КООРДИНАЦИОННОЕ СОЕДИНЕНИЕ МАРГАНЦА II, ПРОЯВЛЯЮЩЕЕ СВОЙСТВА СТИМУЛЯТОРА РОСТА ХЛОПЧАТНИКА Российский патент 1997 года по МПК C07F13/00 A01N55/02 

Изобретение относится к производным пиридина, а именно к координационному соединению марганца брутто-формулы

обладающему свойствами регулятора роста растений (повышающего продуктивность хлопчатника ).

Указанное свойство предполагает возможность использования его в сельском хозяйстве.

Предлагаемое соединение в литературе не описано.

Ближайшими аналогами по действию и строению являются:
1. Препарат А-1-эталон рекомендованный Госкомиссией для использования его по повышению продуктивности хлопчатника.

Эталон по своей биологической активности значительно уступает заявленному соединению. Обработка растений тонковолокнистого хлопчатника приводит к снижению интенсивности транспирации листьев на 20,4% тем самым предлагаемое соединение повышает устойчивость растений к экстремальным условиям произрастания, в результате уменьшается опадение плодоэлементов (бутонов, цветов) на 11,6% что способствует росту урожая хлопка-сырца на 5,2 ц/га в сравнении с эталоном.

2. Янтарная кислота (аналог 1), применяется в сельском хозяйстве для повышения продуктивности различных сельскохозяйственных культур.

Заявляемое соединение по своей биологической активности значительно активнее аналога. Предлагаемое соединение в сравнении с аналогом приводит к снижению интенсивности транспирации листьев растений на 22,1% уменьшает процент опадания плодоэлементов (бутонов, цветов) на 16,6% а урожай хлопка-сырца повышает на 6 ц/га.

3. Капанин рекомендован как регулятор роста растений для повышения урожая овощных растений.

Заявляемое соединение имеет ряд преимуществ перед аналогом Аналог менее доступен из-за ограничения в исходном сырье, более дорогостоящий и более токсичен. Так, величина ЛД₆₀ известного и предлагаемого соединений соответственно 340 и 1150 мг/кг живого веса. По своей биологической активности заявляемое соединение превосходит аналог. Обработка растений хлопчатника заявляемым соединением приводила к улучшению водообмена, снижала водный дефицит на 1,8% по сравнению с аналогом. Растения, обработанные соединением I сохраняли хороший водный показатель. Этому способствовало снижение интенсивности транспирации на 21,2% Обработка растений соединением I регулировала генеративные органы, способствовала накоплению плодоэлементов, в варианте с соединением I было выше на 13,0% чем у аналога. От применения заявляемого соединения урожайность хлопчатника повышалась на 4,6 ц/га по сравнению с аналогом.

Цель изобретения синтез нового высокоэффективного и экологически безопасного регулятора роста растений, обладающего высокой биологической активностью и малой токсичностью для человека и теплокровных.

Указанная цель достигается синтезом координационного соединения марганца, брутто-формула I:

Предлагаемое соединение устойчиво при хранении, растворимо в воде, не гигроскопично и не взрывоопасно.

Брутто-формула заявляемого соединения подтверждена элементным анализом и ИК-спектрами, снятыми на спектрофотометре SрEKORD-М-80.

Наличие полос поглощения в спектрах заявляемого соединения при: 1218 см^-1 ( νNO ); 835 см^-1 ( βNO ); 1025 см^-1 ( γCN ); 3405 см^-1 ( νOH ); 1625 см^-1 ( νC=C ); 945 см^-1 ( βCH₂ ) свидетельствует в пользу данной структуры.

Пример 1. Способ получения комплекса.

В двухгорлом реакторе емкостью 1 л, снабженном капельной воронкой и обратным холодильником, растворяют 197,8 (1 моль) четырехводного хлористого марганца в 400 мл этанола ( метанола ), к которому прибавляют при 25-35 ^oC раствор 95 г (1 моль) N-окиси пиридина на 150 мл этанола (метанола). Реакционную массу нагревают до кипения, растворитель упаривают, остаток промывают 5 • 50 мл эфиром. Выход комплексного соединения формулы I 231,7 г (97% ), кристаллизуют из метанола, соединение при нагревании разлагается.

Найдено, C 25,4 H-3,1; N-5,9; Cl-29,4; C₅H₇No₂Cl₂Mn.

Вычислено, C-25,3; H-2,95; N-5,86; Cl-29,68.

Пример 2. Влияние препарата на водный режим и урожай тонковолокнистого хлопчатника.

Место проведения опыта совхоз "Киргизстан" Ильчевского района Таджикской ССР. Опыт полевой.

Объект исследования тонковолокнистый хлопчатник, сорт 9883-4
Метод обработки. Растения хлопчатника опрыскивались в фазе цветения водными растворами препаратов в утреннее время. Расход рабочего раствора 500 л/га.

Площадь 50 м², повторность четырехкратная. В контрольном варианте растения опрыскивались водой. Схема опыта и результаты приведены в таблице.

Растения, произрастающие в условиях орошения, имеют низкий адаптивный потенциал. Слабые изменения водного режима вызывают довольно внушительные метаболические и продуктивные последствия.

Обработка растений предлагаемым веществом вызывает положительные изменения в водном режиме растений.

При воздействии препаратов на растения повышалась оводненность и снижался дефицит влаги с 24,0 до 15,6% ( таблица). Это происходило благодаря ограничению интенсивности транспирации.

Интенсивность транспирации на опытных вариантах снижалась с 1330 ( контроль) до 1781 мг/см²ч (таблица). Возможно устичная регуляция транспирации у обработанных растений предлагаемым веществом была более рациональной и листья более защищены от стресса.

Растения, обработанные предлагаемым соединением, меньше расходуют воду, при этом в листьях возрастает количество прочносвязанной воды и снижается подвижность, увеличивается водоудерживающая способность тканей листа, происходит преобладание поступления воды над ее расходом.

Предлагаемое соединение тенденциозно повышает устойчивость хлопчатника к стрессам в экстремальных условиях произрастания, тем самым снижает опадание плодоэлементов на 12,4% в сравнении с контролем (таблица).

Улучшая водный обмен в листьях, нормализуя физиологические процессы, обусловливающие накопление плодоэлементов на кусте хлопчатника, предлагаемое соединение способствовало увеличению урожая хлопка-сырца (таблица).

Урожай хлопка-сырца в результате применения заявляемого соединения возрос на 5,3 ц/га в сравнении с контролем.

Пример 3. Острая токсичность соединения.

Острая токсичность соединения определялась на белых мышах самцах и самках массой 19-21 г при переральном способе введения водных растворов. В качестве показателей токсичности взята величина ЛД₅₀ смертельная доза, выраженная в мг/кг массы животных.

Учет гибели животных проводили через 24 часа после введения препарата.

Результаты опытов статистически обрабатывались по методу Литчфилда и Уилкоксона в модификации Рота 7.

Установлено, что заявляемое соединение относится к группе малотоксичных соединений ЛД₆₀ его составило 1150 мг/кг.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого решения состоит в следующем:
синтезировано новое соединение, обладающее свойствами регулятора роста растений с более стимулирующей активностью, чем эталон и аналоги;
предлагаемое соединение обеспечивает:
а) улучшение водного режима хлопчатника, вследствие чего снижается опадение плодоэлементов;
б) прибавку урожая хлопка-сырца на 5,3 ц/га в сравнении с контролем, на 5,2 ц/га в сравнении с эталоном;
экономический эффект от применения предлагаемого соединения повышается;
предполагаемый объем внедрения может составить 10000 га.

Использование: в сельском хозяйстве. Изобретение относится к производным пиридина, а именно к координационному соединению марганца (2) брутто ф-лы Mn . Сущность: соединение получают реакцией четырехводного хлористого марганца и N-окиси пиридина при 25 - 35^oС в среде спирта, при молярном соотношении 1 : 1 соответственно. Выход 97%. Найдено,%: С-25,4, Н-3,1, N-5,9, Сl-29,4, С₅H₇NO₂Cl₂Мn. Вычислено,%: С-25, 13; Н-2,95; N-5,86; Cl-29,68. Полученное соединение в отличие от эталона и аналогов в значительной степени повышает продуктивность хлопчатника. 1 табл.

Координационное соединение Mn(II)брутто формулы

полученное взаимодействием четырехводного хлористого марганца и N-окиси пиридина при 25 35^oС в среде спирта при мольном соотношении 1 1 соответственно, проявляющее свойство стимулятора роста хлопчатника.