close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14986

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 14986
(13) C1
(19)
C 07J 43/00
C 07J 73/00
A 01P 21/00
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
БРАССИНОСТЕРОИДНЫЕ ЭФИРЫ ИНДОЛИЛ-3-УКСУСНОЙ
КИСЛОТЫ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ ФИТОРОСТОСТИМУЛИРУЮЩУЮ
АКТИВНОСТЬ, И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20091252
(22) 2009.08.20
(43) 2011.04.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт биоорганической химии Национальной
академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Хрипач Владимир Александрович; Литвиновская Раиса
Павловна; Райман Михаил Эдуардович; Минин Павел Сергеевич;
Аникеев Владимир Иванович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) RU 2114116 C1, 1998.
RU 2145165 C1, 2000.
EP 0351561 A1, 1990.
SU 427931, 1974.
RU 2230750 C2, 2004.
EP 0659763 A2, 1995.
BY 14986 C1 2011.10.30
(57)
1. Брассиностероидные эфиры индолил-3-уксусной кислоты общей формулы I
где R означает 24R-Me, R1 - OCOCH2Ind, R2 - OH, R3 - H, Z - CH2, или
R означает 24R-Me, R1 - OCOCH2Ind, R2 - OH, R3 - COCH2Ind, Z - CH2, или
R означает 24R-Me, R1 - OCOCH2Ind, R2 - OH, R3 - H, Z - OCH2, или
R означает 24R-Me, R1 - OCOCH2Ind, R2 - OH, R3 - COCH2Ind, Z - OCH2, или
R означает 24S-Et, R1 - OCOCH2Ind, R2 - OH, R3 - H, Z - CH2, или
R означает 24S-Et, R1 - OCOCH2Ind, R2 - OH, R3 - COCH2Ind, Z - ОCH2, или
R означает 24S-Et, R1 -OCOCH2Ind, R2 - OH, R3 - H, Z - OCH2, или
R означает 24S-Et, R1 - OCOCH2Ind, R2 - OH, R3 - COCH2Ind, Z - OCH2, или
R означает 24S-Et, R1 и R2 означают H, R3 - COCH2Ind, Z - CH2, ∆2,
проявляющие фиторостостимулирующую активность.
2. Способ получения брассиностероидных эфиров индолил-3-уксусной кислоты по
п. 1, при котором брассиностероиды общей формулы II
BY 14986 C1 2011.10.30
где R означает 24R-Me, R1 - OH, Z - OCH2, или
R означает 24S-Et, R1 - OH, Z - OCH2, или
R означает 24R-Me, R1 - OH, Z - CH2, или
R означает 24S-Et, R1 - OH, Z - CH2, или
R означает 24S-Et, R1 - H, Z - CH2, ∆2,
подвергают взаимодействию с ангидридом индолил-3-уксусной кислоты в диоксане, с
последующим выделением целевого продукта.
Изобретение относится к области биоорганической химии и сельского хозяйства, в
частности, к новым химическим соединениям, а именно брассиностероидным эфирам индолил-3-уксусной кислоты (IndCH2COOH) общей формулы I
OR3
R
OH
R1
(I),
Z
R2
O
где R = 24R-Me, R1 = OCOCH2Ind, R2 = OH, R3 = H, Z = CH2 (Iа)
R = 24R-Me, R1 = OCOCH2Ind, R2 = OH, R3 = COCH2Ind, Z = CH2 (Iб)
R = 24R-Me, R1 = OCOCH2Ind, R2 = OH, R3 = H, Z = OCH2 (Iв)
R = 24R-Me, R1 = OCOCH2Ind, R2 = OH, R3 = COCH2Ind, Z = OCH2 (Iг)
R = 24S-Et, R1 = OCOCH2Ind, R2 = OH, R3 = H, Z = CH2 (Iд)
R = 24S-Et, R1 = OCOCH2Ind, R2 = OH, R3 = COCH2Ind, Z = CH2 (Iе)
R = 24S-Et, R1 = OCOCH2Ind, R2 = OH, R3 = H, Z = OCH2 (Iж)
R = 24S-Et, R1 = OCOCH2IHd, R2 = OH, R3 = COCH2Ind, Z = OCH2 (Iз)
R = 24S-Et, R1 = R2 = H, R3 = COCH2Ind, Z = CH2, ∆2 (Iи),
проявляющим фиторостостимулирующую активность.
Известны природные фиторостостимуляторы - брассиностероиды [1], среди которых
наиболее применяемыми в сельском хозяйстве являются 24-эпибрассинолид (ЭБ) (IIа) и
28-гомобрассинолид (ГБ) (IIIб), представляющие собой, в частности, действующее начало
препаратов Эпин и Эпин-плюс [2-4].
Задача изобретения - новые фиторостостимуляторы, обладающие более высокой активностью по сравнению с нативными брассиностероидами, и способ их получения.
Поставленная цель достигается брассиностероидными эфирами индолил-3-уксусной
кислоты общей формулы I и способом их получения. Заявляемые соединения I получают
из известных природных брассиностероидов II обработкой ангидридом индолилуксусной
кислоты в диоксане с последующим выделением целевого продукта.
2
BY 14986 C1 2011.10.30
R = 24R-Me, R1 = OH, Z = OCH2 (IIа)
R = 24S-Et, R1 = OH, Z = OCH2 (IIб)
R = 24R-Me, R1 = OH, Z = CH2 (IIв)
R = 24S-Et, R1 = OH, Z = CH2 (IIг)
R = 24S-Et, R1 = H, Z = CH2, ∆2 (IIд).
Исследование заявляемых соединений в тесте на проростках пшеницы по методике [5]
показало, что они оказывают стимулирующее действие как на длину стебля (превосходит
на 10-15 % стимулирующее действие, вызываемое соответствующим брассиностероидом),
так и на массу растения (превосходит на 12-17 %).
Заявляемые брассиностероидные эфиры индолил-3-уксусной кислоты неизвестны и в
реакциях с брассиностероидами индолил-3-уксусная кислота и ее производные не использовались и не изучались.
Сущность изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения.
Пример 1.
Синтез (22R,23R,24R)-3α,22,23-Тригидрокси-2α-(3'-индолилацетокси)-24-метил-5αхолестан-6-она (Ia).
К 25 мг (0,15 ммоль) индолилуксусной кислоты в 2 мл безводного диоксана добавляют 125 мг дициклогексилкарбодиимида и перемешивают в течение 30 мин при комнатной
температуре. Выпавший осадок дициклогексилкарбомочевины отфильтровывают, фильтрат добавляют к раствору 50 мг (0,11 ммоль) 24-эпикастастерона (IIв) и 5 мг диметиламинопиридина в 2 мл безводного диоксана. Реакционную смесь оставляют
перемешиваться на 5 ч при 40 °С, затем диоксан упаривают и остаток делят на колонке с
силикагелем (элюент-петролейный эфир-этилацетат, 1:1).
Получают 50 мг (79 %) 3-индолилацетоксипроизводного (Iа). Т. пл. 110-115 °С
(EtOAc). УФ спектр, λmах, нм (ε):220(32500), 280(11500). ИК спектр (пленка), см-1:3400,
1710, 1590, 760. Спектр ЯМР1H:δ, м.д. (CDCl3):0.64 с(3H, 18-Me), 0.77 c(3H, 19-Me), 0.84
д(3H, 21-Me, J 7 Hz), 0.87 д(3H, 26-Me, J 7 Hz), 0.92 д(3H, 27-Me. J 7 Гц), 3.41 м(1H, (c22),
J 5 Гц), 3.70 д(1H, c23, J 5 Гц), 3.80 д(2H,-OCH2-, J 7 Гц), 4.00 c(1H, c3), 4.91 м(1H, c2),
7.12-7.23 м(3H), 7.36 д(1H, J 8 Гц), 7.62 д(1H, J 8 Гц), 8.51 c(1H, NH). ЯМР13C:δ,
м.д.(CDCl3):11.0, 12.0, 12.6, 13.6, 17.4, 21.3, 22.3, 24.0, 26.2, 27.1, 27.8, 31.9, 36.5, 37.7, 39.4,
40.3, 50.8, 52.7, 53.6, 56.6, 66.6, 68.4, 72.4, 72.8, 76.4, 108.2, 111.7, 118.6, 120.0, 122.5, 123.3,
127.2, 136.4, 171.3, 212.2. Масс спектр, m/z:663 [M + H + MeCN]+, 622.19 [M + H]+, 621.24
[M]+, 604 [M + H-H2O]+, 429 [M + H-IAA]+, 411 [M + H-IAA-H2O]+.
Пример 2.
Синтез (22R,23R,24R)-3α,23-Дигидрокси-2α,22-ди-(3'-индолилацетокси)-24-метил-5αхолестан-6-она (Iб).
К 40 мг (0,25 ммоль) индолилуксусной кислоты в 2 мл сухого диоксана добавляют 30 мг
дициклогексилкарбодиимида и перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре.
Выпавший осадок дициклогексилкарбомочевины отфильтровывают, фильтрат добавляют
к раствору 26 мг (0,06 ммоль) 24-эпикастастерона (IIв) и 2,55 мг диметиламинопиридина в
1 мл безводного диоксана. Реакционную смесь оставляют перемешиваться на сутки при
40 °С, затем диоксан упаривают и остаток делят на колонке с силикагелем (элюентпетролейный эфир-этилацетат, 1:1). Получают 30 мг (70 %) 2,22-диэфира (Iб). Т.пл. 1183
BY 14986 C1 2011.10.30
120 °С (EtOAc). УФ спектр, λmax, нм (ε):220(33800), 280(15600). Спектр ЯМР 1H:δ,
м.д.(CDCl3):0.60 c (3H,18-Me), 0.63 c (3H, 19-Me), 0.86 д (3H, 21-Me, J 7 Гц), 0.92 д(3H,
J 7 Гц), 3.66 м(IH, C23H), 3.81 м(4H, -OCH2-), 4.84 м(1H, C2H), 5.27 м(1H, C22H), 7.15-7.21 м(6H),
7.35 (2H). 7.64 м(2H), 8.50 c(2H, NH).
Пример 3.
Синтез
(22R,23R,24R)-3α,22,23-Дигидрокси-2α-(3'-индолилацетокси)-24-метил-Bгомо-7-окса-5α-холестан-6-она (Iв).
По методике, описанной для соединения Iа, из 50 мг (0,11 ммоль) 24-эпибрассинолида
(IIа) получают 17 мг (24 %) стероида (Iв). Маслообразное вещество. ИК спектр (пленка,
см-1):3400, 1720, 1710, 1260, 745. Спектр ЯМР1H:δ, м.д.(CDCl3):0.66 c(3H, 18-Me), 0.78
c(3H, 19-Me), 0.86-0.92 м(6H, 21-, 26-Me), 0.97 д(3H, 27-Me. J 7 Гц), 1.01 д(3H, 29-Me, J 7 Гц),
3.44 м(1H, (c22)), 3.69 м(1H, (с23)), 3.83 м(2H, -OCH2-), 3.98 c(1H, c3), 4.85 м(1H, c2), 7.137.21 м(3H), 7.38 д(1H, J 8 Гц). 7.62 д(2H, J 8 Гц), 8.51 c(1H, NH).
Пример 4.
Синтез (22R,23R,24R)-3α,23-Дигидрокси-2α,22-ди-(3'-индолилацетокси)-24-метил-Bгомо-7-окса-5α-холестан-6-она (Iг).
По методике, описанной для соединения Iб, из 50 мг (0,11 ммоль) 24-эпибрассинолида
(IIа) получают 61 мг (73 %) 3-индолилацетоксипроизводного (Iг). Т.пл. 120-123 °С
(EtOAc). УФ спектр, λmax, нм (ε):220(37600), 280(16500). ИК спектр (пленка), см-1:3400,
1710, 1735, 1620, 760. Спектр ЯМР 1H:δ, м.д.(CDCl3):0.64 c (3H, 18-Me), 0.76 c(3H, 19-Me),
0.85-0.90 м(6H, 21-, 26-Me), 0.97 д(3H, 27-Me. J 7 Гц), 3.69 м(1H, (c23)), 3.80 м(4H, -OCH2-),
4.00 c(1H, c3), 4.85 м(1H, c2), 5.13 м(1H, c22), 7.13-7.21 м(6H), 7.38(2H). 7.62 м(2H), 8.51
c(2H, NH). Масс спектр, m/z:829 [M + H + MeCN]+, 795 [M + H]+, 777 [M + H-H2O]+, 620
[M + H-IAA]+, 445 [M + H-2IAA]+.
Пример 5.
Синтез (22R,23R,24S)-3α,22,23-Тригидрокси-2α-(3'-индолилацетокси)-24-этил-5α-холестан-6-она (Iд).
По методике, описанной для соединения Iа, из 100 мг (0.21 моль) 28-гомокастастерона
(IIг) получают 78 мг (58 %) стероида (Iд). Т.пл. 110-113 °С (EtOAc). УФ спектр
λнм(ε):220(27160), 280(5693). ИК спектр (пленка, см-1):3400, 1720, 1710, 1260, 745. Спектр
ЯМР 1H, δ, м.д.(CDCl3): 0.66 c(3H, 18-Me), 0.78 c(3H, 19-Me), 0.91 д(3H, 21-Me, J 7 Гц),
0.95-0.98 м(9H, 26-, 27-, 29-Me), 3.58 м(1H, c22), 3.71 м(1H, c23), 3.79 дд(2H, -OCH2-J1 11
Гц, J2 11,7 Гц), 3.99 c(1H, c3), 4.92 м(1H, c2), 7.16 м(2H), 7.19 м(1H), 7.38 д(1H, J 7.8 Гц),
7.62 д(1H, J 7.7 Гц), 8.25 c(1H).
Пример 6.
Синтез (22R,23R,24S)-3α,23-Дигидрокси-2α,22-ди-(3'-индолилацетокси)-24-этил-5αхолестан-6-она (Iе).
По методике, описанной для соединения Iб, из 100 мг (0.21 моль) 28-гомокастастерона
(IIг) получают 47 мг (28 %) стероида (Iе). Маслообразное вещество. ИК спектр (пленка,
см-1): 3400, 1720, 1710, 1260, 745. Спектр ЯМР 1H, δ, м.д.(CDCl3):0.66 c(3H, 18-Me), 0.78
c(3H, 19-Me), 0.91 д(3H, 21-Me, J 7 Гц), 0.95-0.98 м(9H, 26-, 27-, 29-Me), 3.71 м(1H, c23),
3.80 м(4H, -OCH2-), 3.99 c(1H, c3), 4.92 м(1H, c2), 5.13 д(1H, c22, J 8 Гц), 7.16-7.23 м(6H),
7.38 м (2H), 7.62 м(2H), 8.25 м(2H).
Пример 7.
Синтез (22R,23R,24S)-3α,22,23-Тригидрокси-2α-(3'-индолилацетокси)-B-гомо-7-окса24-этил-5α-холест-6-она (Iж).
По методике, описанной для соединения Iа, из 100 мг (0,2 ммоль) 28гомобрассинолида IIб получают 26 мг (20 %) моноэфира Iж. Т.пл. 80-82 °С (MeOH). УФ
спектр, λmax, нм (ε):220(24368), 280(4526). ИК спектр (пленка), см-1:3400, 1715, 1635, 760.
Спектр ЯМР 1H, δ, м.д.(CDCl3): 0.68 c(3H, 18-Me), 0.89 д(3H, 21-Me, J 6.3 Гц), 0,92 c(3H,
19-Me), 0.94-0.98 м(9H, 26-, 27-, 29-Me), 3.58 м(1H, C22H), 3.72 м(1H, C23H), 3.80 д(2Н, OCH2-, J 7 Гц), 3.98 м(1H, C3H), 4.02 м(2H, C7H), 4.84 м(1H, C2H), 7.16-7.19 м(3H), 7.37
4
BY 14986 C1 2011.10.30
д(1H, J 8.3 Гц), 7.60 д(1H, J 7.7 Гц), 8.58 c(1H, NH). Спектр ЯМР 13C δ, м.д.(CDCl3):11.7,
12.0, 13.6,14.3, 15.4, 18.9, 19.6, 21.3, 25.0, 25.7, 27.6, 29.0, 31.9, 33.9, 37.1, 38.5, 41.0, 42.5,
46.5, 49.3, 51.2, 52.5, 58.1, 60.5, 65.7, 66.2, 70.5, 72.8, 74.5, 108.2, 111.7, 118.6, 119.8, 122.4,
123.3, 127.2, 136.4, 171.3, 176.2. Масс спектр, m/z:687.05 [M + MeOH]-, 686.02 [MH + MeOH]-, 651 [M]-, 650 [M-H]-, 633 [M-H2O], 494 [M-IAA]-.
Пример 8.
Синтез
(22R,23R,24S)-3α,23-Дигидрокси-2α,22-ди(3'-индолилацетокси)-B-гомо-7окса-24-этил-5α-холест-6-она (Iз).
По методике, описанной для соединения 1δ, из 100 мг (0.2 ммоль) 28гомобрассинолида IIб получают 70 мг (44 %) эфира Iз. Т.пл. 122-125 °С (EtOAc). УФ
спектр, λmax, нм (ε): 220(25555), 280(10476). Спектр ЯМР 1H, δ, м.д.(CD3OD):0.60 c(3H, 18Me), 0.72 c(3H, 19-Me), 0.85 д(3H, 21-Me, J 6.3 Гц), 0.93-0.97 м(9H, 26-, 27-, 29-Me), 3.66
м(1H, C23H), 3.72 м(4H, -OCH2-), 3.81 м(2H, C7H), 3.92 м(1H, C3H), 4.76 м (1H, C2H), 5.23
м(1H, C22H), 7.16 м(2H), 7.19 м(4H), 7.37 м(2H), 7.60 м(2H), 8.58 c(2H, 2NH). Масс спектр,
m/z:808.08 [M]+, 790.94 [M-H2O + H]+, 772.97 [M-2H2O + H]+, 692.91 [M-IndH]+, 616.00 [MIndAc-H2O]+, 598.03 [M-IndAc-2H2O]+, 460 [M-2IndAc]+, 441.11 [M-2IndAc-H2O]+.
Пример 9.
Синтез (22R,23R,24S)-23-Гидрокси-22-(3'-индолилацетокси)-24-этил-5α-холест-2-ен6-она (Iи).
По методике, описанной для соединения Iа, из 200 мг (0.45 ммоль) секастерона IIд получают 90 мг (33 %) эфира Iи. Маслообразное вещество. ИК спектр (пленка), см-1:3400,
1710, 1260, 755. Спектр ЯМР 1H, δ, м.д.(CDCl3):0.53 c(3H, 18-Me), 0.67 c(3H, 19-Me), 0.83
д(3H, 21-Me, J 6.6 Гц), 0.91-0.97 м (9H, 26-, 27-, 29-Me), 3.83 д(2H, -OCH2-, J 7 Гц), 3.86
м(1H, C23H), 4.98 д(1H, C22H, J 9 Гц), 5.60 м(1H, C2H), 5.71 м(1H, C3H), 7.17 м(1H), 7.19
м(2H), 7.33 д(1H, J 8.3 Гц), 7.67 д(1H, J 7.7 Гц), 8.44 c(1H, NH). Спектр ЯМР 13C δ,
м.д.(CDCl3):11.5, 12.1, 12.7, 13.6, 18.8, 19.4, 21.1, 21.3, 21.8, 23.6, 27.8, 28.9, 32.3, 36.9, 37.6,
38.9, 39.5, 40.0, 42.1, 42.7, 46.6, 46.8, 51.9, 53.1, 53.9, 55.7, 56.7, 72.0, 78.7,111.4, 119.1,
119.8, 122.3, 123.5, 124.6, 125.1, 127.3, 173.4, 212.3.
Результаты исследований биологической активности заявляемых соединений приведены в примере 10.
Пример 10.
Исследование биологической активности заявляемых соединений проводили в лабораторных условиях на растениях пшеницы сорта "Каравай" по методике [5]. Зерна пшеницы
замачивают в растворах производных брассиностероидов с концентрацией 1×10-7 моль/л в
течение суток, затем располагают в ряд на фильтровальной бумаге и свертывают в рулоны. Рулоны помещают в чистую воду и проращивают первые три дня в темноте, затем на
свету. Далее осуществляют замеры длины стебля проростков пшеницы и массу проростков на пятые и одиннадцатые сутки. Полученные данные приведены в табл. 1.
Таблица 1
Влияние брассиностероидных эфиров индолил-3-уксусной кислоты на длину стеблей
проростков пшеницы
Длина стебля, % к контролю Длина стебля, % к контролю
Вещество Концентрация
(5 суток)
(11 суток)
Контроль
100
100
-7
Iа
10 M
104,7
105,5
-7
Iб
10 M
106,8
107,5
-7
Iв
10 M
113,1
108,6
-7
Iг
10 M
114,4
110,2
-7
Iд
10 M
113,1
108,6
-7
Iе
10 M
110,4
111,2
5
BY 14986 C1 2011.10.30
Продолжение таблицы 1
Длина стебля, % к контролю Длина стебля, % к контролю
Вещество Концентрация
(5 суток)
(11 суток)
Контроль
100
100
-7
Iж
10 M
122,2
119,0
-9
Iж
10 M
112,9
101,2
-7
Iз
10 M
124,5
123,1
-7
Iи
10 M
113,5
111,2
-7
IIа (ЭБ)
10 M
102,5
106,9
-7
IIб (ГБ)
10 M
109,4
102,9
Из таблицы следует, что в тесте на проростках пшеницы заявляемые соединения оказывают стимулирующее действие на рост стеблей проростков пшеницы (увеличение на 10-32 %
по отношению к контролю и на 5-8 % по отношению к родственному брассиностероиду).
Заявляемые соединения также увеличивают массу проростков пшеницы, что показано
в опытах с соединениями Iж-Iи (табл. 2).
Таблица 2
Влияние брассиностероидных эфиров индолил-3-уксусной кислоты на массу проростков пшеницы
Вещество
Концентрация
Масса стебля, % к контролю (11 суток)
Контроль
100
-7
Iж
10 M
106,8
-7
Iз
10 M
110,0
-7
Iи
10 M
114,7
Приведенные в таблице данные показывают, что брассиностероидные эфиры индолил3-уксусной кислоты увеличивают массу проростков пшеницы на 7-14 %.
Техническая применимость изобретения состоит в том, что брассиностероидные эфира индолил-3-уксусной кислоты, проявляющие фиторостостимулирующую активность,
обладают более высокой растворимостью по сравнению с нативными брассиностероидами
и, как следствие, высокой активностью в начальный период роста растений, что способствует равномерности всходов. Кроме того, индолил-3-уксусная кислота (гетероауксин),
которая образуется из заявляемых соединений в результате гидролиза, также представляет
собой фитогормон и природный регулятор роста растений.
Источники информации:
1. Хрипач В.А., Лахвич Ф.А., Жабинский В.Н. Брассиностероиды. - Минск: Навука i
тэхнiка, 1993. - C. 288.
2. Каталог пестицидов, разрешенных для применения в Республике Беларусь. - Минск,
2000. - C. 189.
3. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории
Российской Федерации. - М., 2002. - C. 287.
4. Khripach V., Zhabinskii V., DeGroot A. Annals of Botany. - 2000. - V.86. - P. 441.
5. Рожанская О.А., Юдина Н.В., Ломовский О.И., Королев В.Г. Химия растительного
сырья. - 2003. - № 3. - С. 29.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
139 Кб
Теги
патент, by14986
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа