Применение 3-амино (замещенный амино)-1,4,6-триметил-5-r-пиразоло [4,5-b] пиридинов в качестве регуляторов роста подсолнечника

Описывается применение 3-амино (замещенный амино)-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло [4,5-b] пиридинов формулы 1-2

1 R=Cl, X=H; 2 R=H, Х=4-метилфенил в качестве регуляторов роста подсолнечника. Технический результат заключается в расширении ряда биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для их применения 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=Cl; X=H;

2 R=H; X=4-метилфенил,

проявляющим свойства активировать прорастание семян подсолнечника. Соединение 1 известно ранее (Каталог Chemical Blok Stok Library, Cas Registry № 727667-12-1, 10.08.2004). Соединение 2 синтезировано впервые.

К наиболее близким аналогам по структуре заявляемых соединений может быть отнесен 3-амино-4,6-диметил-1Н-пиразоло[4,5-b]-пиридин 3[Lacan M., Tabakovic К. Syntesis of pirazolo-, and tetrazolopyridines. /Croat. cem. Acta/ 1975, 47, N 2, s. 127-133]:

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 3-амино(замещенный амино)-1,4,6-триметилпиразоло[4,5-b] пиридинов 1-2 путем предпосевной обработки семян подсолнечника. Ранее рострегулирующие свойства заявляемых соединений выявлены не были.

При этом 3-амино-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[4,5-b]пиридин (соединение 1) получено известным способом, аналогично соединению 3. 3-[N-(4-метилфенил)амино]-4,6-диметил-1Н-1-метилпиразоло[4,5-b]пиридин 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 эксперимента в органической химии. - М.: Химия, 1969. С. 431].

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. 3-амино-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[4,5-b]пиридин (соединение 1).

К суспензии 1,0 г (0,00499 моль) 3-циано-4,6-диметил-2,5-дихлорпиридина в 15 мл этанола приливают раствор 1,15 г (0,025 моль) метилгидразина в 10 мл этанола и кипятят в течение 3 часов. Затем растворитель отгоняют с помощью ротационного испарителя, остаток обрабатывают водой, сушат. После перекристаллизации из этилацетата получают 0,76 г (84%) целевого соединения 1 в виде белого порошка с т. пл.=191-192°С.

Найдено, %: С 48,35; Н 5,05; N 31,42; С₉Н₁₁ClN₂.

Вычислено, %: С 48,06; Н 4,94; N 31,26.

ПМР, δ, м.д.(группа): 2.65(3Н,с,4-СН₃ Ру); 2,75 (3Н,с, 6-СН₃ Ру); 3,52(3Н,с, N-СН₃); 5,32 (2H,уш.c,N-H₂).

Масс-спектр; m/z (относ. интенсивность): 210 М⁺ (100); 194(20); 119(100); 182(12); 167(10); 140(8); 131(12); 104(14); 77(22).

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

К суспензии из 0,7 г (0,00370 моль) 3-амино-4,6-диметилпиразоло[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-метил-бензоилхлорида 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 59,61; Н 6,27; N 18,54. C₁₇H₁₈N₄O.

Вычислено, %: С 69,35; Н 6,18; N18,36.

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, СН-Ph); 10,45(1H, c, N-H).

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

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

Смесь 1,0 г (0,0061 моль) 2-хлор-3-циано 4,6-диметилпиридина, 1,22 г (0,0244 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 5 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.

ПМР, δ, м.д.(группа): 2,40(3Н, с, 4-СН₃ Ру); 2,55(3Н, с, 6-СН₃ Ру); 5,08(2Н с, NH₂); 6,58(1H, с, 5Н Ру); 11,71(1Н, с, N-H).

Масс-спектр, m/z (относ. интенсивность):162M⁺(100); 133(24); 107(40); 105(32); 92(5); 84(12).

Пример 4. 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 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 подсолнечника сорта ВНИИМК-8883, позволили установить, что заявляемые соединения 1-2 в диапазоне концентраций 10^-2-10^-3 мас.% проявляют свойства стимуляторов роста.

Соединение 1 увеличивало длину проростков на 25-40%, длину корней на 31-41% в четырех концентрациях в сравнении с контролем.

Соединение 2 увеличивало длину проростков на 27-44%, длину корней на 32-42% также в четырех концентрациях.

В то же время аналог по свойствам - гиббереллин в оптимальной дозе 0,001 мас.% увеличивал длину проростков на 6%, длину корней на 11%.

Аналог по строению соединение 3 рострегулирующих свойств не проявило.

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

Таблица Рострегулирующая активность соединений 1-3 и гиббереллина на проростках подсолнечника сорта ВНИИМК-8883
Препарат	Концентрация, %	Длина гипокотиле	Длина корня
мм	к контролю, %	MM	к контролю, %
Контроль	0	67		100
Гиббереллин	10-3	71	106	111	111
	10-2	88	132*	141	141*
соединение 1	10-3	84	125	131	131*
	10-4	86	128*	124	124*
	10-5	94	140*	136	136*
	10-2	90	134*	132	132
соединение 2	10-3	85	127*	135	135*
	10-4	97	144*	142	142*
	10-5	86	129	134	134*
	10-2	68	102*	102	108*
соединение 3	10-3	60	89	104	104
	10-4	63	94	95	95
	10-5	52	78	100	100
*Различия между вариантами достоверны при Р=0,95.

Применение 3-амино (замещенный амино)-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло [4,5-b] пиридинов формулы 1-2

где 1. R=Cl; X=H;

2. R=H; Х=4-метилфенил,

в качестве регуляторов роста подсолнечника.