N,n-диметил-n-ментилоксікарбонілметил-n-(4-хлорбензоїлоксіетил) амонію хлорид, що має бактерицидну активність

N,N-Диметил-N-ментилоксікарбонілметил-N(4-хлорбензоїлоксіетил) амонію хлорид формули 32256 CH3 O O Cl C O (CH2)2N(CH3)2 + ClCH2 C (А) O H3C І ІІ Цю сполуку досліджували на антибактеріальну активність по відношенню до збудників бактеріозів рослин, фітопатогенним бактеріям, таким як: Xanthomonas campestris pv malvacearum 8838, Xanthomonas campestris pv campestris 8003b, Xamthomonas campestris 8159, Xanthomonas campestris 8171, Corinebacterium michiganense 13a, Pseudomonas syringe pv syringe 8511, Pseudomonas syringe pv syringe 8566, Pseudomonas syringe pv atrofaciens 8525, Pseudomonas syringe pv phaseolicola 8981, Pseudomonas syringe pv Lachrymans 7595, Erwinia carotovora subsp. atroseptica 7200, Erwinia carotovora subsp. carotovora 8982, Agrobacterium tumefaciens 8628. В результаті проведених досліджень встановлено, що препарат (А) виявляє антимікробну дію в різних концентраціях (від 2 до 100 мкг/мл) в залежності від роду бактерій (див. табл. 1). Найбільш чутливі до препарату бактерії рядів Xathomonas та Corynebacterium. Бактеріостатична дія препарату складала 2 мкг/мл. На бактерії родів Pseudomonas та Agrobacterium препарат діяв в концентрації 40100 мкг/мл, в той час як ТМТД згубно діяв на бактерії роду Erwinia в концентрації 1000 мкг/мл. Таким чином, новий синтезований препарат може знайти застосування в сільському господарстві для боротьби з бактеріозами рослин. Винахід ілюструється такими прикладами. Приклад 1. N,N-Диметиламіноетил-4-хлорбензоат (І). В реактор, обладнаний мішалкою, термометром, зворотним холодильником та крапельною воронкою вміщують 0,1 г/моля хлорангідриду nхлорбензойної кислоти в 100 мл сухого бензолу. При перемішуванні з крапельної воронки додають протягом 30 хв 0,1 г/моля N,N-диметиламіноетанолу. Реакційну суміш витримують при 70°С протягом 3 годин. Утворену хлористоводневу сіль N,N-диметиламіноетил-4-хлорбензоату нейтралізують 0,1 г/моля NаOH в 150 мл етилового спирту. Утворений осад NaCl відфільтровують, спирт випаровують, а залишок переганяють у вакуумі. Вихід 10,5 г (92%). 20 Ткип. 170-172°С/0,9 мм рт. ст., nD 1,4980. ІЧспектр, см-1: C=О 1745; CH2N CH 3 спектр, см-1: С=О 1735; CH2N 1435. Знайдено, %: С 59,45; Н 7,35; N 3,00; Cl 15,10. С23Н35O4NCl2. Вирахувано, %: С 59,99; Н 7,60; N 3,04; Cl 15,40. Приклад 3. Гостру токсичність сполуки (А) вивчали на безпородних білих мишах масою 18-20 г при внутрішньом'язовому введенні. LD50 N,N-диметил-N-ментилоксікарбонілметил-(4-хлорбензоїлоксіетил)амонію хлориду при одноразовому введенні внутрішньом'язово становить 500 мг/кг. Приклад 4. Вивчення антибактеріальної активності N,N-диметил-N-ментилоксікарбонілметил-(4хлорбензоїлоксіетил)амонію хлориду проводили по відношенню до колекційних фітопатогенних тест-культур методом серійних розведень в рідкому поживному середовищі Готтінгера [2]. Бактеріальну суспензію готували з однодобової агарової культури збудника в стерильній водопровідній воді у відповідності з оптичним стандартом мутності, що відповідає 500 млн. клітин в 1 мл. В кожну пробірку, яка містила відповідну концентрацію препарату, вносили по 0,1 мл одержаної суспензії, що складало 25 млн. клітин. Оскільки в кожну пробірку вміщували 2,5 мл поживного середовища, то на 1 мл її припадало 10 клітин досліджуваної культури. Після внесення суспензії бактерій пробірки струшували і витримували в термостаті при 27°С протягом 20 год. Після цього за мутністю середовища візуально визначали бактеріостатичну дію препарату. За мінімальну бактеріостатичну концентрацію приймали концентрацію речовини, яка вміщується в останній пробірці без видимого росту. Одночасно для визначення бактерицидної дії робили висіви на чашки Петрі з картопляним агаром з тих пробірок, в яких не було видимого росту бактерій. При відсутності росту через 48 год інкубації в чашці Петрі помічали бактерицидну дію в досліджуваному розведенні. Приклад 5. Фітотоксичність N,N-диметил-Nментилоксікарбонілметил-N-(4-хлорбензоїлоксіетил)амонію хлориду вивчали на насінні капусти сорту "Амагер" в лабораторних умовах. Досліди повторювали 5 разів, використовуючи концентрації 1%, 0,1%, 0,05%, 0,03%, 0,01% та експозицію 30 хв. Насіння старанно перемішували і відміряли таку їх кількість, щоб вистачило на всі повторності досліду, потім насипали в чисту склянку і заливали розчином препарату визначеної концентрації. Склянку закривали ватним тампоном і витримували 30 хв. Після цього розчин зливали, насіння висипали на стерильний фільтрувальний папір, просушували при кімнатній температурі протягом 20 годин. Просушене насіння розкладали в чашки Петрі, на дні яких був покладений стерильний фільтрувальний папір, залитий стерильною водою. Насіння просушували протягом 5 діб в термостаті при температурі 27°С в темряві, після чого чашки 1450. Знайдено, %: С 58,00; Н 6,20; N 6,10; Cl 15,50. С11Н14O2NCl. Вирахувано, %: С 58,02; Н 6,19; N 6,15; Cl 15,57. Приклад 2. N,N-Диметил-N-ментилоксікарбонілметил-N-(4-хлорбензоїлоксіетил)амонію хлорид (А). В реактор, обладнаний термометром і зворотним холодильником, вміщують 0,1 г/моля ментилового ефіру монохлороцтової кислоти (II), 0,1 г/моля N,N-диметиламіноетил-4-хлорбензоату (І) та 500 мл ацетону. Реакційну суміш кип'ятять 24 год. Утворений осад відфільтровують, висушують і кристалізують з абсолютованого етилового спирту. Вихід 39,5 г (86%), Тпл. 182-184°С. ІЧ 2 32256 виставляли на світло і залишали відкритими до кінця досліду. Облік енергії проростання та схожості насіння провадили на 2-гу та 7-му добу. Паралельно враховували ураженість насіння та паростків бактеріальними, грибними та іншими хворобами. В кінці досліду паростки зважували. Контролем слугувало насіння, замочене в стерильній водопровідній воді, сухе та оброблене ТМТД. Про вплив препарату на насіння робили висновки за всіма показниками протягом всього досліду (див. табл. 2). Дані табл. 2 свідчать про те, що препарат проявляє бактерицидні та стимулюючі ріст властивості при концентрації 0,01%, оскільки в порівнянні з контролем схожість насіння вища, вага паростків більша, а ураженість бактеріями та грибами після обробки препаратом зменшилась. При концентрації 1% препарат пригнічує проростання та ріст на сіння капусти. Не оптимальними виявилися також концентрації препарату 0,1%, 0,05% та 0,03%. ТМТД, з активністю якого порівнюється активність синтезованого препарату, має такі недоліки: йому притаманні кумулятивні властивості, а у великих дозах проявляє канцерогенну, мутагенну та тератогенну дію (на мишах). LD50 для ТМТД складає 400 мг/кг [3]. Джерела інформації: 1. Удовицкая В.В., Лопушанский А.И., Палий Г.К., Бурденюк И.П. // Хим. фарм. ж., № 1, 1970, С. 17-20. 2. Методы исследования возбудителей бактериальных болезней растений / Бельтюкова К.И., Матышевская М.С., Куликовская М.Д., Сидоренко С.С. – Киев: Наукова думка, 1968. - С. 273-275. 3. Справочник по пестицидам / Под ред. А.В. Павлова. – Киев: Урожай, 1986. - С. 150-152. Таблиця 1 Антибактеріальна активність N,N-диметил-N-ментилоксікарбонілметил-N-(4-хлорбензоїлоксіетил) амонію хлориду по відношенню до фітопатогенних бактерій (в мкг/мл) N п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Штами Вражувані рослини Xanthomonas campestris pv malvacearum 8838 Xanthomonas campestris pv campestris 8003 Xanthomonas campestris 8159 Xanthomonas campestris 8171 Corinebacterium michiganense 13a Pseudomonas syringe pv syringe 8511 Pseudomonas syringe pv syringe 8566 Pseudomonas syringe pv atrofасіens 8525 Pseudomonas syringe pv phaseolicola 8981 Pseudomonas syringe pv Lachrymans 7595 Erwinis carotomora subsp atroseptica 7200 Erwinia carotovora subsp carotovora 8982 Agrobacterium tumefaciens 8628 Препарат А БC БЦ ТМТД БС БЦ бавовник 2 4 4 20 капуста 2 4 4 20 капуста капуста томати 2 2 2 2 2 4 4 4 40 20 20 40 плодові 40 40 100 200 плодові 40 40 40 100 зернові 40 40 40 100 бобові 10 10 40 200 огірки 40 100 1000 1000 картопля 40 100 1000 1000 багато рослин 10 20 40 200 виноград 20 40 40 40 Примітка: БС - бактеріостатична дія; БЦ - бактерицидна дія Таблиця 2 Дія N,N-диметил-N-ментилоксікарбонілметил-N-(4-хлорбензоїлоксіетил)амонію хлориду на насіння і паростки капусти (лабораторний дослід) N п/п Варіанти досліду 1 Сухе насіння Насіння, замочене в стерильній водопровідній воді 2 Пророщі наступного дня Уражені бактеСхожість на 7Вага паростків після постановки досліріями і грибами, му добу, % на 7 добу ду, % % 28,6 76,6 6,2 2,4 34 75,4 3 7,6 29,2 32256 Продовження табл. 2 N п/п 3 4 5 6 7 8 Варіанти досліду ТМТД, 0,4% Препарат А, 1% 0,1% 0,05% 0,03% 0,01 Пророщі наступного дня Уражені бактеВага паростків Схожість на 7після постановки досліріями і грибами, на 7 добу му добу, % % ду, % 40 71,4 0,5 4,8 10 61,4 1,4 40 73,4 1,2 3,7 31,4 58,0 1,0 3,4 24,6 62,0 4,1 48,0 81,4 0,7 5,4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4