背景技術(shù)：
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收、提高品質(zhì)等方面發(fā)揮了重要的作用。生長(zhǎng)素是促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，對(duì)細(xì)胞分裂無(wú)影響。專(zhuān)利ZL 201310729318.9、ZL 201310730571.6、ZL 201310730613.6、ZL 201310732463.2和ZL 201310732348.5公開(kāi)了含有N-烷氨基取代的酰胺類(lèi)化合物及其鹽用作植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，具有促進(jìn)種子萌發(fā)、促生根、增產(chǎn)、抗逆、早熟、提高品質(zhì)的作用。芳基脲類(lèi)化合物如商品化的二苯脲(4-PU)、調(diào)吡脲、噻苯隆用作細(xì)胞分裂素，細(xì)胞分裂素的生理作用是引起細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)芽的形成和促進(jìn)芽的生長(zhǎng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，如本發(fā)明所述的鄰酰胺基二苯脲類(lèi)化合物及其活性在國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)公開(kāi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種兼具生長(zhǎng)素活性和細(xì)胞分裂素活性的鄰酰胺基二苯脲類(lèi)化合物，它作為促進(jìn)細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長(zhǎng)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可用于農(nóng)作物的增產(chǎn)提質(zhì)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種鄰酰胺基二苯脲類(lèi)化合物，結(jié)構(gòu)如式I所示：
式I化合物可通過(guò)如下反應(yīng)式制備：
式I化合物的制備方法見(jiàn)本發(fā)明合成實(shí)例。
本發(fā)明還包括式I化合物作為活性組分的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合物，該組合物中活性組分指式I化合物或式I化合物與其他活性組分如萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉、吲哚丁酸鈉、調(diào)吡脲等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的一種、二種或多種組成的組合物，該植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合物中還包括農(nóng)業(yè)或林業(yè)上可接受的載體。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：
室內(nèi)及田間試驗(yàn)表明，本發(fā)明式I化合物具有生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的雙重功效，細(xì)胞生長(zhǎng)與細(xì)胞分裂協(xié)同作用，可顯著促進(jìn)種子發(fā)芽、生根、細(xì)胞分化，增產(chǎn)提質(zhì)。黃瓜子葉擴(kuò)張?jiān)囼?yàn)表明，式I化合物細(xì)胞分裂素活性?xún)?yōu)于已知的二苯脲細(xì)胞分裂素(見(jiàn)實(shí)例3，表1)?？娠@著提高小麥發(fā)芽率，其發(fā)芽促進(jìn)率達(dá)32.6％，大大高于DA-6(見(jiàn)實(shí)例4，表2)；在促生根方面明顯優(yōu)于DA-6(見(jiàn)實(shí)例5，表3)。大田試驗(yàn)表明，該植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可使小麥莖桿粗壯、葉色濃綠，提高抗旱、抗?jié)衬芰Γ霎a(chǎn)17％(見(jiàn)實(shí)例6)。加快蘋(píng)果著色，提高蘋(píng)果中可溶性糖和VC含量，使口感更甘甜，使蘋(píng)果果實(shí)膨大，提高一級(jí)果率，而且防止落果，增產(chǎn)近25％(見(jiàn)實(shí)例7，表4)。式I化合物對(duì)番茄進(jìn)行葉面噴施后，提高單株坐果數(shù)和番茄產(chǎn)量，果實(shí)形正、厚實(shí)，口感好，增產(chǎn)近25％(見(jiàn)實(shí)例8，表5)。式I化合物原料來(lái)源廣，合成簡(jiǎn)單，無(wú)副產(chǎn)物生成，具有生產(chǎn)成本低、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，該化合物低毒、生物降解性好、使用安全方便，具有很高的應(yīng)用價(jià)值和商品化潛力。
應(yīng)該明確的是，在本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變換和改動(dòng)。
具體實(shí)施方式
下列合成實(shí)例、制劑實(shí)例及生測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不意味著限制本發(fā)明。
合成實(shí)例
實(shí)例1、式Ⅰ化合物的合成：
(1)式II化合物的制備：
取0.1mol(16.31g)靛紅酸酐置于250mL的三口瓶中，并加入100mL乙酸乙酯做溶劑。室溫?cái)嚢柘碌渭?.12mol(7.41g)丙二胺，約1h，用TLC追蹤，靛紅酸酐消失，反應(yīng)完成。水洗反應(yīng)液，并進(jìn)行分液。干燥，旋蒸除去溶劑，得產(chǎn)物II約20.9g，產(chǎn)率為96％。
(2)式I化合物的制備：
將上述制備的式II化合物加入到裝有100mL甲苯的250mL三口瓶中，加熱溶解，回流脫水。至無(wú)水脫出時(shí)，降溫冷卻，開(kāi)始滴加過(guò)量(0.13mol)的異氰酸苯酯。反應(yīng)約20分鐘左右，有大量固體出現(xiàn)，反應(yīng)約1h，TLC追蹤，反應(yīng)完成。抽濾得固體，干燥，得產(chǎn)物I約31.2g，總產(chǎn)率為92.9％。式II化合物熔點(diǎn)：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).
制劑實(shí)施例
實(shí)例2、10％式I化合物懸浮劑的制備：
分別稱(chēng)取10g式I化合物，2g木質(zhì)素磺酸鈉，3g聚羧酸鹽分散劑Sokalan CP 5(馬來(lái)酸-丙烯酸鈉鹽)，1g有機(jī)硅乳消泡劑(THIX-108水性硅乳化消泡劑)，2g硅酸鎂鋁和5g乙二醇于250mL燒杯中，加入77g水，攪拌均勻，用砂磨機(jī)研磨2h，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，檢測(cè)粒度3～5μm，得白色流動(dòng)性懸浮劑。
生測(cè)實(shí)施例
一、植物調(diào)節(jié)活性試驗(yàn)
實(shí)例3、黃瓜子葉擴(kuò)張?jiān)囼?yàn)
供試黃瓜品種為津研4號(hào)，浸種后播種在盛有0.7％瓊脂的帶蓋搪瓷盤(pán)中，置于26℃暗環(huán)境下培養(yǎng)72h，精選大小均勻一致的子葉待用，樣品制備采用植物激素活性物質(zhì)測(cè)定中的濾紙片法，樣品試驗(yàn)濃度為100、10μg/mL，溶劑為DMF。
具體做法是：將式Ⅰ化合物和二苯脲(4-PU)制備為1000、100μg/mL母液，再分別取各母液0.3mL均勻滴于Φ6cm的濾紙片上，待溶劑風(fēng)干后，在Φ6cm的培養(yǎng)皿中，各放入含樣品的濾紙片1張，加入蒸餾水3mL，子葉10片，即為100、10μg/mL處理。以蒸餾水為對(duì)照。置于26℃，3000Lux光強(qiáng)環(huán)境下培養(yǎng)，72h后測(cè)量每10片子葉鮮重。每處理2次重復(fù)，結(jié)果取平均值，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1黃瓜子葉擴(kuò)張對(duì)比試驗(yàn)
由表1試驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明式Ⅰ化合物具有較好的細(xì)胞分裂素活性，優(yōu)于已知的二苯脲細(xì)胞分裂素。
實(shí)例4、小麥種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)
分別將式I化合物由實(shí)例2方法制備懸浮劑，然后與DA-6(河南鄭氏化工有限公司出品)水劑和清水做對(duì)照。分別用蒸餾水稀釋成濃度為12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL和125μg/mL的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液。將小麥種子用上述稀釋液培養(yǎng)8h，處理100粒種子，將種子分為3份(每份30-40粒)放置在有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，25℃保溫催芽，并保持濾紙濕潤(rùn)，催芽中觀察各處理的發(fā)芽情況，胚芽長(zhǎng)度約以種子長(zhǎng)的1/2為標(biāo)準(zhǔn)，于24h后統(tǒng)計(jì)各皿中小麥發(fā)芽率，同時(shí)以相同濃度的DA-6和清水(Ck)作對(duì)照，同時(shí)計(jì)算各稀釋液發(fā)芽促進(jìn)率，結(jié)果如下表2所示。
從表2結(jié)果可以看出，本發(fā)明的式I化合物在12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL濃度時(shí)，其發(fā)芽率優(yōu)于DA-6對(duì)照藥劑，隨濃度增加，出現(xiàn)抑制效果，低濃度使用更好。其整體發(fā)芽率顯著優(yōu)于清水處理(Ck)的情況，說(shuō)明其具有促進(jìn)發(fā)芽的效果。
表2小麥發(fā)芽試驗(yàn)數(shù)據(jù)
實(shí)例5、浸種促生根實(shí)驗(yàn)
分別將式I化合物5％的懸浮劑和DA-6水劑分別用蒸餾水稀釋成濃度為12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL和125μg/mL的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液。挑選子粒大小均勻、飽滿的小麥種子，用次氯酸溶液對(duì)種子進(jìn)行殺菌后，將其放入紗布中，于燒杯中用上述稀釋液浸泡8h，然后將小麥種子均勻排放在濕潤(rùn)的紙床上，置床時(shí)胚部向上并朝向發(fā)芽盒的同一側(cè)，種子之間要有一定的距離，以保證種子充分吸收水分，每個(gè)處理放20粒小麥，擺放好種子之后將其放入全智能氣候植物箱中進(jìn)行發(fā)芽處理24h，期間要定時(shí)加入蒸餾水使紙床保持濕潤(rùn)。待小麥主根露出2mm左右，將其種在已經(jīng)凝固的固體培養(yǎng)基中，各處理均重復(fù)3次，然后放入全智能氣候植物箱中進(jìn)行培養(yǎng)。40h后用卡尺測(cè)量主根、莖高，并作詳細(xì)的記錄。同時(shí)以相同濃度的DA-6和清水(Ck)作對(duì)照，結(jié)果列于下表3。
表3浸種生根試驗(yàn)數(shù)據(jù)
從表3數(shù)據(jù)可以看出，式I化合物能促進(jìn)根的生長(zhǎng)，主根和側(cè)根長(zhǎng)于對(duì)照藥劑DA-6，更優(yōu)于清水，說(shuō)明其能作用根系發(fā)達(dá)，利于小麥生長(zhǎng)。在莖高方面，不會(huì)出現(xiàn)過(guò)高的情況，而不抗倒伏，綜合效果優(yōu)于對(duì)照藥劑DA-6。
實(shí)例6、小麥田間試驗(yàn)
試驗(yàn)地點(diǎn)：山東省青島市平度崔家集鎮(zhèn)張家坊村。時(shí)間：2016年3-6月。對(duì)象：春小麥。試驗(yàn)方法：在同一地塊劃分三個(gè)區(qū)，每區(qū)1畝，式I化合物、空白對(duì)照各1畝。在小麥分蘗和出穗期用肩背式噴霧器人工噴灑各一次，濃度100μg/mL，每畝每次用量為15公斤水，與未施用空白組作對(duì)照。結(jié)果：施用組外觀表現(xiàn)為莖桿粗壯、葉色濃綠，顆粒飽滿?？瞻桩€產(chǎn)550公斤，施用式I化合物畝產(chǎn)645公斤，增產(chǎn)17.3％。
實(shí)例7、田間實(shí)驗(yàn)：對(duì)蘋(píng)果實(shí)驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理選擇新嘎拉蘋(píng)果樹(shù)上3個(gè)生長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)拇笾M(jìn)行，試驗(yàn)隨機(jī)取株，單株小區(qū)，3次重復(fù)，分別在紅富士蘋(píng)果幼果期和果實(shí)膨大期各噴施一次(濃度為100μg/mL)，葉面噴施清水作為對(duì)照，收獲后，分別測(cè)量蘋(píng)果的品質(zhì)指標(biāo)，其中，VC含量采用2,6-二氯酚靛酚法測(cè)定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定，結(jié)果如下表4。
表4蘋(píng)果品質(zhì)指標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
由表4數(shù)據(jù)可以看出，式I化合物對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行葉面噴施后，提高蘋(píng)果產(chǎn)量的同時(shí)，對(duì)蘋(píng)果的外觀和內(nèi)在品質(zhì)亦有顯著改善，可以看出本發(fā)明的化合物是一種綜合性能優(yōu)異的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。
實(shí)例8、田間實(shí)驗(yàn)：試驗(yàn)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的番茄30株，于苗期、花蕾期各噴施一次，3個(gè)處理的濃度為20μg/mL、50μg/mL、100μg/mL各噴施10株，間隔時(shí)間為10天，選10株葉面噴施清水作為對(duì)照。調(diào)查單株坐果數(shù)、果實(shí)總產(chǎn)量和增產(chǎn)率，結(jié)果取平均值。試驗(yàn)結(jié)果列于表5。
表5番茄試驗(yàn)數(shù)據(jù)
由表5數(shù)據(jù)可以看出，式I化合物對(duì)番茄進(jìn)行葉面噴施后，顯著提高單株坐果數(shù)和番茄產(chǎn)量。