Соли триазинкарбоновых кислот и средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур

Соли триазинкарбоновых кислот и средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур

Реферат

 

Изобретение относится к химии и сельскому хозяйству. Техническим решением является получение водорастворимых эффективных ростстимуляторов с широким спектром действия. Оно достигается тем, что получают новые производные симм-триазина, а именно солей триазинтрикарбоновой кислоты (СТК) общей формулы: , где R = NH₄, K⁺, Na⁺, которые могут быть использованы в качестве рострегуляторов и средства для предпосевной обработки семян на их основе. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химии и сельскому хозяйству, а именно, к замещенным симм-триазинам в качестве рострегуляторов и средств для предпосевной обработки семян на их основе.

Известно применение гетероауксина (индолилуксусная кислота) в качестве стимулятора прорастания семян плодовых и ягодных культур, заключающееся в предварительном замачивании семян в 0,001%-ном водном растворе гетероауксина в течение 6 ч [1] Недостатками его применения являются необходимость подрастворения (предварительного растворения) в спирте из-за плохой растворимости в воде, относительно высокая стоимость, узкий спектр рекомендованных для обработки семян и относительно невысокая фиторегулирующая активность.

Известно также применение симм-триазинкарбоновых кислот в качестве отвердителей клеевых композиций. Применение таких кислот в качестве рострегуляторов неизвестно.

Известны также трикислота: 2,4,6-трис(п-карбоксифениламино)- 1,3,5-триазин и ее щелочные и алкиламмонийные соли в качестве светозащитных средств [2,3] Применение этих трикислоты и ее солей в качестве рострегуляторов неизвестно. Кроме того, описанные соли лишь подпадают под общую формулу и вообще не описаны как индивидуальные соединения (за исключением калиевой соли); для них не приведены не только методы синтеза, но даже не указаны физико-химические константы.

Целью изобретения является получение водорастворимых эффективных ростстимуляторов, не требующих предварительного подрастворения в спирте, обладающих широким спектром действия и относительно недорогих, а также синтез и описание физико-химических свойств натриевой и аммонийной солей симм-триазинкарбоновой трикислоты.

Цель достигается получением новых производных симм-триазина, а именно солей 1,3,5-триазинтрикарбоновой кислоты (Кубаксины) общей формулы: где R Na⁺, NH⁺₄, которые могут быть использованы в качестве рострегуляторов (ростстимуляторов) и средства для предпосевной обработки семян на их основе.

Исходную триазинкарбоновую кислоту синтезировали взаимодействием 2,4,6-трихлор-1,3,5-триазина (цианурхлорид) с водно-щелочным раствором 4-аминобензойной кислоты при мольном соотношении цианурхлорид: аминокислота: щелочь 1:3:6 при 20-25^oC с водно-ацетоновой смеси с последующим подкислением и выделением трикислоты известным методом.

Синтез солей трикислоты (Кубаксинов) осуществляли взаимодействием 2,4,6-трис(4'-карбоксифениламино)-симм-триазина с водными растворами едкого натра или аммиака при мольном соотношении кислота: основание 1:3 с последующим высаждением соли спиртом или ацетоном по известному методу при 20^oC.

Пример 1. 2,4,6-трис[4'-карбоксилатофениламино(натрия)]-1,3,5- триазин (Кубаксин-1).

К суспензии 4,86 г (0,01 моль) 2,4,6-трис(4-карбоксифениламино)- 1,3,5-триазина в 10 мл воды, при перемешивании и температуре 20-25^oC прибавляют по каплям 3 мл водного раствора, содержащего 1,18 г (0,0295 моль) едкого натра. Смесь перемешивают в течение 1,5 ч при этой же температуре и фильтруют. Фильтрат при перемешивании прибавляют по каплям в 30 мл ацетона, выпавший осадок фильтруют, промывают 2 х 5 мл этанола и высушивают в вакууме при 50-60^oC до постоянной массы. Получают 5,08 г (92%) Кубаксина-1 в виде бледно-желтого порошка, растворимого в воде и не растворимого в органических растворителях.

C₂₄H₁₅N₆Na₃O₆: найдено, C 52,9; H 2,9; N 15,0 вычислено, C 52,1; H 2,7; N 15,2.

ИКС, см (группа): 1620-1600 уш. сл. (COO^-); 1595, 1580, 1550, 1520, 1510, 1545 с. и сл. (C=C и C=N сопр.); 1225, 1210, 1160, 1110 (C-O-C); 805 сл. (деформационные колебания 1,4-дизамещенного бензольного кольца).

Пример 2. 2,4,6-трис[4'-карбоксилатофениламино(натрия)]-1,3,5- триазин (Кубаксин-1).

В условиях, аналогичных примеру 1, из 4,86 г (0,01 моль) 1,4,6-трис(4-карбоксифениламино)-1,3,5-триазина и 1,18 г (0,0195 моль) едкого натра с той лишь разницей, что реакцию проводят в 18-20 мл воды при 25-30^oC, а целевую соль высаждают прибавлением водного фильтрата в 40 мл этилового спирта получают 5,135 г (93%) Кубаксина-1 в виде бледно-желтого порошка растворимого в воде и не растворимого в органических растворителях.

Результаты элементного анализа и спектральные характеристики полученного в этих условиях Кубаксина-1 соответствуют примеру 1.

Пример 3. 2,4,6-трис[4'-карбоксилатофениламино(аммония)]-1,3,5-триазин (Кубаксин-2).

В условиях, аналогичных примеру 1, из 4,86 г (0,01 моль) 2,4,6-трис(4-карбоксифениламино)-1,3,5-триазина и 2,1 г (0,03 моль) 25%-ного водного раствора аммиака получают 4,8 г (89%0 Кубаксина-2 в виде слегка желтоватого порошка с температурой разложения на воздухе 362^oC, растворимого в воде, N, N'-диметилформамиде и диметилсульфоксиде.

C₂₄H₂₇N₉O₆: найдено, C 53,8; H 4,7; N 23,7 вычислено, C 53,5; H 5,1; N 23,5.

ИКС, n см: 1620-1600 уш.сл. (CОО^-); 1580, 1545, 1520, 1490, 1470, 1445 ср. (C=C и C=N-сопр.); 1205, 1150, 1120, 1095, 1070 ср. сл. (C-O-C); 805 сл. (деформационные колебания 1,4-дизамещенного бензольного цикла).

Полученные соли триазинкарбоновых кислот (Кубаксин-1 и Кубаксин-2) используют в качестве средства для предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных культур, как рострегуляторы. При этом готовят водныe растворы солей концентрации 0,01-0,001 мас. и замачивают в таких растворах семена в течение 3 ч. Для сравнения использовали водный раствор индолилуксусной кислоты (гетерауксина) концентрации 0,001 мас. который готовили предварительно подрастворяя гетероауксин в этаноле. В качестве второго контроля использовали вариант с замачиванием семян в течение 3 ч в дистиллированной воде.

Использование Кубаксинов в качестве средства для предпосевной обработки семян, исходные концентрации и свойства проростков иллюстрируются примерами 4-47, представленными в таблице. При этом семена проращивали в чашках Петри на постоянно влажной фильтровальной бумаге при 20-21^oC в течение 25 дней. Соответствующие замеры всхожести, длины корней и проростков проводили через 7 дней; по количеству проросших семян на 4-е сутки судили об энергии прорастания.

Из данных таблицы видно, что заявленные соли проявляют ростстимулирующую активность. При этом в случае семян свеклы (примеры 4-14) предпосевная обработка семян Кубаксинами в концентрации 0,01-0,0001 мас. увеличивает энергию прорастания (87б5-90 вместо 86,5%), всхожесть (88-91 вместо 87%), обеспечивает увеличение длины 7-дневных проростков и корней (на 3-14 и 1,5-8,8% соответственно), в то время как гетероауксин при концентрации 0,001 мас. эти показатели практически на стимулирует (за исключением увеличения длины корней и проростков на 2,9 и 1,5% соответственно в сравнении с мокрым контролем).

В случае семян пшеницы (примеры 15-25) предпосевная обработка Кубаксинами в концентрации 0,01-0,0001 мас. увеличивает энергию прорастания и всхожесть (78-90 и 83-90% вместо 70 и 79% соответственно), а также увеличивает длину проростков и корней (на 5-42,7 и 5,5-50% соответственно), в то время как гетероауксин эти показатели вообще не стимулирует.

В случае семян гороха (примеры 26-36) обработка Кубаксинами в концентрации 0,01-0,0001 мас. мало влияет на всхожесть и энергию прорастания, но увеличивает длину 7-дневных проростков и корней (на 10-40 и 7,7-28% соответственно), в то время как гетероауксин на эти показатели влияния не оказывает.

В случае семян риса (примеры 37-47) предпосевная обработка Кубаксинами в концентрации 0,01-0,0001 мас. обеспечивает улучшение всхожести (83-90 вместо 79%) и увеличение длины 7-дневных проростков и корней (на 3-12,9 и 3,2-19,3% соответственно), в то время как гетероауксин даже при концентрации, на порядок выше принятой, эти параметры не улучшает.

Таким образом, соединения и средства для предпосевной обработки семян являются более эффективными в сравнении с их аналогами по применению и структуре и позволяют получить из доступного сырья известными, но простыми методами хорошо растворимые в воде рострегуляторы, на основе которых готовят средство для предпосевной обработки сельскохозяйственных культур. При этом предпосевная обработка семян водными растворами заявленных соединений позволяет улучшить всхожесть и энергию прорастания, а также увеличить длину 7-дневных корней и проростков.

Формула изобретения

1. Соли транзикарбоновых кислот общей формулы где R Na⁺, NH₄⁺, обладающие рострегулирующей активностью в отношении растений.

2. Средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, включающее биологически активное вещество и воду, отличающееся тем, что в качестве биологически активного вещества оно содержит соединение формулы где R K⁺, Na⁺, NH^-₄, при следующем соотношении компонентов, мас.

Биологически активное вещество 0,001 0,01 Вода Остальноес

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2