АНТИДОТ ГЕРБИЦИДА 2,4-ДИХЛОРФЕНОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ НА ПОДСОЛНЕЧНИКЕ
2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC ACID HERBICIDE ANTIDOTE FOR SUNFLOWER

Изобретение относится к синтетическому, химическому биологически активному веществу из ряда гетероциклических соединений формулы I:
защищающему растения подсолнечника от фитотоксического действия гербицида 2,4-дихлорорфеноксиуксусной кислоты (антидоту).
Соединение I известно (Каталог Chemical Library Suhhlier: Chemical Block Ltd, 2006), однако его антидотные свойства выявлены впервые.
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% [1. 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 нерешенной и актуальной.
Наиболее близким аналогом заявляемому соединению по структуре и по свойствам является N-бензил-N-фенил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-карбоксамид, формулы II [2. «N-бензил-N-фенил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-карбоксамид, проявляющий рострегулирующую активность», патент РФ №2408582 от 10.01.2011 г., заявка №2009125245/04 от 01.07.2009]:
Соединение II (прототип) обладает рострегулирующим эффектом, существует также вероятность проявления им антидотных свойств.
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-бензил-N-фенил-4,6-диметил-2,5-дихлорникотинамида I на поврежденных вегетирующих растениях подсолнечника.
При этом заявляемое соединение получают известным методом - взаимодействием хлорангидрида 4,6-диметил-2,5-дихлорникотиновой кислоты III с бензилфениламином в среде безводного растворителя в присутствии акцептора хлороводорода [3. Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. - М.: Химия. 1969. С.431]:
Синтез 4,6-диметил-2,5-дихлорникотиновой кислоты IV описан авторами в публикации 4 [4. Дядюченко Л.В., Стрелков В.Д., Михайличенко С.Н., Заплишный В.Н. Синтез некоторых галоген- и нитрозамещенных никотиновых кислот и их фрагментация под электронным ударом. Химия гетероциклич. соедин. 2004. №3. С.381-388]. Хлорангидрид 4,6-диметил-2,5-дихлорникотиновой кислоты III получен взаимодействием 4,6-диметил-2,5-дихлорникотиновой кислоты IV с тионилхлоридом:
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. N-бензил-N-фенил-4,6-диметил-2,5-дихлорникотинамид (соединение I).
Смесь из 1,0 г (4,2 ммоль) хлорангидрида 4,6-диметил-2,5-дихлорникотиновой кислоты, 0,84 г (4,6 ммоль) N-фенилбензиламина и 0,42 г (4,2 ммоль) триэтиламина в 25 мл безводного бензола перемешивают при комнатной температуре в течение 5-6 ч, затем отфильтровывают реакционную массу от осадка гидрохлорида триэтиламина и упаривают досуха. Остаток очищают перекристаллизацией из гексана. Получают 1,15 г (71%) целевого продукта I в виде кристаллов с т.пл. 121-122°C.
21
18
2
2
Найдено, %: C 65,60; H 4,84; N 7,15. CHCINO.
Вычислено, %: C 65,46; H 4,72; N 7,27.
1
3
3
2
Спектр ЯМР H, δ, м.д. (группа): 2,27 (с, 3H, CH-4); 2,42 (с, 3H, CH-6); 5,00 (с, 2H, CH); 7,12…7,35 (м, 10H, aryl-H).
+
+
+
+
+
6
5
2
6
5
2
6
5
Масс-спектр, m/z (относительная интенсивность, %): M384 (2); 349 [M-CI] (40); 202 [M- N(CH)CHCH] (57); 174 [202-CO] (20); 91 [CHCH] (100).
Пример 2. Хлорангидрид N-бензил-N-фенил-4,6-диметил-2,5-дихлорникотиновой кислоты (соединение III).
Суспензию из 5,0 г (23 ммоль) 4,6-диметил-2,5-дихлорникотиновой кислоты и 27,4 г (0,23 моль) тионилхлорида кипятят до полного растворения осадка (2,2 ч), избыток тионилхлорида отгоняют в вакууме водоструйного насоса, затем досушивают на вакуумном насосе. В остатке получают 5,3 г (98%) целевого продукта III в виде светлого масла.
8
6
3
Найдено, %: C 40,48; H 2,61; N 5,54. CHCINO.
Вычислено, %: C 40,29; H 2,54; N 5,87.
Пример 3. N-бензил-N-фенил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-карбоксамид (соединение II - прототип).
К раствору 0,85 г (4,2 ммоль) хлорангидрида 4-метил-2,6-дихлорникотиновой кислоты в 20 мл безводного бензола прибавляют раствор, содержащий 0,84 г (4,6 ммоль) N-бензиланилина и 0,42 г (4,2 ммоль) триэтиламина в 15 мл бензола, и перемешивают при комнатной температуре в течение 4-4,5 ч. Затем выделившийся осадок отфильтровывают (гидрохлорид триэтиламина), а реакционный раствор упаривают досуха. Остаток перекристаллизовывают из гексана и получают 0,95 г (71%) целевого соединения 1 с т.пл. 121-122°C.
21
18
2
Найдено, %: C 65,60; H 4,84; N 7,15; CHCINO.
Вычислено, %: C 65,46; H 4,72; N 7,27.
3
2
ПМР, δ, м.д. (группа): 2,27 (с, 3H, CH-4); 5,00 (с, 2H, CH); 7,05 (с, 1H, H-5 пиридина); 7,19…7,52 (м, 10H, aryl-H).
+
+
+
2
6
5
Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): M351 (10); 316 [351-CI] (4); 91 [CHCH] (100).
Пример 4. Оценка соединений 1-2 на антидотную активность на растениях подсолнечника в условиях полевого опыта.
Оценку антидотной активности заявляемого соединения I и прототипа (соединение II) 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 сутки 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:
<mrow><msub><mi>A</mi><mi>x</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>А</mi><mo>−</mo><mtext></mtext><mi>Э</mi></mrow><mi>Э</mi></mfrac><mo>×</mo><mn>100</mn></mrow>
,
х
А - 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.
Таблица
Антидотная активность N-бензил-N-фенил-4,6-диметил-2,5-дихлорникотинамида (соединение I) и прототипа (соединение II) 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 I
200
18,4
23,1
4,7
25*
Соединение II (прототип)
200
18,4
21,5
3,1
17*
Контроль
-
34,0
-
-
-
Различия между вариантами достоверны при Р=0,90.
Таким образом, применение заявляемого N-бензил-N-фенил-4,6-диметил-2,5-дихлорникотинамида в качестве антидота позволяет получить прибавку урожая подсолнечника в 4,7 ц/га, тем самым обеспечить антидотный эффект на уровне 25% против 17% у прототипа, а также расширить ассортимент известных антидотов.
При изучении возможности защиты подсолнечника от негативного действия 2,4-Д в зависимости от дозы и срока нанесения после проведения многих исследований установлено, что оптимальным сроком нанесения антидота являются 1 сутки после воздействия на растения гербицидом и оптимальной дозой является доза антидота 200 г/га.