Патент на изобретение №2288230

(54) 2-(5-R-АМИНОМЕТИЛФУРИЛ-2)-1,3-ДИОКСОЛАНЫ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ РОСТРЕГУЛИРУЮЩУЮ И АНТИСТРЕССОВУЮ АКТИВНОСТЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области сельского хозяйства и к химии биологически активных веществ, к новым биологически активным соединениям – 2-(5-R-аминометилфурил-2)-1,3-диоксоланы формулы I

Ia R=–Ts; и Iб R=-CO-Ph; проявляющим свойства активатора прорастания семян озимой пшеницы сорта Победа-50, обладающим рострегулирующей и антистрессовой активностью. 1 н.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и к химии биологически активных веществ, к новым биологически активным соединениям ряда фурана формулы I

Ia R=-Ts; Iб R=-CO-Ph,

проявляющим свойства активатора прорастания семян озимой пшеницы сорта Победа-50, обладающим рострегулирующей и антистрессовой активностью.

В качестве аналога по свойствам известен гиббереллин, широко используемый для активации прорастания семян.

Однако гиббереллин – дорогостоящий препарат микробиологического синтеза и малодоступен. Кроме того, 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 выявление новых перспективных биологически активных соединений – 2-(5-R-аминометилфурил-2)-1,3-диоксоланов формулы I – c целью расширения арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для применения в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста и антистрессовых препаратов.

Это достигается синтезом 2-(5-R-аминометилфурил-2)-1,3-диоксоланов I, новых не описанных ранее соединений, содержащих в своей структуре 1,3-диоксолановый фрагмент и способных по аналогии с известным регулятором роста растений – 2-(фурил-2)-1,3-диоксоланом – проявлять свойства активаторов прорастания семян озимой пшеницы.

Соединения I получали конденсацией этиленгиликоля с 5-R-аминометилфурфуролом в присутствии ионообменной смолы Amberlist 15.

Исследование влияния соединений I на посевные качества семян озимой пшеницы, на рост и накопление сухой массы в проростках и определение оптимальной рострегулирующей концентрации показало, что соединения I в оптимальных активирующих рост концентрациях улучшают посевные качества семян озимой пшеницы сорта Победа 50 и обладают хорошей антистрессовой активностью.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемого результата.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Получение 2-(5-R-аминометилфурил-2)-1,3-диоксоланов I.

К смеси 0,01 моль 5-R-аминометилфурфурола и 0,01 моль этиленгликоля в 100-120 см³ бензола добавляют ионообменную смолу Amberlist 15 в количестве 10-15% от массы фурфурола и кипятят с ловушкой Дина-Старка, контролируя конверсию исходного фурфурола методом ТСХ. Реакционную смесь охлаждают. Катионит отделяют фильтрацией. К фильтрату добавляют 10-15 см³ петролейного эфира. Горячий раствор пропускают через слой силикагеля и затем упаривают до 1/3 исходного объема при пониженном давлении. После кристаллизации получают соответствующий диоксолан.

5-(1,3-диоксолан-2-ил)-2-(4-метилфенилсулъфонамидометил)фуран (Iа) – белое ватообразное вещество, Т_пл 124-126°С. Выход 68%.

1Н ЯМР (CDCl₃): 2,27 (СН₃, с, 3Н), 3,95 (CH₂ (диоксолан), с, 4Н), 4,30 (СН₂, с, 2Н), 5,82 (СН, с, 1Н), 6,44 (Н-4 _Fur, д, 1Н, J=3,4 Гц), 6,60 (Н-3 _Fur, д, J=3,4 Гц), 7,64 (о-Н _Ar, дд, J=2,2 Гц, J=8,0 Гц, 2Н), 7,26 (м- Н _Ar, дд, J=2,2 Гц, J=8,0 Гц, 2Н), 6,13 (NH, c, 1H).

Найдено для C₁₅H₁₇NSO₅: С 55,69 Н 5,34 N 4,26 S 9,90%. Вычислено: С 55,72 Н 5,30 N 4,33 S 9,92%.

5-(1,3-диоксолан-2-ил)-2-фенилкарбоксамидометилфуран (Iб) – порошок кремового цвета, Т_пл 103-104°С. Выход 63%.

1Н ЯМР (CDCl₃): 3,94 (СН₂(диоксолан) с, 4Н); 4,48 (CH₂ с, 2Н); 5,80 (СН с, 1Н); 5,97 (Н-4_Fur, д, 1Н, J=3,4 Гц); 6,21 (Н-3_Fur, д, J=3,4 Гц); 7,31…7,67 (H_Ar, м, 5H); 8,64 (NH c, 1H).

Найдено для C₁₅H₁₅NO₄: С 65,98 Н 5,42 N 5,17%. Вычислено: С 65,93 Н 5,53 N 5,13%.

Пример 2

Рострегулирующую и антистрессовую (устойчивость проростков к подсушиванию) активность соединений I изучали модельными методами лабораторного скрининга, модифицированными нами, на семенах озимой пшеницы сорта Победа 50.

В ходе исследований определяли:

– оптимальную рострегулирующую концентрацию соединений, влияние на посевные качества семян озимой пшеницы,

– рост и накопление сухой массы в проростках при выращивании в обычных условиях и при воздействии стресс-фактора (подсушивание проростков).

Для изучения рострегулирующей и антистрессовой активности испытываемые соединения I предварительно растворяли в ацетоне и затем в воде.

В качестве аналога по свойствам использовали гиббереллин, в качестве аналога по структуре – фуролан в виде 0,001%-ных водных растворов.

Семена озимой пшеницы замачивали в водных растворах препаратов в течение 18 ч, а затем проращивали в чашках Петри на влажной фильтровальной бумаге в течение трех дней.

Для выявления антистрессовой активности соединений половину трехдневных проростков в каждом варианте подвергали подсушиванию в течение часа, затем проращивание всех семян продолжали в рулонах фильтровальной бумаги в течение четырех дней,

Повторность опыта трехкратная. В каждой повторности использовали по 50 шт. семян.

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

Результаты определения оптимальной концентрации соединений и их влияния на посевные качества семян приведены в таблице 1.

Проведенные испытания позволили установить, что все испытанные соединения в диапазоне концентраций 0,01-0,0001 мас.% проявляют свойства регуляторов роста.

Соединение Iа в оптимальной ростстимулирующей дозе 0,001 мас.% увеличивает энергию прорастания семян на 3%, длину побеговой системы 7-дневных проростков – на 8,6%, длину корней проростков – на 67,5% и их массу – на 31,0 и 78,9% соответственно и потенциальную продуктивность – на 35,6% в сравнении с контролем.

Соединение Iб в оптимальной ростстимулирующей концентрации 0,001 мас.% не оказывает влияния на рост побеговой системы проростков, увеличивает длину корней – на 51,9%, массу побеговой системы – на 22,5% массу корней на – 71,1% соответственно и потенциальную продуктивность – на 43,3% в сравнении с контролем.

Таким образом, соединения I в оптимальных активирующих рост концентрациях улучшают посевные качества семян озимой пшеницы сорта Победа 50.

Результаты влияния испытанных соединений на устойчивость проростков озимой пшеницы сорта Победа-50 к водному стрессу (подсушивание проростков) приведены в таблице 2.

Проведенные испытания позволили установить, что все испытанные соединения в оптимальных концентрациях обладают хорошей антистрессовой активностью.

Соединение Iа в оптимальной дозе 0,005 мас.%, увеличивает длину побеговой системы 7-дневных проростков – на 24,3%, длину корней проростков – на 53,6% и их массу – на 36,2 и 100,0% соответственно в сравнении с контролем.

Соединение 1б в оптимальной концентрации 0,0001 мас.% увеличивает длину побеговой системы проростков – на 16,2%, длину корней – на 16,1% и их массу – на 36,2 и 63,3% соответственно в сравнении с контролем.

Таким образом, соединение Iа среди испытанных препаратов обладает наибольшей рострегулирующей и антистрессовой активностью.

Полученные результаты позволяют рекомендовать соединение Iа в качестве средства, повышающего устойчивость растений к водному стрессу и улучшающего посевные качества семян озимой пшеницы сорта Победа 50.

Формула изобретения

2-(5-R-Аминометилфурил-2)-1,3-диоксоланы формулы 1

,

где Ia R=-Ts; Iб R=-CO-Ph,

проявляющие рострегулирующую и антистрессовую активность.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.06.2007

Извещение опубликовано: 20.02.2009 БИ: 05/2009