Полимерная композиция , обладающая росторегулирующей активностью

(51) 08 222/06 (2010.01) 01 25/10 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Патент РФ 2030152, кл. 01 33/08, С 07 С 215/14, 19952969472 В 2, 02.11.19995480951 А, 02.01.1996(57) Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к полимерной композиции сополимера акриловой кислоты и моноэфира малеиновой кислоты и 1,4-бис-(1,2,5 триметил-4-оксипиперидил-4)бутадиина-1,3 в смеси с гуматом натрия, обладающей рострегулирующей активностью. Указанная композиция может быть использована в экологии при проведении фитомелиоративных работ в аридных зонах с целью восстановления растительного покрова (борьба с опустыниванием), а также в сельском хозяйстве при выращивании овощных, зерновых и кормовых культур. Содержание активного вещества в полимере варьируется от 59 до 96,5 мол Прорастание семян житняка, обработанных раствором полимерной композиции оптимальной концентрации 0,001 мас., превышает на 24,2 контроль (воду) и 9 прототип.(72) Жубанов Булат Ахметович Мейрова Гулжамила Умерзакова Майра Бердигалиевна Касымбекова Динара Абилжановна Исмаилов Беркин Азимханович Джусипбеков Умирзак Жумасилович Нургалиева Гулзипа Орынтаевна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Каспийский государственный университет технологии и инжиниринга им. Ш. Есенова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Лекеров А.А., Ержанов К.Б., Бобров Л.Г. и др. Влияние стимулятора роста АЕ на продуктивность сахарной свеклы// Химия в сельском хозяйстве.1983. -11. -с.46-47 Мейрова Г., Жубанов Б.А., Исмаилов Б.А. Изучение влияния полимерных рост-стимуляторов на рост и развитие аридных культур// Промышленность Казахстана.-2004.- 12.-с.52-54. Предпатент РК 16439, кл. 08 222/00, 08 222/06, 08 222/40, 01 43/40. 2005 Предпатент РК 17091, кл. 08 265/02, 08 8/14, 01 43/00, 2006 Патент РК 1586, кл. 08 212/08, 1994 Патент РФ 1762534, кл. 08 212/08, 08 8/14, 1995 19833 Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к полимерной композиции сополимера акриловой кислоты и моноэфира малеиновой кислоты с 1,4-бис-(1,2,5 триметил-4-оксипиперидил-4)бутадиином-1,3 в смеси с натриевой солью гуминовых кислот (ПАГ), которое может быть использовано в экологии для быстрого укоренения аридных культур при проведении фитомелиоративных работ по восстановлению растительного покрова (борьба с опустыниванием), а так же в сельском хозяйстве при выращивании овощных, зерновых и кормовых культур. Известны низкомолекулярные стимуляторы роста и развития растений 1) дигидрохлорид 1,4 бис(1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4-)бутадиина 1,3 (акпинол) и 2) гумат натрия. Недостатком этих препаратов является короткое время действия, в связи с чем за период вегетации требуется двух-,трехкратная обработка растений (1. Лекеров А.А.,Ержанов К.Б., Бобров Л.Г., Потопов Г.В. Влияние стимулятора роста АЕ на продуктивность сахарной свеклы // Химия в сельском хозяйстве.- 1983.- 11.с. 46-47) и (2. Нургалиева Г.О., Гизатулина Н.Ж.,Джусипбеков У.Ж., Омарова Г.Т. Применение гумминовых препаратов для выращивания кукурузы в условиях вегетационных опытов // Изв. НТО Кахак. -2006.-1.-с. 113-117). Наиболее близким, по структуре и применению,заявляемому является полимерный моноэфир 1,4 бис(1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4)бутадиина-1,3 с сополимером акриловой кислоты и малеинового ангидрида (АКП), обладающий ростстимулирующей активностью. Мейрова Г., Жубанов Б. А., Исмаилов Б.А. Изучение влияния полимерных ростстимуляторов на рост и развитие аридных культур // Промышленность Казахстана.- 2004.-12.- с. 52-54 (прототип). АКП получают иммобилизацией 1,4-бис(1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4)бутадиина-1,3 (акпинол-основание) на сополимер акриловой кислоты с малеиновым ангидридом(АКМА) и имеет следующую структурную формулу Недостатком известного технического решения является более низкое содержание активного вещества, вследствие этого больший расход единовременной дозы на единицу обрабатываемой площади. Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента регуляторов роста и развития растений. Техническое решение состоит в повышении содержания активного вещества в готовом продукте добавлением доступного ростстимулятора природного происхождения. Полученная фитоактивная полимерная композиция,за счет использования гумата натрия начинает действовать сразу, устраняя недостаток полимерных регуляторов роста и развития растений, для начала действия которых требуется определенное время,необходимое для высвобождения активного вещества из полимерной основы. В климатических условиях аридных зон использование данной композиции дает преимущество, убыстряя образование корневой системы и действуя весь вегетационный период. Предлагаемая полимерная композиция по сравнению с известным полимерным рострегулятором содержит больше суммарного активного вещества, что способствует повышению всхожести и энергии прорастания семян. Так, всхожесть семян житняка возрастает на 24,2 и 9 по сравнению с контролем и с прототипом соответственно (табл. 1). Технический результат изобретения достигается синтезом полимерного моноэфира акпинолаоснования с АКМА вышеуказанной структурной формулы и его смешением с гуматом натрия в расчете 10 второго от содержания пиперидола в сополимере. В литературе отсутствуют сведения о вышеуказанной композиции,обладающей рострегулирующей активностью. Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является наличие существенных признаков, придающих сополимеру новые свойства. Усиливается ростстимулирующая активность заявляемого ПАГ (возрастает всхожесть житняка). Предлагаемое изобретение приводит к получению полимерной композиции, содержащей большее суммарное количество активного начала, и соответственно уменьшению расхода полимерного регулятора роста и развития растений на единицу обрабатываемой площади. ПАГ предлагается применять в виде 0,001 водных растворов в расчете на активное вещество. Заявляемое количество сополимера является наиболее оптимальным. При концентрациях выше и ниже заявляемой ростстимулирующая активность несколько снижается, но остается в пределах допустимой (таблица 2). Заявляемый полимерный моноэфир получают следующим способом навеску сополимера АКМА 19833 растворяют при температуре 60 С в диметилсульфоксиде, затем добавляют расчетное количество акпинола-основания и триэтиламина. Затем температуру реакционной среды поднимают до 90 С и проводят синтез в течение 2-3 ч. Соотношение акпинола и полимера-носителя эквимольные. Полученный продукт высаживают в смесь ацетона и изопропилового спирта (ИПС), выливая горячий раствор тонкой струей. Осадок фильтруют через 1520 мин, промывают изопропиловым спиртом. Полимер сушат при температуре 35 С в вакуумсушильном шкафу до постоянной массы. Выход продукта составляет 95-98 мас. от теоретического,содержание активного вещества 25-30 мол Состав подтвержден результатами ИК-спектроскопии,потенциометрического титрования и элементного анализа. Полимерную композицию готовят добавляя тонкодисперсный порошок гумата натрия в полученный продукт в расчете 0,0001 г на 0,001 г акпинола-основания, содержащегося в полученном сополимере. Предлагаемый полимер используют следующим образом отобранные и предварительно обеззараженные семена замачивают в 0,001 мас. растворе ПАГ в течение от 0,5 до 1,5 ч в зависимости от вида культуры (предпосевное замачивание). Обработанные семена высушивают и высаживают в почву обычным способом. Полимерный ростстимулятор действует в течение всего вегетационного периода,способствует появлению всходов на 7-8 дней раньше в сравнении с контролем. Предлагаемое техническое решение иллюстрируется примерами. Пример 1. Получение полимерного моноэфира 1,4-бис 1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4 бутадиина-1,3 и сополимера акриловой кислоты с малеиновой кислотой. Навеску 0,623 г АКМА растворяют в двухгорлой колбе, снабженной мешалкой, в 6 мл ДМСО при 60 С в течение 5-10 мин. После полного растворения сополимера температуру поднимают до 90 С и добавляют 0,623 г акпинола-основания, затем 0,4 мл триэтиламина. Концентрация раствора 15 мас.,продолжительность 3 ч. По истечении времени синтез останавливают, раствор полимера в горячем виде выливают тонкой струей в осадитель, состоящейиз 47 мл ацетона, 18 мл ИПС. Через 15 минут осадок фильтруют через стеклянный фильтр 4 под вакуумом, осадок промывают 5 мл ИПС, еще раз отсасывают и сушат на фильтре при пониженном давлении 5 минут. Нитевидный осадок полиэфира переносят на чашку Петри, оставляют сохнуть при комнатной температуре 5 ч, затем в вакуумсушильном шкафу при температуре 35 С до постоянной массы. Выход продукта 1,15 г. Степень иммобилизации полимера определенный потенциометрическим титрованием 93 мол., содержание активного вещества 30 мол Анализ ИК-спектра показывает, что химическое связывание осуществляется образованием сложноэфирной связи, в спектре появляется полоса поглощения в области 1710 см-1,характерная для этой связи. Далее для приготовления композиции в 1,0 г полученного продукта добавляют 0,033 г тонкодисперсного гумата натрия и смесь тщательно растирают. Пример 2. Лабораторный скрининг для выявления оптимальной концентрации активных веществ. Семена житняка замачивают в растворах полимерной композиции от 0,01 до 0,0001 мас. концентрации. Базой сравнения являются семена,замоченные в воде - контроль, в качестве эталона используют раствор янтарной кислоты 0,002 мас. концентрации. Повторность опыта четырехкратная,семена проращивают во влажных фильтровальных бумагах. Учет проросших семян ведут на 7 день после обработки полимерной композицией с рострегулирующей активностью. Предлагаемая полимерная композиция активизирует рост и развитие растений в широком интервале концентраций. Оптимальной является раствор ПАГ 0,001 мас концентрации. По сравнению с контролем и стандартом семена прорастают больше на 24,2 и 21 соответственно (класс 1). При использовании раствора ПАГ 0,01 мас. концентрации всхожесть в сравнении с контролем больше на 15(класс 2). Из чего следует, что область активных концентраций предлагаемой полимерной композиции расширяется от 0,01 до 0,0001 мас. (табл. 1, 2). Таблица 1 Влияние разных рострегуляторов на энергию прорастания и всхожесть семян житняка Варианты опыта Энергия прорастания,Всхожесть,Всхожесть к контролю,Контроль вода 59 66 100 Янтарная кислота, 0,002 61 68 103 АКП 0,001 67 76 115,2 ПАГ 0,001 76 82 124,2 Таблица 2 Влияние ПАГ на пробуждение семян житняка Варианты опыта Энергия прорастания,Всхожесть,Контроль вода 59 66 Янтарная кислота 0,002 61 68 Акпинол 0,001 76 80 ПАГ 0,01 67 76 ПАГ 0,001 76 82 ПАГ 0,0001 71 80 19833- в таблице приведены средние данные четырехкратного лабораторного опыта на семенах 2005 г. Испытания проводились в НПЦ Животноводства и ветеринарии, сектор генофонда и селекции лугопастбищных растений в 2006 г. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Полимерная композиция, представляющая смесь сополимеров акриловой кислоты и моноэфира малеиновой кислоты и 1,4-бис-(1,2,5-триметил-4 оксипиперидил-4) бутадиина -1,3 с 10 мас.гумата натрия от содержания в сополимере 1,4-бис-(1,2,5 триметил-4-оксипиперидил-4)бутадиина-1,3,обладающая рострегулирующей активностью.