КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 17-73-10364
НазваниеРазработка средств защиты растений на основе кислород-, азот- и серасодержащих гибридных молекул.
Руководитель Ярёменко Иван Андреевич, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук , г Москва
Конкурс №23 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений
Ключевые слова Азолы, карбаматы, стробилурины, средства защиты растений, кислород,- азотсодержащие гетероциклы, серасодержащие соединения, карбонильные соединения, фунгициды, регуляторы роста.
Код ГРНТИ31.21.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на решение проблемы разработки и применения гибридных средств защиты растений, в которых будут содержаться два биологически активных фрагмента с отличными друг от друга механизмами действия и связанных между собой линкером посредством химической связи. Активные фрагменты будут разработаны на основе кислород-, азотсодержащих гетероциклических и серасодержащих циклических и ациклических систем. Проект имеет междисциплинарный характер и включает в себя как химическую составляющую, так и сельскохозяйственную.
Химическая часть проекта направлена на решение проблемы селективного синтеза кислородсодержащих гетероциклических систем из карбонильных соединений, на решение проблемы создания способов введения линкеров для объединения двух биологически активных частей в одной молекуле, на решение проблемы совмещения в одной молекуле кислород-, и азотсодержащих гетероциклических систем, а также кислородсодержащих гетероциклических и серасодержащих ациклических систем.
Проблема селективного синтеза кислородсодержащих гетероциклических систем из карбонильных соединений заключается в том, что возможно образование сложной смеси продуктов, состоящей из большого числа как циклических, ациклических, так и полимерных кислородсодержащих систем. Поиск систем управления селективного синтеза кислородсодержащих гетероциклических систем является крайне важной задачей как в фундаментальном, так и в прикладном значении. Владея такими системами управления открываются широкие горизонты для создания продуктов с ценными прикладными свойствами, в частности открываются возможности создания нового поколения средств защиты растений. В проекте будет изучен открытый нами уникальный способ получения кислородсодержащих гетероциклических систем. Будут разработаны способы модификации этих систем путем введения функциональных групп с целью создания гибридных молекул различного строения. Также будут предложены подходы к созданию новых кислород- и азотсодержащих гетероциклических систем.
Проблема создания гибридных молекул обусловлена тем, что в условиях их синтеза могут происходить окисление или деградация активного фрагмента. Решением проблемы будет разработка таких подходов к синтезу линкеров и гибридных молекул, с использованием которых два активных фрагмента в одной молекуле будут сохранены.
В результате реализации проекта будут разработаны новые методы получения кислородсодержащих гетероциклических систем, а также будет развито направление по применению кислород-, азот- и серасодержащих гибридных молекул в качестве фунгицидов и регуляторов роста нового поколения.
Сельскохозяйственная составляющая проекта направлена на решение проблемы химической защиты растений – выработка резистентности у фитопатогенных грибов к ныне применяемым агропрепаратам. Фитопатогены могут значительно снижать урожай, его качество и угрожать продовольственной безопасности страны. Недобор сельскохозяйственной продукции зерновых культур от вредных организмов в России ежегодно составляет 25%. В среднем по России потери урожая от вредных организмов превышали 100 млн. т. продукции в перерасчете на зерно. Даже несмотря на рекордный урожай пшеницы в 2016 году (73,3 млн. тонн) появился дефицит продовольственной пшеницы 3-го класса, которая является одной из важнейших культур для производства массовых сортов хлеба в России. Доля пшеницы третьего класса в валовом сборе в 2012 году составила чуть более 49.8%, в 2013 году - 38,8 %, в 2014 году - 34,4 %, в 2015 году - 36 %, в 2016 году – 17 %. Качество зерна снижается год от года. В 2016 отмечена наивысшая доля фуражного зерна (5-го самого низкого класса) 24,2 % и зерна 4-го класса 59 %. Доля первого и второго классов исчезающе мала – почти 0 %. Применение принципиально новых и в то же время простых в технологическом исполнении и малоотходных подходов к синтезу гибридных средств защиты растений основе кислород-, азот- и серасодержащих гибридных молекул открывает перспективу создания эффективных агропрепаратов, которые существенно отличаются по структуре от существующих препаратов и обладают сочетанным механизмом действия. Предварительными исследованиями показана высокая фунгицидная активность гибридных молекул по отношению к таким фитопатогенам как возбудители фузариозов F. graminarum, F. heterosporum, F. culmorum, F. gibbosum, F. nivale, F. sporotrichiella, F. oxysporum, F., корневых гнилей и листовых пятнистостей Venturia inaequalis, Rhizoctonia solani, Helminthosporium sativum, Pythium graminicola, Alternaria alternate, Stemphylium sarcineforme, Bipolaris sorokiniana, Phoma eupyrena, Sclerotinia sclerotiorum, Alternaria sp., Phoma exigua, Phytophtora infestans, Stagonospora nodorum. Подавление роста мицелия составляло 90-100%.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ