АНТИДОТЫ 2,4-ДИХЛОРФЕНОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ НА ПОДСОЛНЕЧНИКЕ
ANTIDOTES OF 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC ACID FOR SUNFLOWER

Изобретение относится к синтетическим, химическим биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений формулы 1-2
3
1 R=4-ОСН;
3
2 R=2-СООСН
защищающим растения подсолнечника от фитотоксического действия гербицида 2,4-дихлорорфеноксиуксусной кислоты (антидотам).
Соединение 1 известно (Каталог Chemical Library Suhhlier: Chemical Block Ltd, Registry Number 893778-02-4, 17.07.2006), однако его антидотные свойства выявлены впервые. Соединение 2 является новым.
Как известно, подсолнечник является чрезвычайно чувствительной культурой к гербицидам группы 2,4-Д, и, в случаях непреднамеренного попадания гербицида на его посевы, потери могут составлять, в зависимости от дозы, до 100% [Д.И.Чкаников, М.С.Соколов. Гербицидное действие 2,4-Д и других галоидфеноксикислот, М.: Наука, 1973].
До сих пор защита вегетирующих растений подсолнечника от повреждающего действия 2,4-Д остается актуальной и нерешенной.
К наиболее близким аналогам по структуре заявляемых соединений может быть отнесен N-(4-фторфенил)-N'-(4-метил-2,6-дихлорникотиноил)мочевина 3 [Л.В.Дядюченко, И.Г.Дмитриева, С.Н.Михайличенко, В.Н.Заплишный. Синтез, свойства и особенности фрагментации под электронным ударом N-замещенных никотиноилмочевин./ ХГС / 2005, №5, с.705-712].
В качестве аналога по свойствам известен Сульфален [«Антидот гербицидов гормонального действия 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и 4-амино-3,5,6-трихлорпи-колиновой кислот» [пат. РФ №2043021 от 10.09.95, заявка №5042089 от 14.05.92] 4:
Сульфален формулы 4 используется в качестве средства снижения негативного действия гербицида 2,4-Д, он в дозе 200 г/га применяется по поврежденным вегетирующим растениям. В то же время Сульфален широко применяется в качестве антибактериального средства в медицинской практике, его синтез описан в литературе [В.Г.Беликов. Фармацевтическая химия. - М.: Высшая школа, 1985, с.383, 768]. Однако антидотная активность Сульфалена является недостаточно высокой.
Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для применения их в сельском хозяйстве в качестве антидотов.
Это достигается применением N-замещенных 4-метил-2,6-дихлорникотиноилмочевин 1-2 на вегетирующих растениях подсолнечника.
Заявляемые соединения получали известным методом - взаимодействием 4-метил-2,6-дихлорникотиноилизоцианата с ароматическими аминами в растворе безводного бензола при комнатной температуре [Л.В.Дядюченко, И.Г.Дмитриева, С.Н.Михайличенко, В.Н.Заплишный. Синтез, свойства и особенности фрагментации под электронным ударом N-замещенных никотиноилмочевин./ ХГС / 2005, №5, c.705-712].
Исходный 4-метил-2,6-дихлорникотиноилизоцианат синтезирован реакцией 4-метил-2,6-дихлорникотинамида с оксалилхлоридом в среде безводного диоксана [Л.В.Дядюченко, И.Г.Дмитриева, С.Н.Михайличенко, В.Н.Заплишный. Синтез и свойства некоторых новых никотиноилизоцианатов и их фрагментация под электронным ударом. /Л ХГС/ 2005, №4, с.549-553].
Использованные растворители бензол и диоксан абсолютировали известным способом [А.Вайсбергер, Э.Проскауэр, Дж.Риддик, Э.Тупс. Органические растворители. М.: Иностр. литература. 1958. С.518].
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. N-(4-метоксифенил)-N'-(4-диметил-2,6-дихлорникотиноил)-мочевина (соединение 1).
К раствору 1,46 г (6,3 ммоль) 4-метил-2,6-дихлорникотиноилизоцианата в 20 мл абсолютного бензола прибавляют раствор 0,85 г (6,9 ммоль) п-низидина в 10 мл абсолютного бензола и перемешивают при комнатной температуре в течение 5 ч. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают бензолом, сушат. После перекристаллизации из смеси этанол : ДМФА=4:1 получают 1,75 г (78%) целевого продукта 1 в виде кристаллов с т.пл. 220-222°С.
15
13
2
3
3
Найдено, %: С 50,64; Н 3,52; N 11,98; СHСlNО;
Вычислено, %: С 50,86; Н 3,71; N 11,87.
1
3
3
Спектр ЯМР Н, δ, м.д. (группа): 2,35 (с, 3Н, 4-СН Ру); 3,75 (с, 3Н, ОСН); 6,88…7,50 (м, 4Н, Аr); 7,65 (с, 1Н, 5-Н Ру); 10, 16 и 11,40 (уш. с, 1H, NH).
Пример 2. N-(2-метоксикарбонилфенил)-N'-(4-диметил-2,6-дихлорникотиноил)мочевина (соединение 2).
К раствору 1,46 г (6,3 ммоль) 4-метил-2,6-дихлорникотиноилизоцианата в 20 мл абсолютного бензола прибавляют раствор 1,05 г (6,9 ммоль) метил-2-аминобензоата в 10 мл абсолютного бензола и перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают бензолом, сушат. После перекристаллизации из смеси этанол : ДМФА=3:1 получают 1,93 г (80%) целевого продукта 2 в виде кристаллов с т.пл. 258-260°С.
16
13
2
3
4
Найдено, %: С 50,42; Н 3,19; N 11,28; СНСlNO;
Вычислено, %: С 50,27; Н 3,44; N 11,00.
1
3
3
Спектр ЯМР H δ, м.д. (группа): 2,35 (с, 3Н, 4-СН Ру); 3,90 (с, 3Н, СООСН); 7,22…8,46 (м, 4Н, Аr); 7,64 (с, 1Н, 5-Н Ру); 11,46 и 11,98 (уш. с, 1Н, NH).
Пример 3. N-(4-фтopфeнил)-N'-(4-мeтил-2,6-диxлopникoтинoил)мoчeвинa 3.
К раствору 1,13 г (4,9 ммоль) 4-метил-2,6-дихлорникотиноилизоцианата в 20 мл абсолютного бензола прибавляют раствор 0,50 г (5,0 ммоль) 4-фторанилина перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают бензолом, сушат. Маточный раствор упаривают досуха, остаток объединяют с основным осадком, после перекристаллизации из этанола получают 1,25 г (75%) целевого продукта 3 в виде белых кристаллов с т.пл. 223-224°С.
14
10
2
3
2
Найдено, %: С 49,34; Н 2,64; N 12,39; СНСlFNO;
Вычислено, %: С 49,12; Н 2, 81; N 12,28.
1
3
Спектр ЯМР Н, 5, м.д. (группа): 2,39 (с, 3Н, 4-СН Ру); 7,10…7,28 (м, 4Н, Аr); 7,53 (с, 1Н, 5-Н Ру); 9,92 и 10,16 (уш. с, 1Н, NH).
Пример 4. Оценка соединений 1-4 на антидотную активность на растениях подсолнечника в условиях полевого опыта.
Оценку антидотной активности соединений 1-4 осуществляли на экспериментальном поле ВНИИБЗР. Испытания проводили по следующей методике.
В полевых условиях растения подсолнечника сорта ВНИИМК 8883 в фазу 10-16 листьев обрабатывали бутиловым эфиром 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в дозе 18 г/га и через 5 суток наносили раствор антидота в дозе 200 г/га с нормой расхода рабочей жидкости 500 л/га.
В опыте предусмотрены следующие варианты:
- контроль - необработанные растения;
- «гербицид» (эталон) - растения, обработанные гербицидом;
- «гербицид+антидот» - растения, обработанные гербицидом и антидотом.
2
Опыты проводили на делянках площадью 2,8 м, повторность пятикратная. Уборку урожая подсолнечника проводили в момент полного созревания семян.
Антидотный эффект определяли по абсолютной величине прибавки урожая к гербицидному эталону и в процентах по формуле
x
A - антидотный эффект, %;
А - урожай в варианте антидот+гербицид;
Э - урожай в варианте эталон (гербицид).
Полученные данные статистически обработаны с использованием t-критерия Стьюдента.
Результаты испытаний представлены в таблице.
Антидотная активность соединений 1-4 в отношении 2,4-Д на подсолнечнике
Антидот
Доза антидота, г/га
Варианты опыта
2,4-Д (гербицид)
2,4-Д+антидот
Урожайность ц/га
Урожайность ц/га
Антидотная активность
ц/га
%
Соединение 1
200
19,0
25,1
6,1
33*
Соединение 2
200
19,0
24,3
5,3
28*
Соединение 3
200
19,0
21,9
2,9
15
Соединение 4 (прототип)
200
19,0
23,0
4,0
21*
Контроль
-
36,3
-
-
-
Различия между вариантами достоверны при Р=0.90.
Таким образом, применение заявляемых N-замещенные 4-метил-2,6-дихлорникотиноилмочевин 1-2 в качестве антидотов позволяет обеспечить антидотный эффект на уровне 28-33% против 21% у прототипа, а также расширить ассортимент известных антидотов. Структурный аналог 3 проявляет слабую антидотную активность.