6-метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3',4':4,5]тиено-[2, 3-b]пиридин, проявляющий росторегулирующую и антистрессовую активность

6-метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3',4':4,5]тиено-[2, 3-b]пиридин, проявляющий росторегулирующую и антистрессовую активность

Реферат

 

Изобретение относится к новому химическому биологически активному веществу, а именно 6-метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3', 4': 4,5]тиено[2,3-b]пиридину формулы 1, проявляющему росторегулирующую и антистрессовую активность. Технический результат - создание новых биологически активных веществ, применяемых в сельском хозяйстве в качестве росторегуляторов и антистресоввых препаратов. 2 табл.

Изобретение относится к новому химическому биологически активному веществу из ряда анеллированных гетероциклических соединений формулы I, проявляющему свойство активировать прорастание семян пшеницы.

6-Метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3', 4':4,5]тиено[2,3-b]-пиридин (I) является представителем новой гетероциклической системы.

К наиболее близким аналогам по структуре заявляемого соединения может быть отнесен 4-гидроксиметил-6-метил-2-хлорникотинат калия, проявляющий свойства активатора прорастания семян сельскохозяйственных культур (соединение IV) [А.с. 1711459 от 08.10.91г.].

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 веществ [Муромцев Г.С. 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 рострегуляторов и антистессовых препаратов.

Это достигается применением соединения 6-метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3', 4':4,5]тиено[2,3-b]пиридина (I) путем предпосевной обработки семян.

Способ получения 6-метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3', 4': 4,5] тиено[2,3-b]пиридинов в литературе известен [Василин В.К., Кайгородова Е.А., Крапивин Г.Д. Новая гетероароматическая система - изоксазоло[3',4':4,5]тиено[2,3-b]пиридин//Химия гетероцикл. соединений. - 2000. - 4. - С.565-566].

Соединение (I) получали в ходе реакции разложения 3-азидо-2-бензоил-6-метил-4-метоксиметилтиено[2,3-b]пиридина (II) в м-ксилоле.

Заявляемое вещество получают двухстадийным синтезом из 3-амино-6-метил-4-метоксиметил-2-бензоилтиено [2,3-b] пиридина.

Процесс состоит из следующих стадий: 3-Азидо-2-бензоил-6-метил-4-метоксиметилтиено[2,3-b]пиридин (II).

1,69 г (0,005 моль) вещества III растворяли в 12 мл ледяной уксусной кислоты, добавляли 0,6 мл конц. H₂SO₄. Охлаждали реакционную смесь на ледяной бане до +5...+8^oС и медленно, небольшими порциями вносили раствор 0,48 г (0,007 моль) нитрита натрия в 2 мл воды. Перемешивали в течение 20 мин, затем нейтрализовывали избыток азотистой кислоты мочевиной (контроль по йодкрахмальной бумаге) и по каплям, в течение 10 мин вводили раствор 0,46 г (0,007 моль) азида натрия в 2 мл воды. Продолжали перемешивание в течение часа. Затем реакционную массу медленно выливали в воду с тонко измельченным льдом. Выделившийся осадок азида II отделяли, промывали на фильтре холодной водой до нейтральной реакции промывных вод, сушили над концентрированной серной кислотой. Выход 74%, Т_пл.=115...117^oС (с разложением).

Элементный анализ для C₁₇H₁₄N₄O₂S (338,39) Найдено: С 60,45; Н 4,19; N 16,52; Вычислено: С 60,34; Н 4,17; N 16,56.

Спектр ПМР (DMSO-d₆): 2,65 (3Н, с, СН₃), 3,54 (3Н, с, ОСН₃), 4,87 (2Н, с, ОСН₂), 7,41 (1Н, с, Н_Ру), 7,45...7,83 (5Н, м, H_Рh), ИКС, , см^-1:2210 (N₃). 1625 (С=0).

2 стадия 6-Метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3', 4': 4,5]тиено[2,3-b]пиридин (I).

1,69 г (0,005 моль) соединения II кипятили в 30 мл м-ксилола в течение 30 мин. После этого раствор охлаждали до комнатной температуры, разбавляли 40 мл гексана (петролейного эфира). Выпавшие кристаллы изоксазолотиенопиридина отделяли, промывали гексаном, сушили на воздухе. Очищали перекристаллизацией из ДМФА. Выход 81%, Т_пл.=183...184^oС.

Элементный анализ для С₁₇Н₁₄N₂O₂S (310,38) Найдено: С 65,93; Н 4,50; N 9,07; Вычислено: С 65,79; Н 4,55; N 9,03.

Спектр ПМР (DMSO-d₆): 2,65 (3Н, с, СН₃), 3,54 (3Н, с, ОСН₃), 4,87 (2Н, с, ОСН₂), 7,41 (1Н, с, Н_Ру), 7,45. . .7,83 (5Н, м, Н_Ph). УФС _max() : 212(4,33), 221(4,26), 245(4,19), 254(4,18), 288(4,53), 335(3,90).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами: Пример 1. Рострегулирующая и антистрессовая активность 6-метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3',4':4,5]-тиено[2,3-b]пиридина.

Рострегулирующую и антистрессовую активность соединения I определяли модельными методами лабораторного скрининга на семенах озимой пшеницы сорта Руфа.

Определяли оптимальную ростактивирующую концентрацию соединения I, влияние его на посевные качества семян, рост проростков, накопление в них сухой массы, потенциальную продуктивность и устойчивость проростков к водному стрессу.

В качестве аналога по свойствам использовали гиббереллин, в качестве аналога по строению - 4-гидроксиметил-6-метил-2-хлорникотинат калия.

Соединение I применяли в виде водных растворов с массовой долей 0,005; 0,0025; 0,0005; 0,00025; 0,00005%, гиббереллин - 0,001%, аналог по строению - 0,001%.

Ввиду плохой растворимости соединение I предварительно растворяли в ДМСО.

Семена замачивали в водных растворах препаратов в течение 18 ч. Затем семена проращивали в чашках Петри в течение трех суток при температуре 20-22^oС. Далее половину проросших семян в каждом образце подвергали водному стрессу путем просушивания их в течение часа и затем проращивание продолжали в рулонах фильтровальной бумаги. Повторность опыта трехкратная. В каждой повторности использовали по 50 штук семян.

Об оптимальной ростактивирующей концентрации соединения I судили по совокупности таких показателей, как энергия прорастания, длина и сухая масса проростков и их потенциальная продуктивность.

Результаты исследований приведены в табл. 1.

Из данных представленных в таблице 1, видно, что соединение I в диапазоне изученных концентраций 0,005-0,00005% активирует рост побеговой системы проростков и в дозах 0,0025-0,005 увеличивает накопление биомассы как в надземной части, так и в корнях проростков.

Как следует из табл. 1, соединение I в оптимальной дозе 0,0025% увеличивает высоту семидневных проростков на 61,6%, их массу на 79,2%, массу корней на 49,3% в сравнении с контролем (0,01% водный раствор ДМСО). В то же время аналог по свойствам гиббереллин в оптимальной дозе 0,001% увеличивает высоту семидневных проростков на 16,6% при незначительном уменьшении их массы, не увеличивает длину корней, увеличивая их массу на 8,9% в сравнении с контролем. Аналог по структуре 4-гидроксиметил-6-метил-3-циано-2-хлорникотинат калия в оптимальной дозе 0,001% увеличивает длину проростков на 18,85%, их массу на 17,8%, длину корней на 1,2%, массу корней на 5,8% по сравнению с контролем.

Таким образом, заявляемое вещество в диапазоне концентраций 0,0025-0,0005% улучшает посевные качества семян озимой пшеницы и в оптимальной дозе 0,0025% превосходит по своей ростовой активности аналог по структуре и прототип.

Результаты влияния заявляемого соединения I на устойчивость проростков озимой пшеницы к водному стрессу приведены в табл. 2.

В оптимальной дозе 0,00025% соединение I способствует сохранению ростовых и синтетических процессов в проростках. В этой концентрации соединение I способствует лучшей регенерации корневой системы проростков, подвергнутых водному стрессу, что проявляется в увеличении длины корней на 29,8%, их массы на 27,5%, в то время как аналог по свойствам гиббереллин в оптимальной дозе уменьшает длину корней на 9,7% при увеличении их массы на 9,4%, а аналог по структуре 4-гидроксиметил-6-метил-3-циано-2-хлорникотинат калия в оптимальной дозе 0,001% увеличивает длину корней на 24,1%, а их массу на 23,5% в сравнении с контролем.

Таким образом, заявляемое вещество повышает устойчивость проростков озимой пшеницы к водному стрессу и по всей эффективности превосходит аналоги по структуре и свойствам.

Формула изобретения

6-Метил-8-метоксиметил-3-фенилизоксазоло[3', 4': 4,5] тиено[2,3-b] пиридин, проявляющий росторегулирующую и антистрессовую активность формулы I

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2