EA012413B1

EA012413B1 - Соли металлов дигидрожасмоновой кислоты, композиции, включающие их и производные бензойной кислоты, и их применение в сельском хозяйстве

Info

Publication number: EA012413B1
Application number: EA200601963A
Authority: EA
Inventors: Дэвид Маркс
Original assignee: Плант Импакт Плс
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2009-10-30
Also published as: ATE552727T1; JP2007533720A; US8530518B2; GB0621712D0; BRPI0510057A; AU2005235346A1; EP1740045A1; PT1740045E; US20080032893A1; EP1740045B1; AU2005235346B2; JP4979572B2; MXPA06012184A; CA2563992A1; EG24232A; PL1740045T3; CN101001524A; GB2429205A; MA28591B1; ES2385717T3

Abstract

Изобретение относится к соединению формулы (I)где Rозначает C-алкильную группу; М означает катион щелочно-земельного металла валентности n, где М представляет собой магний. Эти соли являются особенно пригодными для применения в агрономических композициях, и некоторые из них, а также наиболее близкие по структуре соли, которые дополнительно включают производные бензойной кислоты и/или антиоксиданты, также описаны и заявлены.

Description

Настоящее изобретение относится к новым химическим соединениям, способу их получения и их применению, в особенности, в агрономически пригодных композициях.

Когда растение подвергается абиотическому стрессу (это может быть интенсивное освещение, гербицид, озон, нагрев, охлаждение, замораживание, засуха, засоленность, затопление и вызываемая тяжелым металлом токсичность), растение увеличивает продуцирование соединений реакционноспособного кислорода (ЯО8), вызывающих окислительный стресс. ЯО8 является причиной химического повреждения клеточных компонентов растения.

Если количество ЯО8 повышается до более высоких уровней, чем с которыми растение может справляться, в клетках происходит лизис белков, и может накапливаться токсический аммиак. Это также происходит тогда, когда растения поглощают очень много аммония из внешней среды (обычно вследствие подкормки содержащими мочевину или аммоний удобрениями), и является главным ограничивающим фактором при использовании удобрений.

Жасмоновая (жасминовая) кислота и подобные соединения, такие как жасмоновая кислота, метилжасмонат и дигидрометилжасмонат, известны в отношении стимулирования процесса, называемого индуцированной системной резистентностью (КЯ), который способствует возникновению толерантности к стрессу и заболеванию.

Однако жасмоновая кислота и ее производные обычно представляют собой масла, которые являются несмешивающимися с водой, что приводит к проблемам при приготовлении композиции и примене нии.

Согласно настоящему изобретению предусматривается соль формулы (I)

(I) где Я¹ означает С_1-10-алкильную группу и М означает катион щелочно-земельного металла валентности п, при этом М представляет собой магний.

М предпочтительно выбирают из калия или магния, в высшей степени предпочтительно, магния.

Алкильные группы Я¹ могут быть линейными или разветвленными. Предпочтительно, однако, Я¹означает алкильную группу с линейной цепью.

Согласно частному варианту осуществления, радикал Я¹ содержит 5 атомов углерода. Его предпочтительно выбирают из пентильной группы, приводящей к соединению формулы (I) в виде дигидрожас моната.

Подходящим образом, соединение формулы (I) является водорастворимой солью производного дигидрожасмоновой кислоты. Особенно предпочтительной солью, следовательно, является дигидрожасмонат магния. Эта соль очень пригодна в обращении и обладает характеристиками текучести, делающими ее особенно пригодной в контексте агрохимических композиций.

Далее, согласно настоящему изобретению, предусматривается способ получения соединения формулы (I), включающий введение во взаимодействие соединения формулы (II)

(II) где Я¹ имеет указанное в случае формулы (I) значение, и Я² выбирают из водорода или углеводородного остатка, который представляет собой алкил, алкенил, алкинил, арил или аралкил, с соединением формулы (III)

М^Л+(ОК³)_П (III), где М и п имеют указанное в случае формулы (I) значение, и Я³ означает водород или С_1-3алкильную группу, такую как метил. Реакцию соответственно осуществляют в растворителе, которым может быть вода или органический растворитель, такой как алканол, в частности, метанол или толуол.

В зависимости от конкретно получаемой соли реакция может быть осуществлена при умеренных температурах, например, в пределах от 0 до 50°С, подходящим образом при комнатной температуре или она может быть проведена при повышенных температурах, например в пределах от 50 до 100°С, и подходящим образом при температуре кипения с обратным холодильником растворителя.

Продукт подходящим образом получают либо в виде твердого вещества после выпаривания растворителя, либо он может находиться в виде водного раствора, который непосредственно используют в композициях.

- 1 012413

Как используемый в данном контексте, термин «углеводородный остаток» относится к органическим остаткам, включающим углерод и водород, таким как алкильные, алкенильные, алкинильные, арильные или аралкильные группы, такие как бензил. Термин «алкил» относится к линейным или разветвленным цепям, подходящим образом содержащим от 1 до 20 атомов углерода и, предпочтительно, от 1 до 10 атомов углерода. Подобным образом, термины «алкенил» и «алкинил» относятся к ненасыщенным углеводородным остаткам, подходящим образом содержащим от 2 до 20 атомов углерода и, предпочтительно, от 2 до 10 атомов углерода. Термин «арил» относится к ароматическим углеводородным остаткам, таким как фенил и нафтил, тогда как термин «аралкил» относится к алкильным группам, которые замещены арильными группами, такими как бензил.

Согласно частному варианту осуществления, где В² представляет собой углеводородный остаток, его выбирают из С_1-10-алкильной группы и, соответственно, С_1-6-алкильной группы, такой как метил.

Соединения формулы (III) представляют собой известные соединения, такие как гидроксид калия, которые могут быть непосредственно использованы. Альтернативно, соединение формулы (III) может быть получено ίη χίίι.ι. Это может быть особенно применимо в случае, где М означает магниевую соль, и где В³ означает С_1-3-алкильную группу, такую, как метил. Заявителями найдено, что пригодным путем получения этого соединения является введение во взаимодействие магния с С_1-3-алканолом, таким как метанол, в присутствии катализатора, такого как йод. Реакционную смесь соответственно нагревают до образования соединения формулы (III), после чего добавляют раствор соединения формулы (II) в том же самом алканоле и инициируют реакцию.

Соединения формулы (II) являются либо известными соединениями, либо они могут быть получены при использовании обычных способов.

В соединениях формулы (II) В² означает предпочтительно водород. Такие соединения могут быть получены путем подкисления соединения формулы (II), где В² означает углеводородный остаток.

Подходящие реакционные условия должны быть очевидны специалисту-химику, однако могут включать введение во взаимодействие соединения формулы (II), где В² означает углеводородный остаток с основанием, таким как гидроксид натрия, и затем с кислотой, такой как соляная кислота, как проиллюстрировано в дальнейшем.

Соединения формулы (I) могут включать хиральный центр, и изобретение включает все формы, включая оптически активные формы и их смеси в любых соотношениях, включая рацемические смеси.

Соединения формулы (I) могут быть использованы в агрохимических композициях, в которых могут быть желательны свойства Т5В. Водорастворимая природа соединений согласно изобретению позволяет преодолеть проблемы при приготовлении композиций и трудности в отношении доступности для усвоения, которые имеются, когда таким путем используют обычные жасмонаты.

Так, согласно дальнейшему аспекту, изобретение относится к агрономически приемлемой композиции, включающей соединение формулы (I) и агрономически приемлемый носитель.

Композиция имеет различные формы, как известно в уровне техники. Например, они включают дробленые гранулы, порошки для опыления, растворимые порошки или таблетки, водорастворимые гранулы, диспергируемые в воде гранулы, смачивающиеся порошки, гранулы (с медленным или быстрым высвобождением), растворимые концентраты, жидкости для ультрамалообъемного опрыскивания, эмульгируемые концентраты, диспергируемые концентраты, эмульсии (как масло-в-воде, так и вода-вмасле), микроэмульсии, суспензионные концентраты, аэрозоли, капсулированные суспензии и композиции для обработки семян. Выбранный тип композиции в любом случае должен зависеть от конкретно предусматриваемой цели.

Агрономически приемлемые носители, используемые в композициях, могут быть твердыми или жидкими, в зависимости от природы композиции.

Например, твердые разбавители могут включать природные глины, каолин, пирофиллит, бентонит, глинозем, монтмориллонит, кизельгур, мел, диатомовые земли, фосфаты кальция, пемзу, аттапульгитные глины, фуллерову землю, размельченные сердцевины кукурузных початков, пески, силикаты, карбонаты натрия, кальция или магния, гидрокарбонат натрия, сульфат магния, известь, пылевидные материалы, тальк, полисахариды и другие органические и неорганические твердые носители.

Жидкие разбавители могут включать воду или органические растворители, такие как кетон, спирт или простой эфир гликоля.

Эти растворы могут содержать поверхностно-активное вещество (например, для улучшения разбавления водой или предохранения от кристаллизации в резервуаре опрыскивателя).

Композиции, дополнительно или альтернативно, могут включать другие типы реагентов, которые хорошо известны в уровне техники, в частности, смачиватели, суспендирующие агенты и/или диспергаторы.

Соединение согласно настоящему изобретению может быть комбинировано с другими агрохимическими соединениями либо в виде композиции, либо в виде смесей с другими агрохимическими соединениями, такими как гербициды, фунгициды или регуляторы роста растений.

В особенности, однако, соединения согласно изобретению, а также родственные соединения комбинируют с другими реагентами, которые снижают стресс у растений и, таким образом, усиливают эф- 2 012413 фект соединения формулы (I).

Так, согласно следующему аспекту изобретения, предусматривается агрономически приемлемая

где К¹ означает С_1-10-алкильную группу и М означает катион щелочного или щелочно-земельного металла с валентностью п, и (ίί) реагент, уменьшающий стресс у растений, где реагент представляет собой агрономически приемлемое соединение, содержащее группу бензойной кислоты или ее производное формулы (V)

(V) где К⁴ означает группу ОК⁹, где К⁹ означает водород или С_1-6 алкил, и К⁵ и К⁶ независимо выбирают из водорода или функциональной группы, которая представляет собой ОК¹⁰ или С(О)К¹⁰, где К¹⁰ означает водород или С1-6 алкил, или его агрономически приемлемую соль.

В частности, М означает катион металла, который представляет собой щелочной металл, в особенности калий или натрий (где п означает 1), или щелочно-земельный металл, такой как магний, где п означает 2. Предпочтительно образуемая с ним соль является водорастворимой. Следовательно М подходящим образом является другим, чем кальций. Соль может быть в виде смешивающегося с водой масла (как, например, соли калия и натрия) или она может находиться в виде твердого вещества, как, например, соль магния.

Дополнительно, примерами соединений формулы (ΙΑ) являются, как представлено выше для соединения формулы (I), следующее.

В частности, К⁴ означает группу ОК⁹, где К⁹ означает водород или С_1-6-алкил, такой как метил. Предпочтительно, К⁴ означает ОН.

Как используется в данном контексте, термин «функциональная группа» относится к реакционноспособным группам, в частности, к электронноакцепторным группам, таким как ОК¹⁰ или С(О)К¹⁰, где К¹⁰ означает водород или С_1-6-алкил, такой как метил.

В частности, К⁵ и К⁶ означают водород, или один означает водород, а другой представляет собой функциональную группу, находящуюся в орто-положении у цикла, такую как ОН или С(О)СН₃.

Конкретные примеры соединений формулы (V) включают салициловую кислоту, ацетилсалициловую кислоту (или 2-ацетокси-бензойную кислоту), метилсалицилат и бензойную кислоту, а также их агрономически приемлемые соли. Конкретные агрономически приемлемые соли включают соли щелочных металлов, таких как калий или натрий, соли щелочно-земельных металлов, таких как кальций или магний, и соли некоторых органических кислот, такие как ацетаты.

Доказано, что эти соединения повышают резистентность к стрессу и заболеваниям у растений за счет повышения «системной приобретенной резистентности» (8АК) растения посредством стимулирования продуцирования фитоалексинов и уменьшения синтеза этилена (гормон стресса).

Однако эти соединения обладают нежелательным эффектом повышения КО8, который вызывает повреждение клеток и приводит к окислительному стрессу. Это ограничивает эффект соединения, так как он делает его токсичным, если оно накапливается в растении и в конечном счете становится ограничивающим фактором в отношении его эффективности для придания толерантности к абиотическому стрессу. Например, известно, что эффективность ацетилсалициловой кислоты для придания толерантности к стрессу ограничена, так как она вызывает окислительный стресс при использовании и ограничивает поток кальция в цитоплазму (что делает клетку менее способной переносить накапливание аммиака, обусловленное или лизисом белков - возрастающим за счет окислительного стресса - или использованием удобрения).

Подобным образом, хотя соединения формулы (ΙΑ), такие как жасмонаты, могут вызывать 18К, их использование может приводить к снижению (если не к сдерживанию) возрастания продуцирования этилена, которое в некоторых условиях ослабляет клеточные оболочки за счет возрастающего потока кальция из клеточных оболочек в цитозоль. Повышение цитоплазматического кальция помогает растению нейтрализовать аммиак, который накапливается во время пролонгированного абиотического стресса, однако, если кальций недоступен для пополнения кальция клеточной оболочки (удерживаемого в сайтах связывания калмодулина), клеточная оболочка утрачивает целостность, и растение становится более чув

- 3 012413 ствительным к биотическому стрессу.

Так, согласно особенно предпочтительному варианту осуществления, изобретение относится к композиции, которая включает, дополнительно, антиоксидант.

Особенно подходящие антиоксиданты включают аргинин или полиамин, предшественником которого является аргинин, такой как путрисцин, спермин и спермидин. Эти соединения обладают антиоксидантными свойствами, которые могут быть использованы для борьбы с увеличением ΚΌ8 во время абиотического стресса и также вызывают толерантность к абиотическому стрессу. Особенно предпочтительным антиоксидантом является аргинин.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления, изобретение относится к композиции, включающей (ί) соединение вышеприведенной формулы (ΙΑ), (й) соединение вышеприведенной формулы (V) и (ίίί) антиоксидант.

Предпочтительные соединения формулы (ΙΑ), формулы (V) и антиоксиданты являются такими, как указанные выше. В особенности соединение формулы (ΙΑ) представляет собой дигидрожасмонат магния, соединением формулы (V) является ацетилсалициловая кислота и антиоксидантом является аргинин.

В этой композиции соединение формулы (ΙΑ) может повышать образование полиаминов (спермин, спермидин и путрисцин), происходящих от аргинина (также введенного). Аргинин немедленно приводит к облегчению от окислительного стресса и имеется обеспеченное достаточное количество аргинина для образования полиаминов (которые, также как имеющиеся антиоксиданты, могут играть подобную роль в отношении кальция при сохранении целостности клеточной оболочки и, таким образом, играют роль в защите клеточной оболочки и контролировании токсичности ΝΗ₄).

Кроме того, за счет введения комбинации соединения формулы (ΙΑ) с соединением формулы (V) может быть повышена эффективность индивидуальных соединений при замедлении образования этилена.

Соотношение используемых в композиции компонентов изменяется в зависимости от конкретной природы этих компонентов. Например, компоненты (ί) и (ίί) обычно находятся в соотношении от 1:1 до 1:2 мас./мас.

Количество используемого антиоксиданта также может изменяться в зависимости от его природы. Антиоксиданты, обладающие гормональными эффектами, такие как спермин, спермидин и путрисцин, подходящим образом могут быть использованы очень экономно, например, в эквивалентном количестве по отношению к компоненту (ί). Таким образом, такие композиции могут иметь состав, включающий компоненты (ί) : (ίί) : (ίίί) в соотношении от 1:1:1 до 1:2:1 мас./мас.

Однако предпочтительные антиоксиданты, такие как аргинин, могут присутствовать в гораздо больших количествах, например, вплоть до 20-кратных по отношению к компоненту (ί). Так, предпочтительная композиция в этом случае может включать компоненты (ί) : (ίί) : (ίίί), находящиеся в пределах вплоть до 1:2:20 или 1:1:20, например от 1:1:10 до 1:2:10 мас./мас.

Компоненты композиций могут быть комбинированы вместе с образованием концентрата, который затем, перед использованием, смешивают с агрономически приемлемым носителем, таким как вода или удобрение. Такие концентраты составляют дальнейший аспект изобретения.

Композиции, как описанные выше, могут быть использованы для активизации растения в отношении поддерживания его роста и развития в условиях абиотического стресса. За счет этого воздействия препарат может повышать урожайность, качество и снижать заболеваемость в условиях стресса. Это происходит за счет повышения способности растений справляться с реакционноспособным видом кислорода и лизисом белков, который усиливается в условиях абиотического стресса, и за счет сохранения целостности клеточных оболочек в условиях абиотического стресса.

Таким образом, согласно дальнейшему аспекту, изобретение относится к способу повышения роста и/или урожайности, и/или качества высших растений в условиях абиотического стресса, который включает нанесение на растение или на окружающую его среду соединения формулы (Ι).

Предпочтительно, соединение формулы (Ι) включают в композицию, как описанная выше.

Композиции могут быть применены, когда возникают стрессовые условия или когда они предполагаются. Такие условия включают интенсивное освещение, гербицид, озон, нагрев, охлаждение, замораживание, засуху, засоленность, затопление и вызываемую тяжелым металлом токсичность.

В частности, при некоторых исследованиях было найдено, что композиции согласно изобретению снижают стресс у растений, культивируемых на кислых почвах, имеющих значение рН меньше, чем 7, как, например, песчаные кислые почвы.

Кроме того, вышеописанные композиции могут обеспечивать улучшение действия азотных удобрений или азотсодержащих удобрений, где азот происходит от мочевины, амина (ΝΗ2) или аммония (ΝΗ4). Это относится как к природным, так и к искусственным удобрениям.

Одним из главных ограничивающих факторов в отношении норм аммиачного и карбамидного азота, который может быть использован, является токсичность аммиака. Включение такой композиции, как описана выше, в удобрения в подходящем количестве повышает способность растений противостоять токсичности аммиака, что приводит к повышению нормы внесения этих удобрений.

Таким образом, согласно дальнейшему аспекту, изобретение относится к способу повышения дей

- 4 012413 ствия азотных удобрений или удобрений, содержащих азот, причем вышеуказанный способ включает нанесение вышеуказанных удобрений на растения или на окружающую их среду в комбинации с соединением вышеуказанной формулы (I). Кроме того, соединение формулы (I) подходящим образом находится в композиции, как описанная выше, и, в особенности, композиции, включающей соединение формулы (V) и антиоксидант.

Составы удобрений, включающие композицию, как описанная выше, составляют дальнейший аспект изобретения.

Соединения и композиции, описанные выше, также могут уменьшать потери урожая от биотического стресса, вызываемого, например, бактериальными, вирусными и грибковыми патогенами.

Растения становятся более чувствительными к заболеваниям, когда повреждается клеточная оболочка. Клеточные оболочки повреждаются в условиях пролонгированного абиотического стресса, когда кальций направляется из клеточной оболочки в цитоплазму. Соединения и композиции, как описанные выше, способствуют сохранению устойчивой клеточной оболочки в условиях абиотического стресса; это снижает возможность инфекции.

Таким образом, согласно еще одному аспекту, изобретение относится к способу уменьшения потерь урожая от биотического стресса, который включает введение в сельскохозяйственные культуры соединения формулы (I).

Предпочтительно соединение формулы (I) включают в композицию, как описанная выше.

Соединения формулы (I) или содержащие их композиции, как описанные выше, подходящим образом наносят, используя обычные способы. Например, композиции добавляют перед опрыскиванием в резервуары опрыскивателей или добавляют в резервуары для капельной ирригации. В частности, композиции согласно изобретению подходящим образом могут быть нанесены на корни растений, например, в виде пропитывания зоны расположения корней.

Используемое количество соединения или композиции изменяется в зависимости от факторов, таких как характер рассматриваемой задачи, сельскохозяйственная культура и условия. Однако обычно соединение формулы (I) наносят на сельскохозяйственную культуру в количестве от 0,005 г до 0,5 г на гектар, например от 0,01 г до 0,1 г на гектар на нанесение.

Соединения и композиции, описанные выше, могут быть использованы для обработки большого ряда сельскохозяйственных культур в целях уменьшения стресса у сельскохозяйственных культур и, таким образом, обеспечивают улучшение роста. Примеры сельскохозяйственных культур включают тепличные или защищенные культуры, древесные культуры, как, например, семечкоплодные и косточкоплодные культуры, и орехоплодные культуры, как, например, орехи, фисташки и оливки, плоды шоколадного дерева, пальмы, как, например, масличная пальма и финиковая пальма, листовые культуры, как, например, чай, а также, конечно, полевые культуры, такие как зерновые, например, пшеница, табак, хлопчатник и овощные, такие как крестоцветные, например, капуста и салаты, и корнеплодные культуры, такие как картофель, морковь и сахарная свекла.

В особенности, соединения и композиции, описанные выше, могут быть использованы для обработки сельскохозяйственных культур, которые подвержены связанному со стрессом заболеванию. Конкретные примеры таких культур включают плоды шоколадного дерева, которые подвергаются заболеваниям, таким как черная гниль бобов и черилл вилт.

Изобретение будет подробно описано с помощью примеров со ссылкой на сопровождающие схематические рисунки, на которых фигура представляет собой графическое представление результатов воздействий композиции согласно изобретению на развитие растений, культивируемых на песчаной кислой почве, путем поглощения корнями.

Пример 1. Получение дигидрожасмоната калия.

Стадия 1. Образование дигидрожасмоновой кислоты из метилдигидрожасмоната о

Гранулы гидроксида натрия (82,6 г) при перемешивании растворяют в метаноле (425 мл). Этот раствор добавляют к перемешиваемому раствору метилдигидрожасмоната (425 г) (получен от Ε.Ό. Соре1аиб) в метаноле (425 мл). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 часов. Спустя это время анализ путем тонкослойной хроматографии (ТСХ) (этилацетат:гексан = 10:90) подтверждает, что все исходные вещества израсходованы. Медленно добавляют водный 1 М раствор соляной кислоты вплоть до значения рН реакционной смеси приблизительно 1. Раствор вода/метанол экстрагируют этилацетатом (4 раза по 150 мл), и объединенные органические экстракты сушат (Мд§О₄) и выпаривают в вакууме, получая дигидрожасмоновую кислоту в виде бледно-желтого масла (397,0 г; выход > 99%).

Структуру подтверждают при использовании ¹Н- и ¹³С-ЯМР.

- 5 012413

Стадия 2. Получение калиевой соли дигидрожасмоновой кислоты, в виде 10 масс.%-ного водного раствора, из дигидрожасмоновой кислоты

Гидроксид калия (5,29 г) растворяют при перемешивании в воде (225 мл). Этот раствор добавляют к дигидрожасмоновой кислоте (20 г), полученной, как описано на стадии 1, получая 10 мас.%-ный водный раствор калиевой соли дигидрожасмоновой кислоты.

Пример 2. Альтернативное получение калиевой соли дигидрожасмоновой кислоты

О

Метилдигидрожасмонат (10 г) растворяют при перемешивании в толуоле (100 мл). Добавляют 2 М раствор КОН в метаноле (11,1 мл), и раствор доводят до температуры кипения с обратным холодильником. Реакционную смесь выдерживают при температуре кипения с обратным холодильником в течение 18 ч, по истечении которых анализ путем ТСХ (этилацетет:гексан=10:90) показывает, что исходных веществ более нет в смеси. Растворители удаляют в вакууме, получая калиевую соль дигидрожасмоновой кислоты в виде желтого масла.

Добавляют толуол (3 раза по 100 мл) и удаляют в вакууме, пытаясь путем азеотропной перегонки удалить еще оставшуюся воду. Однако калиевая соль остается в виде желтого масла.

Пример 3. Образование натриевой соли дигидрожасмоновой кислоты из метилдигидрожасмоната о

Гранулы гидроксида натрия (3,53 г) растворяют при перемешивании в метаноле (20 мл), после чего добавляют к раствору метилдигидрожасмоната (20 г) в толуоле (20 мл). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 48 ч, по истечении которых анализ путем ТСХ (этилацетат:гексан=10:90) показывает, что исходных веществ более нет в смеси. Растворители удаляют в вакууме, получая натриевую соль дигидрожасмоновой кислоты в виде желтого масла.

Добавляют толуол (3 раза по 100 мл) и удаляют в вакууме, пытаясь путем азеотропной перегонки удалить еще оставшуюся воду. Однако натриевая соль остается в виде бледно-желтого масла.

Пример 4. Образование магниевой соли дигидрожасмоновой кислоты из дигидрожасмоновой кислоты

В трехгорлую круглодонную колбу емкостью 3 л в атмосфере азота вводят магниевые стружки и метанол (700 мл). Добавляют кристаллы йода. Как только реакцию инициируют, начинают перемешивание, и реакционную смесь доводят до температуры кипения с обратным холодильником. Реакционная смесь первоначально темно-коричневого цвета постепенно становится бледно-желтой и начинает выпадать осадок. Нагревание продолжают до тех пор, пока не прореагирует весь магний. В этот момент реакционная смесь состоит из фактически бесцветного раствора, содержащего осадок белого цвета. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, после чего по каплям добавляют раствор дигидрожасмоновой кислоты (350 г) в метаноле (700 мл). Реакционную смесь затем доводят до температуры кипения с обратным холодильником, выдерживают при этой температуре в течение двух часов и после этого перемешивают при комнатной температуре в течение ночи. Это приводит к реакционной смеси в виде прозрачного раствора бледно-желтого цвета. Метанол удаляют в вакууме, получая продукт в виде бледно-желтого масла. Добавляют пропан-2-ол (2 раза по 250 мл) и удаляют в вакууме с целью удаления еще

- 6 012413 оставшейся воды, и это приводит к получению магниевой соли дигидрожасмоновой кислоты (368 г; выход>99%) в виде твердого вещества бледно-желтого цвета.

Структуру подтверждают при использовании Ή- и ¹³С-ЯМР. ¹ Н-ЯМР магниевой соли показывает, что соединение содержит воду. Анализ по Карлу Фишеру подтверждает это и показывает, что магниевая соль содержит 1,8% воды и остаточный пропан-2-ол.

Пример 5. Агрономическая композиция.

Следующую комбинацию компонентов подходящим образом смешивают вместе с получением сле дующих концентратов:

Композиция 1 дигидрожасмонат магния ацетилсалициловая кислота аргинин

Композиция 2 дигидрожасмонат магния бензоат натрия

100 г

1000

100

100 г

аргинин

Композиция 3

100 спермин

Композиция 4 дигидрожасмонат магния дигидрожасмонат магния салицилат натрия бензоат натрия

Ь~аргинин

100

500

Эти компоненты, все, представляют собой водорастворимые порошки, и, таким образом, композиция может быть получена путем простого смешения. Концентрат затем может быть смешан с носителем, таким как вода или удобрение, и нанесен на растения, такие как сельскохозяйственные культуры, или на окружающую их среду.

Комбинация соединений в этой композиции предназначена для борьбы с окислительным стрессом при сохранении целостности клеточной оболочки. Это придает повышенную толерантность в условиях абиотического стресса и приносит дополнительную пользу также в отношении экспрессирования как 8АЯ-, так и 18Р-ответов.

Пример 6.

Воздействия на стресс у растений, обработанных композицией 4, оценивали в виде пропитывания почвы. Выбранным для теста видом являлся сорт салата Ьас1иса кайуа разновидности Агсйс Кшд. Салатные растения выращивали в индивидуальных горшках на четырех различных средах для роста: кислая песчаная почва с низким значением рН (рН=4,27); меловая глинистая почва с высоким значением рН (рН=9,35); ЬиГа 2.2 (рН=5,8) и блоки для культивирования из минеральной ваты (инертные).

Растения подвергали стрессу с помощью высоких температур (30-35°С) и низких уровней влажности, которые вызывают угнетенный и хлоротический рост особенно у растений, культивируемых на кислой песчаной почве. Их выдерживали при интенсивности освещения 3280-10320 лк, которая необходима для хорошего роста растения, при световом режиме 16 ч освещения/8 ч темноты. Растения поливали только как требовалось для сохранения их в состоянии набухания.

Вышеуказанную композицию 4 растворяли в воде, получая следующую композицию 5:

Композиция 5:

дистиллированная вода (99,93% мас./мас.),

Ь-аргинин (00,05% мас./мас.), бензоат натрия (00,01% мас./мас.), дигидрожасмонат магния (00,01% мас./мас.).

Композицию 5 испытывали одну при следующих нормах: 0 (контроль); норма 0,2х, норма 1х, норма 5х и норма 25х, причем норма х означает 500 мл препарата/га. При предположении того, что плотность растений составляет 70000 салатных растений на гектар (литература) и норма х составляет 500 мл препарата на гектар, каждое растение тогда получало 7,14 мг препарата. Осуществляли разбавления препарата, так что каждое растение получало 7 мг (приблизительно) в каждой суточной дозе для нормы х.

Все обработки тестируемых растений осуществляли в виде водных растворов и в 10 повторностях. Пропиточные растворы, используемые для минеральной ваты, доводили до объема с помощью раствора Ноад1аийк вследствие отсутствия питательных веществ в этой среде. Пропиточные растворы для трех почв доводили до объема при использовании деионизированной воды. На каждый поддонник для растения наносили 10 мл раствора в сутки.

- 7 012413

В случае каждого интервала оценки (до нанесения и спустя неделю после) растения оценивали в отношении высоты (мм), стадии роста (ВВСН) и фитотоксических эффектов. В конце исследования определяли массы корней и побегов (свежие и сухие).

Результаты представлены в табл. 1-5 и на чертеже.

кислая меловая глинисМинеральТаблица 1. Высота растения (Р/Н) в мм (среднее для 10 растений)

Примечание: * значимое отклонение от контроля, полученное на основе двухстороннего критерия (Р<0,05);

«81» означает начало теста и «спб» означает конец теста.

Таблица 2. Стадии роста тестируемых растений (0/8) (среднее для 10 растений)

Тип почвы	Норма х АЗеЫтеа
	Контроль	0,2	1	5	25
	6/3	6/3	6/3	6/3	6/3	6/8	6/8	6/3	6/5	6/5
	епб	з!	епс!	3ί	епс!	5!	епб	3Ϊ	епс!
песчаная кислая	16	56, 5	16	56, 5	16	56,5	16	47	16	57
меловая глинистая	12, 5	25, 5	12, 5	26	12,5	27	12, 5	27	12, 5	26
Минеральная вата	17	34,3	17	37,6	17	41,8	17	37, 1	17	32,3
Ье£а 2.2	13	26	13	26	13	26	13	26	13	26

Таблица 3. % Хлороза в выбранное конечное время оценки

	% хлороза
Обработка	Песчаная кислая почва, 41 день	Меловая глинистая почва, 36 дней	Ьи£а 2.2., 43 дня	Минеральная вата, 43 ДНЯ
Контроль	58	52	21	49
0, 2κ	56	50	15	39
1х	55	38	18	49
5х	55	33	20	51
25х		36	19	49

Примечание: * значимое отклонение от контроля, полученное на основе двухстороннего критерия (Р<0,05)

Таблица 4 Средние массы сухих побегов

- 8 012413

	Средние массы сухих ростков (г)
Обработка	Песчаная кислая почва	Меловая глинистая почва	Ъи£а 2.2.	Минеральная вата
Контроль	5,74	2,89	3,16	6,13
0,2х	7,01	3,77	3,06	6, 48
1х	6, 68	3,13	3,05	3, 67'
5х	5,89	3,19	2,21	6,13
25х	6,14	4,15	2,77	5,18

Примечание: * значимое отклонение от контроля, полученное на основе двухстороннего критерия (Р<0,05).

Таблица 5. Средние массы сухих корней

	Средние массы сухих корней (г)
Обработка	Песчаная кислая почва	Меловая глинистая почва	Ш£а 2.2.	Минеральная вата
Контроль	2,77	2,00	1,25	н/а
0,2х	2,61	2,43	1,07	н/а
1х:	2,28	2,04	1,07	н/а
5х	2,62	2,52	1, 04	н/а
25х	2,61	2,97	1,26	н/а

Тохса1с V 05 использовали для определения любого статистически значимого различия между обработанными и контрольными растениями.

Значительное улучшение здоровья растений по отношению к необработанным растениям обнаружено при обработке растений с помощью 25х (12,5 л/га) в случае песчаной кислой почвы спустя 41 день после первого нанесения. Улучшения были в отношении высоты растений (341 мм по сравнению с 263 мм в случае контроля) (см. также чертеж) и снижения фитотоксичности (54% хлороза по сравнению с 58% в случае контроля). Композиция, наносимая во всех нормах в виде пропитки в случае растений, культивируемых на песчаной кислой почве, вызывала увеличение высоты растений (на 23, 23, 15 и 30% при 100, 500, 2500 и 12500 мл/га, соответственно) и вызывала повышение средней массы сухих побегов (на 22, 16, 3 и 7% при 100, 500, 2500 и 12500 мл/га, соответственно).

Для использования в тесте нанесения на листья средой для роста, которая показана как более всего приводящая к стрессу растений, была выбрана песчаная кислая почва. Нанесения на листья осуществляли при использовании ручного опрыскивателя для обеспечения равномерного покрытия, и опрыскивали листву вплоть до начинающегося стекания. Однако обработанные растения не проявляли статистически значимого улучшения здоровья или облегчения стресса, когда сравнивали с необработанными растениями, в случае всех тестированных норм.

При этом исследовании поэтому композиция 5, вызывающая улучшение в отношении высоты растения и уменьшение стресса (хлороз), показана при культивировании растений на песчаной кислой почве, когда наносят путем поглощения корнями.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Соединение формулы (I) где Я¹ означает См^алкильную группу и М означает катион щелочно-земельного металла валентности п, при этом М представляет собой магний.
2. Соединение по п.1, где Я¹ означает н-пентильную группу.
3. Способ получения соединения формулы (I) по п.1 или 2, где способ включает взаимодействие соединения формулы (II)

- 9 012413 (II) где К¹ имеет указанное в случае формулы (I) значение и К² выбирают из водорода или углеводородного остатка, который представляет собой алкильную, алкенильную, алкинильную, арильную или аралкильную группу, с соединением формулы (III)

М^л+(ОК³)_П (III), где М и η имеют указанные в п.1 значения и К³ означает водород или С_1-3-алкильную группу.
4. Агрономически приемлемая композиция, включающая соединение формулы (I) по п.1 или 2, и где К¹ означает С_1-1о-алкильную группу и М означает катион щелочного или щелочно-земельного металла валентности η, и реагент, который уменьшает стресс у растений, где реагентом является соединение формулы (V) (V) где К⁴ означает группу ОК⁹, где К⁹ означает водород или С1-6-алкил, К⁵ и К⁶ независимо выбирают из водорода или функциональной группы, которая представляет собой ОК¹⁰ или С(О)К¹⁰, где К¹⁰ означает водород или С1-6-алкил, или его агрономически приемлемая соль.
6. Композиция по п.5, где М означает калий или магний.
7. Композиция по п.5, где М означает магний.
8. Композиция по любому из пп.5-7, где К¹ означает н-пентильную группу.
9. Композиция по любому из пп.5-8, где соединением формулы (V) является салициловая кислота, ацетилсалициловая кислота (или 2-ацетоксибензойная кислота), метилсалицилат или бензойная кислота.
10. Композиция по любому из пп.5-9, дополнительно включающая антиоксидант.
11. Композиция по п.10, где антиоксидантом является аргинин или полиамин, предшественником которого является аргинин.
12. Композиция по п.11, включающая дигидрожасмонат магния, ацетилсалициловую кислоту и аргинин.
13. Композиция по любому из пп.10-12, где соотношение компонентов (ί) [соединение формулы (ΊΑ)]:(ΐΐ) [соединение формулы (У)]:(ш) [антиоксидант] находится в пределах от 1:1:1 до 1:2:20 мас./мас.
14. Способ повышения роста и/или урожайности и/или качества высших растений в условиях абиотического стресса, включающий нанесение на растение или на окружающую его среду соединения формулы (I) по п.1 или 2 или композиции по любому из пп.4-13.
15. Способ повышения действия азотных удобрений или азотсодержащих удобрений, где вышеуказанный способ включает нанесение вышеуказанных удобрений на растения или на окружающую их среду в комбинации с соединением формулы (I) по п.1 или 2 или композицией по любому из пп.4-13.
16. Способ уменьшения потерь урожая от биотического стресса, включающий введение в растение или окружающую его среду соединения формулы (I) по п.1 или 2 или композиции по любому из пп.4-13.
17. Композиция удобрения, включающая соединение формулы (I) по п.1 или 2 или композицию по любому из пп.4-13.
18. Концентрат, включающий соединение формулы (I) по п.1 или 2 или соединение формулы ДА), определенное в п.5, и одно или оба из соединения формулы (V), определенное в п.5, и антиоксидант.

£ г π к

Ф

о.

«о —X Норма О —®~Х Норма 0,2

--·*·- X Норма 1

-^-Х Норма 5 —Ж X Норма 25