Полимерный моноэфир на основе дигидрохлорида 1,4-бис-[1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4]-бутадиина-1,3 и сополимера стирола и малеинового ангидрида, обладающий рострегулирующей активностью

(51) 08 222/06 (2010.01) 01 25/10 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) ПОЛИМЕРНЫЙ МОНОЭФИР НА ОСНОВЕ ДИГИДРОХЛОРИДА 1,4-БИС-1,2,5 ТРИМЕТИЛ-4-ОКСИПИПЕРИДИЛ-4 БУТАДИИНА-1,3 И СОПОЛИМЕРА СТИРОЛА И МАЛЕИНОВОГО АНГИДРИДА,ОБЛАДАЮЩИЙ РОСТРЕГУЛИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТЬЮ(57) Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к сополимеру стирола и моноэфира малеиновой кислоты с дигидрохлоридом 1,4-бис-(1,2,5-триметил 4 оксипиперидил-4)-бутадиина-1,3,обладающему рострегулирующей активностью, и может быть использовано в сельском хозяйстве при выращивании овощных, зерновых и кормовых культур,так же в экологии при проведении фитомелиоративных работ для восстановления растительного покрова (борьба с опустыниванием). Содержание активного вещества в полимере варьируется от 59 до 96,5 мол Прорастание семян житняка, обработанных раствором предлагаемого полимерного моноэфира оптимальной концентрации 0,001 мас., превышает на 21,2 контроль(72) Жубанов Булат Ахметович Мейрова Гулжамила Умерзакова Майра Бердигалиевна Касымбекова Динара Абилжановна Ержанов Казбек Бекмагамбетович Исмаилов Беркин Азимханович(73) Акционерное общество Институт химических наук им. А.Б. Бектурова Республиканское государственное казенное предприятие Каспийский государственный университет им. Ш. Есенова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Мейрова Г., Жубанов Б.А., Исмаилов Б.А. Изучение влияния полимерных т стимуляторов на рост и развитие аридных культур//Промышленнность Казахстана. -2004.12. -с.52-54 Предпатент РК 17879, кл. 08 222/06, 2006 Предпатент РК 16663, кл. 08 222/06, 2006 Патент РК 1239, кл. 08 212/08, 01 43/40,1994 Патент РФ 1762534, кл. 08 212/08, 08 8/14, 1995 Патент РФ 2030152, кл. 01 33/08, С 07 С 215/14, 1995 19834 Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к сополимеру стирола и моноэфира малеиновой кислоты с дигидрохлоридом 1,4-бис(1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4)-бутадиина-1,3 (ПХА), который может быть использован в сельском хозяйстве при выращивании овощных, зерновых и кормовых культур, так же в экологии при проведении фитомелиоративных работ для восстановления растительного покрова (борьба с опустыниванием). Известен низкомолекулярный стимулятор роста и развития растений дигидрохлорид 1,4-бис(1,2,5 триметил-4-оксипиперидил-4-)бутадиина-1,3 (акпинол). Недостатком этого препарата является короткое время действия, в связи с чем за период вегетации требуется двух-, трехкратная обработка растений 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. 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 и имеет следующую структурную формулу Недостатком известного технического решения является более низкое содержание активного вещества, вследствие этого больший расход единовременной дозы биологически активного полимера на единицу обрабатываемой площади. Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента рострегуляторов растений. Техническое решение состоит в повышении содержания активного вещества в готовом продукте и использовании промышленно выпускаемого сополимера. Полученный фитоактивный полимер за счет использования низкомолекулярного биологически активного вещества (БАВ) в виде дигидрохлорида растворим в воде. Использование предлагаемого соединения приводит к его количественной иммобилизации на полимерноситель в отсутствии катализатора в результате более реакционноспособного дигидрохлорида в сравнении с акпинолом-основанием. Представляемый полимерный моноэфир по сравнению с известным полимерным рострегулятором содержит больше активного вещества. Всхожесть житняка возрастает на 21,2 и 6 по сравнению с контролем и прототипом соответственно (табл. 1). Технический результат изобретения достигается синтезом полимерного моноэфира на основе дигидрохлорида 1,4-бис-1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4-1,3 бутадиина и сополимера стирола и малеинового ангидрида,следующей общей структурной формулы В литературе отсутствуют вышеуказанном соединении, рострегулирующей активностью. Использование в качестве носителя промышленно выпускаемого(стиромаль) сократит технологическую схему синтеза. Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является наличие существенных признаков, придающих сополимеру новые свойства. Усиливается ростстимулирующая активность заявляемого ПХА (возрастает всхожесть житняка). Предлагаемое изобретение приводит к получению полимерного моноэфира акпинола и малеиновой кислоты сополимера, содержащего большее количество активного начала, соответственно,уменьшению расхода полимерного ростстимулятора на единицу обрабатываемой площади. ПХА предлагают применять в виде 0,001 мас. водных растворов в расчете на активное вещество. Заявляемое количество полимерного рострегулятора является наиболее оптимальным. При концентрациях выше и ниже заявляемой ростстимулирующая активность резко снижается (табл. 2). Заявляемый полимерный моноэфир получают следующим способом навеску стиромаля растворяют при температуре 60 С в диметилсульфоксиде (ДМСО), затем добавляют расчетное количество акпинола. Температуру реакционной среды поднимают до 90 С и проводят синтез в течение 2-3 ч. Соотношение БАВ и полимераносителя эквимольные. Полученный продукт высаживают в изопропиловый спирт (ИПС),выливая горячий раствор биополимера тонкой струей. Осадок фильтруют через 15-20 мин,промывают ИПС. Полимер сушат при температуре 35 С в вакуум-сушильном шкафу до постоянной массы. Выход продукта составляет 90-95 мас. от теоретического, степень иммобилизации 59,7-96,5 в зависимости от условий реакции, содержание активного вещества 25-40 мол Состав подтвержден результатами ИК-спектроскопии, потенциометрического титрования и элементного анализа. Предлагаемый сополимер используют следующим образом отобранные и предварительно обеззараженные семена замачивают в 0,001 мас. растворе ПХА в течение 0,5-1,5 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 5-7 дней раньше в сравнении с контролем. Предлагаемое техническое решение иллюстрируется примерами. Пример 1. Получение полимерного моноэфира дигидрохлорида 1,4-бис-1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4-1,3-бутадиина и сополимера стирола с малеиновым ангидридом. Навеску 2,0 г стиромаля растворяют в двугорлой колбе, снабженной мешалкой, в 10,8 мл ДМСО при 60 С в течение 5-10 мин. После полного растворения сополимера температуру поднимают до 90 С и добавляют 0,7 г акпинола. Концентрация раствора 20 мас.,продолжительность 2 ч. По истечении времени синтез останавливают, раствор полимера в горячем виде выливают тонкой струей в 108 мл ИПС. Через 15 мин осадок фильтруют через стеклянный фильтр 4 под вакуумом, осадок промывают 10 мл ИПС,еще раз отсасывают и сушат на фильтре при пониженном давлении 15 мин. Нитевидный осадок полиэфира переносят на чашку Петри, оставляют сохнуть при комнатной температуре 5 ч, затем в вакуум-сушильном шкафу при температуре 35 С до постоянной массы. Выход продукта 2,47 г (88,8 мас.). Степень иммобилизации, определенная потенциометрическим титрованием, составляет 96 ,содержание активного вещества 39,8 мол Анализ ИК спектра показывает, что химическое связывание осуществляется с образованием сложноэфирной связи. В спектре появляется полоса поглощения в области 1710 см-1, характерная для этой связи. Пример 2. Лабораторный скрининг для выявления оптимальной концентрации активных веществ. Семена житняка замачивают в растворах от 0,1 до 0,0001 мас. концентраций. 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 их обработки полимерным рострегулятором. Предлагаемый сополимер активизирует рост и развитие растений в широком интервале концентраций. Оптимальной является раствор ПХА 0,001 мас. концентрации. По сравнению с контролем семена, замоченные в растворе ПХА,прорастают на 21,2 , а в сравнении с семенами,замоченными в растворе стандартного вещества, на 18 больше (табл, 1, 2). Концентрации ПХА 0,01 и 0,0001 мас. замедляют рост побегов. Особенность предлагаемого биоактивного полимера выражается также в интенсивном росте корневой системы растения. Таблица 1 Влияние разных рострегуляторов на энергию прорастания и всхожесть семян житняка Варианты опыта Контроль вода Янтарная кислота, 0,002 АКП 0,001 ПХА 0,001 19834 Таблица 2 Влияние ПХА на пробуждение семян житняка Варианты опыта Контроль вода Янтарная кислота 0,002 ПХА 0,01 ПХА 0,001 ПХА 0,0001- 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 Полимерный моноэфир на основе дигидрохлорида 1,4-бис-1,2,5-триметил-4-оксипиперидил-4-бутадиина-1,3 и сополимера стирола и малеинового ангидрида, имеющий следующую структурную формулу