RU2239635C1

RU2239635C1 - 3-amino-9h-benzo-[d]-pyrrolo-[1,2-a]-imidazol-2-carbonitrile eliciting growth-regulating and antistress activity

Info

Publication number: RU2239635C1
Application number: RU2003116860/04A
Authority: RU
Inventors: Е.К. Яблонска (RU); Е.К. Яблонская; Е.Б. Усова (RU); Е.Б. Усова; Г.Д. Крапивин (RU); Г.Д. Крапивин; Н.И. Ненько (RU); Н.И. Ненько
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-11-10

Abstract

FIELD: organic chemistry, agriculture.

SUBSTANCE: invention describes 3-amino-9H-benzo-[d]-pyrrolo-[1,2-a]-imidazol-2-carbonitrile of the formula (I):

eliciting growth-regulating and antistress activity. Invention provides preparing new compound that can be used in chemistry of biologically active substances prepared by synthetic method for using in agriculture as growth-regulating and antistress preparations.

EFFECT: valuable properties of compounds.

2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства и химии биологически активных веществ, к новому биологически активному соединению из ряда конденсированных гетероциклических соединений формулы IThe invention relates to the field of agriculture and chemistry of biologically active substances, to a new biologically active compound from a number of condensed heterocyclic compounds of the formula I

проявляющему свойства активатора прорастания семян озимой пшеницы сорта Половчанка.showing the properties of the activator of germination of seeds of winter wheat varieties Polovchanka.

Указанное соединение является представителем новой гетероциклической системы, и его химические и биологические свойства в литературе неизвестны.The specified compound is a representative of a new heterocyclic system, and its chemical and biological properties are unknown in the literature.

К наиболее близким аналогам по структуре заявляемого соединения может быть отнесен дибазол - (2-бензил-бензимидазол) - медицинский препарат, обладающий сосудорасширяющим, спазмолитическим и гипотензивным действием, оказывает стимулирующее влияние на функции спинного мозга [Иванский В.И. Химия гетероциклических соединений. - М.: Высшая школа, 1978, - 559 с.; Машковский М.Д. Лекарственные средства. - М.: Медицина, - 1987, - 576 с.].The closest analogues in terms of the structure of the claimed compound can be classified dibazole - (2-benzyl-benzimidazole) - a medicine with vasodilating, antispasmodic and hypotensive effect, has a stimulating effect on the function of the spinal cord [Ivan V.I. Chemistry of heterocyclic compounds. - M .: Higher school, 1978, - 559 p .; Mashkovsky M.D. Medicines - M .: Medicine, - 1987, - 576 p.].

В качестве аналога по свойствам известен гиббереллин, широко используемый для активации прорастания семян. Однако гиббереллин дорогостоящий продукт микробиологического синтеза и малодоступен. Его применение вызывает нерациональную трату пластических веществ [Муромцев Г.С. и др. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений. М.: Агропромиздат. - 1987. - С.33-80].Gibberellin, widely used to activate seed germination, is known as an analogue in properties. However, gibberellin is an expensive microbiological synthesis product and inaccessible. Its use causes an irrational waste of plastic substances [Muromtsev G.S. et al. Fundamentals of chemical regulation of plant growth and productivity. M .: Agropromizdat. - 1987. - S. 33-80].

Задачей настоящего изобретения является получение нового соединения, перспективного для химии биологически активных веществ и расширения арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для применения в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста и антистрессовых препаратов.The objective of the present invention is to obtain a new compound, promising for the chemistry of biologically active substances and expanding the arsenal of biologically active substances obtained synthetically, for use in agriculture as growth regulators and anti-stress drugs.

Это достигается синтезом 3-амино-9Н-бензо[d]-пирроло-[1,2 а]имидазол-2-карбонитрила, нового неописанного ранее соединения, проявляющего свойства активатора прорастания семян озимой пшеницы сорта Половчанка.This is achieved by the synthesis of 3-amino-9H-benzo [d] -pyrrole- [1,2 a] imidazole-2-carbonitrile, a new previously undescribed compound exhibiting the properties of the activator of germination of seeds of winter wheat of the Polovchanka variety.

Соединение I получали реакцией алкилирования малонодинитрила хлорметилбензимидазолом в присутствии карбоната калия в ДМСО.Compound I was prepared by the alkylation reaction of malonodinitrile with chloromethylbenzimidazole in the presence of potassium carbonate in DMSO.

Исходные вещества для получения продукта производятся в химической промышленности.The starting materials for the product are produced in the chemical industry.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:

Пример 1.Example 1

Получение синтезом 3-амино-9Н-бензо[d]-пирроло-[1,2а]имидазол-2-карбонитрилаSynthesis of 3-amino-9H-benzo [d] pyrrolo [1,2a] imidazole-2-carbonitrile

В плоскодонную колбу помещали 13,8 г (0,1 моль) К₂СО₃, 150 мл диметилсульфоксида (ДМСО) и при надевании до 40-50°С добавляли 3,3 г (0,05 моль) малонодинитрила. Через 10 мин из капельной воронки прикапывали раствор 8,32 г (0,05 моль) хлорметилбензимидазола в 20 мл ДМСО в течение получаса. Реакцию проводили 5 часов (контроль ТСХ). Затем реакционную смесь выливали в холодную воду, подкисляли раствором 10%-ной соляной кислоты до рН=6, отфильтровывали светло-желтые кристаллы. Выход соединения I составил 8,33 г (85%). T_пл=180-181°C.13.8 g (0.1 mol) of K ₂ CO ₃ , 150 ml of dimethyl sulfoxide (DMSO) were placed in a flat-bottomed flask and 3.3 g (0.05 mol) of malonodinitrile was added when donned to 40-50 ° C. After 10 minutes, a solution of 8.32 g (0.05 mol) of chloromethylbenzimidazole in 20 ml of DMSO was added dropwise from a dropping funnel over half an hour. The reaction was carried out for 5 hours (TLC control). Then the reaction mixture was poured into cold water, acidified with a solution of 10% hydrochloric acid to pH = 6, and light yellow crystals were filtered off. The yield of compound I was 8.33 g (85%). T _pl = 180-181 ° C.

Элементный анализ для C₁₁H₈N₄ (196,103):Elemental analysis for C ₁₁ H ₈ N ₄ (196.103):

Вычислено, %: С 67,32, Н 4,11, N 28,57.Calculated,%: C 67.32, H 4.11, N 28.57.

Найдено, %: С 67,36, Н 4,13, N 28,51.Found,%: C 67.36, H 4.13, N 28.51.

Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-(d₆), (δ, м.д.): 7,15 (c, 1H, NH); 7,30...7,7 (м, 4Н, H_Ph); 7,45 (с, 1Н, СН); 8,25 (c, 2H, NH₂). ¹ H NMR Spectrum (DMSO- (d ₆ ), (δ, ppm): 7.15 (s, 1H, NH); 7.30 ... 7.7 (m, 4H, H _Ph ); 7.45 (s, 1H, CH); 8.25 (s, 2H, NH ₂ ).

ИКС, ν, см^-1: 3250, 3500(NH₂), 2200 (C≡N), 1620, 1600 (С=С).IR, ν, cm ^-1 : 3250, 3500 (NH ₂ ), 2200 (C≡N), 1620, 1600 (С = С).

Пример 2.Example 2

Изучение рострегулирующей и антистрессовой активности 3-амино-9Н-бензо[d]-пирроло-[1,2а]имидазол-2-карбонитрилаStudy of the growth-regulating and anti-stress activity of 3-amino-9H-benzo [d] pyrrole- [1,2a] imidazole-2-carbonitrile

Рострегулируюшую и антистрессовую активность соединения формулы I и аналога по структуре дибазола изучали на семенах озимой пшеницы сорта Половчанка.The growth-regulating and anti-stress activity of the compounds of formula I and the analogue in the structure of dibazole was studied on the seeds of winter wheat of the Polovchanka variety.

Заявляемое соединение формулы I и аналог по структуре - дибазол применяли в виде водных растворов с массовой долей 0,01%, 0,005%, 0,001%, 0,0005% и 0,0001%, аналог по свойствам гиббереллин - в виде водного раствора с массовой долей 0,001% путем предпосевного замачивания семян в течение 18 ч. В качестве контроля взяты семена, обработанные водой. В каждом образце использовали по 50 шт. семян. Повторность опыта - трехкратная.The inventive compound of formula I and the structural analogue, dibazole, were used in the form of aqueous solutions with a mass fraction of 0.01%, 0.005%, 0.001%, 0.0005% and 0.0001%, the analogue of the properties of gibberellin was in the form of an aqueous solution with mass fractions of 0.001% by pre-sowing soaking of seeds for 18 hours. Seeds treated with water were taken as a control. 50 pieces were used in each sample. seed. The repetition of the experiment is three times.

Семена проращивали в течение 7 дней в рулонах фильтровальной бумаги. Об активности соединений судили по влиянию их на всхожесть семян, высоту проростков, длину корней, а также их массу и потенциальную продуктивность. Результаты исследований приведены в таблицах 1 и 2.Seeds were germinated for 7 days in rolls of filter paper. The activity of the compounds was judged by their effect on seed germination, seedling height, root length, as well as their mass and potential productivity. The research results are shown in tables 1 and 2.

Испытания, проведенные на семенах озимой пшеницы сорта Половчанка, позволили установить, что все испытанные соединения в диапазоне концентраций 0,01-0,0001 мас.% проявляют свойства стимуляторов роста.Tests conducted on the seeds of winter wheat of the Polovchanka cultivar made it possible to establish that all tested compounds in the concentration range of 0.01-0.0001 wt.% Exhibit the properties of growth stimulants.

Аналог по строению - дибазол в оптимальной ростстимулирующей дозе 0,0001 мас.% увеличивает энергию прорастания семян на 6%, длину побеговой системы 7-дневных проростков - на 16,3%, длину корней проростков - на 23,2% и их массу - на 17,5 и 18,8% соответственно в сравнении с контролем (0,1 мас.% водный раствор ДМСО).The structural analogue, dibazole in the optimal growth-promoting dose of 0.0001 wt.%, Increases the seed germination energy by 6%, the length of the shoot system of 7-day-old seedlings - by 16.3%, the root length of the seedlings - by 23.2% and their mass - by 17.5 and 18.8%, respectively, in comparison with the control (0.1 wt.% aqueous DMSO solution).

Заявляемое соединение в оптимальной ростстимулирующей концентрации 0,0005 мас.% увеличивает энергию прорастания - на 4%, длину побеговой системы проростков - на 13,0%, длину корней - на 37,8%, их массу - на 24,6% и 15,9% и потенциальную продуктивность - на 5,8% соответственно в сравнении с контролем.The inventive compound in an optimal growth-promoting concentration of 0.0005 wt.% Increases the germination energy by 4%, the length of the shoot system of seedlings by 13.0%, the length of the roots by 37.8%, their weight by 24.6% and 15 , 9% and potential productivity - by 5.8%, respectively, in comparison with the control.

В условиях водного стресса испытанные соединения в диапазоне концентраций 0,01-0,0001 мас.% сохраняют активность ростовых и синтетических процессов, активируя рост побеговой системы проростков и способствуя регенерации корней.Under conditions of water stress, the tested compounds in the concentration range of 0.01-0.0001 wt.% Retain the activity of growth and synthetic processes, activating the growth of the shoot system of seedlings and promoting root regeneration.

Дибазол в оптимальной ростактивирующей концентрации 0,0005 мас.% увеличивает высоту проростков на 32,2%, длину корней - на 20,8% и их массу - на 35,3 и 21,4% соответственно в сравнении с контролем (0,1 мас.% водный раствор ДМСО).Dibazole in the optimal growth-activating concentration of 0.0005 wt.% Increases the height of seedlings by 32.2%, the length of the roots by 20.8% and their weight by 35.3 and 21.4%, respectively, compared with the control (0.1 wt.% aqueous solution of DMSO).

Заявляемое соединение в оптимальной ростактивирующей концентрации 0,0005 мас.% увеличивает высоту проростков на 44,1%, длину корней - на 54,7% и их массу - на 44,1 и 21,4% соответственно в сравнении с контролем.The inventive compound in an optimal growth-activating concentration of 0.0005 wt.% Increases the height of seedlings by 44.1%, the length of the roots - by 54.7% and their mass - by 44.1 and 21.4%, respectively, in comparison with the control.

Таким образом, заявляемое соединение по своей активности не уступает аналогам по строению и по свойствам, проявляет свойства высокоэффективного стимулятора роста и повышает устойчивость проростков озимой пшеницы сорта Половчанка к водному стрессу, а следовательно, может применяться в засушливых районах для улучшения посевных качеств семян озимой пшеницы.Thus, the claimed compound in its activity is not inferior to analogues in structure and properties, shows the properties of a highly effective growth stimulator and increases the resistance of winter wheat seedlings of the Polovchanka variety to water stress, and therefore, can be used in arid areas to improve the sowing qualities of winter wheat seeds.

Claims

3-amino-9H-benzo [d] pyrrole- [1,2a] imidazole-2-carbonitrile of the formula

showing growth-regulating and anti-stress activity.