Результат интеллектуальной деятельности: Способ защиты вегетирующих растений сахарной свеклы от повреждающего действия гербицидов

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

Сахарная свекла относится к одной из основных экономически важных сельскохозяйственных культур. В новых, интенсивных технологиях средства защиты сельскохозяйственных культур применяются очень широко. Для сахарной свеклы более специфичным является применение гербицидов по вегетирующим растениям. Для послевсходового применения рекомендуются, как правило, препараты так называемой бетанальной группы (на основе действующих веществ фенмедифам и десмедифам). Несмотря на эффективность химических способов уничтожения сорняков, недобор сельскохозяйственной продукции от фитотоксичности гербицидов ежегодно составляет 15-20%. [Захаренко В.А. Экономическая эффективность химической защиты растений в условиях реформируемой экономики России // Агрохимия, 1998, №10, с. 74-82]. Поэтому одновременно с проблемой повышения биологической эффективности препаратов необходимо разрабатывать меры и средства, которые защищают культурные растения от нежелательных последствий их применения.

Известен способ защиты вегетирующих культурных растений от повреждающего действия гербицидов, предусматривающий их обработку антидотами совместно с использованием 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].

Задачей изобретения является расширение арсенала антидотов сахарной свеклы от повреждающего действия гербицидов.

Техническим результатом изобретения является защита вегетирующих растений сахарной свеклы от повреждающего действия гербицидов, выражающаяся в повышении урожайности по сравнению с обработанным гербицидом эталоном.

Этот результат достигается тем, что в способе защиты вегетирующих растений от повреждающего действия гербицидов, предусматривающем их обработку антидотом совместно с гербицидом, согласно изобретению в качестве антидота используют 2-бензилсульфанил-4,6-диметил-5-R-никотинонитрилы формулы 1-2:

где 1 R=Н, R¹=2-CI; 2 R=CI, R¹=3-CI;

в дозе 40 г/га.

Наиболее близким аналогом по структуре заявляемому соединению является N-фурфурил-2-(4,5,6-триметил-3-циано-2-пиридилсульфанил)ацетамид (соединение 2) [Пат. РФ №2404582. N-фурфурил-2-(4,5,6-триметил-3-циано-2-пиридилсульфанил)-ацетамид в качестве регулятора роста сахарной свеклы. Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Назаренко Д.Ю,, Стрелков В.Д. и др. Заявл. 04.06.2009. Опубл. 27.11.2010. Бюлл. №33]:

Соединение 2 проявляет свойства регулятора роста при применении в дозе 28 и 40 г/га по вегетирующим растениям сахарной свеклы.

Синтез заявляемых соединений 1-2 осуществлен авторами взаимодействием 3-цианопиридин-2(1Н)-тионов 4 с соответствующими амидами хлоруксусной кислоты по схеме:

Способ получения исходного продукта 4 описан в литературе [Synthese von 3-Aminothieno[2,3-b]pyridinderivaten. F. Guerrera, M. Siracusa, B. Tornetta // Farmaco. Ed. Sci. «FSTE-AX». - 1976. - V. 31. - №1. - P. 21-30].

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. N-(2-хлорфенил-2-(4,6-диметил-3-циано-2-пиридилсульфанил)ацетамид (соединение 1).

К суспензии из 1,0 г (6,0 ммоль) 4,6-диметил-3-циано-2(1Н)-пиридинтиона в 20 мл ДМФА прибавляют раствор 0,34 г (6,0 ммоль) КОН в минимальном количестве воды и перемешивают до полного растворения осадка. Затем в реакционную смесь вносят раствор 1,15 г (6,0 ммоль) N-(2-хлорфенил)-2-хлорацетамида в 7 мл ДМФА и перемешивают при комнатной температуре 60 мин. После окончания реакции разбавляют реакционную массу водой вдвое и отфильтровывают выделившийся осадок, сушат. После перекристаллизации из смеси этанол : ДМФА = 4:1 получают 1,8 г (88%) целевого продукта 1 в виде кристаллов с т. пл. 182-184°С.

Найдено, %: С 57,65; Н 4,42; N 12,54. C₁₆H₁₄CIN₃OS;

Вычислено, %: С 57,92; Н 4,25; N 12,66.

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 2,30 (с, 3Н, 6-СН₃ Ру); 2,42 (с, 3Н, 4-СН₃ Ру); 4,20 (с, 2Н, СН₂); 7,03 (с, 1Н, 5-Н Ру); 6,91-8,24 (м, 4Н, Ar-Н); 10,84 (уш. с, 1Н, NH).

Пример 2. N-(3-хлорфенил-2-(4,6-диметил-3-циано-5-хлор-2-пиридилсульфанил)ацетамид (соединение 2).

К суспензии из 1,0 г (5,0 ммоль) 4,6-диметил-5-хлор-3-циано-2(1Н)-пиридинтиона в 20 мл ДМФА прибавляют раствор 0,28 г (5,0 ммоль) КОН в минимальном количестве воды и перемешивают до полного растворения осадка. Затем в реакционную смесь вносят раствор 0,96 г (5,0 ммоль) N-(3-хлорфенил)-2-хлорацетамида в 10 мл ДМФА и перемешивают при комнатной температуре 50 мин. После окончания реакции разбавляют реакционную массу водой вдвое и отфильтровывают выделившийся осадок, сушат. После перекристаллизации из смеси этанол : ДМФА = 1:1 получают 1,35 г (68%) целевого продукта 2 в виде кристаллов с т. пл. 214-216°С.

Найдено, %: С 52,15; Н 3,71; N 11,66. C₁₆H₁₃CI₂N₃OS;

Вычислено, %: С 52,47; Н 3,58; N 11,47.

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 2,26 (с, 3Н, 6-СН₃ Ру); 2,52 (с, 3Н, 4-СН₃ Ру); 4,24 (с, 2Н, СН₂); 7,09-8,15 (м, 4Н, Ar-Н); 10,06 (уш. с, 1Н, NH).

Пример 3. N-фурфурил-2-(4,5,6-триметил-3-циано-2-пиридилсульфанил)ацетамид (соединение 3).

К суспензии из 1,30 г (7,3 ммоль) 4,5,6-триметил-3-циано-2(1Н)-пиридинтиона в 25 мл ДМФА прибавляют раствор 0,41 г (7,3 ммоль) КОН в минимальном количестве воды и перемешивают до полного растворения осадка. Затем в реакционную смесь вносят раствор 1,25 г (7,3 ммоль) N-(фурфурил)-2-хлорацетамида в 10 мл ДМФА и перемешивают при комнатной температуре 40 мин. После окончания реакции разбавляют реакционную массу водой вдвое и отфильтровывают выделившийся осадок, сушат. После перекристаллизации из этанола получают 1,60 г (70%) целевого продукта 1 в виде кристаллов с т. пл. 161-162°С.

Найдено, %: С 60,65; Н 5,52; N 13,54. C₁₆H₁₇N₃O₂S;

Вычислено, %: С 60,93; Н 5,43; N 13,32.

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 2,26 (с, 3Н, 6-СН₃ Ру); 2,30 (с, 3Н, 5-СН₃ Ру); 2,47 (с, 3Н, 4-СН₃ Ру); 4,18 (с, 2Н, SCH₂); 4,54 (д, 2Н, NHCH₂, J=5 Гц); 6,39 (т, 1Н, 4-Н Fu, J=1,8 Гц); 6,63 (д, 1H, 3-Н Fu, J=3,5 Гц); 7,44 (д, 1Н, 5-Н Fu, J=1,8 Гц); 10,34 (уш. С, 1Н, NH).

Пример 4. Оценка антидотной активности заявляемых соединений 1-2 и прототипа на растениях сахарной свеклы в условиях полевого опыта.

Оценку защитных свойств заявляемых соединений 1-2 на растениях сахарной свеклы проводили на экспериментальном поле Кубанского государственного аграрного университета им. И.Т. Трубилина (г. Краснодар). В качестве прототипа использовали соединение 3.

Опыт на сахарной свекле сорта F₁ Вектор был заложен по схеме:

- Контроль - без обработки (ручная прополка);

- Эталон - обработка баковой смесью гербицидов;

- Смесь гербицидов + соединение 1 или 2 в дозе 40 г/га;

- Смесь гербицидов + соединение 3 (прототип) в дозе 40 г/га;

Расход рабочего раствора 300 л/га;

В баковой смеси использовали гербициды, общепринятые в технологии выращивания сахарной свеклы: Бетанал 22 - селективный гербицид для послевсходового контроля однолетних двудольных сорняков; Лонтрел^® 300 - послевсходовый гербицид для защиты от комплекса трудноискоренимых сорняков (осот, горчак ползучий и др.); Зелек Супер - селективный послевсходовых системный гербицид, предназначенный для борьбы с однолетними и многолетними злаковыми сорняками.

Обработку растений проводили в фазу 4-6 настоящих листьев сахарной свеклы, при обработке к баковой смеси гербицидов добавляли растворы исследуемых веществ. Баковая смесь содержала следующие количества гербицидов: Зелек - Супер, КЭ + Бетанал 22, КЭ + Лонтрел 300, BP в дозе - 0,37 л/га + 0,7 л/га + 0,2 л/га.

Площадь опытной делянки 5,6 м², повторность 4-х кратная, размещение делянок рендомизированное.

В конце вегетации проводили учет урожая корнеплодов и определяли содержание сахара рефрактометрически (ИРФ-22) [А.В. Петербургский. Практикум по агрономической химии. Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1959, с. 192-197]. Данные учета подвергали статистической обработке с использованием НСР₀₅ [Б.А. Доспехов. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. М: Колос, 1979, с. 294-303].

Результаты испытаний представлены в таблице.

Испытания, проведенные на сахарной свекле, позволили установить, что заявляемые соединения 1-2 в дозе 40 г/га проявляет свойства антидотов, нивелируя отрицательное воздействие гербицидов на 11,8 и 11,5%, прибавка урожая при этом составила 43,1 и 41,7 ц/га соответственно, выход сахара увеличился на 13,1-13,3 ц/га.

Прототип (соединение 3) снижает негативное действие гербицидов на 7,6%, увеличивая урожайность на 27,7 ц/га и выход сахара на 9,7 ц/га.

Таким образом, предлагаемое изобретение реализует указанное назначение, обеспечивая прибавку в виде сохраненного урожая сахарной свеклы, а также повышая ее сахаристость в сравнении с гербицидным вариантом и превосходит прототип.