Brevet FR2562891A1 — publié le 19851018

i La présente invention concerne de nouveaux dérivés 1-alkyliquesinférieus de 3-aryloxy-4-(2-carbalkoxy)- phénylazét-2-ones qui sont actifs comme substances de croissance des plantes. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 225 886 de Francis J. Freenor III, cédée à un cessionnaire unique, fait connaître des composés de for- mule 4H R O X 1 il 1 / 1\ CH-N Cap xl X dans laquelle R est l'hydrogène ou un groupe alkyle ayant 1 à 3 atomes de carbone; R1 est l'hydrogène, un groupe alkyle ayant 1 à 6 atomes de carbone, un groupe alkoxy ayant 1 à 6 atomes de carbone, un groupe alkyl- thio ayant 1 à 6 atomes de carbone ou un groupe NR 1R2 dans lequel R1 et R2 représentent indépendamment l'hydro- gène ou un groupe alkyle ayant 1 à 12 atomes de carbone; et X1, X2, X3 et X4 représentent indépendamment l'hydro- gène ou un radical chloro, bromo, fluoro, iodo, alkyle ayant 1 à 4 atomes de carbone ou alkoxy ayantl à 4 atomes de carbone, qui sont actifs comme substances de croissance des plantes. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 181 800 révèle un grand groupe de composés de 2-azétidinone antimicrobiens de formule générale: R1 R2 \ X / R dans laquelle R1 est un groupe amino, amino substitué, hydroxy substitué, azido ou un halogène; R2 est l'hydrogène, un groupe hydroxyméthyle, aralkoxyamino- méthyle, aryle, aralcényle, formyle, carboxy, ou un résidu d'un nucléophile; et R3 est un groupe de formule: -CH-R4 ou -C=C(R6)(R7) dans laquelle R4 est un groupe aryle, aralkyle, arylthioalkyle ou un groupe hétérocyclique; R5 est un groupe carboxy ou son dérivé; R6 est un groupe alkyle, halogénalkyle, arylthio ou hétérocyclo. - thioalkyle; et R7 est l'hydrogène ou un groupe halogénalkyle ou hétérocyclo-thioalkyle (sous diverses réserves). Les com- posés sont définis comme des antibiotiques utiles au traite- ment d'infections microbiennes chez les mammifères. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 207 234 révèle une grande classe de composés antimicrobiens d'azétidinone non substitués en position 4, qui répondent à la formule générale: -A RI.- o dans laquelle R1 est un groupe amino ou acyl- amino; et A est l'hydrogène ou le groupe: RX -C -RY dans lequel Rx est l'hydrogène; Ry représente, dans la partie à considérer, l'hydrogène ou un groupe alkyle ayant jusqu'à 6 atomes de carbone; et R2 repré- sente, dans la partie à considérer,un groupe carboxy,hydrcxy, amino, cyano ou alkyle ayant jusqu'à 6 atomes de carbone substitué par un groupe carboxy, ou un sel de ces composés. Ces derniers sont présentés comme des composés utiles comme antibiotiques pour le traitement d'infections microbien- nes chez des mammifères. Les dérivés 1-alkyliques inférieurs de 3-aryl- oxy-4-(2-carbalkoxy)-phényl-azét-2-ones agissant comme substances de croissance des plantes selon la présente invention sont représentés par la formule: o l 0 i /(:OR1 / xl/ X2 dans laquelle R1 est le groupe méthyle ou éthyle; R2 est un groupe alkyle inférieur; et X1 et X2 représentent indépendamment l'hydrogène ou un halo- gène. Entre autres facteurs, la présente invention est basée sur la découverte selon laquelle ces composés déploient une activité surprenante en tant que substances de croissance des plantes. En particulier, un traitement de plantes avec les composés de la présente invention peut entraîner des améliorations de rendement de cultures. L'activité en tant que substances de croissance des plantes des composés de la présente invention est très sensible aux modifications structurales, par exemple, tandis que les composés de la présente invention portant un groupe carbalkoxy en position ortho sur le groupe 4-phényle exercent une excellente activité comme substances de croissance des plantes, des composés correspondants portant le groupe carbalkoxy en position méta ou para $ur le groupe 4-phényle déploient une activité beaucoup plus faible comme substances de croissance des plantes. 256 2891 On considère que l'isomère trans de ces composés, c'est- à-dire celui dans lequel les groupes 3-phénoxy et 4- phényle sont en position trans, possède une plus grande activité que l'isomère cis correspondant. Des activités en tant que substances de crois- sance des plantes des composés de la présente invention comprennent le renforcement de la ramification latérale de plantes, l'éclatement des bourgeons au niveau des noeuds qui ne produisent normalement pas de rameaux, et le renforcement de la floraison, duquel il résulte des améliorations de rendement. Les composés de la présente invention sont utiles pour améliorer les rendements de cultures tels que le haricot pinto, le soja, le tournesol, l'arachide, le mals et d'autres plantes cultivées-simi- laires. Comme cela est évident, les composés présen- tent des atomes asymétriques de carbone et peuvent donc exister sous la forme d'isomères optiques. En conséquence, les isomères optiques respectifs et les isomères géomé- triques, de même que leurs mélanges, entrent dans le cadre de l'invention. Des groupes R2 représentatifs comprennent les groupes méthyle, éthyle, npropyle, isopropyle, isobutyle et hexyle. On apprécie des composés dans lesquels l'un de X1 et X2 est un halogène. Des composés particulièrement appréciés sont des composés dans lesquels R1 est le groupe méthyle et R2 est le groupe isopropyle. Les termes suivants, au sens du présent mémoire, ont les définitions ci-après, sauf spécification contraire. Le terme "alkyle" désigne des groupes alkyle tant à chaine droite qu'à chaîne ramifiée. L'expression "alkyle inférieur" désigne des groupes à chaîne droite et à chaîne ramifiée totalisant 1 à 6 atomes de carbone et comprend des groupes alkyle primaires, secondaires et tertiaires. Des exemples de groupes alkyle inférieurs comprennent les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, iso- propyle, etc. Le terme "halog6no" ou "halogène" désigne les groupes fluoro, chloro, bromo et iodo. Le terme "carbalkoxy" désigne le groupe t -R' dans lequel R' est un groupe alkyle. L'expression "carbal- loxy inférieur" désigne des groupes carbalkoxy dans les- quels R' est un groupe alkyle inférieur. Des exemples de groupes carbalkoxy comprennent les groupes carbométhoxy carbéthoxy, etc. Les expressions "substance de croissance des plantes" et "influençant la croissance des plantes" se réfèrent à des composés et/ou à leurs activités qui modi- fient la croissance ou le développement d'une plante par exemple par un effet direct ou indirect sur les sys- tèmes phyto-hormonaux naturels, ce qui peut entraîner une accélération ou une réduction bénéfique de la vitesse de croissance de la plante entière ou d'un organe parti- culier de la plante, ou en aidant une plante à supporter un facteur défavorable, par exemple par une meilleure tolérance envers la sécheresse, le sel ou le vent. Ces effets influençant la croissance comprennent, à titre non limitatif, une accentuation de la ramification, la rupture des bourgeons au niveau des noeuds qui ne produi- sent normalement pas de rameaux, une augmentation ou une diminution du nombre de fleurs, la réduction de la hauteur des tiges, la suppression ou le retardement de la croissance des bourgeons latéraux et l'activation de l'éclaircissage des fruits superflus chez divers arbres fruitiers. Les composés de la présente invention peuvent être préparés conformément au schéma réactionnel sui- vant: 0 0 (1) ^OH+ Solvaitt rJOR (1) IA/H+ (R1)2SO4+ (CH3CH2)3N>.Ez.,H II III IV V O O IlIH 1 R1 Solvant ^^^^OR, (2)il [> t10 YO+R2(i12 +MgSO4> !1 f'-- =NR2 O V VI VII VIII O (3)N20 ++ (CH3CH2)3N -- --, X20J X2O L-R, X l 7 x2k/ IX2 I La réaction (1) est conduite par addition du composé IV à un mélange chauffé, sous agitation, des composés II et III dans un solvant à une vitesse d'addition apte à maintenir un reflux énergique. Des sol- vants convenables comprennent des solvants organiques inertes tels que le chlorure de méthylène, le chloroforme ou le toluène. Les rapports molaires privilégiés pour les corps réactionnels sont de 2 moles de chacun des composés III et IV par mole de composé II, bien que des rapports un peu plus faiblesou un plus grands puissent être utilisés. Lorsque l'addition du composé IV est terminée, on laisse le mélange sous agitation revenir à la température ambiante. La réaction (2) est conduite par lente addition d'un mélange de composé VI dans un solvant à un mélange sous agitation de composés V et VII dans un solvant. La température est maintenue dans l'intervalle d'environ à 35"C pendant l'addition. Lorsque l'addition est terminée, le mélange réactionnel est agité pendant une période d'environ 0,5 à environ 3 heures. Des solvants convenables comprennent des solvants organiques inertes tels que le chlorure de méthylène ou le chloroforme. Le rapport molaire du composé V au composé VI est à peu près équimolaire, bien qu'on puisse utiliser des rapports un peu plus hauts ou un peu plus bas. Le produit VIII peut ensuite être isolé par des opérations classiques telles que filtration, extraction, lavage ou rectifi- cation sous pression réduite et à la chaleur. La réaction (3) est conduite par lente addi- tion du composé X dans du toluène à un mélange du composé IX et d'hexane. La température est maintenue autour de C pendant l'addition. Le composé XI est ajouté ensuite. Pendant l'addition, la température du mélange réactionnel croit à la fois par suite du chauffage de la solution et de l'addition exothermique. On maintient le mélange sous agitation pendant une période d'environ 1 à 8 heures. Le produit 1 peut être isolé par des opérations classi- ques telles que filtration, extraction, lavage, recti- fication sous pression réduite et à la chaleur, séparation des têtes de distillation, et chromatographie. La séquence réactionnelle ci-dessus donne un produit I qui est un mélange des isomères cis et trans. L'isomère cis pur, de même qu'un mélange contenant principalement l'isomère trans, peut être séparé d'un mélange des isomères cis et trans par des opérations classiques de séparation, par exemple par chromatogra- phie. Le produit I sous la forme de l'isomère cis peut être préparé en conduisant la réaction (3) d'une manière légèrement différente. Les réactions (1) et (2) sont conduites comme décrit ci-dessus. Pour produire l'isomère cis du composé I, on conduit la réaction (3) en ajoutant goutte à goutte le composé X dans du toluène à un mélange sous agitation des composés IX et XI dans le toluène en un certain laps de temps, en maintenant la température du mélange réactionnel dans l'intervalle d'environ 35-400C. On maintient le mélange sous agitation pendant environ une heure. L'isomère cis du composé I peut être isolé par des opérations classiques telles que filtration, extraction, lavage, rectification sous pression réduite et à la chaleur, élimination des têtes de distillation et chromatographie. Les composés de la présente invention sont doués d'une activité surprenante en tant que substances de croissance des plantes, et ils influencent la croissance des plantes de diverses façons. Les effets exercés sur la croissance des plantes par les composés de la présente invention compren- nent l'augmentation du nombre de fleurs formées, par exemple pour le haricot pinto. Il en résulte un plus grand nombre de gousses, et par conséquent un meilleur rendement. Ces composés peuvent également provoquer une accentuation de la ramification latérale chez les plantes, en donnant ainsi une plante plus courte et plus compacte. Ces composés peuvent aussi provoquer l'éclatement de bourgeons au niveau de noeuds qui ne produisent normalement pas de rameaux. En outre, ces composés peuvent modifier les tropismes tels que le géotropisme chez les plantes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des exemples non limitatifs qui suivent. Exemple I - Préparation du composé o / OCH3 g (0,5329 mole) de composé OH C) H e 134,42 g (1,0758 mole) de sulfate de dimdthyle et 120 ml de chlorure de méthylène ont été chargés dans un ballon à fond rond à 3 cols d'un litre de capacité, équipé d'un tube dessiccateur, d'un condenseur, d'un thermomètre, d'un agitateur et d'une ampoule à brome et la suspension résultante a été agitée. Le ballon a ensuite été chauffé à 45 C et l'addition de 113,23 g de triéthylamine a été entreprise. La vitesse d'addition de la triéthylamine a été ajustée pour maintenir un reflux énergique. Au cours de l'addition, qui a duré environ 30 minutes, la température du mélange réactionnel s'est élevée à 58 C. Une fois l'addition terminée, le mélange réactionnel a été maintenu sous agitation cependant que sa température se rapprochait de 25 C. On a ensuite ajouté au mélange réactionnel ml d'eau glacée, ce qui a abaissé la température à 22 C. Le mélange résultant a été agité pendant environ 10 minutes et les phases ont ensuite été séparées. La phase aqueuse supérieure a été lavée une fois avec environ 50 ml de chlorure de méthylène, qui a ensuite été réuni avec la phase organique. Les phases organiques rassemblées ont ensuite été lavées une fois avec environ ml d'eau puis environ 100 ml de solution de bicar- bonate de sodium (50 ml de solution saturée de bicarbo- nate de sodium et 50 ml d'eau) et de nouveau avec environ 100 ml d'eau. La phase organique a ensuite été déshydra- tée sur du sulfate de magnésium; du gel de silice a été ajouté puis filtré, les matières solides étant rincées au chlorure de méthylène. En chassant le chlorure de méthylène, on a obtenu 83,27 g du produit sous la formes d'une huile de couleur brun clair. Le spectre infrarouge et le spectre RMN étaient en concordance avec le composé très pur. Exemple 2 - Préparation du composé O X OCH3 CH3 On a chargé environ 10 g de sulfate de magné- sium et 40 ml de chlorure de méthylène dans un ballon à fond rond à 3 cols de 500 ml, sous atmosphère d'azote, comportant un tube dessiccateur, un condenseur, un ther- momètre, un agitateur et une ampoule à brome. En utili- sant l'ampoule à brome, on a ajouté lentement au mélange résultant 12 g d'isopropylamine dans 20 ml de chlorure de méthylène. Pendant l'addition, la température du mé- lange réactionnel a été maintenue à environ 27-29 C. On a ensuite maintenu le mélange réactionnel sous agi- tation pendant environ une heure et 15 minutes. On a filtré le mélange réactionnel en rinçant les matières solides avec du chlorure de méthylène. L'élimination 3u chlorure de méthylène a donné 40,72 g du produit sous la forme d'une huile pile. Le produit a été utilisé immédiatement dans l'exemple 3. Exemple 3 - Préparation du composé O E. o cr-H/(Cil3)2 c Cl/ On a chargé 38,14 g de chlorure d'oc-(4- chloro- phénoxy)-acétyle et 50 ml à l'hexane dans un ballon à fond rond à 3 cols, de 500 ml, renfermant une atmosphère d'azote et comportant un tube dessiccateur, un conden- seur, un thermomètre, un agitateur et une ampoule à brome. Le produit de l'exemple 2 dans 15 ml de toluène anhydre a été ajouté lentement au mélange résultant. Pen- dant la première moitié de l'addition, la température a été maintenue à environ 31-33 C. L'addition a donné une suspension très épaisse qui était incomplètement. agitée, si bien qu'on a ajouté 20 ml de toluène pour faciliter l'agitation, et on a chauffé le mélange à 47 C en le maintenant à cette température pendant environ 15 minutes. On a ajouté lentement à la suspension 19,23 g de triéthylamine. La température au début de l'addition était de 43 C; elle s'est ensuite abaissée à 40 C à la fin de l'addition. Le mélange a été chauffé, attei- gnant 49 C au bout d'environ 15 minutes, puis la tempé- rature s'est élevée à 65 C par réaction exothermique. On a maintenu le mélange sous agitation pendant environ minutes à environ 49-55 C; on a ensuite laissé reposer le mélange réactionnel pendant environ 16 heures. On a ensuite filtré le mélange réactionnel en rinçant les matières solides avec un mélange à /50 d'hexane et de toluène. Le filtrat a été lavé une fois avec environ 100 ml d'eau, deux fois avec environ 100 ml de HCl à 2,5 %, deux fois avec environ 100 ml de NaOH à 2,5 %, une fois avec environ 50 ml d'eau et une fois avec environ 50 ml de saumure. La phase organique a ensuite été déshydratée sur du sulfate de magnésium additionné de gel de silice, et elle a été filtrée, les matières solides étant rincées au chlorure de méthy- lène. Après avoir chassé le solvant et éliminé les têtes de distillation, on a obtenu 61,94 g du produit sous la forme d'une huile trouble de couleur orangé. L'analyse des isomères géométriques a montré que le produit consistait en un mélange des isomères cis et trans dans le rapport d'environ 45:55. Exemple 4 - Séparation des isomères cis et trans de la 1-isopropyl-3-(4-chloro)phnoxv - 4-(2-carbo- méthoxy)-phényl-azét-2-one Un mélange contenant principalement l'isomère trans et un mélange contenant l'isomère cis pur ont été séparés du mélange cis-trans produit dans l'exemple 3 par chromatographie sur colonne d'après le mode opéra- toire suivant: On a chargé et agité dans un récipient 3,4 g du produit de l'exemple 3, 7 g de gel de silice et 30 ml de chlorure de méthylène. La suspension résultante a été évaporée en donnant une substance solide s'écoulant librement. La substance solide résultante a été chargée sur une colonne de 80 cm x 5 cm garnie de gel de silice (activité III). La matière a été éluée avec environ 1,25 1 de mélange de chlorure de méthylène:acétate d'éthyle (19:1). (a) La bande se déplaçant plus loin a été isolée et le composé a été élué avec environ 200-250 ml d'acétate d'éthyle. L'évaporation de l'acétate d'éthyle a donné 0,58 g d'une huile jaune qui s'est solidifiée à la température ambiante. La spectroscopie RMN a confirmé le fait que le produit contenait environ 85 % d'isomère trans et environ 15 % d'isomère cis. Analyse élémentaire: C(%) H(%) N(%) Calculé pour C20H20NC104 64,3 5,4 3,8 Trouvé: 62,0 5,5 3,3. (b) La bande se déplaçant le moins loin a été isolée et éluée avec environ 400-450 ml d'acétate d'éthyle. L'évaporation de l'acétate d'éthyle a donné 1,17 g d'une substance solide cristalline. Le spectre RMN a confirmé le fait que le produit était l'isomère cis pur. Exemple 5 - Préparation de la cis-1-isopropyl-3-(4-chloro)- phénoxy-4-(2-carbométhoxy)-phényl-azét-2-one. On a chargé dans un ballon à fond rond de 500 ml à 3 cols, équipé d'un tube dessiccateur, d'un condenseur, d'un thermomètre, d'un agitateur et d'une ampoule à brome, environ 20,9 g du produit de l'exemple 2, ,1 g de triéthylamine et 20 ml de toluène. On a lente- ment ajouté goutte à goutte en 22 minutes au mélange ré- sultant 19,4 g de chlorure d'a-(4-chlorophénoxy)acétyle dans 10 ml de toluène. Pendant l'addition, la température du mélange réactionnel a été maintenue à environ 35-40 C. On a maintenu le mélange sous agitation pendant environ 1 heure. Ensuite, on a ajouté au mélange réactionnel ml d'eau glacée et environ 20 ml de chlorure de méthylène. On a séparé les phases. La phase aqueuse a été lavée avec une portion additionnelle de chlorure de méthylène. Les phases organiques ont été rassemblées et lavées une fois à l'eau et une fois à la saumure. La phase organique a été déshydratée sur du sulfate de magnésium additionné de gel de silice. L'élimination du solvant a donné une huile de couleur orangé clair. La spectroscopie RMN a confirmé le fait qu'il s'agissait uniquement de l'isomère cis, sans traces visibles d'iso- mère trans. L'étêtement par distillation de l'huile a donné 32,4 g d'une substance solide cristalline. Exemple A Les composés de la présente invention, de même qu'un composé de comparaison (substance de croissance des plantes révélée dans la demande de brevet des Etats- Unis d'Amérique N 225 886 précitée) ont été éprouvés dans l'inhibition de la croissance des bourgeons axil- laires et pour le rendement en haricots pinto confor- mément à la méthode suivante: La terre de plants de haricots pinto cultivés en pots a été traitée avec 30 ml d'une solution contenant des concentrations variables du composé d'essai dans de l'eau renfermant une petite quantité d'acétone. On a fait incuber les plantes dans une serre maintenue à 21-27 C et on les a arrosées par irrigation au cours de l'essai. On a évalué le rendement des plants de haricot ainsi que le nombre et le poids des gousses au bout de 21 à 28 jours et on a comparé les résultats avec le TIBA de référence. Les résultats sont reproduits sur le tableau I. Concentra- Ncmbre de Nambre de Nombre de Poids Poids Poids des tion, flg/cm2gousses/ gousses, 1 gousses, des des gousses,2 spcicesi rëf.rence contrô1e gousses gousses, contrôle ti!7 d.z& e du C,.s M__S_ référence 3 35564 75 10,5 6,5 5,8 39,6 18,4 22,0 10,0 9,5 5,8 38,6 32,7 22,0 12 8,3 7,8 5,8 34,2 31O,0 22,0 33516 75 18,0 7,0 7,3 49,3 29,8 32,3 9,8 4,8 7,3 46,0 22,8 32,3 12 10,3 11,5 7,3 43,3 51,0 32,3 COxnin 29839 75,00 7,0 7,3 0,0 29,8 32,3 to,0 48 7,3 3,0 22,8 32,3 0y _12 5,0 11e5 7,3 21,5 51,0 32,3 - C[C2-C-OCH2CH3 4/ sÄ 5stance d réf rence consiste en' TIA aMu does raspctives de 12, 4,8 et 1,9 gg/cm2 2TraiteL t avec une solution hydro=acétoilque s conosé d'essai. Les composés suivants peuvent être préparés conformément aux modes opératoires décrits dans les exemples 1 à 5: 1-isopropyl-3-(4-chloro)-phénoxy-4-(2-carbé- thoxy)-phényl-azét-2-one; 1-éthyl-3-(4-bromo)-phénoxy-4-(2-carbométhoxy)- phényl-azét-2-one; et 1-isopropyl-3-phénoxy-4-(2-carbométhoxy)- phényl-azét-2-one. REVENDICATIONS 1. Composé caractérisé en ce qu'il répond à la formule 0 C-OR1 f i-S 2xl dans laquelle R1 est un groupe méthyle ou éthyle; R2 est un groupe alkyle inférieur; et Xi et X2 représentent indépendamment l'hydrogène ou un halogène. 2. Composé suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'un de X1 et X2 est un halogène. 3. Composé suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que X1 est le radical 4-chloro et X2 est l'hydrogène. 4. Composé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est l'isomère trans. 5. Composé suivant la revendication 4, subor- donnée à la revendication 2, caractérisé en ce que X1 est le radical 4-chloro et X2 est l'hydrogène. 6. Procédé suivant l'une des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que R2 est le groupe isopropyle et R1 est le groupe méthyle. 7. Composition influençant la croissance des plantes, caractérisée en ce qu'elle comprend un support biologiquement inerte et une quantité influençant la croissance des plantes d'un composé suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 6. 8. Procédé pour influencer la croissance de végétaux, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer à la vxégtation ou à son support une quantité influençant la croissance des plantes d'un composé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6. 9. Procédé pour améliorer le rendement en haricots pinto ou en soja, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer aux plantes ou à leurs supports une quantité efficace pour améliorer le rendement d'un composé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 6.