close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY18530

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 18530
(13) C1
(19)
(46) 2014.08.30
(12)
(51) МПК
C 07J 63/00
C 07J 75/00
A 01N 43/22
A 01P 21/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
ПРОИЗВОДНЫЕ ГИДРОХЛОРИДА 5-АМИНОЛЕВУЛИНОВОЙ
КИСЛОТЫ С БРАССИНОСТЕРОИДАМИ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ
ФИТОРОСТОСТИМУЛИРУЮЩУЮ АКТИВНОСТЬ, И СПОСОБ ИХ
ПОЛУЧЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20101835
(22) 2010.12.17
(43) 2012.08.30
(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;
Кисель Михаил Александрович; Тростянко Игорь Вениаминович; Долгопалец Владимир Ильич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) EP 0080381 A2, 1983.
US 6063731 A, 2000.
RU 2114116 C1, 1998.
US 4961775, 1990.
RU 2145165 C1, 2000.
EP 0040517 A2, 1981.
ТРОСТЯНКО И.В. Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Сер. хiм.
навук. - 2005. - № 5. - С. 108-111.
(57)
1. Производные гидрохлорида 5-аминолевулиновой кислоты с брассиностероидами
общей формулы I
OH
BY 18530 C1 2014.08.30
R
OH
R1O
,
R2O
(I)
O
O
где R - (24R)-Me, R1 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl, R2 - H (Ia),
R - (24R)-Me, R1 = R2 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl (Iб),
R - (24S)-Et, R1 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl, R2 - H (Iв) или
R - (24S)-Et, R1 = R2 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl (Iг),
проявляющие фиторостостимулирующую активность.
2. Способ получения производных гидрохлорида 5-аминолевулиновой кислоты с
брассиностероидами по п. 1, при котором брассиностероид общей формулы II
BY 18530 C1 2014.08.30
OH
R
OH
OH
,
OH
(II)
O
O
где R - (24R)-Me (IIa) или R - (24S)-Et (IIб),
подвергают взаимодействию с ангидридом N-трет-бутоксикарбонилаинолевулиновой
кислоты в безводном диоксане в присутствии диметиламинопиридина в качестве катализатора с последующей обработкой этилацетатом, насыщенным хлороводородом, и выделением целевого продукта.
Изобретение относится к области органической химии и сельского хозяйства, в частности к новым химическим соединениям, а именно производным гидрохлорида
5-аминолевулиновой кислоты с брассиностероидами общей формулы I
OH
R
HO
R1O
,
R2O
(I)
O
O
где R - 24R-Me, R1 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl, R2 - H (Ia),
R - 24R-Me, R1 = R2 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl (Iб),
R - 24S-Et, R1 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl, R2 - H (Iв),
R - 24S-Et, R1 = R2 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl (Iг),
проявляющим фиторостостимулирующую активность.
Известны природные фиторостостимуляторы - брассиностероиды [1], среди которых
наиболее применяемыми в сельском хозяйстве являются 24-эпибрассинолид (ЭБ) (IIа) и
28-гомобрассинолид (ГБ) (IIб), представляющие собой, в частности, действующее начало
препаратов Эпин и Эпин-плюс [2-4]. Известно, что 5-аминолевулиновая кислота и ее эфиры также являются эффективными стимуляторами роста и развития растений [5, 6].
Заявляемые производные гидрохлорида аминолевулиновой кислоты с брассиностероидами не известны, в реакциях с брассиностероидами аминолевулиновая кислота и ее
производные не изучались.
Задача изобретения - новые фиторостостимуляторы, обладающие более высокой активностью по сравнению с соответствующими брассиностероидами и гидрохлоридом
аминолевулиновой кислоты, и способ их получения.
Поставленная цель достигается брассиностероидными эфирами гидрохлорида
5-аминолевулиновой кислоты общей формулы I и способом их получения. Заявляемые
соединения I получают из известных природных брассиностероидов II (24-эпибрассинолид и 28-гомобрассинолид) действием на них ангидрида N-трет-бутоксикарбониламиоле2
BY 18530 C1 2014.08.30
вуиновой кислоты [7] в безводном диоксане в присутствии диметиламинопиридина
(ДМАП) с последующей обработкой этилацетатом, насыщенным хлороводородом, и выделением целевого продукта.
O
HN
OH
R
tBOC
HO
R
O
NH
O
O
HO
OH
O
1) tBOC
HO
R1O
2) HCl
R2O
O
O
HO
O
O
R - 24R-Me (IIа)
R - 24S-Et (IIб)
R - 24R-Me, R1 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl, R2 - H (Iа),
R - 24R-Me, R1 = R2 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl, (Iб),
R - 24S-Et, R1 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl, R2 - H (Iв),
R - 24S-Et, R1 = R2 - COCH2CH2COCH2NH2·HCl, (Iг).
Исследования заявляемых соединений в биотестах на проростках пшеницы показали,
что они оказывают стимулирующее действие на длину растений (превосходит на 6-18 %
стимулирующее действие, вызываемое соответствующим брассиностероидом и гидрохлоридом аминолевулиновой кислоты), а также на массу наземной части растения (увеличение на 10-22 %).
Сущность изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения.
Пример 1.
Синтез гидрохлорида (22R,23R,24R)-2α-(5'-амино-4'-оксопентаноат)-3α,22,23-тригидрокси-24-метил-В-гомо-7-окса-5α-холестан-6-она (Iа).
К 200 мг (0,87 ммоль) 5-трет-бутилоксикарбониламино-4-оксопентановой кислоты [7]
добавляют 100 мг дициклогексилкарбодиимида и смесь растворяют в 3 мл безводного диоксана. Перемешивают реакционную смесь при комнатной температуре в течение 45 мин.
Выпавший осадок дициклогексилмочевины отфильтровывают и фильтрат, содержащий
ангидрид 5-трет-бутилоксикарбониламино-4-оксопентановой кислоты, добавляют к
200 мг (0,42 ммоль) 24-эпибрассинолида (IIа) в безводном диоксане с ДМАП в качестве
катализатора. Перемешивают 6 ч при 50 °С, окончание реакции определяют с помощью
ТСХ. Продукт очищают хроматографией на силикагеле (элюент EtOAc-MeOH, 5:1). Получают 135 мг (47 %) 22R,23R,24R)-2α-(5'-трет-бутилоксикарбониламино-4'-оксопентаноат)-3α,22,23-тригидрокси-24-метил-B-гомо-7-окса-5α-холестан-6-она. Т.пл. 85-90 °С.
Спектр ЯМР 1H, δ, м.д. (CDCl3): 0.69 с (3H, 18-Me), 0.84 с (3H, 19-Me), 0.86 д (3H, 26-Me, J
7 Гц), 0.91 д (3H, 27-Me, J 7 Гц), 0.95 д (3H, 21-Me, J 7 Гц), 1.44 с (9H, boc-Me), 2.63 м (2H,
C2'-H), 2.75 м (2H, C3-H), 3.19 м (1H, C5-H), 3.40 м (1H, C22-H), 3.68 м (1H, C23-H), 3.99 м
(1H, C3-H), 4.09 м (2H, C7-H), 4.81 м (1H, C2-H), 5.19 м (1H, NH1). ЯМР 13C, δ, м.д. (CDCl3)
10.9, 11.7, 12.5, 14.3, 15.4, 17.4, 22.2, 24.8, 27.1. 27.7, 28.4, 31.2, 34.5, 37.7, 38.5, 39.3, 39.6,
40.3, 41.1, 41.5, 42.5, 50.3, 51.3, 52.6, 58.1, 60.5, 65.7, 70.5, 72.4, 72.6, 76.3, 80.3, 156.0,
171.6, 176.2, 205.2. Масс-спектр, m/z: 692 [M-H]-, 660 [M-H-2Me]-, 618 [M-H2O-tBu]-.
В 3 мл сухого этилацетата растворяют 50 мг (0,072 ммоль) полученного 22R,23R,24R)2α-(5'-трет-бутилоксикарбониламино-4'-оксопентаноат)-3α,22,23-тригидрокси-24-метилB-гомо-7-окса-5α-холестан-6-она и добавляют 0,3 мл безводного этилацетата, насыщенного хлороводородом. Реакционную смесь оставляют при комнатной температуре на ночь,
выпавший белый осадок центрифугируют. После декантации маточного раствора осадок
сушат в вакууме. Получают 22 мг (48 %) гидрохлорида (Iа). Т.пл. 200-205 °С. Спектр 1H
ЯМР, δ, м.д. (CD3OD): 0.61 с (3H, 18-Me), 0.70 с (3H, 19-Me), 0.73-0.76 м (6H, 26- и 27Me), 0.79-0.82 м (6H, 21- и 28-Me), 3.10 м (1H, C5-H), 3.55 м (1H, C22 H), 3.86 м (1H, C23-H),
3,91 м (2H, C7-H), 4.11 м (1H, C3-H), 4.87 м (1H, C2-H); 8.07 с (3H, NH3+).
3
BY 18530 C1 2014.08.30
Пример 2.
Синтез гидрохлорида (22R,23R,24R)-2α,3α-ди-(5'-амино-4'-оксопентаноат)-22,23-дигидрокси-24-метил-B-гомо-7-окса-5α-холестан-6-она (Iб).
По методике, описанной для соединения (Ia), при нагревании в течение 24 ч реакционной смеси до 50 °С из 120 мг (0,25 ммоль) 24-эпибрассинолида (IIa) и 220 мг (0,96 ммоль) Nтрет-бутоксикарбониламинолевулиновой кислоты получают 60,5 мг (25 %) гидрохлорида
(22R,23R,24R)-2α,3α-ди-(5'-амино-4'-оксопентаноат)-22,23-дигидрокси-24-метил-B-гомо7-окса-5α-холестан-6-она (16). Т.пл. (270 °С разд.). Спектр ЯМР 1H, δ, м.д. (CD3OD): 0.70
с (3H, 18-Me). 0.84 с (3H, 19-Me), 0.86 д (3H, 26-Me, J 7 Hz), 0.91 д (3H, 27-Me, J 7 Hz),
2.71 м (8H, C2'-, C3'-, C2"- и C3"-H), 3.03 м (1H, C5-H), 3.40 м (1H, C22-H), 3.68 м (1H, C23-H),
4.05 м (2H, C7-H), 4.82 м (1H, C2-H), 5.31 м (1H, C3-H), 7.85 с (6H, NH3+).
Пример 3.
Синтез гидрохлорида (22R,23R,24S)-2α-(5'-амино-4'-оксопентаноат)-3α,22,23-тригидрокси-24-этил-B-гомо-7-окса-5α-холестан-6-она (Iв).
По методике, описанной для соединения (Ia), из 100 мг (0,20 ммоль) 28гомобрассинолида (IIб) получают 52 мг (30 %) гидрохлорида (22R,23R,24S)-2α-(5'-амино4'-оксопентаноат)-3α,22,23-тригидрокси-24-этил-B-гомо-7-окса-5α-холестан-6-она (Iв).
Т.пл. 145-150 °С. Спектр ЯМР 1H, δ, м.д. (CDCl3): 0.70 с (3H, 18-Me), 0.89 д (3H, 21-Me, J
7 Гц), 0.93-0.97 м (12H, 19-, 26-, 27- и 29-Me), 2.63 м (2H, C2'-H), 2.75 м (2H, C3'-H), 3.17 м
(1H, C5-H), 3.57 м (1H, C22-H), 3.70 м (1H, C23-H), 3.99 м (1H, C3-H), 4.07 м (2H, C7-H), 4.80 м
(1H, C2-H), 8.04 с (3H, NH3+).
Пример 4.
Синтез гидрохлорида (22R,23R,24S)-2α,3α-ди-(5'-амино-4'-оксопентаноат)-22,23дигидрокси-24-этил-B-гомо-7-окса-5α-холестан-6-она (Iг).
По методике, описанной для соединения (Iб), из 40 мг (0,043 ммоль) соединения (IIг)
получают 45 мг (22,5 %) гидрохлорида (Iг). Т.пл. (240 °С разл.). Спектр ЯМР 1H, 5, м.д.
(CD3OD): 0.74 с (3H, 18-Me), 0.87 д (3H, 21-Me, J 7Hz), 0.93 м (12H, 19-Me, 26-Me, 27-Me,
28-Me), 2.71 м (8H, C2'-H, C3'-H, C2"-H, C3"-H), 3.53 м (1H, C22-H), 3.65 м (1H, C23-H), 4.05 м
(2H, C7-H), 4.82 м (1H, C2-H), 5.31 м (1H C3-H), 7.87 с (6H, NH3+).
Пример 5.
Тестирование биологической активности.
Исследование биологической активности заявляемых соединений проводили в лабораторных условиях на растениях пшеницы сорта "Каравай" по методике [8]. 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 на четвертые и восьмые сутки. Полученные данные приведены в табл. 1.
Таблица 1
Влияние производных гидрохлорида 5-аминолевулиновой кислоты
с брассиностероидами на длину стеблей проростков пшеницы
Длина проростков пшеницы, % к контролю
Время, сутки
4
8
Контроль
100
100
АЛК, 1×10-7 моль/л
105
102
-7
ЭБ, 1×10 моль/л
106
106
Iа, 1×10-7 моль/л
114
115
-7
Iб, 1×10 моль/л
120
121
ГБ, 1×10-7 моль/л
102
102
-7
Iв, 1×10 моль/л
109
108
Iг, 1×10-7 моль/л
118
120
4
BY 18530 C1 2014.08.30
АЛК - 5-аминолевулиновая кислота, ЭБ - 24-эпибрассинолид, ГБ - 28-гомобрассинолид.
Из табл. 1 следует, что в тесте на проростках пшеницы заявляемые соединения оказывают стимулирующее действие на рост стеблей проростков пшеницы (увеличение на 821 % по отношению к контролю и на 6-18 % по отношению к родственному брассиностероиду и гидрохлориду аминолевулиновой кислоты).
Заявляемые соединения также увеличивают массу проростков пшеницы, что показано
в опытах с соединениями Iа-Iг (табл. 2).
Таблица 2
Влияние производных гидрохлорида 5-аминолевулиновой кислоты
с брассиностероидами на массу проростков пшеницы
Вещество Концентрация
Масса стебля, % к контролю (11 суток)
Контроль
100
-7
Iа
10 М
110
Iб
10-7М
122
-7
Iв
10 М
109
-7
Iг
10 М
120
Приведенные в таблице данные показывают, что производные гидрохлорида 5аминолевулиновой кислоты с брассиностероидами увеличивают массу проростков пшеницы на 10-22 % по отношению к контрольным образцам.
Из приведенных данных следует, что производные гидрохлорида 5-аминолевулиновой
кислоты с брассиностероидами, проявляющие фиторостостимулируют активность, обладают более высокой растворимостью по сравнению с соответствующими брассиностероидами (24-эпибрассинолидом и 28-гомобрассинолидом), а также высокой активностью в
начальный период роста растений, что способствует равномерности всходов.
Источники информации:
1. Хрипач В.А., Лахвич Ф.А., Жабинский В.Н. Брассиностероиды. - Минск: Навука i
тэхнiка, 1993. - 288 с.
2. Каталог пестицидов, разрешенных для применения в Республике Беларусь. - Минск,
2000. - С. 189.
3. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории
Российской Федерации. - М., 2002. - С. 287.
4. Khripach V., Zhabinskii V., DeGroot A. // Annals of Botany. - 2000. - V. 86. - P. 441.
5. Sasaki K., Watanabe M., Tanaka Т., Tanaka T. // Appi. Microbiol. Biotechnol. - 2002. V. 58. - P. 23-29.
6. Спивак С.Г., Яронская Е.Б., Вершиловская И.В., Давыдов В.Ю., Тростянко И.В.,
Долгопалец В.И., Аверина Н.Г., Кисель М.А. // Доклады НАН Беларуси. - 2007. - Т. 51. С. 95-99.
7. Тростянко И.В. // Весцi НАН Беларусi. Сер. хiм. навук. - 2005. - № 5. - С. 108-111.
8. 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.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
106 Кб
Теги
by18530, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа