Органічна хімія

Букачук О.М., Баранова Л.Я.

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

ПОШУК РЕГУЛЯТОРІВ РОСТУ РОСЛИН У РЯДУ ПОХІДНИХ САЛІЦИЛОВОЇ КИСЛОТИ

Відомо, що деякі похідні ароматичних кислот проявляють біологічну активність стосовно рослин - стимулюючу та гербіцидну. Добре вивчена біологічна активність фенілоцтової, 2,4-дигалогено-, 2,4-диметил-заміщених похідних фенілоцтової та феноксиоцтової кислот. Біологічна активність інших представників цієї групи речовин невідома. Дія похідних саліцилової килоти на рослини не вивчена.

Цікавим є синтез похідних саліцилової кислоти, що містять різного роду замісники у фенільному ядрі та встановлення закономірностей впливу цих замісників на біологічну активність сполук.

При взаємодії натрієвої солі саліцилової кислоти з еквівалентною кількістю монохлороцтової кислоти при кімнатній температурі утворюється 2-карбоксифеноксиетанова кислота:

I

Відсутність вільної гідроксильної групи в одержаній сполуці підтверджується негативною реакцією з ферум (ІІІ) хлоридом.

При застосуванні надлишку монохлороцтової кислоти при кімнатній температурі одержана та ж сама сполука (1), а при тривалому нагріванні – дикарбонова кислота (ІІ). Проба змішування сполук (І) і (ІІ) дає значну депресію температур топлення.

Будова сполуки (І) підтверджена зустрічним синтезом із саліцилового альдегіду. При послідовній обробці його лугом та монохлороцтовою кислотою синтезована 2-формілфеноксиетанова кислота (ІІІ).

При окисненні сполуки (ІІІ) дрібнорозтертим порошком калій перманганату у розчині диметилформаміду з хорошим виходом одержана кислота (1).

Константи 2-карбоксифеноксиетанових кислот, одержаних двома наведеними вище методами співпадають, проба змішування депресії температур топлення не дає.

Аналогічно, при послідовній дії на саліцилову кислоту лугу та 3-бромпропанової кислоти синтезовані 3-(2¹-карбоксифеніл)гідроксипропанова кислота (ІV) та 3-(2¹-карбоксиетоксикарбонілфеніл)гідроксипропанова кислота (V).

Одержані кислоти представляють інтерес, оскільки містять дві карбоксильні групи, що дасть можливість синтезувати та дослідити нові похідні – естери, аміди, гідразиди тощо. Нами синтезовано ряд естерів на основі одержаних карбонових кислот. Для цього відповідну кислоту обробляли двократною кількістю сульфурилхлориду. Не виділяючи одержаного хлорангідриду, до реакційної суміші додавали розчин натрій алкоголяту у відповідному спирті. Естери виділяли екстракцією з реакційної суміші діетиловим етером. Після відгонки розчинника одержані естери кристалізували з води або водного етанолу. Таким чином одержали диметиловий, діетиловий та діізопропіловий естери 2-карбокси-феноксиетанової кислоти (І), а також диметилові естери дикарбонових кислот (ІІ) та (V).

Вивчена рістрегуляторна активність кислот (I-V) та їх естерів. Дослідження проводились методом скринінгу на насінні та рослинах кукурудзи. В обсяг досліджень входило вивчення впливу сполук на морфологічні показники: енергію проростання, схожість, вагу і довжину надземної та підземної частини рослин і біохімічні показники – ферменти каталази та пероксидази, активність яких визначали за методами Починка та Гавриленка відповідно.

Аналіз одержаних результатів показав, що досліджені похідні саліцилової кислоти в концентраціях 0,01-0,02% сповільнюють ріст рослин кукурудзи. При цьому обробка насіння розчинами 2-карбоксифенокси-етанової кислоти (1) зменшує всі досліджені показники на 20-45%. Обробка насіння кукурудзи 0,01-0,02% розчинами 2-карбоксиметоксикарбоніл-феноксиетанової кислоти (ІІ) призводить до повної втрати схожесті. Такі ж закономірності проявляються і для кислот (IV) та (V). Усі синтезовані нами естери кислот (1,ІІ, ІV та V) виявилися сильними інгібіторами росту.