Органічна хімія

Букачук О.М., Баранова Л.Я.

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

СИНТЕЗ ТА БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ

НОВИХ СОЛЕЙ ФОСФОНІЮ

Відомо, що більшість четвертинних фосфонієвих солей виявляють біологічну активність, зокрема протимікробну, протигрибкову, росторегулюючу.

На кафедрі органічної та фармацевтичної хімії ЧНУ проводяться систематичні роботи в області синтезу нових фосфонієвих та амонієвих сполук і дослідження їх як регуляторів росту рослин з метою створення і впровадження у сільськогосподарське виробництво ефективних стимуляторів росту. Знайдено ряд речовин з високою біологічною активністю. Серед них ефективні стимулятори росту “азоксофор”, “індофор”, “нафен”- трифенілфосфонієві солі, які рекомендовані для впровадження.

Метою даної роботи є синтез нових солей фосфонію, що містять замість трифенілфосфонієвої інші фосфонієві групи, і вивчення їх росторегулюючої дії стосовно рослин.

Нами вивчено реакції біс(п-метоксифеніл)фенілфосфіну та трибензилфосфіну з рядом галогенопохідних - 3-хлорацетиліндолом, 1-хлорметилнафталеном, хлористим бензилом, ω-бромацетофеноном, 1,4–біс(бромацетил)бензеном, 4-бромометилбензальдегідом:

(СH₃OC₆H₄)₂C₆H₅P + R – CH₂X à (СH₃OC₆H₄)₂C₆H₅P⁺-CH₂R X ^-

(I – VI)

(C₆H₅-CH₂)₃P + R – CH₂X à (C₆H₅-CH₂)₃P⁺-CH₂R X^-

(VII – XII)

Такий вибір галогенопохідних для одержання фосфонієвих солей зумовлений результатами наших попередніх досліджень відповідних трифенілфосфонієвих солей. Так, фосфонієві солі (І) та (VІІ) – є структурними аналогами стимулятора росту кукурудзи та ярого ячменю “ індофор”, солі (ІІ) та (VІІІ) – аналоги стимулятора росту льону, гороху та гречки “ нафен”, а солі (VІ) та (ХІІ) – аналоги стимулятора росту кукурудзи “ азоксофор”.

Вказані реакції проходять при нагріванні еквімолярних кількостей вихідних компоненів у толуені (у випадку одержання солей І-ІІ, ІV-VІ) або в надлишку галогенопохідного - у випадку одержання солі (ІІІ). Слід відмітити, що реакції утворення фосфонієвих солей (І-VІ) проходять дещо легше, ніж реакції одержання відповідних солей, виходячи з трифенілфосфіну. Це насамперед виявляється в меншому терміні нагрівання, нижчій температурі реакції і більшому виході продуктів реакції (55-60%). Трибензилфосфін більш активний у реакціях з галогенопохідними, ніж біс(п-метоксифеніл)фенілфосфін та трифенілфосфін, що пояснюється більшою нуклеофільністю атому фосфору, який знаходиться поряд з метиленовими групами. Трибензилфосфонієві солі (VІІ – ХІІ) одержуються при нагріванні трибензилфосфіну та відповідних галогенопохідних у бензені. При цьому виходи продуктів реакцій складають 70-85 %.

Фосфонієві солі (І-ХІІ) – стійкі кристалічні сполуки від білого до жовтого кольору, мають чіткі температури плавлення. Їх склад і будову підтверджено елементним аналізом та УФ-спектрами. Так, УФ-спектри фосфонієвих солей (І - VІ) містять максимуми поглинання в областях 240, 270 та 300 нм. Для фосфонієвих солей (VІІ- ХІІ) характерні максимуми проявляються при 250, 280 та 300 нм.

Нами здійснено вивчення впливу синтезованих сполук на ростові процеси рослин кукурудзи. Дослідження проводились методом скринінгу. В обсяг досліджень входило вивчення впливу сполук на морфологічні показники: енергію проростання, схожість, сиру масу і довжину надземної та підземної частини рослин, а також біохімічні показники – активність ферментів каталази та пероксидази.

Результати досліджень показали, що усі одержані фосфонієві солі позитивно впливають на насіння та молоді рослини кукурудзи. При цьому на енергію проростання, схожість та активність ферментів краще впливають 0,01-0,02% розчини вказаних солей. а на сиру масу та довжину надземної й підземної частин рослин – 0,03% розчини солей.

Встановлено, що усі досліджені трибензилфосфонієві солі (сполуки VІІ-ХІІ) проявляють вищу ростостимулюючу активність порівняно з їх трифенілфосфонієвими аналогами. Введення електронодонорної метоксильної групи у п-положення фенільного ядра фосфіну (сполуки І – VІ) значно зменшує стимулюючу активність фосфонієвих похідних. Найбільшу ростостимулюючу активність проявили індолілвмісна трибензилфосфоніва сіль (VІІ) та трибензилфосфонієва сіль (ХІІ), синтезована на основі 4-бромометилбензальдегіду.

Передпосівна обробка насіяння кукурудзи розчинами фосфонієвої солі (VІІ) призводить до підвищення схожесті та енергії проростання на 15-17% порівняно з контролем (дистильована вода) і на 8 –10 % порівняно з відповідним трифенілфосфонієвим аналогом. При цьому суттєво підвищується активність ферментів каталази та пероксидази – на 120 та 75% відповідно.

ВІДОМОСТІ ПРО АВТОРІВ

1. Букачук Ольга Михайлівна - 58000 м.Чернівці. вул.Київська 7 кв.24 тел.(0372)58-48-42, к.х.н. доцент, Чернівецький національний університет

2. Баранова Любов Ярославівна - 58000 м.Чернівці, вул. Руська 273 кв.3. тел(0372) 58-48-42. мол.н.співробітник Чернівецький національний університет