Моногидрат комплекса хлорида кобальта с n-окисью 2- метилпиридина, обладающий свойством повышать продуктивность гороха

 

Изобретение относится к производным алкилпиридинов, в частности, к моногидрату комплекса хлорида кобальта с N-окисью 2-метилпиридина брутто-формулы Получено новое химическое соединение в этаноле при 25 - 78^oС. Выход - 98%, температура плавления 251 - 252^oС. Найдено, %: С 27,7; Н 3,5; N 5,4; Cl 27,3; C₆H₉NO₂ Cl₂Co. Вычислено, %: С 28,05; Н 3,53; N 5,45; Cl 27,60. Полученное соединение в отличие от лучших данных аналогов повышает общую ацетиленвосстанавливающую активность корневых клубеньков гороха, массу растений, количество бобов на растение, урожай зерна в целом на 14, 32, 59 и 37% соответственно.

Изобретение относится к производным пиридина, а именно к новому комплексу моногидрат комплекса хлорида кобальта с N-окисью 2-метилпиридина брутто формулы: , обладающему свойством регулятора роста растений (повышение продуктивности гороха).

Указанное свойство предполагает возможность использования его в сельском хозяйстве.

Предполагаемое соединение в литературе не описано. Данных об использовании перспективных регуляторов роста растений по повышению симбиотической азотфиксации нет.

Ближайшими аналогами по действию и строению являются: 1. N-окись-2,6-диметилпиридина - аналог I, обладающий свойствами регулятора роста растений и применяемый для повышения продуктивности овощных культур [1] . Аналог I неустойчив к свету, гигроскопичен и поглощает углекислый газ. Это является существенным недостатком данного препарата, так как затрудняет его хранение, транспортировку и приготовление исходных растворов. Аналог I по своей биологической активности уступает заявляемому соединению, так как при всех используемых концентрациях (10, 20 и 50 мг/л) общая ацетиленвосстанавливающая активность растений гороха, масса растений, количество бобов на 1 растение (шт.) ниже, чем при использовании заявляемого соединения. Урожай зерна гороха при использовании заявляемого соединения выше на 6,89 ц/га, чем при использовании аналога 1.

2. Соль N-окиси 2,6-диметилпиридина и пиколиновой кислоты - аналог II, рекомендован для повышения продуктивности овощных культур [2]. Аналог II по своей биологической активности уступает заявляемому соединению. Несмотря на то, что при использовании концентрации 10 и 25 мг/л аналога II, ацетиленвосстанавливающая активность гороха была выше контроля и самых низких концентраций заявляемого соединения, однако масса растений, количество бобов на 1 растение и урожай оказались ниже, чем при использовании заявляемого соединения (табл.1).

3. Соль N-окиси2,6-диметипиридина и янтарной кислоты - аналог III широко применяется для повышения продуктивности картофеля [3]. Аналог III по своей биологической активности уступает заявляемому соединению. При использовании этого соединения ацетиленвосстанавливающая активность растений гороха была ниже, чем при использовании заявляемого на 20%. Масса растений, количество бобов на 1растение и урожай зерна при использовании аналога III уступали заявляемому соединению на 26,31 и 44 процента соответственно.

Задача данного изобретения - синтез нового высокоэффективного и экологически безвредного регулятора роста растений, обладающего высокой биологической активностью и малой токсичностью для теплокровных.

Поставленная задача достигается синтезом ранее не описанного комплекса моногидрата комплекса хлорида кобальта с N-окисью 2-метилпиридина. Предлагаемое соединение получают взаимодействием N-окиси 2-метилпиридина с хлористым кобальтом в этаноле при 15-78^oC. Соединение хорошо растворимо в воде, устойчиво при хранении, не гигроскопично и взрывобезопасно. Структура предлагаемого соединения подтверждена элементным анализом и ИК-спектрами, снятыми на спектрофотометре SPECORD M-80. Наличие полос поглощения в спектрах заявляемого соединения при 1205 см^-1 (ν-N-O); ; 850 см^-1 (β-NO); 1610 см^-1 (ν-C-C) свидетельствует в пользу данной структуры.

Пример 1. Способ получения моногидрата комплекса хлорида кобальта с N-окисью 2-метилпиридина.

В трехгорлом реакторе емкостью 1 л, снабженным обратным холодильником, капельной воронкой и механической мешалкой, растворяют 109 г (1 мол.) N-окиси 2-метилпиридина в 280 мл этанола. К раствору при тщательном перемешивании и температуре 15-20^oC прибавляют раствор 237,9 г (1 мол.) шестиводного хлорида кобальта в 350 мл этанола. Реакционную массу выдерживают при комнатной температуре 30 мин, затем кипятят 20 мин. Растворитель упаривают. Выход моногидрата комплекса хлорида кобальта с N-окисью 2-метилпиридина 251,8 г (98%), температура плавления 251-252^oC. Найдено, %: C 27,7; H 3,5; N 5,4; Cl 27,3; C₆H₉NO₂Cl₂Co. Вычислено, %: C 28,5; H 3,53; N 5,45; Cl 27,60.

Пример 2. Влияние препаратов на эффективность симбиотической азотфиксации и продуктивность растений гороха.

Место проведения опыта - опытное поле Института физиологии растений и генетики АН Украины. Объект исследований - горох сорта Смарагд. Методика проведения опыта: семена гороха перед посевом замачивали в растворе изучаемых препаратов и инокулировали клубеньковыми бактериями (ризоторфином). Концентрация каждого препарата составила 10, 25 и 50 мг/л. В качестве контроля для замачивания ризоторфина использовали воду. Расход суспензии 10 л на 1 т семян. Площадь делянок 30 м², повторность четырехкратная.

Биологическая активность заявляемого соединения выше, чем используемых аналогов I, II, III. По всем изучаемым показателям, включая активность, масса 1 растение (г), количество бобов на 1 растения (шт.), урожай зерна значительно выше, чем при использовании аналогов I, II, III. Прибавка к контролю составляет от 26 до 50%.

Пример 3. Определение острой токсичности препаратов. Острая токсичность соединений определялась на белых мышах - самцах и самках массой 19-21 г при пероральном способе введения водных растворов. В качестве показателей токсичности взята величина ЛД₅₀ - среднесмертельная доза, выраженная в мг/кг массы животного. Учет гибели животных проводился через 24 ч после введения препарата. Результаты опытов статистически обрабатывали по методу Литчфилда и Уилкоксона в модификации Рота [4].

Установлено, что предлагаемое соединение к группе малотоксичных соединений - величина ЛД₅₀ его составляет 1260 мг/кг.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого решения состоит в следующем: синтезировано новое вещество, обладающее свойствами регулятора роста растений, с более высокой стимулирующей активностью, чем у аналогов; предлагаемое соединение обеспечивает повышение продуктивности гороха на 50% в сравнении с контролем и 37% с лучшими данными аналога II; предполагаемый объем внедрения может составить около 1 млн. га.

Формула изобретения

Моногидрат комплекса хлорида кобальта с N-окисью 2-метилпиридина брутто формулы получаемый взаимодействием шестиводного хлорида кобальта с N-окисью 2-метилпиридина в эквимолярном соотношении в среде растворителя с последующим выделением целевого продукта, обладающий свойством повышать продуктивность гороха.

РИСУНКИ

Рисунок 1