Применение n-замещенных 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламидов в качестве антидотов гербицида 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике

Применение n-замещенных 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламидов в качестве антидотов гербицида 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике

Реферат

Изобретение относится к химическим биологически активным веществам пиридинового ряда формулы 1-2:

1 R = бензимидазолил-1;

2 R = фурфуриламино;

способным снижать фитотоксическое действие гербицида 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) на растениях подсолнечника (антидотам). Соединение 1 синтезировано впервые, соединение 2 известно ранее (Каталог Chemical Blok Stok Library, Cas Registry №698994-57-9, 10.08.2004).

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% [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 актуальной и нерешенной.

Наиболее близким аналогом по химической структуре заявляемых соединений и, одновременно, аналогом по свойствам является известный антибактериальный препарат Сульфален [«Антидот гербицидов гормонального типа действия 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и 4-амино-3,5,6-трихлорпиколиновой кислот.» Патент РФ №2043021 от 10.09.95, заявка №5042089 от 14.05.92] формулы 3:

Это соединение широко применяется в качестве антибактериального средства в медицинской практике, его синтез описан в литературе [В.Г.Беликов. Фармацевтическая химия. - М.: Высшая школа, 1985, с.383, 768]. Однако Сульфален обладает не достаточно высокой антидотной активностью.

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала биологически активных веществ, полученных синтетическим путем, для использования их в сельском хозяйстве в качестве средств, защищающих вегетирующие растения подсолнечника от повреждающего действия 2,4-Д (антидота).

Это достигается обработкой поврежденных растений подсолнечника N-замещенными 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламидами 1-2.

Синтез заявляемых соединений 1-2 осуществлялся известным способом - взаимодействием 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфонилхлорида с аминами в присутствии триэтиламина при комнатной температуре в среде безводного бензола [см. Новые сульфонамиды: Заявка 1211567, Япония, МКИ⁴ С 07 D 213/74, 241/04 от 24.08.89].

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 2-[(бензимидазол-1-ил)-сульфонил]-3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридин (соединение 1).

К суспензии из 0,43 г (0,0036 моль) бензимидазола и 0,31 г (0,0031 моль) триэтиламина в 15 мл абсолютного бензола приливают раствор 0,8 г (0,0031 моль) 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфонилхлорида и перемешивают при комнатной температуре в течение 8 часов. Реакционную массу отделяют от осадка Et₃N×HCl фильтрованием, упаривают досуха, остаток перекристаллизовывают из смеси гексан: этилацетат =2:1, получают 0,9 г (84%) целевого соединения 1 в виде белых кристаллов с т.пл. =132-133°С.

Найдено, %: С 51.68; Н 3.12; N 16.41; S 9.44; C₁₅H₁₁ClN₄O₄S;

Вычислено, %: С 51.95; Н 3.20; N 16,16; S 9.23.

Масс-спектр, m/z (относит, интенсивность): М⁺ 346(78); 281(80); 182(22); 165(79); 138(43); 102(74); 90(100).

Пример 2. N-фурфуриламино-3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламид (соединение 2).

К раствору 0,49 г (0,0050 моль) фурфуриламина и 0,45 г (0,0045 моль) триэтиламина в 20 мл абсолютного бензола прибавляют по каплям раствор 1,2 г (0,0045 моль) 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфонилхлорида в 15 мл абсолютного бензола, поддерживая температуру реакционной смеси в интервале 12-15°С. По окончании прибавления температуру медленно поднимают до комнатной и продолжают перемешивание еще 4 часа. Выделившийся осадок отфильтровывают, обильно промывают водой, сушат. Остаток после упаривания бензольного раствора объединяют с осадком, перекристаллизовывают из смеси гексан: этилацетат =2:1, получают 1,05 г (70%) целевого соединения 2 в виде белого кристаллического порошка с т.пл. =138-139°С.

Найдено, %: С 47,61; Н 3,54; N 12,70; S 9,62; C₁₃H₁₂ClN₃O₃S.

Вычислено, %: С 47.97; Н 3.72; N 3.72; S 9.83.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2.60 (3Н, с, 4-СН₃ Ру); 2,65 (3Н, с. 6-СН₃ Ру); 4,27 (2Н, с, СН₂); 6,20...7,45 (3Н, м, СН кольца фурана); 8,85 (1Н, с, NH).

Масс-спектр, m/z (относит, интенсивность): M⁺ 325(3); 261(10); 232(17); 213(15); 166(100); 138(18); 131(22); 102(34); 96(58); 81(45).

Пример 3. Оценка соединений 1-6 на антидотную активность на проростках подсолнечника.

Проросшие семена подсолнечника с длинной 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 гипокотиля и корня в варианте гербицид + антидот относительно названных величин в варианте "гербицид" (эталон).

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

Результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, применение на фоне воздействия гербицида предлагаемых в качестве антидотов N-замещенных 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламидов 1-2 резко снижает токсическое действие гербицида.

Соединения 1-2 нивелировали отрицательное действие 2,4-Д на гипокотиле проростков подсолнечника на 24-51% при использовании в трех и более концентрациях, в то время как величина антидотного эффекта Сульфалена (прототипа) составляла 12-22%.

Соединения 1-2 снижали ингибирующее действие 2,4-Д на корни проростков на 28-45% также при использовании в трех и более концентрациях, а Сульфален (прототип) проявлял антидотный эффект на уровне 16-31%.

Таким образом, применение заявляемых N-замещенных 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламидов в качестве антидотов позволяет эффективно защитить подсолнечник от отрицательного воздействия 2,4-Д, а также расширить ассортимент известных антидотов.

ТаблицаАнтидотная активность N-замещенных 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламидов и их прототипа к 2,4-Д на проростках подсолнечника сорта ВНИИМК-8883.
Препарат	Концентрация,	Длина гипокотиле	Длина корня
	%	мм	К 2,4-Д, %	мм	К 2,4-Д, %
Контроль	0	74		11
2,4-Д	10-3	41		44
2,4-Д + соединение 1	10-210-310-410-5	51485255	124*116128*133*	59575061	133*129*141*138*
2,4-Д + соединение 2	10-210-310-410-5	50565162	121137*124*151*	56596462	128*134*145*142*
2,4-Д + соединение 3 (прототип)	10-210-310-410-5	46485047	112118*122*115*	584795251	131*107118*116*
* Различия между вариантами достоверны при Р=0,95

Применение N-замещенных 3-циано-4,6-диметил-5-хлорпиридил-2-сульфониламидов формулы 1-2

где 1. R = бензимидозолил-1;

2. R = фурфуриламино,

в качестве антидотов гербицида 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике.