Изоксазолины

Изоксазолины (Isoxazolines) – химический класс органических веществ, объединяющий соединения в структурной формуле, которых присутствует радикал изоксазолина (дигидроизоксазола).

Изоксазолины - Пироксасульфон
Пироксасульфон


Физические и химические характеристики

Изоксазолины рассматривают как производные изоксазола (изоксазолы), точнее как дигидроизоксазолы[6].

Первое вещество данного гомологического ряда – изоксазолин (дигидроизоксазол). Он существует в трех изомерах. Предполагается, что оксазолин (4,5-дигидроизоксазол) и 3-оксазол (2,5-дигидро-1,2-оксазол) находятся в таумерном равновесии. Наиболее устойчивым изомером является оксазолин (4,5-дигидроизоксазол)[6].

За небольшим исключением, изоксазолины путем окисления хромовой кислотой могут быть превращены в ароматические изоксазолы. Дегидрировать изоксазолин не удалось[6].

Химический класс изоксазолины объединяет обширный перечень химических соединений. Химические и физические свойства конкретных веществ зависят от свойств радикалов, включенных в молекулярную формулу[5].

Классы химических соединений, по механизму гербицидного действия – ингибиторы синтеза жирных кислот с очень длинной цепью (группа 15 (К3) по классификации WSSA и HRAC):

Действие на вредные организмы

Некоторые изоксазолины являются биологически активными веществами. В сфере защиты растений получили распространение изоксазолины с гербицидной активностью. Это пироксасульфурон (pyroxasulfone) и феноксасульфурон (fenoxasulfone)[7].

Механизм действия

– ингибирование синтеза жирных кислот с очень длинной цепью/ Inhibition of very long-chain fatty acid synthesis. По классификации Американского научного общества по борьбе с сорняками/ Weed Science Society of America (WSSA) и Комитета по борьбе с устойчивостью к гербицидам/ Herbicide Resistance Action Comittee (HRAC) вещества с таким механизмом действия относят к группе 15 (до 2020 года – группа К3)[7].

К этой же группе относятся: бензофураны (benzofurans), α-хлорацетамиды (α-chloroacetamides), азолил-карбоксамиды (azolyl-carboxamides), оксираны (oxiranes), тиокарбаматы (thiocarbamates), α-оксиацетамиды (α-оxyacetamides)[7].

Соединения, отнесенные к группе 15 ингибируют синтез жирных кислот с длинной цепью, преобладающих в хлоропластах и зеленых листьях. К таким кислотам относят линолиевую, линоленовую, пальмитолеиновую кислоту. Это приводит к нарушению формирования восковых отложений на поверхности листьев и уменьшению толщины кутикулярной пленки на формирующихся проростках. В результате проростки семян чувствительных растений гибнут на начальных этапах развития, не переходя в стадию всходов[2].

Подробнее о воздействии пироксасульфурона (pyroxasulfone) на чувствительные растения – в статье «Пироксасульфурон».

Резистентность

. Изоксазолины относят к веществам группы низкого риска возникновения резистентных биотопов сорных растений. Действительно, из всех веществ группы 15 (классификация HRAC и WSSA) зарегистрирован только один случай возникновения резистентного биотопа к действующему веществу, а именно этофумезат, принадлежащему к химическому классу бензофураны[7].

Профилактика резистентности

:

При использовании изоксазолинов требуется исключить их чередования все соединения относящихся к химическим классам: α-оксиацетамиды (α-оxyacetamides); α-хлорацетамиды (α-chloroacetamides); азолил-карбоксамиды (azolyl-carboxamides); бензофураны (benzofurans); изоксазолины (isoxazolines); оксираны (oxiranes); тиокарбаматы (thiocarbamates) и принадлежащих к группе 15 (классификация HRAC и WSSA) – ингибиторы синтеза жирных кислот с очень длинной цепью[7].

Применение

Изоксазолины относят к гетероциклическим соединениям, обладающими латентной функциональностью, что позволяет использовать данную группу соединений в органическом синтезе. Особенно часто для этих целей используются 2-изоксазолины (1,2-дигидропроизводные изоксазолов). Благодаря интенсивной разработке нитрил-оксидной технологии они служат доступным и эффективным средством построения углеродного скелета органических соединений различных классов. Реализация латентной функциональности изксазольного ядра путем расщепления гетероцикла позволяет выйти на такие соединения как β-дикетоны, еноны, β-оксикетоны, γ-аминоспирты[4].

Изоксазолины используют в синтезе простаноидов, антибиотиков, противоопухолевых веществ, витаминов, нуклеозидов, алкалоидов[4].

В сфере защиты растений изоксазолины используют в качестве действующих веществ гербицидов. В настоящее время в России допущены к использованию гербициды, содержащие пироксасульфурон (pyroxasulfone)[1]. Феноксасульфурон (fenoxasulfone) разрешен к использованию в различных странах мира[7].

Изоксазолины
действующие вещества

Токсикологические свойства и характеристики

Изоксазолины, используемые в качестве действующих веществ гербицидов, относят к высоко опасным веществам по токсикологическому воздействию на человека и млекопитающих, но к малоопасным веществам по воздействию на пчел[1].

Подробнее о токсикологических характеристиках пироксасуьфурона (pyroxasulfone) – в статье «Пироксасуьфурон».

Получение

Широко применяемый способ получения изоксазолинов – взаимодействие α, β-непредельных кетонов с гидроксиламином в щелочном растворе. Превращение α, β-непредельных кетонов в изоксазолины происходит через 1,2- и 1,4-присоединение[6].

 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 14.11.24 23:04

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2024 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

2.

Дорожкина Л.А. Применение гербицидов и регуляторов роста в защите растений: учебное пособие / Л.А. Дорожкина, Л.М. Поддымкина. – М.: МЭСХ, 2021. – 206 с.

3.

Куликова Н.А, Лебедева Г.Ф. Гербициды и экологические аспекты их применения. Учебное пособие. – Москва, книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 152с.

4.

Лахвич Ф.А., Королева Е.В., Ахрем А.А. Синтез, химические трансформации и проблемы применения производных изоксазола в полном химическом синтезе природных соединений. Опубликована в журнале Химия гетероциклических соединений. – 1989. - №4 - с. 435-453.

5.

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.

6.

Эльдерфилд Р. (ред.) Гетероциклические соединения. Том 5 Перевод с англ. под ред. Н. К. Кочеткова. М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. – 602 с

Источники из сети интернет:
7.

Global Herbicide Classification Lookup | Herbicide Resistance Action Committee

Свернуть Список всех источников