專利名稱:處理植物或植物部位的方法
背景技術(shù):
植物和植物部位是各種生物過程的對象,比如催熟,熟化和退化。使植物或植物部位接觸一種或多種化學(xué)組合物從而改變其生物過程被稱為植物生長調(diào)節(jié)。使植物或植物部位與一種或多種化學(xué)組合物接觸,而對其進(jìn)行處理,對于加強(qiáng)或推遲這些過程是有利的。在某些情況下,比如,當(dāng)所關(guān)心的過程是植物或植物部位對乙烯的反應(yīng)時(shí),有時(shí)候通過使植物或植物部位與一種或多種能抑制對乙烯反應(yīng)的組合物接觸而抑制乙烯反應(yīng)是有利的。比如,乙烯會造成植物或植物部位的過早死亡,植物部位包括,比如花,葉,果實(shí)和蔬菜;而且乙烯會促使葉變黃,阻礙生長,并使果實(shí),花過早成熟,造成落葉。已知這些反應(yīng)包括乙烯與植物中特定乙烯受體的相互作用。除了乙烯之外的許多其他化合物也會與這種受體發(fā)生相互作用某些模擬乙烯的作用;其他防止乙烯發(fā)生鍵合從而抵消其作用。
Sisler等人的美國專利5518988(“Sisler”)公開了環(huán)丙烯或1.1.1.螺槳烷或其衍生物在抑制植物中乙烯反應(yīng)的用途。但是,提出處理植物的其他化合物是理想的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一方面提供了一種處理植物或植物部位的方法,包括使植物或植物部位與至少一種組合物接觸的步驟,該組合物中包括至少一種雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物。
發(fā)明的詳細(xì)說明“碳環(huán)”在這里是指只含碳原子的環(huán)狀基團(tuán);“雜環(huán)的”在這里是指含有至少一個(gè)雜原子的環(huán)結(jié)構(gòu);“雜原子”是指除了碳之外的,能鍵合至少兩個(gè)其他原子并成為環(huán)的成員的原子。
本發(fā)明的實(shí)施包括使用環(huán)丙烯化合物的某些加合物?!碍h(huán)丙烯化合物”在這里是指環(huán)丙烯或取代的環(huán)丙烯。這里用“雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物”表示基團(tuán)(在這里被稱為“加合化學(xué)基團(tuán)”)的一個(gè)原子(在這里被稱為“鍵的加合原子”)通過雙鍵被鍵合至環(huán)丙烯化合物第3位碳的環(huán)丙烯化合物。本發(fā)明雙鍵加合環(huán)丙烯化合物的第1和2位碳原子(即環(huán)丙烯環(huán)結(jié)構(gòu)中通過雙鍵彼此連接的兩個(gè)碳原子)可以分別與氫或取代基相連。
本發(fā)明化合物鍵中的加合原子可以被進(jìn)一步鍵合至適當(dāng)數(shù)量的其他原子,從而滿足鍵的加合原子的化合價(jià)。比如,在某些實(shí)施例中,鍵的加合原子是氧,只被鍵合至環(huán)丙烯化合物的第3位碳原子(即,氧原子是整個(gè)加合基)。另外在其他實(shí)施例中,鍵的加合原子是氮,被鍵合至加合基中的一個(gè)原子和環(huán)丙烯化合物的第3位碳原子。另外在某些實(shí)施例中,鍵的加合原子是碳,被鍵合至加合基中的兩個(gè)原子和環(huán)丙烯化合物的第3位碳原子。
在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物具有50個(gè)或以下的非氫原子。
在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物是中性分子。在其他實(shí)施例中,本發(fā)明的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物是一種鹽。
合適的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物的混合物也是適用的。
在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的至少一種雙鍵加合環(huán)丙烯化合物是以下結(jié)構(gòu)式的化合物 或 或 結(jié)構(gòu)式1 結(jié)構(gòu)式2 結(jié)構(gòu)式3其中R1,R2,R3和R4分別選自H和-(L)n-Z結(jié)構(gòu)的基團(tuán),其中i)n是1到12的整數(shù);ii)每個(gè)L分別選自D1,D2,E或J,其中D1具有以下結(jié)構(gòu)式
D2具有以下結(jié)構(gòu)式 或 E具有以下結(jié)構(gòu)式 或 和J具有以下結(jié)構(gòu)式 或 其中A)每個(gè)X和Y分別是-(L)m-Z結(jié)構(gòu)式的基團(tuán);和B)m是0到8的整數(shù);和
C)最多只有兩個(gè)D2或E基團(tuán)彼此相鄰,而且沒有J基團(tuán)彼此相鄰;Iii)每個(gè)Z分別選自A)氫,鹵素,氰基,硝基,亞硝基,疊氮基,氯酸鹽,溴酸鹽,碘酸鹽,異氰酸基,異氰基,異氰硫基,五氟硫代基,或B)G基團(tuán),其中G是4到14元環(huán)的體系。
對于本發(fā)明,在各種L基團(tuán)的代表性結(jié)構(gòu)中,每個(gè)開鍵代表與另一個(gè)L基團(tuán),Z基團(tuán)或環(huán)丙烯部分鍵合。比如,-O-結(jié)構(gòu)表示與兩個(gè)其他原子成鍵的氧原子;并不代表二甲基醚部分。
適合于作為本發(fā)明雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物還有,比如具有結(jié)構(gòu)1,結(jié)構(gòu)2或結(jié)構(gòu)3的化合物的立體異構(gòu)體。適合于作為本發(fā)明雙鍵加合環(huán)丙烯化合物的某些化合物是,比如具有結(jié)構(gòu)1,結(jié)構(gòu)2或結(jié)構(gòu)3的化合物的對映體。
在具有至少一個(gè)R1,R2,R3和R4基團(tuán),不是氫,而且n是2或以上的實(shí)施例中,R1,R2,R3或R4基團(tuán)中的L可以與該R1,R2,R3或R4基團(tuán)中的其他L基團(tuán)相同,或者R1,R2,R3或R4基團(tuán)中任意數(shù)量的L基團(tuán)不同于該R1,R2,R3或R4基團(tuán)中的其他L基團(tuán)。
在具有R1,R2,R3和R4中至少一個(gè)基團(tuán),而且含有超過一個(gè)Z基團(tuán)的實(shí)施例中,R1,R,R3或R4基團(tuán)中的Z基團(tuán)可以與該R1,R,R3或R4基團(tuán)中的其他Z基團(tuán)相同,或者R1,R,R3或R4基團(tuán)中任意數(shù)量的Z基團(tuán)不同于該R1,R,R3或R4基團(tuán)中的其他Z基團(tuán)。
存在R1,R,R3和R4基團(tuán)時(shí),分別選自合適基團(tuán)。R1,R,R3和R4基團(tuán)可以彼此相同,或者其中的任意數(shù)量基團(tuán)與其他不同。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)是,比如脂肪基。某些適用的脂肪基包括,比如烷基,烯基和炔基。適用的脂肪基可以是取代或未取代的。某些適用的取代脂肪基包括,比如乙酰氨基烯基,乙酰氨基烷基,乙酰氨基炔基,烷氧基烷氧基烷基,烷氧基烯基,烷氧基烷基,烷氧基炔基,烷氧基羰基烯基,烷陽極羰基烷基,烷氧基羰基炔基,烷基羰基氧烷基,烷基(烷氧基亞氨基)烷基,羧基烯基,羧基烷基,羧基炔基,鹵代烷氧基烯基,鹵代烷氧基烷基,鹵代烷氧基炔基,鹵代烯基,鹵代烷基,鹵代炔基,羥基烯基,羥基烷基,羥基炔基,三烷基甲硅烷基烯基,三烷基甲硅烷基烷基,三烷基甲硅烷基炔基,二烷基氨基烷基,烷基磺酰烷基,烷基硫代烯基,烷基硫代烷基,烷基硫代炔基,鹵代烷基硫代烯基,鹵代烷基硫代烷基和鹵代烷基硫代炔基。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如取代和未取代的脂肪-氧基團(tuán),比如烯氧基,烷氧基,炔氧基和烷氧基羰基氧。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如取代和未取代的烷基膦酸基,取代和未取代的烷基磷酸基,取代和未取代的烷基氨基,取代和未取代的烷基磺酰基,取代和未取代的烷基羰基以及取代和未取代的烷基氨基磺酰基,包括,比如烷基膦酸基,二烷基磷酸基,二烷基硫代磷酸基,二烷基氨基,烷基羰基和二烷基氨基磺?;?。
適合于作為R1,R,R3和R4基團(tuán)的脂肪基是,比如環(huán)脂基,包括,比如環(huán)烯基,環(huán)烷基和環(huán)炔基。適用的環(huán)脂基可以是取代或未取代的。適用的取代環(huán)脂基是,比如乙酰氨基環(huán)烯基,乙酰氨基環(huán)烷基,乙酰氨基環(huán)炔基,環(huán)烯氧基,環(huán)烷氧基,環(huán)炔氧基,烷氧基烷氧基環(huán)烷基,烷氧基環(huán)烯基,烷氧基環(huán)烷基,烷氧基環(huán)炔基,烷氧基羰基環(huán)烯基,烷氧基羰基環(huán)烷基,烷氧基羰基環(huán)炔基,環(huán)烷基羰基,烷基羰基氧環(huán)烷基,羧基環(huán)烯基,羧基環(huán)烷基,羧基環(huán)炔基,鹵代環(huán)烷氧基環(huán)烯基,鹵代環(huán)烷氧基環(huán)烷基,鹵代環(huán)烷氧基環(huán)炔基,鹵代環(huán)烯基,鹵代環(huán)烷基,鹵代環(huán)炔基,羥基環(huán)烯基,羥基環(huán)烷基,羥基環(huán)炔基,三烷基甲硅烷基環(huán)烯基,三烷基甲硅烷基環(huán)烷基,三烷基甲硅烷基環(huán)炔基,二烷基氨基環(huán)烷基,烷基磺酰環(huán)烷基,環(huán)烷基羰基氧烷基,環(huán)烷基磺酰烷基,烷基硫代環(huán)烯基,烷基硫代環(huán)烷基,烷基硫代環(huán)炔基,鹵代烷基硫代環(huán)烯基,鹵代烷基硫代環(huán)烷基和鹵代烷基硫代環(huán)炔基。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如取代和未取代的環(huán)烷基磺?;铜h(huán)烷基氨基,比如二環(huán)烷基氨基磺酰基和二環(huán)烷基氨基。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如取代和未取代的雜環(huán)基團(tuán)(即環(huán)中具有至少一個(gè)雜原子的非芳香環(huán)狀基團(tuán))。適用的取代雜環(huán)基團(tuán)是,比如烯基雜環(huán),烷基雜環(huán),炔基雜環(huán),乙酰氨基雜環(huán),烷氧基烷氧基雜環(huán),烷氧基雜環(huán),烷氧基羰基雜環(huán),烷基羰基氧雜環(huán),羧基雜環(huán),鹵代烷氧基雜環(huán),鹵代雜環(huán),羥基雜環(huán),三烷基甲硅烷基雜環(huán),二烷基氨基雜環(huán),烷基磺酰雜環(huán),烷基硫代雜環(huán),雜環(huán)硫代烷基和鹵代丸劑硫代雜環(huán)。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如通過插入的氧基,氨基,羰基或磺酰基而與雙鍵加合環(huán)丙烯化合物相連的取代和未取代的雜環(huán)基團(tuán);這些R1,R,R3和R4基團(tuán)的實(shí)例是雜環(huán)氧基,雜環(huán)羰基,二雜環(huán)氨基和二雜環(huán)氨基磺酰基。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如取代和未取代的芳基。某些適用的取代芳基是,比如烯基芳基,烷基芳基,炔基芳基,乙酰氨基芳基,芳基氧,烷氧基烷氧基芳基,烷氧基芳基,烷氧基羰基芳基,芳基羰基,烷基羰基氧芳基,羧基芳基,二芳基氨基,鹵代烷氧基芳基,鹵代芳基,羥基芳基,三烷基甲硅烷基芳基,二烷基氨基芳基,烷基磺酰芳基,芳基磺酰烷基,烷基硫代芳基,芳基硫代烷基,二芳基氨基磺?;望u代烷基硫代芳基。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如取代和未取代的雜芳基。某些適用的取代雜芳基是,比如烯基雜芳基,烷基雜芳基,炔基雜芳基,乙酰氨基雜芳基,雜芳基氧,烷氧基烷氧基雜芳基,烷氧基雜芳基,烷氧基羰基雜芳基,雜芳基羰基,烷基羰基氧雜芳基,羧基雜芳基,二雜芳基氨基,鹵代烷氧基雜芳基,鹵代雜芳基,羥基雜芳基,三烷基甲硅烷基雜芳基,二烷基氨基雜芳基,烷基磺酰雜芳基,雜芳基磺?;榛?,烷基硫代雜芳基和鹵代烷基硫代雜芳基。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如通過插入的氧,氨基,羰基,磺酰基,硫代烷基或氨基磺酰基與雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物相連的取代和未取代的雜芳基;這些R1,R,R3和R4基團(tuán)的實(shí)例是二雜芳基氨基,雜芳基硫代烷基和二雜芳基氨基磺?;?。
適用的R1,R,R3和R4基團(tuán)還有,比如氫,氟,氯,溴,碘,氰,硝基,亞硝基,疊氮基,氯酸基,溴酸基,碘酸基,異氰氧基,異氰基,異硫代氰氧基,五氟硫代;乙酸基,乙氧羰基,氰氧基,硝酸基,亞硝酸基,高氯酸基,allenyl;丁基巰基,二乙基膦酸基,二甲基苯基甲硅烷基,異喹啉基,巰基,萘基,苯氧基,苯基,哌啶基,吡啶基,喹啉基,三乙基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基及其取代類似物。
這里所用的化學(xué)基團(tuán)G是4到14元環(huán)的體系。適合于作為化學(xué)基團(tuán)G的環(huán)體系可以是取代或非取代的;它們可以是芳香族(包括,比如苯基和萘基)或脂肪族(包括不飽和脂肪族,部分飽和的脂肪族或飽和脂肪族)的;而且它們可以是碳環(huán)或雜環(huán)的。在雜環(huán)G基團(tuán)中,某些適用的雜原子是,比如氮,硫,氧及其組合。適合于作為化學(xué)基團(tuán)G的環(huán)體系可以是單環(huán),雙環(huán),三環(huán),多環(huán)或稠環(huán)的;在雙環(huán),三環(huán)或稠環(huán)的適用化學(xué)基團(tuán)G環(huán)體系中,單個(gè)化學(xué)基團(tuán)G中的各個(gè)環(huán)可以都是相同類型的,或者是兩種或多種類型的(比如,芳香環(huán)可以與脂肪環(huán)稠合)。
在某些實(shí)施例中,G是含有1個(gè)四元雜環(huán)的環(huán)體系;在某些這類實(shí)施例中,雜環(huán)中只含有1個(gè)雜原子。另外,在某些實(shí)施例中,G是含有五元或更多元雜環(huán)的環(huán)體系;在某些這類實(shí)施例中,雜環(huán)中含有1到4個(gè)雜原子。另外,在某些實(shí)施例中,G中的環(huán)是未取代的;在其他實(shí)施例中,環(huán)體系中含有1到5個(gè)取代基;在G含有取代基的某些實(shí)施例中,每個(gè)取代基分別選自以下X種類的化學(xué)基團(tuán)。其中的G是碳環(huán)體系的實(shí)施例也是適用的。
適用的G基團(tuán)是,比如環(huán)丙基,環(huán)丁基,環(huán)戊-3-烯-1-基,3-甲氧基環(huán)己-1-基,苯基,4-氯苯基,4-氟苯基,4-溴苯基,3-硝基苯基,2-甲氧基苯基,2-甲基苯基,3-甲基苯基,4-甲基苯基,4-乙基苯基,2-甲基-3-甲氧基苯基,2,4-二溴苯基,3,5-二氟苯基,3,5-二甲基苯基,2,4,6-三氯苯基,4-甲氧基苯基,萘基,2-氯萘基,2,4-二甲氧基苯基,4-(三氟甲基)苯基,2-碘-4-甲基苯基,吡啶2-基,吡啶-3-基,吡啶-4-基,吡嗪基,嘧啶-2-基,嘧啶-4-基,嘧啶-5-基,噠嗪基,三唑-1-基,咪唑-1-基,硫代苯-2-基,硫代苯-3-基,呋喃-2-基,呋喃-3-基,吡咯基,噁唑基,異噁唑基,噻唑基,異噻唑基,噁二唑基,噻二唑基,喹啉基,異喹啉基,四氫呋喃基,吡咯烷基,哌啶基,四氫吡喃基,嗎啉基,哌嗪基,二氧戊環(huán)基,二噁烷基,二氫吲哚基和5-甲基-6-苯并二氫吡喃基,金剛烷基,降冰片基及其取代類似物,比如3-丁基-吡啶-2-基,4-溴-吡啶-2-基,5-乙氧羰基-吡啶-2-基和6-甲氧基乙氧基-吡啶-2-基。
在某些實(shí)施例中,每個(gè)G分別是取代或未取代的苯基,吡啶基,環(huán)己基,環(huán)戊基,環(huán)庚基,吡唑基(pyrolyl),呋喃基,苯硫基,三唑基,吡唑基,1,3-二氧戊環(huán)基或嗎啉基。這些實(shí)施例中包括,比如G是未取代或取代苯基,環(huán)戊基,環(huán)庚基或環(huán)己基。在某些這類實(shí)施例中,G是環(huán)戊基,環(huán)庚基,環(huán)己基,苯基或取代苯基。在G是取代苯基的實(shí)施例中,比如其中有1,2或3個(gè)取代基。另外,在G是取代苯基的實(shí)施例中,比如,其中的取代基分別選自甲基,甲氧基和鹵素。
在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物中包括至少一種具有結(jié)構(gòu)1的化合物。在這些實(shí)施例中,R1,R2,R3和R4基團(tuán)中至少兩個(gè)是氫。比如,在某些實(shí)施例中,R1和R2基團(tuán)都是氫,而且R3和R4基團(tuán)分別是氫或-(L)n-Z,其定義如上所述。另外,在某些實(shí)施例中,R3和R4基團(tuán)都是氫,而且R1和R2基團(tuán)分別是氫或-(L)n-Z,其定義如上所述。這些實(shí)施例中包括R1,R2,R3和R4基團(tuán)中至少三個(gè)是氫的實(shí)施例。比如,在某些實(shí)施例中,R2,R3和R4基團(tuán)都是氫,而且R1基團(tuán)是氫或-(L)n-Z,其定義如上所述。另外,在某些實(shí)施例中,R1,R2和R3基團(tuán)都是氫,而且R4基團(tuán)是氫或-(L)n-Z,其定義如上所述。
在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物中包括至少一種具有結(jié)構(gòu)2的化合物。其中包括R2是氫的實(shí)施例。
在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物中包括至少一種具有結(jié)構(gòu)3的化合物。其中包括R2是氫的實(shí)施例。
在某些實(shí)施例中(這里稱為“123實(shí)施例”),本發(fā)明的組合物中包括至少一種具有結(jié)構(gòu)1或結(jié)構(gòu)2或結(jié)構(gòu)3的化合物。其中包括具有R1,R2,R3和R4基團(tuán)中的至少一個(gè),而且不是氫的123實(shí)施例,比如,n是1到8和n是1到7的實(shí)施例。另外,包括一個(gè)或多個(gè)X或Y基團(tuán)的123實(shí)施例中,包括其中m是0到4和m是0到2的實(shí)施例。另外,包括一個(gè)或多個(gè)D1基團(tuán)的123實(shí)施例中,包括其中的D1是-CXY-,-CO-或-CS-和D1是-CXY-的實(shí)施例。另外,在包括一個(gè)或多個(gè)D2基團(tuán)的123實(shí)施例中,包括D2是-O-或-NX-的實(shí)施例。另外,在包括一個(gè)或多個(gè)E基團(tuán)的123實(shí)施例中,包括E是-S-,-SiXY-或-SO2-的實(shí)施例。另外,在包括一個(gè)或多個(gè)X或Y基團(tuán)的123實(shí)施例中,包括存在的每個(gè)X和Y分別選自氫,鹵素,-OH,-SH,-C(O)(C1-C4)烷基-,-C(O)O(C1-C4)烷基,-O-(C1-C4)烷基,-S-(C1-C4)烷基和取代或未取代-(C1-C4)烷基的實(shí)施例。另外,在包括一個(gè)或多個(gè)Z基團(tuán)的123實(shí)施例中,包括其中每個(gè)Z分別選自氫,鹵素和G的實(shí)施例;還包括每個(gè)Z分別選自氫和G的實(shí)施例。
在某些實(shí)施例中,用本發(fā)明的方法處理植物或植物部位能實(shí)現(xiàn)植物生長調(diào)節(jié)。在某些實(shí)施例中,用本發(fā)明的方法處理植物或植物部位能實(shí)現(xiàn)以下一種或多種效果抑制植物脫落、延長切花壽命和抑制摘下的果實(shí)或蔬菜成熟。雖然本發(fā)明并不限于特定機(jī)理,但是在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的方法能在植物或植物部位中通過阻斷乙烯受體而實(shí)現(xiàn)一種或多種生物過程。
可以采用各種方式實(shí)現(xiàn)這里所述的方法,比如使植物與固體,液體或氣體形式的環(huán)丙烯衍生物或其組合物接觸,或者曝露植物或植物部位。在本發(fā)明中,“接觸”是指使雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物與植物或植物部位彼此緊密結(jié)合,使足量的乙烯受體受到環(huán)丙烯的作用影響。
在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物中除了雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物(一種或多種)之外,不含其他化合物。
在其他實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物中含有雙鍵加合環(huán)丙烯化合物之外的至少一種化合物。在本發(fā)明的組合物中除了雙鍵加合環(huán)丙烯化合物之外還含有至少一種化合物的某些實(shí)施例中,該組合物中雙鍵加合環(huán)丙烯化合物的含量占該組合物總重量的0.005%或以上;或者1%或以上;或者2%或以上;或者3%或以上;或4%或以上。另外,在本發(fā)明的組合物中除了雙鍵加合環(huán)丙烯化合物還含有至少一種化合物的某些實(shí)施例中,該組合物中雙鍵加合環(huán)丙烯化合物的含量占該組合物總重量的99%或以下;或者95%或以下;或者90%或以下;或者80%或以下;或者70%或以下。
在本發(fā)明的組合物中除了雙鍵加合環(huán)丙烯化合物還含有至少一種化合物的實(shí)施例中,這些組合物中可以包括,比如一種或多種助劑,比如載體,混合劑,粘結(jié)劑,潤滑劑,表面活性劑和/或分散劑,潤濕劑,擴(kuò)散劑,分散劑,粘著劑,粘合劑,消泡劑,增稠劑和乳化劑。本領(lǐng)域中常用的某些這類助劑可以在John W.McCutcheon,Inc.出版物Detergents and Emulsifiers,Annual(清潔劑和乳化劑年度目錄),Allured Publishing Company,Ridgewood,New Jersey,U.S.A.中找到。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,組合物中存在的能起到植物生長調(diào)節(jié)劑的唯一化合物是雙鍵加合環(huán)丙烯化合物。在其他實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物中除了雙鍵加合環(huán)丙烯化合物之外,還含有一種或多種有效的非雙鍵加合環(huán)丙烯化合物的植物生長調(diào)節(jié)劑(比如,單鍵加合環(huán)丙烯化合物,如Sisler所公開)。
這里所用的全部百分比都是重量比,全部份數(shù)都是重量份,除非另有說明,而且是包含性和可組合的。全部比值都是重量比,而且全部比值范圍都是包含性和可組合的。全部摩爾范圍都是包含性和可組合的。
在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物中包括至少一種液體,可以起到組合物中其他組分的載體作用,或者作為分散組分的溶劑或分散介質(zhì),或者同時(shí)作為溶劑和分散介質(zhì)。水是一種適用的載體。其他適用載體是,比如有機(jī)溶劑,比如己烷,苯,甲苯,二甲苯,煤油,柴油,燃料油和石腦油等烴類;酮類,比如丙酮,甲基乙基酮和環(huán)己酮;氯化烴類,比如二氯甲烷;酯,比如乙酸乙酯,乙酸戊酯和乙酸丁酯;醚,比如乙二醇單甲基醚和二乙二醇單甲基醚;醇,比如乙醇,甲醇,異丙醇,戊醇,乙二醇,丙二醇,乙酸丁基卡必醇酯和丙三醇。還可以用水和有機(jī)溶劑的混合物作為活性化合物的載體。
可以采用各種傳統(tǒng)方法制備固體,液體和氣體組合物。因此,細(xì)分固體中的活性組分(即雙鍵加合環(huán)丙烯化合物)可以與細(xì)分的固體載體翻滾混合在一起?;蛘?,液體形式的活性組分,包括其混合物,溶液,分散體,乳劑和分散體,可以與細(xì)分形式的固體載體混合。而且,固體形式的活性組分可以與液體載體混合形成混合物,溶液,分散體,乳劑,懸浮體或類似物。
可以采用任何方式將本發(fā)明的組合物應(yīng)用于植物上??梢允乖摻M合物與待處理植物接觸,以氣體,液體或固體形式應(yīng)用該組合物。某些組合物中包括一種惰性載體。氣體形式時(shí),雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物可以被分散在空氣或惰性氣態(tài)載體中,形成氣態(tài)溶液。雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物也可以被懸浮在作為惰性載體的液體溶液中,比如有機(jī)溶劑或水溶液。含有活性化合物的組合物可以是異相或均相的,可以是各種形式的,包括溶液,混合物,分散體,乳劑,懸浮體及其組合形式和類似物。
雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物也可以被包封在分子包封劑中。包封劑包括,比如環(huán)糊精,冠醚,聚硅氧烷和沸石。在某些實(shí)施例中,包封劑包括,比如一種或多種α-環(huán)糊精,β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精。最優(yōu)選的包封劑取決于雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物上的取代基尺寸。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解,本發(fā)明中還可以使用任何環(huán)糊精或環(huán)糊精混合物,環(huán)糊精聚合物以及改性的環(huán)糊精。環(huán)糊精可以從密執(zhí)安州Adrian的Wacker Biochem Inc.或美國印第安州Hammond的Cerestar以及其他供應(yīng)商處獲得。包封之后,因?yàn)榉肿影鈩┑娜萘肯拗疲原h(huán)丙烯的優(yōu)選濃度通常小于在其他組合物中的濃度。
本發(fā)明的組合物還可以以氣溶膠形式應(yīng)用,比如用壓縮氣體將其分散在空氣中,比如氮?dú)猓趸?,二氯二氟甲烷,三氯氟甲烷或其他鹵代烴。
在接觸植物或植物部位的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物是氣態(tài)形式的某些實(shí)施例中,環(huán)境中接觸植物或植物部位的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物的適用濃度(體積/體積)是大約0.1ppb到10000ppm。
在某些實(shí)施例中,雙鍵加合環(huán)丙烯化合物接觸植物或植物部位時(shí)是液態(tài)形式的。這里所用液態(tài)形式包括上述溶液和分散形式。在某些實(shí)施例中,液態(tài)形式的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物被包封在包封劑中。在其他實(shí)施例中,雙鍵加合環(huán)丙烯化合物沒有被包封在包封劑中,或者部分雙鍵加合環(huán)丙烯化合物被包封,而其他沒有被包封。在接觸植物或植物部位的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物為液態(tài)形式的某些實(shí)施例中,雙鍵加合環(huán)丙烯化合物的濃度(占該組合物重量的比值)是大約0.01ppb到10000ppm。
在以液體應(yīng)用本發(fā)明組合物的某些實(shí)施例中,至少一種雙鍵加合環(huán)丙烯化合物被溶解在溶劑中形成溶液。水和水/丙酮混合物(比如占溶劑重量為10%丙酮和90%水)是適用的溶劑。在某些實(shí)施例中,還可以向溶液中添加一種或多種助劑,比如表面活性劑。在某些實(shí)施例中,通過噴灑方法使改溶液接觸植物或植物部位。一種噴灑方法是使用噴霧器,比如DeVibiss噴霧器。
這里所用術(shù)語“植物或植物部位”是普通意義的,包括,比如樹木和灌木等木本植物;草本植物,蔬菜,果實(shí)和農(nóng)作物;觀賞植物及其部位。要采用這里所述的方法進(jìn)行處理的植物包括整棵植物及其任意部位,比如農(nóng)田作物,盆栽植物,種子,切花(枝干和花),以及采摘下來的果實(shí)和蔬菜。
優(yōu)選使用非植物毒性量的雙鍵加合環(huán)丙烯化合物和本發(fā)明的方法處理植物。
本發(fā)明的用途包括植物生長調(diào)節(jié)。還包括改變各種乙烯反應(yīng),包括花,果實(shí)和蔬菜的熟化和/或衰老;樹葉、花和果實(shí)的脫落;盆栽植物,切花,灌木,種子和休眠籽苗等觀賞植物的壽命縮短;在某些植物(比如豌豆)中抑制生長,刺激生長(比如成熟),植物生長素活性,抑制末梢生長,控制頂端優(yōu)勢,加強(qiáng)分枝,加強(qiáng)分蘗,改變植物形態(tài),改變對真菌等植物病原體的敏感度,改變植物的生物化學(xué)組成(比如增加相對于枝干面積的葉片面積),中斷或抑制開花和結(jié)籽,倒伏效應(yīng),刺激種子萌芽和中斷休眠,以及激素或偏上性。
可以采用任何方法制備本發(fā)明的化合物。某些已知方法可以在以下出版物中找到“環(huán)丙烯及其乙縮醛的普通合成”,Masahiko Isaka,Satoshi Ejiri,和Eiichi Nakamura,Tetrahedron 1992,第48卷,第11期,第2045-2057;“環(huán)丙烯乙縮醛合成和反應(yīng)”,Masaharu Nakamura,Hiroyuki Isobe,和EiichiNakamura,Chem.Rev.2003,第103卷,第1295-1326頁;“亞甲基環(huán)丙烯的合成”,W.E.Billups,Long-Jin Lin,和Edward W.Casserly,J.Am.Chem.Soc.1984,第106卷,第3698-3699;“亞甲基環(huán)丙烯的合成和直接觀察”,Stuart W.Staley和Timothy D.Norden,J.Am.Chem.Soc.1984,第106卷,第3699-3700;和“環(huán)丙烯普通合成中金屬化環(huán)丙烯酮縮醇的應(yīng)用??咕鷓enitricin的高效合成”,Masahiko Isaka,Satoshi Matsuzawa,ShigeruYamago,Satoshi Ejiri,Yoshimitsu Miyachi,和Eiichi Nakamura,J.Org.Chem.1989,第54卷,第4727-4729頁。
實(shí)施例A合成2,2-雙-氯甲基-5,5-二甲基-1,3-二氧環(huán)戊烷。
基本按照上述Isaka,Ejiri和Nakamura文章中的方法合成該化合物。用Dean-Stark水分離器對69克新戊二醇,76克1,3-二氯丙酮,50毫升苯和2.3克對甲苯磺酸進(jìn)行8小時(shí)的回流,用己烷稀釋反應(yīng)物并用碳酸氫鈉水溶液中和。用無水硫酸鎂干燥有機(jī)層,在真空中濃縮,制得41.2克2,2-雙-氯甲基-5,5-二甲基-1,3-二氧環(huán)戊烷,這是一種灰黃色液體。
實(shí)施例B合成1-辛基環(huán)丙-1-烯-2-酮新戊二醇縮酮。
基本按照上述Isaka,Ejiri和Nakamura文章中的方法合成該化合物。將4.23克氨基鈉置于300毫升干燥氮?dú)鈿夥盏臒恐小?5毫升無水氨冷凝入保持在-78℃的燒瓶中,然后通過注射器加入6.82克實(shí)施例A制得的化合物和20毫升二乙醚。加熱并回流反應(yīng)物1小時(shí)。將反應(yīng)混合物冷卻至-78℃,在45分鐘內(nèi)加入8.07克1-碘辛烷的10毫升二乙醚溶液。繼續(xù)在-78℃保持10分鐘,再次加熱并回流反應(yīng)物30分鐘。用氯化銨驟冷反應(yīng)物,加入50毫升二乙醚,使剩余的氨通過煮沸而揮發(fā)。含水測試和色譜數(shù)據(jù)表明,形成3.6克1-辛基環(huán)丙-1-烯-2-酮新戊二醇縮酮。
實(shí)施例1合成1-辛基環(huán)丙-1-烯-2-酮(“OCPO”)基本按照上述Isaka,Ejiri和Nakamura文章中的方法合成該化合物。將1.01克實(shí)施例B中制備的化合物溶解在6毫升四氫呋喃和一滴水中。添加100毫克AmberlystTM15聚合催化劑(從Rohm and Haas Company獲得),攪拌6小時(shí)。在真空中過濾、濃縮,在1∶1乙酸乙酯/己烷洗提的氧化硅凝膠色譜柱上分離得到500毫克OCPO。
OCPO具有以下結(jié)構(gòu)式 用西紅柿偏上性試驗(yàn)評估OCPO的生物活性。偏上性是葉片的向下彎曲。
該試驗(yàn)進(jìn)行如下。
試驗(yàn)植物是按照每3平方英寸塑料盆兩棵植株方式種植的Patio種西紅柿籽苗。揮發(fā)性氣體處理是,將兩盆Patio種西紅柿置于聚苯乙烯4.8升體積處理室中,同時(shí)放入含有Gelman過濾板的50×9毫米塑料Petri盤的一半(上部或下部)。溶解在1.0毫升丙酮中的OCPO被吸取至過濾板,立刻密封處理室。計(jì)算OCPO的量,在密封室內(nèi)產(chǎn)生1000ppm體積/體積的OCPO在空氣中的濃度。4小時(shí)之后,向密封室中注射入這樣量的乙烯氣體使密封室中的乙烯最終濃度是10ppm體積/體積。16小時(shí)之后,在排風(fēng)櫥中打開處理室,使空氣進(jìn)入,與未處理參照物進(jìn)行比較,在0-10等級范圍內(nèi),目視評價(jià)植物由實(shí)驗(yàn)化合物引發(fā)的對于乙烯誘發(fā)偏上性的保護(hù)程度。10等級表示完全保護(hù)。0等級表示沒有乙烯效應(yīng)的保護(hù)。
OCPO產(chǎn)生的乙烯誘發(fā)偏上性保護(hù)的等級為7。暴露于乙烯中但是沒有經(jīng)過本發(fā)明化合物處理的西紅柿植物的等級是0。
權(quán)利要求
1.一種處理植物或植物部位的方法,包括將該植物或植物部位與至少一種組合物接觸的步驟,該組合物中包括至少一種雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該雙鍵加合的環(huán)丙烯化合物具有以下結(jié)構(gòu)式 或 或 結(jié)構(gòu)式1 結(jié)構(gòu)式2 結(jié)構(gòu)式3其中a)R1,R2,R3和R4基團(tuán)分別選自H和結(jié)構(gòu)式為-(L)n-Z的化學(xué)基團(tuán)其中i)n是1到12的整數(shù);ii)每個(gè)L分別選自D1,D2,E和J,其中D1具有以下結(jié)構(gòu)式 或 D2具有以下結(jié)構(gòu)式 或 E具有以下結(jié)構(gòu)式 或 和J具有以下結(jié)構(gòu)式 或-C≡C-;其中A)每個(gè)X和Y分別是結(jié)構(gòu)式為-(L)m-Z的化學(xué)基團(tuán);和B)m是0到8的整數(shù)和C)不超過兩個(gè)D2或E基團(tuán)彼此相鄰,沒有J基團(tuán)彼此相鄰;iii)每個(gè)Z分別選自氫,鹵素,氰基,硝基,亞硝基,疊氮基,氯酸基,溴酸基,碘酸基,異氰酸基,異氰基,異硫代氰酸基,五氟硫代,和化學(xué)基團(tuán)G,其中G是4到14元環(huán)的體系;和iv)-(L)n-Z中的雜原子總數(shù)是0到6;和b)該化合物中非氫原子的總數(shù)是50或以下。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該化合物能抑制至少一種該植物或植物部位中的乙烯反應(yīng)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于該乙烯反應(yīng)是一種或多種選自以下的反應(yīng)花,果實(shí)或蔬菜的成熟或衰老;樹葉,花或果實(shí)的脫落;觀賞植物,切花,灌木,種子或休眠種子的壽命縮短;生長抑制;生長刺激;植物生長素活性;末梢生長抑制;頂端優(yōu)勢控制;分枝增加;分蘗增加;改變植物形態(tài);改變植物病原體的敏感性;改變生物化學(xué)組成;中斷或抑制開花或種子發(fā)育;倒伏作用;刺激種子萌芽;中斷休眠;激素作用和偏上性作用。
全文摘要
本發(fā)明一般涉及處理植物或植物部位的方法,包括用至少一種組合物接觸該植物或植物部位的步驟,該組合物中包括至少一種雙鍵加合環(huán)丙烯化合物。
文檔編號A01N3/02GK1720796SQ20051008238
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者R·M·雅各布森, M·J·凱利, F·L·韋邁耶 申請人:羅門哈斯公司