Способ стимулирования роста сахарной свеклы регулятором роста

Способ стимулирования роста сахарной свеклы регулятором роста

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и химическим биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений формулы 1-2:

1 R=H;

2 R=CI;

проявляющим рострегулирующие свойства на растениях сахарной свеклы. Заявляемое соединение 1 известно в качестве антидота гербицида 2,4-Д на подсолнечнике [Патент РФ №2287275 от 20.11.2006, Дмитриева И.Г., Кайгородова Е.А., Дядюченко Л.В., Стрелков В.Д., Губанова Н.Я. «Применение 3-[(замещенный фенил)-карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло[4,5-b]-пиридинов в качестве антидотов 2,4-Д»]. Рострегулирующие свойства соединения 1 выявлены впервые. Соединение 2 также известно (CAS 727667-13-2 от 17.08.2004), однако его биологические свойства ранее охарактеризованы не были.

Ближайшими аналогами по структуре являются 3-[(2-метоксифенил) карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло-[4,5-b]пиридины 3, 4 [Патент РФ №2287275 от 20.11.2006, Дмитриева И.Г., Кайгородова Е.А., Дядюченко Л.В., Стрелков В.Д., Губанова Н.Я. «Применение 3-[(замещенный фенил)-карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло[4,5-b]-пиридинов в качестве антидотов 2,4-Д»]:

3 R=H;

4 R=CI.

В качестве аналога по свойствам известен препарат гуминовых кислот калиевые соли - Бигус, ВР (20-25 г/л по кислоте) ЗАО «НТО Агроэкология», который используется для повышения урожайности на сахарной свекле [Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, 2004. №5, с.311-313].

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для применения их в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста растений.

Этот результат достигается тем, что способ стимулирования роста сахарной свеклы предусматривает обработку вегетирующих растений 3-[(4-метил-фенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло-[4,5-6]пиридинами 1-2. Ранее рострегулирующие свойства заявляемых соединений известны не были.

При этом заявляемые соединения получают известным методом - ацилированием 3-амино-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло[4,5-b]пиридинов хлорангидридами ароматических и карбоновых кислот при температуре 10-12°С в среде безводного бензола в присутствии триэтиламина в качестве акцептора хлороводорода [Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. - М.: Химия. 1969, с.431].

Исходные 3-амино-1,4,6-триметил-5R-пиразоло[4,5-b]пиридины также получают известным методом [З.А.Бомика, М.Б.Андабурская, Ю.Э.Пелчер, Г.Я.Дубур. Некоторые реакции нуклеофильного замещения в ряду 2-хлор-3-цианопиридинов. - ХГС, 1976, №8, с.1085-1088].

Использованный бензол и ацетон абсолютируют известным способом [А.Вайсбергер, Э.Проскауэр, Дж.Риддик, Э.Тупс. Органические растворители. М.: Иностр. Литература. 1958. С.518].

Рострегулирующую активность определяли по стандартной методике [Краткие методические указания по проведению государственных испытаний регуляторов роста растений. ЦИНАО. Москва - 1984. С.20].

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 3[-(4-метилфенил)-карбоксамидо]-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b] пиридин (соединение 1).

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 прибавляют по каплям в течение 40-50 минут раствор 0,69 г (0,0044 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 (94%) целевого продукта 1 в виде белых кристаллов с т.пл. 236-237°С.

Найдено, %: С 73,61; Н 6,37; N 14,54. C₁₈H₁₉N₃O.

Пример 2. 3[-(4-метилфенил)-карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[4,5-b]пиридин (соединение 2).

К суспензии из 0,78 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 1,0 г (82%) целевого продукта 2 в виде белых кристаллов с т.пл. 168-170°С.

Найдено, %: С 65,70; Н 5,31; N 12,60. C₁₈H₁₇ClN₃O;

Вычислено, %: С 65,95; Н 5,55; N 12,82.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,24 (3Н, с, СН₃Ph); 2,35 (3Н, с, 4-СН₃ Ру); 2,59 (3Н, с, 6-СН₃ Ру); 3,89 (3Н, с, N-СН₃); 7,23...7,63 (4Н, м, Ar); 12,04 (1Н, с, N-H).

Пример 3. 3-[(2-метоксифенил)-карбоксамидо]-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b]пиридин (соединение 3).

К суспензии из 0,6 г (0,00320 моль) 3-амино-1,4,6-триметилпиразоло-[4,5-b]-пиридина и 0,32 (0,00320 моль) триэтиламина в 18 мл абсолютного бензола прикапывают в течение 40 минут раствор 0,52 г(0,00380 моль) 2-метоксибензоилхлорида 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 2 часа. Реакционную массу отделяют от осадка (гидрохлорид триэтиламина), упаривают досуха, остаток обрабатывают 10 мл Et₂O. После перекристаллизации из этилацетата получают 0,66 г (68%) целевого соединения 3 в виде белых кристаллов с т.пл. 158-159°С.

Найдено, %: С 65,51; Н 5,72; N 18.28; С₁₇Н₁₈О₂;

Вычислено, %: С 65,78; Н 5,86; N 18,05.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,58 (3Н, с,4-СН₃ Ру); 2,68 (3Н, с, 6-СН₃ Ру); 3,90 (3Н, с, N-СН₃); 4,05 (3Н, с, ОСН₃); 6,90 (1Н, с, 5Н Ру); 7,09...7,85 (4Н, м, Ar); 10,12 (1H, c, N-H).

Пример 4. 3-[(2-метоксифенил)-карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[4,5-b]пиридин (соединение 4).

К суспензии из 0,8 г (0,00380 моль) 3-амино-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[4,5-b]-пиридина и 0,38 (0,00380 моль) триэтиламина в 25 мл абсолютного бензола прикапывают в течение 40-50 минут раствор 0,78 г (0,00456 моль) 2-метоксибензоилхлорида 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. Реакционную массу отделяют от осадка (гидрохлорид триэтиламина), упаривают досуха, остаток обрабатывают 10 мл Et₂O. После перекристаллизации из этилацетата получают 0,84 г (64%) целевого соединения 3 в виде белых кристаллов с т.пл. 173-174°С.

Найдено, %: С 59,44; Н 4,79; N 16.41; С₁₇Н₁₇ClN₄О;

Вычислено, %: С 59,20; Н 4,98; N 16,25.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,58 (3Н, с, 4-СН₃ Ру); 2,68 (3Н, с, 6-СН₃ Ру); 3,90 (3Н, с, N-СН₃); 4,00 (3Н, с, ОСН₃); 7,09...7,35 (4Н, м, Ar); 10,15 (1Н, с, N-H).

Пример 5. Оценка рострегулирующей активности заявляемых соединений на растениях сахарной свеклы.

Опрыскивание посевов сахарной свеклы сорта Дружба - МС 34 проводили дважды в фазу 6-8 листьев и при смыкании в рядках [Краткие методические указания по проведению государственных испытаний регуляторов роста растений. ЦИНАО. Москва - 1984, с.20].

Норма расхода рабочей жидкости 250 л/га. Рабочие растворы готовили на водопроводной воде (рН 6,8) с добавлением ОП-7 (0,1%).

Опрыскивание проводили с помощью ранцевого опрыскивателя. Площадь опытной делянки 5,6 м², повторность 4-кратная, размещение делянок рендомизированное.

В конце вегетации проводили учет урожая корнеплодов и определяли содержание сахара. Массу корнеплодов с делянки взвешивали на товарных весах, содержание сахара определяли рефрактометрически (ИРФ-22) [А.В.Петербургский. Практикум по агрономической химии. Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1959, с.192-197]. Данные учета подвергали статистической обработке с использованием HCP₀₅ [Б.А.Доспехов. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979. С.294-303].

Полученные данные представлены в таблице.

Испытания, проведенные на сахарной свекле, позволили установить, что заявляемые соединения 1-2 в дозе 28-40 г/га проявляют свойства стимуляторов роста.

Соединение 1 в дозе 28 г/га увеличивало урожай корнеплодов на 4,5 т/га и повышало сахаристость на 0,7% по отношению к контролю, в дозе 40 г/га урожай корнеплодов увеличивался на 5,3 т/га, а сахаристость на 1,4%.

Соединение 2 в дозе 28 г/га увеличивало урожай корнеплодов на 3,3 т/га и повышало сахаристость на 0,3% по отношению к контролю, в дозе 40 г/га урожай корнеплодов увеличивался на 4,5 т/га, а сахаристость на 2,2%.

Аналог по структуре соединения 3-4 в дозах 28-40 г/га не проявили рострегулирующих свойств.

Таким образом, соединения 1-2 стимулируют рост растений сахарной свеклы, повышают ее сахаристость и превосходят аналог по свойствам Бигус, ВР и аналог по структуре соединение 3-4.

Таблица.Рострегулирующая активность соединений 1-4 и препарата «Бигус, ВР» на сахарной свекле сорта Дружба МС-34.
Препараты	Доза, г/га	Урожайность корнеплодов, т/га	Прибавка к контролю, т/га	Сахаристость, %	Сбор Сахара, т/га
Контроль	-	34,2	-	21,8	7,45
Соединение 1	28	38,7	4,5	22,5	8,70
40	39,5	5,3	23,2	9,16
Соединение 2	28	37,5	3,3	22,1	8,27
40	38,7	4,5	24,0	9,28
Соединение 3	28	34,6	0,4	20,5	7,09
40	35,2	1,0	21,0	7,40
Соединение 4	28	35,2	1,0	21,9	7,59
40	36,0	1,8	22,0	7,92
Бигус, ВР	300 л/га	37,5	3,3	22,5	8,43
HCP05=1,58

Способ стимулирования роста сахарной свеклы регулятором роста, отличающийся тем, что в качестве регулятора роста используют 3-[(4-метилфенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло-[4,5-b]пиридины формулы 1-2

1 R=H;

2 R=Cl;

в дозе 28-40 г/га и опрыскивание осуществляют дважды в фазу 6-8 листьев и при смыкании в рядках.