Результат интеллектуальной деятельности: О-(4-трет-бутилфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим в качестве антидота 2,4-Д на подсолнечнике

Изобретение относится к новому химическому биологически активному веществу из ряда гетероциклических соединений формулы 1:

защищающему растения подсолнечника от фитотоксического действия гербицида 2,4-дихлорорфеноксиуксусной 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% [1. 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.

К наиболее близкому аналогу по структуре заявляемому соединению может быть отнесен O-(2-фторфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим 2 [2. Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Стрелков В.Д. и др. «Способ стимулирования роста подсолнечника регулятором роста», пат. РФ №2395497 от 27.07.2010 г. Заявка 2008140806/04 от 14.10.2008]:

В качестве прототипа «о свойствам известна N-(4-метоксифенил)-N'-(4-диметил-2,6-дихлорникотиноил)-мочевина формулы 3 [3. Стрелков В.Д., Дядюченко Л.В., Исакова Л.Н. и др. «Антидоты 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике», пат. РФ №2384063 от 20.03.2010 г. Заявка 2008105019/04 от 11.02.2008]:

Недостатком антидота 3 является его высокая доза применения (200 г/га).

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

Техническим результатом изобретения является защита вегетирующих растений подсолнечника от повреждающего действия 2,4-Д, выражающаяся в повышении урожайности по сравнению с обработанным гербицидом контролем.

Это достигается применением O-(4-трет-бутилфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 1 путем обработки поврежденных гербицидом вегетирующих растений подсолнечника.

При этом О-(4-трет-бутилфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим 1 впервые получен авторами ацилированием 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 4 хлорангидридом 4-трет-бутилбензойной кислоты в среде безводного бензола в присутствие триэтиламина в качестве акцептора хлороводорода [2]:

В свою очередь 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим 4 получают известным способом: реакцией 4-метил-2,6-дихлорникотинонитрила с гидроксиламином в среде водного этанола [4. И.Г. Дмитриева, Л.В. Дядюченко, Е.А. Кайгородова. Особенности взаимодействия некоторых 2-хлорникотино-нитрилов с гидроксиламином. Синтез 3-(1,2,4-оксадиазолил-3)пиридинов и их фрагментация под действием электронного удара, Изв. Вузов. Химия и хим. технол. - 2005. - Т. 48. - Вып. 11. - С. 14-17]:

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. Синтез О-(4-трет-бутилфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим (соединение 1).

К суспензии 2,0 г (10,01 ммоль) 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 4 и 1,02 г (10,01 ммоль) триэтиламина в 40 мл безводного бензола при комнатной температуре прибавляют по каплям при перемешивании раствор 2,035 г (11 ммоль) 4-трет-бутилбензоилхлорида в 10 мл безводного бензола в течение 50 мин. Перемешивание продолжают еще 2,5-3 ч, затем осадок отфильтровывают, промывают 5 мл бензола, сушат, затем обильно промывают водой. После перекристаллизации из этанола получают 1,17 г (72%) целевого соединения 1 в виде белых кристаллов с т.пл. 161-162°С.

Найдено, %: С 63,81; Н 6,31; N 11,76; C₁₉H₂₂ClN₃O₂;

Вычислено, %: С 63,42; Н 6,16; N 11,68.

ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 1,35 (9Н, с, 3 СН₃); 2,35 (3Н, с, 4-СН₃); 2,40 (3Н, с, 6-СН₃); 6,94 (2Н, уш. с, NH₂); 7,10 (1H, с, 5-Н Ру); 7,60 (2Н, д, 3-Н, 5-Н, Ar), 7,77 (2Н, д., 2-Н, 6-Н, Ar).

Пример 2. 0-(2-фторфенил)карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксим (соединение 2).

К суспензии 2,0 г (10,01 ммоль) 4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 4 и 1,02 г (10,01 ммоль) триэтиламина в 40 мл безводного бензола при комнатной температуре прибавляют по каплям при перемешивании раствор 1,73 г (11 ммоль) 2-фторбензоилхлорида в 10 мл безводного бензола в течение 50 мин. Перемешивание продолжают еще 2,5-3 ч, затем осадок отфильтровывают, промывают 5 мл бензола, сушат, затем обильно промывают водой. После перекристаллизации из этанола получают 2,2 г (68%) целевого соединения 2 в виде белых кристаллов с т.пл. 184-185°С.

Найдено, % С 56,39; Н 4,23; N 13,27; C₁₅H₁₃ClFN₃O₂;

Вычислено, %: С 56,00; Н 4,07; N 13,06.

ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 2,32 (3Н, с, 4-СН₃), 2,42 (3Н, с, 6-СН₃), 7,00 (2Н, уш. c,NH₂), 7,21 (Ш, с, 5-НРу), 7,54…8,10 (4Н, м, Аг).

Пример 3. N-(4-метоксифенил)-N'-(4-диметил~2,6-дихлорникотиноил)-мочевина (соединение 3).

К раствору 1,46 г (6,3 ммоль) 4-метил-2,6-дихлорникотиноилизоцианата в 20 мл абсолютного бензола прибавляют раствор 0,85 г (6,9 ммоль) n-низидина в 10 мл абсолютного бензола и перемешивают при комнатной температуре в течение 5 ч. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают бензолом, сушат. После перекристаллизации из смеси этанол: ДМФА=4:1 получают 1,75 г (78%) целевого продукта 3 в виде кристаллов с т.пл. 220-222°С.

Найдено, %: С 50,64; Н 3,52; N 11,98. C₁₅H₁₃Cl₂N₃O₃;

Вычислено, %: С 50,86; Н 3,71; N 11,87.

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 2,35 (с, 3Н, 4-СН₃ Ру); 3,75 (с, 3Н, ОСН₃); 6,88…7,50 (м, 4Н, АrН); 7,65 (с, 1Н, 5-НРу); 10,16 и 11,40 (уш. с, 1Н, NH).

Пример 4. Оценка соединений на антидотную активность на растениях подсолнечника в условиях полевого опыта.

Оценку антидотной активности заявляемого соединения 1 и эталонов сравнения (соединения 2, 3) осуществляли на экспериментальном поле ВНИИБЗР. Испытания проводили по следующей методике.

В полевых условиях растения подсолнечника сорта Родник в фазу 10-16 листьев обрабатывали бутиловым эфиром 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в дозе 18 г/га и через 1 сутки наносили раствор антидота в дозе 30 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 - 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.

Различия между вариантами достоверны при Р=0,90

Таким образом, применение заявляемого O-(4-трет-бутипфенип) карбонил-4,6-диметил-2-хлорпиридил-3-амидоксима 1 в качестве антидота позволяет обеспечить антидотный эффект на уровне 45% против 20% у прототипа, а также расширить ассортимент известных антидотов. Структурный аналог 2 не проявляет антидотной активности.