2-оксо-3-(метоксикарбонілметилен)-5-метоксикарбонілморфолін, що проявляє рістстимулюючу активність, спосіб його одержання

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно, к применению в качестве стимулятора роста растений 2-оксо-3-(метоксикарбонилметилен)-5-метоксикарбонилморфолина формулы I Задачей изобретения является изыскание новых средств для стимулирования роста корней и стеблей фасоли и повышения урожайности сои и подсолнечника. В качестве аналогов по принципу действия взяты 1-бензил-3-бензиламино-малеинимид формулы II, обладающий ростстимулирующей активностью на овощных и бахчевы х к ультура х (1) и 1-(2-оксиэтил)-3-(2оксиэтиламино)малеинимид формулы III, проявляющий ростстимулирующее действие на бобовых к ультура х (2): В качестве регуляторов роста предложены различные химические соединения, широко использующиеся в сельском хозяйстве - N-оксид2,6-диметилпиридина (ивин), 3-индолилуксусная кислота (ИУК), 2-хлорэтилфосфоновая кислота (этрел), триметил(2-хлорэтил)аммонийхлорид (хлорхолинхлорид, ТУР) (3), а также некоторые соединения, обладающие специфическим действием. В качестве стимуляторов проращивания семян овса предложено использовать соли аминопроизводных тиолан-1,1-диоксида (4), натриевую соль N-(2-циклогексилпирил)уксусной кислоты (5), алкиларилсульфаминобензолы (5), для семян фасоли и сои - композицию на основе гиббереллиновой и салициловой кислот (7), кальциевую соль 2-С-метил-D-рибоновой кислоты (8). Однако вышеуказанные препараты обладают следующими недостатками: низкой ростстимулирующей активностью для данных культур, относительно высокой токсичностью для теплокровных (например, ЛД50 хлорхолинхлорида 640 - 700мг/кг, ИУК – 250 - 450мг/кг (3)) и сложной технологией производства. Цель изобретения - стимулирование развития растений фасоли и повышение урожайности подсолнечника и сои. Указанная цель достигается обработкой семян 0,001 - 0,0001%-ными водными растворами 2-оксо-3(метоксикарбонилметилен)-5-метоксикарбонилморфолина. Применение заявляемого соединения в сельском хозяйстве не известно. Заявляемое соединение впервые синтезировано авторами взаимодействием диметилового эфира ацетилендикарбоновой кислоты и метилового эфира D-серина: Пример 1. К раствору 1,6г (0,0113 моль) диметилового эфира ацетилендикарбоновой кислоты в 5мл эфира добавляли при перемешивании раствор 1,35г (0,0113 моль) метилового эфира D-серина в 5мл эфира, выдерживали 48 часов при комнатной температуре, эфир удаляли, выпавшие кристаллы промывали метанолом. Получено белое кристаллическое вещество, ограничено растворимое в воде и хлороформе, не растворимое в метаноле. Выход 0,6г (23%) целевого продукта, т. пл. 71 - 72°С. Строение соединения I установлено на основании данных элементного анализа и спектроскопии ПМР. Найдено, %: С 47,32; H 4,63; N 6,23; C9H11NO6 M 229,196 Вычислено,%: С 47,16; H 4,84; N 6,11. Спектр ЯМР записан для раствора соединения І в дейтерохлороформе на спектрометре Bruker WP 400, d, м. д., от ГМДС: СН3, 3,73 (с), 3,83 (с); Hc 4,28 (м), J HaHc 3,6Гц, J HbHc 5,2Гц; HaHb 4,46 (м), Δn ab=30Гц, J HaHb 11,3Гц; Hd 5,77 (с); NH 6,53 (д), J NHCHc 5,0Гц. Заявляемое техническое решение поясняется следующими примерами. Пример 2. Исследования проводились в 1990г. в лаборатории биологических испытаний химических соединений Института биоорганической и нефтехимии АН УССР (г. Киев) по методу Т.А. Сергеевой (9). Опыты проводили в чашках Петри, на дно которых укладывали круги фильтровальной бумаги. В каждую чашку вносили по 5 мл растворов испытываемых соединений определенной концентрации, затем на поверхности обработанной фильтровальной бумаги равномерно размещали по 15 - 30 семян фасоли. Чашки Петри выдерживали в вытяжном шкафу при температуре 21 - 23°С с подсветкой люминесцентными лампами в течение 7 дней, после чего производили замеры длины корней и стеблей растений. Повторность опытов трехкратная. Контролем служил вариант опыта без обработки веществами, в качестве эталонов использовались ПИКС, этрел, ивин и ИУК, в качестве аналогов - 1-бензил-3бензиламиномалеинимид (аналог 1) и 1-(2-оксиэтил)-3-(2-оксиэтиламино)малеинимид (аналог 2). Статистическую обработку результатов опытов проводили по A.B. Соколову (10), полученные данные представлены в табл.1. Лабораторные опыты показали, что обработка семян 0,001 - 0,0001%-ными водными растворами заявляемого соединения стимулирует развитие растений фасоли, превосходя по уровню действия аналоги и эталоны. Пример 3. Исследования проводились в 1990г. в УкрНИИ земледелия (Чабаны Киевской обл.). Семена перед посевом обрабатывались пленкообразователем без добавки или с добавкой заявляемого соединения и высевались в почву без подсушивания. Закладку опытов проводили 25 мая. Способ посева - обычный рядовой с шириной междурядий 15см. Норма высева 3,5 - 4млн семян на 1га. Методика испытаний - общепринятая (11). Площадь учетной делянки 10м 2. Способ размещения делянок рендомизированный. Эталонами служили ивин и ИУК. Способ уборки раздельный. Обмолот производили вручную. Погодные условия вегетационного периода характеризовались умеренным количеством осадков, температура воздуха была на уровне среднегодовой многолетней. Данные приведены в табл.2. Полевые опыты показали, что предпосевная обработка семян подсолнечника водными растворами заявляемого соединения повышает урожайность подсолнечника на уровне лучшего из эталонов, тогда как аналогичная предпосевная обработка семян сои повышает ее урожайность, превосходя по эффективности оба эталона. Пример 4. Токсичность заявляемого соединения определяли стандартным методом на мышах и крысах путем однократного внутрижелудочного введения в организм животных. Учет гибели животных производили через 24 часа после введения в желудок. Результаты опытов выражали в виде среднесмертельной дозы препарата (ЛД50). Статистическую обработку проводили методом Литчфильда и Уилкоксона в модификации Рота (1,2). В результате проведенных испытаний установлено, что 2-оксо-3-(метоксикарбонилметилен)-5метоксикарбонилморфолин при однократном внутрижелудочном поступлении в организм теплокровных относится к малотоксичным веществам (ЛД50 per os для мышей и крыс больше 1000мг/кг).