Síntese e avaliação da atividade herbicida de análogos do ácido helmintospórico

Abstract

Diversas pesquisas então sendo conduzidas visando identificar substâncias naturais com efeitos alelopáticos, a fim de avaliar a atividade biológica sobre diferentes espécies de plantas daninhas. O ácido helmintospórico e seus análogos naturais, helmintosporol e helmintosporal, são toxinas sesquiterpenóides isoladas do fungo Helminthosporium sativum. No presente trabalho foi sintetizada uma série de análogos do ácido helmintospórico com potencial atividade herbicida ainda não descrita na literatura. Estes compostos foram preparados inicialmente a partir da cicloadição [3+4] entre 3-hidroximetil- 2-metilfurano [3] e o cátion oxialílico gerado pelo tratamento da 1,1,3,3- tetrabromo-4-metilpentan-2-ona [1] com dietilzinco, levando à obtenção dos cicloadutos dibromados correspondentes, com posterior redução, utilizando amálgama de Zn-Cu, formando, desse modo, os oxabiciclos [6] (37%) e [7] (12%). A partir destes compostos foram preparados os dióis [8] (62,8%) e [9] (30,2%), os aldeídos [13] (31,6%) e [16] (40%), o cloreto [14] (19,7%) e o ácido [15] (36,3%). A avaliação destes produtos foi feita em ensaios preliminares, sob condições de laboratório e em casa de vegetação, com plantas de Sorghum bicolor, Cucumis sativus, Desmodium tortuosum e Brachiaria decumbens, utilizando-se uma dose fixa de 5,5 ppm do composto sintetizado. Nestes bioensaios, o diol [9] revelou-se o mais ativo sobre o desenvolvimento do sistema radical e da parte aérea das plantas testadas. O álcool [6] também mostrou algum efeito sobre o desenvolvimento de Sorghum bicolor e Cucumis sativus. Tendo em vista os bons resultados obtidos por este trabalho preliminar, novos ensaios devem ser realizados com maior número de espécies de plantas- teste e variando-se a concentração das soluções, na tentativa de se chegar a compostos cada vez mais eficientes e seletivos.

Several researches have being conducted for the identification of natural substances with allelopathic effects, in order to evaluate the biological activity upon different species of weeds. The helminthosporic acid and its natural analogous, helminthosporol and helminthosporal, are sesquiterpenoid toxins isolated from the Helminthosporium sativum fungus. In the present work a series of the helminthosporic acid analogous with potential herbicide activity not yet described in the literature were synthesized. Initially these compositions were prepared from the cycloaddition [3+4] between 3-hydroxymethyl-2-methylfuran [3] and the oxyallyl cation generated by the treatment of 1,1,3,3-tetrabromo-4- methylpentan-2-one [1] with diethylzinc, leading to the obtaining of the corresponding dibromide cycloadducts with posterior reduction, by using Zn-Cu couple, so forming the oxabicyclos [6] (37%) and [7] (12%). From these compounds, the diols [8] (62.8%) and [9] (30.2%), the aldehydes [13] (31.6%) and [16] (40%), the chloride [14] (19.7%) and the acid [15] (36.3%) were prepared. The evaluation of these products was made through preliminary assays under either laboratory and greenhouse conditions with plants of Sorghum bicolor, Cucumis sativus, Desmodium tortuosum and Brachiaria decumbens, by using a fixed dose (5.5 ppm) of the synthesized compound . In these bioassays, the diol [9] revealed to be the most active upon the development of the root system and the aerial part of the tested plants. The alcohol [6] also showed some effect on the development of Sorghum bicolor and Cucumis sativus. Considering the good results obtained from this preliminary work, new assays should be accomplished with a larger number of the plant-test species and also varying the concentration of the solutions, in the attempt to attain more and more efficient and selective compounds.