bob.com植物栽培方法技术

　　bob.com本发明专利技术涉及一种改变栽培植物的至少一种农艺性状的植物栽培方法，其中所述农艺性状容易通过用光照射植物的至少一部分而发生改变，其包含以下步骤(a)提供至少一个发射包含300至900nm的波长的第一光谱的光源；(b)借助至少一个颜色变换器对所述第一光谱施以部分或完全转换以获得包含680至900nm的波长的第二光谱，其中所得第二光谱具有比第一光谱高的在680至900nm波长的光的强度；和(c)用步骤(b)中获得的第二光谱照射栽培植物的至少一部分；其中所述至少一个颜色变换器在聚合物基质材料中包含至少一种式(I)的三萘嵌二苯二酰亚胺化合物其中变量如权利要求书和说明书中所定义。本发明专利技术还涉及所述式(I)的三萘嵌二苯二酰亚胺化合物在颜色变换器中用于提供包含在680至900nm范围内的波长的园艺光的用途。园艺光的用途。

　　【国外来华专利技术】植物栽培方法[0001]本专利技术涉及一种改变栽培植物的至少一种农艺性状的方法，其中所述农艺性状容易通过用富含远红光(680至900nm)的光照射植物的至少一部分而发生改变。通过借助在聚合物基质材料中包含三萘嵌二苯二酰亚胺化合物的颜色变换器将包含300至900nm波长的光转换成包含680至900nm波长的光而获得富含远红光的光。本专利技术还涉及三萘嵌二苯二酰亚胺化合物在颜色变换器中用于提供包含680至900nm波长的园艺光的用途。技术背景[0002]植物的生长和发育需要光能。重要的生理过程，如光合作用、光形态建成、光周期现象和向光性基于植物和光之间的相互作用。光合作用是指将光能转换成化学能。这是与光形态建成、光周期现象和向光性完全不同的过程。光形态建成(photomorphogenesis)是指植物以改变植物生长和发育的形式对光作出响应，光周期现象是指植物对白天或黑夜的长度作出的响应，向光性是指植物朝向或背向光源生长。植物利用不同种类的光受体感知、评估并响应光品质、光量和光方向。光受体通过它们感知的光的波长表征。对于光合作用，植物主要利用在大约400至700nm的波长范围内的光，这被称为光合有效辐射(PAR)，尤其是蓝光(300至小于500nm)和红光(570至小于680nm)波长范围。蓝光对光合作用和气孔运动，和因此对生物量(biomass)生产而言必不可少。红光对光合作用和因此生物量生产而言必不可少。PAR辐射主要由叶绿素a和b和类胡萝卜素感知。[0003]与光合作用无关的响应，即光形态建成响应、光周期响应和向光响应能使植物适应它们的环境并优化生长。具有在电磁谱的红色(570至小于680nm)和远红色(680至900nm)部分中的波长的光有效诱发植物中的光形态建成响应和光周期响应。通过光敏色素(phytochrome)光系统在其中起到重要作用的光受体介导该响应。光敏色素光系统以两种可相互转换的形式存在——红光吸收形式Pr和远红光吸收形式Pfr。Pr形式具有在大约660nm的峰值吸收，其例如存在于全日照条件，Pfr形式的光敏色素具有在大约730nm的峰值吸收，其例如表明荫蔽。当吸收红光时，生物无活性的Pr形式转换成生物活性的Pfr形式。暴露于远红光在很大程度上将Pfr形式转换回生物无活性的Pr形式。长时间暴露在不间断的黑暗中也将Pfr形式转换成无活性的Pr形式。一旦植物暴露于光，这两种光敏色素形式都存在，因为Pr形式和Pfr形式的吸收光谱重叠。这两种形式也都在蓝色波长范围(300至小于500nm)内具有弱吸收。光敏色素介导各种光形态建成响应和光周期响应，包括植物生长和发育、开花诱导、植物健康、植物物质浓度、种子发芽、脱黄化、荫蔽躲避(shade avoidance)、昼夜节律(cyrcadian rhythm)等。由植物色素介导的响应通常与红光(R)/远红光(FR)比值(R/FR)的感知相关。[0004]直射太阳光富含红色分量，而由邻近植被反射的光缺乏红光并富含远红光。这种远红富集光导致活性Pfr形式的减少并诱发植物光形态建成响应，如茎伸长和叶伸展以防止被邻近植物越顶。在一些情况下，伸长响应是期望的，但在观赏花卉生产中，通常不期望。这种远红富集光也诱发早期开花。低注量的红光可提高植物的抗病性。例如在番茄中，红光有助于抗线]不断增长的世界人口使得越来越有必要生产更多的食物，此外，甚至在气候不利的地区栽培作物。此外，许多消费者想要购买反季节的水果、蔬菜、观赏植物和花卉。因此，在人工栽培系统，如温室、无土系统和植物工厂中的商业植物栽培对满足这些需求起到重要作用。人工栽培系统需要人造光和太阳光(日光)或仅人造光。现今，发光二极管(LED)和荧光粉转换型LED常用作人造光源，因为它们与常规光源相比具有较高效率。使用荧光粉转换型LED的一个优点在于可调谐峰值波长发射以很好地匹配所选光受体的吸收峰。此外，由于其较低的热输出，基于LED的光源与常规光源相比可放置到更靠近植物得多。特别地，LED技术允许不用天然日光种植植物。荧光粉转换型LED中的荧光粉可以是无机或有机荧光粉。现今，有机荧光化合物在荧光粉转换型LED中正替代无机荧光粉。此外，有机荧光染料以高质量比吸收(mass‑specific absorption)为特征，这意味着与无机荧光粉的情况相比高效转换所需的材料明显更少。此外，可调谐它们的发射光谱以满足植物对光的要求。此外，有机荧光化合物通常是可溶解在聚合物基质材料中的染料。[0006]园艺照明经常被设计为主要或完全提供对光合作用最有效的光。已知使用被苝染料掺杂的荧光聚合物膜以改变光的光谱组成。苝染料的发射光谱很好地与叶绿素a和b的峰值吸收重叠。这样的聚合物膜能够提高光合作用的速率并因此刺激生物量生产。[0007]在Solar Energy Materials 21(1990),第17‑23页中，A.Nowoplansky描述了包含F‑Red 300(N,N‑双(2,6‑二异丙基苯基)‑1,6,7,12‑四苯氧基苝‑3,4:9,10‑四甲酰亚胺),BASF SE的片材作为温室覆盖物以实现与无该染料的片材相比提高的植物生产力，尤其是提高番茄的产量和玫瑰花丛上的开花枝数。所提供的光具有与正午阳光中的比例相比提高的红光比例。据说，消除植物对荫蔽信号的响应可在一些重要的作物植物中带来更高的农业产量。但是，这些膜的缺点在于，与在无F‑Red 300的透明塑料片材下种植的番茄植物相比，番茄的平均成熟时间延迟9％。[0008]KR 描述了苝化合物提高植物光合作用的效果。[0009]JP 2011171389描述了一种用于促进植物光合作用的装置，其可包含苝化合物，如N,N‑双(2,6‑二异丙基苯基)‑1,6,7,12‑四苯氧基苝‑3,4:9,10‑四甲酰亚胺作为荧光染料。[0010]WO 2014/009865描述了一种园艺照明设备，其包含LED和颜色变换器，所述颜色变换器包含可为苝化合物的有机染料。[0011]现有技术的这些灯具的缺点在于它们缺乏在680至900nm波长范围内的必要波长，这些波长对控制植物的生长和发育响应是重要的。[0012]因此，仍然需要提供影响植物生长和发育的方法，尤其是通过改变在680至900nm波长范围内的光强度。[0013]WO 2010/053

　　【技术特征摘要】【国外来华专利技术】1.一种改变栽培植物的至少一种农艺性状的植物栽培方法，其中所述农艺性状容易通过用光照射植物的至少一部分而发生改变，其包含以下步骤(a)提供至少一个发射包含300至900nm的波长，优选400至900nm的波长的第一光谱的光源；(b)借助至少一个颜色变换器对所述第一光谱施以部分或完全转换以获得包含680至900nm的波长的第二光谱，其中所得第二光谱具有比第一光谱高的在680至900nm波长的光的强度；和(c)用步骤(b)中获得的第二光谱照射栽培植物的至少一部分；其中所述至少一个颜色变换器在聚合物基质材料中包含至少一种式(I)的三萘嵌二苯二酰亚胺化合物其中R1和R2互相独立地选自氢、C1‑

　　C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基、C3‑C24‑环烷基、C6‑C24‑芳基和C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基，其中最后提到的三种基团中的环烷基、芳基和芳基‑亚烷基的环是未取代的或被1、2、3、4或5个相同或不同的基团Ra取代，且其中C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基和C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基的亚烷基部分可入选自O、S和NRb的一个或多个杂原子或杂原子基团；其中Ra是C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑氟烷基、C1‑C24‑烷氧基、氟、氯或溴；和Rb是氢、C1‑C20‑烷基、C3‑C24‑环烷基、杂环烷基、杂芳基或C6‑C24‑芳基；R3、R4、R5、R6、R7bob.com、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14互相独立地为氢、氟、氯、C1‑C16‑烷基、入一个或多个氧的C2‑C16‑烷基、C1‑C16‑烷氧基、C6‑C10‑芳氧基，所述C6‑C10‑芳氧基是未取代的或被氟、氯、C1‑C16‑烷基、入一个或多个氧的C2‑C16‑烷基、C1‑C16‑烷氧基或C6‑C10‑芳基单取代或多取代，所述C6‑C10‑芳基是未取代的或被1、2或3个选自C1‑C6‑烷基、C1‑C6‑烷氧基‑C1‑C6‑烷基和C1‑C6‑烷氧基的基团取代。2.根据权利要求1的方法，其中所述至少一种农艺性状选自植物生长和发育、植物健康、植物物质的浓度或其组合，优选发芽、茎的生长、叶的生长、生物量、开花、作物的植物部分的成熟时间、植物的休眠期和/或作物的植物部分的糖浓度。3.根据权利要求1或2任一项的方法，其中式(I)中的R1和R2互相独立地选自直链C1‑C24‑烷基、支化C3‑C24‑烷基、C6‑C24‑芳基和C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基，其中最后提到的两种基团中的芳基和芳基‑亚烷基的环是未取代的或被1、2、3、4或5个相同或不同的基团Ra取代。4.根据前述权利要求任一项的方法，其中式(I)中的R3、R5、R6、R8、R9、R11、R12和R14各自是氢，且R4、R7、R10和R13互相独立地选自氢、C1‑C16‑烷氧基和C6‑C10‑芳氧基，所述C6‑C10‑芳氧基是未取代的或被氟、氯、C1‑C16‑烷基、入一个或多个氧的C2‑C16‑烷基、C1‑C16‑烷氧基或C6‑C10‑芳基单取代或多取代，所述C6‑C10‑芳基是未取代的或被1、2或3个选自C1‑C10‑烷基、C1‑C6‑烷氧基‑C1‑C6‑烷基和C1‑C6‑烷氧基的基团取代。5.根据权利要求4的方法，其中式(I)中的R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14各自是氢，或式(I)中的R3、R5、R6、R8、R9、R11、R12和R14各自是氢且R4、R7、R10和R13各自是苯氧基，其是未取代的或被C1‑C10‑烷基单取代、二取代或三取代。6.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述聚合物基质材料包含含氟聚合物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚(2,5‑呋喃二甲酸乙二醇酯)或它们的任何组合。7.根据前述权利要求任一项的方法bob.com，其中式(I)的化合物的浓度为基于所用聚合物的总重量计0.0001至1重量％。8.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述聚合物基质材料包含选自紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂、阻燃剂、UV稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、增塑剂、防雾剂、成核剂、抗静电剂、填料或增强材料、散射剂及其组合的至少一种添加剂。9.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述颜色变换器进一步包含至少一种能够吸收包含400至小于680nm的波长的光并发射包含500至750nm的波长的光的附加着色剂B，其选自(B1)式(II)的氰化萘甲酰基苯并咪唑化合物其中R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29和R210各自独立地为氢、氰基或芳基，其是未取代的或具有一个或多个相同或不同的取代基R2Ar，其中各R2Ar独立地选自氰基、羟基、巯基、卤素、C1‑C20‑烷氧基、C1‑C20‑烷硫基、硝基、‑NR2Ar2R2Ar3、‑NR2Ar2COR2Ar3、‑CONR2Ar2R2Ar3、‑SO2NR2Ar2R2Ar3、‑COOR2Ar2、‑SO3R2Ar2、C1‑C30‑烷基、C2‑C30‑烯基、C2‑C30‑炔基，其中后三种基团是未取代的或带有一个或多个R2a基团，C3‑C8‑环烷基、3‑至8‑元杂环基，其中后两种基团是未取代的或带有一个或多个R2b基团，芳基、U‑芳基、杂芳基和U‑杂芳基，其中后四种基团是未取代的或带有一个或多个R2b基团，其中各R2a独立地选自氰基、羟基、氧基、巯基、卤素、C1‑C20‑烷氧基、C1‑C20‑烷硫基、硝基、‑NR2Ar2RAr3、‑NR2Ar2COR2Ar3、‑CONR2Ar2RAr3、‑SO2NR2Ar2RAr3、‑COOR2Ar2、‑SO3R2Ar2、C3‑C8‑环烷基、3‑至8‑元杂环基、芳基和杂芳基，其中所述环烷基、杂环基、芳基和杂芳基是未取代的或带有一个或多个R2b基团；各R2b独立地选自氰基、羟基、氧基、巯基、卤素、C1‑C20‑烷氧基、C1‑C20‑烷硫基、硝基、‑NR2Ar2R2Ar3、‑NR2Ar2COR2Ar3、‑CONR2Ar2R2Ar3、‑SO2NR2Ar2R2Ar3、‑COOR2Ar2bob.com、‑SO3R2Ar2、C1‑C18‑烷基、C2‑C18‑烯基、C2‑C18‑炔基、C3‑C8‑环烷基、3‑至8‑元杂环基、芳基和杂芳基，其中后四种基团是未取代的或带有一个或多个R2b1基团，各R2b1独立地选自氰基、羟基、巯基、氧基、硝基、卤素、‑NR2Ar2R2Ar3、‑NR2Ar2COR2Ar3、‑CONR2Ar2R2Ar3、‑SO2NR2Ar2R2Ar3、‑COOR2Ar2、‑SO3R2Ar2、‑SO3R2Ar2、C1‑C18‑烷基、C2‑C18‑烯基、C2‑C18‑炔基、C1‑C12‑烷氧基和C1‑C12‑烷硫基，U是‑O‑、‑S‑、‑NR2Ar1‑、‑CO‑、‑SO‑或‑SO2‑部分；R2Ar1、R2Ar2、R2Ar3各自独立地为氢、C1‑C18‑烷基、3‑至8‑元环烷基、3‑至8‑元杂环基、芳基或杂芳基，其中烷基是未取代的或带有一个或多个R2a基团，其中3‑至8‑元环烷基、3‑至8‑元杂环基、芳基和杂芳基是未取代的或带有一个或多个R2b基团；条件是式(II)的化合物包含至少一个氰基，及其混合物；(B2)式(III)的氰化苝化合物其中Z3取代基之一是氰基且另一Z3取代基是CO2R39、CONR310R311、C1‑C18‑烷基、C2‑C18‑烯基、C2‑C18‑炔基、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基，其中C1‑C18‑烷基、C2‑C18‑烯基、C2‑C18‑炔基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的Z3a取代基，C3‑C12‑环烷基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的Z3b取代基，且C6‑C14‑芳基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的Z3Ar取代基；Z3*取代基之一是氰基且另一Z3*取代基是CO2R39、CONR310R311、C1‑C18‑烷基、C2‑C18‑烯基、C2‑C18‑炔基、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基，其中C1‑C18‑烷基、C2‑C18‑烯基、C2‑C18‑炔基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的Z3a取代基，C3‑C12‑环烷基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的Z3b取代基，且C6‑C14‑芳基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的Z3Ar取代基；R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37和R38各自独立地选自氢、氰基、溴和氯，条件是R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37或R38取代基的1、2、3、4、5、6、7或8个是氰基；其中R39是氢、C1‑C10‑烷基、C2‑C10‑烯基、C2‑C10‑炔基、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基，其中C1‑C10‑烷基、C2‑C10‑烯基、C2‑C10‑炔基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的R3a取代基，C3‑C12‑环烷基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的R3b取代基且C6‑C14‑芳基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的R3Ar取代基；R310和R311各自独立地为氢、C1‑C10‑烷基、C2‑C10‑烯基、C2‑C10‑炔基、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基，其中C1‑C10‑烷基、C2‑C10‑烯基、C2‑C10‑炔基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的R3a取代基，C3‑C12‑环烷基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的R3b取代基且C6‑C14‑芳基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的R3Ar取代基；各Z3a独立地为卤素、羟基、NR310aR311a、C1‑C10‑烷氧基、C1‑C10‑卤烷氧基、C1‑C10‑烷硫基、C3‑C12‑环烷基、C6‑C14‑芳基、C(＝O)R39a；C(＝O)OR39a或C(O)NR310aR311a，其中C3‑C12‑环烷基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的R3b取代基且C6‑C14‑芳基是未取代的或带有一个或多个相同或不同的R3Ar取代基；各Z3b和各Z3Ar独立地为卤素、羟基、NR310aR311a、C1‑C10‑烷基、C1‑C10‑烷氧基、C1‑C10‑卤烷氧基、C1‑C10‑烷硫基、C(＝O)R39a；C(＝O)OR39a或C(O)NR310aR311a；各R3a独立地为卤素、羟基、C1‑C10‑烷氧基、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基；各R3b独立地为卤素、羟基、C1‑C10‑烷基、C1‑C10‑烷氧基、C1‑C10‑卤烷氧基、C1‑C10‑烷硫基、C2‑C10‑烯基、C2‑C10‑炔基、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基；各R3Ar独立地为卤素、羟基、C1‑C10‑烷基、C1‑C10‑烷氧基、C1‑C10‑卤烷氧基、C1‑C10‑烷硫基、C2‑C10‑烯基、C2‑C10‑炔基bob.com、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基；R39a是氢、C1‑C10‑烷基、C2‑C10‑烯基、C2‑C10‑炔基、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基；且R310a、R311a各自独立地为氢、C1‑C10‑烷基、C2‑C10‑烯基、C2‑C10‑炔基、C3‑C12‑环烷基或C6‑C14‑芳基，及其混合物；(B3)式(IV)的氰化化合物其中m4是0、1、2、3或4；各R41互相独立地选自溴、氯、氰基、‑NR4aR4b、C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基、C1‑C24‑烷氧基、C1‑C24‑卤烷氧基、C3‑C24‑环烷基、杂环烷基、杂芳基、C6‑C24‑芳基、C6‑C24‑芳氧基、C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基，其中最后提到的六种基团中的环烷基、杂环烷基、杂芳基、芳基、芳氧基的环是未取代的或被1、2、3、4或5个相同或不同的基团R41a取代且其中C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基、C1‑C24‑烷氧基以及C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基的亚烷基部分可入选自O、S和NR4c的一个或多个基团；基团R42、R43、R44和R45的至少一个是CN，且剩余基团互相独立地选自氢、氯和溴；X40是O、S、SO或SO2；A是选自通式(A.1)、(A.2)、(A.3)和(A.4)的双自由基的双自由基其中*在每种情况下是指连向分子其余部分的连接点；n4是0、1、2、3或4；o4是0、1、2或3；p4是0、1、2或3；R46是氢、C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基、C3‑C24‑环烷基、C6‑C24‑芳基或C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基，其中最后提到的三种基团中的环烷基、芳基和芳基‑亚烷基的环是未取代的或被1、2、3、4或5个相同或不同的基团R46a取代，且其中C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基以及C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基的亚烷基部分可入选自O、S和NR4c的一个或多个杂原子或杂原子基团；各R47互相独立地选自溴、氯、氰基、‑NR4aR4b、C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基、C1‑C24‑烷氧基、C1‑C24‑卤烷氧基、C3‑C24‑环烷基、杂环烷基、杂芳基、C6‑C24‑芳基、C6‑C24‑芳氧基、C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基，其中最后提到的六种基团中的环烷基、杂环烷基、杂芳基、芳基和芳基‑亚烷基的环是未取代的或被1、2、3、4或5个相同或不同的基团R47a取代且其中C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基、C1‑C24‑烷氧基、C1‑C24‑卤烷氧基以及C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基的亚烷基部分可入选自O、S和NR4c的一个或多个基团；各R48互相独立地选自溴、氯、氰基、NR4aR4b、C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基bob.com、C1‑C24‑烷氧基、C1‑C24‑卤烷氧基、C3‑C24‑环烷基、杂环烷基、杂芳基、C6‑C24‑芳基、C6‑C24‑芳氧基、C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基，其中最后提到的六种基团中的环烷基、杂环烷基、杂芳基、芳基和芳基‑亚烷基的环是未取代的或被1、2、3、4或5个相同或不同的基团R48a取代且其中C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基、C1‑C24‑烷氧基、C1‑C24‑卤烷氧基以及C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基的亚烷基部分可入选自O、S和NR4c的一个或多个基团；各R49互相独立地选自溴、氯、氰基、NR4aR4b、C1‑C24‑烷基、C1‑C24‑卤烷基、C1‑C24‑烷氧基、C1‑C24‑卤烷氧基、C3‑C24‑环烷基、杂环烷基、杂芳基、C6‑C24‑芳基、C6‑C24‑芳氧基、C6‑C24‑芳基‑C1‑C10‑亚烷基，其中最后提到的六种基团中的环烷基、杂环烷基、杂芳基、芳基和芳基br/...