RU2158735C1 - Melamine salt of bis(oxymethyl)phosphinic acid (melaphene as regulator of growth and development of plants and method of preparing thereof - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: described is new compound, namely melamine salt of bis(oxymethyl)phosphinic acid of formula I:

Description

Изобретение относится к химии гетероциклических и фосфорорганических соединений, а именно к меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты формулы I (в дальнейшем обозначаемой "Мелафен") и способу ее получения

Указанное соединение является регулятором роста и развития растений и может найти применение в сельском хозяйстве и растениеводстве.The invention relates to the chemistry of heterocyclic and organophosphorus compounds, in particular to the melamine salt of bis (hydroxymethyl) phosphinic acid of the formula I (hereinafter referred to as "Melafen") and the method for its preparation

The specified compound is a regulator of the growth and development of plants and can find application in agriculture and crop production.

Предлагаемое соединение, его свойства и способ получения в литературе не описаны. The proposed compound, its properties and method of preparation are not described in the literature.

Из соединений, близких по структуре к заявляемому, известны соли меламина с ортофосфорной кислотой (США, патент N 4080501, опубл. 21.03.78, РЖХим 20Н243П (1978)) [1] , (ГДР, патент 217516, опубл. 16.01.85, РЖХим 18Н196П (1985)) [2] , используемые в качестве добавок, придающих негорючесть органическим материалам (бумага, дерево, пластмассы и лакокрасочные материалы). Of the compounds that are close in structure to the claimed, salts of melamine with phosphoric acid are known (USA, patent N 4080501, publ. 21.03.78, РЖХим 20Н243П (1978)) [1], (GDR, patent 217516, publ. 16.01.85, RZHKhim 18N196P (1985)) [2], used as additives that impart incombustibility to organic materials (paper, wood, plastics and paints and varnishes).

В качестве антипиренов известны также димеламинопирофосфат (Заявка 19506330. ФРГ, Заявка от 23.02, РЖХим 1Н106 (1998)) [3], получаемый из меламина и дигидрофосфата аммония, и тримеламинтрифосфат (Заявка 3342288, ФРГ. Заявлено 23.11.83 РЖХим 5Н170П (1986)) [4], получаемый из пентанатрийтриполифосфата Na₅P₃O₄ и меламина в присутствии соляной кислоты. В качестве средств для придания огнестойкости полимерным материалам предложены соли диалкилфосфористой кислоты с меламином (Заявка 2620119, Франция. Заявлено 31.03, РЖХим 4Н141П (1990)) [5].Dimelaminopyrophosphate is also known as flame retardants (Application 19506330. Federal Republic of Germany, Application of 23.02, RZhKhim 1N106 (1998)) [3], obtained from melamine and ammonium dihydrogen phosphate, and trimelamin triphosphate (Application 3342288, Germany. Declared 23.11.81 RZhim. ) [4], obtained from pentanosodium tripolyphosphate Na ₅ P ₃ O ₄ and melamine in the presence of hydrochloric acid. Salts of dialkylphosphorous acid with melamine have been proposed as flame retardants for polymeric materials (Application 2620119, France. Application 31.03, RZhKhim 4N141P (1990)) [5].

Показано, однако, что при нагревании до 110^oC диалкилфосфористые кислоты (5-7-кратный избыток) с меламином в присутствии алкоголятов натрия образуют продукты алкилирования (В.В.Орловский, Б.А.Вовси, ЖОХ, Т.39, вып.4, 926-927 (1969)) [6]

В [7] изучено строение солей меламина с диалкилдитио- и диалкилфосфорной кислотами, получаемых при кипячении последних с меламином в безводном ацетоне (Зимин М.Г., Фомахин Е.В., Железнова Л.В., Исламов Р.Г., Пудовик А.Н. Сб., Химия и техн. элементорганических соединений и полимеров, Казань, 1987, 4-12) [7].However, it was shown that when heated to 110 ^o C, dialkylphosphorous acids (5-7-fold excess) with melamine in the presence of sodium alcoholates form alkylation products (V.V. Orlovsky, B.A. Vovsi, Zhokh, T.39, vol. .4, 926-927 (1969)) [6]

The structure of melamine salts with dialkyldithio- and dialkylphosphoric acids obtained by boiling the latter with melamine in anhydrous acetone was studied in [7] (Zimin MG, Fomakhin EV, Zheleznova LV, Islamov RG, Pudovik AN Sb., Chemistry and technology of organoelement compounds and polymers, Kazan, 1987, 4-12) [7].

Известны соли меламина с органическими, в частности диалкилфосфорными, кислотами (Пат. 5604080, США. Заявлено 27.02.95, Приор. 13.1.95, N 7-019903, Япония, РЖХим 5Н87П (1998)) [8], которые входят в состав фотосшиваемых и термоотверждающихся покрытий.

Melamine salts with organic, in particular dialkylphosphoric acids are known (Pat. 5604080, USA. Declared 02.27.95, Prior. 13.1.95, N 7-019903, Japan, RZhKhim 5N87P (1998)) [8], which are part of photoconductive and thermoset coatings.

Соединения, близкие по структуре к предлагаемому и обладающие тем же видом активности, неизвестны. Все вышеописанные соли фосфорной и диалкилфосфористой кислот с меламином изучались только как антипирены [1-5, 8] или их полезные свойства вообще не изучались[6, 7]. Из соединений, обладающих близким видом активности, можно отметить использование технического меламина - структурного фрагмента заявляемого соединения - в качестве стимулятора роста растений (Allan G. G. , Kaszkiewicz В., Przem. Chem., 1986, 65, N 4, 196-196 (польск), РЖХим 7O501 (1987)) [9], где показано, что меламин может быть питательным компонентом для огурцов. Известно использование фосфористой кислоты и ее солей для предпосевной обработки семян для профилактики поражения растений патогенными грибами, применяемые дозы которых составляют 1-500 гр на 100 кг семян (Заявка 2706736, Франция. Заявлено 26.6.93, РЖХим 7O265П (1996)) [10] , (Заявка 2708415, Франция. Заявлено 16.6.94, РЖХим 24O346П (1996)) [11].

Compounds close in structure to the proposed one and possessing the same type of activity are unknown. All the above salts of phosphoric and dialkylphosphorous acids with melamine were studied only as flame retardants [1-5, 8] or their useful properties were not studied at all [6, 7]. Of the compounds with a similar type of activity, it is possible to note the use of technical melamine, a structural fragment of the claimed compound, as a plant growth stimulator (Allan GG, V. Kaszkiewicz, Przem. Chem., 1986, 65, N 4, 196-196 (Polish) , RZhKhim 7O501 (1987)) [9], where it is shown that melamine can be a nutrient component for cucumbers. It is known to use phosphorous acid and its salts for pre-sowing seed treatment for the prevention of plant damage by pathogenic fungi, the applicable doses of which are 1-500 g per 100 kg of seeds (Application 2706736, France. Declared 26.6.93, RZHKhim 7O265P (1996)) [10] , (Application 2708415, France. Declared 16.6.94, RZhKhim 24O346P (1996)) [11].

Соль, полученная алкилированием метил-N-бис(2-оксиэтил)амина триметилфосфатом -"Этамон" (Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р. Пестициды и регуляторы роста растений. Спр. изд., М. Химия, 1995) [12], стр 199

предложена для предпосевной обработки семян в дозах 50 г/тонна для увеличения урожая корнеплодов.The salt obtained by the alkylation of methyl N-bis (2-hydroxyethyl) amine with trimethylphosphate - Ethamon (Melnikov NN, Novozhilov KV, Belan SR Pesticides and plant growth regulators. Sp. Ed., M Chemistry, 1995) [12], p. 199

It is proposed for presowing treatment of seeds in doses of 50 g / ton to increase the yield of root crops.

В качестве регуляторов роста растений предложены 2-хлорэтилфосфоновая кислота ClCH₂CH₂P(O)(OH)₂ - "Этефон" [12, стр. 200] и ее бисгидразиниевая соль

"Гидрелл" [12, стр. 55]. Механизм действия 2-хлорэтилфосфоновой кислоты и многочисленных ее производных заключается в выделении этилена при метаболизме этих соединений в растениях (Туманова Е.В. , Чмырь И. М., Джилкибаева Г.М. Изв. АН Казахской ССР, Сер. Хим., 2 (242), 88-92 (1987)) [13].As regulators of plant growth, 2-chloroethylphosphonic acid ClCH ₂ CH ₂ P (O) (OH) ₂ - “Efon” [12, p. 200] and its bishydrazinium salt are proposed

Hydrell [12, p. 55]. The mechanism of action of 2-chloroethylphosphonic acid and its many derivatives is the release of ethylene in the metabolism of these compounds in plants (Tumanova E.V., Chmyr I.M., Dzhilkibaeva G.M. Izv. AN Kazakh SSR, Ser. Khim., 2 (242), 88-92 (1987)) [13].

В качестве регуляторов роста растений предложены производные фосфоновой и фосфиновой кислот, содержащие в алкильном радикале аминокислотные остатки: глифосат [12, стр. 56], [13, стр. 90],

глуфосинат-аммоний [12, стр. 58], применяемые в качестве гербицидов и для десикации картофельной ботвы, подсолнечника и других культур

Производное фосфиновой кислоты с аминокислотными фрагментами в одном из алкильных радикалов - "Джасол" [12, стр.43],

получающийся при ферментации из Streptomyces hydroscopicus, рекомендован для обработки семян кукурузы в дозах 0.1 мг/тонна.Derivatives of phosphonic and phosphinic acids containing amino acid residues in the alkyl radical are proposed as plant growth regulators: glyphosate [12, p. 56], [13, p. 90],

ammonium glufosinate [12, p. 58], used as herbicides and for desiccation of potato tops, sunflowers and other crops

A derivative of phosphinic acid with amino acid fragments in one of the alkyl radicals - "Jasol" [12, p. 43],

obtained by fermentation from Streptomyces hydroscopicus, is recommended for the treatment of corn seeds in doses of 0.1 mg / ton.

Наиболее близкими по структуре и способу получения заявляемому соединению являются меламиновые соли диалкилфосфорных кислот [7]. Однако для них совершенно неизвестны полезные свойства. The closest in structure and method of obtaining the claimed compound are melamine salts of dialkylphosphoric acids [7]. However, useful properties are completely unknown to them.

Целью изобретения является расширение арсенала способов получения меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты, обладающей способностью регулировать рост и развитие растений при предпосевной обработке семян в концентрациях на несколько порядков ниже, чем применяемые в настоящее время препараты [12], сравнимых по эффекту и дозам с природными фитогормонами. The aim of the invention is to expand the arsenal of methods for producing the melamine salt of bis (oxymethyl) phosphinic acid, which has the ability to regulate plant growth and pre-sowing treatment of seeds at concentrations several orders of magnitude lower than the currently used preparations [12], comparable in effect and doses to natural phytohormones.

Поставленная цель достигается предлагаемым изобретением, а именно меламиновой солью бис(оксиметил)фосфиновой кислоты и способом ее получения. Сущность предлагаемого способа получения меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты заключается во взаимодействии меламина с бис(оксиметил)фосфиновой кислотой в водной и водно-спиртовых средах при нагревании до 50-100^oС. Эти условия обеспечивают растворение продукта реакции и позволяют отделить нерастворимые примеси последующим фильтрованием. Искомый продукт выделяется при охлаждении фильтрата и отделяется фильтрованием. Выходы продукта 61-89,5%.The goal is achieved by the invention, namely the melamine salt of bis (oxymethyl) phosphinic acid and the method for its preparation. The essence of the proposed method for producing the melamine salt of bis (oxymethyl) phosphinic acid consists in the interaction of melamine with bis (oxymethyl) phosphinic acid in aqueous and aqueous-alcoholic media when heated to 50-100 ^o C. These conditions ensure the dissolution of the reaction product and allow the separation of insoluble impurities subsequent filtering. The desired product is isolated by cooling the filtrate and is separated by filtration. Product yields 61-89.5%.

Для лучшего понимания изобретения приводятся конкретные примеры получения предлагаемого соединения и результаты исследования его в качестве регулятора роста и развития растений. For a better understanding of the invention, specific examples of obtaining the proposed compound and the results of its study as a regulator of plant growth and development are given.

ПРИМЕР 1. К суспензии 7.43 гp (0.059 моля) меламина в 100 мл кипящего метанола прикапывают при энергичном перемешивании 7.80 гр (0.0619 моля, 5% избыток по отношению к меламину) бис(оксиметил)фосфиновой кислоты в 50 мл воды. Реакционную смесь кипятят 1 час и отфильтровывают в горячем виде. После охлаждения фильтрата выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из смеси 140 мл метанола и 60 мл воды. Отфильтровывают выпавший продукт и высушивают в вакууме при 40-50^oС. Получают 10,50 гр (61.80%) продукта. Т_пл 215-216^oС.EXAMPLE 1. To a suspension of 7.43 g (0.059 mol) of melamine in 100 ml of boiling methanol, 7.80 g (0.0619 mol, 5% excess relative to melamine) of bis (oxymethyl) phosphinic acid in 50 ml of water are added dropwise with vigorous stirring. The reaction mixture is boiled for 1 hour and filtered off while hot. After cooling the filtrate, the precipitate formed is filtered off and recrystallized from a mixture of 140 ml of methanol and 60 ml of water. The precipitated product is filtered off and dried in vacuo at 40-50 ^° C. 10.50 g (61.80%) of the product are obtained. _Mp 215-216 ^o C.

Найдено, %: C 23,69; H 6,96; N 32,17; P 11,14. Found,%: C 23.69; H 6.96; N 32.17; P 11.14.

Вычислено C₅H₁₃N₆P₁O₄ • 0,5H₂O - C 22,99; H 5,40; N 32,18; P 11,86.Calculated C ₅ H ₁₃ N ₆ P ₁ O ₄ • 0.5H ₂ O - C 22.99; H 5.40; N 32.18; P 11.86.

Продукт содержит 92.3% основного вещества по данным ЯМР ³¹P с хим. сдвигом δ 35,29 м.д. (стандарт H₃PO₄) и 7.73% примеси с хим. сдвигом δ 33,27 м.д.The product contains 92.3% of the basic substance according to ³¹ P NMR with chemical. shear δ 35.29 ppm (standard H ₃ PO ₄ ) and 7.73% impurities with chemical. shear δ 33.27 ppm

ПРИМЕР 2. К суспензии 1.9 гр меламина в 35 мл метанола при перемешивании прикапывают 2.10 гр (10% избыток) бис(оксиметил)фосфиновой кислоты в 20 мл воды. Температура реакционной смеси при этом повышается с 20 до 25^oС и выпадает объемный осадок. При нагревании реакционной смеси до 65^oС выпавший осадок растворяется. Раствор отфильтровывают в горячем виде. Через 3 часа выпавший осадок отфильтровывают, промывают на фильтре метанолом и сушат в вакууме при 40^oС. Получают 3.4 гр (89.47%) продукта с Т_пл. 214-215^oС. По данным ЯМР ³¹P содержание основного продукта составляет 86.9%.EXAMPLE 2. To a suspension of 1.9 g of melamine in 35 ml of methanol, 2.10 g (10% excess) of bis (hydroxymethyl) phosphinic acid in 20 ml of water are added dropwise with stirring. The temperature of the reaction mixture increases from 20 to 25 ^o C and a volume precipitate. When the reaction mixture is heated to 65 ^o With the precipitate is dissolved. The solution is filtered off while hot. After 3 hours, the precipitate formed is filtered off, washed on the filter with methanol and dried in vacuo at 40 ^° C. 3.4 g (89.47%) of product are obtained with Tm _. 214-215 ^o C. According to ³¹ P NMR, the content of the main product is 86.9%.

ПРИМЕР 3. К суспензии 5.52 гр меламина в смеси 25 мл воды и 6 мл изопропанола прикапывают 6.0 гр (10% избыток) бис(оксиметил)фосфиновой кислоты в 25 мл воды при перемешивании. Температура реакционной смеси при этом повышается с 26 до 34^oС. Загустевшая реакционная масса при нагревании до 70-75^oС растворяется. Реакционную смесь нагревают 0.5 часа при 90-93^oС и отфильтровывают в горячем виде. Фильтрат охлаждают. Выпавший продукт отфильтровывают, промывают на фильтре изопропанолом и сушат в вакууме при 50-60^oС. Выход продукта 9.40 гр (74.54%). Т_пл. 215-216^oС. По данным потенциометрического титрования содержание основного продукта 98.4%.EXAMPLE 3. To a suspension of 5.52 g of melamine in a mixture of 25 ml of water and 6 ml of isopropanol, 6.0 g (10% excess) of bis (hydroxymethyl) phosphinic acid in 25 ml of water are added dropwise with stirring. The temperature of the reaction mixture increases from 26 to 34 ^o C. The thickened reaction mass dissolves when heated to 70-75 ^{o C.} The reaction mixture is heated for 0.5 hours at 90-93 ^o C and filtered off while hot. The filtrate is cooled. The precipitated product is filtered off, washed on the filter with isopropanol and dried in vacuo at 50-60 ^o C. The yield of product is 9.40 g (74.54%). T _pl. 215-216 ^o C. According to potentiometric titration, the content of the main product is 98.4%.

ПРИМЕР 4. К суспензии 5.52 гр меламина в 35 мл воды при 70-75^oС при перемешивании прикапывают 6.0 гр бис(оксиметил)фосфиновой кислоты в 25 мл воды. Реакционную смесь перемешивают при этой температуре еще 0.5 часа и фильтруют в горячем виде. Выпавший при охлаждении фильтрата осадок отфильтровывают, промывают метанолом и сушат в вакууме. Выход продукта 7.80 гр (61.85%). Т_пл. 215-216^oС.EXAMPLE 4. To a suspension of 5.52 g of melamine in 35 ml of water at 70-75 ^° C, 6.0 g of bis (hydroxymethyl) phosphinic acid in 25 ml of water are added dropwise with stirring. The reaction mixture is stirred at this temperature for another 0.5 hours and filtered while hot. The precipitate formed upon cooling of the filtrate was filtered off, washed with methanol and dried in vacuo. Yield 7.80 g (61.85%). T _pl. 215-216 ^o C.

Растворимость препарата (Мелафена) в воде около 2 гр на 100 гр воды, и водные растворы стабильны при хранении годами. The solubility of the drug (Melafen) in water is about 2 grams per 100 grams of water, and aqueous solutions are stable during storage for years.

Ниже приводятся данные исследований влияния Мелафена (препарата) на рост, развитие, интенсивность энергетических процессов, биосинтез пигментов и другие показатели одноклеточной водоросли хлорелла. Изучена энергия прорастания, всхожесть семян ряда зерновых, кормовых и овощных культур, морфометрические и некоторые другие физиологические процессы яровой пшеницы и озимой ржи, а также урожайность и питательная ценность яровой пшеницы и озимой ржи, семена которых были обработаны препаратом. Приводятся также некоторые показатели влияния мелафена на урожайность картофеля, выращенного обычным и меристемным методами. Below are data from studies of the influence of Melafen (the drug) on the growth, development, intensity of energy processes, pigment biosynthesis and other indicators of unicellular algae chlorella. The germination energy, seed germination of a number of grains, fodder and vegetable crops, morphometric and some other physiological processes of spring wheat and winter rye, as well as the yield and nutritional value of spring wheat and winter rye, the seeds of which were treated with the preparation, were studied. Some indicators of the effect of melafen on the yield of potatoes grown by conventional and meristem methods are also given.

В качестве тест-объекта для изучения рострегулирующих свойств мелафена была использована одноклеточная водоросль хлорелла. Широкое использование этого объекта для тестирования физиологической активности новых соединений объясняется тем, что детально изучены структурно-функциональные, генетические особенности клеток хлореллы и их чувствительность к химическим и физическим воздействиям. As a test object for studying the growth-regulating properties of melafen, unicellular alga Chlorella was used. The wide use of this object for testing the physiological activity of new compounds is explained by the fact that the structurally functional, genetic characteristics of chlorella cells and their sensitivity to chemical and physical effects have been studied in detail.

У водоросли хлорелла одна клетка выполняет все жизненные функции и цикл развития исчисляется часами. In the chlorella algae, one cell performs all life functions and the development cycle is calculated for hours.

В первую очередь была выявлена концентрационная зависимость роста клеток хлореллы при действии препарата. Испытывали действие мелафена в широком диапазоне концентраций
Результаты, представленные на фиг.1 показывают, что наибольшее действие на рост культуры оказывает мелафен в концентрации 1•10^-7-1•10^-8%.First of all, the concentration dependence of chlorella cell growth under the action of the drug was revealed. The effects of melafen in a wide range of concentrations were tested.
The results presented in figure 1 show that the greatest effect on the growth of culture has melafen in a concentration of 1 • 10 ^-7 -1 • 10 ^-8 %.

Рострегулирующая активность препарата настолько высока, что она была сравнима с влиянием аденозинтрифосфата (АТФ) (в равных концентрациях) на этот процесс (фиг.2). The growth-regulating activity of the drug is so high that it was comparable with the effect of adenosine triphosphate (ATP) (in equal concentrations) on this process (figure 2).

Поскольку рост является энергозависимым процессом, препарат должен оказывать влияние и на энергозапасающие реакции растений. Since growth is an energy-dependent process, the drug should also affect the energy-storing reactions of plants.

На фиг. 3 представлены данные о скорости фотосинтеза клетками хлореллы, измеренной по выделению кислорода полярографическим методом. In FIG. Figure 3 presents data on the rate of photosynthesis by chlorella cells, measured by oxygen evolution by the polarographic method.

Действительно, интенсивность фотосинтеза хлореллы в опытном варианте была выше контрольных значений. При сравнении влияния АТФ и препарата в тех же концентрациях на скорость фотосинтеза можно видеть практически одинаковый эффект. Используя специфические ингибиторы (диурон, антимицин А) для нециклического и циклического фотофосфорилирования, было выявлено, что препарат оказывает большее действие на циклическое фотофосфорилирование. Циклическое фотофосфорилирование является более резистентным при действии неблагоприятных условий среды. Indeed, the intensity of chlorella photosynthesis in the experimental version was higher than the control values. When comparing the effects of ATP and the drug in the same concentrations on the rate of photosynthesis, almost the same effect can be seen. Using specific inhibitors (diuron, antimycin A) for non-cyclic and cyclic photophosphorylation, it was found that the drug has a greater effect on cyclic photophosphorylation. Cyclic photophosphorylation is more resistant under adverse environmental conditions.

Одной из причин стимулирующего действия препарата на интенсивность фотосинтеза возможно является влияние его на биосинтез пигментов фотосинтетического аппарата. One of the reasons for the stimulating effect of the drug on the intensity of photosynthesis is probably its effect on the biosynthesis of pigments of the photosynthetic apparatus.

В таблице 1 приведены данные о содержании хлорофиллов в клетках хлореллы под влиянием препарата. Table 1 shows the data on the content of chlorophyll in chlorella cells under the influence of the drug.

Количество хлорофилла в клетках в опытных вариантах выше на 15-17% по сравнению с контролем. Наблюдается тенденция стимулирования скорости дыхания под влиянием препарата. Из фиг. 4 видно, что на протяжении эксперимента интенсивность дыхания в опытном варианте (мелафен в концентрации 1•10^-8%) была на 10-12% выше контрольной.The amount of chlorophyll in the cells in the experimental variants is 15-17% higher compared to the control. There is a tendency to stimulate respiratory rate under the influence of the drug. From FIG. Figure 4 shows that during the experiment, the respiration rate in the experimental version (melafen at a concentration of 1 • 10 ^-8 %) was 10-12% higher than the control.

Интегральным показателем физиологического состояния растительной клетки является скорость тепловыделения, поскольку этот показатель отражает конечные результаты взаимодействия всех функциональных систем растительного организма. An integral indicator of the physiological state of a plant cell is the rate of heat release, since this indicator reflects the final results of the interaction of all functional systems of the plant organism.

Результаты измерения теплопродукции клетками хлореллы, определяемые микрокалориметрическим методом, представлены на фиг. 5. Анализ термограмм показал, что скорости теплопродукции в опытном варианте несколько выше контрольных величин, что связано с активацией энергетических и метаболических процессов под влиянием препарата. The results of the measurement of heat production by chlorella cells, determined by the microcalorimetric method, are presented in FIG. 5. Analysis of thermograms showed that the heat production rates in the experimental version are slightly higher than the control values, which is associated with the activation of energy and metabolic processes under the influence of the drug.

Полученные экспериментальные данные по культуре хлорелла позволили сделать заключение, что препарат имеет широкий спектр действия и обладает высокой физиологической активностью, сравнимой с природными регуляторами роста, с действием АТФ в низких концентрациях. Препарат играет не субстратную роль, а подобно фитогормонам действует в ничтожно малых количествах, необходимых для запуска и регуляции физиологогенетических программ. The obtained experimental data on the culture of chlorella allowed us to conclude that the drug has a wide spectrum of action and has a high physiological activity comparable to natural growth regulators, with the action of ATP in low concentrations. The drug does not play a substrate role, but like phytohormones acts in the negligible amounts necessary for the launch and regulation of physiological programs.

Далее представлены экспериментальные данные о влиянии мелафена на некоторые процессы жизнедеятельности ряда сельскохозяйственных культур. The following are experimental data on the effect of melafen on some vital processes of a number of crops.

Проведены широкие исследования о влиянии препарата на энергию прорастания и всхожесть семян некоторых зерновых, кормовых и овощных культур (таблицы 2-4). Extensive studies have been conducted on the effect of the drug on the germination energy and germination of seeds of some cereals, fodder and vegetable crops (tables 2-4).

Морфометрические показатели яровой пшеницы изменялись незначительно под действием препарата, используемого в очень низких концентрациях. Намечается тенденция повышения веса надземной части проростков пшеницы, семена которой были обработаны препаратом (фиг. 6). На фиг. 7 представлены данные веса корней проростков пшеницы. Положительным моментом является то, что вес корней опытных вариантов достоверно выше веса корней контрольного варианта. Morphometric indicators of spring wheat changed slightly under the influence of the drug used in very low concentrations. There is a tendency to increase the weight of the aerial parts of wheat seedlings, the seeds of which were treated with the drug (Fig. 6). In FIG. 7 shows the weight data of the roots of wheat seedlings. The positive aspect is that the weight of the roots of the experimental variants is significantly higher than the weight of the roots of the control variant.

Препарат оказал стимулирующее действие на процесс запасания энергии (фиг. 8). Скорость фотосинтеза была выше до 30% по сравнению с контролем, что безусловно оказывает положительное действие на метаболический обмен растений. Важен и тот факт, что препарат оказал влияние на биосинтез пигментов на всех стадиях развития яровой пшеницы. The drug had a stimulating effect on the energy storage process (Fig. 8). The rate of photosynthesis was higher up to 30% compared with the control, which certainly has a positive effect on the metabolic metabolism of plants. It is also important that the drug influenced the biosynthesis of pigments at all stages of spring wheat development.

Изменения содержания основных пигментов у листьев яровой пшеницы под действием препарата представлены на фиг. 9-11. Количество хлорофилла "а" было значительно выше в опытном варианте, где семена растений обрабатывались растворами мелафена в концентрации 10^-8%. Также наблюдалось повышение количества хлорофилла "в". Необходимо подчеркнуть, что биосинтез хлорофилла "в" происходил активно и на стадии колошения пшеницы, в то время как в контроле наблюдалось его снижение.Changes in the content of the main pigments in spring wheat leaves under the action of the preparation are shown in FIG. 9-11. The amount of chlorophyll "a" was significantly higher in the experimental version, where the seeds of the plants were treated with solutions of melafen at a concentration of 10 ^-8 %. An increase in the amount of chlorophyll "B" was also observed. It must be emphasized that the biosynthesis of chlorophyll “c” took place actively at the stage of wheat heading, while in the control its decrease was observed.

Количество каротиноидов в вариантах, где обрабатывались семена мелафеном в концентрации 1•10^-8%, было выше, чем в контроле на стадии колошения, когда в контроле наступает резкое падение содержания этих пигментов.The number of carotenoids in the variants where seeds were treated with melafen at a concentration of 1 • 10 ^-8 % was higher than in the control at the heading stage, when in the control there was a sharp drop in the content of these pigments.

Поскольку как хлорофилл "в", так и каротиноиды играют защитную роль в растениях, то можно предположить, что мелафен может повышать резистентность к действию неблагоприятных условий среды. Since both chlorophyll "c" and carotenoids play a protective role in plants, it can be assumed that melafen can increase resistance to adverse environmental conditions.

Сравнительные данные интенсивности дыхания и величины энергетических потерь (фиг. 12) показывают, что препарат регулирует энергетический обмен растений яровой пшеницы, создавая благоприятный энергетический баланс, увеличивая скорость процесса дыхания и уменьшая энергетические потери. Comparative data on the intensity of respiration and the magnitude of energy losses (Fig. 12) show that the drug regulates the energy metabolism of spring wheat plants, creating a favorable energy balance, increasing the speed of the breathing process and reducing energy losses.

В конечном итоге, положительное действие мелафена на рост и развитие яровой пшеницы на энергетический и метаболический обмен привело к увеличению продуктивности и повышению качества зерна, что видно из данных, полученных в НПО "Нива Татарстана", где проводились полевые опыты (таблицы 5, 6). Ultimately, the positive effect of melafen on the growth and development of spring wheat on energy and metabolic metabolism led to an increase in productivity and an increase in the quality of grain, as can be seen from the data obtained in the Niva Tatarstan NGO, where field experiments were conducted (tables 5, 6) .

Были проведены опыты с культурой озимой ржи, семена которой замачивались в растворах мелафена в диапазоне концентраций с 1•10^-6% по 1•10^-10%.Experiments were conducted with a winter rye culture, the seeds of which were soaked in melafen solutions in the concentration range from 1 • 10 ^-6 % to 1 • 10 ^-10 %.

Осенью, в фазе кущения наблюдалось увеличение содержания сахаров у опытных растений, что имеет большое значение для перезимовки озимой ржи. Анализ показал, что содержание сахара в растениях, семена которых обработаны мелафеном в концентрации 1•10^-8%, доходила до 25.33% против 21.47% в контроле. Результаты показали, что мелафен оказал влияние на количественное содержание основных пигментов (табл. 7).In the autumn, in the tillering phase, an increase in the sugar content in the experimental plants was observed, which is of great importance for wintering winter rye. The analysis showed that the sugar content in plants whose seeds were treated with melafen at a concentration of 1 • 10 ^-8 % reached 25.33% against 21.47% in the control. The results showed that melafen had an effect on the quantitative content of the main pigments (Table 7).

Как и у яровой пшеницы, препарат оптимизировал энергетический баланс растений ржи - интенсивность дыхания была близкой к контрольным значениям, а энергетические потери (в виде тепла) были на 20-40% ниже контроля (фиг. 13). As in spring wheat, the drug optimized the energy balance of rye plants - respiration rate was close to the control values, and energy losses (in the form of heat) were 20-40% lower than the control (Fig. 13).

Было выявлено положительное влияние па урожайность некоторых овощных культур. Данные представлены на фиг. 14. A positive effect on the yield of some vegetable crops was revealed. The data are presented in FIG. fourteen.

Предпосевная обработка клубней картофеля раствором мелафена в концентрации 1•10^-8% привела к увеличению урожайности на 33 ц (8.44%) с гектара.Presowing treatment of potato tubers with a solution of melafen at a concentration of 1 • 10 ^-8 % led to an increase in yield by 33 centners (8.44%) per hectare.

Препарат был использован в технологии ускоренного размножения меристемного картофеля. О положительном эффекте препарата можно судить по данным таблиц 8, 9. The drug was used in the technology of accelerated reproduction of meristemic potatoes. The positive effect of the drug can be judged by the data in tables 8, 9.

На верхушечных стеблевых черенках сорта "Белоярский ранний" при обработке мелафеном 1•10^-7% и 1•10^-8% наблюдалось увеличение образования клубеньков на 15% по сравнению с контролем. Мелафен оказал эффект на процесс клубнеобразования, соизмеримый с действием, оказываемым фитогормонами.On the apical stem cuttings of the Beloyarsky Rannyi cultivar, when melaphen was treated with 1 • 10 ^-7 % and 1 • 10 ^-8 %, an increase in nodule formation was observed by 15% compared with the control. Melafen had an effect on the tuber formation process, commensurate with the action exerted by phytohormones.

Предварительные исследования по силосованию зеленой массы кукурузы, семена которой были обработаны мелафеном, показали, что содержание сырого протеина в силосе повышается в опытном варианте на 11%, а сахаров - на 14.6%, фосфора - на 14.3% по сравнению с контролем. Наблюдается также улучшение соотношения органических кислот: увеличивается содержание молочной кислоты на 15.4% и снижается содержание уксусной и пропионовой кислот на 16.7 и 7.1% соответственно. Preliminary studies on the siloing of the green mass of corn, the seeds of which were processed with melafen, showed that the content of crude protein in the silo increased in the experimental version by 11%, sugars - by 14.6%, phosphorus - by 14.3% compared with the control. An improvement in the ratio of organic acids is also observed: the content of lactic acid increases by 15.4% and the content of acetic and propionic acids decreases by 16.7 and 7.1%, respectively.

Полученные на разнообразных культурах экспериментальные данные позволяют заключить следующее. The experimental data obtained on various cultures allow us to conclude the following.

1. Мелафен, как и фитогормоны, обладает полифункциональностью действия. Направленность физиолого- биохимических изменений в растениях под влиянием препарата подобна действию цитокининов на энергетический и метаболический обмен растений. Мелафен, как и цитокинины, участвует в регуляции физиологических процессов в течение всего онтогенеза, в регуляции обмена веществ закончивших рост органов, повышает содержание пигментов, увеличивает интенсивность фотосинтеза, повышает скорость фотофосфорилирования (особенно циклического фотофосфорилирования), улучшает энергетический обмен растения. 1. Melafen, like phytohormones, has a multifunctional action. The orientation of physiological and biochemical changes in plants under the influence of the drug is similar to the effect of cytokinins on the energy and metabolic metabolism of plants. Melafen, like cytokinins, participates in the regulation of physiological processes throughout ontogenesis, in the regulation of metabolism of organs that have completed growth, increases the content of pigments, increases the intensity of photosynthesis, increases the speed of photophosphorylation (especially cyclic photophosphorylation), improves the energy metabolism of the plant.

2. Мелафен оказывает влияние на энергию прорастания и всхожесть семян, на повышение урожайности и качество продукции. 2. Melafen affects the germination energy and germination of seeds, to increase yield and product quality.

Преимущество мелафена по сравнению с применяемыми препаратами:
1. Мелафен действует в концентрациях на несколько порядков ниже, чем применяемые в настоящее время в мире регуляторы роста.The advantage of melafen compared to the drugs used:
1. Melafen acts in concentrations several orders of magnitude lower than currently used growth regulators in the world.

2. Препарат обладает высокой эффективностью, повышая в конечном итоге урожайность, качество и питательную ценность сельскохозяйственной продукции. 2. The drug is highly effective, ultimately increasing the yield, quality and nutritional value of agricultural products.

3. Следствием чрезвычайно малых концентраций, применяемых при обработке семян, является получение экологически чистой сельскохозяйственной продукции. 3. The consequence of the extremely low concentrations used in seed processing is the production of environmentally friendly agricultural products.

4. Синтез Мелафена проводится в одну стадию, и препарат отличается дешевизной по сравнению с препаратами подобного назначения. 4. The synthesis of Melafen is carried out in one stage, and the drug is cheap in comparison with drugs of this purpose.

Claims (1)

1. Метаминовая соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты формулы I в качестве регулятора роста и развития растений

2. Способ получения меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты, отличающийся тем, что меламин подвергают взаимодействию с бис(оксиметил)фосфиновой кислотой в водной или водно-спиртовой среде при нагревании до 50 - 100^oС, обеспечивающей растворение образующегося продукта реакции, с последующим фильтрованием.1. Methamine salt of bis (oxymethyl) phosphinic acid of the formula I as a regulator of growth and development of plants

2. A method of producing a melamine salt of bis (oxymethyl) phosphinic acid, characterized in that the melamine is reacted with bis (oxymethyl) phosphinic acid in an aqueous or aqueous-alcoholic medium when heated to 50-100 ^° C, which ensures the dissolution of the resulting reaction product, s subsequent filtering.

Images