Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ФУНГИЦИДЫ

ФУНГИЦИДЫ (от лат. fungi - грибы и caedo - убиваю), в-ва, уничтожающие вредоносные грибы. Главная область применения фунгицидов- защита с.-х. культур от болезней. Используют фунгициды в соответствующей форме (см. Пестицидные препараты)путем опрыскивания или опыления растений, обработки почвы либо как протравители семян; применяют также в технике как антисептические средства для защиты неметаллич. материалов от биоразрушения и в медицине как противогрибковые средства. Каждый фунгицид обладает определенным спектром действия против разных видов грибов (а иногда также бактерий) и не является универсальным.

Фунгициды, используемые в растениеводстве, подразделяют на защитные (или контактные) и системные. Первые применяют в целях профилактики, они действуют лишь на пов-сти растений или семян, убивая споры фитопатогенных грибов либо предотвращая их развитие. Системные фунгициды проникают внутрь растения, способны передвигаться по его сосудистой системе, что позволяет не только предотвращать болезни, но и искоренять инфекцию, глубоко проникшую в растительную ткань. Однако применение системных фунгицидов часто приводит к появлению резистентности (устойчивости), для преодоления к-рой чередуют препараты с разл. механизмом действия либо используют смеси препаратов.

Из неорг. фунгицидов издавна применяют серу и ее сое д. В тонкодисперсном виде, иногда с добавками ПАВ, серу используют для борьбы с мучнистой росой и др. грибами на многих с.-х. культурах. Применяют также полисульфиды кальция (т. наз. известково-серный отвар; ИСО) и бария, из к-рых сера вьделяется постепенно при окислении на воздухе. В качестве фунгицидов для фумигации теплиц и складских помещений используют SO2 (80-160 г/м3).

Фунгицидной активностью обладают соли металлов, гл. обр. Ag, Hg, Cu, Cd. Однако на практике применяют лишь соли меди. Легкорастворимые соли Cu2+ из-за токсичности для растений используют ограниченно; чаще используют малорастворимые соли и препараты, напр. бордоскую жидкость [готовят смешением CuSO4, Ca(OH)2 и воды непосредственно перед применением], гемиоксид меди Cu2O, ее хлороксид [3Cu(OH)2·CuCl2·xH2O, где x =0-3], 8-гидроксихинолят и нафтенат меди и др. Бордоскую жидкость и хлороксид меди используют для борьбы с болезнями овощных, плодовых и техн. культур; нафтенат меди - также для защиты неметаллич. материалов, гемиоксид - как основу необрастающих красок. Высокоактивны соли Hg, но из-за токсичности широкого применения они не нашли.

Фунгицидная и фунгистатич. активность (фунгистатики задерживают рост грибов, но не уничтожают их) обнаружена у фитоалексинов, образующихся в растениях в качестве защитной р-ции, в ответ на заражение их фитопатогенными грибами (см. Фитогормоны). Практич. применения фитоалек-сины не нашли.

Для защиты риса от пирикуляриоза используют нек-рые антибиотики: циклогексимид (несмотря на высокую токсичность), стрептомицин, гризеофулъвин, бластицидин S (доза 10-20 г/га), полиоксин Д и касугамицин.

Защитными св-вами обладают соли и разл. производные дитиокарбаминовых к-т, в частности тетраме-тилтиурамдисульфид (тирам, ТМТД) [(CH3)2NC(S)S]2, используемый в многочисленных смесях для протравливания семян, иногда и для обработки почвы или растений; он известен также как ускоритель вулканизации каучука. Долгое время применялись дитиокарбаматы ф-лы [(CH3)2NC(S)S]xM (M - металл, напр. Fe, Zn; х - степень окисления металла), но из-за канцерогенности их использование прекращено.

Из этилен-бис-дитиокарбаматов наиб. широко применяют цинеб [SC(S)NHCH2CH2NC(S)S]2-Zn2+ и манкоцеб - смешанную Zn, Мn-соль [подобная соль Mn (манеб) в России запрещена из-за канцерогенности]. На картофеле и др. культурах используют полимерный этилен-бис-дитиокарбамат Zn (по-ликарбацин) {[SC(S)NHCH2CH2NHC(S)S]4Zn3}x.

В качестве защитных фунгицидов применяют нек-рые производные тиофталимидаи его тетрагидроаналога. Наиб. важные из них - калган (ф-ла I; R = CCl3), каптафол (I; R = CCl2CHCl2) и фолпет (II). Эти фунгициды эффективны против парши яблонь и rpуш, серой гнили земляники, фитофтороза картофеля и др. Несмотря на весьма малую острую токсичность (5000-10000 мг/кг), их применение ограничено из-за тератогенно-сти и канцерогенности.

5042-16.jpg

К этой же группе близки замещ. анилины - дихлофлу-анид (III; X = H) и толилфлуанид (III; X = CH3), особенно активные против серой гнили плодовых растений.

5042-17.jpg

Защитным действием обладают многие хлорпроиз-водные ароматич. углеводородов. Известные фунгициды пентахлорнитробензол (квинтоцен, ПХНБ) и гексахлорбензол по экологич. соображениям в России не применяются. За рубежом используют 2,4,5,6-тетрахлоризофталодинитрил (хлорталонил), несмотря на высокие дозы (6-9 кг/га для рассадных растений и до 130 кг/га при внесении в почву), а также 2,6-дихлор-4-нитроанилин (ДХНА, дихлоран) для борьбы с грибами родов Botrytis, Sclepotinia, Monilia и др.

Высокую фунгицидную и бактерицидную активность проявляют производные фенолов, но из-за фитотоксичности они непригодны для защиты растений и используются гл. обр. как антисептики. В с. х-ве против мучнистой росы на овощных культурах и винограде применяют 2,5-диметокси-1,4-дихлор-бензол (хлоронеб) и динокап (IV), последний обладает ака-рицидным действием.

В качестве протравителя семян нек-рое время использовался тетрахлорбензохинон (хлоранил), но более эффективным фунгицидом для этой цели и для обработки растений оказался 2,3-ди-хлорнафтохинон (дихлон); для последнего характерны св-ва альгицида. Получаемый из дихлонадитианон (V) применяется для борьбы с болезнями плодовых деревьев.

5042-18.jpg

Одна из первых групп системных фунгицидов широкого спектра действия, выпускаемых в больших масштабах,- замещенные бензимидазолы ф-лы VI.

5042-19.jpg

Главные из них - беномил (VI; R = NHCOOCH3, R' = = CONHC4H9), тиабендазол (VI; R = A, R' = H), фуберида-зол (VI; R = Б, R' = H), а также карбендазим (VI; R = = NHCOOCH3, R' = H). Эти фунгициды используются для опрыскивания растений, протравливания семян, иногда и для внесения в почву, а тиабендазол - также для обработки картофеля и свеклы при хранении (6-27 кг/т). К бензимидазолам близки по характеру действия тиофанат (VII; R = C2H5) и тиофа-нат-метил (VII; R = CH3); последний в организме превращается в карбендазим.

Специфич. активностью против возбудителей мучнистой росы обладают пиримидины- фунгициды системного действия (корнями поглощаются лучше, чем листьями). Среди них -диметиримол [VIII; R = N(CH3)2, R'= H], этиримол (VIII; R = NHC2H5, R'= H) и бупиримат [VIII; R = NHC2H5, R' = SO2N(CHa)2].

5042-20.jpg

Не менее активны, но имеют более широкий спектр действия диарилпиримидилметанолы - триаримол (IX; Ar = = 2,4-Cl2C6H3, Ar' = Ph); фенаримол (IX; Ar = 2-ClC6H4, Аг' = 4-ClC6H4); нуаримол (IX; Ar = 2-ClC6H4, Ar' = 4-FC6H4). Очень высокой активностью против грибов из класса бази-диомицетов (к этому классу принадлежат возбудители ржавчины и головни зерновых), а также против почвенных грибов Rhizoctonia solani обладают замещенные оксатиины-карбоксин (X) и оксикарбоксин (XI), используемые в осн. как протравители семян (уничтожают инфекцию, проникшую внутрь).

5042-21.jpg

Аналогичные св-ва проявляют др. соед., содержащие структурный фрагмент 5042-22.jpg ("кротонанили-ды"), в частности фенфурам (XII; R = H), бенодил (ХП; R = CH3) и пиракарболид (XПI).

5042-23.jpg

Фунгицидной активностью обладает ряд о-замещенных бензанилидов, напр. 2-метилбензанилид, 2-иодбензани-лид и салициланилид (используемый преим. как антисептик).

Против мучнисторосяных фибов рода Erysiphe весьма эффективны производные морфолина- тридеморф (XIV; R = C13H27) и додеморф (XIV; R = цикло-C12H23), применяемые для обработки ячменя и овса. Структурно близкий фунгицидам триморфамид (XV) обладает защитным действием со слабыми системными св-вами. Близок к ним по активности системный фунгицид трифорин (XVI), используемый гл. обр. на овощных и плодовых культурах (0,2-0,4 кг/га).

5042-24.jpg

К системным фунгицидам относятся производные триазола. Наиб, распространение получил триадимефон (XVII) - фунгицид широкого спектра действия, используемый против ржавчины пшеницы, мучнистой росы огурцов, томатов, пшеницы, дыни, серой гнили винограда и др. (0,06-0,25 кг/га). Для протравливания семян против пыльной и твердой головни, ржавчины, септориоза и др. применяется триадименод (XVIII; R = 4-ClC6H4O) (200-300 г/г). Широким спектром фунги-цидной активности обладают: дихлобутразол (XVIII; R = 2,4-Cl2C6H3CH2); флутримазол (XIX); флутриафен (XX); этаконазол (XXI, R = C2H5); пропиконазол (XXI, R = C3H7). Против ржавчины пшеницы как профилактич. фунгицид используют также 4-бутил-1,2,4(4H)-триазол (бутразол).

5042-25.jpg

Близки к триазолам по характеру действия производные имидазола; важнейшие из них - имазалил (ХХII) и про-хлораз (XXIII).

5042-26.jpg

Против болезней, вызываемых низшими грибами класса оомицетов (фитофтороз, пероноспороз), применяют производные аланина общей ф-лы XXIV, в т.ч. металаксил (R = CH2OCH3), фуралаксил (R = 2-фypил) и беналаксил (R = CH2C6H5), к-рые используются для обработки картофеля, томатов, табака, хмеля, лука (0,12-0,3 кг/га). К производным аланина близки по характеру действия милфурам (XXV) и оксадиксил (XXVI), особенно активный против пероноспо-ровых грибов.

5042-27.jpg

К группе системных фунгицидов относят производные 3,5-дихлоранилина, у к-рых радикал 3,5-Cl2C6H3 связан с атомом N, входящим в гетероцикл. В число таких фунгицидов входят ипродион (XXVII), винклозолин (XXVIII; R=CH2=CH), дихлозолин (XXVIII; R = CH3) и процимидон (XXIX). Эти фунгициды при норме расхода 0,5-1 кг/га особенно активны против грибов Monilia, Sclerotinia и Botrytis, поражающих очень мн. виды растений.

5042-28.jpg

Фунгицидным действием обладают нек-рые амины, амидины, гуанидины. Для обработки при хранении картофеля и цитрусовых используют втор-бутиламин [CH3CH(NH2)CH2CH3], для борьбы с паршой яблони и груши - додецилгуанидинацетат (додин) C12H25NHC(= = NH)NH3+ CH3COO-; в качестве протравителя семян пшеницы и риса против головни, пирикуляриоза и корневых гнилей - гуазатин (XXX) (одновременно является антифидан-том), профилактич. действием обладает глиодин (XXXI).

5043-1.jpg

Фунгициды широкого спектра действия - металло-органические соед. Для протравливания семян, несмотря на высокую токсичность, применяют ртутьорг. соед. ф-лы RHgX (R = алкил, арил, X = Cl, OCOCH3 и др.), напр. C2H5HgCl, C6H5HgOCOCH3, CH3HgNHC(= NH)NHCN (обычная доза 20-50 г/т).

Более безопасны для людей и окружающей среды оловоорг. сое д. ф-лы R3SnX (R = алкил, арил; Х = разл. группы). Триалкильные производные, напр. (C4H9)3SnF, (C4H9)3SnOCOCH3, бис-(трибутилолово)оксид [(C4H9)3SnOSn(C4H9)3], фитотоксичны и используются преим. как антисептики и компоненты необрастающих красок. Для защиты растений применяют гл. обр. производные три-фенилолова, особенно (C6H5)3SnOCOCH3 (0,4-0,6 кг/га), эффективный против фитофтороза картофеля и церкоспоро-за свеклы; обладает также св-вами антифиданта. Аналогичное использование находят (C4H9)3SnOH и (C6H5)3SnCl. Обнаружены соед. с фунгицидной активностью среди орг. производных As и Pb, но практич. применения они не нашли.

В качестве системных фунгицидов используют нек-рые эфиrы и амиды фосфорных и тиофосфорных к-т.Сре-ди них китацин П C6H5CH2SP(O)[OCH(CH3)2]2 (доза 0,5-1 кг/га), О-этил-8,8-дифенилдитиофосфат (эдифенфос, хино-сан) (C6H5S)2P(O)OC2H5 и О-бутил-8-этил-8-бензилдитио-фосфат (конен) (C2H5S)(C6H5CH2S)P(O)OC4H9 - фунгициды против пирикуляриоза риса; первый обладает также инсектицидным действием. Против мучнистой росы и ржавчины растений используют пиразофос (ф-ла ХХХII), диталимфос (ХХХIII) и вепсин (XXXIV).

5043-2.jpg

Фунгицидным действием обладают фосфонаты, напр. афос (C2H5O)2P(O)CH(CCl3)OCOCH3 (в России запрещен) и инезин C6H5P(O)(OCH3)SCH2C6H5.

Против грибов семейства пероноспоровых эффективен трис-(этилфосфит)алюминий [C2H5OPH(O)O]3Al, способный легко передвигаться как вниз, так и вверх по растению; активность проявляет только внутри растения.

Помимо указанных выше, в с. х-ве применяют: бутиобат (XXXV), эффективный против мучнистой росы на овощных культурах; изопротиолан (XXXVI) - фунгицид для обработки риса, вносимый в поливную воду; гимексазол (XXXVII) - фунгицид для борьбы с корневыми гнилями, особенно на сахарной свекле; этридиазол (XXXVIII), активный против фитофторы; анила-зин (XXXIX), применяемый на мн. овощных культурах (0,7-1,4 кг/га), и др.

5043-3.jpg

Механизм действия большинства фунгицидов известен лишь в общих чертах. Чаще всего фунгициды действуют на грибы непосредственно, вмешиваясь в биохим. р-ции, происходящие в грибных клетках, либо блокируя ферменты, управляющие этими р-циями. Нек-рые фунгициды влияют на неск. жизненно важных процессов и поэтому нелегко выделить, какая "мишень" оказывается наиб. уязвимой. С наиб. основанием можно считать, что фунгициды из групп триазолов, морфолинов, пиримиди-нов, имидазолов, пиперазинов ингибируют биосинтез эргосте-рина - одного из важнейших компонентов клеточных мембран. Фосфорорг. фунгициды подавляют синтез липидов, входящих в состав этих мембран, в частности фосфатидилхолина. Гидро-ксипиримидины (этиримол и др.) и производные аланина ингибируют, по-видимому, синтез нуклеиновых к-т, а антибиотики (циклогексимид, бластицидин, касугамицин) - синтез белка. Антибиотик полиоксин, действуя на соответствующие ферменты, подавляет процесс образования хитина у грибов (и насекомых). Фунгициды из группы оксатиинов нарушают процесс тканевого дыхания, производные бензимидазола и тиофанаты - нормальный ход клеточного деления.

Большинство фунгицидов активно как in vivo, так и in vitro. Существуют, однако, фунгициды непрямого действия, недействующие на грибы in vitro и проявляющие активность только тогда, когда попадут в растение; такие фунгициды либо при взаимод. с растением переходят в активную форму (напр., фенил-тиосемикарбазид превращается в фенилазотиоформамид, C6H5N = NCSNH2), либо усиливают защитные р-ции растения. К таким фунгицидам относят, напр., трис-(этилфосфит)алюминий.

Мировой рынок фунгицидов в 1992 достиг 4,9 млрд. долларов (20,5% от всей продажи пестицидов) при нек-рой тенденции к росту. При постоянных изменениях в мировом ассортименте фунгицидов ежегодно используется ок. 200 действующих в-в.

Об ограничениях, связанных с производством и применением фунгицидов, см. Пестициды.

Лит.: Голышин H.M., Фунгициды в сельском хозяйстве, M., 1982; Мельников H. H., Пестициды. Химия, технология и применение, M., 1987; Мильштейн И. M., "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева", 1988, № 6, с. 687-97; Xаскин Б. А., там же, с. 698-707; Chemie der Pflanzenschutz und SchSdlmgsbekSmpfungsmittel, Hrsg. von R. Wegler, В., 1970-81; Thomson W. I., Agricultural chemicals. Book IV, Fresno, 1988; Chemistry of pesticides, ed. by K. H. Buchel, N. Y.- [a. o.], 1983. Г. С. Швиндлерман.


Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн