EA016222B1

EA016222B1 - Композиция для обработки семян, обладающая рострегулирующим действием

Info

Publication number: EA016222B1
Application number: EA200900800A
Authority: EA
Inventors: Николай Дмитриевич Чкаников; Владимир Дмитриевич Свиридов; Александр Анатольевич Кадыров; Юрий Яковлевич Спиридонов
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2012-03-30
Also published as: EA200900800A1; RU2369094C1

Abstract

Предложенное изобретение относится к области сельского хозяйства. Композиция содержит в качестве активного компонента алкиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты или его соли, в качестве которых используют этиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты или его гидрохлорид либо фосфат в количестве (0,1-0,0001 мас.%), и воду. Композиция может дополнительно содержать производное целлюлозы, выбранное из группы: натриевая соль карбометилцеллюлозы, метоксицеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза; а также фунгицид, выбранный из группы: тетраметилтиурамдисульфид и тебуконазол. Изобретение позволяет реализовать указанное назначение.

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к средствам, регулирующим рост растений, а именно к композициям на основе фторсодержащих органических соединений, конкретно к композициям на основе алкилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3трифторпропионовой кислоты или его соли.

Изобретение может найти самое широкое использование для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур в качестве средства, ускоряющего прорастание семян, а также в качестве средства биологической защиты их от болезней, что тем самым способствует интенсивности роста растений, таких как хлопчатник, кукуруза, подсолнечник, рапс.

Известно использование гиббереллина, аналога заявляемого соединения по свойствам в качестве активатора прорастания семян пшеницы (Муромцев Г.С., Чкаников Д.И. и др. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений, гл. 2, Гиббереллин. - Москва: ВО Агропромиздат, 1987, с. 3380).

Однако гиббереллин, являясь продуктом микробиологического синтеза, малодоступен. Растения, к которым применяются гиббереллины, и период времени, в течение которого они применяются, ограничены; действие их нестабильно, а применение их является токсичным для растений.

Известен метиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты, получаемый путем взаимодействия метилтрифторпирувата с диметиланилином (Дипе-Ьшд /Као, I а I ли, На1-Во /Капу, Уап-СКао Аи, Оопи Аапд апб Уопд 1ип СКеп. Кар1б апб еопуешеп! зупШеыз оГ агу1- апб йе1егоагу1-а-йубгоху-а-1г1Диогоше1йу1 аее!а1е У1а Рпебе1-СгаГ1§ а1ку1абоп ипбег §о1уеп1- апб еа1а1у§1-Ггее еопбйюпз. Те1гаКебгоп ЬеИегз, 47 (2006) 2511-2514). Однако данных о его рострегулирующей активности не имеется.

Известен регулятор роста растений (а.с. СССР 582738) на основе производного бензойной кислоты и вспомогательного компонента, выбранного из группы растворителя, эмульгатора, носителя и диспергатора, отличающийся тем, что в качестве производного бензойной кислоты в нем используются эфиры 2,6-дихлорбензойной кислоты общей формулы

С.Н.СИ'ИШСН.С С-К

Известен биологически активный препарат, предназначенный для предпосевной обработки семян (патент РФ № 2247498), представляющий собой тонкоизмельченный композит, содержащий хвою пихты, целлюлозосодержащий продукт, водорастворимые натриевые соли тритерпеновых кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хвоя пихты75-85

Целлюлозный продукт10-15 натриевые соли тритерпеновых кислот4-5

Недостатком известного препарата является его порошкообразная форма, что затрудняет обработку и требует дополнительных затрат. Использование подобного препарата приводит к неправильной дозировке, что может оказывать губительное действие на семена.

Известна композиция (АО № 9325078), используемая для покрытия семян, содержащая полисахаридный гидролизат, например гидроксилат карбометилцеллюлозы или карбометилкрахмала. Водные растворы этих соединений можно также распылять на поверхности семян в относительно концентрированной (30%) форме.

Однако использование такой композиции требует значительного количества воды, специального оборудования, необходимого при нанесении покрытия на семена.

Известна композиция в качестве регулятора роста (патент РФ № 2194389), состоящая из водного раствора диметилэтинилкарбинола с концентрацией 0,0001-0,1%, выбранная нами в качестве прототипа.

Задачей данного изобретения является получение новых композиций для обработки семян на основе алкилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты или его солей, обладающих высокой рострегулирующей активностью, повышающей всхожесть и урожайность сельскохозяйственных культур, таких как хлопчатник, кукуруза, подсолнечник и рапс, а также широким спектром воздействия на растения в сочетании с низкой токсичностью и фунгицидной активностью, перспективных в практике сельского хозяйства.

Поставленная задача достигается разработкой рострегулирующей композиции, включающей в качестве активного компонента алкиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3трифторпропионовой кислоты или его соль и воду при следующем содержании компонентов, мас.%: алкиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3трифторпропионовой кислоты и/или его соль 0,1 -0,0001 вода остальное, где в качестве алкилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты используют или этиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты (I), или гидрохлорид этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3

- 1 016222 трифторпропионовой кислоты (II), или фосфат этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)3,3,3-трифторпропионовой кислоты (III).

Заявляемая композиция, обладающая рострегулирующей активностью, для обработки семян сельскохозяйственных культур в качестве пленкообразователя дополнительно содержит производное целлюлозы, выбранное из группы: натриевая соль карбометилцеллюлозы, метоксицеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза при следующем содержании компонентов, мас.%:

Этиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-

трифторпропионовой кислоты Производное целлюлозы Вода

0,1 0,0001 1—3 остальное

Рострегулирующая композиция дополнительно содержит фунгицид, выбранный из группы: тетраметилтиурамдисульфид и тебуконазол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Этиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил )-3,3,3трифторпропионовой кислоты 0,1 - 0,0001

Производное целлюлозы 1—3

Фунгицид 15—20

Вода остальное

Композицию готовят путем смешивания активного компонента, например этилового эфира 2гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты (примеры 1-4), или его гидрохлорида (примеры 7-10), или фосфата с водой (примеры 28-32) (см. табл. 1).

Для приготовления композиций, содержащих производное целлюлозы, предварительно готовят 13% раствор производного целлюлозы в воде, который затем смешивают с активным компонентом при комнатной температуре до полного растворения активного компонента (примеры 5-6, 11-27, 30-32) (см. табл. 1).

При приготовлении композиций, содержащих фунгицид, последний прибавляют в виде водной суспензии к раствору активного компонента, полученного, как описано выше, с последующим перемешиванием полученной смеси при комнатной температуре (примеры 21-27 в табл. 1).

В качестве алкилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты используют этиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты, который получают по методике, аналогичной синтезу метилового эфира 2-гидрокси-2-(4метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты (Зипе-Ьтд ΖΗαο, Ы Ьш, На1-Во 7йап§, Уап-СИао Ши, Оопи Шапд апб Уопд 1ип СИеп. Кар1б апб сопуетеп! зупФезш о Г агу1- апб Ие1егоагу1-а-Иубгоху-а1п1шоготе1Иу1 асе!а!е У1а РпебеРСгайз а1ку1а!юп ипбег зокеп!- апб са1а1уз1-1гее сопбйюпз. ТекаИебгоп ЬеИегз, 47 (2006) 2511-2514), путем взаимодействия Ν-метиланилина (ГОСТ 5855-78) с этиловым эфиром трифторпировиноградной кислоты в растворителе, в качестве которого используют 1,1,2-трифтор-1,2,2трихлорэтан, при температуре 0-5°С при перемешивании, с последующим выделением полученного продукта известными методами. Соединение представляет собой белое кристаллическое вещество с т.пл. 4850°С. К = 0,53 (СС1₄ - метилэтилкетон, 3: 1). Спектр ПМР (Э₂О): 7,63 д (2Н, ароматический), 7,45 д (2Н, ароматический), 4,22 кв (2Н, СН₂), 2,75 с (3Н, Ν-СНД 1,19 т (3Н, С-СН₃). ЯМР ¹⁹Р (Э₂О): -2,4 м.д. С₁₂Н₁₄Р^О₃. Найдено: С = 51,66; Н = 5,18; N = 5,07; Р = 20,41. Вычислено: С = 51,99; Н = 5,09; N = 5,05; Р = 20,56.

Соединение устойчиво при хранении в обычных условиях, ограниченно растворимо в воде, хорошо в спиртах, кетонах, высокодонорных протофильных растворителях и умеренно в ароматических углеводородах (ксилолы).

В качестве солей алкилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты используют или гидрохлорид, или фосфат этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)3,3,3-трифторпропионовой кислоты.

Гидрохлорид получают по известным методикам путем пропускания безводного хлористого водорода через раствор этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты в диэтиловом эфире со скоростью 50 мл/мин. Гидрохлорид представляет собой белое кристаллическое вещество с т.пл. 188-190°С. Спектр ПМР (Э₂О): 7,60 д (2Н, ароматический), 7,33 д (2Н, ароматический), 4,18 кв (2Н, СН₂), 2,81 с (3Н, Ν-СНд), 1,09 т (3Н, С-СН₃). ЯМР ¹⁹Р (Э₂О): -2,2 м.д. С З 1У1Р_:\О_;Найдено: С 45,91; Н 4,83; N 4,65. Вычислено: С 45,93; Н 4,78; N 4,46.

Фосфат этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты получают путем взаимодействия этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3трифторпропионовой кислоты с фосфорной кислотой при комнатной температуре. Фосфат представляет собой белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде и устойчивое при хранении в обычных условиях. Спектр ¹Н ЯМР (Э₂О): 7,60 д (2Н, ароматический), 7,33 д (2Н, ароматический), 4,18 кв

- 2 016222 (2Н, СН2), 2,81 с (3Н, Ν-СНз), 1,09 т (3Н, С-СН3). ¹⁹Р ЯМР ^О): -2,2 м.д. ΟηΗ^ΝΟγΡ. Найдено: С 38,45; Н 4,54; N 3,38%. Вычислено: С 38,41; Н 4,57; N 3,37%.

Заявляемая композиция также содержит фунгицид, в качестве которого используют тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД) или тебуконазол.

В табл. 1 приведены примеры конкретного выполнения композиций.

Номер примера композиции __________________________Таблица 1

Количество компонента композиции, масс %

I

0,1

0,01

0,001

0,0001

0,001

II

III

Производное целлюлозы

Фунгицид

Вода

0,1

0,01

0,001

0,0001

0,1

0,001

0,0001

0,1

0,001

0,0001

0,001

0,0001

0,001

0,1

0,01

0,001

0,1_____

0,0001

0,1_____

0,001

0,0001

1% ХаКМЦ

1% ОЦ

1%(ЛаКМЦ) 1%(НаКМЦ) 1% (ЛаКМЦ)

1%ОЦ

1% ОЦ 1% ОЦ 2% ОЦ 2% ЫаКМЦ 3%ШКМЦ 1%МЦ 1%ИаКМЦ 1%ИаКМЦ

1% МЦ

1% ОЦ

1%ОЦ

1%ЫаКМЦ

15% ТМТД 20% Тебуконазола_____

20% ТМТД 17% Тебуконазола_____

20% ТМТД 20% ТМТД 20% ТМТД

Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное

Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное

Остальное

1% (ЛаКМЦ) 1%(ЫаКМЦ) 1% (ОЦ)

Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное

Приготовленные композиции используют для предпосевной обработки семян сельскохозяйствен ных культур, таких как хлопчатник, кукуруза, подсолнечник, рапс по известным методикам. Методика определения рострегулирующей активности по всхожести семян хлопчатника. Делинтированные непротравленные семена хлопчатника сорта АН-Баяут 2 проращивают в кюветах с песком в термостате при 28°С в течение 18 ч. Отбирают наклюнувшиеся семена, которые обрабатывают путем замачивания в заявляемой композиции в течение 30 мин. Количество композиции рассчитывают исходя из заданной дозы 50 г/т. Семена контрольного варианта замачивают в воде. Посев семян проводят в вегетационных сосудах с почвой емкостью 0,5 кг. В каждый сосуд высевают по 20 семян, повторность пятикратная. Сосуды выдерживают в камерах искусственного климата при среднесуточной температуре воздуха 12,2°С, в течение двух недель, с последующим выдерживанием семян при среднесуточной температуре воздуха 19,6°С в течение 10 дней.

Учет всхожести семян проводят на 9, 14 и 24 дни после посева.

Влияние заявляемой композиции на всхожесть семян хлопчатника представлено в табл. 2.

- 3 016222

Таблица 2

Номер примера	Концентрация активного компонента, %	Активность на семенах хлопчатника, %
Через 9 дней	Через 14 дней	Через 24 ДНЯ
Контроль	-	0	7.6	64.0
1	0,1	0	10.3	64.2
2	0,01	0	17.4	65.5
3	0,001	11.9*	22.0	85.1
4	0,0001	13.0*	35.2*	86.6*
5	0,001	10,7	25,1	86,8
6	0,001	11,2	36,3	88,7
7	0,1	0	9.2	64.5
8	0,01	0	9.5	64.5
9	0,001	9.8*	23.3*	84.6*
10	0,0001	9.6*	22.0*	78.0*
11	0,1	2.3	7.7	66.5
12	0,001	0	24,1	86,3
13	0,0001	0	30,2	84.1
14	0,1	2.2*	5.1*	65.9*
15	0,001	7.2*	29.1*	81.5*
16	0,0001	2.0	7.2	82.4
17	0,001	4.3	12.9	65.7
18	0,0001	0	25,2	83.7
19	0,001	5.2	22.6	83.7
20	0,001	8.6*	24.9*	85.2*
21	0,1	2.0	12.5	64.9

22	0,1	1,2	3.2	64,7
23	0,1	1.2	24,9	65,8
24	0,1	9.0	13.0	63.9
25	0,1	13.3	35.5	86.6
26	0,01	1.2	9.2	64.1*
27	0,001	1.0	7.3	65.0
28	0,1	0	0	65.1
29	0,001	4,2	6,4	79,2
30	0,1	0	0	65,3
31	0,001	3,6	28,2	86,1
32	0,0001	0	6.5	78.6
тетранил	0,1	0	0	64,9
	0,01	0	0	67,9
	0,001	0	3,5	68,6
	0,0001	1,2	10,2	70,1

Примечание: * - различия в повышении всхожести по сравнению с контролем достоверны на уровне вероятности Р = 0,05.

Методика определения рострегулирующей активности на семенах кукурузы, подсолнечника и рапса.

Было изучено влияние композиций на рост и развитие следующих тест-культур: подсолнечника, рапса и кукурузы.

Опыты проводят в камере лаборатории искусственного климата (ЛИК) производства ФРГ, фирма Фетч по следующей методике: семена указанных тест-культур обрабатывают композицией на роторном испарителе. Количество заявляемой композиции рассчитывают исходя из заданной дозы 50 г/т.

Через сутки обработанные композициями семена выращивают по общепринятой методике вегетационных опытов в бумажных парафинированных стаканчиках диаметром 100 мм и вместимостью 600 см³, заполненных смесью дерново-подзолистой почвы, песка и торфа (1:1:1).

При выращивании тест-культур кукурузы, рапса и подсолнечника в ЛИК поддерживают контролируемый режим: освещенность 20 тыс. лк. в течение 16 ч (день), без освещения - 8 ч (ночь) в сутки. Температура воздуха - 20°С ночью и 25°С днем; относительная влажность воздуха - 70%; производится ежедневный полив почвенного субстрата в вегетационных сосудах на уровне 60% от ПВ. Повторность опыта пятикратная.

Эффективность композиций оценивают через 30 суток после посева обработанных семян заявляемыми композициями по сравнению с контролем, в качестве которого используют необработанные семена, по разнице сырой массы надземных органов растений.

Влияние заявляемой композиции на всхожесть семян кукурузы, подсолнечника и рапса представлены в табл. 3.

- 4 016222

Таблица 3

Номер примера композиций	Концентрация активного компонента, %	Всхожесть семян масличных культур, обработанных композициями, по сравнению с контролем , % *
кукуруза	подсолнечник	рапс
Контроль	-
1	0,1	108	110	123
2	0,01	113	116	131
3	0,001	109	ИЗ	124
4	0,0001	88	95	87
5	0,001	110	120	122
6	0,001	119	125	157
7	0,1	117	119	141
8	0,01	107	109	132
9	0,001	116	116	117
10	0,0001	106	117	121
11	0,1	105	103	119
12	0,001	98	90	101
13	0,0001	98	102	103
14	0,1	109	120	129
15	0,001	105	107	115
16	0,0001	90	93	95
17	0,001	106	109	116
18	0,0001	120	126	161
19	0,001	119	120	149
20	0,001	107	110	140
21	0,1	114	115	115
22	0,1	108	110	128
23	0,1	103	101	104
24	0,1	99	95	95
25	0,1	96	99	97
26	0,01	111	115	119
27	0,001	103	108	ИЗ
28	0,1	104	106	114
29	0,001	111	112	120
30	0,1	122	128	159
31	0,001	120	119	145
32	0,0001	109	111	149
Мивал	0,001	106	110	112
	0,01	101	106	108

*НСРо5=11% * расход композиции в 50 г на 1 т семян

Заявляемые композиции оказывают значительный стимулирующий эффект на прорастание семян хлопчатника в условиях пониженной температуры воздуха, превосходя по активности рострегулирующий препарат, такой как тетранил (см. табл. 1). Наибольшей активностью в стимулировании прорастания семян обладают композиции на основе этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3трифторпропионовой кислоты, взятые в количестве 0,001-0,0001, содержащие 1% Να КМЦ. Как свидетельствуют данные, представленные в табл. 2 и 3, все изучаемые препараты проявляют ростстимулирующую активность на изучаемых тест-культурах, они превосходят по своей активности такие известные препараты, как тетранил и мивал.

В результате проведенных исследований установлено, что заявляемые соединения и композиции на их основе обладают выраженной рострегулирующей активностью на различных сельскохозяйственных культурах в сочетании с низкой токсичностью. Вышеуказанные свойства позволяют рассматривать их как перспективные для внедрения в сельском хозяйстве.

Заявляемая композиция растворима в воде, обладает высокой адгезией к растительному материалу, активна и стабильна в водных растворах при рН 6-7, не обладает фитотоксичностью.

Техническим результатом данной работы является создание композиции, обладающей высокой активностью в качестве регулятора роста, с широким спектром применения и не имеющей вредных последствий для окружающей среды и человека.

Как показали результаты первичных токсикологических испытаний, соединения, входящие в состав заявляемых композиций в качестве активных компонентов, относятся к малотоксичным веществам (например, острая токсичность БИ₅₀ 2100-2200 мг/кг при пероральном введении в опытах на белых мышах).

Claims

1. Композиция, регулирующая рост растения, включающая С_1-5алкиловый эфир 2-гидрокси-2-(4метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты или его соль в качестве активного компонента и воду при следующем содержании компонентов, мас.%:

С^алкиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3трифторпропионовой кислоты и/или его соль 0,1 - 0,0001 вода остальное

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве С_1-5 алкилового эфира 2-гидрокси-2-(4метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты используют этиловый эфир 2-гидрокси-2-(4

- 5 016222 метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве активного компонента используют гидрохлорид этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты.

4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве активного компонента используют фосфат этилового эфира 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты.

5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит производное целлюлозы, выбранное из группы: натриевая соль карбметилцеллюлозы, метоксицеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза при следующем содержании компонентов, мас.%:

С ^алкиловый ^ЭФ^ИР 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3трифторпропионовой кислоты 0,1 - 0,0001

Производное целлюлозы 1-3

Вода остальное

6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит фунгицид, выбранный из группы: тетраметилтиурамдисульфид и тебуконазол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

С].₅алкиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3трифторпропионовой кислоты 0,1 - 0,0001

Производное целлюлозы 1-3

Фунгицид 15-20

Вода остальное

Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2