3-амино-9h-бензо[d]-пирроло-[1,2а]имидазол-2-карбонитрил, проявляющий рострегулирующую и антистрессовую активность

Формула изобретения

3-Амино-9Н-бензо[d]-пирроло-[1,2а]имидазол-2-карбонитрил формулы

проявляющий рострегулирующую и антистресcовую активность.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства и химии биологически активных веществ, к новому биологически активному соединению из ряда конденсированных гетероциклических соединений формулы I

проявляющему свойства активатора прорастания семян озимой пшеницы сорта Половчанка.

Указанное соединение является представителем новой гетероциклической системы, и его химические и биологические свойства в литературе неизвестны.

К наиболее близким аналогам по структуре заявляемого соединения может быть отнесен дибазол - (2-бензил-бензимидазол) - медицинский препарат, обладающий сосудорасширяющим, спазмолитическим и гипотензивным действием, оказывает стимулирующее влияние на функции спинного мозга [Иванский В.И. Химия гетероциклических соединений. - М.: Высшая школа, 1978, - 559 с.; Машковский М.Д. Лекарственные средства. - М.: Медицина, - 1987, - 576 с.].

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 веществ [Муромцев Г.С. и др. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений. М.: Агропромиздат. - 1987. - С.33-80].

Задачей настоящего изобретения является получение нового соединения, перспективного для химии биологически активных веществ и расширения арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для применения в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста и антистрессовых препаратов.

Это достигается синтезом 3-амино-9Н-бензо[d]-пирроло-[1,2 а]имидазол-2-карбонитрила, нового неописанного ранее соединения, проявляющего свойства активатора прорастания семян озимой пшеницы сорта Половчанка.

Соединение I получали реакцией алкилирования малонодинитрила хлорметилбензимидазолом в присутствии карбоната калия в ДМСО.

Исходные вещества для получения продукта производятся в химической промышленности.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Получение синтезом 3-амино-9Н-бензо[d]-пирроло-[1,2а]имидазол-2-карбонитрила

В плоскодонную колбу помещали 13,8 г (0,1 моль) К₂ СО₃, 150 мл диметилсульфоксида (ДМСО) и при надевании до 40-50°С добавляли 3,3 г (0,05 моль) малонодинитрила. Через 10 мин из капельной воронки прикапывали раствор 8,32 г (0,05 моль) хлорметилбензимидазола в 20 мл ДМСО в течение получаса. Реакцию проводили 5 часов (контроль ТСХ). Затем реакционную смесь выливали в холодную воду, подкисляли раствором 10%-ной соляной кислоты до рН=6, отфильтровывали светло-желтые кристаллы. Выход соединения I составил 8,33 г (85%). T_пл=180-181°C.

Элементный анализ для C₁₁H₈N ₄ (196,103):

Вычислено, %: С 67,32, Н 4,11, N 28,57.

Найдено, %: С 67,36, Н 4,13, N 28,51.

Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-(d₆), (, м.д.): 7,15 (c, 1H, NH); 7,30...7,7 (м, 4Н, H_Ph); 7,45 (с, 1Н, СН); 8,25 (c, 2H, NH₂).

ИКС, , см^-1: 3250, 3500(NH₂), 2200 (CN), 1620, 1600 (С=С).

Пример 2.

Изучение рострегулирующей и антистрессовой активности 3-амино-9Н-бензо[d]-пирроло-[1,2а]имидазол-2-карбонитрила

Рострегулируюшую и антистрессовую активность соединения формулы I и аналога по структуре дибазола изучали на семенах озимой пшеницы сорта Половчанка.

Заявляемое соединение формулы I и аналог по структуре - дибазол применяли в виде водных растворов с массовой долей 0,01%, 0,005%, 0,001%, 0,0005% и 0,0001%, аналог по свойствам гиббереллин - в виде водного раствора с массовой долей 0,001% путем предпосевного замачивания семян в течение 18 ч. В качестве контроля взяты семена, обработанные водой. В каждом образце использовали по 50 шт. семян. Повторность опыта - трехкратная.

Семена проращивали в течение 7 дней в рулонах фильтровальной бумаги. Об активности соединений судили по влиянию их на всхожесть семян, высоту проростков, длину корней, а также их массу и потенциальную продуктивность. Результаты исследований приведены в таблицах 1 и 2.

Испытания, проведенные на семенах озимой пшеницы сорта Половчанка, позволили установить, что все испытанные соединения в диапазоне концентраций 0,01-0,0001 мас.% проявляют свойства стимуляторов роста.

Аналог по строению - дибазол в оптимальной ростстимулирующей дозе 0,0001 мас.% увеличивает энергию прорастания семян на 6%, длину побеговой системы 7-дневных проростков - на 16,3%, длину корней проростков - на 23,2% и их массу - на 17,5 и 18,8% соответственно в сравнении с контролем (0,1 мас.% водный раствор ДМСО).

Заявляемое соединение в оптимальной ростстимулирующей концентрации 0,0005 мас.% увеличивает энергию прорастания - на 4%, длину побеговой системы проростков - на 13,0%, длину корней - на 37,8%, их массу - на 24,6% и 15,9% и потенциальную продуктивность - на 5,8% соответственно в сравнении с контролем.

В условиях водного стресса испытанные соединения в диапазоне концентраций 0,01-0,0001 мас.% сохраняют активность ростовых и синтетических процессов, активируя рост побеговой системы проростков и способствуя регенерации корней.

Дибазол в оптимальной ростактивирующей концентрации 0,0005 мас.% увеличивает высоту проростков на 32,2%, длину корней - на 20,8% и их массу - на 35,3 и 21,4% соответственно в сравнении с контролем (0,1 мас.% водный раствор ДМСО).

Заявляемое соединение в оптимальной ростактивирующей концентрации 0,0005 мас.% увеличивает высоту проростков на 44,1%, длину корней - на 54,7% и их массу - на 44,1 и 21,4% соответственно в сравнении с контролем.

Таким образом, заявляемое соединение по своей активности не уступает аналогам по строению и по свойствам, проявляет свойства высокоэффективного стимулятора роста и повышает устойчивость проростков озимой пшеницы сорта Половчанка к водному стрессу, а следовательно, может применяться в засушливых районах для улучшения посевных качеств семян озимой пшеницы.