n-координированный метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан - водорастворимое средство с фунгицидной активностью

Формула изобретения

Средство для борьбы с грибковыми заболеваниями сельскохозяйственных культур Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigates, Aspergillus niger, Paecilomyces variotii, отличающееся тем, что в качестве действующего вещества используют водорастворимый N-координированный метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан формулы (1)

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области новых водорастворимых средств для борьбы с микроскопическими грибами при защите растений и материалов, конкретно, к соединению N-координированному метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октану общей формулы (1) в качестве средства борьбы против Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporium, Aspergillus fumigates, Aspergillus niger, Paecilomyces variotii.

Известен водонерастворимый многокомпонентный фунгицид позаконазол, в составе которого содержится оптически активное производное тетрагидрофурана, общей формулы (2), предназначенный для борьбы с грибковыми заболеваниями Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger (http://www.pharmateca.ru/magazines/source/2008/05/pdf/ft159_is11.pdf).

Для производства известного фунгицида необходимо использование труднодоступных оптически активных и дорогостоящих исходных реагентов, процесс получения фунгицида многостадиен.

Известен (H.Kanno. Pure & Appl. Chem. 1987. Vol.59. № 8. P.1027-1032) фунгицид бупрофезин общей формулы (3), структура которого содержит тиадиазинановый цикл, предназначенный для борьбы с грибковыми заболеваниями сельскохозяйственных культур.

Производство известного фунгицида является 2-стадийным и базируется на использовании труднодоступных исходных реагентов.

Известен многокомпонентный препарат для защиты растений - фунгицидное средство в форме коллоидного раствора, активным веществом которого является 1-[2-(2,4-дихлорфенил)-4-пропил-1,3-диоксолан-2-ил-метил]-1H-1,2,4-триазол (пропиконазол), многостадийный синтез которого требует использования дорогостоящих исходных соединений (Костенко С.В., Соколова Л.А., Подзоров В.В., Каракотов С.Д., Патент РФ 2125797 от 10.02.1999).

Наиболее близким аналогом является фунгицидное средство для борьбы с грибковыми заболеваниями растений на основе производных тиазолил-5-карбонамида формулы 4

где R₃ - 2-фуранил, 2-тиенил, 3-фуранил, 3-тиенил; R₁, R₂ - циклопропил, C₁-C₄ - алкил, CH₂-O-R₄ , R₄-C₁-C₄ - алкил (Адольф Хубеле, Патент РФ 2070197 от 10.12.1996) и фунгицидное средство для борьбы с нежелательными грибами при защите растений и материалов на основе производных бензатриазола и их солей формулы 5

X₁ - H, Hal, NO₂, AlkHal с C₁-C₆; X₂ - H, Hal, C₁-C₈, NO₂, OHal, AlkHal с C ₁-C₆; X₃ - H, Hal, C₁-C ₈, AlkHal с C₁-C₆ (Л.Ассман, P.Тиманн, M.Кулер, X.Шраге, К.Штенцель Патент РФ 2158740).

Синтезы указанных соединений многостадийны и базируются на использовании дорогостоящих соединений.

Целью изобретения является выявление фунгицидной активности водорастворимого соединения тиазолового ряда, получаемого в одну препаративную стадию из доступных исходных реагентов.

Результат достигается тем, что в качестве водорастворимого соединения тиазолового ряда, обладающего фунгицидной активностью, предлагается N-координированный метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан формулы (1).

Способ получения водонерастворимого 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октана основан на циклоконденсации доступного сероводорода с дешевыми и выпускаемыми промышленностью формальдегидом и гидразином. Продукт получают с выходами 60-88% (Хафизова С.Р., Ахметова В.Р., Тюмкина Т.В., Халилов Л.М., Кунакова Р.В., Джемилев У.М. Многокомпонентная гетероциклизация гидразина, сероводорода и формальдегида. Изв. АН. Сер. хим. 2004, 8, 1652-1656; Ахметова В.Р., Надыргулова Г.Р., Хафизова С.Р., Хайруллина P.P., Парамонов Е.А., Кунакова Р.В., Джемилев У.М. Циклоконденсация гидразина, формальдегида и сероводорода в присутствии кислот и оснований. Журнал органической химии. 2006, 42, 52-54).

Сущность способа получения водорастворимого N-координированного метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октана формулы (1) заключается в перемешивании 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октана, растворенного в хлороформе при температуре 25°C в течение 3 часов, взятых в мольном соотношении 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан:метилиодид = 10:10. При температуре 25°C и атмосферном давлении выделяют водорастворимый N-координированный метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан формулы (1) с выходом 72%. Реакция протекает по схеме:

Спектральные характеристики N-координированного метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октана формулы (1):

N-координированного метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан:
	(D2 O) , м.д., 5.26 (д, 2H, 2J=8.0, CHa - 2,8),
5.18 (д, 2H, 2J=8.0, CHb - 2,8),
4.89 (д, 2H, 2J=8.0, CHa - 4,6),
4.64 (д, 2H, 2J=8.0, CHb - 4,6),
3.79 (с, 3H, CH 3 - 9)

Выявление фунгицидной активности осуществлено с использованием Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxsporium, Aspergillus fumigates и Aspergillus niger, Paecilomyces variotii, вызывающих различные заболевания сельскохозяйственных растений, в том числе и корневые гнили зерновых культур (Микроорганизмы - возбудители болезней растений / Под ред. Билай В.И. - Киев: Наукова думка, 1988, 552 с.). Отметим, что Aspergillus fumigates и Aspergillus niger являются также распространенными контаминантами различных материалов, способных вызывать аллергические реакции и микозы у людей с ослабленной иммунной системой (Саттон Д., Фотергилл А., Ринальди М. Определитель патогенных и условно аптогенных грибов. - М.: Мир, 2001, 486 с.). А Paecilomyces variotii, Aspergillus niger используются при лабораторных испытаниях материалов и изделий на грибостойкость (И.Г.Каневская. Биологическое повреждение промышленных материалов. - Л.: Наука, 1984. - 232 с.). Микроскопические грибы поддерживаются в коллекции микроорганизмов Института биологии УНЦ РАН.

Для испытаний использовали растворы (1) в H₂O. Аддукт 1 в низкой концентрации (0,09%) оказывает фунгистатическое действие на тест-культуры, концентрации 0,13 и 0,16% полностью угнетают развитие Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigatus и niger. В отношении Paecilomyces variotii аддукт 1 проявляет фунгицидный эффект в зоне непосредственного контакта, не зависящий от концентрации действующего вещества. Метилиодид (100%) обладает фунгицидным действием по отношению ко всем испытанным микроскопическим грибам (табл.).

Таблица
Фунгицидная активность раствора N-координированного метилиодидом 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октана 1 в H2O и CH3I через 7 суток инкубирования
Тест-культура	Концентрация аддукта 1 в H2O	CH3J 100%	Контроль
0.09%	0.13%	0.16%
Диаметр зоны подавления роста гриба, мм
Bipolaris sorokiniana	Нет развития	Нет развития	Нет развития	Нет развития	Спорообразование
Fusarium oxysporum	45,2±3,9	Нет развития	Нет развития	Нет развития	Спорообразование
Aspergillus fumigatus	Нет развития	Нет развития	Нет развития	Нет развития	Спорообразование
Aspergillus niger	Нет развития	Нет развития	Нет развития	Нет развития	Спорообразование
Paecilomyces variotii	34,5±7,9	28,5±8,1	26,9±3,3	Нет развития	Спорообразование

Полученные результаты свидетельствуют о том, что соединение (1) может быть использовано при предпосевной обработке семян, при опрыскивании надземной части растения в период бутанизации, при обработке полимерных природных и синтетических материалов.

Существенные отличия предлагаемого способа.

Соединение (1) является эффективным водорастворимым средством борьбы против Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigates, Aspergillus niger, Paecilomyces variotii, его синтез осуществляется в одну препаративную стадию, исходя из доступных реагентов в отличие от многостадийных синтезов известных средств, применяемых для борьбы с грибковыми заболеваниями растений и материалов.

Общая методика оценки фунгицидной активности соединения (1):

Оценку фунгицидной активности проводили методом диффузии в агар (Практикум по микробиологии / Под ред. Егорова Н.С. - М.: Изд-во МГУ, 1976, 307 с.).