.1;lawesagriculturaltrust,rothamstedexperimentalstation,harpenden,uk),按照单向方差分析(anova)来分析。评估了各种处理的效果及其相互作用,并且最小显著性差异(fisher'slsd)通过5%显著性水平的f检验来计算。

与其中乙烯浓度为4.73μmol·kg-1h-1的仅有乙烯处理的果实相比,在“tegan蓝”李子果实中的呼吸高峰乙烯的水平被100nll-1bc+乙烯和1000nll-11-mcp+乙烯显著地(p≤0.05)抑制(分别为0.80倍和0.70倍)(图2a)。

类似地,bc(50nll-1)+乙烯处理的‘北极骄傲’油桃果实呈现出比仅有乙烯处理的果实(0.414μmolkg-1h-1)对乙烯的显著地抑制(0.63倍)的水平(图2b)。

通过与仅有乙烯处理的‘财富’李子果实中的果实相比显著地抑制呼吸高峰乙烯的水平(0.81倍),nc(100nll-1-1000nll-1)还示出拮抗作用(图3)。

与仅有乙烯处理的果实相比(0.72mmolco2kg-1h-1),呼吸高峰的呼吸在bc(100nll-1)+乙烯和1-mcp(1000μll-1)+乙烯处理的‘tegan蓝’李子果实中也被抑制(分别为0.83倍和0.77倍)(图2c)。另一方面,与仅有乙烯处理的果实相比(0.31mmolco2kg-1h-1),在bc(50nll-1)和bc(50nll-1)+乙烯处理的‘北极骄傲’油桃果实两者中均观察到呼吸高峰的呼吸的显著抑制(分别为0.71倍和0.77倍)(图2d)。

bc(100nll-1)的熏蒸,随后是乙烯暴露(10μll-1)显著地减少了wx17中的花/蕾脱落率(6.05%)。而与单独的乙烯处理相比,50nll-1和100nll-1bc随后是乙烯处理分别以22.43%和28.40%显著地降低wx73蜡花的脱落率(图4a和图4b)。

与乙烯处理的花相比,nc(100nll-1)的处理也显著地(p≤0.05)抑制了wx73(0%)和wx107(22.82%)蜡花的花/蕾脱落率。在wx73和wx107蜡花中也观察到抑制的花/蕾脱落(分别为38.11%和25.51%),即使当nc处理之后是乙烯处理(10μll-1)(图5)。在所有基因型中最高的花/蕾脱落水平从乙烯处理的花中被观察到。

与仅有乙烯暴露的花和果实相比,用bc或nc(50nll-1-100nll-1)随后是乙烯处理(10μll-1)所处理的果实和花梗显著地(p≤0.05)减少了花脱落率和呼吸高峰的乙烯和co2产生的浓度,这表明bc和nc对乙烯作用的抑制不仅是外源性的,而且还是内源性的。这是关于bc和nc在果实成熟和花器官脱落过程期间对乙烯拮抗作用的效果的首次公开内容。

对于bc和nc已经观察到与1-mcp类似的效果,这已经通过以下反映出:在bc(100nll-1)和1-mcp(1000nll-1)对‘tegan蓝’和‘财富’日本李子果实(图2a和图3a)‘北极骄傲’油桃(图2b)中的呼吸高峰的乙烯以及对‘tegan蓝’李子(图2c)和‘北极骄傲’油桃(图2d)中的呼吸的效果之间的非显著差异。

bc和nc熏蒸对呼吸高峰的果实例如李子、油桃的成熟和蜡花中花器官的脱落呈现出乙烯拮抗作用。

在测试的化学品(bc和nc)中,分子的环丙烯部分被认为在受体的乙烯结合位点处或在其附近形成潜在的结合。由于花/果实在收集后不久被暴露于bc和nc处理,并且完全阻断了乙烯受体以禁止乙烯活性持续一段时间,因此它在非竞争的基础上工作。

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