Карбоксин
Химическое соединение, используемое для уничтожения грибков
Карбоксин
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
2-метил-N-фенил-5,6-дигидро-1,4-оксатиин-3-карбоксамид
Идентификаторы
  • 5234-68-4 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
983249
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:3405 проверятьИ
ChEMBL
  • ChEMBL1231667 [ EMBL ] проверятьИ
ChemSpider
  • 20027 проверятьИ
Информационная карта ECHA100.023.665
Номер ЕС
  • 226-031-1
CID PubChem
  • 21307
УНИИ
  • 5A8K850HDE
  • DTXSID0023951
  • ИнЧИ=1S/C12H13NO2S/c1-9-11(16-8-7-15-9)12(14)13-10-5-3-2-4-6-10/h2-6H,7-8H2, 1H3,(H,13,14) проверятьИ
    Ключ: GYSSRZJIHXQEHQ-UHFFFAOYSA-N проверятьИ
  • CC1=C(SCCO1)C(=O)NC2=CC=CC=C2
Свойства [1]
С12Н13Н2С​​​​​​​
Молярная масса235.3
ПоявлениеТвердое вещество белого цвета
Плотность1,45 г/см 3
Температура плавления91,5°С
134 мг/л
лог P2.3
Опасности
Маркировка СГС : [2]
GHS07: Восклицательный знак GHS08: Опасность для здоровья GHS09: Опасность для окружающей среды
Предупреждение
Н317 , Н373 , Н410
P260 , P261 , P272 , P273 , P280 , P302+P352 , P319 , P321 , P333+P313 , P362+P364 , P391 , P501
Родственные соединения
Родственные соединения
Оксикарбоксин
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Химическое соединение

Карбоксин — фунгицид узкого спектра действия, используемый в качестве обработки семян в сельском хозяйстве для защиты культур от грибковых заболеваний. Впервые он был выпущен на рынок компанией Uniroyal в 1969 году под торговой маркой Vitavax . Это соединение представляет собой анилид , который объединяет гетероциклическую кислоту с анилином, образуя ингибитор сукцинатдегидрогеназы (SDHI). [1] [3]

Синтез

Первый синтез карбоксина был раскрыт в патентах, поданных Uniroyal. [4]

Этил 2-хлорацетоацетат обрабатывают 2-меркаптоэтанолом и основанием, затем проводят циклизацию и удаление воды в кислых условиях. Полученный этиловый эфир гетероцикла 1,4-оксатиина затем преобразуют в амид с анилином, используя стандартные условия через карбоновую кислоту и хлорангидрид. Это дает карбоксин с высоким общим выходом. [5] Соединение было кристаллизовано в двух полиморфных формах, [6] которые имеют одинаковую биологическую активность. [7]

Механизм действия

Механизм действия карбоксина был установлен лишь через несколько лет после того, как он был впервые описан в 1966 году. В период 1971–1975 годов появились доказательства того, что он действует путем ингибирования сукцинатдегидрогеназы ( SDHI), [8] а более поздние работы показали, что он связывается с участком восстановления хинона ферментного комплекса, предотвращая это действие убихинона . В результате цикл трикарбоновых кислот и цепь переноса электронов не могут функционировать. [9] [10]

Это соединение стало одним из первых примеров фунгицида, демонстрирующего системное перемещение от места нанесения на культурное растение для защиты вновь растущих тканей. [6]

Использование

Благодаря своим системным свойствам карбоксин подходит для использования в качестве обработки семян для контроля грибков на растущих культурах. Однако он контролирует относительно узкий диапазон видов: в основном Tilletia spp. (известные как головни и головни) в зерновых культурах и Rhizoctonia в хлопке и овощах. [3] [7]

Это соединение использовалось в Австралии, ЕС, Великобритании и США, но его регистрация в ЕС истекла. [1] Сообщалось, что в 2014 году его общий объем продаж по всему миру составил 75 миллионов долларов. [3] : 405 

Безопасность человека

Карбоксин имеет низкую токсичность для млекопитающих и не сохраняется в окружающей среде. [1] [11] Один из его метаболитов , сульфон , также активен как SDHI и продается как фунгицид оксикарбоксин . [12]

Аналоги

Карбоксин был первым фунгицидом типа SDHI, и его изобретение положило начало поиску соединений с улучшенными свойствами, в частности активных ингредиентов , которые могли бы контролировать более широкий спектр экономически важных заболеваний. [13] Боскалид , представленный в 2003 году, сохранил структуру амидной части анилина, но с пиридиновым кольцом вместо 1,4-оксатиина и со вторым бензольным кольцом, присоединенным к анилиновой части. К 2014 году его годовой объем продаж составил 390 миллионов долларов. [3]

По состоянию на 2023 год [обновлять]на рынке находилось более 18 родственных амидов, семь из которых являются производными 3-(дифторметил)-1-метил-1H-пиразол-4-карбоновой кислоты . [14] Комитет по борьбе с устойчивостью к фунгицидам (FRAC) [15] распределяет фунгициды по классам, чтобы облегчить управление устойчивостью , а SDHI образуют одну группу. [16]

Бренды

Карбоксин — это общепринятое название ISO [17] для активного ингредиента, который формулируется в фирменный продукт, продаваемый конечным пользователям. Vitavax — это фирменное название, которое изначально использовалось Uniroyal, но по истечении срока действия патентов на соединение оно стало доступно многим другим производителям и продавалось под разными названиями. [1] [7]

Ссылки

  1. ^ abcde База данных свойств пестицидов (2023-07-21). "Карбоксин". Университет Хартфордшира . Получено 2023-08-03 .
  2. ^ "Классификация GHS". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2023-07-29 . Получено 2023-08-03 .
  3. ^ abcd Вальтер, Харальд (2016). «Фунгицидные сукцинатдегидрогеназо-ингибирующие карбоксамиды». В Ламберте, Клеменсе; Дингес, Юргене (ред.). Биоактивные классы карбоксильных соединений: фармацевтика и агрохимикаты . Wiley. стр.  405–425 . doi :10.1002/9783527693931.ch31. ISBN 9783527339471.
  4. ^ Патент США 3249499, фон Шмелинг, Б.; Кулка, М. и Тиара, Д.С. и др., «Борьба с болезнями растений», выдан 03.05.1966, передан United States Rubber Co. 
  5. ^ фон Шмелинг, Б.; Кулка, Маршалл (1966). «Системная фунгицидная активность производных 1,4-оксатиина». Science . 152 (3722): 659– 660. Bibcode :1966Sci...152..659V. doi :10.1126/science.152.3722.659. PMID  17779512. S2CID  27561137.
  6. ^ ab Frampton, Christopher S.; Frampton, Eleanor S.; Thomson, Paul A. (2018). «Две полиморфные формы системного фунгицидного активного карбоксина оксатиина». Acta Crystallographica Раздел E: Кристаллографические коммуникации . 74 (12): 1741– 1745. doi :10.1107/S2056989018015451. PMC 6281101. PMID  30574366 . 
  7. ^ abc Worthing CR, ed. (1987). Руководство по пестицидам - ​​Всемирный сборник (восьмое изд.). Британский совет по защите растений. стр.  136–7 . ISBN 0948404019.
  8. ^ Gunatilleke, IAUN; Arst, HN; Scazzocchio, C. (1975). «Три гена определяют чувствительность к карбоксину митохондриального окисления сукцината в Aspergillus nidulans». Genetical Research . 26 (3): 297–305 . doi : 10.1017/S0016672300016098 . PMID  178574.
  9. ^ Oyedotun, Kayode S.; Lemire, Bernard D. (2004). «Четвертичная структура сукцинатдегидрогеназы Saccharomyces cerevisiae». Журнал биологической химии . 279 (10): 9424–9431 . doi : 10.1074/jbc.M311876200 . PMID  14672929.
  10. ^ Avenot, Hervé F.; Michailides, Themis J. (2010). «Прогресс в понимании молекулярных механизмов и эволюции устойчивости к фунгицидам, ингибирующим сукцинатдегидрогеназу (SDHI), у фитопатогенных грибов». Crop Protection . 29 (7): 643– 651. doi :10.1016/j.cropro.2010.02.019.
  11. ^ «Информационный листок о решении о праве на повторную регистрацию (RED) для карбоксина». Агентство по охране окружающей среды. 2004.
  12. ^ База данных свойств пестицидов (2023-06-15). "Оксикарбоксин". Университет Хартфордшира . Получено 2023-08-07 .
  13. ^ Ёсикава, Юкихиро; Кацута, Хироюки; Киши, Джунро; Янасэ, Юджи (2011). «Структурно-активностная связь карбоксамидов, родственных карбоксину, как фунгицидов». Журнал пестицидной науки . 36 (3): 347–356 . doi : 10.1584/jpestics.G10-70 . S2CID  85347084.
  14. ^ Умэцу, Норихару; Шираи, Юичи (2020). «Разработка новых пестицидов в 21 веке». Журнал пестицидной науки . 45 (2): 54–74 . doi :10.1584/jpestics.D20-201. PMC 7581488. PMID 33132734  . 
  15. ^ "Сайт Комитета по борьбе с устойчивостью к фунгицидам".
  16. ^ "Поиск фунгицидов для поиска рекомендаций FRAC". Комитет по борьбе с устойчивостью к фунгицидам . Получено 03.08.2023 .
  17. ^ "Сборник общепринятых названий пестицидов: Карбоксин". BCPC . Получено 2023-08-07 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Карбоксин&oldid=1171971207"