СТИМУЛЯТОР РОСТА ПШЕНИЦЫ
STIMULATOR OF WHEAT GROWTH

Изобретение относится к химии и сельскому хозяйству, конкретно к замещенным производным ряда 1,3,5-триазина в качестве стимуляторов прорастания семян пшеницы.
Известно применение индолил-3-уксусной кислоты (гетероауксина) строения:
который используют в качестве стимуляторов прорастания семян ауксинового типа действия, а также для стимуляции укоренения черенков плодовых и косточковых растений путем предварительного замачивания в водном растворе [«Регуляторы роста растений», под редакцией В.С.Шевелухи. - М.: Агропромиздат. 1990. - 192 с.]. Недостатками применения гетероауксина являются относительно высокая стоимость, узкий спектр рекомендованных для обработки семян и относительно невысокая стимулирующая активность (он слабо стимулирует прибавку длины гипокотиля и корня проростков).
К наиболее близким аналогам по структуре заявляемых соединений может быть отнесен 4,6-бис(диморфолил)-2-[(2'-этоксиацетилтетразолил)-5'-ил]-1,3,5-триазин (ДЭЭТ), проявляющий антидотные свойства («4,6-Бис(диморфолил)-2-[(2'-этоксиацетилтетразолил)-5'-ил]-1,3,5-триазин в качестве антидота» Чеснюк А.А., Михайличенко С.Н., Конюшкин Л.Д., Котляров Н.С., Заплишный В.Н. Пат. РФ №2265604 от 10.12.2005, заявка №2004127657 от 15.06.2004):
Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, и применение их в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста растений, в стимуляторе роста семян пшеницы содержащем
Это достигается в стимуляторе роста семян пшеницы, содержащем 2-(5'-метил-1',2',4'-оксадиол-3'-ил)-4,6-дизамещенные 1,3,5-триазинов формулы 1-2:
1
2
3
3
1) R=R=морфолил; R=СН;
1
2
3
2
2
5
2
3
2) R=NH; R=N(CH); R=СН.
в количестве 0,0001-0,00001 мас.%.
Новизна заявленного предложения усматривается в применении синтезированных ранее (А.А.Чеснюк, С.Н.Михайличенко, В.Н.Заплишный, Л.Д.Конюшкин, С.И.Фирганг «Синтез и строение 4,6-дизамещенных 2-(5-метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)-1,3,5-триазинов». - Известия Академии наук. Сер. химическая, 2005, №8, с.1845-1850) соединений 2-(5'-метил-1',2',4'-оксадиазол-3'-ил)-4,6-дизамещенных-1,3,5-триазинов (1,2) (при этом сведения о применении последних в качестве рострегуляторов в литературе отсутствует) в качестве стимуляторов прорастания семян пшеницы, что позволяет существенно увеличить длину корней и гипокотеля проростков пшеницы.
-4
Соединения 1, 2 отличаются высокой рострегулирующей активностью даже при высоких (1·10 мас.%) разбавлениях, что резко снижает расход по ДВ и улучшает экологическую обстановку; они синтезируются относительно просто и из дешевых исходных, что снижает их стоимость.
Так, 4,6-дизамещенные 2-(5-метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)-1,3,5-триазины (1, 2) получают простым кипячением 2-ацетоксиамидино-4,6-дизамещенных-1,3,5-триазинов в ледяной уксусной кислоте, сопровождающимся дегидратацией циклизации последних и образованием соответствующих циклических оксадиазолов - по известной методике (Л.А.Каюкова, И.С.Жумадильдаева, С.Г.Клепикова, Изв. Мин. науки- Акад. наук Респ. Казахстан, Сер. хим., 2000, №4, 41).
Исходные 2-ацетоксиамидино-4,6-дизамещенные-1,3,5-триазины получают взаимодействием 2-гидроксиамидино-4,6-дизамещенных-1,3,5-триазинов с ангидридами или хлорангидридами карбоновых кислот в присутствии триэтиламина в среде безводного апротонного растворителя (бензол) по известному методу [Вейганд- Хильгетад. Методы эксперимента в органической химии: Пер. с англ. - М: Химия, 1968. - С 431].
Использованные органические растворители перед употреблением очищают по известным методикам [см. А.Гордон, Р.Форд. Спутник химика. М: Мир. 1976. - 541 с.].
Для сравнения рострегулирующей активности используют известный ростстимулятор ауксинового типа действия - 3-индолилуксусную кислоту (гетероауксин) - прототип по применению.
Примеры исполнения заявленного предложения представлены ниже.
Пример 1. 2-(5'-Метил-1',2',4'-оксадиазол-3'-ил)-4,6-диморфолил-1,3,5-триазин (соединение 1).
Раствор 0,5 г (1.4 ммоль) 2-ацетоксиамидино-4,6-диморфолил-1,3,5-триазина в 10 мл ледяной уксусной кислоты кипятили с обратным холодильником в течение 2,5 ч. Затем уксусную кислоту упаривали досуха при пониженном давлении, измельченный сухой остаток промывали на фильтре водой до нейтральной реакции и высушивали в вакууме при 56°С до постоянной массы. После очистки кристаллизацией из этанола получали 0.37 г (76%) оксадиазолил-сим-триазина (1) в виде белого цвета порошка с т.пл. 222-223°С, нерастворимого в воде, но растворимого в полярных органических растворителях.
14
19
7
3
Найдено, %: С 50,60; Н 5,88; N 29,30. СНNО. Вычислено, %: С 50,44; Н 5,74; N 29,42.
-1
ИКС, ν, см (группа): 1595, 1560 с. (С=С, C=N - сопр. и циануратный цикл.); 1210, 1185 ср. (С-О-С).
3
2
2
ПМР, δ, м.д. (группа): 2.65 (3Н с, СН); 3.65-3.90 (м, 16 Н, NCH, ОСН).
Мол. ион, масс-спектроскопически, m/z (относит. интенсивность, %) 333 (80).
Пример 2. 2-(5'-Метил-1',2',4'-оксадиазол-3'-ил)-4-амино-6-диэтиламино-1,3,5-триазин (соединение 2).
Раствор 0,5 г (1.9 ммоль) 2-ацетоксиамидино-4-амино-6-диэтиламино-1,3,5-триазин в 10 мл ледяной уксусной кислоты кипятили с обратным холодильником в течение 2,5 ч. Затем уксусную кислоту упаривали досуха при пониженном давлении, измельченный сухой остаток промывали на фильтре водой до нейтральной реакции и высушивали в вакууме при 56°С до постоянной массы. После очистки кристаллизацией из этанола получили 0.30 г (65%) оксадиазолил-сим-триазина (2) в виде белого цвета порошка с т.пл. 205-206°С, нерастворимого в воде, но растворимого в полярных органических растворителях.
10
14
7
Найдено, %: С 48,35; Н 6,22; N 39,49. CHNO. Вычислено, %: С 48,18; Н 6,07; N 39,34.
-1
2
ИКС, ν, см (группа): 1570, 1620 с. (С=С, C=N - сопр. и циануратный цикл.); 3310 (NH).
3
2
2
2
ПМР, δ, м.д. (группа): 2.65 (3Н с, СН); 1.07-1.15 (м, 6 Н, NCHMe); 3.50-3.62 (4 Н, м, NCH); 7.05, 7.20 (оба с, по 2Н, NH в триазиновом цикле).
Мол. ион (масс спектроскопически) 249 (30%).
2-(5-Метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)-4,6-дизамещенные-1,3,5-триазины (1,2) используют в качестве стимуляторов прорастания семян пшеницы.
При этом готовят их водные растворы в концентрациях 0,01-0,00001 мас.% и осуществляют предпосевную обработку семян пшеницы методом замачивания семян в водных растворах 4,6-дизамещенных 2-(5-метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)-1,3,5-триазинов (1, 2) соответствующей концентрации в течение 1 часа. Для сравнения используют водный раствор гетероауксина в концентрации 0,001 мас.%. Ввиду плохой растворимости в воде исходные соединения (1, 2) и гетероауксин предварительно «подрастворяют» в небольшом количестве спирта. В качестве контроля используют вариант с обработкой семян водой.
Применение 2-(5-метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)-4,6-дизамещенных-1,3,5-триазинов (1, 2) в качестве стимуляторов роста семян пшеницы иллюстрируется нижеприведенными примерами.
i
к
Пример 3. После замачивания в рабочем растворе (или в воде, в случае контроля) в течение 1 ч семена пшеницы просушивали 24 ч в воздушно-конвективном режиме при температуре 20°С и проращивали в чашке Петри на постоянно увлажненной фильтровальной бумаге (25 шт.на вариант в пяти повторностях) при температуре 25±1°С в течение 10 сут. Через 10 дней проводят замеры длины корней и гипокотиля (l), которые сравнивают с контрольными (l) и определяют относительную длину в % по формуле: .
Полученные данные усредняли, а среднеарифметические значения длины корней и гипокотиля, а также относительную прибавку этих показателей по отношению к контролю в % сводили в таблицу (см. таблицу в конце описания).
Как видно из данных этой таблицы, применение 2-(5-метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)-4,6-дизамещенных-1,3,5-триазинов (1, 2) в качестве рострегуляторов в концентрации 0,01-0,0001 мас.% увеличивает длину гипокотиля в сравнении с контролем на 46-71% (60-70 вместо 41 мм), в то время как применение известного ростстимулятора гетероауксина увеличивает этот показатель в сравнении с контролем лишь на 4% (42,7 мм вместо 41 мм). Одновременно длина корня увеличивается на 37-59% (118-137 мм вместо 86 мм), в то время как применение гетероауксина увеличивает этот показатель лишь на 5% (90,5 мм вместо 86 мм).
Соединения 1, 2 отличается высокой стимулирующей активностью и при больших (0,0001-0,00001 мас.%) разбавлениях, при которых известный гетероауксин увеличение длины гипокотиля и корня у проростков семян пшеницы вообще не стимулирует. Аналог по строению (ДЭЭТ) рострегулирующих свойств не проявил.
Таким образом, применение 2-(5-метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)-4,6-дизамещенных-1,3,5-триазинов (1, 2) стимулируют рост корней и гипокотиля проростсков пшеницы и превосходят аналог по свойствам гетероауксин и аналог по структуре (ДЭЭТ), а также расширяет ассортимент известных рострегуляторов.
Рострегулирующая активность соединений 1, 2, ДЭЭТ и гетероауксина на проростках пшеницы
Препарат
Концентрация, %
Длина гипокотиля
Длина корня
мм
к контролю, %
мм
к контролю, %
Контроль
0
41
-
86
-
Гетероауксин
10<sup>-3</sup>
42,7
104
90,5
105
Соединение 1
10<sup>-2 </sup>
63
153*
120
139*
10<sup>-3</sup>
60
146*
122
142*
10<sup>-4</sup>
66
161*
125
145*
10<sup>-5</sup>
62
151*
118
137*
Соединение 2
10<sup>-2</sup>
65
158*
124
144*
10<sup>-3</sup>
63
154*
121
141*
10<sup>-4</sup>
70
171*
137
159*
10<sup>-5</sup>
61
149*
120
140*
ДЭЭТ
10<sup>-2</sup>
39
95
85
99
10<sup>_3</sup>
40
97
84
98
10<sup>-4</sup>
41
100
86
100
10<sup>-5</sup>
38
93
87
101
* Различия между вариантами достоверны при Р=0,95.