Synthesis of Sulfonamide Derivatives as New Herbicidal Compounds and Studies on Biological Activity

새로운 Sulfonamide 유도체의 합성과 Acetolactate Synthase (ALS) 저해

Triazolopyrimidine sulfonanilide (TP) derivative is one of excellent herbicide compounds. We have synthesized three classes of a new sulfonamide derivative (TPP) as Acetolactate synthase (ALS) inhibitors, in which the benzene ring in TP skeleton was converted to substituted pyrimidyl ring and examined their inhibitory activities on barley for ALS. $I_{50}$ values of the inhibitors ranged from 0.005 to 2 mM. Comparing the $I_{50}$ value of each class of TPP derivatives, the substituents in pyrimidine and triazolopyrimidine ring were found to affect the degree of ALS inhibition. TPP with substituted methyl group in pyrimidine ring showed higher inhibitory activity than that with methoxy group, while the substitution of the cyclopentano group in triazolopyrimidine ring gave very large inhibitory activity than that of methyl group. The present study established that variation of the electron density by substitution at heterocyclic ring is a very important factor for ALS inhibition, but showed no dependence on steric effect by substituents.

Triazolopyrimidine sulfonanilide (TP) 유도체는 널리 사용되고 있는 제초제 중의 하나이다. 우리는 TP 유도체 화합물의 골격을 이루고 있는 벤젠 고리를 pyrimidine 고리로 치환시킨 새로운 3 종류의 sulfonamide 유도체(TPP)를 합성하고, 보리에서 추출한 acetolactate synthase (ALS)의 저해 활성도를 측정한 결과 0.005 부터 2 mM 사이의$I_{50}$값을 얻었다. $I_{50}$ 값의 비교에서 pyrimidine 고리에 methyl기가 치환된 TPP 유도체는 methoxy기가 치환된 유도체 보다 높은 저해 활성도를 나타내었다. 또한 triazolopyrimidine 고리에 cyclopentano 고리로 치환된 TPP 유도체는 methyl- 및 phenyl가 치환된 유도체보다 우수한 저해 활성도를 보였다. 따라서 새로운 TPP 유도체의 제초 효력은 치환기에 의한 분자내 전자 분포 변화와 밀접한 관계가 있으나 치환기의 크기에 따른 입체적 장애 요인은 저해 활성도에 전혀 영향이 없음을 알 수 있었다.