一种2,4,6‑三氯苯基吡啶乙基醚植物生长调节剂的制作方法

文档序号:12398104阅读:327来源:国知局



背景技术:
植物生长调节剂作为农药中的一大类别,在农业增产增收、提高品质等方面发挥了重要的作用,在保障粮食安全、食品安全等方面越来越受到关注。一些苯醚类化合物具有生物活性,如除草醚(化学名:2,4-二氯苯基-4′-硝基苯基醚)具有除草活性,用作农田除草剂;苯醚菌酯(化学名:(E)-2-[2-(2,5-二甲基苯氧基)-苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯)具有杀菌活性,用作农作物和果蔬杀菌剂;2,4-二氯苯氧乙酸具有植物生长调节活性和除草活性,既用作植物生长调节剂又用作除草剂。在现有技术中,如本发明所述的2,4,6-三氯苯基吡啶乙基醚(式I化合物)及其作为植物生长调节剂的用途在国内外未见公开。



技术实现要素:
本发明的目的是提供一种2,4,6-三氯苯基吡啶乙基醚化合物,促进植物生根发芽,增产提质,生产使用成本低及使用安全,可用于农作物植物生长调节剂。

本发明的技术方案如下:

2,4,6-三氯苯基吡啶乙基醚植物生长调节剂,结构如式I所示:

式I化合物可由下列反应制得:

具体制备方法见本说明书合成实例。

式I化合物作为植物生长调节剂的应用:式I化合物水溶性小,将其制备成酸式盐如盐酸盐、柠檬酸、乳酸盐、草酸盐时,有良好的水溶性,可制备成水剂。使用时可以根据实际需要将上述制剂兑水稀释成0.1~1000μg/mL浓度的水剂或水乳液,进行浸根、蘸根、浸种、拌种、种子包衣或喷施茎叶。

本发明还包括式I化合物作为活性组分的植物生长调节剂组合物,该组合物中活性组分指式I化合物或式I化合物与其他活性组分如萘乙酸钠、复硝酚钠等植物生长调节剂的一种、二种或多种组成的组合物,该植物生长调节剂组合物中还包括农业或林业上可接受的载体。

本发明的优点和积极效果:本发明式I化合物及其酸式盐是一种新结构类型的植物生长调节剂。室内及田间药效试验表明,式I化合物及其酸式盐对作物具有显著的促发芽、促生根、促生长、抗病、增产提质作用。式I化合物对玉米生长有明显促进作用,表现为根系发达、茎杆粗壮、叶片宽厚、叶色浓绿,衰老期延长,颗粒饱满,增产达15%以上。100μg/mL浓度下在小麦分蘖和出穗期各喷洒一次,增产达16%。能够显著促进水稻生长发育,分蘖多,生育进程快,降低水稻稻瘟病的病粒率,增产率达6.5%。本发明式I化合物结构简单新颖,制备简单,生产及使用成本低,用量少,使用浓度范围宽,使用安全方便,丰富了植物生长调节剂的结构类型,具有商品化开发价值。

应该明确的是,在本发明的权利要求所限定的范围内,可进行各种变换和改动。

具体实施方式

下列合成实例、制剂实例及生测实验结果可用来进一步说明本发明,但不意味着限制本发明。

合成实例

实例1、式I化合物的合成

(1)式II化合物的合成

向250mL三口烧瓶中加入依次加入12.3g(0.1mol)2-吡啶乙醇、150mL乙酸乙酯,同时加入11.1g(0.1mol)三乙胺作缚酸剂,冰水浴搅拌下滴加13.7g(0.12mol)甲基磺酰氯,冰水浴反应5h。TLC监测反应完成,水洗三次,分出有机层,用无水硫酸钠除水,旋蒸得16.5g浅黄色油状液体,收率为82.0%。

(2)式I化合物的合成

向250mL三口烧瓶中依次加入19.7g(0.1mol)2,4,6-三氯苯酚,150mL甲苯,16.6g(0.12mol)碳酸钾粉末,滴加24.1g(0.12mol)式II化合物与甲苯的混合溶液,滴毕,升温回流搅拌反应4.5h。反应完毕,冷却到室温后,150mL水洗三次,分出有机层,有机层用无水硫酸钠除水,旋蒸得棕色油状液体,用甲醇纯化得白色固体21.5g,收率71.3%。熔点:55.6-57.2℃。

式I化合物的1H NMR(500MHz,DMSO-d6),δ(ppm):3.214-3.241(t,2H,CH2),4.352-4.379(t,2H,CH2),7.223-7.247(t,1H,Ar-H),7.378-7.393(d,1H,Ar-H),7.660(s,2H,Pyridyl-H),7.702-7.733(q,1H,Pyridyl-H),8.488-8.497(d,1H,Pyridyl-H)。

实例2、式I化合物柠檬酸盐的制备

向250mL反应瓶中依次加入9.6g(0.05mol)柠檬酸和80mL乙醇,搅拌溶解,搅拌下缓慢滴加15.13g(0.05mol)式I化合物与20mL乙醇的混合液,滴毕,继续搅拌0.5h,旋蒸出溶剂,干燥得白色固体24.48g,收率99%。

同理可制得式I化合物的乳酸盐、草酸盐。

生物活性测定

实例3、种子发芽实验

采用纸床发芽法进行。分别将式I化合物柠檬酸盐和2,4-二氯苯氧乙酸钠配制成5%的水剂,分别用蒸馏水稀释成浓度为10μg/mL、20μg/mL、30μg/mL、60μg/mL和120μg/mL的植物生长调节剂溶液。挑选子粒大小均匀、饱满的小麦种子,用次氯酸溶液对种子进行杀菌后,于烧杯中用上述稀释液浸种培养8h,每处理100粒种子,3次重复,处理后将种子均匀放置在有双层滤纸的培养皿中,种子之间保持一定的距离,摆放好种子之后将其放入全智能气候箱中25℃保温催芽处理,期间要定时加入蒸馏水使滤纸保持湿润,催芽期间观察各处理的发芽情况,胚芽长度约以种子长的1/2为标准,于24h后统计各培养皿中小麦种子发芽率,以相同浓度的2,4-二氯苯氧乙酸钠和清水(CK)作对照,同时计算各稀释液发芽促进率,结果如下表1所示。

表1小麦种子发芽实验数据

由表1试验数据可见,本发明化合物各处理的发芽率均优于对比药剂2,4-二氯苯氧乙酸钠,更显著优于清水处理(CK)。

实例4、浸种促生根实验

分别将式I化合物柠檬酸盐和2,4-二氯苯氧乙酸钠配制成5%的水剂,分别用蒸馏水稀释成浓度为10μg/mL、20μg/mL、30μg/mL、60μg/mL和120μg/mL的植物生长调节剂溶液。挑选子粒大小均匀、饱满的小麦种子,用次氯酸溶液对种子进行杀菌后,于烧杯中用上述稀释液浸种培养8h,每处理20粒小麦,3次重复,处理后将种子均匀放置在湿润的纸床上,种子之间保持一定的距离,以保证种子充分吸收水分,置床时胚部向上并朝向同一侧,摆放好种子之后将其放入全智能气候箱中进行催芽处理24h,期间要定时加入蒸馏水使纸床保持湿润。待小麦主根露出2mm左右,将其种在已经凝固的固体培养基中,然后放入全智能气候箱中进行培养。40h后用卡尺测量主根、茎高,并作详细的记录。以相同浓度的2,4-二氯苯氧乙酸钠和清水处理(CK)作对照,结果如下表2所示。

表2浸种促生根实验数据

由表2的结果可以看出,本发明化合物在30μg/mL浓度时对小麦浸种促生根效果达到最佳,优于对照药剂2,4-二氯苯氧乙酸钠。

实例5、内蒙古玉米田间试验

试验地点:内蒙古托克托县永圣域乡。时间:2016年5-10月。对象:品种为五谷704,春玉米,旱田。试验方法:在同一地块划分三个区,每区1亩,化合物1柠檬酸盐、空白对照各1亩。在玉米生长的7叶期和抽雄前3~5天,用肩背式喷雾器人工喷洒各一次,浓度100μg/mL,每亩每次用量为15公斤水,与未施用空白组作对照。结果:施用组外观表现为茎杆粗壮、叶片宽厚、叶色浓绿,未出现茎叶干枯,颗粒饱满。空白亩产420公斤,施用化合物1柠檬酸盐亩产486公斤,增产15.8%。

实例7、小麦田间试验

试验地点:山东省青岛市平度崔家集镇张家坊村。时间:2016年3-6月。对象:春小麦。试验方法:在同一地块划分三个区,每区1亩,化合物1柠檬酸盐、化合物2、空白对照各1亩。在小麦分蘖和出穗期用肩背式喷雾器人工喷洒各一次,浓度100μg/mL,每亩每次用量为15公斤水,与未施用空白组作对照。空白亩产550公斤,施用化合物1柠檬酸盐亩产638公斤,增产16%。

实例8、水稻田间试验

试验地点:于黑龙江省双鸭山市饶河县。时间2016年5-11月。对象:水稻品种为龙粳40。试验方法:采用大区对比,每处理面积15亩,不设重复,以常规区为对照。式I化合物100μg/mL浓度下分三次处理分别在水稻返青期、拔节期和抽穗期各喷施一次。

(1)对水稻生长发育的影响:结果列于表3。通过结果来看,能够显著促进水稻生长发育,分蘖多,生育进程快。到后期植株形状明显好于常规。

表3对水稻生长发育的影响

(2)收获期室内考种及产量:结果列于表4。结果表明,水稻的稻瘟病的病粒率显著低,处理区水稻稻瘟病的病粒率为26%,对照区为38%,较对照区低12%。千粒重增加0.2g,亩产增加产量36公斤,增产率6.5%。

表4对水稻产量形状的影响

综上数据可见,本发明化合物对小麦、玉米、水稻等农作物有明显增产效果。

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