Органічна хімія

Букачук О.М., Баранова Л.Я.

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

ІНДОЛІЛВМІСНІ ОНІЄВІ ПОХІДНІ – ПОТЕНЦІЙНІ РЕГУЛЯТОРИ РОСТУ РОСЛИН

Пошуки шляхів одержання нових сполук фосфонію та амонію викликають постійний інтерес, оскільки вони володіють рядом цінних у практичному відношенні властивостей, широко вивчені і знаходять застосування у багатьох галузях науки і техніки. У цьому плані актуальні синтез та вивчення біологічної активності фосфонієвих солей з гетероциклічними ароматичними системами.

Похідні індолу – однієї з найбільш поширених як у природних, так і у синтетичних біологічно – активних сполуках гетероциклічних систем - уже багато десятиліть привертають увагу синтетичної органічної хімії.

Мета нашої роботи – синтез, вивчення ростостимулюючої дії та встановлення зв’язку “структура – біологічна активність” у ряду нових фосфонієвих солей та їх амонієвих аналогів, що містять індольні фрагменти.

У попередніх роботах, проведених на кафедрі органічної хімії ЧНУ, досліджена біологічна активність індол-3-ілкарбометилфосфонійхлориду та індол-3-ілкарбометилазинійхлоридів. Встановлено, що трифенілфосфонієва та 5,6- бензохінолінієва солі, одержані на основі 3-хлорацетиліндолу проявляють високу ростостимулюючу активність по відношенню до насіння та рослин кукурудзи.

Цікаво було дослідити, як зміниться ростостимулююча активність при зміні місця положення онієвих замісників у індольному ядрі.

При взаємодії 1-хлорацетиліндолу з еквімолярною кількістю трифенілфосфіну синтезована фосфонієва сіль (1). Реакція проходить з виходом

30-40% в толуольному розчині і з виходом 60-70% при сплавленні реагуючих компонентів при температурі 210-215⁰ С. Аналогічно одержано і бромід (ІІ).

Слід відмітити, що взаємодія трис(диметиламінофеніл)фосфіну з 1-бромацетиліндолом проходить в м’ягших умовах порівняно з реакцією з трифенілфосфіном, а фосфонієва сіль (ІІІ) одержується з більшим виходом.

Фосфонієві солі (1-1І1) – стійкі дрібнокристалічні речовини, розчинні у полярних розчинниках і нерозчинні у воді. УФ-спектри їх містять максимуми поглинання в області 220, 290 нм, що характерно для похідних індолу і максимум в області 235 нм, зумовлений наявністю фосфонієвої групи.

1-Бромацетиліндол та 1-хлорацетиліндол легко реагують з триетиламіном, утворюючи амонієві солі (ІV) та (V). При кип’ятінні толуольних розчинів вказаних галогенопохідних з еквімолярною кількістю 5,6-бензохіноліну з виходом 50-60% синтезовано амонієві солі (VІ) та (VІІ), які містять одночасно два гетероциклічних фрагменти. Інтерес до 5,6-бензо-хіноліну викликаний тим, що деякі його похідні проявляють значну ростостимулюючу активність стосовно рослин. На основі нього на кафедрі органічної хімії ЧНУ синтезовані ефективні стимулятори росту картоплі та льону.

Склад і будова синтезованих сполук підтверджені аналітичними та спектральними даними. Так, УФ спектри триетиламонієвих солей (1V) та (V) містять максимуми поглинання в області 230, 280 нм, характерні для похідних індолу і максимум поглинання амонієвої групи в області 340 нм.

Аналогічно, на основі реакції 1-бромацетиліндолу та 1-хлорацетиліндолу з піридином синтезовано піридинієві солі (VІІІ) та (ІХ).

Синтезовані речовини були досліджені на предмет ростостимулюючої активності по відношенню до насіння та молодих рослин кукурудзи. Дослідження проводились методом скринінгу. 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.

Аналіз результатів дослідження росторегулюючої активності показав, що фосфонієва сіль (І) виявляє активність такого ж порядка, що і препарат «індо-фор». Обробка насіння кукурудзи 0,01% розчином солі (І) призводить до підвищення енергії проростання на 15%. Активність каталази при цьому збільшується майже на 60%. Заміна хлорид-аніона на бромід-аніон призводить до незначного зниження активності. Заміщення трифенілфосфонієвої групи на 5,6–бензохінолінієвий фрагмент призводить до суттєвого підвищення стимулюючої активності.