замещенные 2-пиридил-1,2-дигидро-4н-3,1-бензоксазины, проявляющие рострегулирующую активность

Формула изобретения

Замещенные 2-пиридил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазины, проявляющие росторегулирующую активность формулы 1:

2-(пиридил-2)-4,4-диэтил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазин формулы 1.1,

2-(пиридил-3)-4,4-диэтил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазин формулы 1.2, 2-(пиридил-2)-4,4-дифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазин формулы 1.3,

2-(пиридил-3)-4,4-дифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1 -бензоксазин формулы 1.4

1.1 R=Et,

1.2 R=Et,

1.3 R=Ph,

1.4 R=Ph,

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к новым биологически активным соединениям - замещенным 2-пиридил-1,2-дигидро-4Н-3-бензоксазинам формулы 1; 2-(пиридил-2)-4,4-диэтил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазину формулы 1.1; 2-(пиридил-3)-4,4-диэтил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазину формулы 1.2; 2-(пиридил-2)-4,4-дифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазину формулы 1.3; 2-(пиридил-3)-4,4-дифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазину формулы 1.4, активирующим прорастание семян пшеницы, проявляющим рострегулирующую активность.

1.1 R=Et,

1.2 R=Et,

1.3 R=Ph,

1.4 R=Ph,

Перечисленные соединения, их химические и биологические свойства в литературе не известны.

В ряду 1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазинов известен 2,4,4-трифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазин формулы 2, проявляющий рострегулирующую активность на семенах озимой пшеницы [Ненько Н.И. и др. Рострегулирующая и антистрессовая активность производных 4,4-(дифенил)-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина // Регуляторы роста и развития растений / тезисы доклада на IV международ. конф., М., 24-26.06.1997. - М., 1997. - С.63]

В качестве аналога по свойствам известен гиббереллин, широко используемый для 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 новых соединений, перспективных для химии биологически активных веществ, расширяющих ассортимент веществ с рострегулирующими свойствами в ряду замещенных 1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазинов, позволяющих улучшить посевные качества семян, получить всходы с высоким уровнем жизнеспособности, обуславливающим увеличение потенциальной продуктивности проростков.

Соединения формул 1.1-1.4 получают конденсацией о-аминофенилдиэтилкарбинола (3) и о-аминофенилдифенилкарбинола (4) с пиридин-2-альдегидом (5) и пиридин-3-альдегидом (6) в уксусной кислоте

3, 1.1, 1.2 R=Et; 4, 1.3, 1.4 R=Ph;

5, 1.1, 1.3 R₁=пиридил-2; 6, 1.2, 1.4 R ₁=пиридил-3

Полученные соединения 1.1-1.4 идентифицированы по совокупности данных элементного анализа, ИК-, ПМР- и УФ-спектроскопии.

Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1. Получение 2-(пиридил-2)-4,4-диэтил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина (1.1).

К раствору 0,895 г (0,005 моль) о-аминофенилдиэтилкарбинола (3) в 5 мл ледяной уксусной кислоты при охлаждении (ледяная баня) и перемешивании добавляют 0,535 г (0,475 мл, 0,005 моль) пиридин-2-альдегида (5). Затем смесь перемешивают при комнатной температуре в течение часа. Продукт выделяют из реакционной смеси осаждением водой ( 2 мл). Выпавший осадок отфильтровывают, перекристаллизовывают из ацетона. Получают 1,0 г (75%) 2-(пиридил-2)-4,4-диэтил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина (1.1).

Температура плавления 60-61°С; [R _f 0,30 (бензол)].

Элементный анализ для С ₁₇H₂₀N₂О: Найдено, %: С, 76,28; Н, 7,31; N, 10,56. Вычислено, %: С, 76,12; Н, 7,46; N, 10,45.

Спектр ПМР [(CD₃)СО]; , м.д.: 0,9 и 1,05 [6Н, два т, (СН₃ )₂]; 1,97 [4Н, м, (СН₂ )₂]; 5,50 (1Н, с, Н_а ); 5,58 (1H, уш.c, NH); 6,72 (4H, м, H_5-8 ); 7,55 (4Н, м, Н_10-13); =6,5 Гц. ИК спектр, , см^-1: 3280 (NH); 3030, 1600, 1590 (C=CH_ap); 1000, 1050, 1100 (N-C-O). УФ спектр (Н₂О), _max 236 нм (lg =4,05).

Пример 2. Получение 2-(пиридил-3)-4,4-диэтил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина (1.2).

К раствору 0,895 г (0,005 моль) о-аминофенилдиэтилкарбинола (3) в 5 мл ледяной уксусной кислоты при охлаждении (ледяная баня) и перемешивании добавляют 0,535 (0,472 мл, 0,005 моль) пиридин-3-альдегида (6). После смесь перемешивают при комнатной температуре в течение часа. Затем уксусную кислоту упаривают, остаток перекристаллизовывают из ацетона. Получают 0,948 г (70%) 2-(пиридил-3-)-4,4-диэтил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина (1.2).

Температура плавления 127-128°С; [R _f 0,10 (бензол)].

Элементный анализ для C ₁₇H₂₀N₂O: Найдено %: С, 76,42; Н, 7,55; N, 10,35. Вычислено, %: С, 76,12; Н, 7,46; N, 10,45.

Спектр ПМР (CF₃СООН), , м.д., 0,5 и 0,65 [6Н, два т, (СН₃ )₂]; 1,75 [4Н, м, (СН₂ )₂]; 6,25 (1Н, с, Н_а ); 7,45 (7H, м, H_5-8+H_12-13 +NH); 7,80 (2Н, м, Н₉+Н ₁₁); =6,0 Гц. ИК спектр, , см^-1: 3300 (NH); 3030, 1590, 1580 (С=С_ар); 1010, 1040, 1100 (N-C-O). Уф спектр (H₂О): _max=240 нм (lg =3,82).

Пример 3. Получение 2-(пиридил-2)-4,4-дифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина (1.3).

К раствору 1,375 г (0,005 моль) о-аминофенилдифенилкарбинола (4) в 5 мл ледяной уксусной кислоты при охлаждении (ледяная баня) и перемешивании добавляют 0,535 (0,472 мл, 0,005 моль) пиридин-2-альдегида (5). Затем смесь перемешивают при комнатной температуре в течение часа. Продукт выделяют из реакционной смеси осаждением раствором спирта в воде (1:3). Выпавший осадок отфильтровывают, перекристаллизовывают из ацетона. Получают 1,45 г (80%) 2-(пиридил-2)-4,4-дифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина (1.3).

Температура плавления 185-186°С; [R _f 0,21 (бензол)].

Элементный анализ для C ₂₅H₂₀N₂O: Найдено, %: С, 82,36; Н, 5,38; N, 7,42. Вычислено, %: С, 82,42; Н, 5,49; N, 7,69.

Спектр ПМР [(CD₃) ₂СО], , м.д.: 5,40 (1Н, с, Н_а); 6,65 (1H, уш.c, NH); 7,00 и 7,35 [10Н, два с (С₆Н ₅)₂]; 6,85 (4H, м, H _5-8); 7,48 (4Н, м, Н_10-13). ИК спектр, , см^-1: 3370 (NH); 3030, 1590, 1575 (С=С_ар); 1000, 1090, 1120 (N-C-O).

Пример 4. Получение 2-(пиридил-3)-4,4-дифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина (1.4).

К раствору 1,375 г (0,005 моль) о-аминофенилдифенилкарбинола (4) в 5 мл ледяной уксусной кислоты при охлаждении (ледяная баня) и перемешивании добавляют 0,535 (0,472 мл, 0,005 моль) пиридин-3-альдегида (6). Затем смесь перемешивают при комнатной температуре в течение часа. Продукт выделяют из реакционной смеси осаждением раствором спирта в воде (1:3). Выпавший осадок отфильтровывают, перекристаллизовывают из ацетона. Получают 1,55 г (85%) 2-(пиридил-3)-4,4-дифенил-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазина (1.4).

Температура плавления 205-206°С; [R _f 0,15 (бензол)].

Элементный анализ для C ₂₅H₂₀N₂O: Найдено, %: С, 85,52; Н, 5,61; N, 7,33. Вычислено, %: С, 82,42; Н, 5,49; N, 7,69.

Спектр ПМР [(CD₃) ₂СО], , м.д.: 5,45 (1Н, с, Н_а); 6,63 (1H, уш.c, NH); 7,15 и 7,33 [10Н, два с (С₆Н ₅)₂]; 7,20 (6H, м, H _5-8+H_12-13); 7,72 (2Н, м, Н ₉+Н₁₁). ИК спектр, , см^-1: 3250 (NH); 3030, 1590, 1580 (C-C_ap); 1000, 1020, 1100 (N-C-O).

ИК спектры веществ 1.1-1.4 записаны в вазелиновом масле, ПМР спектры - в растворе (CD₃) ₂СО.

Способ получения соединений 1.1-1.4 прост в исполнении. Исходные вещества - о-аминофенилдиэтил(дифенил)карбинолы (3, 4) получают с выходами от 70 до 80% из производимого отечественной промышленностью метилантранилата (7), используя методику взаимодействия сложных эфиров с реактивом Гриньяра [Реакции карбонильных соединений - В кн.: Практикум по органической химии, т. II / Под ред. Потанова В.П., Пономарева С.В. Пер. с немецкого - М., с.195-199]

Физико-химические константы карбинолов 4 соответствуют литературным данным [Е.В.Громачевская, В.Г.Кульневич, Т.П.Косулина, B.C.Пустоваров, ХГС, 842 (1988)]

Карбинол 3. Выход 76%, температура плавления 59-60°С. Элементный анализ C ₁₁H₁₇NO: Найдено, %: С, 73,9; Н, 9,20; N, 7,6. Вычислено, %: С, 74,2; Н, 9,50; N, 7,80.

Пример 5. Изучение рострегулирующей активности 2-[пиридил-2(3)]-4,4-диэтил(дифенил)-1,2-дигидро-4Н-3,1-бензоксазинов (1.1-1.4).

Рострегулирующую активность соединений 1.1-1.4, 2 изучали модельными методами лабораторного скрининга, модифицированными нами, на семенах озимой пшеницы сорта Половчанка.

В ходе исследований определяли:

- оптимальную ростстимулирующую концентрацию соединений,

- влияние их на посевные качества семян озимой пшеницы, рост и накопление сухой массы в проростках..

Семена озимой пшеницы замачивали в водных растворах препаратов в течение 18 ч. Проращивание семян всех вариантов опыта продолжали в рулонах фильтровальной бумаги. Повторность опыта трехкратная. В каждой повторности использовали по 50 шт. семян.

Об оптимальной ростактивирующей концентрации соединений судили по совокупности таких показателей, как энергия прорастания, длина и сухая масса проростков и их потенциальная продуктивность. Результаты исследований приведены в таблице 1.

Препараты испытывались в виде водных растворов в диапазоне концентраций 0,01-0,0001 мас.% на семенах озимой пшеницы сорта Половчанка.

Соединение 2 в оптимальной ростстимулирующей дозе 0,001 мас.% увеличивает энергию прорастания семян на 3%, длину побеговой системы 7-дневных проростков - на 13,1%, длину корней проростков - на 8,5% и их массу - на 15,6 и 2,5% соответственно в сравнении с контролем.

Соединение 1.1 в оптимальной ростстимулирующей концентрации 0,0001 мас.% увеличивает энергию прорастания семян - на 6%, длину побеговой системы проростков - на 20,2%, длину корней - на 30,5% и их массу - на 55,6% и 12,5% соответственно и потенциальную продуктивность - на 12,9% в сравнении с контролем.

Соединение 1.2, в оптимальной ростстимулирующей концентрации 0,0005 мас.% повышает энергию прорастания семян - на 8%, не оказывает влияния на высоту проростков, увеличивает длину корней - на 22,0% и их массу - на 28,9 и 22,5% соответственно и потенциальную продуктивность - на 27,7% в сравнении с контролем.

Соединение 1.3; в оптимальной ростстимулирующей концентрации 0,0015 мас.% увеличивает энергию прорастания - на 11%, длину побеговой системы - на 9,5%, длину корней - на 4,9% и их массу - на 24,4 и 25,0% соответственно и потенциальную продуктивность - на 13,9% в сравнении с контролем.

Соединение 1.4 в оптимальной ростстимулирующей концентрации 0,001 мас.% увеличивает энергию прорастания семян на 10%, длину побеговой системы на 7,1%, длину корней - на 8,5% и их массу - на 22,2 и 15,0% соответственно в сравнении с контролем.

Таким образом, испытанные соединения в оптимальных ростактивирующих концентрациях улучшают посевные качества семян.

Таблица 1.
Влияние регуляторов роста на посевные качества семян озимой пшеницы сорта Половчанка
Вариант опыта	Концентрация раствора, %	Энергия прорастания, %	Длина проростка				Масса проростка				Потенциальная продуктивность
			проросток		корень		проросток		корень
			см	± к контролю, %	см	± к контролю, %	мг	± к контролю, %	мг	± к контролю, %	мг/см	± к контролю, %
Контроль	0	83	8,4	-	8,2	-	4,5	-	4,0	-	1,01	-
Гиббереллин	0,001	87	8,7	3,6	7,1	-13,4	5,0	11,1	4,6	15,0	1,10	8,9
Соединение 2	0,001	86	9,5	13,1	8,9	8,5	5,2	15,6	4,1	2,5	0,98	-3,0
Соединение 1.1	0,01	86	8,1	-3,6	7,4	-9,8	4,8	6,7	4,5	12,5	1,15	13,9
	0,005	94	8,2	-2,4	5,2	-36,6	4,7	4,4	3,5	-12,5	1,00	-0,1
	0,001	93	8,1	-3,6	7,3	-11,0	3,8	-15,6	3,0	-25,0	0,84	-16,8
	0,0005	89	10,1	20,2	10,7	30,5	7,0	55,6	4,5	12,5	1,14	12,9
	0,0001	94	9,6	14,3	10,0	22,0	5,7	26,7	4,0	-	1,01	-
Соединение 1.2	0,01	94	8,6	2,4	8,8	7,3	5,3	17,8	3,7	-7,5	1,05	4,0
	0,005	94	8,3	-1,2	7,8	-4,9	5,6	24,4	4,3	7,5	1,19	17,8
	0,001	91	8,3	-1,2	10,0	22,0	5,8	28,9	4,9	22,5	1,29	27,7
	0,0005	96	8,5	1,2	7,9	-3,7	5,5	22,2	3,7	-7,5	1,08	6,9
	0,0001	96	7,3	-13,6	6,8	-17,1	4,8	6,7	3,1	-22,5	1,08	6,9
Соединение 1.3	0,01	94	8,2	-2,4	8,0	-2,4	4,6	2,2	3,4	-15,0	0,98	-3,0
	0,005	94	9,2	9,5	8,6	4,9	5,6	24,4	5,0	25,0	1,15	13,9
	0,001	93	7,7	-8,3	7,4	-9,8	4,9	8,9	4,3	7,5	1,19	17,8
	0,0005	93	8,3	-12	8,6	4,9	5,8	28,9	5,0	25,0	1,36	34,7
	0,0001	93	8,5	1,2	8,5	3,7	4,5	-	5,5	37,5	1,06	5,0
Соединение 1.4	0,01	93	8,9	6,0	9,6	17,1	5,6	24,4	4,4	10,0	1,12	10,9
	0,005	93	9,0	7,1	9,9	8,5	5,5	222	4,6	15,0	1,01	-
	0,001	91	8,5	1,2	8,3	1,2	3,8	-15,6	3,1	-22,5	0,81	-19,8
	0,0005	93	7,9	-6,0	6,7	-18,3	4,8	6,7	4,1	2,5	1,13	11,9
	0,0001	94	8,6	2,4	8,3	1,2	5,4	20,0	4,2	5,0	1,12	10,9
НСР0,95		1,4	0,4		0,5		0,3		0,4		0,01
Р0,95, %		1,4		3,8		4,7		5,5		5,1		3,4