Сіль l,d-трео-1-(п-нітрофеніл)-2-аміно-1,3-пропандіолу і піколінової кислоти, спосіб її одержання та регулятор росту рослин на її основі

Винахід відноситься до галузі органічної хімії, а саме, до нової сполуки – солі L, D-трео-1-(п-нітрофеніл)-2аміно-1,3-пропандіолу і піколінової кислоти, формули І , яка має рісторегулювальну активність і підвищує продуктивність зернових культур. Вказана властивість передбачає можливість її використання в сільському господарстві. Пропонована сполука і її властивості в літературі не описані. Найближчими аналогами за біологічною дією і будовою заявляємої сполуки є: 1. Картолін-2 - еталон І (ярова пшениця, озиме жито) рекомендований для підвищення зернових [1]. Еталон І поступається заявляємій сполуці за своєю біологічною активністю (таблиці 1, 2), а також потребує значно більших (в 20-100 разів) норм витрат. 2. Хлорхолінхлорид (ТУР) - еталон II (для ярової пшениці, озимого жита та пшениці) широко застосовується в сільському господарстві для підвищення продуктивності багатьох сільськогосподарських культур [2]. Препарат ТУР більш ніж у два рази токсичніший заявляємої сполуки (LД50 їх 700 і 1450мг/кг живої ваги відповідно). За своєю біологічною активністю еталон II також поступається (таблиці 1-3), не дивлячись на істотно (більш ніж у 200 разів) більші норми витрат. 3. Гумат натрію - еталон III застосовується в сільському господарстві для підвищення продуктивності сільськогосподарських культур [3]. Гумат натрію - це натрієва сіль багатьох гумінових кислот. Ці солі не стійкі і при зберіганні гідролізують, в результаті чого при використанні гумата натрію у вигляді водних розчинів, в яких є важкорозчинні осади, котрі і ускладнюють дозування препарату, а також його використання. Окрім вказаних недоліків, еталон III, менш активний (таблиці 4, 5). 4. Піколінова кислота - аналог І - має властивості регулятора росту рослин [4]. Проте дана кислота має певну фітотоксичність, токсичність (ЛД50 її 340мг/кг) і недостатньо ефективна (таблиці 1-3). Сіль піколінової кислоти з D(+)-трео-1-(п-нітрофеніл)-2-аміно-1,3-пропандіолом - аналог ІІ, який має властивості регулятора росту рослин [5]. Недоліком цього препарату є те, що аналог II у порівнянні з заявленого сполукою є менш активним (таблиці 1-5). В основу винаходу поставлена задача - синтез нового високоефективного і екологічного нешкідливого препарату, який має рістрегулюючу активність. Поставлена задача досягається тим, що використовують сіль з L,D-трео-1-(n-нітрофеніл)-2-аміно-1,3пропандіола і піколінової кислоти, яку отримують в результаті реакцій взаємодії L,D-трео-1-(n-нітрофеніл)-2аміно-1,3-пропандіола і ліколінової кислоти в розчині спиртів при 25-70°С. Заявляєма сполука має кристалічну структуру, не гігроскопічною, вибухобезпечна. Структура даної сполуки підтверджена елементарним аналізом і ІЧ-спектрами, знятими на спектрофотометрі SPECORD-Μ-80. Наявність смуг поглинання в спектрах заявляємої сполуки при 1605см-1 (І)asCOO-); 388см-1 (І)asCOO-); 1520см1 (І)asN02); 1350см-1 (І)asΝ02); 1050см-1 (60Н перв.); 1110см-1 (60Н втор.) свідчить на користь вибраної структури. Для кращого розуміння описання даного винаходу наводяться конкретні приклади: Приклад 1. Спосіб отримання солі піколінової кислоти з L,D-трео-1-(n-нітрофеніл)-2-аміно-1,3пропандіолом. В тригорлому реакторі ємністю 2л, спорядженому крапельною лійкою, зворотним холодильником і мішалкою, розчиняють 106,1г (0,5мол.) L,D-трео-1-(n-нітрофеніл)-2-аміно-1,3 пропандіола. В 1л метанола і до нього додають краплями при температурі 40-45°С розчин 61,5 (0,5мол.) піколінової кислоти в 500мл метанола. Після додавання розчину піколінової кислоти реакційну масу кип’ятять протягом 1 години, розчинник випаровують, а залишок промивають ацетоном. Вихід солі піколінової кислоти з L,D-трео-1-(n-нітрофеніл)-2аміно-1,3-пропандіолом - 164,5г (98,2%), температура плавлення - 177-180°С. Знайдено, % С-53,9; Η-5,4; Ν-12,3; С15Н17N3O6. Вирахувано, % С-53,73; Η-5,11; Ν-12,53. Приклад 2. Вплив препаратів на урожай ярової пшениці. Дослід - польовий. Об'єкт дослідження - ярова пшениця сорту "Поліська-87". Грунт - дерново - підзолистий, середньо-суглинковий РН-6,5-6,8. Метод проведення досліду - зерна ярової пшениці перед висіванням обробляли розчинами препаратів методом напіввологого протруювання із розрахунку 20л робочого розчину на 1т насіння. Площа облікових ділянок - 25м2, повторність шестикратна. Насіння контрольного варіанта оброблялось водою. Схема досліду і результати досліджень наведені в таблиці 1. Результати досліджень показують явну перевагу заявляємої сполуки по урожайності зерна ярової пшениці у порівнянні з контролем (на 13,5%), еталоном І (10,5%) і аналогом II (9,4%). Приклад 3. Вплив препаратів на урожай озимого жита. Дослід - польовий. Об'єкт дослідження - озиме жито сорту ""Поліське". Грунт - опідзолений, супіщаний на лісових породах. Методика проведення досліду: обробку зерна озимого жита проводили розчинами препаратів методом напіввологого протруювання із розрахунку 40л розчину на 1т насіння. Облікова площа дослідних ділянок 50м2, повторність - чотирикратна. Насіння контрольного варіанту оброблялось водою. Результати досліджень і схема дослідів наведена в таблиці 2. Встановлено, що заявлена сполука за своїм впливом на урожай озимого жита перевищила контроль на 6,9ц/га, еталони І і II на 3,7 і 3,9ц/га, а аналоги І і II на 4,7 і 3,0ц/гa. Приклад 4. Вплив препаратів на урожай озимої пшениці. Дослід - польовий. Об'єкт досліджень - озима пшениця сорту "Киянка". Грунт - чорнозем, малопотужний, малогумусовий, вилугований, середньо-суглинковий. Перед висіванням зерно озимої пшениці обробляли розчинами препаратів, методом напівсухої обробки із розрахунку 20л/т. Площа облікових ділянок дослідів - 15м2, повторність - шестикратна. Насіння контрольного варіанту оброблялось водою. Результати і схема дослідів приведені в таблиці 3. Як видно із даних результатів, наведених в таблиці 3, пропонована сполука збільшує урожай зерна озимого жита у порівнянні з контролем, аналогами І і ІІ на 6,5; 4,4; 3,8 і 3,2ц/га відповідно. Приклад 5. Вплив препаратів на продуктивність кукурудзи. Дослід - польовий. Об'єкт досліджень - кукурудза сорту "Гібрид Молдавський-215". Грунт - чорнозем малопотужний, малогумусовий, суглинистий, рН - 6,3-6,6. Площа облікових ділянок 50м2, повторність - шестикратна. Насіння кукурудзи перед посівом оброблялось водними розчинами препаратів або водою у випадку контролю із розрахунку 20л/т. Результати досліджень і схема досліду наведена в таблиці 4. Заявлена сполука за своєю біологічною активністю переважає контроль, еталон і аналог за урожайністю зеленої маси на 71,1; 46,6; 36,4ц/га; сухої маси - на 35,2; 23,0 і 18,6ц/га; зерна - на 7,3; 5,0 і 3,9ц/га відповідно. Приклад 6. Вплив препаратів на урожай ячменю. Дослід - польовий. Об'єкт досліджень - ячмінь сорту "Одеський-100". Грунт - чорнозем, малопотужний, малогумусовий, суглинистий, рН - 6,3-6,7. Метод проведення досліду - зерно ячменю перед висівом обробляється водними розчинами препаратів або водою у випадку контролю. Норма витрат робочого розчину - 20л/т. Площа ділянок – 25м2, повторність шестикратна. Схема досліду і результати досліджень наведені в таблиці 5. Заявлена сполука, як показують дані результатів досліду, за своєю біологічною активністю (підвищенню урожаю зерна ячменю) переважають контроль на 24,3%, еталон - на 13,5%; аналог ІІ - на 13,1%. Таблиця 1 Вплив препаратів на урожай ярової пшениці "Поліська-87" при обробці насіння Препарати Контроль Еталон І - картолін - 2 Еталон IІ - хлорхолінхлорид Аналог І - піколінова кислота Аналог ІІ - сіль нікелінової кислоти і D -(+)трео1-(n-нітрофеніл)-2-аміно-1,3-пропандіолЗаявлена сполука Норма витрат Урожай зерна, препаратів, г/т ц/га 500 4100 4 20 40 4 20 40 4 20 40 46,7 49,7 49,6 47,6 49,8 48,9 47.9 50,2 49,4 52.1 54.9 48,3 Збільшення урожаю до контролю ц/га 3,0 2,9 0,9 3,1 2,2 1,2 3,5 2,7 5,4 8,2 1,6 % 6,4 6,2 1,9 6,6 4,7 2,5 7,5 5,8 11,5 17,5 3,4 Таблиця 2 Вплив препаратів на урожай озимого жита "Поліське" при обробці насіння Препарати Контроль Еталон І - картолін - 2 Еталон IІ - хлорхолінхлорид Аналог І Норма витрат Урожай зерна, препаратів, г/т ц/га 500 4100 4 20 39,7 42,9 42,7 41,7 42,5 Збільшення урожаю до контролю ц/га 3,2 3,0 1,7 2,8 % 8,0 7,5 4,3 7,0 40 4 20 40 4 20 40 Аналог ІІ Заявлена сполука 40,7 42,1 43,6 42,4 43,4 46,6 42,6 1,0 2,4 3,9 2,7 3,7 6,9 2,9 2,5 6,0 9,8 6,8 9,3 17,4 7,3 Таблиця 3 Вплив препаратів на урожай озимого пшениці сорту "Киянка" при обробці насіння Норма витрат Урожай зерна, ц/га препаратів, г/т Препарати Контроль Еталон І - хлорхолінхлорид 4100 4 20 40 4 20 40 4 20 40 Аналог І Аналог ІІ Заявлена сполука Збільшення урожаю до контролю ц/га 2,1 0,9 2,7 1,2 1,5 3,4 1,9 3,7 6,5 2,8 57,8 59,9 58,7 60,5 59,0 59,3 61,2 59,7 61,5 64,3 60,6 % 3,6 1,5 4,6 2,0 2,6 5,9 3,3 0,4 11,2 4,8 Таблиця 4 Вплив препаратів на урожай кукурудзи сорту „Гібрид Одеський-100" при обробці насіння Концентрація, Препарати мг/л Контроль Еталон - гумат натрію Аналої 2 Заявлена сполука 30000 250 500 1000 2000 250 500 1000 2000 Урожай зерна, ц/ra Зеленої маси 396,7 421,2 423,5 421,3 430,2 431,4 437,6 460,5 467,8 457,9 сухої маси 103,5 115,7 117,6 115,3 120,1 119,9 121,4 137,8 138,7 136,4 зерна 62,4 64f7 63.7 64,1 65,8 64,4 65,1 68,7 66,4 66,9 Збільшення урожаю зерна до контролю ц/га % 24,5 6,2 26,8 6,8 24,6 6,2 33,5 8,4 34,7 8,7 40,9 10,3 63,8 16,1 71,1 17,9 61,2 15,4 Таблиця 5 Вплив препаратів на урожай ячменя "Одеський-100" при обробці насіння Препарати Контроль Еталон І - гумат натрію Аналог ІІ Заявлена сполука Норма витрат Урожай зерна, ц/га препаратів, г/т 750 4 20 40 4 20 40 28,4 31,1 30,5 31,2 29,3 32,2 35,3 29,8 Збільшення урожаю до контролю ц/га 2,7 2,1 2,8 0,9 3,8 6,9 1,4 % 9,5 7,4 9,8 3,2 13,4 24,3 4,9 Література 1. Баскаков Ю.А. Новый антистрессовый препарат цитоксинового действия, Агрохимия., №4, 1988, с.103. 2. Мельников Н.Н. "Химические средства защиты растений". Химия, 1984г. 3. Янишевская О.П. "Рекомендации по использовании физиологически активного препарата". Рекомендации МСХ СССР по внедрению науки и передового опыта в производство, №3, М., 1983, с.91. 4. Карабанов Ю.В. й др. Особенности влияния пиколиновой кислоты на различные виды растений. Тезисы докладов I Всесоюзной конференции по регуляторам роста растений. М, Наука, 1981. с.55. 5. Авторское свидетельство СССР, №1157818.1985.