Статья «Производные тиомочевины в сельском хозяйстве»

1. 1. 1. Производные тиомочевины в сельском хозяйстве

Использование тиомочевины в сельском хозяйстве крайне ограничено, несмотря на то, что тиомочевина является физиологически активным веще- ством (Чирков и др., 2013). Известно, что обработка тиомочевиной клубней картофеля вызывает нарушение покоя, опадение листьев хлопчатника (Мельников и др., 1985). Сообщается, что различные производные тиомоче- вины обладают рострегулирующей и гербицидной активностью (Vysokovskiy et al., 2013).

Производные тиомочевины в большинстве случаев используются как инсектицидные и акарицидные препараты (Исабаева и др., 2009). Многие S- производные тиомочевины являются биологически активными веществами: анестезирующими средствами, антибактериальными средствами, инсектици- дами, средствами химической защиты организмов от повреждающего дейст- вия радиоактивных излучений (Аветисян и др.. 2005). Сообщается о инсекти- цидных и акарицидных свойствах изотиомочевин и солей тиурония (Мель- ников и др., 1985).

Среди производных тиомочевины описаны вещества с фунгицидной активностью. Описаны соединения аллилалкилтиомочевины, бензилдиалкил- тиомочевины, гетероциклические производные арилтиомочевины, соли изо- тиомочевины рекомендуемые в качестве фунгицидов (Мельников и др., 1985). Соли изотиомочевины и изотиурония обладают также бактерицидным свойством, примером изотиурония может служить хлорнонизид (Мельников, 1987). Широкое распространение среди производных тиомочевин в качестве фунгицидов находят тиоуреидобензолы и фосфор- производые (Мельников, 1987). В качестве фунгицида и акарицида нашел не- которое применение в сельском хозяйстве препарат додин (Голышин, 1993). Додин - фунгицид с относительно узким спектром действия. В настоящее время он применяется главным образом для борьбы с заболеваниями паршой (Venturia inaequalis) яблонь. Сам додин является катионным поверхностно активным агентом. Препараты на основе додина обладают превосходными адгезивными свойствами и способностью растекаться по поверхности листа, что позволяет им долго удерживаться на листве и не смываться дождем (Мельников, 1964; Голышин, 1993).

В Институте нефтехимии и катализа УНЦ РАН осуществлен новый способ получения N,N-бис(диметиламинометил)-тиомочевино- щавелевокислый сульфат меди пентагидрата, рекомендуемый в качестве средства для борьбы с почвенной и поверхностно-семенной инфекцией (па- тент РФ 2536404, 2014). Сущность способа заключается во взаимодействии бисамина с растворенной в этаноле тиомочевиной, взятыми в мольном соот- ношении бисамин («Бисол»): тиомочевина=(20-30):10, предпочтительно 25:10, при температуре 30-50°С в течение 1.5-2.5 ч, предпочтительно 2 ч, с последующим удалением избытка бисамина и последовательным добавлением при комнатной температуре (20°С) растворенной в воде щавелевой кисло- ты и растворенного в воде медного купороса (CuSO4 ·5H2O) в эквимолярном к тиомочевине количестве и перемешиванием 10 мин. Выход [N,N - бис(диметиламинометил)-тиомочевино-щавелевокислый] сульфата меди пентагидрата составляет 90-99 %. Изменение соотношения исходных реа- гентов в сторону уменьшения содержания бисамина по отношению к тиомо- чевине приводит к снижению выхода целевого продукта.

Реакции проходит при температуре 30-50°С. При меньшей температуре (например, 0°С) снижается скорость реакции, при большей температуре (на- пример, 70°С) существенно увеличиваются энергозатраты. В качестве рас- творителей используют этанол и воду, т.к. они хорошо растворяют исходные реагенты и целевой продукт.

Согласно данным патента РФ № 2536404 производное бисамина и тио- мочевины обладало ярко выраженной ростостимулирующей активностью.

При всех концентрациях показатели силы роста, длины ростков и корней превосходили соответствующие показатели, полученные при обработке препаратом «Купробисан». В связи с этим мы установили также включили данное соединение в группу соединений для изучения влияние их на биохимические и физиологические процессы в растениях прошедших предпосевную обработку семян.

Нами выявлены, в условиях in vitro, фунгистатичные свойства соединения N,N–бис (диметиламинометил)-тиомочевина по отношению к фитопатоген- ным грибам Bipolaris sorokiniana (Sacc.), сходные с действием эталонного препарата «Бисол». Предпосевная обработка семян соединением N,N–бис (диметиламинометил)-тиомочевина приводила к активации пероксидазы в побегах, а каталазы в корнях проростков пшеницы. Соединение 1,3-аминосульфид III, на- оборот, вызывало повышение активности пероксидазы в корнях, а каталазы в побеге. Наблюдаемый ответ антиоксидантной системы, может быть связан, с наличием разных мест активного синтеза АФК и несходными механизмами регулирования активности защитных ферментов: пероксидазы и каталазы. Показано, что предпосевная обработка семян соединением 1,3- аминосульфид III не приводила к накоплению АБК в побеге и корнях проро- стков пшеницы, в то время как обработка соединением N,N–бис (диметиламинометил) - тиомочевиной стимулировала рост уровня содержания гормона. Формирование более высокой биологической активности, по отношению к возбудителям корневой гнили, под действием соединения N,N–бис (диме- тиламинометил)-тиомочевина может быть связано со стимуляцией синтеза гормона АБК у проростков пшеницы. Обнаружено, что после предпосевной обработки соединениями 1,3- аминосульфидом III и N,N–бис (диметиламинометил)-тиомочевиной в полевых условиях улучшалось фитосанитарное состояние посевов на 67 и 80 % соответственно и повышалась биологическая урожайность яровой пшеницы на 35 и 65 % (Набеева Р.А., 2016).

Список литературы

Аветисян, А.А. Синтез замещенных 2-метил-4-хинолилизотиоцианатов и 4-меркапто-хинолинов / А.А Аветисян, И.Л. Алексанян, Л.П. Амбар- цумян // ЖОрХ. — 2005. — Т. 41. — № 5. — С. 783–785.

Голышин, Н.М. Фунгициды./ Н.М. Голышин - М.: Колос, 1993. - 319 с.

Джемилев, У. М. Способ получения [n,n'-бис(диметиламинометил)- тиомочевинощавелевокислый]сульфат меди пентагидрата в качестве средства для борьбы с почвенной и поверхностно-семенной инфекцией /У.М. Джемилев, А. Г. Ибрагимов, Р.Р. Хайруллина, А.Р. Гениято- ва, Д.В. Хасанова, А.М. Ямалеев, О.А. Ямалеев, Р.А. Хайруллина, А.А. Ямалеева, Р.Р. Урманов.- Патент РФ № 2536404 от 20.12.2014

Исабаева, М. Б. Химия и биологическая активность производных тио- мочевины / М.Б. Исабаева, А.М. Газалиев, М.К. Ибраев, Ж.А. Ибатаев // Вестник Карагадинского университета. – 2009. – С. 66-77.

Мельников, Н.Н. Новые пестициды: Сборник / Ред. Н.Н. Мельников. М.: Мир, 1964. - 319 с.

Мельников, Н.Н. Справочник по пестицидам / Н.Н. Мельников, К.В.Новожилов, С.Р. Белан, Т.Н. Пылова - М.: Химия, 1985. - 352 с.

Набеева Р.А Влияние предпосевных обработок солями 1,3-аминосульфидов и n,n–бис(диметиламинометил)–тиомочевиной на физиолого-биохимические процессы растений пшеницы: дис. ... канд. биол. наук: 03.01.05. - Баш. гос. университет, Уфа, 2016 - 162 с.

Чирков, С.В. Эффективность применения соединений на основе тио- мочевины на яровой пшенице в Предуралье / С.В. Чирков, Ю.Н. Зуба- рев, И.Н. Медведева, Н.Н. Ягапова // Пермский аграрный вестник. – 2013. - №4. - С.22-27.

Vysokovkiy, A. Biocomposite material based on synthetic latex and natu- ral polysaccharides /A. Vysokovkiy, I. Korotneva, A. Komin, E. Polyakova. //Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Seriya Khimiya i Khimi- cheskaya Tekhnologiya. – 2013. – Vol. 56. – №. 12. – P. 105-107.