close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16047

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 07D 333/76
A 01N 33/02
A 01P 3/00
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
БИС-ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ АММОНИЕВЫЕ СОЛИ
5,5'-ДИОКСОДИБЕНЗОТИОФЕНОВ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ
ФУНГИЦИДНУЮ АКТИВНОСТЬ
(21) Номер заявки: a 20100417
(22) 2010.03.17
(43) 2011.10.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт химии
новых материалов Национальной
академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Ольховик Вячеслав Константинович; Василевский Дмитрий
Александрович; Петушок Виталий
Геннадьевич; Калечиц Галина Викторовна; Желдакова Римма Анатольевна; Лысак Владимир Васильевич (BY)
BY 16047 C1 2012.06.30
BY (11) 16047
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт химии
новых материалов Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) US 2665234, 1954.
Молодежь в науке - 2007. Приложение
к журналу "Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi". - Минск: Белорусская наука, 2008, часть 3. - С. 302-305.
OLKHOVIK V.K. et al. // ARKIVOS. 2008. - No. IX. - Р. 69-93.
GB 1285398, 1972.
(57)
Бис-четвертичные аммониевые соли 5,5'-диоксодибензотиофенов общей формулы I
R
R1
+N
Cl R1 +
,
(I)
N
S
Cl O O
где R представляет собой H, -OCH3 или -OC6H13;
R1 - C8H17 или -(СН2)2ОН,
проявляющие фунгицидную активность.
Изобретение относится к синтезу бис-четвертичных аммониевых солей 5,5'диоксодибензотиофенов, обладающих фунгицидной активностью, которые могут использоваться в сельском хозяйстве и промышленности для борьбы с фитопатогенными грибами.
Наиболее близкими по структуре и биологическому действию являются дибензотиофены [1, 2]. Недостатками этих соединений являются узкий спектр действия в отношении
патогенных грибов, а также крайне низкая растворимость в воде. Они применяются в виде
водных или водно-органических суспензий, что затрудняет их практическое применение.
BY 16047 C1 2012.06.30
В связи с тем что при применении одних и тех же препаратов наблюдается селекция
резистентных форм микроорганизмов, сельское хозяйство и промышленность постоянно
нуждаются в расширении ассортимента биологически активных соединений.
Задачей изобретения является расширение водорастворимых средств воздействия на
патогенные грибы.
Поставленная задача достигается предлагаемыми четвертичными аммониевыми солями 5,5'-диоксодибензотиофенов общей формулы I
R
R1
N
R1
N
,
S
O
(I)
O
где R - H,-OCH3, -OC6H13;
R1 - C8H17, -(CH2)2OH.
Четвертичные аммониевые соли общей формулы I получают кватернизацией третичных аминов (N,N-диметилоктиламин или N,N-диметиламиноэтанол) общей формулы II
N
1
R
,
(II)
где R1 имеет вышеуказанные значения,
незамещенным или 1-алкокси-замещенными 5,5'-диоксодибензотиофен-3,7-дихлордиметилами общей формулы III
R
Cl
Cl
,
S
O
(III)
O
где R - H, -OCH3, -OC6H13.
Синтез четвертичных аммониевых солей общей формулы I осуществляют по схеме:
SOCl2, толуол
80-85%
CH2OH
R
HOH2C
Cl
Cl
S
O
R
S
O
(IV)
O
O
(III)
R
R1
Cl -
R
+
N
+
S
O
O
(I)
2
N
1
Cl-
.
BY 16047 C1 2012.06.30
Четвертичные аммониевые соли общей формулы I, их свойства и способ получения в
литературе не описаны.
Исходные соединения формулы IV, необходимые для получения соединений формулы
III, получены по методикам, описанным в публикациях [3, 4]. Реакцию кватернизации третичного амина дихлорметильным производным проводят в растворителе (этиловый спирт
или ацетонитрил) при кипячении в течение 6-10 часов. Для проведения реакции кватернизации обычно используют на 1 моль дихлорметильного производного общей формулы III
2,0-4,0 моль третичного амина общей формулы II, предпочтительнее использовать 2,32,5 моль амина. Выделение целевых продуктов осуществляют известными приемами (см.
нижеприведенные примеры).
Чистота соединений определялась с помощью ТСХ на пластинках Silufol UV-254 в
системе толуол:этилацетат в соотношении 5:1. Спектры 1Н ЯМР записывали с использованием спектрометра Bruker Advance (рабочая частота 500 МГц), и во всех случаях спектры соответствовали предлагаемым структурам. Структура, выход, данные ПМР спектров
соединений формулы III (а-в) и четвертичных аммониевых солей диоксодибензотиофенов
общей формулы I (а-е) приведены в табл. 1.
Сущность изобретения иллюстрируется примерами.
(А) Получение дихлорметильных производных формулы III (а-в) и четвертичных аммониевых солей общей формулы I (а-е).
Пример 1
3,7-Бис(хлорметил)-5,5-диоксодибензотиофен (IIIа). Смесь 2,76 г (1,0 ммоль) 3,7бис(гидроксиметил)-5,5-диоксодибензотиофена (IVа), 10 мл толуола и 0,5 мл хлористого
тионила кипятили до прекращения выделения HCl и SO2. Растворитель удаляли на роторном испарителе, остаток растворяли в 50 мл гексана и очищали методом флешхроматографии. Выход продукта (IIIа) составил 1,97 г (91 %) в виде бесцветных кристаллов. Т.пл. 159,0-161,5 °С.
1-Метокси-3,7-бис(хлорметил)-5,5-диоксодибензотиофен (IIIб) получают аналогично
(IIIа). Из 3,06 г (1,0 ммоль) 1-метокси-3,7-бис(гидроксиметил)-5,5-диоксодибензотиофена
(IVб), 15 мл толуола и 0,35 мл хлористого тионила получают 0,28 г (82 %) соединения
(IIIб). Т.пл 176-178 °С.
1-Гексилокси-3,7-бис(хлорметил)-5,5-диоксодибензотиофен (IIIв) получают аналогично (IIIа). Из 3,76 г (1,0 ммоль) 1-гексилокси-3,7-бис(гидроксиметил)-5,5-диоксодибензотиофена (IVв), 15 мл толуола и 0,35 мл хлористого тионила получают 3,5 г (85 %)
соединения (IIIв). Т.пл. 44-46 °С.
Пример 2
3,7-Бис[(N,N-диметил-N-октил)аммонийметил]-5,5-диоксодибензотиофен дихлорид
(Iа). Смесь 0,86 г (2,74 ммоль) 3,7-бис(хлорметил)-5,5-диоксодибензотиофена (IIIа) и 1,0 г
(6,36 ммоль) N,N-диметилоктиламина (IIа) в 20,0 мл абс. ацетонитрила кипятили с обратным холодильником 8 часов. После окончания реакции выпавший осадок отделяли на
фильтре, промывали последовательно горячими ацетонитрилом и гексаном для удаления
избытка амина и высушивали при пониженном давлении. Выход продукта 0,8 г (46 %).
Т.пл. > 240 °С (с разл.).
3,7-Бис[(N,N-диметил-N-2'-гидроксиэтил)аммонийметил]-5,5-диоксодибензотиофен дихлорид (Iб). Смесь 1,56 г (4,98 ммоль) 3,7-бис(хлорметил)-5,5-диоксодибензотиофена (IIIа)
и 1,03 г (11,5 ммоль) 2-(N,N-диметиламино)этанола (IIб) в 20,0 мл абс. ацетонитрила кипятили с обратным холодильником 10 часов. После окончания реакции выпавший осадок
отделяли на фильтре, промывали последовательно горячими ацетонитрилом и гексаном
для удаления избытка амина и высушивали при пониженном давлении. Выход 1,72 г
(82 %). Т.пл. > 240 °С (с разл.).
1-Метокси-3,7-бис[(N,N-диметил-N-октил)аммонийметил]-5,5-диоксодибензотиофен
дихлорид (Iв). Аналогично из 1,72 г (5 ммоль) 1-метокси-3,7-бис(хлорметил)-5,53
BY 16047 C1 2012.06.30
диоксодибензотиофена (IIIб) и 2 г (12,7 ммоль) N,N-диметилоктиламина (IIа) при кипячении в 20,0 мл абс. этилового спирта в течение 6 часов получено соединение (Iв). Выход
1,97 г (67 %). Т.пл. > 240 °С (с разл.).
1-Метокси-3,7-бис[(N,N-диметил-N-2'-гидроксиэтил)аммоний-метил]-5,5-диоксодибензотиофен дихлорид (Iг). Аналогично из 0,2 г дихлорида (IIIб) и 0,2 г 2-(N,N-диметиламино)этанола (IIб) получили 0,24 г (77 %) (Iг). Т.пл. > 220 °С (с разл.).
1-Гексилокси-3,7-бис[(N,N-диметил-N-октил)аммонийметил]-5,5-диоксо-дибензотиофен дихлорид (Iд). Аналогично из 0,14 г (0,33 ммоль) дихлорида (IIIб) и 0,15 г (0,95
ммоль) N,N-диметилоктиламина (IIa) получили 0,18 г (75 %) (Iд). Т.пл. > 240 °С (с разл.).
1-Гексилокси-3,7-бис[(N,N-диметил-N-2'-гидроксиэтил)аммоний-метил]-5,5-диоксодибензотиофен дихлорид (Iе). Аналогично из 0,53 г (1,28 ммоль) дихлорида (IIIб) и 0,27 г
(3,02 ммоль) 2-(N,N-диметиламино)этанола (IIб) получили 0,66 г. (88 %) (Ie).
Т.пл. > 220 °С (с разл.).
Таблица 1
Структура, выход, данные ПМР спектров исходных соединений общей формулы
III(a-в) и четвертичных аммониевых солей диоксодибензотиофенов общей
формулы I(а-е)
Соединение
№
1
Н ЯМР (м.д.)
Выход,
п/п
R
R1
%
R
Cl
Cl
S
O
IIIa
H
-
91
IIIб
OCH3
-
77
IIIв
OC6H13
-
82
O
(III)
4,93 (c, 4H, -CH2Cl), 7,59 (дд, 2H, Jорто = 8,5 Гц,
Jмета = 1,5 Гц, 2,8-Dbt), 8,13 (д, 2H, Jмета = 1,5 Гц, 4,6Dbt), 8,38 (д, 2H, Jорто = 8,5 Гц, 1,9-Dbt)
4,05 (c, 3H, -OCH3), 4,84 (c, 2H, -CH2), 4,86 (c, 2H,
-CH2), 7,53 (с, 1H, 2-H), 7,60 (с, 1H, 4-H), 7,81 (дд, 1H,
J = 1,5 Гц, J = 8,5 Гц, 8-H), 8,01 (c, 1H, 6-H), 8,27 (д,
1H, J = 8 Гц, 9-H)
0,87 (т, 3H, J = 7 Гц, CH3), 1,29-1,32 (м, 4H, (CH2)2),
1,46 (м, 2H, CH2), 1,83 (м, 2H, CH2), 4,08 (c, 2H,
-OCH2), 4,84 (c, 2H, -CH2), 4,86 (c, 2H, -CH2), 7,53 (c,
1H, 2-H), 7,58 (c, 1H, 4-H), 7,82 (дд, 1H, J = 1,5 Гц,
J = 8,5 Гц, 8-H), 8,02 (c, 1H, 6-H), 8,21 (д, 1H, J = 8 Гц,
9-H)
R1
R
R1
N
N
S
O
O
(I)
4
BY 16047 C1 2012.06.30
Продолжение таблицы 1
№
п/п
Соединение
R
R1
1
Выход, %
Н ЯМР (м.д.)
0,61 (т, 6H, JHH = 6,8 Гц, -CH2CH3), 0,95-1,10 (м, 20H,
-CH2-), 1,63 (п, 4H, JHH = 7,8 Гц, -NCH2CH2-), 2,94 (с,
12H, -CH3), 3,00 (т, 4H, JHH = 8,0 Гц, -NCH2CH2-), 4,44
Ia
H
С8Н17
46
(c, 4H, -CH2N), 7,46 (дд, 2H, Jорто = 8,0 Гц, Jмета = 1,0 Гц,
2,8-Dbt), 7,87 (д, 2H, Jмета = 1,0 Гц, 4,6-Dbt), 8,15 (д, 2H,
Jорто = 8,0 Гц, 1,9-Dbt)
2,96 (c, 12H, -CH3), 3,39 (т, 4H, JHH=4,8 Гц, -NCH2CH2-),
4,00 (c, 4H, -NCH2CH2O), 4,45 (c, 4H, -CH2N), 7,33 (д,
Iб
H
(СН2)2ОН 82
2H, Jорто = 8,0 Гц, 2,8-Dbt), 7,80 (c, 2H, 4,6-Dbt), 7,90 (д,
2H, Jорто = 8,0 Гц, 1,9-Dbt)
1,16 (c, 6H, -CH2CH3), 1,50-1,75 (м, 20H, -CH2-), 2,17 (м,
4H, -NCH2CH2-), 3,43 (c, 3H, -OCH3), 3,48 (c, 6H, -CH3),
3,51 (c, 6H, -CH3), 3,55-3,70 (м, 4H, -NCH2CH2-), 4,52
Iв
ОСНз
C8H17
67 (c, 2H, -CH2N), 4,99 (c, 2H, -CH2N), 7,93 (c, 1H, 4/6Dbt), 8,09 (c, 1H, 4/6-Dbt), 8,32 (д, 1H, Jорто = 7,5 Гц, 8Dbt), 8,49 (с, 1H, 2-Dbt), 8,91 (д, 1H, Jорто = 7,0 Гц, 9Dbt)
3,05 (c, 6H, -CH3), 3,07 (c, 6H, -CH3), 3,44-3,51 (м, 4H,
-NCH2CH2-), 3,91 (c, 3H, -OCH3), 4,02-4,06 (м, 4H,
-NCH2CH2O), 4,56 (c, 2H, -CH2N), 4,60 (c, 2H, -CH2N),
Iг
OCH3 (СН2)2ОН 77
7,39 (c, 1H, 4/6-Dbt), 7,56 (c, 1H, 4/6-Dbt), 7,76 (дд, 1H,
Jорто = 8,0 Гц, Jмета = 1,0 Гц, 8-Dbt), 8,00 (c, 1H, 2-Dbt),
8,22 (д, 1H, Jорто = 8,0 Гц, 9-Dbt)
0,90-1,10 (м, 9H, -CH2CH3), 1,25-1,65 (м, 20H, -CH2-),
1,70-2,05 (м, 6H, -CH2-), 2,35-2,47 (м, 4H, -CH2-), 2,832,95 (м, 2H, -CH2-), 2,95-3,10 (м, 12H, -CH3), 3,22-3,40
Iд OC6H13
C8H17
75 (м, 6H, -NCH2CH2- + -OCH2CH2-), 3,45-3,55 (м, 4H,
-CH2N), 7,70-7,83 (м, 1H, 4/6-Dbt), 7,85-8,00 (м, 1H, 4/6Dbt), 8,10-8,25 (м, 1H, 8-Dbt), 8,30-8,45 (м, 1H, 2-Dbt),
8,70-8,85 (м, 1H, 9-Dbt)
3,51 (c, 6H, -CH3), 3,53 (c, 6H, -CH3), 3,85-3,95 (м, 4H,
-NCH2CH2-), 4,23-4,38 (м, 2H, - NCH2CH2O), 4,50 (c,
3H, -OCH3), 4,55-4,63 (м, 2H, - NCH2CH2O), 5,02 (c, 2H,
Ie ОС6Н13 (СН2)2ОН 88
-CH2N), 5,04 (c, 2H, -CH2N), 7,85 (c, 1H, 4/6-Dbt), 8,05
(с, 1H, 4/6-Dbt), 8,25 (д, 1H, Jорто = 7,0 Гц, 8-Dbt), 8,49
(с, 1H, 2-Dbt), 8,70 (д, 1H, Jорто = 6,5 Гц, 9-Dbt)
(Б) Методика проведения испытаний фунгицидной активности.
Пример 3
Определение фунгицидной активности соединений общей формулы I (табл. 1, I (а-е))
проводили используя следующие штаммы фитопатогенных грибов из коллекции культур
кафедры микробиологии БГУ: Alternaria alternata, Aspergillus niger, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, Monilia sp., Mucor sp., Penicillum lividum, Sclerotinia sclerotiorum.
Все четвертичные аммониевые соли 5,5-диоксодибензотиофенов общей формулы I
(а-е) растворяли в стерильной дистиллированной воде и вносили в среду культивирования
в конечной концентрации 100 мкг/мл.
Для выращивания грибов использовали картофельный агар: 500 г очищенного и промытого
картофеля заливали 500 мл водопроводной воды, кипятили 30 минут, фильтровали и доводили
5
BY 16047 C1 2012.06.30
объем до 1000 мл, устанавливали значение pH 6,8-7,2, добавляли агар-агар до конечной концентрации 1,5 % и стерилизовали автоклавированием в течение 30 минут при 0,5 атм.
Посев грибов осуществляли уколом петлей из сформировавшегося мицелия. Чашки
инкубировали в термостате при 25 °С, результаты учитывали через 96 часов, сравнивания
диаметр роста колоний в контроле и на среде с введенным в нее препаратом. Торможение
роста мицелия рассчитывали по формуле Эббота:
RF = (Dk-D0/Dk) × 100,
где RF - подавление роста колоний грибов по сравнению с контролем, %;
Dk - диаметр колоний в контроле;
D0 - диаметр колоний в опыте.
Полученные результаты приведены в табл. 2.
Таблица 2
Фунгицидная активность четвертичных аммониевых солей диоксодибензотиофенов
общей формулы I (а-е) в концентрации 100 кг/мл
Коэффициент ингибирования роста мицелия, RF, %
№
Alternaria Aspergi- Botrytis Fusarium Manilia Mucor Penicillum Sclerotinia
соед.
alternata llus niger cinerea oxysporum sp.
sp.
lividum sclerotiorum
Ia
100
65
80
80
100
100
100
100
Iб
50
45
10
10
65
0
100
55
Iв
60
20
20
20
0
0
100
50
Iг
15
0
20
50
30
0
0
80
Iд
65
25
50
15
60
10
50
50
Iе
75
40
30
15
40
0
35
40
Предлагаемые, согласно изобретению, четвертичные аммониевые соли диоксодибензотиофенов общей формулы I (а-е) пригодны для борьбы с фитопатогенными грибами и
могут быть использованы в сельском хозяйстве и промышленности в качестве фунгицидов для подавления роста мицелия грибов: Alternaria alternata, Aspergillus niger, Botrytis
cineria, Fusarium oxysporum f cepae, Monilia sp., Mucor sp., Penicillum lividum, Sclerotinia
sclerotiorum.
Источники информации:
1. Патент US 2 665 234, 1954.
2. GB 1285398, 1972.
3. Молодежь в науке - 2007. Приложение к журналу "Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi". - Минск: Белорусская наука, 2008, часть 3. - С. 302-305.
4. OLKHOVIK V.K. et.al. // Arkivos (Arkat USA). - 2008. - No. IX. - Р. 69-93.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
108 Кб
Теги
патент, by16047
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа