Замещенные 3-(3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-2-ил)-3-оксо-N-фенилпропанамиды в качестве антидотов 2,4-Д на подсолнечнике Российский патент 2023 года по МПК C07D495/04 A01N43/90 A01N25/32 A01P21/00 

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

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% [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 для защиты вегетирующих растений подсолнечника от повреждающего действия 2,4-Д остаётся 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 заявляемым соединениям является N-(4-фторфенил)-3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридил-2-карбоксамид формулы 4 [пат. № 2277333 РФ, МПК A01N 25/32 (2006.01) A01P 15/00 (2006.01)]

Соединение 4 (прототип) в полевых условиях в дозе 200 г/га на вегетирующих растениях подсолнечника проявляет антидотный эффект по отношению к 2,4-Д около 23 % и может применяться в качестве средства защиты подсолнечника. Однако, его активность антидота является не достаточно высокой, при этом доза 200г/га достаточно высокая и может вызвать негативные экологические проблемы.

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

Технический результат достигается применением замещенных 3-(3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-2-ил)-3-оксо-N-фенилпропанамидов формулы 1-3:

где 1: X = Н; 2: X = PhC(O)CH₂; 3: X = С₂Н₅;

проявляющими антидотную активность по отношению к 2,4-дихлор-феноксиуксусной кислоте на подсолнечнике.

Заявляемые соединения получают взаимодействием 4,6-диметил-5-Х-3-цианопиридин-2(1Н)-тионов с γ-бромацетоацетанилидом в присутствии эквимольного количества КОН в растворе ДМФА, с последующей обработкой промежуточного продукта S-алкилирования 5 эквимольным количеством КОН при нагревании в соответствии со следующей схемой:

Пример 1. Оценка соединений 1-3 на антидотную активность на проростках подсолнечника.

Проросшие семена подсолнечника 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 расчёте 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 предлагаемых в качестве антидотов замещенных 3-(3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-2-ил)-3-оксо-N-фенилпропанамидов 1-3 резко ослабляет токсическое действие гербицида. Соединения 1-3 снижали отрицательное действие 2,4-Д на гипокотили проростков подсолнечника на 26-49 % при использовании в основном в трёх и более концентрациях, в то время как соединение 4 (аналог по структуре) проявил антидотный эффект 14-26 %.

Соединения 1-3 снижали ингибирующее действие 2,4-Д на корни проростков на 29-56 % также при использовании в трех и более концентрациях, а прототип проявлял антидотный эффект на уровне 22-24 %.

Таблица 1. - Антидотная активность соединений 1-3 и прототипа 4 к 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 60 110 2,4-Д 10^-3 35 45 2,4-Д+
соединение 1 10^-2
10^-3
10^-4
10^-5 50
49
51
52 143*
140*
146*
149* 67
69
69
70 149*
153*
153*
156* 2,4-Д+
соединение 2 10^-2
10^-3
10^-4
10^-5 46
49
47
48 131*
140*
134*
137* 58
64
65
63 129*
142*
144*
140* 2,4-Д+
соединение 3 10^-2
10^-3
10^-4
10^-5 41
44
49
50 117
126*
140*
143* 56
63
62
63 124
140*
138*
140* 2,4-Д+
соединение 4 (прототип) 10^-2
10^-3
10^-4
10^-5 40
44
45
42 114
126*
129
120 55
56
55
56 122*
124*
122*
124* *Различия между вариантами достоверны при Р=0,95.

Пример 2. Оценка соединений 1-3 и 4 на антидотную активность на растениях подсолнечника в условиях полевого опыта.

Оценку антидотной активности заявляемых соединений 1-3 и прототипа (соединение 4) осуществляли на экспериментальном поле ФНЦБЗР. 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 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 = × 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 замещенных 3-(3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-2ил)-3-оксо-N-фенилпропанамидов 1-3 и прототипа (соединение 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 1 100 13,8 20,2 6,4 46,4* Соединение 2 100 13,8 21,7 7,9 57,2* Соединение 3 100 13,8 20,3 6,5 47,1* Соединение 4
(прототип) 100 13,8 17,5 3,7 26,8* Контроль - 25,0 - - -

Различия между вариантами достоверны при Р = 0,90

Таким образом, использование заявляемых замещенных 3-(3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-2-ил)-3-оксо-N-фенилпропанамидов 1-3 в качестве антидотов 2,4-Д на подсолнечнике позволяет обеспечить антидотный эффект на уровне 46,4-57,2 % против 26,8 % у прототипа, а также расширить ассортимент известных антидотов.

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям формулы 1-3, где X = Н; PhC(O)CH₂; С₂Н₅. Технический результат - расширение арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путём и применяемых в сельском хозяйстве для защиты растений подсолнечника от фитотоксического действия гербицида 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты. 2 табл., 2 пр.

Замещенные 3-(3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридин-2-ил)-3-оксо-N-фенилпропанамиды формулы 1-3

где 1: X = Н; 2: X = PhC(O)CH₂; 3: X = С₂Н₅,

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