Спосіб інгібування реакції на етилен у рослин, циклопропенамінні сполуки та їх композиції

Реферат: У винаході розкритий спосіб застосування похідних циклопропенамінів і їх композицій для інгібування рецепторів етилену у рослинах і матеріалах рослинного походження. Спосіб включає нанесення на рослину щонайменше однієї циклопропенамінної сполуки або її композиції, у кількості, ефективній для інгібування реакції на етилен. Крім того, винахід стосується циклопропенамінних сполук, їх енантіомерів, стереоізомерів або їх солей. UA 99139 C2 (12) UA 99139 C2 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 За даною заявкою заявляється про пріоритет попередньої заявки на патент США № 60/945777, поданої 22 червня 2007, і попередньої заявки на патент США № 60/961183, поданої 19 липня 2007. Зміст кожної із зазначених заявок включений у даний опис за допомогою посилань у всій їх повноті. Деякі аспекти даного дослідження одержали фінансову підтримку Binational Agricultural Research and Development Fund (BARD) за грантом номер US-IS-3493-03CR. Уряд США має певні права на даний винахід. Даний винахід головним чином стосується способів інгібування реакцій рослин і матеріалів рослинного походження на етилен, що базуються на застосуванні на рослини циклопропенамінних сполук і їх композицій. Крім того, даний винахід стосується циклопропенамінних сполук, їх енантіомерів, стереоізомерів і солей. Відомо, що етилен опосередковує цілий ряд процесів росту у рослин. Загалом див. Fritz et al. патент США 3879188. Вважається, що така дія досягається за рахунок особливих рецепторів етилену, наявних у рослин. Багато сполук, відмінних від етилену, взаємодіють з даними рецепторами, певною мірою імітуючи дію етилену; у той час як інші перешкоджають зв'язуванню етилену і, тим самим, нейтралізують його дію. Багато сполук, які блокують дію етилену, мають таку здатність за рахунок зв'язування з сайтами зв'язування етилену. На жаль, у багатьох випадках дані сполуки залишають зазначені сайти зв'язування протягом декількох годин. Див. E.Sisler and C.Wood, Plant Growth Reg. 7, 181191 (1988). Зазначені блокуючі сполуки можуть використовуватися для нейтралізації дії етилену. Однак, проблема, пов'язана з такими сполуками, полягає у тому, що їх вплив повинен бути безперервним, якщо існує необхідність у тому, щоб їх ефект тривав більше декількох годин. Фотоафінне мічення застосовувалося у біологічних дослідженнях для перманентного мічення сайтів зв'язування, звичайно шляхом генерування карбенового або нітренового проміжного продукту. Зазначені проміжні продукти, як правило, є реакційноздатними і швидко та неселективно взаємодіють з великою кількістю сполук. Однак, вже зв'язана сполука буде взаємодіяти в основному із сайтом зв'язування. У проведеному раніше дослідженні було показано, що циклопентадієн є ефективним блокуючим агентом зв'язування етилену. Див. E.Sisler et al., Plant Growth Reg. 9, 157-164 (1990). Способи протидії реакції рослин на етилен із застосуванням діазоциклопентадієну і його похідних описані у патенті США 5100462, виданому Sisler і співавторам. У патенті США 5518988, виданому Sisler і співавторам, описане застосування циклопропенів, що включають C1-C4алкільні групи для нейтралізації дії етилену. Однак, незважаючи на здійснені зусилля, у даній галузі зберігається потреба у додаткових способах, що дозволяють досягти поліпшення регулювання дозрівання і розкладання рослин, а також у способах протидії процесам, які викликаються етиленом, у сільськогосподарському виробництві і/або садівництві. Даний винахід стосується циклопропенових сполук формули (I): , де: n дорівнює цілому числу від 1 до 4; R являє собою 45 , 50 де: m дорівнює цілому числу від 1 до 3, R1 і R2 незалежно являють собою водень, C1-C5алкіл, C2-C5алкеніл, C2-C5алкініл, C3C8циклоалкіл, C3-C8циклоалкеніл, C3-C8циклоалкініл, гетероцикліл або арил, де зазначені циклоалкіл, циклоалкеніл, циклоалкініл, гетероцикліл або арил необов'язково приєднані до азоту через C1-C5алкільну, C2-C5алкенільну або C2-C5алкінільну групи, або їх енантіомерів, стереоізомерів або їх солей. 1 UA 99139 C2 У деяких варіантах здійснення сіль описаної вище сполуки вибирають з групи, що складається з фосфату, ацетату, форміату і карбонату. У конкретних варіантах здійснення описані сполуки мають наведені нижче структури: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 або їх енантіомери, стереоізомери або їх солі. Крім цього, варіанти здійснення даного винаходу стосуються композицій, що містять: (a) щонайменше одну сполуку формули (I); і (b) ад’ювант, наприклад, сільськогосподарсько прийнятний носій. Далі, даний винахід включає способи інгібування реакції рослин і рослинних матеріалів на етилен. Способи, які включають інгібування реакції на етилен у рослин, включають нанесення на рослини ефективної кількості сполуки формули (I), що інгібує реакцію на етилен, або композиції, що містить щонайменше одну сполуку формули (I), а також ад’ювант. Нанесення сполук на рослини може здійснюватися шляхом приведення рослини у контакт з газоподібною або сольовою формою сполуки або їх сумішшю, приведення рослини у контакт з твердою речовиною, що містить сполуку, застосуванням аерозолю, що містить сполуку, зануренням рослини у композицію, що містить сполуку, і додаванням сполуки в ємність, в якій знаходиться рослина. Крім того, сполуки за даним винаходом можна застосовувати у відкритих або закритих системах. У конкретних варіантах здійснення, сполуки за даним винаходом можуть застосовуватися на відкритому повітрі, наприклад, для обробки польових культур або ландшафтних рослин. Крім того, деякі варіанти здійснення даного винаходу стосуються способів збільшення строку життя зрізаних квітів або свіжої рослинної продукції, які включають нанесення на зрізані квіти або свіжу рослинну продукцію циклопропенамінних сполук за даним винаходом, у кількості, ефективній для продовження строку їх життя. Деякі аспекти даного винаходу можуть приводити до продовження збереження і строку зберігання рослинної продукції, наприклад, фруктів і овочів, збільшення строку зберігання і часу стояння зрізаних квітів у вазі, продовження строків збирання врожаю польових культур і/або продовження життя ландшафтних рослин. Відповідно до інших аспектів даного винаходу, описані у даному описі сполуки корисні для забезпечення захисту від процесів, що регулюються етиленом, у судинних рослин. На фіг. 1 показаний захист шкірки бананів за рахунок дії N,N-дипропіл(1циклопропенілметил)аміну у вигляді оцтовокислої солі. На фіг. 2 показаний захист шкірки бананів за рахунок дії N,N-дипропіл(1циклопропенілметил)аміну у вигляді газу або карбонатної солі. Кількість хлорофілу вимірювали через 7 днів після обробки сполукою і через 6 днів після обробки етиленом. На фіг. 3 показаний вплив ацетатних солей N,N-диметил(1-циклопропенілметил)аміну і N,Nдибутил(1-циклопропенілметил)аміну на захист хлорофілу у шкірці бананів від руйнування. Кількості активних речовин для кожного з 4 зразків були підібрані таким чином, щоб кожна з них проявляла однакову активність у перерахуванні на сполуку у газоподібній формі. У кожному випадку, зразок, підданий впливу мінімальної кількості солі, повинен бути еквівалентний за 2 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 активністю мінімальному захисному рівню у газоподібній формі. Дія захисних солей тривала протягом 24 годин, потім шкірку піддавали дії етилену. Фіг. 4. Газоподібна фаза. Банани, оброблені газоподібною дипропілвмісною сполукою, показують результати через 7 днів. Банан, позначений буквою «Е», піддавали тільки дії етилену, і цей банан продемонстрував найбільш швидке дозрівання, оскільки його не обробляли сполуками за даним винаходом. Сполуки у більш високих концентраціях показали більш тривалу нейтралізацію дії етилену, при порівнянні за рівнем інтенсивності зеленого кольору. Мітка «контроль» означає контрольний банан, що не піддавався жодній обробці. Дипропілвмісна сполука у концентраціях 10 і 15 мкл вже починала впливати на реакцію на етилен. Фіг. 5. Водна фаза. Чотири банани у лівій частині малюнка показують результати впливу диметилвмісної сполуки за даним винаходом. Три банани у правій частині малюнка показують результати для дибутилвмісної сполуки. Сполуки наносили тампоном на верхню половину і фотографували результат через чотири дні після обробки газоподібним етиленом. Коричневі плями на бананах, оброблених дибутилвмісною сполукою, свідчать про більш довершене дозрівання і, отже, про меншу захисну дію після тієї самої кількості днів. Числа показують кількість сполук у мкл, нанесених на банани. Фіг. 6. Результати для різних сполук. Графік, наведений на фіг. 6А, демонструє процентний вміст хлорофілу у шкірці бананів. Всі банани, крім останніх двох, обробляли з використанням оцтової кислоти. Рівень хлорофілу у контрольному банані вважався рівним 100%, тому що цей банан не обробляли ні сполуками, ні етиленом (етилен викликає дозрівання). Перша чорна смуга відповідає контрольному зразку бананів, оброблених диметилвмісною сполукою; наступні чотири смуги показують, що концентрації, що збільшуються, приводять до підвищення вмісту хлорофілу. Більш високі рівні хлорофілу свідчать про більш високий ступінь захисту, оскільки зрілі жовті банани містять меншу кількість хлорофілу, ніж менш зрілі зелені банани. Наступні чотири смуги стосуються контролю бананів, оброблених дибутилвмісною сполукою, і самих бананів, оброблених даною сполукою у концентраціях, що збільшуються, що викликає збільшення вмісту хлорофілу. Остання група смуг наведена для дипропілвмісної сполуки. Останні дві смуги стосуються дипропілвмісної сполуки, але у вигляді солі з вугільною кислотою. На фіг. 6B і 6C представлені криві концентрацій для різних циклопропенових сполук за даним винаходом. Дві останніх смуги, показані на графіку фіг. 6B, відповідають сполукам, які можуть проявляти дещо слабшу і/або дещо сильнішу активність. Графік на фіг 6C показує у числовому вираженні дані картин для водної фази, зображених на фіг. 5. Значення по осі «Y» означають кількість хлорофілу у кожному банані, відносно контролю, яким є лівий необроблений банан. На фіг. 7 показаний захист квітів (Krigia dandelion) N,N-дипропіл(1циклопропенілметил)аміном (100 нл) у газоподібній формі або карбонатній солі. Обробка рослин, показаних справа наліво, включала необроблений зразок (контроль), зразок, оброблений етиленом, зразок, оброблений газоподібною сполукою, зразок, обробленою сольовою формою N,N-дипропіл(1-циклопропенілметил)аміну. Квіти занурювали на 48 годин у воду або розчин солі. Всі зразки, за винятком контрольного, піддавали дії етилену протягом 24 годин. На фіг. 8 показаний захист квітів (Petunia hybridia) N,N-дипропіл(1циклопропенілметил)аміном (100 нл) у газоподібній формі або карбонатній солі. Обробка рослин, показаних справа наліво, включала необроблений зразок (контроль), зразок, оброблений етиленом, зразок, оброблений газоподібною сполукою, зразок, обробленою сольовою формою N,N-дипропіл(1-циклопропенілметил)аміну. Всі зразки, за винятком контрольного, піддавали дії етилену протягом 24 годин. Сполуки, розкриті у даному винаході, можуть проявляти значну активність з нейтралізації дії етилену. У деяких варіантах здійснення описані у винаході сполуки можуть блокувати рецептори етилену і можуть застосовуватися або у вигляді газу, або у вигляді солі, або у вигляді суміші зазначених форм. Нанесення сполук може здійснюватися за допомогою розпилення або занурення. У деяких варіантах здійснення сполуки можна застосовувати у вигляді солей, які викликають реакцію, аналогічну за силою реакції на газоподібні форми. Якщо не зазначено інше, технічні і наукові терміни, використані у даному описі, мають ті ж значення, які звичайно розуміє під цими термінами фахівець у тій галузі техніки, до якої належить винахід. Крім того, всі публікації, заявки на патент США, патенти США та інші джерела, наведені у даному описі, включені в опис за допомогою посилань у всій їх повноті. 3 UA 99139 C2 5 10 Даний винахід може бути реалізований на основі опису, наведеного у даному описі, з врахуванням знань фахівців у даній галузі, а також з врахуванням інформації, наведеної у патенті США 6365549; патенті США 6194350 і патенті США 5518988. Циклопропенамінні сполуки, які можуть бути використані для реалізації даного винаходу, можна одержати різними способами, відомими фахівцеві у даній галузі, наприклад, як описано Barid et al. у роботі Preparation and Lithiation of 1-Halogenoceclopropenes, J. Chem. Soc. Perkin Trans. I 1845-53 (1986). Крім того, циклопропенаміни можна одержувати із застосуванням способів, описаних N.I. Yakushkina і I.G. Bolesov в Dehydrohalogenation of onohalogenocyclopropanes as a Method for the Synthesis Of Sterically Screened Cyclopropenes, Russian J. of Organic Chem. 15:853-59 (1979). Циклопропенамінні сполуки за даним винаходом включають сполуки формули (I): , 15 де n дорівнює цілому числу від 1 до 4, R являє собою , 20 25 30 35 40 45 де: m дорівнює цілому числу від 1 до 3, R1 і R2 незалежно являють собою водень, C1-C5алкіл, C2-C5алкеніл, C2-C5алкініл, C3C8циклоалкіл, C3-C8циклоалкеніл, C3-C8циклоалкініл, гетероцикліл або арил, де зазначені циклоалкіл, циклоалкеніл, циклоалкініл, гетероцикліл або арил необов'язково приєднані до азоту через C1-C5алкільну, C2-C5алкенільну або C2-C5алкінільну групу. У деяких варіантах здійснення щонайменше один із замісників R 1 або R2 являє собою C1C5алкіл, C2-C5алкеніл, C2-C5алкініл, C3-C8циклоалкіл, C3-C8циклоалкеніл, C3-C8циклоалкініл, гетероцикліл або арил. В інших варіантах здійснення m дорівнює 1, і у деяких варіантах здійснення n дорівнює 1. В інших варіантах здійснення R1 і R2 незалежно являють собою C1C5алкіл. У деяких варіантах здійснення обидва замісники R1 і R2 являють собою ту саму C1C5алкільну групу. У деяких варіантах здійснення щонайменше один із замісників R 1 і R2 є арилом. В інших варіантах здійснення щонайменше один із замісників R 1 і R2 є C3C8циклоалкенілом, і зазначений циклоалкеніл приєднаний до азоту через C1-C5алкільну групу. Крім того, варіанти здійснення даного винаходу включають енантіомери, стереоізомери і солі описаних у даному описі циклопропенамінів. У деяких варіантах здійснення солі сполук формули (I) вибирають з групи, що складається з фосфату, ацетату, форміату, карбонату, гідроброміду, гідрохлориду, сульфату, бісульфату, нітрату, ацетату, трифторацетату, оксалату, валерату, олеату, пальмітату, стеарату, лаурату, борату, бензоату, лактату, тозилату, цитрату, малеату, фумарату, сукцинату, тартрату, нафтилату, мезилату, глюкогептонату, лактобіонату і лаурилсульфонату. У деяких варіантах здійснення солі сполук формули (I) вибирають з групи, що складається з фосфату, ацетату, форміату і карбонату. У конкретних варіантах здійснення сіль сполуки формули (I) є карбонатом. В окремих варіантах здійснення даного винаходу сполуки являють собою N,Nдициклопропенілметиламін, N,N-диметил(1-циклопропенілметил)амін, N,N-діетил(1циклопропенілметил)амін, N,N-дипропіл(1-циклопропенілметил)амін, N,N-дибутил(1циклопропенілметил)амін або N-(1-метилциклопропен)анілін. В окремих варіантах здійснення сполуки за даним винаходом мають наведені нижче структури: 50 4 UA 99139 C2 або . 5 10 15 20 Терміни «алкіл», «алкеніл» і «алкініл» у даному описі стосуються лінійних або розгалужених алкільних, алкенільних або алкінільних замісників, які можуть бути незаміщеними або заміщеними. Крім того, вказівка на діапазон, наприклад, C 1-C5, означає, що вуглецевий ланцюг може являти собою C1, C2, C3, C4 або C5, або число атомів вуглецю може входити у будь-який діапазон, що складається з чисел, що входять у початково зазначений діапазон, наприклад, C 2C4. У даному описі терміни «гетероцикліл», «гетероцикл» або «гетероциклічний» стосуються насичених або частково ненасичених, моноциклічних, біциклічних або трициклічних груп, що включають від 3 до 15 атомів, у деяких випадках від 3 до 7, з щонайменше одним гетероатомом у щонайменше одному з кілець. У даному описі термін «арил» стосується ароматичної групи, що входить до складу однієї або конденсованої карбоциклічної кільцевої системи, що містить від 6 до 15 атомів у кільці, у деяких випадках від 6 до 10, і включає заміщені ароматичні групи. Приклади арильних груп включають, але, не обмежуючись ними, феніл, 1-нафтил, 2-нафтил і бензил. Варіанти здійснення даного винаходу додатково включають композицію, що містить, по суті складається або складається з (a) щонайменше однієї сполуки формули (I): , 25 30 35 40 45 де n дорівнює цілому числу від 1 до 4, R являє собою , де m дорівнює цілому числу від 1 до 3, R1 і R2 незалежно являють собою водень, C1-C5алкіл, C2-C5алкеніл, C2C5алкініл, C3-C8циклоалкіл, C3-C8циклоалкеніл, C3-C8циклоалкініл, гетероцикліл або арил, де зазначені циклоалкіл, циклоалкеніл, циклоалкініл, гетероцикліл або арил необов'язково приєднані до азоту через C1-C5алкільну, C2-C5алкенільну або C2-C5алкінільну групу, або її енантіомеру, стереоізомеру або її солі; і (b) ад’юванту, наприклад, сільськогосподарсько прийнятного носія. Композиції сільськогосподарського призначення, що містять циклопропенамінні сполуки, описані у даному описі, також входять в обсяг даного винаходу. У деяких варіантах здійснення композиції містять від 0,005% до 99% за масою; в інших варіантах здійснення від 1% до 95% за масою; в іншій групі варіантів здійснення від 2% до 90% за масою; у ще одній групі варіантів здійснення від 3% до 80% за масою і у деяких варіантах здійснення від 4% до 70% за масою активної сполуки за даним винаходом. У даному описі всі величини, зазначені у відсотках, стосуються відсотків за масою, і всі зазначені частки є частками за масою, якщо не зазначено інше, і є такими, що включають, і комбінованими. Всі співвідношення зазначені за масою і всі діапазони співвідношень є такими, що включають, і комбінованими. Всі молярні діапазони є такими, що включають, і комбінованими. Композиції за даним винаходом можуть включати один або декілька ад’ювантів, як, наприклад, носіїв, наповнювачів, зв'язувальних речовин, лубрикантів, ПАР і/або диспергуючих засобів, змочувальних засобів, засобів, що поліпшують розтікання, диспергуючих засобів, клейких компонентів, засобів для поліпшення адгезії, піногасників, загусників і емульгувальних засобів. Подібні ад’юванти, широко використовувані у даній галузі, можуть бути знайдені у John 5 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 W. McCutcheon, Inc. publication Detergent and Emulsifiers, Annual, Allured Publishing Company, Ridgewood, N.J., U.S.A. Термін «носій, прийнятний для застосування у сільському господарстві», стосується ад’ювантів, які звичайно використовуються при створенні сумішей сільськогосподарського призначення. Як носії активних сполук за даним винаходом можуть використовуватися різні органічні розчинники, наприклад, вуглеводні, такі як гексан, бензол, толуол, ксилол, гас, дизельне масло, паливна нафта і лігроїн, кетони, наприклад, ацетон, метилетилкетон і циклогексанон, хлоровані вуглеводні, наприклад, чотирьоххлористий вуглець, складні ефіри, такі як етилацетат, амілацетат і бутилацетат, прості ефіри, наприклад, монометиловий ефір етиленгліколю і монометиловий ефір діетиленгліколю, спирти, наприклад, етанол, метанол, ізопропанол, аміловий спирт, етиленгліколь, пропіленгліколь, бутилкарбітолацетат і гліцерин. Суміші води і органічних розчинників, у формі розчинів або емульсій, також можуть використовуватися як інертні носії для активних сполук. Композиції активних сполук за даним винаходом можуть також включати ад’юванти або носії, як, наприклад, тальк, пірофіліт, синтетичний тонкодисперсний оксид кремнію, атапульгітову глину, кізельгур, крейду, діатомову землю, вапно, карбонат кальцію, бентоніт, фулерову землю, лузгу насіння бавовнику, пшеничне борошно, соєве борошно, пемзу, трепел, деревне борошно, борошно з горіхової шкарлупи, борошно секвої і лігнін. Може виявитися бажаним включити у композиції за даним винаходом змочувальний агент. Такі змочувальні агенти можуть використовуватися як у твердих, так і у рідких композиціях. Змочувальний агент може мати аніонний, катіонний або неіонний характер. Конкретні класи змочувальних агентів включають солі алкілсульфонової кислоти, солі аралкілсульфонової кислоти, солі алкілсірчаної кислоти, солі алкіламідсульфонової кислоти, алкіларил поліефіроспирти, складні ефіри жирних кислот і багатоатомних спиртів, і продукти приєднання алкіленоксидів і таких складних ефірів, а також продукти приєднання алкіленоксидів і меркаптанів з довгим ланцюгом. Конкретні приклади таких змочувальних агентів включають алкілбензолсульфонати натрію, що містять від 10 до 18 атомів вуглецю в алкільній групі, продукти конденсації алкілфенолу і етиленоксиду, наприклад, п-ізооктилфенол, конденсований з 10 етиленоксидними ланками, мила, наприклад, стеарат натрію і олеат калію, натрієву сіль пропілнафталінсульфонової кислоти, (ді-2-етилгексиловий)ефір натрієвої солі сульфобурштинової кислоти, лаурилсульфат натрію, стеарат натрію і олеат калію, натрієву сіль сульфонованого моногліцериду жирних кислот кокосової олії, сорбітан, сесквіолеат, лаурилтриметиламонійхлорид, октадецилтриметиламонійхлорид, лауриловий ефір поліетиленгліколю, ефіри поліетиленгліколю і жирних і смоляних кислот (наприклад, Ethofat® 7 і 13, які можна придбати в Akzo Nobel Chemical, Inc. of Chicago, Illinois), N-метил-N-олеїлтаурат натрію, алізаринове масло, дибутилнафталінсульфонат натрію, лігнінсульфонат натрію (Marasperse® N, який можна придбати у LignoTech USA of Rothschild, Wisconsin), стеарат поліетиленгліколю, додецилбензолсульфонат натрію, третинний тіоефір додецилполіетиленгліколю, продукти конденсації етиленоксиду-пропіленоксиду з довгим ланцюгом (наприклад, Pluronic® 61 (молекулярна маса 1000), який можна придбати у BASF of Mount Olive, NJ), сесквіолеат сорбітану, ефіри поліетиленгліколю і кислот талового масла, октилфеноксіетоксіетилсульфат натрію, монолаурат поліоксіетилен(20)сорбітану (Tween® 20, який можна придбати в ICI Americas Inc. of Wilmington, Delaware), моностеарат трис(поліоксіетилен)сорбітану (Tween® 60, який можна придбати в ICI Americas Inc. of Wilmington, Delaware) і дигексилсульфосукцинат натрію. Тверді, рідкі і газоподібні склади можна одержати різними стандартними способами. Так, наприклад, активний інгредієнт у тонкоподрібненій формі, якщо він є твердою речовиною, може бути змішаний в обертовому барабані з тонкоподрібненими твердим носієм. Альтернативно, активний інгредієнт у рідкій формі, включаючи його суміші, розчини, дисперсії, емульсії і суспензії, може бути змішаний з твердим носієм у тонкоподрібненій формі. Крім того, активний інгредієнт у твердій формі може бути змішаний з рідким носієм з одержанням суміші, розчину, дисперсії, емульсії, суспензії або подібного складу. Далі, деякі варіанти здійснення даного винаходу охоплюють способи інгібування реакції рослин на етилен, які включають, по суті полягають або полягають у нанесенні на рослину щонайменше однієї сполуки формули (I), у кількості, яка є ефективною для інгібування реакції на етилен: 6 UA 99139 C2 , 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 де n дорівнює цілому числу від 1 до 4, R являє собою , де m дорівнює цілому числу від 1 до 3, R1 і R2 незалежно являють собою водень, C1-C5алкіл, C2-C5алкеніл, C2C5алкініл, C3-C8циклоалкіл, C3-C8циклоалкеніл, C3-C8циклоалкініл, гетероцикліл або арил,де зазначені циклоалкіл, циклоалкеніл, циклоалкініл, гетероцикліл або арил необов'язково приєднані до азоту через C1-C5алкільну, C2-C5алкенільну або C2-C5алкінільну групу, або її енантіомеру, стереоізомеру, солі або композиції. У деяких варіантах здійснення m дорівнює 1, і в інших варіантах здійснення n дорівнює 1. У деяких варіантах здійснення R1 і R2 незалежно являють собою C1-C5алкіл. В інших варіантах здійснення обидва замісника R1 і R2 являють собою ту саму C1-C5алкільну групу. У деяких варіантах здійснення щонайменше один із замісників R1 і R2 є арилом. У деяких варіантах здійснення щонайменше один із замісників R1 і R2 є C3-C8циклоалкенілом, і зазначений циклоалкеніл приєднаний до азоту через C1-C5алкільну групу. У деяких варіантах здійснення солі сполук формули (I) вибирають з групи, що складається з фосфату, ацетату, форміату, карбонату, гідроброміду, гідрохлориду, сульфату, бісульфату, нітрату, ацетату, трифторацетату, оксалату, валерату, олеату, пальмітату, стеарату, лаурату, борату, бензоату, лактату, тозилату, цитрату, малеату, фумарату, сукцинату, тартрату, нафтилату, мезилату, глюкогептонату, лактобіонату і лаурилсульфонату. У деяких варіантах здійснення солі сполук формули (I) вибирають з групи, що складається з фосфату, ацетату, форміату і карбонату. У конкретних варіантах здійснення сіль сполуки формули (I) є карбонатом. У деяких варіантах здійснення, коли сполуки застосовують у вигляді солі, тобто у нелеткій формі, сила реакції рослин може бути аналогічна силі реакції на газоподібні форми. Відповідно, щонайменше у деяких випадках, застосування солей може виявитися більш ефективним з комерційної точки зору, а також може бути посилений контакт між сполукою і рецепторами. Крім того, вважається, що рецептори етилену утворюють кластери більш високого порядку, структурними одиницями яких є димери рецептора. Димери рецептора можуть впливати на сигнальні стани сусідніх димерів за рахунок безпосереднього контакту. Відповідно, медіатори великої кількості рецепторів можуть бути переведені в інший стан у результаті одного акту зв'язування ліганду. Деякі сполуки за даним винаходом можуть брати участь у поперечному зшиванні у кластерах рецепторів етилену. Активні сполуки за даним винаходом можна наносити на рослини за допомогою різних придатних засобів. Наприклад, активну сполуку можна використовувати саму по собі у газоподібній, рідкій або твердій формі, або у вигляді суміші будь-яких комбінацій таких форм, шляхом приведення у контакт сполуки з рослиною, яку необхідно обробити. Крім того, активну сполуку можна перетворити у сольову форму і потім нанести на рослину. Альтернативно, можна одержувати композиції, що містять одну або декілька активних сполук за даним винаходом. Композиції можна застосовувати у газоподібній, рідкій або твердій формі, або у вигляді їх суміші або будь-якої комбінації, приводячи у контакт з рослиною, яку потрібно обробити. Дані композиції можуть включати інертний носій. Придатні тверді носії включають дусти. Аналогічно, при застосуванні газоподібних форм, сполука може бути диспергована в інертному газовому носії з одержанням газової суміші. Активну сполуку можна також суспендувати у рідкому розчині, наприклад, органічному розчиннику або водному розчині, що може відігравати роль інертного носія. Розчини, що містять активну сполуку, можуть бути гетерогенними або гомогенними і можуть мати різні форми, включаючи суміші, дисперсії, емульсії, суспензії і т.п. Активні сполуки за даним винаходом і їх композиції можуть також застосовуватися у формі аерозолів, наприклад, шляхом диспергування їх у повітрі з використанням стиснутого газу, наприклад, азоту, діоксиду вуглецю, дихлордифторметану, трихлорфторметану або інших галогензаміщених вуглеводнів. Відповідно, у деяких варіантах здійснення способи за даним винаходом можуть бути реалізовані шляхом приведення у контакт рослини з газоподібною формою щонайменше однієї циклопропенамінної сполуки, описаної у даному описі, приведення зазначеної рослини у 7 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 контакт з твердою речовиною, що включає щонайменше одну циклопропенамінну сполуку, описану у даному описі, нанесення спрею, що включає щонайменше одну циклопропенамінну сполуку, описану у даному описі, занурення рослини у композицію, що містить щонайменше одну циклопропенамінну сполуку, описану у даному описі, і/або додавання щонайменше однієї циклопропенамінної сполуки, описаної у даному описі, в ємність, що містить зазначену рослину. У деяких варіантах здійснення дана рослина являє собою зрізану квітку. Даний винахід можна застосовувати для модифікації цілого ряду різних реакцій рослин на етилен. Реакція рослин на етилен може бути ініційована будь-якими зовнішніми або внутрішніми джерелами етилену. Реакції на етилен включають, наприклад, визрівання і в'янення квітів, фруктів і овочів, опадання листя, квітів і плодів, скорочення строку життя декоративних рослин, наприклад, горшкових рослин, зрізаних квітів, чагарників і саджанців у стані спокою, у деяких рослин (наприклад, гороху) відбувається інгібування росту, а у інших рослин (наприклад, рису) - стимулювання росту. Інші реакції рослин на етилен або реакції типу реакцій на етилен, які можуть бути інгібовані активними сполуками за даним винаходом, включають, але, не обмежуючись ними, активність ауксину, інгібування кінцевого росту, регулювання верхівкового домінування, посилення гілкування, посилення утворення пагонів, зміну біохімічного складу рослин (наприклад, збільшення площі листя у порівнянні з площею поверхні стовбура), припинення або придушення цвітіння і розвитку насіння, ефектів полягання, стимулювання проростання насіння і припинення періоду спокою, а також дії гормонів і ефекту викривлення пагонів. Так, наприклад, у деяких варіантах здійснення циклопропенамінні сполуки, описані у даному описі, інгібують один або декілька ефектів з числа визрівання або в'янення квітів, плодів і овочів; опадання листя, квітів і плодів; скорочення строку життя декоративних рослин, зрізаних квітів, чагарників, насіння або саджанців у стані спокою; інгібування росту; стимулювання росту; активності ауксину; інгібування кінцевого росту; регулювання верхівкового домінування; посилення гілкування; посилення утворення пагонів; зміни морфології рослин; модифікації сприйнятливості рослин до патогенів, наприклад, до грибків; зміни біохімічного складу; ініціювання стійкості до шкідників; припинення або придушення цвітіння і розвитку насіння; ефектів полягання; стимулювання проростання насіння; припинення періоду спокою; гормональних ефектів і ефектів викривлення пагонів. У деяких варіантах здійснення рослина являє собою рослину повністю або будь-яку її частину, польову культуру, горшкову культуру, зрізану квітку або зібрані плоди або овочі. У деяких варіантах здійснення реакція на етилен являє собою дозрівання плодів, дозрівання овочів і/або в'янення квітів. У деяких варіантах здійснення сполуки можна застосовувати у закритій або відкритій системі. У деяких варіантах здійснення сполуки можна застосовувати у газоподібній формі у закритій системі, наприклад, всередині приміщення, або наносити на рослини у контейнері або у теплиці. В інших варіантах здійснення сполуки можуть застосовуватися у вигляді солей, які можуть наноситися наприклад, у формі спрею, у відкритій системі, наприклад, на відкритому повітрі, на польові культури або ландшафтні рослини. Термін «рослина» використовується у даному описі в узагальненому значенні і включає деревні рослини, наприклад, дерева і чагарники, і, крім того, включає судинні рослини. Див. також LH Bailey Manual of Cultivated Plants, MacMillan Publishing Company; Revised edition (June 1949) для ознайомлення з переліком інших придатних рослин. Рослини, які передбачається обробляти відповідно до способів, описаних у даному описі, включають рослини повністю, а також будь-які їх частини, польові культури, ландшафтні рослини, горшкові рослини, зрізані квіти (стебла і квіти), а також зібрані плоди і овочі. Відповідно у поняття «рослина» входить продукція сільського господарства, наприклад, свіжа продукція і ландшафтні рослини, такі як дерева, чагарники, горшкові рослини і декоративні рослини, включаючи квіти. Рослини, що обробляються способами і сполуками за даним винаходом, піддають обробці не фітотоксичною кількістю активної сполуки. Овочеві культури, які можна обробляти способами за даним винаходом з метою інгібування дозрівання і/або в'янення, включають зелені листові культури, такі як салат-латук (наприклад, Lactuea sativa), шпинат (Spinaca oleracea) і капуста (Brassica oleracea), різні коренеплоди, такі як картопля (Solanum tuberosum) і морква (Daucus), цибулинні, такі як різні види цибулі (Allium sp.), трав'янисті, такі як васильок (Ocimum basilicum), орегано (Origanum vulgare), кріп (Anethum graveolens), а також соєві боби (Glycine max), лімську квасолю (Phaseolus limensis), різні види гороху (Lathyrus spp.), кукурудзу (Zea mays), броколі (Brassica oleracea italica), цвітну капусту (Brassica oleracea botrytis) і аспарагус (Asparagus officinalis). Плоди, які можна обробляти способами за даним винаходом, з метою інгібування реакції на етилен, наприклад дозрівання, включають томати (Lycopersicon esculentum), яблука (Malus 8 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 domestica), банани (Musa saientum), груші (Pyrus communis), папайю (Carica papaya), манго (Mangifera indica), персики (Prunus persica), абрикоси (Prunus armeniaca), нектарини (Prunus persica nectarina), апельсини (Citrus sp.), лимони (Citrus limonia), лайми (Citrus aurantifolia), грейпфрути (Citrus paradisi), мандарини (Citrus nobilis deliciosa), ківі (Actinidia chinenus), дині, такі як канталупа (C.cantalupensis) і мускусна диня (C.melo), ананаси (Aranas comosus), хурму (Diospiros sp.) різні дрібні плоди, включаючи ягоди, наприклад, полуницю (Fragaria), чорницю (Vaccinium sp.) і малину (наприклад, Rubus ursinus), зелену квасолю (Phaseolus vulgaris), членів роду огірків, наприклад, огірок (C.sativus) і авокадо (Persea Americana). Декоративні рослини, які можна обробляти способами за даним винаходом, з метою інгібування реакцій на етилен, наприклад, в'янення і/або скорочення строку життя квітів і, тим самим, продовжувати строк життя квітів і строк їх знаходження у товарному вигляді (наприклад, сповільнювати в'янення), включають горшкові декоративні рослини і зрізані квіти. Горшкові декоративні рослини і зрізані квіти, які можна обробляти способами за даним винаходом, включають азалії (Rhododendron spp.), гортензії (Macrophylla hydrangea), гібіскус (Hibiscus rosasanensis), ротики (Antirrhinum sp.), пуансетію (Euphorbia pulcherima), кактуси (наприклад, Cactaecae schlumbergera truncate), бегонії (Begonia sp.), троянди (Rosa spp.), тюльпани (Tulipa sp.), нарциси (Narcissus spp.), кульбаби (Taraxacum offinale), петунії (Petunia hybrida), гвоздики (Dianthus caryophyllus), лілії (наприклад, Lilium sp.), гладіолуси (Gladiolus sp.), алстроемерію (Alstroemeria brasilliensis), анемон (наприклад, Anemone blanda), орлики (Aquilegia sp.), аралії (наприклад, Aralia chinensis), астри (наприклад, Aster carolinianus), бугенвілії (Bougainvillea sp.), камелії (Camellia sp.), дзвіночки (Campanula sp.), півники (celosia sp.), кипарисовики (Chamaecyparis sp.), хризантеми (Chrysanthemum sp.), клемантиси (Clemantis sp.), цикламени (Cyclamen sp.), фрезію (наприклад, Freesia refracta) і орхідеї сімейства Orchidaceae. Рослини, які можна обробляти із застосуванням способів даного винаходу, з метою інгібування реакцій на етилен, як, наприклад, опадання листя, квітів і плодів, включають бавовник (Gossypium spp.), яблуні, груші, вишні (Prunus avium), горіхи-пекани (Carva illinoensis), виноград (Vitis vinifera), оливки (наприклад, Olea europaea), каву (Coffea Arabica), ламку квасолю (Phaseolus vulgaris) і плачучий фікус (Ficus Benjamina), а також саджанці у стані спокою, наприклад, різних фруктових дерев, включаючи саджанці яблунь, декоративних рослин, чагарників і дерев. Крім того, чагарники, які можна обробляти способами за даним винаходом, з метою інгібування реакцій на етилен, наприклад, скидання листя, включають вовчі ягоди (Ligustrum sp.), фотинію (Photinia sp.), гостролист (Ilex sp.), папороті сімейства Polypodiaceae, шефлеру (Schefflera sp.), аглаонему (Aglaonema sp.), кизильник (Cotoneaster sp.), барбарис (Berberis sp.), восковик (Myrica sp.), абелію (Abelia sp.), акацію (Acacia sp.) і бромелієві рослини сімейства Bromeliaceae. Польові культури, які можна обробляти із застосуванням способів за даним винаходом, включають множину або щонайменше більш ніж одне з дерев, кущів, чагарників, рослин і т.д., включаючи овочі, плоди, декоративні рослини та інші наведені у даному описі рослини. Було показано, що активні сполуки за даним винаходом є несподівано ефективними інгібіторами дії етилену на рослини, плоди і овочі, навіть при застосуванні у невисокій концентрації і змінних температурах. У числі інших властивостей, сполуки за даним винаходом можуть забезпечувати більш тривалий період несприйнятливості до етилену, ніж сполуки, що належать до відомого рівня техніки. Цей більш тривалий період несприйнятливості може мати місце, навіть якщо сполуки за даним винаходом застосовуються у більш низьких концентраціях, ніж відомі сполуки, при змінних температурах і/або при застосуванні у формі газу або спрею. У деяких ситуаціях може застосовуватися більш висока концентрація або більш тривалий період обробки. Даний винахід роз'яснений більш докладно у наведених нижче необмежувальних прикладах. У даних прикладах, мкл означає мікролітри; мл означає мілілітри; нл означає нанолітри; л означає літри; см означає сантиметри; і температури наведені у градусах Цельсія. Приклади Матеріали і методики 1. Одержання сполук A. Одержання циклопропенової сполуки, а саме N,N-диметил(1-циклопропенілметил)аміну Циклопропенову сполуку, а саме N,N-диметил(1-циклопропенілметил)амін одержували з 2бром-3-(N,N-диметиламіно)пропену. 2-бром-3-(N,N-диметиламіно)пропен синтезували з 2,3дибромпропену і диметиламіну за модифікованою методикою Corey et al. (1971) (див. E.J.Corey, et al., The synthesis of racemic α-trans and β-trans-bergamotene, J. Am. Chem. Soc., 93, 7016-7021 (1971)). 2-бром-3-(N,N-диметиламіно)пропен піддавали взаємодії з бромоформом у присутності 50% NaOH і потім піддавали взаємодії з метиллітієм, одержуючи циклопропен, а саме N,N 9 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 диметил(1-циклопропенілметил)амін, використовуючи методику, розроблену Al Dulayymi et al., (1996 і 1997) і Al Dulayymi et al. (1997) (див. Al Dulayymi J.R. et al. Structure based interference with insect behaviour-cyclopropenes analogs of pheromones containing Z-Alkenes, Tetrahedron, 52, 12509-12520 (1996); Al Dulayymi J.R. et al. Simple four and five carbon cyclopropane and cyclopropene synthetic intermediates, Russian. J. Org. Chem, 33, 798-816(1997); Al Dulayymi J.R. et al. Synthesis of Putative ~6,12 and ~15-Desaturase inhibitors., Tetrahedron, 53, 1099-1110 (1997)). B. Одержання N,N-діетил(1-циклопропенілметил)аміну, N,N-дипропіл(1циклопропенілметил)аміну і N,N-дибутил(1-циклопропенілметил)аміну Використовуючи аналогічну методику, також можуть бути одержані N,N-діетил(1циклопропенілметил)амін, N,N-дипропіл(1-циклопропенілметил)амін і N,N-дибутил(1циклопропенілметил)амін, виходячи з відповідних діамінів і 2,3-дибромпропену. C. Одержання N,N-дициклопропенілметиламіну N,N-дициклопропенілметиламін одержували за модифікованою методикою Bottini et al. (1973) і Bottini and Olsen (1973), з подальшою взаємодією з бромоформом і 50% NaOH, і потім з метиллітієм, з використанням методики Al Dulayymi et al. (1996) для одержання циклопропену. (Див. Bottini A.T. Dey, et al., 2-Bromoallylamine In Organic Synthesis Collective Vol. 5, John Wiley and Sons New York., 121-124, (1973); Bottini, A.T., et al., N-(2-bromoallyl)ethylamine In Organic Synthesis Collective Volume 5 John Wiley and Sons New York. 124-126, (1973); Al Dulayymi J.R., et al., Structure based interference with insect behaviour-Cyclopropenes analogs of pheromones containing Z-Alkenes, Tetrahedron, 52, 12509-12520 (1996)). D. Одержання N-(1-циклопропенілметил)аніліну N-(1-циклопропенілметил)анілін одержували за модифікованою методикою Bottini and Olsen (1973), з подальшою обробкою 50% NaOH і потім метиллітієм, з використанням методики Al Dulayymi et al. (1996) для одержання циклопропену. (Див. Bottini, A.T., et al., N-(2bromoallyl)ethylamine In Organic Synthesis Collective Volume 5 John Wiley and Sons New York. 124126, (1973); Al Dulayymi J.R., et al., Structure based interference with insect behaviourCyclopropenes analogs of pheromones containing Z-Alkenes, Tetrahedron, 52, 12509-12520(1996)). Структури прикладів циклопропенамінних сполук показані у таблиці 1 нижче. Таблиця 1 Мінімальна Час дії захисту концентрація (нл/л) (дні) Структура і назва 5,7 33 73 34 59 32 30 33 184 33 248 32 N,N-дициклопропенілметиламін N,N-диметил(1-циклопропенілметил)амін N,N-діетил(1-циклопропенілметил)амін N,N-дипропіл(1-циклопропенілметил)амін N,N-дибутил(1-циклопропенілметил)амін N-(1-метилциклопропен)анілін Мінімальна концентрація являє собою кількість сполуки у газоподібній формі у нл/л, яка може захищати банани після 24-годинного впливу. 30 2. Рослинний матеріал 10 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Необроблені зрілі зелені банани (Musa paradisiaca) з Коста-Ріки, підготовані для продажу на ринку, одержували з місцевого ринку сільськогосподарської продукції і зберігали при 14,5°C аж до використання. Використовували банани протягом 24 годин з моменту надходження. Експерименти проводили при температурі 22-23°C. Ушкоджені плоди в експериментах не використовували. В експериментах з вивчення впливу сполук за даним винаходом на реакцію на етилен у квітучих рослин використовували петунію (Petunia hybridia), яка є добре відомою рослиною, чутливою до етилену, і кульбабу (кульбаба Krigia). 3. Обробка З метою одержання значень для газової фази, банани піддавали дії сполук у газоподібній формі шляхом нанесення піпеткою ефірного розчину сполуки на фільтрувальний папір, щоб збільшити площу поверхні у трилітровій банці, і потім залишали стояти протягом 24 годин, даючи можливість сполукам випаруватися і проникнути у сайти зв'язування. Потім банки вентилювали, вводили етилен, залишали стояти протягом мінімум 15 годин і потім залишали вистоюватися при температурі 23°C до розвитку реакції на етилен. Якщо вивчалася дія відповідних солей циклопропенів, солі змішували з бажаною кількістю води, що містить Tween 20 як змочувальний агент, і кислоти. Звичайно використовували суміш 200 об’ємів води, 20 об’ємів Tween 20, 100 об’ємів 0,1М кислоти і сполуки, розчиненої в ефірі. Одержані таким чином солі наносили на банани. Шкірку протирали для розподілу суміші по поверхні і збільшення обробленої площі поверхні. Банани вміщували у незакриту 3-літрову банку і залишали стояти протягом 24 годин. У випадку карбонатних солей, сполуки піддавали дії діоксиду вуглецю у воді протягом часу, достатнього для утворення солі. У цьому випадку карбонатні солі утворювалися при змішуванні сполуки, розчиненої у воді, з CO 2. Відомо, що концентрація CO2 у воді при тиску 1 атмосфера і температурі 25°C складає 0,0338М (Daniels and Alberty 1955) (див. Daniels, F, et al., Physical Chemistry, John Wiley and Sons New York, 200 (1955)). Тільки приблизно 1% CO2 є присутнім у вигляді вугільної кислоти, але рівновага встановлюється досить швидко, і у міру витрати вугільної кислоти утворюється нова порція. Вугільна кислота є істотно більш сильною кислотою, ніж може здатися на підставі звичайно публікованого значення pKa 6,38. Якщо скоригувати це значення з виправленням на рівновагу, то значення pKa вугільної кислоти виявиться рівним 3,58 (Cotton et al., 1999), що показує, що вугільна кислота є загалом більш сильною кислотою, ніж мурашина кислота (див. Cotton et al., Advanced Inorganic Chemistry John Wiley and Sons, New York, 152 (1999)). Через 24 години вводили етилен і щільно закривали банки. Після 15 годин дії етилену, банани видаляли і спостерігали протягом декількох днів за дією етилену. Для порівняння у кожний експеримент включали не оброблений жодними хімікатами контрольний банан, а також банан, оброблений тільки етиленом. У деяких експериментах обробляли тільки частину шкірки банану. Коли шкірку піддавали дії етилену, незахищена м'якоть починала дозрівати і виробляти більші кількості етилену. Необроблена частина шкірки швидко дозрівала, а оброблена частина залишалася зеленою протягом багатьох днів. У деяких випадках значна частина обробленої шкірки зберігала зелений колір через 18 днів. При обробці у газовій фазі, банани піддавали дії сполук, наносячи піпеткою розчин сполуки на фільтрувальний папір. Фільтрувальний папір використовували для збільшення площі поверхні випаровування у 3 л банці. Банку щільно закривали на 24 години, щоб дати сполукам достатню кількість часу для проникнення через тканини рослини у сайти зв'язування етилену. У банки вводили етилен у кількості 333 мкл/л. Потім банки знову щільно закривали на 15 годин. Це давало можливість у максимальній мірі піддати банани дії етилену для виявлення ефективності сполук. Стійкість плодів реєстрували протягом ряду днів. Зменшення вмісту хлорофілу визначали, екстрагуючи хлорофіл зі шкірки бананів. Поглинання вимірювали на спектрометрі. У випадку обробки у водній фазі (солями), сполуки піддавали альтернативному випробуванню, одержуючи розчини у кислоті і детергенті. Детергент, а саме, Tween 20, використовували як змочувальний агент. Потім розчини з різними концентраціями наносили на банани ватним тампоном. Банани щільно закривали у банці і обробляли аналогічним чином, як у випадку експериментів у газовій фазі, описаних вище. 4. Мінімальна кількість, необхідна для захисту Мінімальну кількість циклопропену, необхідну для захисту бананів від дії етилену, визначали після того, як банани піддавалися дії сполук протягом 24 годин. Після закінчення цього часу, плоди вентилювали протягом 10 хвилин і потім обробляли газоподібним етиленом у концентрації 333 мкл/л. За даною методикою проводили більшість інших досліджень, що 11 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стосуються циклопропенових сполук і бананів. Зазначений час використовували для того, щоб можна було провести коректне порівняння з попередніми роботами (Sisler et al., 1996a; 1996b; 1999; 2001; 2003). (Див. Sisler E.C., et al., Effect of 1-methylcyclopropene, and methylenecyclopropene on ethylene binding and ethylene action in cut carnations, Plant Growth Reg., 18, 79-86, (1996a); Sisler E.C. et al., Comparison of cyclopropene, 1-MCP and 3,3dimethylcyclopropene as ethylene antagonist in plants, Plant Growth Reg., 18, 169-174, (1996b); Sisler E.C, et al., Inhibition of ethylene responses by 1-methylcyclopropene and 3methylcyclopropene, Plant Growth Reg., 27, 105-111 (1999); Sisler, E.C., et al., The effect of chemical structure on the antagonism by cyclopropenes of ethylene responses in banana, Plant Growth Reg., 33, 107-110 (2001); Sisler, E.C, et al., 1-Substituted cyclopropenes: Effective blocking agents for ethylene action in plants, Plant Growth Reg. 40, 221-228 (2003)). 5. Час дії захисту Банани обробляли визначеною кількістю сполуки, яка, як вважали, насичувала сайти рецепторів (10 кратна кількість у порівнянні з мінімально необхідною для захисту). Банани піддавали дії сполук протягом 24 годин і потім вентилювали. Банани зберігали на стелажах у лабораторії і щодня піддавали зразки дії етилену. Реєстрували дні, коли банани обробляли етиленом, і дні, коли банани жовтіли і ставали м'якими. Як правило, спостереження починали через три дні після дня обробки етиленом. День після обробки, в який банани вперше стали зрілими, вважали часом дії захисту. 6. Визначення хлорофілу Хлорофіл визначали за способом Arnon (Arnon, D I (1949) Copper content in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology 24:1-15) або з використанням відбиваючого хлорофілметра (Field Scout CM 1000, Spectronic Technologies Inc.). Для екстракції хлорофілу шкірку вимірюваної площі відрізали від конкретних ділянок шкірки і вміщували у киплячу воду на 3 хвилини. Потім зразки видаляли і змішували з ацетоном. Після витримування протягом ночі у темряві, зразки фільтрували, потім концентрували у витяжній шафі і визначали хлорофіл за способом Arnon (1949), відповідно до методики, викладеної Holden (1965). 7. Газова хроматографія і спектрофотометрія Вимірювання за допомогою газової хроматографії здійснювали на приладі GP Carbopack C 80/100 0,2% Carbowax 1500 Supelco, Supelco Park, Bellefonte Park Pa 16823-0048. Розділення проводили відповідно до методики Sisler et al., 2003 (див.: Sisler, E.C., et al., 1-substituted cyclopropenes: Effective blocking agents for ethylene action in plants. Plant Growth Reg. 40, 221-228 (2003)). Зразки шкірки бананів розрізали і змішували з ацетоном з метою екстракції хлорофілу. Готували зразки в ефірному розчині і вимірювали поглинання при 663 нм. 8. Результати експериментів Ефективність сполук визначали за кількістю хлорофілу, що присутня у бананах після закінчення визначеної кількості днів. A. Вплив концентрації циклопропенових сполук при їх застосуванні у газоподібній формі Результати використання циклопропенів у газоподібній формі наведені у таблиці 1 вище. Мінімальна концентрація N,N-дициклопропенілметиламіну, необхідна для захисту бананів при витримуванні протягом 24 годин, складала 5,3 нл/л сполуки у газоподібній формі. Час дії захисту складав 33 дні. Мінімальна концентрація N,N-диметил(1-циклопропенілметил)аміну, необхідна для захисту при витримуванні протягом 24 годин, складала 73 нл/л сполуки у газоподібній формі. Час дії захисту складав 34 дні. Мінімальна концентрація N,N-діетил(1циклопропенілметил)аміну, необхідна для захисту при витримуванні протягом 24 годин, складала 59 нл/л сполуки у газоподібній формі. Час дії захисту складав 32 дні. Мінімальна концентрація N,N-дипропіл(1-циклопропенілметил)аміну, необхідна для захисту при витримуванні протягом 24 годин, складала 30 нл/л сполуки у газоподібній формі. Час дії захисту складав 33 дні. Мінімальна концентрація N,N-дибутил(1-циклопропенілметил)аміну, необхідна для захисту при витримуванні протягом 24 годин, складала 184 нл/л сполуки у газоподібній формі. Час дії захисту складав 33 дні. Мінімальна концентрація N-(1-метилциклопропен)-1аніліну, необхідна для захисту при витримуванні протягом 24 годин, складала 248 нл/л сполуки у газоподібній формі. Час дії захисту складав 32 дні. B. Вплив концентрації циклопропену при застосуванні у вигляді солі на вміст хлорофілу у шкірці бананів Проводили експерименти з обробки бананів циклопропеновими сполуками у вигляді солей. Зміна кольору плодів забезпечила визначені переваги і надала корисну інформацію про взаємодію сполук з рецепторами етилену і, крім того, дозволила одержати хорошу систему дослідження сполук для вимірювання їх дифузії у тканині. 12 UA 99139 C2 5 C. Вплив різних кислот на стабільність циклопропенових сполук Якщо N,N-дибутил(1-циклопропенілметил)амін витримували з різними кислотами або солями при різних pH аж до pH 1,5 протягом 1 години, з подальшим повторним виділенням сполуки і використанням у дослідженнях за звичайною методикою, мало місце незначне зниження або повне збереження активності (див. таблицю 2). Однак, вважається, що такі сполуки нестабільні в умовах дуже кислого середовища. Liao et al., у деяких методиках синтезу знижували pH до 1-3. Таблиця 2 Вплив pH на стійкість N,N-дибутил(1-циклопропенілметил)аміну Обробка зразка Контроль: газоподібна сполука H2O Ацетат натрію (0,1М, pH 4,75) Форміат натрію (0,1М, pH 3,0) Фосфорна кислота (0,1М, pH 1,5) Вміст хлорофілу (% контролю) 100 98 100 100 98 Сполуки витримували протягом 1 години при зазначених значеннях pH, потім нейтралізували NaOH і екстрагували ефіром. Банани піддавали дії одержаного екстракту за звичайною методикою для обробки газоподібними формами сполук протягом 24 годин і потім обробляли етиленом протягом 15 годин. Результати фіксували на 7-й день. 10 D. Вплив солей на застосування і захист шкірки При застосуванні водних розчинів різних солей (фосфату, ацетату і форміату) циклопропенових сполук, шкірка виявлялася захищеною у всіх випадках. Див. таблицю 3 нижче. Таблиця 3 Вплив pH на активність солей N,N-дипропіл (1-циклопропенілметил)аміну при захисті хлорофілу у бананах Обробка зразка Контроль DP газ 0,1М оцтова кислота 0,1М оцтовокислий буфер (pH 4,75) 0,1М мурашина кислота Фосфорна кислота (pH 1,5) Вміст хлорофілу (% контролю) 100 100 31 33 30 30 Зразки наносили за допомогою тампона на ½ банану разом з 20 мкл Tween 20 і водою до 200 мкл і залишали на 24 години, потім піддавали дії етилену протягом 15 годин. Результати фіксували на 5-й день. 15 20 25 30 Наведені у таблиці кислоти несильно відрізняються за своєю дією. При високому вмісті, коли кислота виявлялася у надлишку, для деяких сумішей соль-кислота спостерігалося погіршення активності. Концентрації кислот до 0,2М, очевидно, не викликали зменшення активності. Проводили ряд експериментів з використанням карбонатних солей (див. таблицю 4 нижче по тексту). Очевидно, вони виявилися такими ж ефективними, як і солі інших кислот, і мали перевагу у тому відношенні, що, при використанні надлишку кислоти, цей надлишок не залишався у суміші. Очевидно, що будь-який надлишок вугільної кислоти швидко виділявся у вигляді вуглекислого газу. Можуть застосовуватися й інші кислоти. Як правило, придатні кислоти, які мають значення pH вище 1,0. Якщо одна половина банану була оброблена сполукою, а інша була не оброблена, оброблена половина виявлялася захищеною, а необроблена половина - ні. Необроблена шкірка дозрівала під дією етилену. Шкірка, що покриває оброблену сполукою половину банану, не дозрівала, якщо кількість сполуки виявлялася досить високою для прояву захисної дії (фіг. 2). Якщо у середній частині банану обробляли поверхню, еквівалентну половині поверхні банану, то обидва кінці дозрівали під дією етилену, але оброблена частина не дозрівала. Ці результати показують, що солі проникають через поверхню шкірки і можуть інактивувати рецептори. Очевидно, дифузія сполук з 13 UA 99139 C2 5 обробленої поверхні на ділянки, які не були піддані дії циклопропенових сполук, не здійснюється. В оброблених плодах м'якоть банану дозрівала. Обробку етиленом (300 мкл/л) починали через 24 години і продовжували протягом 15 годин. Ця методика повинна була швидко перервати дію незв'язаних циклопропенів і в істотній мірі припинити будь-яку подальшу інактивацію рецепторів. Таблиця 4 Порівняння впливу ацетатних і карбонатних солей N,N-дипропіл (1-циклопропенілметил)аміну на вміст хлорофілу у шкірці бананів Обробка Необроблений контрольний зразок Вугільна кислота + 200 мкл сполуки Вугільна кислота + 50 мкл сполуки Оцтова кислота + 200 мкл сполуки Оцтова кислота + 50 мкл сполуки Етилен Вміст хлорофілу (% від контролю) 100 48 47 46 43 0 Банани піддавали дії дипропілвмісної сполуки протягом 24 годин і, після вентилювання, дії етилену протягом 15 годин (300 мкл/л). Вміст хлорофілу фіксували через 5 днів після введення етилену. 10 15 20 25 30 35 40 Графіки на фіг. 3 являють собою порівняння N,N-диметил(1-циклопропенілметил)аміну і N,N-дибутил(1-циклопропенілметил)аміну з погляду їх поглинання і захисту бананів проти дії етилену. Кількості сполук вибирали таким чином, щоб вони демонстрували однакову активність, і проводили експерименти для послідовного ряду концентрацій, починаючи з 219 нл для диметилвмісної сполуки і 552 нл для дибутилциклопропену. Кожну з таких концентрацій збільшували в 0,5 для другої точки, ще в 0,5 для третьої точки і в 1 для четвертої точки. Серія концентрацій в обох випадках повинна складати 1, 1,5, 2 і 2,5. Вихідна точка в обох випадках дорівнювала 3-кратній мінімальній концентрації для сполуки у газоподібній формі (див. таблицю 1). Оскільки активність об’єму газу банки при визначенні мінімальних значень складала 3 л, кількість, використовувана для першої точки, може бути близькою до мінімального значення кількості газу, необхідної для захисту бананів. Найнижча з використовуваних концентрацій сполук починалася з величини, яка у три рази більша мінімальних значень 73 нл/л і 184 нл/л, наведених на фіг. 3. Кожна точка у двох серіях повинна мати аналогічну активність, що і відповідна точка в інших серіях. Лінії подібні одна до одної, за винятком одного аспекту. Різниця між найвищим і найнижчим значенням для диметилциклопропену складає 30,9% від значення для контролю, і для дибутилциклопропену 48% від значення для контролю. Очевидно, дибутилвмісна сполука у будь-яких концентраціях інактивує рецептори при 24 годинному впливі пропорційно до своєї кількості. Вона у 1,55 більш активна у порівнянні з диметилвмісною сполукою. E. Вплив сполук на квітучі рослини На фіг. 7 і 8 показані результати впливу 100 нл N,N-дипропіл(1-циклопропенілметил)аміну на кульбаби і петунії відповідно. Krigia dandelion являє собою загальновідомий бур'ян, що росте вздовж доріг у визначену пору року, а саме, навесні і влітку. Він представляє інтерес у тому відношенні, що етилен може викликати перехід рослини у стан спокою, і, як захисний механізм, рослина може перейти у стан спокою при нестачі води. Як показано на фіг. 7, кульбаба, оброблена сполукою або у газоподібній формі, або у формі карбонатної солі, через 5 днів демонструє, що сполуки за даним винаходом можуть застосовуватися для регулювання фізіологічних процесів у кульбабах. Петунія є добре відомою рослиною, сприйнятливою до дії етилену. Як можна бачити на фіг. 8, петунія, оброблена сполукою за даним винаходом або у газоподібній формі, або у формі солі, очевидно, не реагує на дію етилену. Список літератури 1. Al Dulayymi J.R., Baird M.S., Simpson M.J. and Nyman S. 1996. Structure based interference with insect behaviour-Cyclopropenes analogs of pheromones containing Z-Alkenes. Tetrahedron 52: 12509-12520. 2. Al Dulayymi A.R., Al Dulayymi J.R., Baird M.S. and Koza G. 1997. Simple four and five carbon cyclopropane and cyclopropene synthetic intermediates. Russian Jour. Org. Chem. 33: 798-816. 14 UA 99139 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 3. Al Dulayymi J.R., Baird M.S., Dale CM., Grehan CM. and Short M.F. 1997 Synthesis of Putative ~6-, 12 and -15- Desaturase Inhibitors. Tetrahedron 53: 1099-1110 Arnon, D I (1949) Copper content in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris Plant Physiology 24:1-15. 4. Bottini A.T. Dey, V. and Klinck, J 1973 2-Bromoallylamine In Organic Synthesis Collective Volume 5 John Wiley and Sons New York. Pp 121-124. 5. Bottini, AT and Olsen RE 1973 N-(2-bromoallyl)ethylamine In Organic Synthesis Collective Volume 5 John Wiley and Sons New York. Pp 124-126. 6. Burg S.P. and Burg E.A. 1967. Molecular requirements for the biological activity of ethylene. Plant Physiol. 42: 144-152. 7. Corey, E. J. Cane, David . E. and Libit, Lawrence (1971) The synthesis of racemic -trans- and -frans-bergamotene Jour Amer. Chem. Soc. 93:7016-7021. 8. Cotton, AE and Wilkinson, G. Murillo, CA and Bochmann (1999) Advanced Inorganic Chemistry John Wiley and Sons. New York, P152. 9. Daniels, F and Alberty, RA. 1955 Physical Chemistry John Wiley and Sons New York P200. 10. Dupille E. and Sisler E.C. 1995. Effect of an ethylene receptor antagonist on carnations and other plant material. In: Ait-Oaubahou A. and El-Otmani M. (eds), Postharvest Physiology, Pathology, and Technologies for Horticultural Commodities: Recent Advances. Institut Agronomique et Veterinare Hassan II, Agadir, Morocco, p 294-301. 11. Lespieau, R and Bourguel M. 1941 2,3-Dibromopropene In Gilman and Blatt (eds). Organic Synthesis Collective. John Wiley and Sons, New York. 12. Liao, L Zhang F. Yan, N. Golen, JA and Fox, JM (2004) An efficient and general method for resolving cyclopropene carboxylic acids Tetrahedron 60:1803-1816. 13. Paulini, K. and Reissig, H. (1994) Synthesis of dipeptides containing novel cyclopropenyl- and cyclopropenyl-substituted P and y-amino acids Leibigs Ann Chem. 1994:549-554. 14. Pawlowski, N Lee, DJ and Sinnhuber, R.O (1972) Synthesis of 1,2-dialkylcyclopropenes, methyl malvate and methyl sterculate. Jour Org Chem 37:3245-3248. 15. Sisler EC and Pian A. (1973) The effect of ethylene cyclic olefins on tobacco leaves Tobacco Science 17:68-72. 16. Sisler, EC and Yang SF (1984) Anti-ethylene effects of cis-2-butene and cyclic olefins. Phytochemistry 23:2765-2768. 17. Sisler, E. C and Wood, C. 1988. Interaction of ethylene and CO 2. Physiol. Plant. 73:440-444. 18. Sisler E.C. 1991. Ethylene binding components in plants. In: Mattoo A.K. and Suttle J.C. (eds), The Plant Hormone Ethylene. CRC Press, Boca Raton, Fl, pp. 81-99. 19. Sisler E.C, Dupille E. and Serek M. 1996a. Effect of 1-methylcyclopropene, and methylenecyclopropene on ethylene binding and ethylene action in cut carnations. Plant Growth Reg. 18: 79-86. 20. Sisler E.C, Serek M. and Dupille E. 1996b. Comparison of cyclopropene, 1-MCP and 3,3dimethylcyclopropene as ethylene antagonist in plants. Plant Growth Reg. 18: 169-174. 21. Sisler E.C, Dupille E., Serek M. and Goren R. 1999. Inhibition of ethylene responses by 1methylcyclopropene and 3-methylcyclopropene. Plant Growth Reg. 27:105-111. 22. Sisler, E.C. Serek, M Roh, K.A. and Goren, R 2001 The effect of chemical structure on the antagonism by cyclopropenes of ethylene responses in banana. Plant Growth Reg. 33: 107-110. 23. Sisler, E.C. Alwan, T, Goren, R. Serek. M. and Aplebaum 2003. 1-Substituted cyclopropenes: Effective blocking agents for ethylene action in plants. Plant Growth Reg. 40: 221-228. 24. Sisler, E.C, Grichko, V. and Serek, M (2006) Interaction of ethylene and other compounds with the ethylene receptor: Agonists and Antagonists In Ethylene Action in plants N.A. Khan ed. SpringerVerlag Berlin p. 1-34. 25. Описані вище варіанти здійснення і приклади ілюструють даний винахід, і їх не слід тлумачити як такі, що обмежують обсяг даного винаходу. Обсяг винаходу визначений наведеною нижче формулою винаходу, з еквівалентами пунктів формули винаходу для включення у зазначений обсяг винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 1. Спосіб інгібування реакції на етилен у рослин, який включає нанесення на рослину щонайменше однієї сполуки, що має наступну структуру: H2 H2 C NH C або 15 UA 99139 C2 H2 C N CH2CH3 CH2CH3 , або H2 C N CH2CH2CH3 CH2CH2CH3 , або H2 C 5 10 15 20 25 30 35 40 H N , або її сіль або її композицію в кількості, ефективній для інгібування реакції на етилен. 2. Спосіб за п. 1, де зазначену сіль сполуки вибирають з групи, що складається з фосфату, ацетату, форміату, карбонату, гідроброміду, гідрохлориду, сульфату, бісульфату, нітрату, ацетату, трифторацетату, оксалату, валерату, олеату, пальмітату, стеарату, лаурату, борату, бензоату, лактату, тозилату, цитрату, малеату, фумарату, сукцинату, тартрату, нафтилату, мезилату, глюкогептонату, лактобіонату і лаурилсульфонату. 3. Спосіб за п. 1, де нанесення сполуки здійснюють приведенням зазначеної рослини у контакт з газоподібною формою зазначеної сполуки. 4. Спосіб за п. 1, де нанесення сполуки здійснюють приведенням зазначеної рослини у контакт з твердою формою продукту, що містить зазначену сполуку. 5. Спосіб за п. 1, де нанесення сполуки здійснюють приведенням зазначеної рослини у контакт з газоподібною формою солі зазначеної сполуки або їх суміші. 6. Спосіб за п. 1, де нанесення сполуки здійснюють за рахунок нанесення спрею, що містить зазначену сполуку, занурення зазначеної рослини в композицію, яка містить зазначену сполуку, або введення зазначеної сполуки в контейнер, де знаходиться зазначена рослина. 7. Спосіб за п. 1, де зазначеною рослиною є зрізана квітка. 8. Спосіб за п. 1, де зазначена реакція на етилен являє собою один або декілька ефектів з числа визрівання або в'янення квітів, плодів і овочів; опадання листя, квітів і плодів; скорочення строку життя декоративних рослин, зрізаних квітів, чагарників, насіння або саджанців у стані спокою; інгібування росту; стимулювання росту; активності ауксину; інгібування кінцевого росту; регулювання верхівкового домінування; посилення гілкування; посилення пагоноутворення; зміни морфології рослин; модифікації сприйнятливості до патогенів рослин, наприклад, до грибків; зміни біохімічного складу; ініціювання стійкості до шкідників; припинення або пригнічення цвітіння і розвитку насіння; ефектів вилягання; стимулювання проростання насіння; припинення періоду спокою; гормональних ефектів і ефектів викривлення пагонів. 9. Спосіб за п. 1, де зазначена сполука може бути застосована у закритій системі. 10. Спосіб за п. 1, де зазначена сполука може бути застосована у відкритій системі. 11. Спосіб за п. 1, де зазначена рослина являє собою рослину повністю або будь-яку з її частин, польову рослину, ландшафтну рослину, горшкову рослину, зрізану квітку або зібрані плоди або овочі. 12. Спосіб за п. 1, де зазначена рослина являє собою польову рослину і вказану щонайменше одну сполуку, її сіль або композицію в кількості, ефективній для інгібування реакції на етилен, наносять на польову рослину у вигляді складу в формі спрею. 13. Спосіб за п. 1, де зазначена сполука являє собою сіль. 14. Спосіб за п. 1, де зазначена рослина являє собою ландшафтну рослину і вказана щонайменше одна сполука, її сіль або композиція в кількості, ефективній для інгібування реакції на етилен, збільшує термін життя ландшафтних рослин. 15. Сполука, що має наступну структуру: H2 H2 C NH C 45 або H2 C N CH2CH3 CH2CH3 , або 16 UA 99139 C2 H2 C N CH2CH2CH3 CH2CH2CH3 , або H2 C 5 10 H N , або її сіль. 16. Сполука за п. 15, де зазначену сіль сполуки вибирають з групи, що складається з фосфату, ацетату, форміату, карбонату, гідроброміду, гідрохлориду, сульфату, бісульфату, нітрату, ацетату, трифторацетату, оксалату, валерату, олеату, пальмітату, стеарату, лаурату, борату, бензоату, лактату, тозилату, цитрату, малеату, фумарату, сукцинату, тартрату, нафтилату, мезилату, глюкогептонату, лактобіонату і лаурилсульфонату. 17. Композиція, яка містить: (a) сполуку, що має наступну структуру H2 H2 C NH C або H2 C N CH2CH3 CH2CH3 15 , або H2 C N CH2CH2CH3 CH2CH2CH3 , або H2 C 20 H N , або її сіль, і (b) ад'ювант. 18. Композиція за п. 17, де ад'ювант являє собою сільськогосподарсько прийнятний носій. 17 UA 99139 C2 18 UA 99139 C2 19 UA 99139 C2 20 UA 99139 C2 21 UA 99139 C2 22 UA 99139 C2 23 UA 99139 C2 24 UA 99139 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 25