применение n1-[2-гидрокси(фенил)-4-метоксиметил-6-метилтиено[2,3-b]пиридин-3-ил]пентанамида в качестве средства для активации прорастания семян пшеницы

Формула изобретения

Применение N1-[2-гидрокси(фенил)метил-4-метоксиметил-6-метилтиено[2,3-b]пиридин-3-ил]пентанамида формулы

в качестве средства для активации прорастания семян пшеницы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и к химии биологически активных веществ, а именно к применению биологически активного N1-[2-гидрокси(фенил)метил-4-метоксиметил-6-метилтиено[2,3-b]пиридин-3-ил]пентанамида формулы I

в качестве средства для активации прорастания семян пшеницы и преследует цель улучшить посевные качества семян пшеницы.

Применяемое соединение является гетероциклическим веществом и его химические свойства описаны в литературе [Catalog Name: Ambinter Stock Screening Collection, CAS Registry No. 900017-39-2, 03.07.2005].

К наиболее близким аналогам по структуре применяемого вещества в качестве средства для активации прорастания семян может быть отнесен 4,6-диметил-3-(1Н-1-пирролил)тиено[2,3-b]пиридин-2-карбоксилат калия (соединение II)

[Патент РФ №2231527, МПК 7 C07D 495/04, А01N 43/90 Кайгородова Е.А и др. Замещенные 3-(1Н)-1-пирролил)тиено[2,3-b]пиридины, проявляющие рострегулирующую и антистрессовую активность. - от 27.06.2004. - Бюл. №18].

В качестве аналога по свойствам известен гиббереллин, широко используемый для активации прорастания семян.

Однако гиббереллин - дорогостоящий препарат 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].

Техническим результатом является расширение ассортимента биологически активных веществ путем применения соединения формулы I в качестве средства для улучшения посевных качеств семян пшеницы.

Это достигается тем, что применяется вещество формулы I в качестве средства для активации прорастания семян пшеницы.

N1-[2-гидрокси(фенил)метил-4-метоксиметил-6-метилтиено [2,3-b]пиридин-3-ил]пентанамид получают из 3-амино-4-метоксиметил-6-метилтиено[2,3-b]пиридин-2-ил-фенилметанона [В.К.Василин, Е.А.Кайгородова, С.И.Фирганг, Г.Д.Крапивин. Синтез и свойства замещенных изоксазоло[3',4':4,5]тиено[2,3-b]пиридинов // Химия гетероцикл. соединений. - 2004. - №3. - С.462-473] в две стадии:

Полученное соединение идентифицировано по совокупности данных элементного анализа, ИК - и ЯМР ¹ Н спектроскопии

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение N1-[2-гидрокси(фенил)метил-4-метоксиметил-6-метилтиено [2,3-b] пиридин-3-ил] пентанамида

N1-(2-бензоил-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-3-ил)пентанамид получают ацилированием хлорангидридом н-валерьяновой кислоты в 1,4-диоксане 3-амино-4-метоксиметил-6-метилтиено[2,3-b]пиридин-2-ил-фенилметанона по реакции:

Навеску 3,12 г (0,01 моль) 3-амино-4-метоксиметил-6-метилтиено-[2,3-b]пиридин-2-ил-фенилметанона растворяют при нагревании в 30 мл 1,4-диоксана. Вносят 1,25 мл (0,0105 моль) валерилхлорида. Реакционную смесь кипятят 5 ч, охлаждают. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают 10 мл диэтилового эфира, сушат на воздухе. Выход 1,31 г (33%), Т _пл 146-147°С.

Спектр ЯМР ¹ Н (DMSO-d₆, 250 МГц), d, м.д.: 0,74 (т, 2Н, CH₂CH₂CH ₂CH₃, J=6,5); 1,01-1,08 (м, 2Н, СН₂СН₂ CH₂СН₃); 1,09-1,15 (м, 2Н, CH₂CH ₂CH₂CH₃); 1,81 (т, 2Н, CH₂СН ₂СН₂СН₃, J=6,5); 2,63 (с, 3Н, 6-СН₃); 3,42 (с, 3Н, CH ₂OCH₃); 4,92 (с, 2Н, CH₂OCH₃ ); 7,43 (с, 1Н, Н_py); 7,65 (дд, 1Н, 4-Н _Ar, J_4,3=J_4,5 =7,9); 7,52 (дд, 2Н, 3,5-Н_Ar, J _3,2=J_5,6=8,0, J=_3,4 =J_5,4=7,9); 7,71 (д, 2Н, 2,6-Н _Ar, J_2,3=J_6,5 =8,0); 9,71 (с, 1Н, NH).

Найдено, %: С 66,55; Н 6,13; N 7,01. C₂₂H₂₄N ₂O₃S. Вычислено, %: С 66,64; Н 6,10; N 7,06.

N1-[2-гидрокси(фенил)метил-4-метоксиметил-6-метилтиено [2,3-b]пиридин-3-ил]пентанамид получают восстановлением боргидридом натрия в этаноле N1-(2-бензоил-4,6-диметилтиено [2,3-b] пиридин-3-ил)пентанамида по реакции:

К 3,96 г (0,01 моль) N1-(2-бензоил-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-3-ил)пентанамида приливают 80 мл этанола и при постоянном перемешивании и нагревают до растворения твердой фазы. Охлаждают до комнатной температуры и осторожно вносят пятую часть расчетного количества NaBH ₄ (0,58 г, 0,015 моль). В течение 1 ч при непрерывном перемешивании прибавляют оставшийся NaBH₄. Затем реакционную смесь нагревают до 60-70°С и поддерживают эту температуру в течение получаса. Раствор охлаждают, избыток NaBH ₄ аккуратно нейтрализуют, прибавляя небольшими порциями, 10 мл 1 н. раствора HCl, следя за реакционной смесью и не допуская понижения рН менее 7. Реакционную смесь выливают в 4 л холодной воды и интенсивно перемешивают. Осадок отфильтровывают, промывают 400 мл воды и сушат на воздухе. Выход 3,50 г (88%)., Т _пл 145-146°С.

Спектр ЯМР ¹ H (DMSO-d₆, 250 МГц), d, м.д.: 0,92 (т, 2Н, СН₂СН₂СН ₂CH₃, J=6,5 Гц); 1,33-1,40 (м, 2Н, СН₂CH₂ CH₂СН₃); 1,66-1,73 (м, 2Н, СН₂CH ₂CH₂СН₃); 2,32 (т, 2Н, СН₂CH ₂СН₂СН₃, J=6,5 Гц); 2,55 (с, 3Н, 6-СН₃); 3,37 (с, 3Н, СН₂OCH₃ ); 4,79 (д, 1Н, CH₂ОСН ₃, J_гем=13,3 Гц); 4,74 (д, 1Н, CH₂ОСН₃, J _гем=13,3 Гц); 5,93 (д, 1Н, CHOH, J=6,1 Гц); 6,42 (д, 1Н, СНОН, J=6,1 Гц); 7,25 (с, 1Н, Н _py); 7,26 (дд, 1Н, 4-Н_Ar, J _4,3=J_4,5=8,0 Гц); 7,33 (дд, 2Н, 3,5-Н _Ar, J_3,2=J_5,6 =8,1 Гц, J_3,4=J_5,4 =8,0 Гц); 7,37 (д, 2Н, 2,6-H_Ar, J _2,3=J_6,5=8,1 Гц); 9,41 (с, 1Н, NH).

Найдено, %: С 66,42; Н 6,55; N 7,02. С₂₂ Н₂₆N₂O ₃S. Вычислено, %: С 66,31; Н 6,58; N 7,03.

Пример 2. Влияние N1-[2-гидрокси(фенил)метил-4-метоксиметил-6-метилтиено[2,3-b]пиридин-3-ил]пентанамида на посевные качества семян пшеницы.

Рострегулирующую активность соединения I и его влияние на посевные качества семян определяли модельными методами лабораторного скрининга на семенах озимой пшеницы сорта Победа 50.

В ходе исследований определяли оптимальную рострегулирующую концентрацию соединения I, его влияние на посевные качества семян, рост проростков, накопление в них сухой массы, потенциальную продуктивность.

Для изучения рострегулирующей активности испытываемые соединения предварительно растворяли в диметилсульфоксиде и затем в воде.

В качестве аналога по свойствам использовали гиббереллин, в качестве аналога по структуре соединение II в виде 0,001 и 0,0001%-ных водных растворов соответственно.

Семена озимой пшеницы замачивали в водных растворах препаратов в течение 18 ч, а затем проращивали в чашках Петри на влажной фильтровальной бумаге в течение семи дней.

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

Об оптимальной ростстимулирующей концентрации соединений судили по совокупности таких показателей, как энергия прорастания, длина и сухая масса проростков.

Результаты определения оптимальной концентрации соединения I и его влияние на посевные качества семян приведены в таблице 1.

Соединение I в оптимальной ростстимулирующей дозе 0,0001 мас.% увеличивает энергию прорастания семян на 4%, длину побеговой системы 7-дневных проростков - на 18,4%, длину корней проростков - на 12,8% и их массу - на 12,7 и 14,5% соответственно в сравнении с контролем и по своей эффективности превосходит гиббереллин.

Соединение II в оптимальной ростстимулирующей дозе 0,0001 мас.% увеличивает длину побеговой системы 7-дневных проростков - на 1,66% и массу корней - на 3,69% в сравнении с контролем.

Таким образом, целесообразно применение N1-[2-гидрокси(фенил)метил-4-метоксиметил-6-метилтиено[2,3-b]пиридин-3-ил]пентанамида формулы I в качестве средства для активации прорастания семян пшеницы в сельскохозяйственном производстве.

Таблица 1.
Влияние регуляторов роста на посевные качества семян озимой пшеницы сорта Победа 50
	Концентрация водного раствора, %	Энергия прорастания, %	Длина проростка				Масса проростка
			проросток		корень		проросток		корень
Вариант опыта			См	± к контролю, %	см	± к контролю, %	мг	± к контролю, %	мг	± к контролю, %
Контроль	-	94	9,02	-	7,13	-	6,55	-	3,25	-
Гиббереллин	0,001	80	9,86	9,31	8,30	16,41	3,72	-43,21	2,16	-33,54
Соединение I	0,01	86	9,12	1,10	4,92	-31,0	6,78	3,51	2,40	-26,15
	0,005	94	9,00	-0,22	4,83	-32,3	5,63	-14,0	2,30	-29,23
	0,001	82	9,38	3,99	5,28	-25,9	6,74	2,90	3,38	4,01
	0,0005	94	9,50	5,32	5,58	-21,7	6,80	3,81	3,60	10,77
	0,0001	98	10,68	18,40	8,04	12,76	7,38	12,67	3,72	14,46
Соединение II	0,0001	94	9,17	1,66	5,00	-29,87	4,03	-38,47	3,37	3,69
НСР0,95		2,33	0,22		0,77		1,00		0,27
Р0,95		2,58		2,39		13,58		15,06		9,06