RU2448971C2 - 3,7-dithia-1,5-diazabicyclo[3,3,0]octane - fungicidally active agent - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to novel agents for controlling plant fungal diseases, specifically 3,7-dithia-1,5-diazabicyclo[3,3,0]octane

as an agent against Bipolaris sorokiniana, Aspergillus fumigates, Aspergillus niger, synthesis of which takes place in a single step using readily available reactants in contrast to multi-step synthesis of existing agents used for controlling fungal diseases of plants and materials.

EFFECT: obtaining novel agents for controlling plant fungal diseases.

1 cl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области новых средств для борьбы с микроскопическими грибами при защите растений и материалов, конкретно к соединению 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октану общей формулы (1) в качестве средства борьбы против Bipolaris sorokiniana, Aspergillus fumigates, Aspergillus niger.The present invention relates to the field of new agents for controlling microscopic fungi in the protection of plants and materials, specifically to the compound 3,7-dithia-1,5-diazabicyclo [3.3.0] octane of general formula (1) as an agent for controlling Bipolaris sorokiniana , Aspergillus fumigates, Aspergillus niger.

Известен 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).Known multicomponent fungicide posaconazole, which contains an optically active derivative of tetrahydrofuran, of the general formula (2), designed to combat the fungal diseases Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger (http://www.pharmateca.ru/mag source / 2008/05 / pdf / ft159_is11.pdf).

Для производства известного фунгицида необходимо использование труднодоступных оптически активных и дорогостоящих исходных реагентов, процесс получения фунгицида многостадиен.To produce a well-known fungicide, it is necessary to use hard-to-reach optically active and expensive starting reagents, the process for producing a fungicide is multi-stage.

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.Known (H. Kanno. Pure & Appl. Chem. 1987. Vol.59. No. 8. P.1027-1032) fungicide buprofesin of General formula (3), the structure of which contains a thiadiazinane cycle, designed to combat fungal diseases of crops.

Производство известного фунгицида является двухстадийным и базируется на использовании труднодоступных исходных реагентов.The production of the known fungicide is two-stage and is based on the use of hard-to-reach starting reagents.

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]-1Н-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).Known multicomponent preparation for plant protection is a fungicidal agent in the form of a colloidal solution, the active substance of which is 1- [2- (2,4-dichlorophenyl) -4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl-methyl] -1H- 1,2,4-triazole (propiconazole), the multi-stage synthesis of which requires the use of expensive starting compounds (Kostenko S.V., Sokolova L.A., Podzorov V.V., Karakotov S.D. RF Patent 2125797 dated 02/10/1999 )

Наиболее близким аналогом является фунгицидное средство для борьбы с грибковыми заболеваниями растений на основе производных тиазолил-5-карбонамида формулы 4The closest analogue is a fungicidal agent for combating fungal diseases of plants based on derivatives of thiazolyl-5-carbonamide of the formula 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 5where R ₃ is 2-furanyl, 2-thienyl, 3-furanyl, 3-thienyl; R ₁ , R ₂ - cyclopropyl, C ₁ -C ₄ - alkyl, CH ₂ -OR ₄ , R ₄ -C ₁ -C ₄ - alkyl (Adolf Hubele, RF Patent 2070197 dated 12/10/1996) and a fungicidal agent for controlling undesirable mushrooms in the protection of plants and materials based on benzatriazole derivatives and their salts of formula 5

Х₁-Н, Hal, NO₂, AlkHal с C₁-С₆; Х₂-Н, Hal, C₁-C₈, NO₂, OHal, AlkHal с C₁-С₆; Х₃-Н, Hal, C₁-C₈, AlkHal с C₁-С₆ (Л.Ассман, Р.Тиманн, М.Кулер, X.Шраге, К.Штенцель. Патент РФ 2158740).X ₁ -H, Hal, NO ₂ , AlkHal with C ₁ -C ₆ ; X ₂ -H, Hal, C ₁ -C ₈ , NO ₂ , OHal, AlkHal with C ₁ -C ₆ ; X ₃ -H, Hal, C ₁ -C ₈ , AlkHal with C ₁ -C ₆ (L. Assman, R. Timann, M. Cooler, X. Schrage, K. Stenzel. RF patent 2158740).

Синтезы указанных соединений многостадийны и базируются на использовании дорогостоящих соединений.The syntheses of these compounds are multistage and are based on the use of expensive compounds.

Достоинством изобретения является использование соединения тиадиазолового ряда в качестве средства с фунгицидной активностью, синтезируемого в одну технологическую стадию из доступных исходных реагентов.An advantage of the invention is the use of a thiadiazole series compound as an agent with fungicidal activity, synthesized in one technological stage from the available starting reagents.

Результат достигается тем, что в качестве соединения тиазолового ряда, обладающего фунгицидной активностью, предлагается 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октан формулы (1).The result is achieved by the fact that, as a thiazole series compound having fungicidal activity, 3,7-dithia-1,5-diazabicyclo [3.3.0] octane of the formula (1) is proposed.

Способ получения 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октана формулы (1) основан на циклоконденсации доступного сероводорода с дешевыми и выпускаемыми промышленностью формальдегидом и гидразином. Целевой продукт (3) 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).The method for producing 3,7-dithia-1,5-diazabicyclo [3.3.0] octane of formula (1) is based on cyclocondensation of available hydrogen sulfide with formaldehyde and hydrazine, which are cheap and commercially available. The target product (3) is obtained with yields of 60-88% (Khafizova S.R., Akhmetova V.R., Tyumkina T.V., Halilov L.M., Kunakova R.V., Dzhemilev U.M. Multicomponent heterocyclization hydrazine, hydrogen sulfide, and formaldehyde. Izv. AN Ser. chem. RV, Dzhemilev UM Cyclocondensation of hydrazine, formaldehyde and hydrogen sulfide in the presence of acids and bases. Journal of Organic Chemistry. 2006, 42, 52-54).

Выявление фунгицидной активности осуществлено с использованием Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxsporium, Aspergillus fumigates и Aspergillus niger, 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.). Микроскопические грибы поддерживаются в коллекции микроорганизмов Института биологии УНЦ РАН.The fungicidal activity was detected using Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxsporium, Aspergillus fumigates and Aspergillus niger, which cause various diseases of agricultural plants, including root rot of grain crops (Microorganisms that cause plant diseases / Ed. Bilai V.I. - Kiev: Naukova Dumka, 1988, 552 p.). Note that Aspergillus fumigates and Aspergillus niger are also common contaminants of various materials that can cause allergic reactions and mycoses in people with weakened immune systems (Sutton D., Fotergill A., Rinaldi M. Identifier for pathogenic and conditionally aptogenic fungi. - M .: Mir, 2001, 486 pp.). Microscopic fungi are supported in the collection of microorganisms of the Institute of Biology of the Ufa Scientific Center of the Russian Academy of Sciences.

Для испытаний использовали растворы (1) в ДМФА. Оценка влияния растворителя ДМФА на тест-культуры грибов показала отсутствие негативного воздействия на развитие микроскопических грибов.For tests, solutions of (1) in DMF were used. An assessment of the influence of DMF solvent on fungal test cultures showed no negative effect on the development of microscopic fungi.

Результаты, представленные в таблице, показывают, что действие (1) на микроскопические грибы обусловлено чувствительностью культур, т.к. не выявлено статистически значимой зависимости степени влияния концентрации (3) вещества на развитие грибов.The results presented in the table show that the effect of (1) on microscopic fungi is due to the sensitivity of cultures, because no statistically significant dependence of the degree of influence of the concentration (3) of the substance on the development of fungi was revealed.

ТаблицаTable Фунгицидная активность раствора 3,7-дитиа-1,5-диазабицикло[3.3.0]октана (1) в ДМФА через 7 суток инкубированияFungicidal activity of a solution of 3,7-dithia-1,5-diazabicyclo [3.3.0] octane (1) in DMF after 7 days of incubation Тест-культураTest culture 0,04%0.04% 0,09%0.09% 0,13%0.13% 0,16%0.16% 0,2%0.2% КонтрольThe control Bipolaris sorokinianaBipolaris sorokiniana Нет развитияNo development Нет развитияNo development Нет развитияNo development Нет развитияNo development Нет развитияNo development Спорообразов.Spore-forming. Fusarium oxsporiumFusarium oxsporium 29,8±17,3*29.8 ± 17.3 * 23.4±11.6*23.4 ± 11.6 * 24,8±4,6*24.8 ± 4.6 *     Спорообразов.Spore-forming. Aspergillus fumigatesAspergillus fumigates Спорообразов.**Spore-forming. ** Нет развитияNo development Нет развитияNo development Нет развитияNo development Нет развитияNo development Спорообразов.Spore-forming. Aspergillus nigerAspergillus niger Нет развитияNo development Нет развитияNo development Нет развитияNo development Нет развитияNo development Нет развитияNo development Спорообразов.Spore-forming. * - колонии, выросшие вне зоны действия вещества, существенно отличаются по морфологии от типичных для вида* - colonies grown outside the zone of action of the substance differ significantly in morphology from typical species ** - колонии имеют нетипичную пигментацию** - colonies have atypical pigmentation

Полученные результаты свидетельствуют о том, что соединение (1) может быть использовано при предпосевной обработке семян, при опрыскивании надземной части растения в период бутонизации, при обработке полимерных природных и синтетических материалов.The results obtained indicate that compound (1) can be used in pre-sowing seed treatment, when spraying the aerial parts of the plant during budding, and in the processing of polymeric natural and synthetic materials.

Существенные отличия предлагаемого способаSignificant differences of the proposed method

Соединение (1) является эффективным средством борьбы против Bipolaris sorokiniana, Aspergillus fumigates, Aspergillus niger, его синтез осуществляется в одну технологическую стадию исходя из доступных реагентов в отличие от многостадийных синтезов известных средств, применяемых для борьбы с грибковыми заболеваниями растений и материалов.Compound (1) is an effective means of combating Bipolaris sorokiniana, Aspergillus fumigates, Aspergillus niger, its synthesis is carried out in one technological stage based on available reagents, in contrast to multistage syntheses of known agents used to combat fungal diseases of plants and materials.

Общая методика оценки фунгицидной активности соединения (1)General method for evaluating the fungicidal activity of the compound (1)

Оценку фунгицидной активности проводили методом диффузии в агар (Практикум по микробиологии / Под ред. Егорова Н.С. - М.: Изд-во МГУ, 1976, 307 с.).Evaluation of fungicidal activity was carried out by agar diffusion (Workshop on Microbiology / Edited by N. Egorov - M .: Moscow State University Publishing House, 1976, 307 pp.).

Claims (1)

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

Means for combating fungal diseases of crops Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxsporium, Aspergillus fumigates and Aspergillus niger, characterized in that the active substance is 3,7-dithia-1,5-diazabicyclo [3.3.0] octane of the formula (1)