1,1'-(ХИНАЗОЛИН-2,4-ДИИЛ)БИС(ПИРИДИНИЙ)ДИПЕРХЛОРАТ, ОБЛАДАЮЩИЙ ДЕФОЛИИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 1994 года по МПК C07D403/14 A01N43/54 

Изобретение относится к производным 2,4-бис-(пиридиний)хиназолина, которые могут найти применение в сельском хозяйстве для дефолиации хлопчатника.

Неорганические дефолианты, такие как хлораты натрия и магния, хлорат-хлорид кальция, цианамид кальция и другие трубуют при применении высоких доз 5-50 кг/га, что сопряжено с загрязнением окружающей среды и большими транспортными расходами.

Активность же дроппа сильно зависит от температуры воздуха, что является фактором, ограничивающим возможности его использования. Установлено, что высокий дефолирующий эффект дропп проявляет при среднесуточных температурах 22-24^оС, при 20-18^оС его активность снижается на 20-30% , а при температуре ниже 18^оС этот дефолиант практически непригоден [1] .

В связи с этим актуальна проблема поиска новых дефолиантов. Известны производные 4-пиридинийхиназолина, в частности 1,1'-(2,4-хиназолинидил)бис(пиридиний)дихлорид: 1,1'- (7-хлорхиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний)дихлорид: 1-(2,6- дихлорхиназолин-4-ил)пиридинийхлорид и 1-(2-хлорхинозолин-4-ил)пиридинийхлорид, в качестве дефолиантов хлопчатника [2] .

Соединения эффективны в дозе 0,1-2 кг/га д. в.

Однако недостатком их является низкая стабильность, обусловленная гигроскопичностью и нестабильностью при повышенных температурах.

Целью изобретения является повышение стабильности дефолиантов на основе производных 4-пиридинийхиназолина.

Цель изобретения достигается новым производным 4-пиридинийхиназолина, а именно: 1,1'-(хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний)диперхлоратом формулы:
Предлагаемое соединение по дефолиирующей активности не уступает известным, но значительно превосходит их по потребительским качествам-стабильности к воде, температуре, устойчивости при хранении.

Сравнение стабильности предлагаемого соединения I проводили с 1,1'-(2,4-хиназолинидил)бис(пиридиний)дихлоридом (соединение II).

П р и м е р 1. Определение стабильности веществ при хранении на воздухе.

По 0,5 г диперхлората и дихлорида 1,1'-(2,4-хиназолиндиил)бис(пиридиний) помещают в чашки Петри и при комнатной температуре на открытом воздухе хранят в течение 16 дней и определяют внешний вид образцов и их ИК-спектры.

Результаты испытаний представлены в табл. 1.

П р и м е р 2. Определение гидролитической стабильности веществ. По 0,5 г дихлорида и диперхлората 1,1-(2,4-хиназо- линдиил)бис(пиридиний) помещают в 10 мл воды, кипятят 30 мин, осадок отфильтровывают и определяют качество соединений сравнивая ИК-спектры до и после нагревания в воде. Спектр диперхлората не изменяется, а в спектре дихлорида появляется полоса, соответствующая группе С= О ( ν_С=О 1680 см^-1).

П р и м е р 3. Определение термической стабильности веществ.

Определение термической стабильности соединений проводили на дереватографе в интервале температур от 20 до 250^оС.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Из результатов испытаний предлагаемого и известного соединения видно, что известное соединение дихлорид 1,1-(хиназолин-2,3-диил)бис(пиридиния) подвергается гидролизу в присутствии воды (появление в ИК-спектре полосы характерной для С= О группы) и разложению при повышенных температурах, что затрудняет его производство и практическое применение.

Способ получения предлагаемого соединения заключается во взаимодействии 1,1'-(хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний) дихлорида с хлорной кислотой.

П р и м е р 4. 1,1'(хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний) диперхлорат. К раствору 2 г (0,0056 моль) 1,1'-(хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний)дихлорида в 20 мл воды при перемешивании добавляют 1,3 мл (0,0056 моль) 42% -ной хлорной кислоты, выпавший осадок отфильтровывают, промывают, сушат на воздухе и получают 1,93 г (97% от теор. ) 1,1'-(хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний) диперхлората. Вычислено, % : С 44,62: H 2, 89: N 11,57. C₁₈H₁₄C_l2N₄O₈. Найдено, % : С 44,84: H 2,63: N 11,42. ИК-спектр содержит характерные полосы: 1100 см^-1 (ClO₄^-), 1620 см^-1 (C= N).

П р и м е р 5. Сравнительные испытания предлагаемого соединения I и известного соединения II - 1,1'-(хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний)дихлорид проведены на растениях хлопчатника Gossypium hirsufum, сорт 108-Ф) в климатической камере. Освещенность в камере 8 тыс. лк. , продолжительность фотопериода 16 ч, температура дневная 28^оС, ночная 22^оС. Возраст растений хлопчатника в момент обработки 3 недели.

Водные суспензии испытываемых веществ наносят на поверхность листьев методом опрыскивания. Соединения испытывают в концентрации 0,1 и 0,3% . Опыт проводиться в трехкратной повторности (одна повторность 4 растения). Результаты действия испытываемых соединений оценивают путем подсчета количества опавших листьев через 7 и 10 дней после обработки.

Результаты приведены в табл. 3.

Согласно полученным данным новый дефолиант не уступает по активности известному.

П р и м е р 6. Полевые испытания соединения I проведены на растениях хлопчатника сорта 6425, выращенных по общепринятой технологии на участке Янгиюльской базовой лаборатории (Ташкентская обл. ), в период раскрытия в среднем по одной коробочки на кусте. Обработку проводили 0,1 и 0,3% водными суспензиями с помощью ручного опрыскивателя. Норма расхода рабочей жидкости 1000 л/га, повторность 4-кратная. Размер делянок 1 м². Эталонный дефолиант - 0,6% -ный водный раствор хлората магния.

Полученные данные свидетельствуют о том, что соединение I в концентрации 0,3% вызывает такую же дефолиацию растений, как хлорат магния в концентрации 0,6% , то есть значительно превосходит по активности эталонный препарат.

Результаты приведены в табл. 4.

П р и м е р 7. Полевые испытания соединения I проведены на хлопчатнике сорта С-4880. Место проведения испытаний, условия выращивания растений и методика проведения опыта описаны в примере 6.

Соединение I испытывают в концентрациях 0,1 и 0,3% . Эталон хлорат магния в концентрации 0,6% .

Результаты испытаний представлены в табл. 5.

Исходя из представленных результатов, эффективной концентрацией соединения I на этом сорте хлопчатника является концентрация 0,1% . Дефолиирующая активность соединения в этой концентрации выше, чем у хлората магния в концентрации 0,6% . Кроме того, преимущество нового соединения перед широко применяющемся дефолиантом-хлоратом магния проявилось также в том, что предлагаемое соединение I вызывало опадение неподсушенных или малоподсушенных листьев, которые опадали, не задерживаясь на коробочке, и соответственно не засоряли волокно при уборке. У растений, обработанных хлоратом магния, листья опадали сухими, при таком способе действия неизбежно сильное засорение волокна.

Таким образом, полученные результаты показывают, что предлагаемые в изобретении новые дефолианты не уступают ранее известным дефолиантам и значительно превосходят их по своим эксплуатационным свойствам-стабильности к воде, устойчивости при хранении и неслеживаемости. (56) Нуриджанян К. А. и др. Химия и применение дефолиантов и десикантов. Обзорная информация. Серия: Химические средства защиты растений, Изд. НииТЭХИМ, М. , 1989.

Патент США N 4502880, кл. C 07 D 401/14, 1985.

Использование изобретения: в качестве дефолианта хлопчатника. Сущность изобретения: продукт - 1.1′ - (хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний)диперхлорат ф - лы, указанной в тексте описания, C₁₈H₁₄Cl₂N₄O₈ , выход 97% . Реагент 1: 1.1′ - (хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний)диперхлорид. Реагент 2: 42% -ная HClO₄ . Условия реакции: водная среда. 5 табл.

1,1'-(хиназолин-2,4-диил)бис(пиридиний)диперхлорат формулы:

обладающий дефолиирующей активностью.