RU2798592C1 - 5-(3-Амино-3-оксо-2-тиокарбамоил-1-(фуран-2-ил)пропил)-2,2-диметил-4-оксо-4H-1,3-диоксин-6-олат триэтиламмония в качестве антидота 2,4-Д на подсолнечнике - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к новым синтетическим, химическим биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений, применяемым для защиты растений подсолнечника от фитотоксического действия гербицида 2,4-дихлорорфеноксиуксусной кислоты (антидотам), а именно к 5-(3-амино-3-оксо-2-тиокарбамоил-1-(фуран-2-ил)пропил)-2,2-диметил-4-оксо-4H-1,3-диоксин-6-олату триэтиламмония

.

Технический результат заключается в расширении арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путём и применяемых в сельском хозяйстве в качестве антидота на подсолнечнике. 2 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к новым синтетическим, биологически активным веществам из ряда гетероциклических соединений, применяемым для защиты растений подсолнечника от фитотоксического действия гербицида 2,4-дихлорорфеноксиуксусной кислоты (антидотам).

Как известно, подсолнечник является чрезвычайно чувствительной культурой к гормональным гербицидам группы 2,4-Д, и, в случаях непреднамеренного попадания гербицида на его посевы, потери могут составлять, в зависимости от дозы, до 100% [Чкаников Д. И., Соколов М С. Гербицидное действие 2,4-Д и других галоидфеноксикислот, М.: Наука, 1973, 95 с.].

Несмотря на интенсивные исследования по изысканию новых антидотов защита вегетирующих растений подсолнечника от повреждающего действия 2,4-Д остается актуальной и нерешенной [Стрелков В.Д., Дядюченко Л.В., Дмитриев И.Г. Синтез новых гербицидных антидотов для подсолнечника. Краснодар: Просвещение-Юг, 2014. С. 79].

Наиболее близким аналогом по структуре и свойствам заявляемому соединению является 3-амино-2-[N-(4-фторфенил)карбамидо]-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин формулы 1 [пат. № 2277333 РФ, МПК A01N 25/32 (2006.01) A01P 15/00 (2006.01)]

Cоединение 1 (прототип) в полевых условиях в дозе 200 г/га на вегетирующих растениях подсолнечника проявляет антидотный эффект по отношению к 2,4-Д на уровне 22-24 % и может применяться в качестве средства защиты подсолнечника. Однако его антидотная активность является не достаточно высокой, при этом доза 200 г/га достаточно высокая и может вызвать негативные экологические проблемы.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для применения их в сельском хозяйстве в качестве антидотов.

Это достигается применением 5-(3-амино-3-оксо-2-тиокарбамоил-1-(фуран-2-ил)пропил)-2,2-диметил-4-оксо-4H-1,3-диоксин-6-олата триэтиламмония формулы 2:

проявляющим антидотную активность по отношению к 2,4-дихлор-феноксиуксусной кислоте на проростках подсолнечника в лабораторных условиях и в полевом мелкоделяночном опыте на вегетирующих растениях подсолнечника.

Для создания соединения 2 была выбрана методика, по которой фурфурол (фуран-2-карбальдегид) вводился в реакцию с кислотой Мельдрума 3 и монотиомалонамидом 4 в присутствии избытка триэтиламина в этаноле при 25°С. По прошествии 24 часов реакционную массу разбавляли ацетоном, белый осадок отделяли фильтрованием, промывали ацетоном до бесцветного вытока. Выход продукта 2 составил 90 %. По совокупности спектральных методов анализа установлено, что структура синтезированного соединения соответствует структуре заявляемого в качестве антидота соединения 5-(3-амино-3-оксо-2-тиокарбамоил-1-(фуран-2-ил)пропил)-2,2-диметил-4-оксо-4H-1,3-диоксин-6-олата триэтиламмония 2:

Пример 1. Оценка соединения 2 на антидотную активность на проростках подсолнечника.

Проросшие семена подсолнечника сорта Мастер с длиной зародышевого корешка 2-4 мм помещали на 1 ч в раствор 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) в концентрации 10^-3 % в расчете получения 40-60 % ингибирования роста гипокотиле. После гербицидного воздействия проростки промывали водой и помещали в растворы испытываемых на антидотную активность веществ в концентрациях 10^-2, 10^-3, 10^-4, 10^-5 % (вариант гербицид+антидот). Спустя 1 ч семена промывали водой и раскладывали на полосы фильтровальной бумаги (размер 10×75 см) по 20 штук, которые сворачивали в рулоны и помещали в стаканы с 50 мл воды. Дальнейшее проращивание семян проводили в термостате в течение 3 суток при температуре 28°С. Температура растворов и промывной воды 28°С. Семена варианта «гербицид» (эталон сравнения) выдерживали 1 ч в растворе 2,4-Д в концентрации 10^-3 % и 1 ч в воде. Семена контрольного варианта 2 часа выдерживали в воде. Повторность опыта трехкратная. В каждой повторности использовали по 20 штук семян.

Защитный (антидотный) эффект определяли по увеличению длины гипокотиле и корня в варианте гербицид + антидот относительно названных величин в варианте «гербицид» (эталон) в процентах.

Статистическая обработка экспериментальных данных проведена с использованием t-критерия Стъюдента при Р=0,95.

Результаты исследований приведены в таблице 1. Как видно из данных таблицы 1, применение на фоне воздействия гербицида предлагаемого в качестве антидота 5-(3-амино-3-оксо-2-тиокарбамоил-1-(фуран-2-ил)пропил)-2,2-диметил-4-оксо-4H-1,3-диоксин-6-олата триэтиламмония 2 значительно ослабляет токсическое действие гербицида. Соединение 2 снижало отрицательное действие 2,4-Д на гипокотили проростков подсолнечника на 18-29 % при использовании в основном в трех и более концентрациях, в то время как соединение 1 (аналог по структуре) проявил антидотный эффект 11-29 %.

Соединение 2 снижало ингибирующее действие 2,4-Д на корни проростков на 20-49 % также при использовании в трех и более концентрациях, соединение 1 (прототип) проявлял антидотный эффект на уровне 20-23 %.

Таблица 1 Антидотная активность соединений 1 и 2 к гербициду 2,4-Д на проростках подсолнечника сорта Мастер
Препарат	Концентрация, %	Длина гипокотиле		Длина корня
		мм	К 2,4-Д,%	мм	К 2,4-Д,%
Контроль	0	70	-	120	-
2,4-Д	10-3	38	-	35	-
2,4-Д+ соединение 2	10-2 10-3 10-4 10-5	45 47 49 49	118* 124 129* 129*	42 44 50 52	120* 126* 143* 149*
2,4-Д+ соединение 1 (прототип)	10-2 10-3 10-4 10-5	42 49 45 42	111* 129* 118 111*	42 42 43 43	120* 120* 123* 123*

*Различия между вариантами достоверны при Р=0,95.

Пример 2. Оценка соединений 1 и 2 на антидотную активность на растениях подсолнечника в условиях полевого опыта.

Оценку антидотной активности заявляемого соединения 2 и прототипа (соединение 1) осуществляли на экспериментальном поле Федерального научного центра биологической защиты растений. Испытания проводили по следующей методике. В полевых условиях растения подсолнечника сорта Мастер в фазу 10-16 листьев обрабатывали водным раствором 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в дозе 18 г/га и через 3 суток наносили раствор антидота в дозе 100 г/га и прототипа в дозе 100 и 200 г/га с нормой расхода рабочей жидкости 300 л/га.

В опыте предусмотрены следующие варианты:

- контроль необработанные растения;

- «гербицид» (эталон) растения обработанные гербицидом;

- «гербицид + антидот» растения обработанные гербицидом и антидотом.

Опыты проводили на делянках площадью 2,8 м², 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:

А_х = $$\frac{А-Э}{Э}$$

× 100,

А_х 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 2.

Таблица 2 Антидотная активность 5-(3-амино-3-оксо-2-тиокарбамоил-1-(фуран-2-ил)пропил)-2,2-диметил-4-оксо-4H-1,3-диоксин-6-олата триэтиламмония 2 и прототипа (соединение 1) 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 2	100	13,2	20,1	6,9	52,3*
Соединение 1 (прототип)	100	13,2	16,5	3,3	25,0*
Соединение 1 (прототип)	200	13,2	17,0	3,8	28,8*
Контроль	-	27,5	-	-	-

*Различия между вариантами достоверны при Р = 0.90

Таким образом, использование заявляемого 5-(3-амино-3-оксо-2-тиокарбамоил-1-(фуран-2-ил)пропил)-2,2-диметил-4-оксо-4H-1,3-диоксин-6-олата триэтиламмония 2 на растениях подсолнечника в качестве антидота в дозе 100г/га позволяет обеспечить антидотный эффект на уровне 523, % против 25,0 % в дозе 100 г/га и 28,8% в дозе 200 г/га у прототипа, а также расширить ассортимент известных антидотов.

Claims (3)

1. 5-(3-Амино-3-оксо-2-тиокарбамоил-1-(фуран-2-ил)пропил)-2,2-диметил-4-оксо-4H-1,3-диоксин-6-олат триэтиламмония
2. 

   ,
3. проявляющий антидотный эффект к 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоте на подсолнечнике.