Метиловий ефір 2-лейцино-3-хлор-1,4-нафтохінону, який має властивості фунгіцида, бактерицида та регулятора росту рослин

Изобретение относится к органической химии, а именно к биологически активным соединениям, проявляющим фунгицидные, бактерицидные, рострегулирующие свойства. Ближайшим аналогом по действию (фунгицид) является препарат фундазол, бенлей. N-(1-бутил карбамидобензимидазолил-2)-о-метикарбамат [1,2], формулы: [1. Мельников H.H. Пестициды (химия, технология и применение) М.: Химия, - 1987, 711с]. [2. Шамшурин A.A., Кример М.З. Физико-химические свойства пестицидов (справочник) М.: Химия, 1976, 328 с]. Препарат применяется для протравливания семян как средство борьбы с болезнями растений. Аналогом по рострегулирующей активности является N-окись 2,6 диметилпиридин [3] препарат ивин, формулы: [3. Кухарь В.Н., Карабанов Ю.В., Павленко А.Ф. и др. Новый регулятор роста растений - ивин // В сб. Физиологически активные вещества. - Киев.: На укова думка. - 1986. №18. - c.3-14]. Ивин используется для предпосевной обработки семян (может быть использован для опрыскивания растений), Аналогом по строению и по действию является 5-окси-1,4-нафтохинон, природное вещество юглон, формулы: Юглон обладает бактерицидным и фунгицидным действием. Ближайшим аналогом по строению и действию является 2,3-дихлорнафтохинон, формулы: который известен как фунгицид, протравитель семян [1,2]. Торговое название - дихлон, фигон. Задачей данного изобретения является новое вещество, обладающее свойствами фунгицида, бактерицида, регулятора роста растений, Поставленная задача решается тем, что согласно изобретению, получен метиловый эфир-2-лейцино-3хлор-1,4-нафтохинона, обладающий фунгицидными, бактерицидными и рострегулирующими свойствами, формулы: Заявленное соединение и его свойства в литературе не описаны. Метиловый эфир 2-лейцино-3-хлор-1,4-нафтохинона является хорошим фунгицидом и бактерицидом одновременно. Вещество подавляет прорастание спор грибов и при создании препаративной формы будет использовано как протравитель семян, не угнетая, а наоборот, стимулируя процессы прорастания семян, их рост и развитие. Пример 1. Получение метилового эфира-2-лейцино-3-хлор-1,4-нафтохинона. 6,4 г (0,02 моля) 2-лейцино~3-хлор-1,4-нафтохинона суспензировалось в предварительно приготовленном растворе 1,44 мл (0,02 моля) хлористого тионила в 80 мл безводного метилового спирта. Реакционная масса выдерживалась при перемешивании 40 часов при 5-10°С. Выпавший осадок отфильтровывался, промывался водой и очищался кристаллизацией из смеси бензола и петролейного эфира. Полученное вещество ярко-оранжевого цвета. Вещество хорошо растворимо в органических растворителях. Температура плавления 78-79°С. Вычислено: С 60,81% Н 5,40; N 4,17 Найдено; 6,76%, Н 5,21; N 4,28 C17P18NCIO 4. Пример 2. Определение фунгистатической активности соединений. Опыт лабораторный, проведены по стандартной методике [4,5]. Фунгистатическая активность определялась по степени торможения роста мицелия агара в чашках Петри. В качестве тестобъектов взяты общепринятые фитопатогены: Fusarium oxysporum (F.о.), Botrytis cinerea (В.о.), Helminthosporium sativum (H.s.), Penlcilllum expansum (F.e.), Aspergillus niger (A.n.). Сокращения названия грибов общепринятые. Степень торможения вычислялась по формуле Эббата {4]. [4. Методические рекомендации по определению фунгицидной активности новых соединений. - Черкассы: ВНИИХСЗР, НИИ-ТЭХИМ: - 1984. - с. 4-26]. [5. Ойвин И.А. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований. - В сб. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1960. - №4. - с.76-85]. В контрольном варианте использована только питательная среда. В качестве эталонов взяты препараты фигон и фундазол. В качестве аналога использован препарат юглон. В чашку Петри вносили по 0,5 мл водно-ацетинового раствора препарата юглон, по 5 мл водноацетоновой суспензии препаратов фигон и фундазол. Предлагаемое вещество вносилось по 5 мл водноацетонового раствора. Соотношение воды и ацетона 1:1. Для всех веществ концентрация в питательной среде препарата составляла 50 мг/л. Результаты испытаний приведены в табл.1. Установлено, что заявляемое вещество - типичный фунгицид, а по уровню активности существенно превосходит эталоны и аналог. Пример 3. Определение фунгицидной активности соединений. Опыт лабораторный. Опыт проведен по стандартной методике [4,5]. Фунгицидная активность определялась по степени торможения прорастания спор фитопатогена, В качестве тестобъекта взяты споры гриба Helminthosporium sativum. Степень торможения вычисляли по формуле Эббоба [4]. В контрольном варианте использовали водно-ацетоновый раствор. В качестве этанолов взяты препараты фундазол и фигон. В качестве аналога - препарат юглон. В вариантах с эталонами использовали водноацетоновую суспензию, а в вариантах с аналогами и предлагаемым веществом - водно-ацетоновый раствор соединения. Во всех случаях соотношение ацетона и воды 1:1. Каплю раствора или суспензии вещества концентрации 50 мг/л наносили пипеткой на предметное стекло в окружность диаметром 1 см. Затем наносили каплю водной суспензии спор гриба возбудителя гельминтоспориоза зерновых культур. С успензию готовили с таким расчетом, чтобы в поле зрения микроскопа было 15-20 спор. Затем суспензию, содержащую споры, вещество и водную суспензию спор (контроль) помещали во влажную камеру при температуре 22-24°С. Через 24 часа после начала опыта учитывали количество проросших спор. Результаты опыта приведены в табл.2. Установлено, что предлагаемое вещество полностью подавляет прорастание спор гриба, т.е. является типичным фунгицидом, Эталоны и аналог подавляют прорастание спор только на 70-80%. Предлагаемое вещество по уровню фунгицидной активности существенно превосходит эталон и аналоги. Пример 4. Определение фунгицидной активности веществ при предпосевном протравливании семян сои. Опыт лабораторный. Перед посевом семена сои обрабатывали суспензией спор фитопатогена Helminthosporium sativum. В 1 мл 106 спор. Расход суспензии 50 мл на 1 кг семян. В темноте семена высушивали 3 дня. В контрольном варианте семена обработали водно-ацетоновым раствором. Предлагаемое вещество наносилось на семена в виде водно-ацетонового раствора, а эталон беретт [9] в виде водной суспензии. Расход раствора или суспензии из расчета 50 мл на 1 кг семян. [9. Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками и регуляторов роста растений, разрешенных для применения в сельском хозяйстве Украины на 1990-1996]. Обработанные семена помещались в чашки Петри на увлажненную фильтровальную бумагу по 25 шт. на 1 чашку. Соотношение ацетона и воды 1:1. Чашки Петри выдерживались 4 дня в термостате при температуре 35°С. Затем чашки Петри вынимали из термостата, открывали их и выставляли в вытяжной шкаф на 4 дня при температуре 19-21°С. В этот период происходило вторичное заражение семян из воздуха. Доза каждого вещества - 2 кг на 1 т семян. Результаты приведены в табл.3. Установлено, что 100% контрольных семян заражены грибом при первичном заражении и 28% при вторичном. Эталон полностью защитил семена от первичного и вторичного заражения грибами. Ошибка в опыте колеблется от 3 до 4%. Предлагаемое вещество полностью защитило семена от вторичного заражения и защитило 95% семян от первичного заражения. В условия х данного опыта предлагаемое вещество незначительно уступает эталону. Это связано с тем, что эталон взят в виде готовой продажной препаративной формы, а предлагаемое вещество в виде чистого вещества. За счет препаративной формы достигается полное покрытие поверхности семени веществом и его лучшее удержание, Опыт показывает, что при создании необходимой препаративной формы предлагаемого вещества оно будет защи щать семена от фитопатогенов не хуже эталона. Пример 5. Определение бактерицидной активности соединений. Опыт лабораторный. Опыт проведен по стандартной методике. [6. Перший Г.Н. Методы экспериментальной химотерапии. - М. - Медицина - 1971. - 540 с]. Бактерицидная активность определялась методом серийных разведений в бульоне Хоттингера по степени торможения роста - бактерий - растительных фитопатогенов, взятых в качестве тест-объектов: Xamhomonas malvacearum, Erwinia phythoptrthora, Pseudomonas cerasi. В качестве эталонов взяты препараты фундазол и фигон. В качестве аналога - препарат юглон. Бактерицидное действие соединений определяли при 24 час экспозиции бактерий с препаратами. Для опытов готовили серию разведений препарата в бульоне, который инокулировали суточной культурой (плотность 10 клеток/мл). Через 48 час экспозиции при 37°С из прозрачных проб производили дозированные посевы на МПа, pH 7,4. Для посевов отбирали из проб по 1 мл культуры микроорганизма, дважды отмывали орциологическим раствором (300 об/мин, 5 мин), ресуспензировали осадок до начального объема, разводили до 104 микробных тел в 1 мл и высевали по 0,1 мл в чашки Петри. Контрольные чашки засевали аналогично без контакта с препаратами. Инкубировали 24 ч при 37°С и затем учитывали рост бактерий при минимальной, отсекающей концентрации. Результаты опытов по бактерицидной активности представлены в табл. Как следует из приведенных данных предлагаемое вещество в концентрации 250 мкг/мл полностью подавляет рост и развитие указанных тел - микроорганизмов, т.е. является бактерицидом. Аналог бактерицид, консервант - юглон подавляет развитие бактерий в концентрации в 2 раза большей (500 мкг/мл), т.е. предлагаемое вещество в 2 раза активнее. Эталоны практически не являются бактерицидами, т.к. отсекающая концентрация для них более 1000 мкг на 1 мл. В этом случае предлагаемое вещество имеет еще одно преимущество - оно может действовать одновременно и как фунгицид и как бактерицид, что имеет большое практическое значение, например при протравливании (обеззараживании) семян. Пример 6. Определение рострегулирующей активности соединений. Опыт лабораторный, проведен по стандартной методике [7,8]. [7. Сергеева Т.А. Ме тодика лабораторных испытаний гербицидов, - Защита растений, - 1963, - №2. - с.4244]; [8. Авт.св. СССР № 547.203, кл. А 01 N 43/00, опублик. 27.05.77, БИ, №7.]. В чашки Петри на застывший агар, содержащей вещество определенной концентрации высевали семена капусты и овса. Предлагаемое вещество, фигон, юглон вносили в виде водно-ацетонового раствора. В контрольные чашки вносили эквивалентное количество ацетона. Прорастание семян проходило в термостате при температуре 22-24°С, а доращивание проростков длилось 4 дня в вытяжном шкафу при температуре 1920°С. В конце опыта определялось число взошедших семян и длина частей растения. Результаты выражались в % к контролю. При показателе, превышающем 100% стимулирование роста, а при величине менее 100% - угнетение роста. Ошибка средней арифметической в опыте колебалась от 0,8 до 4,4%. Результаты приведены в табл. 5. Установлено, что предлагаемое вещество в концентрации 1-10 мг/л стимулировало процессы прорастания семян и рост корней, стеблей и листьев растений. По уровню стимулирующей активности оно превосходит эталоны и аналог, что имеет большое практическое значение. В большой концентрации - 100 мг/л эталон фигон и аналог юглон сильно угнетают рост корней, стеблей и листьев растений, а это заметно ограничивает их сферу применения как фунгицидов. Предлагаемое вещество в концентрации 100 мг/л практически не оказывает ингибирующего действия. В этом его дополнительное преимущество. Пример 7. Определение острой токсичности соединений. Острая токсичность соединений определялась на белых крысах обоих полов, при пероральном способе введения. В качестве показателя токсичности взята величина ЛД50 - среднесмертельная доза, выраженная в мг/кг живого веса. Учет гибели животных проводили через 24 часа с момента введения препаратов. Результаты опытов статистически обрабатывались по методу Литчфилда и Уилксона в модификации Рота. [10. Беленький МЛ. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта.]. В результате проведенных исследований (табл.6) установлено, что ЛД50 для аналога и предлагаемого вещества составляет более 2000 мг/кг, т.е. они относятся к малотоксичным веществам. При пероральном способе введения эталон 1, препарат фигон имеет ЛД50 равным 1300 мг/кг. Эталон 2, препарат фундазол - 3500 мг/кг, т.е. все вышеперечисленные препараты также относятся к группе малотоксичных ве ществ. Тем не менее предлагаемое вещество в 2 раза менее токсично эталона - фигона и очень близко к природному аналогу - препарату юглон. Таким образом, эталонные препараты целесообразно заменить предлагаемым веществом.