Синтез борсодержащих производных трис (2-гидроксиэтил) аммония и их влияние на рост и развитие растений

И. А. Даин; С. В. Логинов; А. В. Лебедев; П. А. Стороженко

doi:10.20914/2310-1202-2017-4-165-174

Синтез борсодержащих производных трис (2-гидроксиэтил) аммония и их влияние на рост и развитие растений

И. А. Даин, С. В. Логинов, А. В. Лебедев, П. А. Стороженко

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-4-165-174

Полный текст:

Аннотация

Для создания композиционных препаратов по предотвращению дефицита бора для важнейших сельскохозяйственных культур были синтезированы и охарактеризованы спектрографическими методами трис (2-гидроксиэтил) аммониевые комплексы с анионами бора и низших дикарбоновых кислот (С2-С4). Показано, что формирование и стабилизация комплексов, содержащих дикарбоновые кислоты с большим числом углеродных атомов или имеющих внутримолекулярное ?-сопряжение (малеиновая кислота), связана с большими стерическими или электростатическими затруднениями, соответственно. В случае винной кислоты наблюдалось связывание по вицинальным гидроксильным группам кислоты, согласно данным ЯМР спектроскопии и элементного анализа. Проведено усовершенствование существовавшего прежде способа получения боратрана методом азеотропной отгонки воды: а именно, осуществлён выбор оптимального соотношения исходных компонентов в реакционной смеси и выбор оптимальной реакционной смеси. Были испробованы различные среды для взаимодействия борной кислоты и ТЭА: неполярные (толуол) и полярные апротонные (ДМСО) растворители, спирты (изопропанол, 2-бутанол) и их смеси. В результате был выработан оптимальный метод синтеза с применением смеси изопропанол/2-бутанол в соотношении 3:1, в котором выход был увеличен на 12.08%, по сравнению со стандартной отгонкой азеотропной смеси изопропанола и воды (с 82.70% до 94.78%) и при этом было показано низкое содержание примесей в продукте. Также разработан лабораторный альтернативный метод синтеза боратрана без применения растворителей на стадии химического взаимодействия, проведён выбор оптимального состава промывных жидкостей. В ходе сельскохозяйственных экспериментов исследовано влияние отобранных композиций на всхожесть и энергию прорастания свеклы столовой и урожайность свеклы сахарной. Установлено, что боратран оказывает незначительный положительный эффект по стимуляции всхожести семян. В ходе полевых испытаний композиция, содержащая боратран, о-крезоксиацетат трис (2-гидроксиэтил) аммония и 1-хлорметилсилатран, продемонстрировала наилучший результат по длине корневой апикальной части растения, среднему весу растения и корнеплода по сравнению с контролем.

Ключ. слова

атраны, боратран, триэтаноламин, дефицит бора, сахарная свекла,

УДК: 54.052+547.1+631.895

Об авторах

И. А. Даин

Акционерное Общество «ГНИИХТЭОС»
Россия
мл. научный сотрудник, лаборатория 14/2, шоссе Энтузиастов, 38, г. Москва, 105118, Россия

С. В. Логинов

Акционерное Общество «ГНИИХТЭОС»
д.х.н., ведущий научный сотрудник, лаборатория 14/2, шоссе Энтузиастов, 38, г. Москва, 105118, Россия

А. В. Лебедев

Акционерное Общество «ГНИИХТЭОС»
д.х.н., ведущий научный сотрудник, начальник лаборатории, лаборатория 14/2, шоссе Энтузиастов, 38, г. Москва, 105118, Россия

П. А. Стороженко

Акционерное Общество «ГНИИХТЭОС»
д.х.н., член-корреспондент РАН, временный генеральный директор, шоссе Энтузиастов, 38, г. Москва, 105118, Россия

Список литературы

1. Chen M., Mishra S., Heckathorn S.A., Frantz J.M. et al. Proteomic analysis of Arabidopsis thaliana leaves in response to acute boron deficiency and toxicity reveals effects on photosynthesis, carbohydrate metabolism, and protein synthesis // Journal of Plant Physiology. 2014. V. 171. № 3. P. 235–242.

2. Brown P.H., Bellaloui N., Wimmer M.A., Bassil E.S. et al. Boron in Plant Biology // Plant Biology. 2002. V. 4. P. 205–223.

3. Abreu I., Poza L., Bonilla I., Bola?os L. Boron deficiency results in early repression of a cytokinin receptor gene and abnormal cell differentiation in the apical root meristem of Arabidopsis thaliana // Plant Physiology and Biochemistry. 2014. V. 77. P. 117–121.

4. Koshiba T., Kobayashi M., Ishihara A., Matoh T. Boron nutrition of cultured tobacco BY2 cells. VI. Calcium is involved in early responses to boron deprivation // Plant and Cell Physiology. 2010. V. 51. № 2. P. 323–327.

5. Goldbach H.E., Wimmer M.A. Boron in plants and animals: Is there a role beyond cell-wall structure? // Zeitschrift f?r Pflanzenern?hrung und Bodenkunde. 2007. V. 170. P. 39–48.

6. Cong X., Jiang X., Huang M. – J., Zhong M. et al. Mechanism of cell wall loosening of cherry radish by the method of immunochemistry // Journal of South China Agricultural University. 2015. V. 46. № 3. P. 397–400.

7. Pernak J., Syguda A., Janiszewska D., Materna K. et al. Ionic liquids with herbicidal anions // Tetrahedron. 2011. V. 67. P. 4838–4844.

8. Herrera-Rodr?guez M.B., Gonz?lez-Fontes A., Rexach J., Camacho-Crist?bal J.J. et al. Role of Boron in Vascular Plants and Response Mechanisms to Boron Stresses // Plant Stress. 2010. V. 4 (2). P. 115–122.

9. D?az-?lvarez A.E., Francos J., Lastra-Barreira B., Crochet P. et al. Glycerol and derived solvents: new sustainable reaction media for organic synthesis // Chemical Communications. 2011. V. 47. P. 6208–6227.

10. Xiang H., Shi P., Bhattacharya P., Chen X. et al. Enhanced charging capability of lithium metal batteries based on lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide-lithium bis(oxalato)borate dual-salt electrolytes // Journal of Power Sources. 2016. V. 318. P. 170–177.

11. Wang Ch., Liang T., Wei Ch. Synthesis and characterization of triethanolamine borate // Advanced Materials Research. 2013. V. 709. P. 28–31.

12. Karlov S.S., Selina A.A., Chernyshova E.S., Oprunenko Y.F. et al. Synthesis and characterization of metallatranes with phenyl substituents in atrane cage // Inorganica Chimica Acta. 2007. V. 360. P. 563–578.

13. Bolgova Y.I., Kuznetsova G.A., Trofimova O.M., Voronkov M.G. Convenient and Fast Synthesis of Boratrane in Water Medium // Chemistry of Heterocyclic Compounds. 2013. V. 49 (8). P. 1246–1248.

Дополнительные файлы

	1. Неозаглавлен
	Тема
	Тип	Прочее
	Скачать (337KB)	Метаданные

Для цитирования: Даин И.А., Логинов С.В., Лебедев А.В., Стороженко П.А. Синтез борсодержащих производных трис (2-гидроксиэтил) аммония и их влияние на рост и развитие растений. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2017;79(4):165-174. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-4-165-174

For citation: Dain I.A., Loginov S.V., Lebedev A.V., Storozhenko P.A. Synthesis and plant growth modulation of tris (2-hydroxyethyl)ammonium boron-containing compounds. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2017;79(4):165-174. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-4-165-174

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)

Логин
Пароль