- •Химия и токсикология агрохимических препаратов
- •1 Введение
- •2 Пути поступления в организм ксенобиотиков и меры токсичности
- •3 Фитоактивные соединения
- •3.1 Средства воздействия на фотосинтетические процессы
- •3.1.1 Блокаторы транспорта электронов в фотосистеме II
- •3.1.2. Акцепторы электронов фотосистемы I
- •3.1.3. Ингибиторы биосинтеза хлорофилла
- •3.1.4. Ингибиторы биосинтеза каротиноидов
- •3.1.5. Фотодинамические гербициды и противораковые средства
- •3.1.6. Ингибиторы клеточного деления
- •3.1.7 Ингибиторы биосинтеза липидов
- •3.1.8 Ингибиторы образования пластохинона
- •3.1.9 Гербицидные фосфорорганические ингибиторы метаболических превращений
- •3.1.10 Гербициды, нарушающие биосинтез алифатических аминокислот
- •3.2 Гербициды и регуляторы роста растений с фитогормональным механизмом действия
- •3.2.1 Гиббереллины и ингибиторы их образования
- •3.2.2 Синтетические аналоги ауксинов
- •3.2.3 Синтетические аналоги цитокининов
- •3.2.4 Продуценты этилена
- •3.2.5 Другие регуляторы роста и антидоты гербицидов
- •4 Фунгициды
- •5 Инсектициды
- •5.1 Хлорорганические инсектициды
- •5.2 Инсектицидные органические производные кислот фосфора
- •5.3 Карбаматные инсектициды
- •5.4 Пиретрины и пиретроиды
- •5.5 Неоникотиноиды
- •5.6 Ингибиторы биосинтеза хитина
- •5.7 Агонисты ювенильного гормона
- •5.8 Инсектициды с различными механизмами действия
- •5.9 Репелленты и аттрактанты членистоногих
- •5.10 Метод стерильных насекомых
- •Заключение
3.2.5 Другие регуляторы роста и антидоты гербицидов
При биорациональной модификации структуры бискарбаматных гербицидов фенмедифама и десмедифама были получены их аналоги, в которых роль линкера между двумя карбаматными группами вместо ароматического м-фениленового остатка выполняла этиленовая группа. Исследование фитоактивности полученных соединений показало, что они являются регуляторами роста растений антистрессового действия. Оптимальными характеристиками выделялось соединение, получившее название Картолин-2:
Обработанные этим веществом растения лучше сопротивляются таким неблагоприятным факторам окружающей среды, как заморозки, засуха, переувлажнение и засолённость почв.
Способ получения таких бискарбаматов основан на взаимодействии арилизоцианатов с продуктом ацилирования этаноламина изопропилхлоркарбонатом:
При этом оказалось, что образующийся на первой стадии N‑гидроксиэтилкарбамат (Оксикарбам) также обладает хорошими рострегуляторными свойствами. Он, как и Картолин-2, может быть использован для защиты растений от недостатка влаги и низких температур.
Аналагочная бискарбаматному Картолину-2 бисмочевина EDU защищает растения от повреждений атмосферным озоном:
Действующими веществами регулятора роста растений Мивал Агро являются триэтаноламинная соль о-крезоксиуксусной кислоты (80 %) и хлорметилсилатран (20 %), образующийся при переэтерификации триалкоксихлорметилсиланов триэтаноламином в присутствии оснований:
Обработка семян регулятором роста Мивал Агро стимулирует их прорастание, а на вегетирующих растениях Мивал Агро улучшает иммунитет, повышая устойчивость к переохлаждению, засухе, неблагоприятным химическим и физическим факторам. Его действие основано на мембранотропном эффекте и на связывании воды в гидратные формы образующейся из кремнийорганического соединения кремниевой кислотой. Кроме того, Мивал Агро потенцирует действие фунгицидов, позволяя снижать их расход на 25-50 %. Комплексный эффект сочетания ауксиновой компоненты и хлорметилсилатрана сказывается и на улучшении качества получаемой сельскохозяйственной продукции. Так, например, он на несколько процентов повышает содержание клейковины в зерновых культурах.
Важную роль в составе гербицидных препаративных форм играют вещества, снижающие фитотоксичность входящих в их состав действующих веществ. Эта так называемая антидотная активность проявляется не одинаково по отношению к культурным растениям и сорнякам, что позволяет повысить избирательность гербицидов сплошного действия в соответствующих смесевых препаративных формах.
Одним из первых соединений, у которых была обнаружена антидотная активность стал нафталевый ангидрид:
В частности, нафталевый ангидрид защищает злаковые культуры от фитотоксического действия гербицидов класса сульфонилгетерилмочевин.
Сульфонилгетерилмочевины, входящие в состав гербицидных препаративных форм Аденго, Майстер Пауэр и др. компании Байер, включают в качестве повышающего избирательность действия антидота ципросульфамид:
В состав препаративных форм гербицидов Алистер, Велосити, Секатор Турбо и др. с действующими веществами из группы сульфонилгетерилмочевин вводят антидот мефенпирдиэтил:
Антидотом для гербицидных композиций является также изоксадифенэтил:
Выше приводились примеры антидотов на основе дихлоруксусной кислоты, предназначенные для повышения избирательности тиокарбаматных гербицидов. Обзоры по регуляторам роста растений с антидотной активностью включают большое число соединений, выявить в которых какие-либо закономерности пока не представляется возможным.
Эффективный регулятор роста Алар, используемый для формирования крон плодовых деревьев и для обработки фруктов, представляет собой N,N-диметилгидразид янтарной кислоты:
Он является производным N,N-диметилгидразина – высокотоксичного и канцерогенного соединения. Изучение метаболизма N,N‑диметил-гидразида янтарной кислоты показало, что основным первичным продуктом его биотрансформации становится циклический N‑диметиламиносукцинимид. При этом даже современные методы анализа не обнаруживают в продуктах превращения Алара N,N-диметилгидразина, который мог бы образоваться в результате гидролиза этого гидразида. Тем не менее в США в 80-е годы прошлого столетия была собрана статистика, в соответствии с которой появление злокачественных опухолей у детей может быть связано с тем, что они ели яблочные пироги с обработанными Аларом яблоками. Это послужило основанием для запрета использования Алара в США для обработки фруктов.
Известно много природных соединений, которые проявляют хорошую рострегуляторную активность. Так, например, выделяемый из сибирской лиственницы биофлавоноид дигидрокверцетин в составе препаративной формы Агростимул рекомендуется для применения в приусадебных хозяйствах:
Дигидрокверцетин повышает устойчивость культурных растений к болезням и к неблагоприятным погодным факторам. Это полифенольное соединение используется также в пищевых добавках для повышения эластичности кровеносных сосудов (Капилар).
В продуктах горения растительных материалов содержатся гетероциклические соединения, получившие название каррикины. Они образуются в результате пиролиза углеводов и в соответствии с этим гетероатомами в их составе являются атомы кислорода:
Каррикины стимулируют прорастание семян и формирование корневой системы. Очевидно, что эти регуляторы роста предназначены Природой для ускоренного возобновление растительного покрова на месте лесных и луговых пожаров.