СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ [N-(ТРЕТ-БУТИЛСУЛЬФАНИЛМЕТИЛ)-БЕНЗИЛАНИЛИН ЩАВЕЛЕВОКИСЛЫЙ] СУЛЬФАТА МЕДИ ПЕНТАГИДРАТА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ ВОДОРАСТВОРИМОГО СРЕДСТВА ДЛЯ БОРЬБЫ С ПОЧВЕННОЙ И ПОВЕРХНОСТНО-СЕМЕННОЙ ИНФЕКЦИЕЙ
METHOD OF OBTAINING [N-(TERT-BUTYLSULFANYLMETHYL)-BENZYLANILINE OXALATE] SULFATE COPPER PENTAHYDRATE AND ITS APPLICATION AS WATER-SOLUBLE PREPARATION FOR FIGHTING SOIL AND SEED-SURFACE INFECTION

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрата формулы (1) в качестве водорастворимого средства для борьбы с почвенной и поверхностно-семенной инфекцией.
[N-(Трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый]
сульфат меди пента гидрат (1) перспективен в качестве нового модифицированного средства защиты растений от корневых гнилей и средств, повышающих урожайность сельскохозяйственных культур [Н.Б.Трошина, Л.Г.Яруллина, О.Б.Сурина, И.В.Максимов. Индикаторы устойчивости растений и активные формы кислорода. III. Влияние бисола-2 и байтана на морфогенез и защитный ответ клеток неморфогенных каллусов пшеницы, инфицированных возбудителем твердой головни // Цитология, Т. 48, №6, 2006, с.495-499].
Известен способ [Сслимов Ф.А., Джемилев У.М., Вахитов В.А. и др. Способ получения солей N,N-тетраметилметилендиамина. Патент РФ №2169729, 27.06.2001] получения N,N-тетраметилметилендиамин щавелевокислого общей формулы (2) взаимодействием диметиламина, формальдегида и щавелевой кислотой с выходом 95-100%.
Известным способом не может быть осуществлен синтез [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрат формулы (1).
Известен способ [Селимов Ф.А., Джемилев У.М., Вахитов В.А. и др. Способ получения [N,N-тетраметилметилендиаминщавелевокислый]-сульфат меди пентагидрата. Патент РФ №2171799, 07.04.2000] получения [N,N-тетраметилметилендиаминщавелевокислый] сульфат меди пентагидрата общей формулы (3) взаимодействием N,N,N',N'-тетраметилметилендиамина (бисамин) с щавелевой кислотой и пентагидратом сульфата меди.
Известным способом не может быть осуществлен синтез [N-трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрата формулы (1).
Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по селективному получению [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрата формулы (1) в качестве водорастворимого средства с фунгицидной активностью.
Предлагается новый способ получения [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрата формулы (I) в качестве водорастворимого средства для борьбы с почвенной и поверхностно-семенной инфекцией.
2
4
2
Сущность способа заключается во взаимодействии N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилина с растворенной в воде щавелевой кислотой (COOH) и медным купоросом (CuSO·5HO), взятыми в эквимольном к аминосульфиду количестве, при комнатной (~20°С) температуре в течение 15 мин. Выход [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрата формулы(1) составляет 98%. Реакция проходит по схеме:
Изменение соотношения исходных реагентов в сторону уменьшения содержания аминосульфида по отношению к щавелевой кислоте и медному купоросу приводит к снижению выхода целевого продукта (1).
Реакции проводили при комнатной (~20°C) температуре. В качестве растворителя использовали воду, т.к. в ней хорошо растворяется щавелевая кислота и целевой продукт (1).
Существенные отличия предлагаемого способа.
В известном способе в качестве исходного реагента используется N,N,N',N'-тетраметилметилендиамин, полученный из диметиламина и формальдегида. В предлагаемом способе, в отличие от известного, в качестве исходного реагента используется N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин.
Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами.
В отличие от известного способа предлагаемый позволяет получать с высокими выходами [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрат формулы (1).
Основным способом борьбы с почвенной и поверхностно-семенной инфекцией является предпосевное протравливание семян химическими препаратами. Этот способ позволяет достаточно эффективно снизить развитие болезней растений без загрязнения окружающей среды. При определении фунгицидной активности [Ямалеев A.M., Сахибгареев А.А. Иммуногенетические и агрохимические принципы повышения устойчивости зерновых культур в интегрированной системе защиты растений. Уфа, 2010.-248 с.] соединения (1) и (2) в качестве эталона был использован близкий по строению [N,N-тетраметилметилендиаминщавелевокислый]сульфат меди пентагидрат (2) (препарат "Купробисан"). Результаты фитоэкспертизы семян яровой пшеницы сорта Башкирская 26 показали, что основными возбудителями корневых гнилей пшеницы являются три вида инфекционных грибов: Fusarium nivale, F. gramineantm, Bipolaris sorokiniana.
Испытания соединения (1) проводили в лабораторных условиях. Семена обрабатывались водным раствором соединений в концентрациях 0.1, 0.01 и 0.001%. Обработанные семена проращивались в течение 7 дней (повторность опыта 4-кратная). Результаты опытов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Влияние соединений (1) и (2) на пораженность корневыми гнилями и на морфометрические показатели пшеницы сорта Башкирская 26
Препарат
Конц., %
Зараженность проростков, %
% поражения
Средняя длина ростков, мм
Средняя длина корней, мм
Сила роста
баллы
0
1
2
Соединение (1)
0.1
86
14
0
2
126.1±1.2
78.7±1.1
1.61
0.01
76
23
2
2
99.9±1.1
142.9±1.4
0.7
0.001
100
0
0
9
129.0±1.1
107.1±1.3
1.2
Соединение (2)
0.1
96
4
0
4
94.2±1.1
64.6±1.3
1.46
0.01
93
7
0
7
100.5±2.1
81.1±1.8
1.24
0.001
86
12
2
14
112.5±1.8
101.4±1.1
1.11
Контроль
0
32
10
58
68
91.7±1.5
92.6±1.3
0.99
Из приведенных в табл.1 данных видно, что соединения (1) обладают ярко выраженной ростостимулирующей активностью. При всех концентрациях (1) показатели силы роста, длина ростков и корней превосходят соответствующие показатели для соединения (2). Наиболее оптимальным для растений является сила роста ~1. При высоких концентрациях соединение (1) несколько ингибирует рост корней.
Таким образом, соединение (1) является высокоэффективным водорастворимым средством борьбы с почвенной и поверхностно-семенной инфекцией против Fusarium nivale, F. gramineantm, Bipolaris sorokiniana.
Способ получения [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилан щавелевокислый] сульфата меди пентагидрата поясняется примерами.
2
4
2
ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, при комнатной температуре помещают 0.29 г (10 ммоль) N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин, 0.13 г (10 ммоль) щавелевой кислоты (COOH) в 1 мл воды и 0.25 г (10 ммоль) медного купороса (CuSO·5HO) в 1 мл воды, перемешивают 15 мин. Получают [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрат (1) с выходом 98%.
Спектральные характеристики [N-(трет-бутилсульфанилметил)бензиланилин щавелевокислый] сульфат меди пентагидрата (1)
1
6
3
2
2
Спектр ЯМР H (δ, м.д., DMSO-d):1.26 уш.с (9H, CH), 3.69 уш.с (2H, CH), 4.52 уш.с (2H, CH), 6.98-7.37 м (10H, Ar).