СПОСОБ СТИМУЛИРОВАНИЯ РОСТА ПОДСОЛНЕЧНИКА РЕГУЛЯТОРОМ РОСТА
METHOD OF STIMULATING SUNFLOWER GROWTH USING GROWTH REGULATOR

Изобретение относится к химическим биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений формулы 1-2:
1 R = фтор;
2 R = нитро,
проявляющим свойства активировать прорастание семян подсолнечника.
Соединение 1 синтезировано впервые, соединение 2 известно (RU 2008105262, 12.02.2008), однако его биологические свойства ранее охарактеризованы не были.
К наиболее близким аналогам по структуре заявляемых соединений может быть отнесен O-(2-хлорфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим 3 [1. И.Г.Дмитриева, Л.В.Дядюченко, Е.А.Кайгородова. Особенности взаимодействия некоторых 2-хлорникотинонитрилов с гидроксиламином. Синтез 3-(1,2,4-оксадиазолил-3)пиридинов и их фрагментация под действием электронного удара. Изв. Вузов. Химия и хим. технол. - 2005. - Т. 48. - Вып.11. - С.14-17]:
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 [2. 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 О-(замещенный фенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксимов 1-2 путем предпосевной обработки семян подсолнечника.
При этом O-(замещенный фенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксимы 1-2 получены известным способом - ацилированием 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 4 хлорангидридами ароматических кислот в среде безводного бензола в присутствии триэтиламина в качестве акцептора хлороводорода [1]:
В свою очередь 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим 4 получают также известным способом: реакцией 4-метил-2,6-дихлорникотинонитрила с гидроксиламином в среде водного этанола [1]:
Рострегулирующую активность определяли по стандартной методике [3. Методические рекомендации по проведению лабораторных испытаний синтетических регуляторов роста растений. ВНИИХСЗР. Черкассы. 1990. С.35].
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. О-(2-фторфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим (соединение 1).
К суспензии 2,0 г (10,01 ммоль) 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 4 и 1,02 г (10,01 ммоль) триэтиламина в 40 мл безводного бензола при комнатной температуре прибавляют по каплям при перемешивании раствор 1,73 г (11 ммоль) 2-фторбензоилхлорида в 10 мл безводного бензола в течение 50 мин. Перемешивание продолжают еще 2,5-3 ч, затем осадок отфильтровывают, промывают 5 мл бензола, сушат, затем обильно промывают водой. После перекристаллизации из этанола получают 2,2 г (68%) целевого соединения 1 в виде белых кристаллов с т.пл. 184-185°С.
15
13
3
2
Найдено, %: С 56,39; Н 4,23; N 13,27; CHClFNO;
Вычислено, %: С 56,00; Н 4,07; N 13,06.
1
3
3
2
ЯМР Н, δ, м.д. (группа): 2,32 (3Н, с, 4-СН), 2,42 (3Н, с, 6-СН), 7,00 (2Н, уш. с, NH), 7,21 (1Н, с, 5-Н Ру), 7,54…8,10 (4Н, м, Ar).
+
+
+
+
+
+
6
4
6
4
6
4
6
4
Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): М 321 (11); 181 [М- 2-FСН-СООН] (48); 168 [М- N-О-СО-СHF](9); 140 [FCHCООН] (6); 123 [FCНСО](100); 95 [123-CO] (34).
Пример 2. О-(2-нитрофенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-
3-амидоксим (соединение 2).
К суспензии 2,0 г (10,01 ммоль) 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 4 и 1,02 г (10,01 ммоль) триэтиламина в 40 мл безводного бензола при комнатной температуре прибавляют по каплям при перемешивании раствор 2,04 г (11 ммоль) 2-нитробензоилхлорида в 10 мл безводного бензола в течение 1 ч. Перемешивание продолжают еще 1,5-2 ч, затем осадок отфильтровывают, промывают 5 мл бензола, сушат, затем обильно промывают водой. После перекристаллизации из этанола получают 2,45 г (70%) целевого соединения 1 в виде белых кристаллов с т.пл. 190-192°С.
15
13
4
4
Найдено, %: С 51,48; Н 3,62; N 16,31; СНClNO;
Вычислено, %: С 51,66; Н 3,76; N 16,07.
1
3
3
2
ЯМР Н, δ, м.д. (группа): 2,35 (3Н, с, 4-СН), 2,60 (3Н, с, 6-СН), 7,25 (1Н, с, 5-Н Ру), 7,27 (2Н, уш. с, NH), 8,35…8,48 (4Н, м, Ar).
+
+
+
+
2
6
4
2
6
4
6
4
6
4
Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): M 348 (2); 181 [М- 2-NOCHCOOH] (62); 150 [2-NO-CH-CO] (100); 104 [CH-CO] (78), 76 [СН] (69).
Пример 3. O-(2-хлорфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим (соединение 3).
К суспензии 1,0 г (5,0 ммоль) 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 4 и 0,50 г (5,0 ммоль) триэтиламина в 20 мл безводного бензола при комнатной температуре прибавляют по каплям при перемешивании раствор 0,88 г (5,05 ммоль) 2-хлорбензоилхлорида в 50 мл безводного бензола в течение 30 мин. Перемешивание продолжают еще 2-2,5 ч, затем осадок отфильтровывают, промывают 5 мл бензола, сушат, затем обильно промывают водой. После перекристаллизации из этанола получают 0,91 (54%) целевого соединения 3 в виде белых кристаллов с т.пл. 198-199°С.
15
13
2
3
2
Найдено, %: С 53,44; Н 3,61; N 12,57; CHClNO;
Вычислено, %: С 53,27; Н 3,87; N 12,42.
1
3
3
2
ЯМР Н, δ, м.д. (группа): 2,35 (3Н, с, 4-СН), 2,45 (3Н, с, 6-СН), 7,08 (2Н, уш. с, NH), 7,27 (1Н, с, 5-Н Ру), 7,48…8,00 (4Н, м, Ar).
+
+
+
+
+
+
6
4
6
4
6
4
6
4
Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): M 337 (2); 181 [М- 2-СlСН-СООН](55); 168 [М- N-O-CO-CHCl](5); 156 [СlCHСООН] (2); 139 [СlCHCО](100); 111 [139-СО](20).
Пример 4. 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 гиббереллин в его оптимальной концентрации 0,001%. В качестве аналога по строению использовали соединение 3.
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 1-2 в диапазоне концентраций 10-10 мас.% проявляют свойства стимуляторов роста.
Соединение 1 увеличивало длину проростков на 31-48%, длину корней на 29-43% в четырех концентрациях в сравнении с контролем.
Соединение 2 увеличивало длину проростков на 33-43%, длину корней на 25-42% также в четырех концентрациях.
В то же время аналог по свойствам - гиббереллин в оптимальной дозе 0,001 мас.% увеличивал длину проростков на 14%, длину корней на 12%.
Аналог по строению - соединение 3 рострегулирующих свойств не проявил.
-2
-5
Таким образом, соединения 1-2 в диапазоне концентраций 10-10 мас.% стимулируют рост гипокотиля и корней подсолнечника и превосходят аналог по свойствам - гиббереллин и аналог по структуре - соединение 3.
Таблица
Рострегулирующая активность соединений 1-3 и гиббереллина на проростках подсолнечника сорта ВНИИМК-8883
Препарат
Концентрация, %
Длина гипокотиля
Длина корня
мм
к контролю, %
мм
к контролю, %
Контроль
0
65
99
Гиббереллин
10<sup>-3</sup>
74
114
111
112
10<sup>-2</sup>
90
138*
132
133*
соединение 1
10<sup>-3</sup>
85
131*
135
136*
10<sup>-4</sup>
96
148*
142
143*
10<sup>-5</sup>
86
132*
134
135*
10<sup>-2</sup>
88
135*
141
142*
соединение 2
10<sup>-3</sup>
84
129*
131
132*
10<sup>-4</sup>
86
132*
124
125*
10<sup>-5</sup>
93
143*
136
137*
10<sup>-2</sup>
68
105*
108
109*
соединение 3
10<sup>-3</sup>
60
92
104
105
10<sup>-4</sup>
63
97
95
96
10<sup>-5</sup>
52
80
100
101
*Различия между вариантами достоверны при Р=0,95.