Пиридонкарбоксамиды

Пиридонкарбоксамиды (pyridoncarboxamides) – химический класс гетероциклических соединений, включающих в структурную формулу пиридиновое ядро с гидроксильной группой (пиридоны) и функциональные группы карбоксамидов.

Химические и физические свойства

Пиридонкарбоксамиды – сложные гетероциклические соединения. Данные вещества можно рассматривать как производные пиридина, так и как карбоксамиды[5]. Подробно – в статьях «Карбоксамиды» и «Пиридины».

Часть структурной формулы пиридонкарбоксамида представлена ионом пиридона (гидроксипиридина, оксипиридина, пиридинола)[1][6][5].

Пиридонкарбоксамиды - Гидроксипиридины
Гидроксипиридины



В зависимости от положения гидроксигруппы в пиридиновом кольце принято различать α-гидроксипиридин (2-гидроксипиридин, 2-пиридинол), β-гидроксипиридин (3-гидроксипиридин, 3‑пиридинол), γ-гидроксипиридин (4-гидроксипиридин, 4-пиридинол)[6].

α- и γ-Гидроксипиридины – таутомерные соединения. Они существуют в двух таутомерных формах – гидрокси- и оксоформе. В водном растворе они пребывают в основном в оксо- (пиридоновой) форме, в неполярных растворителях и в газовой фазе преобладает гидроксиформа[6].

β-Гидроксипиридин в водном растворе существует в нейтральной и биполярной формах, находящихся в соотношении 1:1[6].

Таумерность гидроксипиридинов приводит к некоторому разночтению в наименовании. Ряд авторов объединяют пиридоны, гидроксипиридины, оксипиридины, пиридинолы в одну группу, другие предпочитают разделять соединения в зависимости от их таумерности и определяют, как пиридоновые производные только оксоформы гидроксипиридинов[1][6][5].

Пиридоны (гидроксипиридины) – бифункциональные соединения. По гетероатому у них проявляются свойства пиридина, по гидроксигруппе – свойства фенолов. Фенольный характер наиболее ярко выражен у 3-гидроксипиридина, поскольку его гидроксильная группа не сопряжена с гетероатомом[6].

Все гидроксипиридины (пиридоны) образуют с водным раствором трехвалентного хлорида железа типичное для фенолов окрашивание в пурпурный цвет, при этом у α- и γ-гидроксипиридины дают менее интенсивное окрашивание, чем β-гидроксипиридины[6].

Реакции электрофильного замещения (нитрование, сульфирование, бромирование) в α- и γ-гидроксипиридинах протекают по положениям 3 и 5, которые являются β-положениями пиридинового цикла и орто-, параположениями относительно гидроксигруппы. β-гидроксипиридин вступает в аналогичные реакциипо положению 2[6].

Соединения, сочетающие структурные особенности пиридонов (гидроксипиридинов) и карбоксамидов приобретают свойства характерные для обоих химических классов. Особенности конкретных соединений зависят от радикалов, входящих в структурную формулу и их расположения относительно друг друга[4].

Классы химических соединений, по механизму гербицидного действия – ингибиторы фитоиндезатуразы (группа 12 (F1) по классификации WSSA и HRAC):

Действия на организмы

Пиридонкарбоксимиды, как химический класс, обширная группа соединений разнообразных свойств. В их числе известны биологически активные вещества с пестицидными свойствами. Описаны вещества с фунгицидной и гербицидной активностью. Соединения определенной структуры могут являться антидотами некоторых гербицидов[4].

Известны представители этого класса с фармакологическими свойствами. Описаны никотинанилиды в качестве индукторов апоптоза и диалкилникотинамиды в качестве ингибиторов антиогенеза[4]. Исследованы пиридонкарбоксамиды с 6-трифторметильным заместителем в качестве предшествующих продуктов для синтеза сульфонилмочевин с гербицидной активностью[4].

Пиридонкарбоксамиды - Таумерность гидроксипиридинов
Таумерность гидроксипиридинов


Описан способ обнаружения соединений, индуцирующих отражение патогенов растений. При этом рост экспрессии эндогенных растительных генов оценивался как признак индукции. В числе этих соединений 1,2-дигидро-2оксо-6-трифторметилпиридин-3-карбоксамид упоминается как защитное средство. Однако доказанная биологическими тестами на растениях активность данного средства, как защитного не известна и не описана в достаточном объеме[4].

В сфере защиты растений, в России используется вещество с гербицидной активностью – дифлюфеникан, по составу структурной формулы являющееся пиридонкарбоксамидом[7]. В классификации HRAC (Herbicide Resistance Action Comittee/Комитет по борьбе с устойчивостью к гербицидам) и WSSA (Weed Science Society of America/Американское научное общество по борьбе с сорняками) данное вещество отнесено к более обширному классу – фениловые эфиры[8].

Механизм действия – ингибиторы фитоиндезатуразы /inhibition of phytoene desaturase, группа 12, до 2020 года – группа F1[8].

Подробнее о механизме действия, симптомах повреждения сорной растительности, чувствительных растениях, резистентности, профилактики резистентности соединения дифлюфеникан и других фениловых эфиров – в статье «Фениловые эфиры», раздел «Действие на вредные организмы» и статье «Дифлюфеникан».

Пиридонкарбоксамиды
действующие вещества

Применение

Пиродонкарбоксамиды – применяют в фармакологии и в сфере защиты растений. Они могут служить промежуточными веществами для получения действующих веществ пестицидов и непосредственно действующими веществами пестицидных препаратов[4].

На территории России разрешено применение целого ряда гербицидных препаратов, действующим веществом которых является дифлюфеникан, относящийся к описываемому классу[2].

Токсикологические свойства и характеристики

Пиродонкарбоксамиды характеризуются различной степенью экологической опасности. Разрешенные к использованию в качестве действующих веществ пестицидов, соединения данного класса, в частности дифлюфеникан, относят к к умеренно опасным веществам по отношению к человеку и малоопасным – по отношению к пчелам[2].

Класс опасности:

  • для человека – 3;
  • для пчел – 3[2].
 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 11.03.24 15:03

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Березина Г.Р. Химия гетероциклических соединений: учеб. пособие/ Г.Р. Березина, Г.П. Шапошников; ФГБОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т. - Иваново, 2014. -112 с

2.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2023 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

3.

Методические указания по регистрационным испытаниям гербицидов, в сельском хозяйстве 2013 г. СПб (утверждены Минсельхозом России). УПДК 632.96, СПб. 2013. 280 с. 

4.

Патент B1 020453 Пиридонкарбоксамиды их применение, средства защиты растений, способ защиты полезных растений от фитотоксического побочного действия агрохимикатов, способ избирательной борьбы с вредными растениями в культурах полезных растений. Евразийское патентное ведомство. Заявитель и патентовладелец: Байер Кропсайенс АГ (DE). Изобретатель: Цимер Франк, Вильмс Лотар, Розингер Кристофер Юг, Аулер Томас, Хакер Эрвин, Бикерс Удо (DE). Представитель Беляева Е.Н.

5.

Петров А.А., Бальян X.В., Трощенко А.Т. Органическая химия: Учебник для вузов. Под ред. Стадничука М. Д. — 5-е изд., перераб. и доп. — СПб: «Иван Федоров», 2002. — 624 с

6.

Черных В. П., Зименковский Б. С., Гриценко И. С. Органическая химия: Учебник для студ. вузов / Под общ. ред. В. П. Ч ерных.— 2-е изд., испр. и доп.— Х .: Изд-во НФ аУ; Оригинал, 2007.— 776 с.

7.

Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

Источники из сети интернет:
8.

Global Herbicide Classification Lookup | Herbicide Resistance Action Committee

Свернуть Список всех источников