출원번호 | 10-2020-7022344 |
출원일자(국제) | 2019년01월08일 |
국제출원번호 | PCT/EP2019/050322 |
우선권주장(일자) | EP 18150865.6 (2018년01월09일) |
출원인 | 바스프 에스이 |
공개번호(일자) | 10-2020-0108007 (2020년09월16일) |
발명의 명칭 | 질화작용 저해제로서의 실릴에티닐 헤타릴 화합물 |
질소는 식물 생장 및 생식을 위한 필수적인 요소이다. 토양 내 식물 이용 가능한 질소 (암모늄 및 니트레이트) 의 약 25% 는, 부식질 (humus), 식물 및 동물 잔류물 및 유기 비료와 같은 유기 질소 화합물의 분해 과정(무기질화) 에서 유래한다. 대략 5% 는 강우량에서 유래한다. 하지만, 세계적으로 볼 때, 가장 큰 부분(70%) 은, 무기 질소 비료에 의해 식물에 공급된다.
세계 인구는 앞으로 20-30 년 내에 크게 증가할 것으로 예상되기 때문에, 충분한 양과 품질의 식량 생산이 필요하다. 이를 달성하기 위하여, 질소 비료의 사용을 2050 년 까지 2 배로 늘려야 할 것이다. 환경적인 이유로, 이는 불가능한데, 그 이유는, 식수의 니트레이트 수준, 지표수의 부영양화 및 공기로의 가스 배출이 이미 많은 지역에서 심각한 수준에 도달하여, 수질 오염 및 공기 오염을 야기하였기 때문이다.
하지만, 질화작용 저해제가 사용되면, 비료 효율이 유의하게 증가되기 때문에, 보다 적은 비료가 적용될 수 있다. US 3,533,774에 개시된 질화작용 저해제인 에티닐피리딘 화합물은 다소 높은 휘발성을 가지는 문제가 있다.
바스프의 본 특허는 실릴에티닐 헤타릴 화합물인 식 I 의 신규한 질화작용 (nitrification) 저해제에 관한 것으로, 농약 혼합물 또는 비료 조성물으로 사용 가능하다.
[식 I]
상기 식의 Z 는 H, C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, C1-C4-알콕시, C1-C4-할로알콕시, 페닐, 또는 A 이거나; -(CH2)2-Si(CH3)2-C≡C-A, 또는 -[O-Si(CH3)2]m-C≡C-A 이고;
A 는 5- 또는 6-원 헤타릴 기이고, 여기서 헤타릴 기는 하나 이상의, 동일하거나 상이한 헤테로원자, N, O, 또는 S 를 함유하고, S 는 산화될 수 있고, 헤타릴 기는 미치환되거나 하나 이상의, 동일하거나 상이한 치환기 RA로 치환되고;
RA는 CN, NO2, 할로겐, C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, ORa, NRbRc, C(=O)Ra, C(=O)ORa, C(=O)NRbRc, 또는 S(=O)nRd이고;
Ra는 H, C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, C1-C4-히드록시알킬, 페닐, 또는 페닐-C1-C2-알킬이고;
Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 H, C1-C4-알킬, C(=O)Rd, 또는 S(=O)nRd 이거나;
Rb 및 Rc 는 이들이 결합되는 질소 원자와 함께 5- 또는 6-원 헤테로시클릴 또는 헤타릴 기를 형성할 수 있고,
여기서 기는 하나 이상의, 동일하거나 상이한 부가적인 헤테로원자 N, O, 또는 S 를 함유할 수 있고, S 는 산화될 수 있고, 기는 미치환되거나 하나 이상의, 동일하거나 상이한 치환기 Ra로 치환되고;
Rd는 C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, 또는 페닐이고;
m 은 ≥ 1 이고; n 은 0, 1, 또는 2 임.
본 특허의 실시예에서 각 화합물의 질화작용 저해효과를 분석하였다(표 1).
100 g 토양을 미생물 바이오매스로 활성화시킨 후, 적절한 농도 (통상적으로 0.3 또는 1% 의 질소 N) 의 화합물을 함유하는 1 ml 시험 용액, 또는 DMSO 및 암모늄술페이트-N 형태의 10 mg 질소를 토양에 첨가하고, 모두 잘 혼합하였다. 바틀을 루즈하게 캐핑하여 공기 순환을 허용한다. 이후, 바틀을 20℃ 에서 0 및 14 일 동안 인큐베이션한다.
분석을 위해, 1% K2SO4-용액을 토양을 함유하는 바틀에 첨가하고, 이후, 암모늄 및 니트레이트 함량을 550 ㎚ 에서 자동분석기 (Merck, AA11) 에서 여과물 중에서 분석한다. 저해 (특정한 농도에서 NI) 를 하기와 같이 계산하였다. 각 화합물은 표 1과 같은 저해 효과를 나타냈다.
[표 1] 질화작용 저해효과
다음으로 휘발성 관점에서 분석한 결과, 본 특허의 화합물의 휘발성은 5-클로로-2-에티닐 피리딘 (Ref.-1) 의 휘발성에 비해 현저히 낮다는 것이 확인하였다(표 2).
[표 2]휘발성 테스트 결과
바스프의 본 특허에 따른 화합물은 질화작용 감소 측면에서 유리할 뿐 아니라 예를 들어 이의 낮은 휘발성 및/또는 이의 환경 안전성의 관점에서, 유리한 특성을 갖는다는 사실을 발견하였다. 추가로, 본 특허에 따른 화합물은 비용-효율적으로 제조될 수 있다. 따라서 농약 및 비료 산업 분야에서 유용하게 활용 가능할 것으로 판단된다.
특허법인 ECM
변리사 최자영
jychoi@ecmpatent.com
02-568-2675
출원번호
10-2020-7022344
출원일자(국제)
2019년01월08일
국제출원번호
PCT/EP2019/050322
우선권주장(일자)
EP 18150865.6 (2018년01월09일)
출원인
바스프 에스이
공개번호(일자)
10-2020-0108007 (2020년09월16일)
발명의 명칭
질화작용 저해제로서의 실릴에티닐 헤타릴 화합물
질소는 식물 생장 및 생식을 위한 필수적인 요소이다. 토양 내 식물 이용 가능한 질소 (암모늄 및 니트레이트) 의 약 25% 는, 부식질 (humus), 식물 및 동물 잔류물 및 유기 비료와 같은 유기 질소 화합물의 분해 과정(무기질화) 에서 유래한다. 대략 5% 는 강우량에서 유래한다. 하지만, 세계적으로 볼 때, 가장 큰 부분(70%) 은, 무기 질소 비료에 의해 식물에 공급된다.
세계 인구는 앞으로 20-30 년 내에 크게 증가할 것으로 예상되기 때문에, 충분한 양과 품질의 식량 생산이 필요하다. 이를 달성하기 위하여, 질소 비료의 사용을 2050 년 까지 2 배로 늘려야 할 것이다. 환경적인 이유로, 이는 불가능한데, 그 이유는, 식수의 니트레이트 수준, 지표수의 부영양화 및 공기로의 가스 배출이 이미 많은 지역에서 심각한 수준에 도달하여, 수질 오염 및 공기 오염을 야기하였기 때문이다.
하지만, 질화작용 저해제가 사용되면, 비료 효율이 유의하게 증가되기 때문에, 보다 적은 비료가 적용될 수 있다. US 3,533,774에 개시된 질화작용 저해제인 에티닐피리딘 화합물은 다소 높은 휘발성을 가지는 문제가 있다.
바스프의 본 특허는 실릴에티닐 헤타릴 화합물인 식 I 의 신규한 질화작용 (nitrification) 저해제에 관한 것으로, 농약 혼합물 또는 비료 조성물으로 사용 가능하다.
[식 I]
상기 식의 Z 는 H, C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, C1-C4-알콕시, C1-C4-할로알콕시, 페닐, 또는 A 이거나; -(CH2)2-Si(CH3)2-C≡C-A, 또는 -[O-Si(CH3)2]m-C≡C-A 이고;
A 는 5- 또는 6-원 헤타릴 기이고, 여기서 헤타릴 기는 하나 이상의, 동일하거나 상이한 헤테로원자, N, O, 또는 S 를 함유하고, S 는 산화될 수 있고, 헤타릴 기는 미치환되거나 하나 이상의, 동일하거나 상이한 치환기 RA로 치환되고;
RA는 CN, NO2, 할로겐, C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, ORa, NRbRc, C(=O)Ra, C(=O)ORa, C(=O)NRbRc, 또는 S(=O)nRd이고;
Ra는 H, C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, C1-C4-히드록시알킬, 페닐, 또는 페닐-C1-C2-알킬이고;
Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 H, C1-C4-알킬, C(=O)Rd, 또는 S(=O)nRd 이거나;
Rb 및 Rc 는 이들이 결합되는 질소 원자와 함께 5- 또는 6-원 헤테로시클릴 또는 헤타릴 기를 형성할 수 있고,
여기서 기는 하나 이상의, 동일하거나 상이한 부가적인 헤테로원자 N, O, 또는 S 를 함유할 수 있고, S 는 산화될 수 있고, 기는 미치환되거나 하나 이상의, 동일하거나 상이한 치환기 Ra로 치환되고;
Rd는 C1-C4-알킬, C1-C4-할로알킬, 또는 페닐이고;
m 은 ≥ 1 이고; n 은 0, 1, 또는 2 임.
본 특허의 실시예에서 각 화합물의 질화작용 저해효과를 분석하였다(표 1).
100 g 토양을 미생물 바이오매스로 활성화시킨 후, 적절한 농도 (통상적으로 0.3 또는 1% 의 질소 N) 의 화합물을 함유하는 1 ml 시험 용액, 또는 DMSO 및 암모늄술페이트-N 형태의 10 mg 질소를 토양에 첨가하고, 모두 잘 혼합하였다. 바틀을 루즈하게 캐핑하여 공기 순환을 허용한다. 이후, 바틀을 20℃ 에서 0 및 14 일 동안 인큐베이션한다.
분석을 위해, 1% K2SO4-용액을 토양을 함유하는 바틀에 첨가하고, 이후, 암모늄 및 니트레이트 함량을 550 ㎚ 에서 자동분석기 (Merck, AA11) 에서 여과물 중에서 분석한다. 저해 (특정한 농도에서 NI) 를 하기와 같이 계산하였다. 각 화합물은 표 1과 같은 저해 효과를 나타냈다.
[표 1] 질화작용 저해효과
다음으로 휘발성 관점에서 분석한 결과, 본 특허의 화합물의 휘발성은 5-클로로-2-에티닐 피리딘 (Ref.-1) 의 휘발성에 비해 현저히 낮다는 것이 확인하였다(표 2).
[표 2]휘발성 테스트 결과
바스프의 본 특허에 따른 화합물은 질화작용 감소 측면에서 유리할 뿐 아니라 예를 들어 이의 낮은 휘발성 및/또는 이의 환경 안전성의 관점에서, 유리한 특성을 갖는다는 사실을 발견하였다. 추가로, 본 특허에 따른 화합물은 비용-효율적으로 제조될 수 있다. 따라서 농약 및 비료 산업 분야에서 유용하게 활용 가능할 것으로 판단된다.
특허법인 ECM
변리사 최자영
jychoi@ecmpatent.com
02-568-2675