RU2581658C2 - Method of producing adducts of mixture of c50-c92 fullerenes and plant growth regulator based thereon - Google Patents
Method of producing adducts of mixture of c50-c92 fullerenes and plant growth regulator based thereon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581658C2 RU2581658C2 RU2014104638/13A RU2014104638A RU2581658C2 RU 2581658 C2 RU2581658 C2 RU 2581658C2 RU 2014104638/13 A RU2014104638/13 A RU 2014104638/13A RU 2014104638 A RU2014104638 A RU 2014104638A RU 2581658 C2 RU2581658 C2 RU 2581658C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- fullerenes
- fullerene
- plant growth
- fraction
- Prior art date
Links
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000005648 plant growth regulator Substances 0.000 title claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229930192334 Auxin Natural products 0.000 claims abstract description 9
- 239000002363 auxin Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000008121 plant development Effects 0.000 claims abstract 3
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000003630 growth substance Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 7
- VYPKFHFVKFKHMK-UHFFFAOYSA-N 2-(1h-indol-2-yl)butanoic acid Chemical compound C1=CC=C2NC(C(C(O)=O)CC)=CC2=C1 VYPKFHFVKFKHMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005982 Indolylbutyric acid Substances 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003184 C60 fullerene group Chemical group 0.000 description 2
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 244000098345 Triticum durum Species 0.000 description 2
- 235000007264 Triticum durum Nutrition 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- -1 fullerene amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000002337 glycosamines Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- QJPWKGIVNPUIOO-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene;hydrate Chemical compound O.ClC1=CC=CC=C1Cl QJPWKGIVNPUIOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 18-crown-6 Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCO1 XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 6-aminohexanoic acid Chemical class NCCCCCC(O)=O SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- 238000005698 Diels-Alder reaction Methods 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- QWCKQJZIFLGMSD-UHFFFAOYSA-N alpha-aminobutyric acid Chemical class CCC(N)C(O)=O QWCKQJZIFLGMSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000006352 cycloaddition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N gamma-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N 0.000 description 1
- 229940080345 gamma-cyclodextrin Drugs 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 239000002085 irritant Substances 0.000 description 1
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003533 narcotic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 230000006340 racemization Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к органической химии и биотехнологии и может быть использовано для создания водорастворимых биологически активных препаратов для регулирования роста растений на всех этапах их развития, а также водорастворимых и спирторастворимых препаратов для лечения различных болезней растений, в частности высокоэффективных противогрибковых средств.The invention relates to organic chemistry and biotechnology and can be used to create water-soluble biologically active preparations for regulating plant growth at all stages of their development, as well as water-soluble and alcohol-soluble preparations for the treatment of various plant diseases, in particular highly effective antifungal agents.
Основной проблемой использования смеси фуллеренов фракции С50-С92 для получения водорастворимых композиций биологически активных препаратов является их практически почти полная нерастворимость в воде [Ruoff R.S., Tse D.S., Malhotra R., Lorents D.C. Solubility of fullerene (C60) in a variety of solvents. J. Phys. Chem., 1993; 97: 3379-3383; Безмельницын В.Н., Елецкий А.В., Окунь М.В. Фуллерены в растворах. Успехи физ. наук, 1998; 168: 1195-1120], что неприемлемо для препаратов, регулирующих рост растений.The main problem of using a mixture of fullerenes of the C50-C92 fraction to obtain water-soluble compositions of biologically active preparations is their almost complete insolubility in water [Ruoff R.S., Tse D.S., Malhotra R., Lorents D.C. Solubility of fullerene (C60) in a variety of solvents. J. Phys. Chem., 1993; 97: 3379-3383; Bezmelnitsyn V.N., Eletsky A.V., Okun M.V. Fullerenes in solutions. Success physical. Sciences, 1998; 168: 1195-1120], which is unacceptable for drugs that regulate plant growth.
Наиболее эффективным способом преодолеть этот недостаток является синтез лиофильных аддуктов фуллеренов, растворимых в воде. Так, известен способ образования комплексов фуллеренов с гидрофильными веществами [Andersson Т., Nilsson К., Sundahl М., Westman G., Wennerström О. C60 embedded in γ-cyclodextrin: a water-soluble fullerene. J. Chem. Soc, Chem. Commun., 1992; 604-605], [Пиотровский Л.Б., Киселев О.И. Фуллерены в биологии. СПб.: Росток; 2006]. [Yamakoshi Y.N., Yagami Т., Fukuhara К., Sueyoshi S., Miyata N. Solubilization of fullerenes into water with polyvinylpyrrolidone applicable to biological tests. J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1994; 517-518; [Nakanishi Т., Ariga К., Morita M., Kozai H., Taniguchi N., Murakami H., Sagara Т., Nakashima N. Electrochemistry of fullerene C60 embedded in Langmuir-Blodgett films of artificial lipids on electrodes. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2006; 284-285: 607-612]. Однако эти комплексы не являются индивидуальными веществами, не обладают достаточной стабильностью при хранении и манипуляциях, а также их устойчивость зависит от среды, в которой они находятся.The most effective way to overcome this disadvantage is the synthesis of lyophilic adducts of fullerenes, soluble in water. Thus, there is a known method of forming complexes of fullerenes with hydrophilic substances [Andersson T., Nilsson K., Sundahl M., Westman G., Wennerström O. C60 embedded in γ-cyclodextrin: a water-soluble fullerene. J. Chem. Soc, Chem. Commun., 1992; 604-605], [Piotrovsky LB, Kiselev O.I. Fullerenes in biology. St. Petersburg: Rostock; 2006]. [Yamakoshi Y.N., Yagami T., Fukuhara K., Sueyoshi S., Miyata N. Solubilization of fullerenes into water with polyvinylpyrrolidone applicable to biological tests. J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1994; 517-518; [Nakanishi T., Ariga K., Morita M., Kozai H., Taniguchi N., Murakami H., Sagara T., Nakashima N. Electrochemistry of fullerene C60 embedded in Langmuir-Blodgett films of artificial lipids on electrodes. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2006; 284-285: 607-612]. However, these complexes are not individual substances, do not have sufficient stability during storage and handling, and their stability depends on the environment in which they are located.
Наиболее известными реакциями в химии фуллерена являются реакции циклоприсоединения (Дильса-Альдера), где C60 всегда является диенофилом и позволяет вводить в свое ядро ряд функциональных групп [Юровская М.А. Методы получения производных фуллерена С60. Соросовский образовательный журнал, 2000; 5:26-30; Сидоров Л.Н., Юровская М.А., Борщевский А.Я. Трушков И.В., Иоффе И.Н. Фуллерены (учебное пособие для вузов), M.: Экзамен; 2005], реакции одностадийного и прямого присоединения первичных и вторичных аминов, аминокислот и дипептидов (Hirsch A., Li Q., Wudi F. Globe-trotting hydrogens on the surface of the fullerene compounds C60H6N(СН2СН2)2O]6. Angew. Chem. Int. Ed., 1991). (Романова В.С, Цыряпкин В.А., Ляховецкий Ю.А., Парнес З.Н., Вольпин М.Е.) (Известия РАН, сер. химическая, 1994; 1154-1155). Однако эти реакции идут сложно, образуют побочные продукты полиприсоединения.The most famous reactions in fullerene chemistry are cycloaddition reactions (Diels-Alder), where C 60 is always a dienophile and allows the introduction of a number of functional groups into its core [M. Yurovskaya Methods for the preparation of C 60 fullerene derivatives. Soros Educational Journal, 2000; 5: 26-30; Sidorov L.N., Yurovskaya M.A., Borschevsky A.Ya. Trushkov I.V., Ioffe I.N. Fullerenes (textbook for universities), M .: Exam; 2005], reactions of one-step and direct addition of primary and secondary amines, amino acids and dipeptides (Hirsch A., Li Q., Wudi F. Globe-trotting hydrogens on the surface of the fullerene compounds C 60 H 6 N (CH 2 CH 2 ) 2 O] 6. Angew. Chem. Int. Ed., 1991). (Romanova V.S., Tsyryapkin V.A., Lyakhovetsky Yu.A., Parnes Z.N., Volpin M.E.) (Bulletin of the Russian Academy of Sciences, ser. Chemical, 1994; 1154-1155). However, these reactions are complex and form by-products of polyaddition.
Также известен способ получения гидратированных n-фуллерен-аминокислот и фармацевтические композиции на их основе (RU 2458046), в котором техническая задача решается тем, что гидратированные фуллереновые производные аминокислот образуются при взаимодействии фуллерена с 15-кратным мольным избытком безводных калиевых солей аминокислот в среде органического ароматического растворителя при медленном добавлении к полученной суспензии межфазного катализатора при перемешивании и нагревании до температуры не выше 60-80°C до полного обесцвечивания раствора и формирования твердого осадка, который затем выделяют, после чего осуществляют обработку 0,8 М водных растворов калиевых солей фуллерен-аминокислот 0,1 Н раствором органических или минеральных кислот с последующим центрифугированием, промывкой и высушиванием осадка. Данный способ достаточно сложен из-за необходимости использовать катализатор и выполнять пооперационно технологические операции в несколько стадий, также полученный продукт будет требовать тщательной очистки от остатков катализатора.Also known is a method for producing hydrated n-fullerene amino acids and pharmaceutical compositions based on them (RU 2458046), in which the technical problem is solved in that hydrated fullerene derivatives of amino acids are formed by the interaction of fullerene with a 15-fold molar excess of anhydrous potassium salts of amino acids in an organic medium an aromatic solvent when slowly adding an interphase catalyst to the resulting suspension with stirring and heating to a temperature of no higher than 60-80 ° C until completely discolored I am a solution and the formation of a solid precipitate, which is then isolated, after which they process 0.8 M aqueous solutions of potassium salts of fullerene amino acids with 0.1 N solution of organic or mineral acids, followed by centrifugation, washing and drying of the precipitate. This method is quite complicated due to the need to use a catalyst and perform step-by-step technological operations in several stages, and the resulting product will also require thorough cleaning of catalyst residues.
Наиболее близким из известных к описываемому изобретению (прототипом) является способ получения аминокислотных и дипептидных производных фуллерена (Патент РФ №2124022, МПК С07К 9/00, опубл. 1998 г.), в котором для реакции с фуллереном используют натриевые или калиевые соли аминокапроновой, аминомасляной кислот и др. в форме комплексов с 18-краун-6, причем система гетерогенная: о-дихлорбензол - вода и нагрев при 60°C 6-8 часов, после чего растворители отгоняют, остаток обрабатывают насыщенным раствором хлористого калия и водой. Известный способ синтеза предполагает применение двухфазной системы нагрева, что отражается на низком выходе целевого продукта (не более 5% в расчете на фуллерен). Кроме того, в известном способе используют токсичный о-дихлорбензол, который является ирритантом, оказывающим наркотическое действие, повреждающим центральную нервную систему, печень, почки. Также имеет место фактор высокой температуры, что в случае оптически активных соединений (аминокислоты, пептиды, аминосахара) может приводить к их рацемизации. Кроме того, указанный способ ограничен применением солей аминокислот и краун-эфира, который повышает гидрофобность аминокислот. Для соединений, где отсутствует карбоксильная группа (аминосахара, полигидроксиламины), этот метод неприемлем.The closest known to the described invention (prototype) is a method for producing amino acid and dipeptide derivatives of fullerene (RF Patent No. 2144022, IPC С07К 9/00, publ. 1998), in which for the reaction with fullerene using sodium or potassium salts of aminocaproic, aminobutyric acids and others in the form of complexes with 18-crown-6, and the system is heterogeneous: o-dichlorobenzene - water and heating at 60 ° C for 6-8 hours, after which the solvents are distilled off, the residue is treated with a saturated solution of potassium chloride and water. The known method of synthesis involves the use of a two-phase heating system, which is reflected in the low yield of the target product (not more than 5% per fullerene). In addition, the known method uses toxic o-dichlorobenzene, which is a narcotic irritant that damages the central nervous system, liver, and kidneys. There is also a high temperature factor, which in the case of optically active compounds (amino acids, peptides, amino sugar) can lead to their racemization. In addition, this method is limited to the use of salts of amino acids and crown ether, which increases the hydrophobicity of amino acids. For compounds where there is no carboxyl group (amino sugar, polyhydroxylamines), this method is not acceptable.
Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении производительности, технологичности и универсальности способа синтеза водорастворимых аддуктов фуллерена с различными ауксинами, расширении спектра получаемых продуктов и повышении их безопасности, а также в создании водорастворимых регуляторов роста растений на основе полученных соединений.The technical result of the present invention consists in increasing the productivity, manufacturability and versatility of the method for the synthesis of water-soluble adducts of fullerene with various auxins, expanding the spectrum of the resulting products and increasing their safety, as well as in creating water-soluble plant growth regulators based on the obtained compounds.
Техническая задача изобретения решается тем, что смесь аддуктов углеродных фуллеренов синтезируется следующим образом:The technical problem of the invention is solved in that a mixture of adducts of carbon fullerenes is synthesized as follows:
- на первом этапе смешиваются растворы ауксина и смеси фуллеренов фракции С50-С92 в соответствующих органических растворителях,- at the first stage, auxin solutions and fullerene mixtures of the C50-C92 fraction in the corresponding organic solvents are mixed,
- бинарная смесь растворов подогревается при постоянном перемешивании до температуры проведения реакции 58-60°C,- the binary mixture of solutions is heated with constant stirring to a reaction temperature of 58-60 ° C,
- реакция проводится при постоянном возврате растворителей через обратный холодильник до достижения температуры 62-65°C, и далее по каплям в реакционную смесь добавляется концентрированная серная кислота до полного прекращения выделения газов из реакционной смеси,- the reaction is carried out with a constant return of solvents through a reflux condenser until a temperature of 62-65 ° C is reached, and then concentrated sulfuric acid is added dropwise to the reaction mixture until gas evolution from the reaction mixture is completely stopped,
- окончание реакции сопровождается изменением цвета системы и образованием ярко-оранжевой непрозрачной устойчивой коллоидной системы смеси продуктов синтеза,- the end of the reaction is accompanied by a change in the color of the system and the formation of a bright orange opaque stable colloidal system of a mixture of synthesis products,
- выделение продуктов синтеза из полученного коллоида проводится при добавлении необходимого количества подогретой до 100°С дистиллированной воды и разделении полученной системы в делительной воронке на водорастворимую фракцию и спирторастворимый остаток темного цвета.- the isolation of the synthesis products from the obtained colloid is carried out by adding the required amount of distilled water heated to 100 ° C and dividing the resulting system in a separatory funnel into a water-soluble fraction and an alcohol-soluble dark residue.
Указанная техническая задача изобретения также решается путем создания водных растворов определенной концентрации на основе выделенной водорастворимой фракции полученной смеси аддуктов.The specified technical problem of the invention is also solved by creating aqueous solutions of a certain concentration based on the selected water-soluble fraction of the resulting adduct mixture.
Технические решения изобретения можно проиллюстрировать следующими примерами.The technical solutions of the invention can be illustrated by the following examples.
Пример 1. Аддукт фуллерена - 2-этил-индол-3-n-пропилено-3,6:1,2[50-92]фуллеренExample 1. The adduct of fullerene - 2-ethyl-indole-3-n-propylene-3.6: 1.2 [50-92] fullerene
Смешивают 100 мл 2% раствора индолилмасляной кислоты в ацетоне и 50 мл 0.0002% раствора смеси фуллеренов фракции С50-С92 в толуоле, подогревают до 60°C, при постоянном помешивании приливают по каплям 5 мл концентрированной серной кислоты и прекращают реакцию при образовании коллоидной системы ярко-оранжевого цвета. Затем приливают в образовавшуюся систему 250 мл нагретой до 100°С дистиллированной воды и помещают смесь в делительную воронку, сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза и упаривают продукт до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°C. ИК-спектр продукта показывает снижение интенсивности характерных линий поглощения в области 1150 см-1 и 1250 см-1 и смещение этих пиков относительно спектров смеси фуллеренов, а также появление новых пиков в области 3500, 2950, 1670, 1460 и 1730 см-1, что говорит о протекающей химической реакции образования 2-этил-индол-3-n-пропилено-3,6:1,2[50-92]фуллерена.100 ml of a 2% solution of indolylbutyric acid in acetone are mixed with 50 ml of a 0.0002% solution of a mixture of fullerenes of the C50-C92 fraction in toluene, heated to 60 ° C, with constant stirring, 5 ml of concentrated sulfuric acid are added dropwise and the reaction is stopped when a colloidal system is formed -orange color. Then, 250 ml of distilled water heated to 100 ° С are poured into the resulting system and the mixture is placed in a separatory funnel, the aqueous solution of the resulting synthesis products mixture is poured out and the product is evaporated to a dry residue in a vacuum oven at a temperature of no higher than 40 ° C. The IR spectrum of the product shows a decrease in the intensity of the characteristic absorption lines in the region of 1150 cm -1 and 1250 cm -1 and the shift of these peaks relative to the spectra of the fullerene mixture, as well as the appearance of new peaks in the region of 3500, 2950, 1670, 1460 and 1730 cm -1 , which indicates the ongoing chemical reaction of the formation of 2-ethyl-indole-3-n-propylene-3.6: 1.2 [50-92] fullerene.
Пример 2. Аддукт фуллерена - 2-этил-индол-3-n-пропилено-3,6:1,2[50-92]фуллеренExample 2. The adduct of fullerene - 2-ethyl-indole-3-n-propylene-3.6: 1.2 [50-92] fullerene
Смешивают 100 мл 2% раствора индолилмасляной кислоты в ацетоне и 50 мл 0.0002% раствора смеси фуллеренов фракции С50-С92 в ксилоле, подогревают до 60°C, при постоянном помешивании приливают по каплям 5 мл концентрированной серной кислоты и прекращают реакцию при образовании коллоидной системы ярко-оранжевого цвета. Затем приливают в образовавшуюся систему 250 мл нагретой до 100°С дистиллированной воды и помещают смесь в делительную воронку, сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза и упаривают продукт до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°C. ИК-спектр продукта показывает снижение интенсивности характерных линий поглощения в области 1150 см-1 и 1250 см-1 и смещение этих пиков относительно спектров смеси фуллеренов, а также появление новых пиков в области 3500, 2950, 1670, 1460 и 1730 см-1, что говорит о протекающей химической реакции образования 2-этил-индол-3-n-пропилено-3,6:1,2[50-92]фуллерена.100 ml of a 2% solution of indolylbutyric acid in acetone are mixed with 50 ml of a 0.0002% solution of a mixture of fullerenes of the C50-C92 fraction in xylene, heated to 60 ° C, with constant stirring, 5 ml of concentrated sulfuric acid are added dropwise and the reaction is stopped when the colloidal system is formed -orange color. Then, 250 ml of distilled water heated to 100 ° С are poured into the resulting system and the mixture is placed in a separatory funnel, the aqueous solution of the resulting synthesis products mixture is poured out and the product is evaporated to a dry residue in a vacuum oven at a temperature of no higher than 40 ° C. The IR spectrum of the product shows a decrease in the intensity of the characteristic absorption lines in the region of 1150 cm -1 and 1250 cm -1 and the shift of these peaks relative to the spectra of the fullerene mixture, as well as the appearance of new peaks in the region of 3500, 2950, 1670, 1460 and 1730 cm -1 , which indicates the ongoing chemical reaction of the formation of 2-ethyl-indole-3-n-propylene-3.6: 1.2 [50-92] fullerene.
Пример 3. Аддукт фуллерена 2-метил-индол-3-n-пропилено-3,6:1,2[50-92]фуллеренExample 3. Adduct of fullerene 2-methyl-indole-3-n-propylene-3.6: 1.2 [50-92] fullerene
Смешивают 100 мл 2% раствора (3-индолилуксусной кислоты в метаноле и 50 мл 0.0002% раствора смеси фуллеренов фракции С50-С92 в толуоле, подогревают до 60°C, при постоянном помешивании приливают по каплям 5 мл концентрированной серной кислоты и прекращают реакцию при образовании коллоидной системы ярко-оранжевого цвета. Затем приливают в образовавшуюся систему 250 мл нагретой до 100°С дистиллированной воды и помещают смесь в делительную воронку, сливают водный раствор образовавшейся смеси продуктов синтеза и упаривают продукт до сухого остатка в вакуумном шкафу при температуре не выше 40°C. ИК-спектр продукта показывает снижение интенсивности характерных линий поглощения в области 1150 см-1 и 1250 см-1 и смещение этих пиков относительно спектров смеси фуллеренов, а также появление новых пиков в области 3500, 2950, 1670, 1460 и 1730 см-1, что говорит о протекающей химической реакции образования 2-этил-индол-3-n-пропилено-3,6:1,2[50-92] фуллерена.100 ml of a 2% solution (3-indolylacetic acid in methanol and 50 ml of a 0.0002% solution of a mixture of fullerenes of the C50-C92 fraction in toluene are mixed, heated to 60 ° C, 5 ml of concentrated sulfuric acid are added dropwise with stirring and the reaction is stopped upon formation the colloidal system is bright orange, then 250 ml of distilled water heated to 100 ° C are poured into the resulting system and the mixture is placed in a separatory funnel, the aqueous solution of the resulting mixture of synthesis products is drained and the product is evaporated to dryness in vacuo in a cabinet at a temperature of no higher than 40 ° C. The IR spectrum of the product shows a decrease in the intensity of the characteristic absorption lines in the 1150 cm -1 and 1250 cm -1 regions and the shift of these peaks relative to the spectra of the fullerene mixture, as well as the appearance of new peaks in the region of 3500, 2950 , 1670, 1460 and 1730 cm -1 , which indicates a chemical reaction proceeding to form 2-ethyl-indole-3-n-propylene-3.6: 1.2 [50-92] fullerene.
Пример 4. Изучение влияния водного раствора 2-этил-индол-3-n-пропилено-3,6:1,2[50-92]фуллерена как регулятора роста растенийExample 4. The study of the effect of an aqueous solution of 2-ethyl-indole-3-n-propylene-3.6: 1,2 [50-92] fullerene as a plant growth regulator
В качестве объекта биологического исследования была выбрана яровая пшеница твердого сорта «Харьковская 39». Посев проводили в чашках Петри. Сравнивали влияние на морфофизиологические свойства выбранного сорта пшеницы синтезированного регулятора роста по отношению к контрольному образцу, а также к исходному компоненту синтеза - индолилмасляной кислоте. Параметры эксперимента: среда - дистиллированная вода, питающий раствор Кноппа, температура 25±2°C, освещение постоянное люминесцентной лампой 650 лк, температура сушки 80°C, время сушки 30 мин.As the object of biological research, spring hard wheat variety Kharkovskaya 39 was chosen. Sowing was carried out in Petri dishes. The effect of the synthesized growth regulator on the morphophysiological properties of the selected wheat variety was compared with respect to the control sample, as well as to the initial component of the synthesis, indolylbutyric acid. Experimental parameters: medium - distilled water, Knopp's feed solution, temperature 25 ± 2 ° C, constant illumination with a fluorescent lamp 650 lx, drying temperature 80 ° C, drying time 30 min.
Эксперимент проводили в трех биологических повторностях. Число семян, выбранных для посева, составило 30 шт. К раствору Кноппа в соответствующих вариантах добавляли раствор анализируемого регулятора (от 0,0001 до 0,00001% масс.), раствор индолилмасляной кислоты (от 0,001 до 0,0001% масс.). Разница в концентрациях индолилмасляной кислоты относительно исследуемого регулятора обусловлена предположительно более высокой активностью последнего. Проращивание семян пшеницы длилось 5 суток, по истечении которых измеряли длину проростка, его массу до и после термической обработки, количество и длину корней, а также их массу до и после термической обработки. Полученные данные представлены в виде сводной таблицы 1.The experiment was carried out in three biological replicates. The number of seeds selected for sowing was 30 pcs. To the Knopp solution, in appropriate embodiments, a solution of the analyzed regulator was added (from 0.0001 to 0.00001% by mass), a solution of indolylbutyric acid (from 0.001 to 0.0001% by mass). The difference in the concentrations of indolylbutyric acid relative to the studied regulator is due to the supposedly higher activity of the latter. Germination of wheat seeds lasted 5 days, after which they measured the length of the seedling, its weight before and after heat treatment, the number and length of roots, as well as their weight before and after heat treatment. The data obtained are presented in the form of a summary table 1.
Системный анализ полученных данных показывает эффективность синтезированного регулятора в концентрациях на порядок меньше, чем индолилмасляная кислота. Десятикратное увеличение концентрации от нормы в 0,00001% вызывает подавление роста органов анализируемых объектов. Полученные данные указывают также на отсутствие существенной разницы между сухой и влажной массой в процентном отношении, хотя четко отмечена более высокая оводненность тканей исследуемых растений под влиянием синтезированного регулятора. Следует отметить, что синтезированный продукт сильнее влияет на длину надземной части, чем на массу и размер корневой системы. В целом синтезированный аддукт фуллерена в концентрациях 0,00001% масс. проявляет свойства стимулятора роста ауксинного типа. Очень низкая действующая концентрация анализируемого вещества может быть объяснена тем, что биологическое действие 2-этил-индол-3-n-пропилено-3,6:1,2[60]фуллерена обусловлено ускоренным перемещением остатка ИМК к рецепторам за счет высокого сродства молекулы фуллерена к биохимическим структурам.A systematic analysis of the data shows the effectiveness of the synthesized regulator in concentrations an order of magnitude less than indolylbutyric acid. A ten-fold increase in the concentration from the norm of 0.00001% causes a suppression of the growth of organs of the analyzed objects. The obtained data also indicate the absence of a significant difference between the dry and wet mass in percentage terms, although a higher hydration of the tissues of the studied plants under the influence of the synthesized regulator is clearly noted. It should be noted that the synthesized product has a stronger effect on the length of the aerial part than on the mass and size of the root system. In general, the synthesized fullerene adduct in concentrations of 0.00001% of the mass. exhibits the properties of an auxin type growth promoter The very low active concentration of the analyte can be explained by the fact that the biological effect of 2-ethyl-indole-3-n-propylene-3,6: 1,2 [60] fullerene is due to the accelerated movement of the IMC residue to the receptors due to the high affinity of the fullerene molecule to biochemical structures.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104638/13A RU2581658C2 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Method of producing adducts of mixture of c50-c92 fullerenes and plant growth regulator based thereon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104638/13A RU2581658C2 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Method of producing adducts of mixture of c50-c92 fullerenes and plant growth regulator based thereon |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014146545/13A Substitution RU2596031C2 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Herbicide based on fullerene adducts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014104638A RU2014104638A (en) | 2015-08-20 |
| RU2581658C2 true RU2581658C2 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=53879965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014104638/13A RU2581658C2 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Method of producing adducts of mixture of c50-c92 fullerenes and plant growth regulator based thereon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2581658C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2745971C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-04-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Опытный Завод "Фитактив" | Method for obtaining water-soluble compounds of fullerenes and growth stimulators based on their basis |
| EP4057991A4 (en) * | 2019-11-15 | 2024-06-12 | Redox Balance, LLC | Methods of treating oxidative stress to modulate redox balance, preventing oxidative stress induced cell damage and death |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7192567B1 (en) * | 1999-09-17 | 2007-03-20 | Ut-Battelle Llc | Precursor soot synthesis of fullerenes and nanotubes without formation of carbonaceous soot |
| RU2482142C2 (en) * | 2011-06-07 | 2013-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Polymer composition |
| RU2494967C2 (en) * | 2007-09-10 | 2013-10-10 | Йеда Рисёч Энд Девелопмент Компани Лтд. | Fullerene-like nanostructures, method of their obtaining and application |
-
2014
- 2014-02-10 RU RU2014104638/13A patent/RU2581658C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7192567B1 (en) * | 1999-09-17 | 2007-03-20 | Ut-Battelle Llc | Precursor soot synthesis of fullerenes and nanotubes without formation of carbonaceous soot |
| RU2494967C2 (en) * | 2007-09-10 | 2013-10-10 | Йеда Рисёч Энд Девелопмент Компани Лтд. | Fullerene-like nanostructures, method of their obtaining and application |
| RU2482142C2 (en) * | 2011-06-07 | 2013-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Polymer composition |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4057991A4 (en) * | 2019-11-15 | 2024-06-12 | Redox Balance, LLC | Methods of treating oxidative stress to modulate redox balance, preventing oxidative stress induced cell damage and death |
| RU2745971C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-04-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Опытный Завод "Фитактив" | Method for obtaining water-soluble compounds of fullerenes and growth stimulators based on their basis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014104638A (en) | 2015-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bucha et al. | 3-(p-Chlorophenyl)-1, 1-dimethylurea—a new herbicide | |
| DE2259661C3 (en) | 1 alpha-hydroxycholecalciferol Process for the production thereof and poultry or animal feed containing it | |
| DE60023748T2 (en) | CHLOROPHYLL AND BACTERIOCHLOROPHYL MIXTURES, THEIR PREPARATION AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS CONTAINING THEREOF | |
| RU2581658C2 (en) | Method of producing adducts of mixture of c50-c92 fullerenes and plant growth regulator based thereon | |
| RU2596031C2 (en) | Herbicide based on fullerene adducts | |
| RU2462474C2 (en) | Method of producing fullerene adducts | |
| Hajiyeva et al. | Synthesis and properties of Mannich bases on the basis of norbornenylmethanol, aliphatic amines and benzaldehyde | |
| CN101326172A (en) | Improved jasmonate derivatives, pharmaceutical compositions and methods of use thereof | |
| WO2020010193A1 (en) | Hydrogels and uses thereof | |
| Ashraf et al. | Fatty acids in Moringa oleifera oil | |
| JP7143371B2 (en) | Artificially Activated Toxic Peptides | |
| Kotel’nikova et al. | Design of a hybrid nanostructure based on fullerene C 60 and biologically active substance for modeling physiological properties of compounds | |
| RU2668556C1 (en) | Fungicide based on fullerene adducts | |
| O'DONOVAN et al. | Basis for antagonism of paraquat phytotoxicity to barley by MCPA dimethylamine | |
| RU2745971C1 (en) | Method for obtaining water-soluble compounds of fullerenes and growth stimulators based on their basis | |
| Bencze et al. | The molecular structure of 1, 3, 5-trithiane from electron diffraction | |
| RU2821104C1 (en) | Derivatives of imidazolidine-2,4-dione and imidazolidine-2,4,5-trione based on resin acids, exhibiting anti-invasive activity on glioblastoma cells of t98g and snb-19 lines | |
| RU2765749C1 (en) | CHIRAL CIS-MYRTANYLSULPHONAMIDES BASED ON (-)-β-PINENE | |
| RU2403716C1 (en) | Means for preseeding treatment of carrot seeds | |
| KR102457989B1 (en) | Process for cultivating plant with organic germanium-ion water | |
| RU2692065C1 (en) | Glutathione-ammonium salts of o,o-diorganyl dithiophosphoric acids, having antioxidant and anticancer activity | |
| RU2698207C1 (en) | Method of producing water-soluble fullerene compounds and agrochemical preparations based thereon | |
| Aoyagi et al. | Design and synthesis of bioactive cyclic peptides, AM-toxin I and gramicidin S | |
| EP4238979A1 (en) | Beta-strand type crosslinked peptide | |
| Quaroni et al. | Infrared spectral fingerprints of the toxicity effects of CH3NH3PbI3 and CH3NH3SnI3 photovoltaic perovskites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160211 |