Результат интеллектуальной деятельности: Способ защиты вегетирующих растений подсолнечника от повреждающего действия 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты

Изобретение относится к технологии защиты культурных растений от повреждающего действия гербицидов.

Применение химических средств борьбы с сорной растительностью является неотъемлемым элементом современных технологий производства сельскохозяйственной продукции. Среди других классов химических средств защиты растений по объему производства и применения гербициды занимают ведущее место. Однако они являются токсичными не только для сорняков, но и для культурных растений. Тщательное соблюдение регламентов химических обработок исключает отрицательные последствия применения гербицидов. Однако в практике растениеводства нередки случаи непреднамеренного повреждения значительных площадей сельскохозяйственных культур гербицидами.

Известен способ защиты вегетирующих культурных растений от повреждающего действия гербицидов, предусматривающий их обработку антидотом после использования гербицида [Питина М.Р. и др., Современный уровень и перспективные направления защиты сельскохозяйственных культур от нежелательных последствий применения гербицидов // Агрохимия, 1986, №4, с. 107-136].

Подсолнечник является очень чувствительной культурой к воздействию гербицидов типа 2,4-Д, поэтому в числе средств защиты культурных растений должны быть средства снижения фитотоксического действия этих гербицидов - антидоты.

Задачей изобретения является расширение арсенала антидотов подсолнечника от повреждающего действия 2,4-Д.

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

Этот результат достигается тем, что в способе защиты вегетирующих растений от повреждающего действия 2,4-Д, предусматривающем их обработку антидотом после использования гербицида, согласно изобретению в качестве антидота используют 3-[(4-метилфенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло-[3,4-b]пиридины формулы 1-2

1 - R=CH₃;

2 - R=Cl;

в количестве 30 г/га через 1 сутки после использования гербицида.

Синтез антидотов осуществлен авторами по схеме:

Методики синтеза

Синтез 3[(4-метилфенил)карбоксамидо]-1,4,5,6-тетраметил-пиразоло[3,4-b]пиридина (соединение 1).

К суспензии из 0,70 г (3,7 моль) 3-амино-1,4,5,6-тетраметилпиразоло[3,4-b]-пиридина и 0,38 г (3,7 моль) триэтиламина в 20 мл безводного бензола прибавляют по каплям в течение 40-50 минут раствор 0,69 г (4,4 моль) 4-метилбензоилхлорида в 10 мл безводного бензола, поддерживая температуру реакционной смеси в интервале 10-12°С. По окончании прибавления перемешивание продолжают при этой же температуре еще 10-20 минут, затем при комнатной температуре 3 часа. Из реакционной массы осадок отделяют фильтрованием, промывают его теплой водой (3×20 мл), сушат. Маточный раствор упаривают досуха, остаток обрабатывают 15 мл диэтилового эфира, сушат. Оба осадка объединяют, перекристаллизовывают из этанола, получают 1,2 г (72%) целевого продукта 1 в виде белых кристаллов с т.пл. 218-220°С.

Найдено, %: С 70,46; Н 6,62; N 18,04. C₁₈H₂₀N₄O.

Вычислено, %: С 70,11; Н 6,54; N 18,17.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,28 (3Н, с, CH₃Ph); 2,29 (3Н, с, 5-СН₃ Ру); 2,36 (3Н, с, 4-СН₃ Ру); 2,43 (3Н, с,6-СН₃ Ру); 3,87 (3Н, с, N-CH₃); 7,20…7,59 (4Н, м, Аr); 12,23 (1Н, уш.с, N-H).

Синтез 3[(4-метилфенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-хлор-пиразоло[3,4-b]пиридина (соединение 2).

К суспензии из 0,78 г (3,7 моль) 3-амино-1,4,6-триметил-пиразоло[3,4-b]-пиридина и 0,38 г (3,7 моль) триэтиламина в 20 мл безводного бензола прибавляют по каплям в течение 40-50 минут раствор 0,69 г (4,4 моль) 4-метилбензоилхлорида в 10 мл безводного бензола, поддерживая температуру реакционной смеси в интервале 10-12°С. По окончании прибавления перемешивание продолжают при этой же температуре еще 10-20 минут, затем при комнатной температуре 3 часа. Из реакционной массы осадок отделяют фильтрованием, промывают его теплой водой (3×20 мл), сушат. Маточный раствор упаривают досуха, остаток обрабатывают 15 мл диэтилового эфира, сушат. Оба осадка объединяют, перекристаллизовывают из этанола, получают 1,1 г (71%) целевого продукта 2 в виде белых кристаллов с т.пл. 168-170°С.

Найдено, %: С 62,41; Н 5,32; N 17,30. C₁₇H₁₇CIN₄O.

Вычислено, %: С 62,10; Н 5,21; N 17,04.

ПМР, δ, м.д. (группа): 2,24 (3Н, с, CH₃Ph); 2,35 (3Н, с, 4-СН₃ Ру); 2,59 (3Н, с,6-СН₃ Ру); 3,89 (3Н, с, N-CH₃); 7,23…7,63 (4Н, м, Аr); 12,04 (1H, уш.с, N-H).

При этом 3-амино-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло[3,4-b]пиридины 3 получали взаимодействием 4,6-диметил-2-хлорникотинонитрилов 4 с метилгидразином (Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Кайгородова Е.А. Взаимодействие некоторых 2-хлорникотинонитрилов с гидразином и алкилгидразинами // Изв. Вузов. Химия и хим. технол., 2005, Т. 48, №12, с. 29-31).

Оценку антидотной активности полученного соединения на растениях подсолнечника проводили на экспериментальном поле Всероссийского научно-исследовательского института биологической защиты растений. В качестве прототипа использовали аналог по структуре - 3-[3,5-динитрофенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[3,4-b]пиридин - соединение 5 («3-[3,5-динитрофенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-хлорпиразоло[3,4-b]пиридин в качестве антидота 2,4-Д на подсолнечнике». Стрелков В.Д., Дядюченко Л.В., Исакова Л.И., Назаренко Д.Ю., Дмитриева И.Г., Пат. РФ №2358973 от 20.06.2009, заявка №2008105177):

Прототип использовали в дозе 30 г/га при расходе рабочей жидкости 300 л/га, как и заявляемое соединение.

Оценку антидотной активности заявляемых соединений 1-2 и прототипа (соединение 5) проводили по следующей методике.

В полевых условиях растения подсолнечника сорта Флагман 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.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет обеспечить антидотный эффект на уровне 31% и 46% соответственно против 21% у прототипа, что увеличивает урожайность подсолнечника на 4,6-7,0 ц/га.