Применение 5-карбонитрил-1н-пиразол-4-фенилов в качестве регуляторов роста томата
Владельцы патента RU 2402214:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) (RU)
Описывается применение 5-карбонитрил-1Н-пиразол-4-фенилов формулы 1-2
где 1 R=H; 2 R=СН3, в качестве регуляторов роста томата. Технический результат заключается в расширении ряда биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для применения их в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста растений. 1 табл.
Изобретение относится к новым химическим биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений формулы 1-2:
1 R=H
2 R=СН3,
проявляющим свойства активировать прорастание семян томата.
К аналогам по структуре заявляемых соединений может быть отнесен 3-амино-4,6-диметил-1H-пиразоло[4,5-b]-пиридин (Lacan M., Tabakovic К. Syntesis of pirazolo-, and tetrazolopyridines. /Croat, cem. Acta/1975, №2, S.127-133):
В качестве аналога по свойствам известен гиббериллин, широко используемый для активации прорастания семян. Однако гиббереллин - дорогостоящий препарат микробиологического синтеза и малодоступен. Его применение вызывает нерациональную трату пластических масс (Г.С.Муромцев и др. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений. - M.: 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 5-карбонитрил-1Н-пиразол-4-фенилов (1-2) путем предпосевной обработки семян томата. Ранее рострегулирующие свойства заявляемых соединений выявлены не были.
Рострегулирующую активность определяли по стандартной методике (см. Методические рекомендации по проведению лабораторных испытаний синтетических регуляторов роста растений, ВНИИХСЗР. Черкассы. 1990, С.35).
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. 5-карбонитрил-1H-пиразол-4-фенил (соединение 1).
К раствору 1,23 г (0,008 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена в 30 мл осушенного этоксиэтана при 5°С и перемешивании прибавляют раствор диазометана в этоксиэтане до прекращения выделения азота. Реакционную смесь выдерживают 24 часа при 25°С. Затем растворитель отгоняют с помощью ротационного испарителя, остаток перекристаллизовывают из четыреххлористого углерода. Получают 0,93 г (70%) целевого соединения в виде бесцветного порошка с т.пл. 154-156°С.
Найдено, %: С 70,74; Н 4,03; N 24,58. C10H7N3.
Вычислено, %: С 71,01; Н 4,14; N 24,85.
ИКС, ν, см-1 (группа): 2230 (CN); 3550 (NH).
ЯМР1H, δ, м.д. (группа): 7,35 (5Н, м, Ph); 7,58 (1Н, с, СН); 10,90 (1Н, уш.с, NH).
Пример 2. 5-кapбoнитpил-3-мeтил-1H-пиpaзoл-4-фeнил (соединение 2).
Получают аналогично соединению 1 из 1,23 г (0,008 моль) 2-фенил-1,1-дицианоэтена и диазоэтана. Получено 1,04 г (72%) целевого соединений в виде бесцветного порошка с т.пл. 162-164°С. Растворитель для перекристаллизации - четыреххлористый углерод.
Найдено, %: С 70,95; Н 4,78; N 22,74. С11H9N3.
Вычислено, %: С 72,13; Н 4,92; N 22,95.
ИКС, ν, см-1 (группа): 2230 (CN); 3550 (NH).
ЯМР1H, δ, м.д. (группа): 2,35 (3Н, с, СН3); 7,34 (5Н, м, Ph); 10,80 (1Н, уш.с, NH).
Пример 3. 3-амино-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b]пиридин (соединение 3).
Смесь 1,0 г (0,006 моль) 2-хлор-3-циано-4,6-диметилпиридина, 1,22 г (0,024 моль) гидразин-гидрата и 25 мл безводного этанола кипятят в течение 9 часов. После охлаждения реакционной массы осадок отфильтровывают, промывают на фильтре спиртом, перекристаллизовывают из метанола, получают 0,72 г (73%) целевого соединения 3 в виде кристаллов светло-желтого цвета с т.пл. 239-240°С.
Найдено, %: С 59,39; Н 6,12; N 34,40. C8H10N4.
Вычислено, %: С 59,22; Н 6,23; N 34,55.
ЯМР1H, δ, м.д. (группа): 2,40 (3Н, с, 4-СН3Ру); 2,55 (3Н, с, 6-СН3Ру); 5,08 (2Н, с, NH2); 6,58 (1Н, с, 5Н, Ру); 11,71 (1Н, с, NH).
Пример 4. Оценка росторегулирующей активности соединений на проростках томата.
Семена томата 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 гиббереллин в его оптимальной концентрации 0,001%. В качестве аналога по строению использовали соединение 3. 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 томата сорта «Астраханский», позволили установить, что заявляемые соединения 1-2 в диапазоне концентраций 10-2-10-3 мас.% проявляют свойства стимуляторов роста.
| Таблица. Рострегулирующая активность соединений 1-3 и гиббереллина на проростках томата сорта «Астраханский» |
|||||
| Препарат | Концентрация, мас.% | Длина гипокотиле | Длина корней | ||
| мм | к контролю, % | мм | к контролю, % | ||
| Контроль | 0 | 68 | 96 | ||
| Гиббереллин | 10-3 | 73 | 107 | 107 | 112 |
| 10-2 | 89 | 131* | 138 | 144* | |
| Соединение 1 | 10-3 | 86 | 127 | 126 | 131 |
| 10-4 | 88 | 129* | 132 | 138* | |
| 10-5 | 87 | 128 | 120 | 125* | |
| 10-2 | 91 | 134* | 128 | 133* | |
| Соединение 2 | 10-3 | 85 | 125 | 131 | 137 |
| 10-4 | 98 | 144* | 139 | 145* | |
| 10-5 | 82 | 121 | 130 | 135 | |
| 10-2 | 69 | 102* | 99 | 103* | |
| Соединение 3 | 10-3 | 61 | 90 | 100 | 104* |
| 10-4 | 64 | 94 | 95 | 99 | |
| 10-5 | 53 | 78 | 92 | 96* | |
| * Различия между вариантами достоверны при Р=0,95. |
Соединение 1 увеличивало длину проростков на 27-31%, длину корней на 25-44% в четырех концентрациях в сравнении с контролем. Соединение 2 увеличивало длину проростков на 21-44%, длину корней на 33-45% также в четырех концентрациях. В то же время аналог по свойствам - гиббереллин в оптимальной дозе 10-3 мас.% увеличивал длину проростков на 7%, длину корней на 12%. Аналог по строению - соединение 3 ростстимулирующих свойств не проявило.
Таким образом, соединения 1-2 в диапазоне концентраций 10-2-10-5 мас.% стимулируют рост гипокотиле и корней томата и превосходит аналог по свойствам гиббереллин и аналог по структуре - соединение 3.
Применение 5-карбонитрил-1Н-пиразол-4-фенилов формулы 1-2
где R=H;
R=СН3,
в качестве регуляторов роста томата.
