N-4-(1-окси-1-амино)- или этокси(карбонил)-2,2,2- трифторэтил)фенил-n-алкил- n' -алкил( -нафтил)мочевины, проявляющие росторегулирующую активность

Авторы патента:

Баскаков Ю.А.

Константинова Н.В.

C07C275/28 - с атомами азота мочевинных групп, связанными с атомами углерода шестичленных ароматических колец углеродного скелета

A01N47/30 - Биоциды, репелленты или аттрактанты, или регуляторы роста растений, содержащие органические соединения с атомом углерода, не являющимся членом кольца и не имеющим связей с атомами углерода и водорода, например производные угольной кислоты (четырехгалогенный углерод A01N 29/02)

Использование: в сельском хозяйстве, так как проявляет росторегулирующую активность. Сущность: N -4(1- окси 1-амино)этокси (карбонил -2,2,2- трифторэтил) фенил -N- алкил-N -алкил ( -нафтил)мочевины формулы HO-C(CF₃)(X)-C₆H₄-N(R)-CONHR, где X- CONH₂, R-C₂H₅, R¹-(CH₂)₆Cl, t_пл 159-160°C; X- CONH₂, R-R'-CH₃, C₂H₅, t_пл 190°C; X-CONH₂, R- C₂H₅, R¹= CH₃, t_пл 176-177°C; X CONH₂, R-C₂H₅, R¹= -нафтил, t_пл200°C (с разлож. и возгонкой); X- COOC₂H₅, R-CH₃, R¹= -нафтил, t_пл115-118°C; X-COOC₂H₅, R- изо- C₃H₇, R¹-(CH₂)₆ Cl вещество светло-желтого цвета, густой консистенции. Выход целевого продукта 67 95% Реагент 1: CH₃OCOC(CF₃)(OH)-C₆H₄N(R)-(CONHR¹). Реагент 2: водный раствор аммиака. Условия реакции: процесс ведут при 20 25°С. 2 табл.

Изобретение относится к новым производным арилмочевин, а именно к соединениям общей формулы I HO--CO-NH-R где при Х-СONH₂ R-CH₃, R^'-(CH₂)₆Cl или Х-CONH₂, R= R^'-CH₃, C₂H₅, или Х-CONH₂, R-C₂H₅, R^'-CH₃, или X-CONH₂, R-C₂H₅, R^'= -нафтил, или X-CONH₂, R-C₂H₅, R^'-C₄H₉, или при X-COOC₂H₅ R-CH₃, R^'- нафтил, или X-COOC₂H₅, R-изо-С₃H₇, R^'-(CH₂)₆Cl, проявляющие рострегулирующую активность. В сельскохозяйственной практике используют проявляющий рострегулирующую активность антистрессового типа препарат картолин. Известны наиболее близкие по структуре к заявленным соединениям производные арилалкилмочевины общей формулы II HO--CO-NH-R где R-C₂H₅, изо-С₃Н₇; R^' низший алкил, обладающие рострегулирующей активностью. Однако известные соединения не обладают достаточно высокой активностью и не эффективны для стимуляции роста растений льна. Соединения, стимулирующие рост растений льна в литературе не известны. Целью изобретения является изыскание новых производных арилмочевин с более высокой активностью. Поставленная цель достигается соединениями общей формулы I. Эти соединения получают двумя способами. А) Взаимодействием N-4-(1-окси-1-метоксикарбонил-2,2,2-трифторэтил)фенил-N^'-алкил (или -нафтил)мочевины с аммиаком по схеме HO--CO-NHR+ NH₃__ HO--CO-NH-R Процесс проводят в водном растворе аммиака при 20-25^оС в течение 2-4 сут. Б) Взаимодействием N-алкил-4-(1-окси-1-амино(или этокси)карбонил-2,2,2-трифторэтил)анилинов с -нафтил- или алкилизоцианатами в органическом растворителе (ацетон, хлороформ) по схеме HO-NHR+R-N=C=O__ HO--CO-NH-R Строение полученных соединений доказано методом ИК-спектроскопии. Соединения формулы I представляют собой устойчивые бесцветные кристаллические вещества, ограниченно растворимые в воде, хорошо растворимые в спиртах, кетонах, высокодонорных протофильных растворителях и умеренно в ароматических углеводородах (бензол, кислоты). Полученные соединения формулы I обладают высокой антистрессовой активностью, повышая засухоустойчивость растений пшеницы за счет водоудерживающей способности тканей, а также обладают ростстимулирующей активностью на растениях льна, как показали результаты первичных токсикологических испытаний, предлагаемые соединения относятся к числу малотоксичных веществ (острая токсичность ЛD₅₀ для белых мышей при введении per os > 1700 мг/кг). П р и м е р 1. Получение N-4-(1-окси-1-аминокарбонил-2,2,2-трифторэтил)фенил-N-этил-N^'- -хлоргексилмочевины (соединение I). В коническую колбу помещают 0,3 г N-4-(1-окси-1-метоксикарбонил-2,2,2-трифтор-этил)фенил-N-этил-N^'-хлоргексил мочевины и добавляют 3 мл водного раствора аммиака. Реакционную смесь выдерживают при 20-25^оС 96 ч, после чего продукт реакции фильтруют, перекристаллизовывают из гексана, получая 0,2 г (67%) белых кристаллов, т.пл. 159-160^оС (в приборе Терентьева). Найдено, С 49,86; Н 6,25; N 9,58. С₁₈Н₂₅СlF₃N₃O₃. Вычислено, C 51,00; Н 5,90; N 9,92. В ИК-спектре N-4-(1-окси-аминокарбонил-2,2,2-трифторэтил)-фенил -N-этил-N^' -хлоргексилмочевины наблюдается две полосы карбонила при 1705 и 1620 см^-1, C-F-связей при 1100-1300 см^-1, и межмолекулярной водородной связи N-Н-группы при 3330 см^-1 (в таблетке КВr). П р и м е р 2. Получение N-4-(1-окси-1-аминокарбонил-2,2,2- трифторэтил)фенил-N-этил-N^'-этилмочевины (соединение 2). К 0,14 г (5,3 х 10^-4 моль) 4-(1-окси-1-аминокарбонил-2,2,2- трифторэтил)-N-этиланилина в 2 мл ацетона или диэтилового эфира добавляют по каплям 0,08 г (1,06 х 10^-3 моль) этилизоцианата. Перемешивают реакционную массу в течение 2 ч. В выпавший осадок приливают 5-7 мл гексана, переносят реакционную массу на фильтр, промывают еще 10 мл гексана, сушат. Получают 0,17 г (97%) продукта, т.пл. 97-99^оС. Найдено, N 12,34. С₁₄H₁₈F₃N₃O₃. Вычислено, N 12,61. В ИК-спектре N-4-(1-окси-1-аминокарбонил-2,2,2-трифторэтил)фенил -N-этил-N^'-этилмочевины наблюдаются следующие полосы: _CO 1695 и 1625 см^-1, _С-F 1100-1300 см^-1 (табл. КВr); _OH 3520 см^-1 _NH 3410 см^-1(разв. ССl₄). Свойства аналогично полученных соединений 3-6 представлены в табл. 1. П р и м е р 3. Получение N-4-(1-окси-1-этоксикарбонил-2,2,2 -трифторэтил(фенил-N-изопропил-N^'- -хлоргексилмочевины (соединение 7). В коническую колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, помещают 0,2 г (6,56 х 10^-4 моль) этилового эфира трифторметил-n- изопропиламиноминдальной кислоты в 3 мл бензола и прибавляют по каплям 0,106 г (6,56 х 10^-4 моль) -хлоргексилизоцианата при перемешивании. Реакционную массу выдерживают 24 ч при температуре 20-25^оС. Отгоняют растворитель, продукт реакции промывают гексаном и высушивают, получая 0,3 г (98%) светло-желтого густого масляного вещества. Найдено, С 54,76; Н 6,42; N 5,97. С₂₁Н₃₀ClF₃N₂O₄. Вычислено, С 54,02; Н 6,43; N 6,00. В ИК-спектре N-4-(1-окси-1-этоксикарбонил-2,2,2-трифторэтил) -фенил-N-изопропил-N^'--хлоргексилмочевины наблюдаются полосы карбонила при 1640 и 1750 см^-1, полосы колебаний С-F-связи в области 1100-1300 см^-1, широкая полоса межмолекулярных водородных связей с максимумом при 3220 см^-1 и NН-группы при 3450 см^-1 (в табл. КВr), а также полоса колебаний свободной NН-группы при 3460 см^-1, OН-группы, связанной внутримолекулярной водородной связью, при 3500 см^-1 и свободной OH-группы при 3590 см^-1 (в растворе ССl₄). П р и м е р 4 (соединение 8). Аналогично получена N-4-(1-окси-1-этоксикарбонил-2,2,2- трифторэтил)фенил-N-метил-N^'- -нафтилмочевина. Реакцию проводят в ацетоне при комнатной температуре в течение 2 ч. Продукт белые кристаллы, т.пл. 115-118^оС, выход 84% Найдено, С 62,12; Н 4,80; N 6,08. С₂₃H₂₁F₃N₂O_4. Вычислено, С 61,95; Н 4,71; N 6,28. В ИК-спектре N-4-(1-окси-1-этоксикарбонил-2,2,2-трифторэтил)-фенил-N-метил-N^'- -нафтилмочевины наблюдаются следующие полосы: _NH 3440 см^-1, _CO1740 и 1655 см^-1, _С-_F 1100-1300 см^-1 (в табл. КВr); _NH 3460 см^-1, _OH 3500 и 3590 см^-1 (разв. ССl₄). П р и м е р 5. Влияние препаратов на засухоустойчивость яровой пшеницы. Семена яровой пшеницы Московская 35 проращивают 3 дня на влажной фильтровальной бумаге в термостате в кюветах, накрытых стеклом. Затем стекло снимают и кюветы с проростками переносят на свет. Через 4 дня из кюветы отбирают одинаковые растения и переносят в рулоны влажной фильтровальной бумаги так, чтобы только одни корни были закрыты бумагой (на рулон 30 растений, на вариант 2 рулона). Рулоны с растениями нижним концом погружают в стаканы с растворами исследуемых соединений и выдерживают на свету 3 дня. Общий возраст растений 10 дней. В каждом варианте из рулонов отбирают 50 одинаковых растений, срезают корни, удаляют зерновки и в лодочках из фильтровальной бумаги раскладывают в термостате при 24^оС для высушивания (на лодочку 25 растений). Растения высушивают до тех пор, пока на контроле растения не потеряют 70% исходного веса. Контрольные растения выращивают в рулонах на водопроводной воде. После высушивания растения раскладывают во влажные камеры, накрытые стеклом, для регенерации. Камеры выдерживают на свету 7 дней. Через 7 дней подсчитывают число выживших растений в каждом варианте. Сухую массу выражают в процентах от исходной сырой массы растений. Эта величина является показателем устойчивости структур, связанных с синтетическими процессами в растениях, к повреждающему действию обезвоживания. Таким образом, активность препаратов оценивается по двум показателям: выживаемость растений после обезвоживания и сухая масса после регенерации. В предварительных опытах была проведена статистическая оценка вариации для второго показателя для выборки из 50 растений. Полученная ошибка (средняя арифметическая) используется для оценки достоверности разности между вариантами и контролем. Для сравнения в качестве эталона использован антистрессовый препарат картолин. Поскольку опыты проводили в течение длительного времени, на протяжении которого чувствительность растений к биологически активным веществам менялась, то эталон служил масштабом активности соединения в каждом отдельном опыте. Поэтому для сравнения активности соединений в разных опытах ее выражали в процентах активности эталона (картолина в его оптимальной концентрации). Изменение активности картолина в разных опытах, выраженное в процентах к контролю, является показателем изменения чувствительности растений. В качестве соединения, близкого по структуре, для сравнения используют N-4-(1-окси-метоксикарбонил-2,2,2-трифтор- этил)фенил-N-этил-N^' -бутилмочевину. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Приведенные результаты свидетельствуют о том, что соединения 2, 3, 4 превосходят эталон-картолин- и аналог по структуре по степени антистрессовой активности. Эти соединения обладают способностью повышать засухоустойчивость растений пшеницы и могут применяться в практике сельского хозяйства как соединения, проявляющие рострегулирующую активность антистрессового типа. П р и м е р 6. Рострегулирующая активность при обработке семян льна. Семена льна обрабатывают непосредственно перед посевом ацетоновыми растворами испытываемых соединений в дозах 1, 10, 100 г/т семян в колбе ротационного испарителя. Семена раскладывают в чашки Петри на марлю, смоченную дистиллированной водой по 10 штук в каждую чашку. Чашки с семенами помещают в термостат при температуре 25^оС. Через 3 суток измеряют длину зародышевого корня. По увеличению длины зародышевого корня судят о стимулирующем действии изучаемых соединений.