N-ЗАМЕЩЕННЫЕ ПИРАЗОЛО[3,4-b]ПИРИДИЛ-3-СУЛЬФОНИЛАМИДЫ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ РОСТРЕГУЛИРУЮЩУЮ АКТИВНОСТЬ
N-SUBSTITUTED PYRAZOLO[3,4-b]PYRIDYL-3-SULPHONYLAMINES DEVELOPING GROWTH-REGULATING ACTIVITY

Изобретение относится к новым химическим биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений формулы 1-3:
1
2
3
3
1 R=Н;=Н; R=СН; R=Н; R=фурфурил.
1
3
2
3
2 R=CI; R=СН; R=R=аллил.
1
2
3
3 R=Н;=Н; R=Н; R=Н; R=2-хлорбензил;
проявляющим свойства активировать прорастание семян подсолнечника.
К наиболее близким аналогам по структуре заявляемых соединений могут быть отнесены 3-[(замещенный фенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-пиразоло[4,5-b]пиридины 4 [Применение 3-[(замещенный фенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло[4,5-b]-пиридинов в качестве антидотов 2,4-Д. Пат. РФ №2287275 от 20.11.2006, заявка №2005119551/04 от 23.06.2005]:
В качестве аналога по свойствам известен гиббереллин, широко используемый для активации прорастания семян. Однако гиббереллин - дорогостоящий продукт микробиологического синтеза и малодоступен. Его применение вызывает нерациональную трату пластических масс [Г.С.Муромцев и др. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений. - М.: Агропромиздат, 1987. - С.33-80].
Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для применения их в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста растений.
Это достигается применением N-замещенных пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламидов 1-3 путем предпосевной обработки семян подсолнечника.
4
При этом N-замещенные пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламиды 1-3 получены известным способом, взаимодействием соответствующих пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлоридов с алифатическими и ароматическими аминами в присутствии триэтиламина в среде безводного апротонного растворителя [Новые сульфонамиды: Заявка 1211567, Япония, МКИ C07D 213/74, 241/04 от
24.08.89].
3-[(4-метилфенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b]пиридин 4 (R=Н, X=4-метилфенил) получают также известным способом - ацилированием 3-амино-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b]пиридина хлорангидридом 4-метилбензойной кислоты при температуре 10-12°С в среде безводного бензола в присутствии триэтиламина в качестве акцептора хлороводорода [см. Вейганд-Хильгетаг. Методы экспиримента в органической химии. - М.: Химия. 1969. С.431].
Рострегулирующую активность определяли по стандартной методике [Методические рекомендации по проведению лабораторных испытаний синтетических регуляторов роста растений. ВНИИХСЗР. Черкассы. 1990. С.35].
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. N-фурфурил-1,4,6-триметилпиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламид (соединение 1).
К суспензии 1,0 г (3,86 ммоль) 1,4,6-триметилпиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлорида в 20 мл безводного бензола при перемешивании прибавляют по каплям раствор 0,43 г (4,4 ммоль) фурфуриламина и 0,39 г (3,86 ммоль) триэтиламина в 10 мл бензола при комнатной температуре. По окончании прибавления перемешивание продолжают еще 3 ч, затем осадок отфильтровывают, обильно промывают теплой водой, сушат. После перекристаллизации из гексана получают 0,8 г (64%) целевого соединения 1 в виде кристаллов светло-желтого цвета с т. пл. 96-97°С.
14
16
4
3
Найдено, %: С 52,23; Н 4,88; N 17,60; S 9,94 СНNОS;
Вычислено, %: С 52,49; Н 5,03; N 17,49; S 10,01.
3
3
3
2
3,4
3,4
5,4
5,4
ПМР, δ, м.д. (группа): 2,57 (3Н, с, 4-СН); 2,71 (3Н, с, 6-СН); 4,04 (3Н, с, N-СН); 4,27 (2Н, с, СН); кольцо фурана: 6,23 (1Н, д,; J=3,54 Гц, 3-Н), 6,32 (1Н, д. д, J=3,54, J=1,82 Гц, 4-Н), 7,52 (1Н, д, J=1,82 Гц, 5-Н); 7,11 (1Н, с, 5-Н Ру); 8,54 (1Н, уш. с, NH).
+
+
+
+
+
2
2
2
2
Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): M 320 (5), 160 [М-SONH-фурфурил] (20), 132[160-N] (16), 96 [NHCHFu] (100), 81 [СНFu] (11).
Пример 2. N,N-диаллил-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламид (соединение 2).
К суспензии 1,0 г (3,4 ммоль) 4,6-диметил(1Н)пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлорида в 20 мл безводного бензола при перемешивании прибавляют по каплям раствор 0,36 г (3,7 ммоль) диаллиламина и 0,34 г (3,4 ммоль) триэтиламина в 10 мл бензола при комнатной температуре. По окончании прибавления перемешивание продолжают еще 3 ч, затем осадок отфильтровывают, обильно промывают теплой водой, сушат. После перекристаллизации из гексана получают 0,87 г (72%) целевого соединения 2 в виде кристаллов светло-желтого цвета с т. пл. 69-70°С.
15
19
4
3
Найдено, %: С 50,43; Н 5,58; N 15,60; S 9,44 CHCINOS;
Вычислено, %: С 50,77; Н 5,40; N 15,79; S 9,04.
3
3
2
2
3
2
2
2
2
ПМР, δ, м.д. (группа): 2,68 (3Н, с, 4-СН); 2,81 (3Н, с, 6-СН); 3,96 (4Н, д, J=6,15; СНСН=СН); 4,08 (3Н, с, N-СН); 5,18…5,30 (4Н, м, СНСН=СН); 5,82…5,94 (2Н, м, CHСН=CH).
+
+
+
+
2
2
2
2
2
2
Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): М 354 (4), 194 [М-SON(CHCH=CH)] (10), 164 [194-N] (5), 96 [(N(CHCH=CH)] (100).
Пример 3. N-(2-хлорбензил)-4,6-диметил(1Н)пиразоло[3,4-b]-пиридил-3-сульфониламид (соединение 3).
К суспензии 1,0 г (4,0 ммоль) 4,6-диметил(1Н)пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлорида в 20 мл безводного бензола при перемешивании прибавляют по каплям раствор 0,62 г (4,4 ммоль) 2-хлорбензиламина и 0,4 г (4,0 ммоль) триэтиламина в 10 мл бензола при комнатной температуре. По окончании прибавления перемешивание продолжают еще 3 ч, затем осадок отфильтровывают, обильно промывают теплой водой, сушат. После перекристаллизации из этанола получают 1,05 г (74%) целевого соединения 3 в виде кристаллов светло-желтого цвета с т. пл. 198-200°С.
15
15
4
2
Найдено, %: С 51,58; Н 4,16; N 15,82; S 9,05 CHCINOS;
Вычислено, %: С 51,35; Н 4,31; N 15,97; S 9,14.
3
3
2
2
ПМР, δ, м.д. (группа): 2,56 (3Н, с, 4-СН), 2,72 (3Н, с, 6-СН), 4,43 (2Н, с, СН), 7,07 (1Н, с, 5-Н), 7,30…7,55 (4Н, м, Ar), 8,78 (1Н, уш. с, SONH), 14,18 (1Н, уш. с, N-H).
+
+
+
+
2
2
6
4
2
6
4
2
6
4
Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): М 350 (отс.), 146 [М-SONH СНСНCI-о] (58), 140 [NH CHCНCI-о], 125 [CHCHCI-o] (35).
Пример 4. 3-[(4-метилфенил)-карбоксамидо]-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b] пиридин (соединение 4).
К суспензии из 0,7 г (0,00370 моль) 3-амино-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b]-пиридина и 0,38 (0,00370 моль) триэтиламина в 20 мл абсолютного бензола прикапывают в течение 40-50 минут раствор 0,69 г (0,00440 моль) 4-метилбензоилхлорида в 10 мл абсолютного бензола, поддерживая температуру реакционной смеси в интервале 10-12°С. По окончании прибавления перемешивают при этой же температуре еще 10-20 минут, затем при комнатной температуре 3 часа. Из реакционной массы осадок отделяют фильтрованием, промывают его теплой водой (3×20 мл), сушат. Маточный раствор упаривают досуха, остаток обрабатывают 15 мл серного эфира, сушат. Оба осадка объединяют, перекристаллизовывают из этанола, получают 1,1 г (72%) целевого продукта 1 в виде белых кристаллов с т. пл. 236-237°С.
17
18
4
Найдено, %: С 69,61; Н 6,27; N 18,54. СНNО;
Вычислено, %: С 69,35; Н 6,18; N 18,36.
3
3
3
3
ПМР, δ, м.д. (группа): 2,35 (3Н, с, СН Ph); 2,55 (3H, с, 4-СН Ру); 2,65 (3Н, с, 6-СН Ру); 3,98 (3Н, с, N-СН); 6,88 (1Н, с, 5-Н Ру); 7,35…7,93 (4Н, м, CH-Ph); 10,45 (1H, с, N-H).
+
Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): 294 M (28); 134 (3); 119 (100); 104 (5); 91 (30); 65 (12).
Пример 5. Оценка рострегулирующей активности заявляемых соединений на проростках подсолнечника.
Семена подсолнечника помещали на 1 час в раствор заявляемого соединения. Семена контрольного варианта замачивали в воде. Через 1 час семена равномерно раскладывали на полосы фильтровальной бумаги, сворачивали в рулоны и ставили в стаканы с водой, затем в термостат при 28°С. Через 3 суток измеряли длину стебля и корня. В качестве аналога по свойствам использовали гибберелин в его оптимальной концентрации 0,001%. В качестве аналога по строению использовали соединение 4.
Ростстимулирующую активность определяли по увеличению длины стебля и корня семян, обработанных раствором исследуемого вещества, в сравнении с контролем.
Повторность опыта трехкратная. В каждой повторности использовали по 50 штук семян.
Результаты измерений подвергали статистической обработке с использованием t-критерия Стьюдента при Р=0,95.
Полученные данные представлены в таблице.
-2
-5
Испытания, проведенные на семенах подсолнечника сорта ВНИИМК-8883, позволили установить, что заявляемые соединения 1-3 в диапазоне концентраций 10-10 мас.% проявляют свойства стимуляторов роста.
Соединения 1-3 увеличивали длину проростков на 24-48%, длину корней на 24-45% в четырех концентрациях в сравнении с контролем.
В то же время аналог по свойствам - гиббереллин - в оптимальной дозе 0,001 мас.% увеличивал длину проростков на 10%, длину корней на 14%.
Аналог по строению - соединение 4 - рострегулирующих свойств не проявило.
-2
-5
Таким образом, соединения 1-3 в диапазоне концентраций 10-10 мас.% стимулируют рост гипопотиля и корней подсолнечника и превосходят аналог по свойствам - гиббереллин - и аналог по структуре - соединение 4.
Таблица.Рострегулирующая активность соединений 1-4 и гиббереллина на проростках подсолнечника сорта ВНИИМК-8883.
Препарат
Концентрация, %
Длина гипокотиля
Длина корня
мм
к контролю, %
MM
к контролю, %
Контроль
0
67
100
Гиббереллин
10<sup>-3</sup>
74
110
114
114
соединение 1
10<sup>-2</sup>10<sup>-3</sup>
8694
128*140*
124140
124*140*
10<sup>-4</sup>
88
132*
131
131*
10<sup>-5</sup>
84
124*
134
134*
соединение 2
10<sup>-2</sup>10<sup>-3</sup>
8885
131*127*
130138
130138*
10<sup>-4</sup>
99
148*
141
141*
10<sup>-5</sup>
86
129
144
144*
соединение 3
10<sup>-2</sup>10<sup>-3</sup>
9493
140*139*
132134
132*134
10<sup>-4</sup>
96
144*
145
145
10<sup>-5</sup>
92
137*
144
144
соединение 4
10<sup>-2</sup>10<sup>-3</sup>
7163
10694
10294
10294
10<sup>-4</sup>
52
78
99
99
10<sup>-5</sup>
58
86
100
100
*Различия между вариантами достоверны при Р=0,95.