苯硼酸半酯作为挥发性抗微生物剂在肉类、植物或植物部分上的用图_2

文档序号:9372152阅读:来源:国知局
2显示本发明的示例性化合物B的化学结构。
[0066] 图3显示实施例2中试验的十四种化合物。
[0067]图4显示使用化合物A的示例性体内抑制结果的代表性像片,其中0. 04mg的化合 物A显示100 %抑制和0. 0024mg的化合物A显示不抑制。
[0068] 图5显示通过在21°C的3-天处理,随后在21°C另外2天之后化合物A的挥发施 用,示例性体内抑制灰葡萄孢菌(Botrytiscinerea)的代表性像片。
【具体实施方式】
[0069] 除非另外指明,否则本申请(包括说明书和权利要求书)中所用的以下术语具有 下面给出的定义。必须注意,如说明书和所附权利要求中所用,除非上下文中另外明确指 明,否则单数形式包括复数指代物。标准化学术语的定义可以在以下参考著作中得到:包 括Carey和Sundberg,AdvancedOrganicChemistry第四版,Vols.A(2000)和B(2001), PlenumPress,NewYork,N.Y. 〇
[0070] 本申请中所用的短语"基团"是指一个分子的具体片段或官能团。化学基团经常 为嵌入分子内或悬垂于分子的认可的化学实体。
[0071] 本申请中所用的短语"杂原子"和"杂是指除碳(C)和氢⑶以外的原子。杂 原子的实例包括氧(〇),氮(N),硫(S),硅(Si),锗(Ge),铝(Al),和硼(B)。
[0072] 本申请中所用的短语"卤代"和"卤素"可互换,是指氟(-F),氯(-C1),溴(_Br), 和碘(-1)。
[0073] 本申请中所用的短语"烷基"是指未取代的或取代的烃基,并且可包括线性,支化, 环状,饱和和/或不饱和特征。尽管烷基可以为"不饱和烷基"基团,这意味着它包含至少 一个烯基或炔基基团,但典型地,烷基为"饱和烷基"基团,这意味着它不包含任何烯基或炔 基基团。同样,尽管烷基可以为环状,但烷基典型地为环状基团。因此,在一些实施方式中, "烷基"是指在一些实施方式中,具有约一个至约三十个碳原子的任选取代的直链或任选取 代的支链饱和烃单价基团,在一些实施方式中,为约一个至约十五个碳原子,和在进一步的 实施方式中,为约一个至约六个碳原子。饱和烷基自由基的实例包括但不限于,甲基,乙基, 正丙基,异丙基,2-甲基-1-丙基,2-甲基_2_丙基,2-甲基-1-丁基,3-甲基-1-丁基, 2-甲基-3- 丁基,2, 2-二甲基-1-丙基,2-甲基-1-戊基,3-甲基-1-戊基,4-甲基-1-戊 基,2-甲基-2-戊基,3-甲基-2-戊基,4-甲基-2-戊基,2, 2-二甲基-1-丁基,3, 3-二甲 基-1- 丁基,2-乙基-1- 丁基,丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,异戊基,新戊基,和正 己基,和较长烷基,如庚基和辛基。应当注意,当它出现在本申请中时,数字范围如" 1至6 " 是指给定范围内的每一个整数;例如," 1至6个碳原子"或6"或"Q-C/意味着烷基可 以包括1个碳原子,2个碳原子,3个碳原子,4个碳原子,5个碳原子,和/或6个碳原子,但 是本定义还覆盖存在其中未指定数字范围的术语"烷基"的情形。
[0074] 本申请中所用的短语"取代烷基"是指本申请中定义的烷基,其中一个或多个(至 多约五个,优选至多约三个)氢原子被独立选自本申请中定义的取代基团的取代基取代。
[0075] 本申请中所用的短语"取代基"和"取代的"是指可以用于取代分子上另一个 基团的基团。这种基团为化学领域中的技术人员已知,并且可以包括但不限于,一个或 多个的以下独立选择的基团或其指定的子集:卤素,-CN,-0H,-N02, -N3, = 0, =S,= NH,-S02, -NH2, -C00H,硝基烷基,氨基,包括单取代和二取代的氨基,氰酰,异氰酰,硫代氰 酰,异硫代氰酰,胍基(guanidinyl),0-氨基甲酰,N-氨基甲酰,硫代氨基甲酰,脲基,异 脲基,硫脲基,异硫脲基,疏基,磺酰基(sulfanyl),亚磺酰基,磺酰基(sulfonyl),磺酰胺 基(sulfonamidyl),磷酰基(phosphonyl),磷脂酰基,磷酰胺基(phosphoramidyl),二烧 基氨基,二芳基氨基,二芳烷基氨基;及其所保护的化合物。本领域技术人员已知可以形 成以上取代基的受保护化合物的保护基团,其可以在例如以下参考文献中得到:Greene和 ffuts,ProtectiveGroupsinOrganicSynthesis,第三版;JohnWiley&Sons,NewYork, N.Y. (1999),和Kocienski,ProtectiveGroups;ThiemeVerlag,NewYork,N.Y. (1994),将 其全部内容并入本申请中,以作参考。
[0076] 本申请中所用的短语"烷氧基"是指基团-0-烷基,其中烷基为本申请中所定义。 在个实施方式中,烷氧基包括,例如,甲氧基,乙氧基,正丙氧基,异丙氧基,正丁氧基,叔 丁氧基,仲丁氧基,正戊氧基,正己氧基,和1,2-二甲基丁氧基等。烷氧基可为未取代的或 取代的。
[0077] 本申请中所用的短语"环状"和"几元环"是指任何环状结构,包括脂环,杂环,芳 族,杂芳族,和多环稠合或非稠合环体系,如本申请中所述。术语"几元"意味着至表示构成 环的骨架原子数。因此,例如,吡啶,吡喃,和嘧啶为六元环;吡咯,四氢呋喃,和噻吩为五元 环。
[0078] 本申请中所用的短语"芳族"是指具有共辄不饱和(4n+2) 电子体系(其中n为 正整数)(有时称作离域电子体系)的环状或多环状基团。
[0079] 本申请中所用的短语"芳基"是指任选取代的,芳族环状,烃单价基团,其有六个至 约十二个环原子,优选六个至约十个碳原子,包括稠合(fused)(或稠合(condensed))和非 稠合芳族环。稠合芳族环自由基包含两个至四个稠合环,其中连接的环为芳族环,并且稠合 环内的其它单个环可以为环烷基,环烯基,环炔基,杂环烷基,杂环烯基,杂环炔基,芳族,杂 芳族,或其任何组合。单个环芳基的非限定性实施例包括苯基;稠合环芳基,包括萘基,蒽 基,奧基;和非稠合二芳基,包括联苯基。
[0080] 本申请中所用的短语"取代芳基"是指芳基,如本申请中所定义,其中一个或多个 (至多约五个,优选至多约三个)氢原子通过取代基取代,所述取代基独立选自本申请中定 义的基团(除另外芳基取代基的定义限制的基团以外)。
[0081] 本申请中所用的短语"杂芳基"是指任选取代的,芳族环状单价基团,包含约五 个至约十二个骨架环原子,优选五个至约十个环原子,并且包括稠合(fused)(或稠合 (condensed))和非稠合芳族环,并且具有一个或多个(一个至十个,优选约一个至约四 个)环原子,所述环原子选自除碳(即,杂原子)以外的原子,例如氧,氮,硫,硒,磷或其组 合。术语杂芳基包括任选取代的稠合和非稠合杂芳基自由基,其具有至少一个杂原子。稠 合杂芳基自由基可以包含两个至四个稠合环,其中连接的环为杂芳族环,并且稠合环体系 内的其它单个环可以为脂环,杂环,芳族,杂芳族,或其任何组合。术语杂芳基还包括具有 五个至约十二个骨架环原子的稠合和非稠合杂芳基,以及具有五个至约十个骨架环原子 的那些。杂芳基的实例包括但不限于,叮啶基,苯并[1,3]二氧杂环戊二烯,苯并咪唑基, 苯并R引唑基,苯并异嚼唑基,benzokisazolyl,苯并咲喃基,苯并咲咱基(furazanyl),苯 并吡喃基,苯并噻二唑基,苯并噻唑基,苯并[b]噻吩基,苯并苯硫基,苯并噻喃基,苯并三 P坐基,苯并嚼唑基,味唑基,味啉基,苯并啦喃基(chromenyl),嗜啉基(cinnolinyl),咲喃 基,咲咱基(furazanyl),咲喃并吡啶基(furopyridinyl),咲喃基,咪唑基,D引唑基,D引噪 基,11引噪烷基(indolidinyl),n引嗪基(indolizinyl),异苯并咲喃基,异n引噪基,异P,惡唑基, 异喹啉基,异噻唑基,氢化萘基(naphthylidinyl),萘啶基(naphthyridinyl),噁二唑基, 嚼P坐基,吩噁嗪基(phenoxazinyl),吩噻嗪基(phenothiazinyl),吩嗪基(phenazinyl), phenoxathiynyl,噻蒽基(thianthrenyl),菲啶基,邻二氮杂菲基(phenathrolinyl), 2,3-二氮杂萘基&111:1^132;[1171),蝶啶基&七61^(1;[1171),噪呤基化111';[1171)41^61^(1;[1171, P比挫基(pyrazyl),吡唑基(pyrazolyl),吡啶基(pyridyl),吡啶基(pyridinyl),U达嗪 基(pyridazinyl),吡嗪基,啼啶基(pyrimidinyl),啼啶基(pyrimidyl),吡略基,喹挫 啉基,喹啉基(quinolinyl),喹喔啉基,四唑基,噻二唑基,噻唑基,噻吩基,三嗪基,和 (1,2, 3,)-和(1,2, 4)-三唑基等,及其适当时的氧化物,例如吡啶基-N-氧化物。
[0082] 本申请中所用的短语"取代杂芳基"是指杂芳基,如本申请中所定义,其中一个或 多个(至多约五个,优选至多约三个)氢原子通过取代基取代,所述取代基独立选自本申请 中定义的基团。
[0083] 本申请中所用的短语"离去基团"是指具有与其在合成有机化学中常规相关联 的含义的基团,即,在取代反应条件下可取代的原子或基团。的离去基团的实例包括但 不限于,卤素、烷烃-或亚芳基磺酰氧基,如甲烷磺酰氧基,乙烷磺酰氧基,硫代甲基,苯磺 酰基,氧基,甲苯磺酰氧基,和噻吩氧基,二卤代膦酰氧基(dihalophosphinoyloxy),任选 取代的苄氧基,异丙氧基,和酰氧基等。在一些实施方式中,离去基团可为HC(O)-COOH或 RC(0) -C00H,其中R为C1-C6烷基或取代的CfC6烷基。
[0084] 本申请中所述的本发明化合物可以使用本领域技术人员已知的标准合成技术或 使用本领域中已知的方法与本申请中所述的方法的组合来合成。用于合成本申请中所述本 发明化合物的原料可得自商业来源,如AldrichChemicalCo. (Milwaukee,Wis.),Sigma ChemicalCo. (St.Louis,Mo.),或可合成原料。本申请所述的化合物,和具有不同取代基的 其它相关化合物可使用本领域技术人员已知的技术和材料合成,例如以下中所述:March, AdvancedOrganicChemistry第四版(1992)JohnWiley&Sons,NewYork,N.Y.;Carey和 Sundberg,AdvancedOrganicChemistry第四版,Vols.A(2000)和B(2001)PlenumPress, NewYork,N.Y.,以及Greene和Wuts,ProtectiveGroupsinOrganicSynthesis,第三版 (1999)JohnWiley&Sons,NewYork,N.Y.(将其全部内容并入以作参考)。用于制备本申请 中所述化合物的通常方法可以源自本领域中的已知反应,并且所述反应可以通过使用适当 的试剂和条件修改,正如本领域技术人员会认识到的,用于引入本申请中提供的式中得到 的各种基团。例如,本申请所述的化合物可使用各种亲电子试剂或亲核试剂修改以形成新 的官能团或取代基。
[0085] 在一些实施方式中,本发明的挥发性抗微生物化合物具有式(I),(II)或(III)的 结构及其农用盐:
[0087] 其中ql和q2独立地为1,2,或3 ;
[0088] q3 = 0, 1,2,3,或 4 ;
[0089] M为氛,卤素,-OCH3,或-CH2KH2KH3;
[0090] Ml为卤素,-CH2OH,或-OCH3;
[0091] X为0,S,或NR1。,其中R1。为氢,取代烷基,或未取代烷基;
[0092] R1,Rla,Rlb,R2和R5独立地为氢,0H,NH2,SH,CN,N02,S02,OSO2OH,OSO2NH2,取代或 未取代环烷基,取代或未取代杂环烷基,取代或未取代芳基,或取代或未取代杂芳基;
[0093] R*为取代或未取代芳基,取代或未取代芳烷基,取代或未取代杂芳基,取代或未取 代杂芳烷基,或取代或未取代乙烯基;
[0094] 条件是当M为F时,R*不选自以下中的单元:
[0095]

[0108] 其中X为选自以下的单元:CH=CH,N=CH,NR14, 0和S;
[0109] 其中R14为选自以下的单元:H,取代或未取代烷基,取代或未取代芳基和取代或未 取代芳烷基;
[0110] Y为选自以下的单元:CH和N;
[0111] R17和R18为独立选自以下的单元:H,取代或未取代烷基,取代或未取代芳基,取代 或未取代芳烷基,(CH2)vOH, (CH2)wNR15R16,C02H,CO2-烷基,CONH2,S-烷基,S-芳基,SO-烷 基,SO-芳基,SO2-烷基,SO2-芳基,S02H,SCF2,CN,卤素,CFjPNO2;
[0112] 其中R15和R16为独立选自以下的单元:氢,取代或未取代烷基和取代或未取代烷 酰基;
[0113] V =1,2,或 3;和
[0114] w= 0,l,2,或 3。
[0115] 在另一个实施方式中,R*具有以下结构:
[0116]
[0117] 其中R17,R18,R19,R20,和R21独立地选自以下:H,取代或未取代烷基,取代或未取代 芳基,取代或未取代芳烷基,取代或未取代烷基氧基,取代或未取代芳基氧基,取代或未取 代噁唑烷-2-基,(CH2)t0H,C02H,CO2-烷基,CONH2,CONH-烷基,CON(烷基)2, 0H,SH,S-烷 基,S-芳基,SO-烷基,SO-芳基,SO2-烷基,SO2-芳基,S02H,SCF3,CN,卤素,CF3,N02,(CH2) UNR22R23,SO2NH2,OCH2CH2NH2,OCH2CH2NH-烷基和OCH2CH2N(烷基)2;
[0118] 其中t=l,2,或 3;
[0119] u= 0,l或 2;
[0120] R22和R23独立地选自以下:H,取代或未取代烷基,和取代或未取代烷酰基。
[0121] 在另一个实施方式中,R*具有以下结构:
[0122]
[0123] 其中R17,R18,R19,R2°,和R21独立地选自以下:H,取代或未取代烷基,取代或未取代 芳基,取代或未取代芳烷基,取代或未取代烷基氧基,取代或未取代芳基氧基,取代或未取 代噁唑烷-2-基,(CH2)t0H,C02H,CO2-烷基,CONH2,CONH-烷基,CON(烷基)2, 0H,SH,S-烷 基,S-芳基,SO-烷基,SO-芳基,SO2-烷基,SO2-芳基,S02H,SCF3,CN,卤素,CF3,N02,(CH2) UNR22R23,SO2NH2,OCH2CH2NH2,OCH2CH2NH-烷基和OCH2CH2N(烷基)2;
[0124] 其中t=l,2,或 3;
[0125] u= 0,l或 2;
[0126] R22和R23独立地选自以下:H,取代或未取代烷基,和取代或未取代烷酰基;
[0127] R24和R25独立地选自以下:H,取代或未取代烷基,取代或未取代芳基,取代或未取 代芳烷基,取代或未取代烷基氧基,取代或未取代芳基氧基,取代或未取代噁唑烷-2-基, (CH2),0H,C02H,CO2-烷基,CONH2,CONH-烷基,CON(烷基)2, 0H,SH,S-烷基,S-芳基,SO-烷 基,SO-芳基,SO2-烷基,SO2-芳基,S03H,SCF3,CN,卤素,CF3,N02,(CH2)uNR22R23,SO2NH2, OCH2CH2NH2,OCH2CH2NH-烷基和OCH2CH2N(烷基)2;
[0128] Z= 1,2,3,4,5 或 6。
[0129] 另外的抗微生物化合物也先前披露于美国专利8, 106, 031,和国际专利申请TO 2007/131072A2中,将其全部内容在此引入以作参考。
[0130] 在一些实施方式中,本发明的挥发性抗微生物化合物具有式(IV)的结构:
[0131]
[0132] 其中A和D与它们所连接的碳原子共同形成5-、6_或7-元稠环,所述稠环可以 通过以下基团取代:C 1-C6-烷基,C1-C6-烷氧基,羟基,卤素,硝基,腈基,氨基,由一个或多个 C 1-C6-烷基取代的氨基,羧基,酰基,芳氧基,碳酰胺基,由C1-C6-烷基取代的碳酰胺基,磺酰 胺基或三氟甲基,或所述稠环可以连接两个氧硼戊环;
[0133] X为基团-CR7R8,其中R7和R 8各自独立地为氢,C ^C6-烷基,腈基,硝基,芳基,芳烷 基,或R7和R8与它们所连接的碳原子共同形成脂环;和
[0134] R6为氢,C「C1S-烷基,由C1-C 6-烷氧基,C1-C6-烷硫基取代的C1-C18-烷基,羟基, 氨基,由C 1-C18-烷基取代的氨基,羧基,芳基,芳氧基,碳酰胺基,由C1-C6-烷基取代的碳 酰胺基,芳基或芳烷基,芳烷基,芳基,杂芳基,环烷基,C 1-C18-亚烷基氨基,由苯基取代的 C1-C18-亚烷基氨基,C 1-C6-烷氧基或C1-C6-烷硫基,羰基亚烷基氨基或自由基
[0135] 具有式(IV)的结构:
[0136]
[0137] 其中A、D和X为前文中定义,不同之处在于2_(羟甲基)苯硼酸环状单酯 (boronophthalide);
[0138] 及其农用盐。
[0139] 在一个实施方式中,本发明的挥发性抗微生物化合物具有式(IX)的结构:
[0140]
[0141] 其中A,D,和X为以上所定义;
[0142] Y为包含至多18个碳原子的二价亚烷基连接基团或包含至多18碳原子的二价亚 烷基连接基团(其由苯基,C 1-C6烷氧基,C ^C6-烷硫基);羰基亚烷基氨基取代;和
[0143] R3和R4各自独立地为氢,C ^C18-烷基或苯基,或私与Y或部分Y -起形成5_,6-或 7-元环,其包含氮原子。
[0144] 在另一个实施方式中,本发明的挥发性抗微生物化合物具有式(X)的结构:
[0145]
[0146] 其中A,D,和X为以上所定义;
[0147] n 为 1,2,或 3;
[0148] R3为氢,C ^C18-烷基或苯基;和
[0149] R5和R6各自独立地为氢,包含至多总数为16个碳原子的烷基,或苯基。
[0150] 另外的抗微生物化合物也先前披露于美国专利5, 880, 188中,将其全部内容在此 引入以作参考。
[0151] 另一方面,提供使用挥发性抗微生物化合物抵抗影响肉类、植物或植物部分的病 原体的方法。所述方法包括将所述肉类、植物或植物部分与有效量的式(VI)的挥发性抗微 生物化合物及其农用盐接触:
[0152]
[0153] 其中每个R独立地为氣,烷基,稀,块,卤代烷基,卤代烯基,卤代炔基,烷氧基,稀 氧基,卤代烷氧基,芳基,杂芳基,芳烷基,芳基烯基,芳基炔基,杂芳烷基,杂芳基烯基,杂芳 基炔基,卤素,羟基,腈基,胺,酯,羧酸,酮,醇,硫醚,亚砜,砜,磺基阮硫亚胺,磺酰胺,硫酸 酯,磺酸酯,硝基烷基,酰胺,肟,亚胺,羟基胺,肼,腙,氨基甲酸酯,硫代氨基甲酸酯,脲,硫 脲,碳酸酯,芳氧基,或杂芳基氧基;
[0154] n=l,2,3,或 4;
[0155] B为硼;
[0156] X= (CR2)ni,其中 m = 1,2,3,或 4 ;
[0157] Y为烷基,稀,块,卤代烷基,卤代烯基,卤代炔基,烷氧基,稀氧基,卤代烷氧基,芳 基,杂芳基,芳烷基,芳基烯基,芳基炔基,杂芳烷基,杂芳基烯基,杂芳基炔基,羟基,腈基, 胺,酯,羧酸,酮,醇,硫醚,亚砜,砜,磺基肟,硫亚胺,磺酰胺,硫酸酯,磺酸酯,硝基烷基,酰 胺,肟,亚胺,羟基胺,肼,腙,氨基甲酸酯,硫代氨基甲酸酯,脲,硫脲,碳酸酯,芳氧基,或杂 芳基氧基;
[0158] 条件是当Y为羟基时,R不是芳氧基,或杂芳基氧基。
[0159] 在一个实施方式中,挥发性抗微生物化合物具有式(VII)的结构:
[0160]
[0161] 其中W= (CH2)q,其中为 1,2,或 3。
[0162] 在另一个实施方式中,挥发性抗微生物化合物具有以下结构:
[0163]
[0164] 在所提供的方法的一个实施方式中,所述病原体选自:链格孢属(Alternaria spp.),曲霉属(AspergiIIusspp.),葡萄座腔菌属(Botryospheriaspp.),葡萄孢属 (Botrytisspp.),丝衣霉属(Byssochlamysspp.),刺盘抱属(Colletotrichumspp.), 色二抱属(Diplodiaspp.),镜刀菌属(Fusariumspp.),地菌属(Geotrichumspp.),毛 双孢属(Lasiodiplodiaspp.),链核盘菌属(Moniliniaspp.),毛霉菌属(Mucorspp.), 青霉菌属(Penicilliumspp.),无柄盘菌属(Peziculaspp.),拟莖点霉属(Phomopsis spp.),疫病菌属(Phytophthoraspp.),腐霉属(Pythiumspp.),丝核菌属(Rhizoctonia spp.),根霉属(Rhizopusspp.),核盘菌属(Sclerotiniaspp.),和黑星病菌属 (Venturiaspp.)。在另一个实施方式中,所述病原体选自:欧文氏菌属(Erwiniaspp.), (Pectobacteriumspp.),假单胞菌属(Pseudomonasspp.),萎焉(Ralstoniaspp.),黄单 胞菌属(Xanthomonasspp.),沙门氏菌属(Salmonellaspp.),大肠杆菌属(Escherichia spp.),李斯特菌属(Listeriaspp.),芽孢杆菌属(Bacillusspp.),志贺菌属(Shigella spp.),和葡萄球菌属(Staphylococcusspp.)在另一个实施方式中,所述病原体选自: 念珠菌属(Candidaspp.),德巴利酵母属(Debaryomycesspp.),芽孢杆菌属(Bacillus spp.),弯曲菌属(Campylobacterspp.),梭状芽孢杆菌属(Clostridiumspp.),隐孢子虫 属(Cryptosporidiumspp.),贾第鞭毛虫属(Giardiaspp.),弧菌属(Vibriospp.),和尔 森氏菌属(Yersiniaspp.)在另一个实施方式中,所述方法包括收获前处理或收获后处理。 在一个进一步的实施方式中,所述收获前处理选自:种子处理和移植处理。在另一个实施方 式中,所述收获后处理选自:现场包装期间的处理;货盘化期间的处理,箱式处理,运输期 间的处理,和储存期间的处理和/或整个销售网络。
[0165]在另一个实施方式中,植物或植物部分包含转基因植物或转基因植物部分。在另 一个实施方式中,植物或植物部分选自玉米,小麦,棉花,稻,大豆,和低芥酸油菜。在另一 个实施方式中,植物或植物部分选自水果
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