Применение (E)-N-(гидроксиметил)-3-(4-хлорфенил)-2-цианопроп-2-ентиоамида в качестве антидота 2,4-Д на подсолнечнике Российский патент 2023 года по МПК C07C327/44 A01N37/34 A01P13/00 

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 остаётся актуальной и нерешенной [Стрелков В.Д., Дядюченко Л.В., Дмитриева И.Г. Синтез новых гербицидных антидотов для подсолнечника. Краснодар: Просвещение-Юг, 2014. С. 79].

Наиболее близким аналогом по структуре и свойствам заявляемому соединению является (2E,2'E)-2,2'-(1,2,4-тиадиазол-3,5-диил)бис(3-(4-хлорфенил)акрилонитрил) 1 [Дахно П.Г., Жиляев Д.М., Доценко В.В., Стрелков В.Д. (2E,2'E)-2,2'-(1,2,4-тиадиазол-3,5-диил)бис(3-(4-хлорфенил)акрилонитрил) в качестве антидота 2,4-Д на подсолнечнике. Патент на изобретение 2795307 C1 (Россия), 02.05.2023. Заявка № 2022131833 от 06.12.2022. https://elibrary.ru/item.asp?id=53734615]

Cоединение 1 (прототип) проявляет антидотный эффект по отношению к 2,4-Д на уровне 24-49%, и может применяться в качестве средства защиты подсолнечника. Однако его антидотная активность не является достаточно высокой.

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

Это достигается применением (E)-N-(гидроксиметил)-3-(4-хлорфенил)-2-цианопроп-2-ентиоамида формулы 2:

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

Для создания соединения 2 была выбрана методика, по которой (Е)-3-(4-хлорфенил)-2-цианопроп-2-ентиоамид 3 [Brunskill, J.S., De, A., Ewing, D.F. Dimerisation of 3-aryl-2-cyanothioacrylamides. A [2s+4s] cyclo-addition to give substituted 3,4-dihydro-2H-thiopyrans // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1978, (6), 629-633. https://doi.org/10.1039/P19780000629] вводился в реакцию с формалином в водно-спиртовой среде без использования катализаторов при 55 °С [Доценко В.В., Чигорина Е.А., Кривоколыско С.Г. N-Гидроксиметилирование 3-арил-2-цианопроп-2-ентиоамидов // Журнал общей химии. 2020. Т. 90. №. 8. С. 1199-1206. DOI: 10.31857/S0044460X20080077]. Полученный осадок жёлтого цвета отделяли фильтрованием, промывали дистиллированной водой. Выход продукта 2 составил 58 %. По совокупности спектральных методов анализа установлено, что структура синтезированного соединения соответствует структуре заявляемого в качестве антидота соединения (E)-N-(гидроксиметил)-3-(4-хлорфенил)-2-цианопроп-2-ентиоамида 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 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 предлагаемого в качестве антидота (E)-N-(гидроксиметил)-3-(4-хлорфенил)-2-цианопроп-2-ентиоамида 2 резко ослабляет токсическое действие гербицида. Соединение 2 снижало отрицательное действие 2,4-Д на гипокотили проростков подсолнечника на 40-48 % при использовании в основном в трёх и более концентрациях, в то время как соединение 1 (аналог по структуре) проявил антидотный эффект 24-42 %.

Соединение 2 снижало ингибирующее действие 2,4-Д на корни проростков на 24-66 % также при использовании в трех и более концентрациях, соединение 1 (прототип) проявляло антидотный эффект на уровне 34-49 %.

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 52
56
55
53 138*
148*
146*
140* 58
46
47
43 166*
132*
134*
124* 2,4-Д+
соединение 1 (прототип) 10^-2
10^-3
10^-4
10^-5 47
54
47
48 124*
142*
124*
126* 49
48
52
47 140*
137*
149*
134*

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

Таким образом, использование заявляемого (E)-N-(гидроксиметил)-3-(4-хлорфенил)-2-цианопроп-2-ентиоамида 2 на растениях подсолнечника в качестве антидота позволяет расширить ассортимент известных антидотов.

Изобретение относится к применению (E)-N-(гидроксиметил)-3-(4-хлорфенил)-2-цианопроп-2-ентиоамида в качестве антидота 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике. Изобретение обеспечивает эффективную защиту растений подсолнечника от фитотоксического действия гербицида 2,4-дихлорорфеноксиуксусной кислоты и может найти применение в сельском хозяйстве. 1 табл., 1 пр.

Применение (E)-N-(гидроксиметил)-3-(4-хлорфенил)-2-цианопроп-2-ентиоамида формулы

в качестве антидота 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике.