N-замещенные пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламиды, проявляющие рострегулирующую активность

Изобретение относится к N-замещенным пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламидам формулы 1-3

где 1 R=H; R¹=CH₃; R²=H; R³=фурфурил, 2 R=CI; R¹=CH₃; R²=R³=аллил, 3 R=H; R¹=H; R²=H; R³=2-хлорбензил.

Технический результат - получение новых соединений, обладающих рострегулирующей активностью, которые можно использовать в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста подсолнечника, путем предпосевной обработки семян. 1 табл.

 

Изобретение относится к новым химическим биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений формулы 1-3:

1 R=Н;=Н; R¹=СН₃; R²=Н; R³=фурфурил.

2 R=CI; R¹=СН³; R²=R³=аллил.

3 R=Н;=Н; R¹=Н; R²=Н; R³=2-хлорбензил;

проявляющим свойства активировать прорастание семян подсолнечника.

К наиболее близким аналогам по структуре заявляемых соединений могут быть отнесены 3-[(замещенный фенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-пиразоло[4,5-b]пиридины 4 [Применение 3-[(замещенный фенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло[4,5-b]-пиридинов в качестве антидотов 2,4-Д. Пат. РФ №2287275 от 20.11.2006, заявка №2005119551/04 от 23.06.2005]:

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 масс [Г.С.Муромцев 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 регуляторов роста растений.

Это достигается применением N-замещенных пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламидов 1-3 путем предпосевной обработки семян подсолнечника.

При этом N-замещенные пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламиды 1-3 получены известным способом, взаимодействием соответствующих пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлоридов с алифатическими и ароматическими аминами в присутствии триэтиламина в среде безводного апротонного растворителя [Новые сульфонамиды: Заявка 1211567, Япония, МКИ⁴ C07D 213/74, 241/04 от

24.08.89].

3-[(4-метилфенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b]пиридин 4 (R=Н, X=4-метилфенил) получают также известным способом - ацилированием 3-амино-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b]пиридина хлорангидридом 4-метилбензойной кислоты при температуре 10-12°С в среде безводного бензола в присутствии триэтиламина в качестве акцептора хлороводорода [см. Вейганд-Хильгетаг. Методы экспиримента в органической химии. - М.: Химия. 1969. С.431].

Рострегулирующую активность определяли по стандартной методике [Методические рекомендации по проведению лабораторных испытаний синтетических регуляторов роста растений. ВНИИХСЗР. Черкассы. 1990. С.35].

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. N-фурфурил-1,4,6-триметилпиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламид (соединение 1).

К суспензии 1,0 г (3,86 ммоль) 1,4,6-триметилпиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлорида в 20 мл безводного бензола при перемешивании прибавляют по каплям раствор 0,43 г (4,4 ммоль) фурфуриламина и 0,39 г (3,86 ммоль) триэтиламина в 10 мл бензола при комнатной температуре. По окончании прибавления перемешивание продолжают еще 3 ч, затем осадок отфильтровывают, обильно промывают теплой водой, сушат. После перекристаллизации из гексана получают 0,8 г (64%) целевого соединения 1 в виде кристаллов светло-желтого цвета с т. пл. 96-97°С.

Найдено, %: С 52,23; Н 4,88; N 17,60; S 9,94 С₁₄Н₁₆N₄О₃S;

Вычислено, %: С 52,49; Н 5,03; N 17,49; S 10,01.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,57 (3Н, с, 4-СН₃); 2,71 (3Н, с, 6-СН₃); 4,04 (3Н, с, N-СН₃); 4,27 (2Н, с, СН₂); кольцо фурана: 6,23 (1Н, д,; J_3,4=3,54 Гц, 3-Н), 6,32 (1Н, д. д, J_3,4=3,54, J_5,4=1,82 Гц, 4-Н), 7,52 (1Н, д, J_5,4=1,82 Гц, 5-Н); 7,11 (1Н, с, 5-Н Ру); 8,54 (1Н, уш. с, NH).

Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): M⁺ 320 (5), 160 [М-SO₂NH-фурфурил]⁺ (20), 132[160-N₂]⁺ (16), 96 [NHCH₂Fu⁺] (100), 81 [СН₂Fu]⁺ (11).

Пример 2. N,N-диаллил-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламид (соединение 2).

К суспензии 1,0 г (3,4 ммоль) 4,6-диметил(1Н)пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлорида в 20 мл безводного бензола при перемешивании прибавляют по каплям раствор 0,36 г (3,7 ммоль) диаллиламина и 0,34 г (3,4 ммоль) триэтиламина в 10 мл бензола при комнатной температуре. По окончании прибавления перемешивание продолжают еще 3 ч, затем осадок отфильтровывают, обильно промывают теплой водой, сушат. После перекристаллизации из гексана получают 0,87 г (72%) целевого соединения 2 в виде кристаллов светло-желтого цвета с т. пл. 69-70°С.

Найдено, %: С 50,43; Н 5,58; N 15,60; S 9,44 C₁₅H₁₉CIN₄O₃S;

Вычислено, %: С 50,77; Н 5,40; N 15,79; S 9,04.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,68 (3Н, с, 4-СН₃); 2,81 (3Н, с, 6-СН₃); 3,96 (4Н, д, J=6,15; СН₂СН=СН₂); 4,08 (3Н, с, N-СН₃); 5,18…5,30 (4Н, м, СН₂СН=СН₂); 5,82…5,94 (2Н, м, CH₂СН=CH₂).

Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): М⁺ 354 (4), 194 [М-SO₂N(CH₂CH=CH₂)]⁺ (10), 164 [194-N₂]⁺ (5), 96 [(N(CH₂CH=CH₂)]⁺ (100).

Пример 3. N-(2-хлорбензил)-4,6-диметил(1Н)пиразоло[3,4-b]-пиридил-3-сульфониламид (соединение 3).

К суспензии 1,0 г (4,0 ммоль) 4,6-диметил(1Н)пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфонилхлорида в 20 мл безводного бензола при перемешивании прибавляют по каплям раствор 0,62 г (4,4 ммоль) 2-хлорбензиламина и 0,4 г (4,0 ммоль) триэтиламина в 10 мл бензола при комнатной температуре. По окончании прибавления перемешивание продолжают еще 3 ч, затем осадок отфильтровывают, обильно промывают теплой водой, сушат. После перекристаллизации из этанола получают 1,05 г (74%) целевого соединения 3 в виде кристаллов светло-желтого цвета с т. пл. 198-200°С.

Найдено, %: С 51,58; Н 4,16; N 15,82; S 9,05 C₁₅H₁₅CIN₄O₂S;

Вычислено, %: С 51,35; Н 4,31; N 15,97; S 9,14.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,56 (3Н, с, 4-СН₃), 2,72 (3Н, с, 6-СН₃), 4,43 (2Н, с, СН₂), 7,07 (1Н, с, 5-Н), 7,30…7,55 (4Н, м, Ar), 8,78 (1Н, уш. с, SO₂NH), 14,18 (1Н, уш. с, N-H).

Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): М⁺ 350 (отс.), 146 [М-SO₂NH СН₂С₆Н₄CI-о]⁺ (58), 140 [NH CH₂C₆Н₄CI-о]⁺, 125 [CH₂C₆H₄CI-o]⁺ (35).

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

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 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 1,1 г (72%) целевого продукта 1 в виде белых кристаллов с т. пл. 236-237°С.

Найдено, %: С 69,61; Н 6,27; N 18,54. С₁₇Н₁₈N₄О;

Вычислено, %: С 69,35; Н 6,18; N 18,36.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,35 (3Н, с, СН₃ Ph); 2,55 (3H, с, 4-СН₃ Ру); 2,65 (3Н, с, 6-СН₃ Ру); 3,98 (3Н, с, N-СН₃); 6,88 (1Н, с, 5-Н Ру); 7,35…7,93 (4Н, м, CH-Ph); 10,45 (1H, с, N-H).

Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): 294 M⁺ (28); 134 (3); 119 (100); 104 (5); 91 (30); 65 (12).

Пример 5. Оценка рострегулирующей активности заявляемых соединений на проростках подсолнечника.

Семена подсолнечника помещали на 1 час в раствор заявляемого соединения. Семена контрольного варианта замачивали в воде. Через 1 час семена равномерно раскладывали на полосы фильтровальной бумаги, сворачивали в рулоны и ставили в стаканы с водой, затем в термостат при 28°С. Через 3 суток измеряли длину стебля и корня. В качестве аналога по свойствам использовали гибберелин в его оптимальной концентрации 0,001%. В качестве аналога по строению использовали соединение 4.

Ростстимулирующую активность определяли по увеличению длины стебля и корня семян, обработанных раствором исследуемого вещества, в сравнении с контролем.

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

Результаты измерений подвергали статистической обработке с использованием t-критерия Стьюдента при Р=0,95.

Полученные данные представлены в таблице.

Испытания, проведенные на семенах подсолнечника сорта ВНИИМК-8883, позволили установить, что заявляемые соединения 1-3 в диапазоне концентраций 10^-2-10^-5 мас.% проявляют свойства стимуляторов роста.

Соединения 1-3 увеличивали длину проростков на 24-48%, длину корней на 24-45% в четырех концентрациях в сравнении с контролем.

В то же время аналог по свойствам - гиббереллин - в оптимальной дозе 0,001 мас.% увеличивал длину проростков на 10%, длину корней на 14%.

Аналог по строению - соединение 4 - рострегулирующих свойств не проявило.

Таким образом, соединения 1-3 в диапазоне концентраций 10^-2-10^-5 мас.% стимулируют рост гипопотиля и корней подсолнечника и превосходят аналог по свойствам - гиббереллин - и аналог по структуре - соединение 4.

Таблица. Рострегулирующая активность соединений 1-4 и гиббереллина на проростках подсолнечника сорта ВНИИМК-8883.
Препарат	Концентрация, %	Длина гипокотиля	Длина корня
мм	к контролю, %	MM	к контролю, %
Контроль	0	67		100
Гиббереллин	10-3	74	110	114	114
соединение 1	10-2 10-3	86 94	128* 140*	124 140	124* 140*
	10-4	88	132*	131	131*
10-5	84	124*	134	134*
соединение 2	10-2 10-3	88 85	131* 127*	130 138	130 138*
	10-4	99	148*	141	141*
10-5	86	129	144	144*
соединение 3	10-2 10-3	94 93	140* 139*	132 134	132* 134
	10-4	96	144*	145	145
10-5	92	137*	144	144
соединение 4	10-2 10-3	71 63	106 94	102 94	102 94
	10-4	52	78	99	99
10-5	58	86	100	100
*Различия между вариантами достоверны при Р=0,95.

N-замещенные пиразоло[3,4-b]пиридил-3-сульфониламиды, формулы 1-3:

1) R=H; R¹=СН₃; R²=H; R³=фурфурил,
2) R=CI; R¹=СН₃; R²=R³=аллил,
3) R=H; R¹=Н; R²=H; R³=2-хлорбензил,
проявляющие рострегулирующую активность.