CN106831494B - 一种邻酰胺基二苯脲类化合物及其用途 - Google Patents

一种邻酰胺基二苯脲类化合物及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种结构如式I所示的一种邻酰胺基二苯脲类化合物，用作植物生长调节剂。式I化合物具有促进细胞***和细胞伸长的双重作用，具有优异的促发芽、生根及增产提质作用，可广泛用于农业或林业的增产或成活率提高。

Description

一种邻酰胺基二苯脲类化合物及其用途
技术领域 本发明属于农药中植物生长调节剂领域，具体涉及一种邻酰胺基二苯脲类化合物及其用途。
背景技术 植物生长调节剂在农业增产增收、提高品质等方面发挥了重要的作用。生长素是促进细胞的伸长生长，对细胞***无影响。专利ZL 201310729318.9、ZL201310730571.6、ZL 201310730613.6、ZL 201310732463.2和ZL 201310732348.5公开了含有N-烷氨基取代的酰胺类化合物及其盐用作植物生长调节剂，具有促进种子萌发、促生根、增产、抗逆、早熟、提高品质的作用。芳基脲类化合物如商品化的二苯脲(4-PU)、调吡脲、噻苯隆用作细胞***素，细胞***素的生理作用是引起细胞***，诱导芽的形成和促进芽的生长。在现有技术中，如本发明所述的邻酰胺基二苯脲类化合物及其活性在国内外均未见公开。
发明内容 本发明的目的是提供一种兼具生长素活性和细胞***素活性的邻酰胺基二苯脲类化合物，它作为促进细胞***和细胞伸长的植物生长调节剂可用于农作物的增产提质。
本发明的技术方案如下：
一种邻酰胺基二苯脲类化合物，结构如式I所示：
式I化合物可通过如下反应式制备：
式I化合物的制备方法见本发明合成实例。
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、吲哚丁酸钠、调吡脲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：
室内及田间试验表明，本发明式I化合物具有生长素和细胞***素的双重功效，细胞生长与细胞***协同作用，可显著促进种子发芽、生根、细胞分化，增产提质。黄瓜子叶扩张试验表明，式I化合物细胞***素活性优于已知的二苯脲细胞***素(见实例3，表1)。可显著提高小麦发芽率，其发芽促进率达32.6％，大大高于DA-6(见实例4，表2)；在促生根方面明显优于DA-6(见实例5，表3)。大田试验表明，该植物生长调节剂可使小麦茎杆粗壮、叶色浓绿，提高抗旱、抗涝能力，增产17％(见实例6)。加快苹果着色，提高苹果中可溶性糖和VC含量，使口感更甘甜，使苹果果实膨大，提高一级果率，而且防止落果，增产近25％(见实例7，表4)。式I化合物对番茄进行叶面喷施后，提高单株坐果数和番茄产量，果实形正、厚实，口感好，增产近25％(见实例8，表5)。式I化合物原料来源广，合成简单，无副产物生成，具有生产成本低、无污染的优点，该化合物低毒、生物降解性好、使用安全方便，具有很高的应用价值和商品化潜力。
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化合物的制备：
取0.1mol(16.31g)靛红酸酐置于250mL的三口瓶中，并加入100mL乙酸乙酯做溶剂。室温搅拌下滴加0.12mol(7.41g)丙二胺，约1h，用TLC追踪，靛红酸酐消失，反应完成。水洗反应液，并进行分液。干燥，旋蒸除去溶剂，得产物II约20.9g，产率为96％。
(2)式I化合物的制备：
将上述制备的式II化合物加入到装有100mL甲苯的250mL三口瓶中，加热溶解，回流脱水。至无水脱出时，降温冷却，开始滴加过量(0.13mol)的异氰酸苯酯。反应约20分钟左右，有大量固体出现，反应约1h，TLC追踪，反应完成。抽滤得固体，干燥，得产物I约31.2g，总产率为92.9％。式II化合物熔点：138.9-142.6℃。
1H NMR(500MHz,DMSO)，δ/ppm：1.653-1.709(m,2H,CH2),2.135(s,6H,CH3),2.261-2.296(m,2H,CH2),3.282-3.308(t,2H,CH2),6.938-6.967(t,1H,ArH),7.020-7.050(t,1H,ArH),7.243-7.275(t,2H,ArH),7.410-7.441(t,1H,ArH),7.498-7.514(d,1H,ArH),7.608-7.624(d,1H,ArH),8.202-8.219(d,1H,ArH),8.716-8.737(t,1H,NH),9.679(s,1H,NH),10.285(s,1H,NH).
制剂实施例
实例2、10％式I化合物悬浮剂的制备：
分别称取10g式I化合物，2g木质素磺酸钠，3g聚羧酸盐分散剂Sokalan CP 5(马来酸-丙烯酸钠盐)，1g有机硅乳消泡剂(THIX-108水性硅乳化消泡剂)，2g硅酸镁铝和5g乙二醇于250mL烧杯中，加入77g水，搅拌均匀，用砂磨机研磨2h，转速为3000转/分，检测粒度3～5μm，得白色流动性悬浮剂。
生测实施例
一、植物调节活性试验
实例3、黄瓜子叶扩张试验
供试黄瓜品种为津研4号，浸种后播种在盛有0.7％琼脂的带盖搪瓷盘中，置于26℃暗环境下培养72h，精选大小均匀一致的子叶待用，样品制备采用植物激素活性物质测定中的滤纸片法，样品试验浓度为100、10μg/mL，溶剂为DMF。
具体做法是：将式Ⅰ化合物和二苯脲(4-PU)制备为1000、100μg/mL母液，再分别取各母液0.3mL均匀滴于Φ6cm的滤纸片上，待溶剂风干后，在Φ6cm的培养皿中，各放入含样品的滤纸片1张，加入蒸馏水3mL，子叶10片，即为100、10μg/mL处理。以蒸馏水为对照。置于26℃，3000Lux光强环境下培养，72h后测量每10片子叶鲜重。每处理2次重复，结果取平均值，试验结果见表1。
表1黄瓜子叶扩张对比试验
由表1试验结果表明，本发明式Ⅰ化合物具有较好的细胞***素活性，优于已知的二苯脲细胞***素。
实例4、小麦种子发芽实验
分别将式I化合物由实例2方法制备悬浮剂，然后与DA-6(河南郑氏化工有限公司出品)水剂和清水做对照。分别用蒸馏水稀释成浓度为12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL和125μg/mL的植物生长调节剂溶液。将小麦种子用上述稀释液培养8h，处理100粒种子，将种子分为3份(每份30-40粒)放置在有双层滤纸的培养皿中，25℃保温催芽，并保持滤纸湿润，催芽中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后统计各皿中小麦发芽率，同时以相同浓度的DA-6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2所示。
从表2结果可以看出，本发明的式I化合物在12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL浓度时，其发芽率优于DA-6对照药剂，随浓度增加，出现抑制效果，低浓度使用更好。其整体发芽率显著优于清水处理(Ck)的情况，说明其具有促进发芽的效果。
表2小麦发芽试验数据
实例5、浸种促生根实验
分别将式I化合物5％的悬浮剂和DA-6水剂分别用蒸馏水稀释成浓度为12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL和125μg/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，将其放入纱布中，于烧杯中用上述稀释液浸泡8h，然后将小麦种子均匀排放在湿润的纸床上，置床时胚部向上并朝向发芽盒的同一侧，种子之间要有一定的距离，以保证种子充分吸收水分，每个处理放20粒小麦，摆放好种子之后将其放入全智能气候植物箱中进行发芽处理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，各处理均重复3次，然后放入全智能气候植物箱中进行培养。40h后用卡尺测量主根、茎高，并作详细的记录。同时以相同浓度的DA-6和清水(Ck)作对照，结果列于下表3。
表3浸种生根试验数据
从表3数据可以看出，式I化合物能促进根的生长，主根和侧根长于对照药剂DA-6，更优于清水，说明其能作用根系发达，利于小麦生长。在茎高方面，不会出现过高的情况，而不抗倒伏，综合效果优于对照药剂DA-6。
实例6、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，式I化合物、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。结果：施用组外观表现为茎杆粗壮、叶色浓绿，颗粒饱满。空白亩产550公斤，施用式I化合物亩产645公斤，增产17.3％。
实例7、田间实验：对苹果实验共设3个处理，每个处理选择新嘎拉苹果树上3个生长势相当的大枝进行，试验随机取株，单株小区，3次重复，分别在红富士苹果幼果期和果实膨大期各喷施一次(浓度为100μg/mL)，叶面喷施清水作为对照，收获后，分别测量苹果的品质指标，其中，VC含量采用2,6-二氯酚靛酚法测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，结果如下表4。
表4苹果品质指标试验数据
由表4数据可以看出，式I化合物对苹果进行叶面喷施后，提高苹果产量的同时，对苹果的外观和内在品质亦有显著改善，可以看出本发明的化合物是一种综合性能优异的植物生长调节剂。
实例8、田间实验：试验选取长势均匀的番茄30株，于苗期、花蕾期各喷施一次，3个处理的浓度为20μg/mL、50μg/mL、100μg/mL各喷施10株，间隔时间为10天，选10株叶面喷施清水作为对照。调查单株坐果数、果实总产量和增产率，结果取平均值。试验结果列于表5。
表5番茄试验数据
由表5数据可以看出，式I化合物对番茄进行叶面喷施后，显著提高单株坐果数和番茄产量。

Claims (3)

1.一种邻酰胺基二苯脲类化合物，结构如式I所示：
2.权利要求1所述的一种邻酰胺基二苯脲类化合物的用途，其特征在于式I化合物用作植物生长调节剂。
3.一种植物生长调节剂组合物，含有权利要求1所述的式I化合物作为活性组分和农业上或林业上可接受的载体。
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