Author: Мельников Н.Н.
Tags: органическая химия химия биология сельское хозяйство синтез защита растений издательство фан химия растительных веществ фунгициды
Year: 1980
ФУНГИЦИДЫ
АКАДЕМИЯ НАУК УЗБЕКСКОЙ ССР
ИНСТИТУТ ХИМИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
ФУНГИЦИДЫ
ТАШКЕНТ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ФАН» УЗБЕКСКОЙ ССР
1980
Сборник является итогом многолетних исследований, проводимых в
Институте химии растительных веществ АН УзССР, и посвящен изыска-
нию и синтезу фунгицидов среди производных азолов, жирноароматиче-
ских кислот, их амидов и фосфорорганических соединений. Представлены
материалы по метаболизму, механизму действия, по методам анализа
остаточных количеств, а также перспективам фунгицидных препаратов.
Книга рассчитана на химиков, биологов, медиков и работников сель-
ского хозяйства.
Ответственный редактор
член-корреспондент АН СССР Н. Н. Мельников
Рецензенты
кандидат биологических наук С. А. Журавская,
кандидат химических наук В. А. Барашкин
40306 —1127
Ф М355(06) —80 54-79-2802020000
(^Издательство „Фан" Узбекской ССР, 1980 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Одной из важнейших сельскохозяйственных культур, возделы-
ваемых в Узбекской ССР, является хлопчатник. По производству
хлопка-сырна республика занимает первое место в СССР. В связи
с этим вопрос о повышении урожайности хлопчатника имеет пер-
востепенное значение.
Серьезным заболеванием хлопчатника, наносящим огромный
ущерб хлопководству, является вилт. Трудность борьбы с ним за-
ключается в том, что возбудители заболевания находятся в почве
и проникают в растение через корневую систему. Для уничтожения
этого возбудителя обычными фунгицидами контактного действия
требуется большое количество препаратов, вносимых в почву. Это
экономически нецелесообразно. Наиболее перспективным направ-
лением в химической борьбе с вилтом хлопчатника, по нашему
мнению, является использование системных препаратов, способ-
ных передвигаться по растению. К таким соединениям, в частно-
сти, относятся различные производные бензимидазола и некоторых
других классов гетероциклических соединений.
В данном сборнике рассматриваются в основном способы по-
лучения различных производных бензимидазола, обладающих фун-
гицидными свойствами и представляющих потенциальный интерес
с точки зрения борьбы с вилтом хлопчатника. Наряду с описанием
синтеза новых соединений приведены способы, а также технология
получения препарата беномила, обладающего системным фунги-
цидным действием. Рассматривается также форма его примене-
ния, названная условно узгеном. В литературе впервые приводит-
ся такое подробное описание способа получения беномила.
В специальной статье освещены биологические свойства неко-
торых производных бензимидазола, в том числе и действие на воз-
будителя заболевания хлопчатника вилтом.
Одна из статей посвящена синтезу и изучению новых реакций
и новых производных бензоксазолинона и бензоксазолинтиона с
потенциальной фунгицидной активностью. Хотя эта группа соеди-
нений обладает несколько другими свойствами, чем производные
бензимидазола, данное направление исследований также пред-
ставляет несомненный интерес.
3
В сборнике представлены также работы по синтезу новых про-
изводных хиназолина, бензазолина и тиазинов.
Кроме перечисленных выше классов соединений, синтезирова-
ны и изучены анилиды нафтеновых кислот и органических соеди-
нений фосфора.
Таким образом, несмотря на сравнительно небольшой объем
сборника, в нем представлен широкий круг химических соедине-
ний, синтезированных и изученных в качестве потенциальных хи-
мических средств борьбы с вилтом хлопчатника и другими гриб-
ными заболеваниями растений. Полагаю, что опубликование тако-
го сборника будет полезно для специалистов, работающих в
области изыскания новых фунгицидов.
Н. Н. Мельников
Ч. Ш, Кадыров, Н. Д. Лившиц, С. А. Хасанов,
Л. Л. Атакузиев, А. В. Гордеева, Ж. Акбарова
ХИМИЯ И ФУНГИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ
БЕНЗИМИДАЗОЛОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Бензимидазол и его производные представляют интерес с точ-
ки зрения как теоретической, так и практической. Области приме-
нения этих соединений весьма разнообразны. Среди производных
бензимидазола проводились поиски фунгицидов, инсектицидов, а
также других пестицидов, применяющихся в сельском хозяйстве.
Наиболее ранние высказывания о биологической активности бен-
зимидазолов приведены в работе [1]. В ней показана способность
бензимидазоле и ряда его производных тормозить рост некоторых
микроорганизмов.
Фунгицидные свойства бензимидазолов впервые открыты в
1960 г. [2, 3]. Однако их применение началось позже, когда была
выявлена высокая фунгицидная активность тиазолилбензимидазо-
ла (тиабендазола) [4, 5].
В настоящее время известен целый ряд препаратов на основе
бензимидазола, применяющихся в сельском хозяйстве: фунгилон,
тиабендазол, фуридазол, беномил [6]. Поэтому поиск препаратов,
обладающих фунгицидной и другими видами пестицидной актив-
ности, среди производных бензимидазола, а также выявление за-
висимости активности синтезированных соединений от строения
является актуальной задачей.
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СИНТЕЗА АЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ
БЕНЗИМИДАЗОЛИЛ-2-КАРБАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Алкиловые эфиры бензимидазолил-2-карбаминовой кислоты,
особенно метиловый (2-БМК), являются полупродуктами для по-
лучения целого ряда новых высокоэффективных фунгицидов. Кро-
ме того, эти вещества сами обладают фунгицидной, а также анти-
гельминтной активностью.
Однако литература по их синтезу является исключительно па-
тентной, поэтому необходимо разработать метод получения 2-БМК.
При повторении патента по синтезу 2-БМК из тиомочевины, ди-
метилсульфата, метилового эфира хлоругольной кислоты и о-фе-
5
нилендиамина [7] выделить продукт реакции не удалось. В связи
с этим разработан способ получения 2-БМК конденсацией тиомо-
чевины с хлористым бензилом и метиловым эфиром хлоругольной
кислоты с последующим взаимодействием полученного продукта
с о-фенилендиамино*м в присутствии уксусной кислоты без выде-
ления промежуточных продуктов реакции:
SCH2C6H5
н2о | +
H2N-C-NH2+C1CH2C6H5----->h2n-c= nh2ci
II д
s
о SCH2C6H5
+ - II +2NaOH I
H2N-C=NH2C1 +C1C-OR-------- H2N— C=NCOOR+2NaCl+2H2O
SCH2C6H5
//\ SCH2C6H5 CHSCOOH
( V-NH2 I ------ v \------N.H
x- +h2n —C^NCOOR X“ -
L P—NH2 ’ H // I—NHCOOR+
4/\nz
+C6H5CH2SH+CH3COONH4j
где X-H, Cl, CH3; R-CH3, C2H5.
Выход метилового эфира бензимидазолил-2-карбаминовой кис-
лоты составляет 90% {8]. Вероятно, высокая электронодонорная
способность бензильного радикала, повышающая основность азо-
та бензилизотиоурониевой соли псевдотиомочевины, способствует
легкому протеканию реакции ее с метиловым эфиром хлоруголь-
ной кислоты и далее метилового эфира 5-бензилтиопсевдомочеви-
ны карбаминовой кислоты с о-фенилендиамином. При этом смеж-
ные нуклеофилы — амино- и меркапто-бензильная группы легко
взаимодействуют с аминогруппами о-фенилендиамина с отщеплени-
ем аммиака и бензилмеркаптана.
«-Бутилмеркаптан используется в промышленности как исход-
ный реагент для получения известного дефолианта бутифоса [6]
и других инсектицидов.
Разработан способ одновременного получения метилового эфи-
ра 2-бензимйдазолил-2-карбаминовой кислоты и бутилмеркаптана.
При этом вместо хлористого бензила в реакции использован
н-хлористый бутил.
По данному способу выход метилового эфира бензимидазолил-
2-карбаминовой кислоты (2-БМК) составляет 84,6%, а «-бутил-
меркаптана — 80% при пересчете на тиомочевину [8].
Известен патент по синтезу 2-БМК из цианамида кальция или
свободного цианамида, метилового эфира хлоругольной кислоты
и о-фен.илендиамина в присутствии соляной кислоты (выход
72%) [9]:
нао
N=C~N=Ca+ClCOOR-----------> N=C—NH-COOR
R"' R"'
R' I R" I
X/\-NH2 h+ ^fX-----NH
J L„ «-c-r,H-cooR — I I j
R'/^/ /^/\NZ I—NHCOOR,
R
где R—CH3, C2H5; R'—H, Cl, CH3; R"—R"'—H, CH3.
Экспериментально установлено, что оптимальными условиями
протекания первой стадии процесса являются температура 30—
35е и pH 7,5—8,5, второй — 75—85° и pH 5. БМК получен с вы-
ходом 86%. Этот метод оказался более экономичным и удобным
в технологическом отношении. Им синтезирован ряд 2-алкилкарба-
матбензимидазолов [8, 10].
Максимальный выход продуктов получен в результате реакции
с 3,4-диаминотолуолом, что подтверждается при изучении конден-
сации о-диаминов с жирными и ароматическими кислотами в при-
сутствии минеральных кислот [11 —14]:
R R' R" R'" Выход. Т. пл., СС % (разл.)
СН3 Н Н Н 86 334—336
СН3СН2 н Н н 50 324-326
СН3 С1 Н н 66 289 -294
СН3 СНз Н н 87 293—295
СНз СН3 СНз н 61 280- 281
СН3 СНз н СНз 53 275-276
R н Выход, % 81 Т. пл., °C 227-228
сн С1 Ез 68 66 198-199 167-168
Нами разработан способ получения БМК и его аналогов из
алканола путем насыщения его фосгеном и последующим взаи-
модействии с цианамидом кальция. Образующийся промежуточ-
ный продукт конденсируют с о-фенилендиамином в присутствии
апротонных кислот [15]:
н+ |/Х>--NH
R-OH+COCl2+CaCN2+CeH4(NH2)9------J i
U\N/ NHC0°R*
R — алкил Cj—C4.
Синтезированные соединения доказаны омылением 5%-ным
раствором едкого натра до соответствующих 2-аминобензимида-
золов,
2NaOH
•NIH кипяч.
I—NHCOOR'
—NH2+R'-OH+Na2CO3.
что может явиться удобным способом их получения.
7
НОВЫЕ ПУТИ СИНТЕЗА АЛ КИЛ КАРБАМАТБЕНЗИМИДАЗОЛОВ
Нитрилы реагируют со спиртами в присутствии хлористого
водорода, давая гидрохлориды иминоэфиров при соотношении
реагентов 1:1:1 [15. 16]. Исходя из этого разработан простой спо-
соб получения алкиловых эфиров бензимидазолил-2-карбаминовой
кислоты, который заключается в омылении 2-аминонитрилбензи-
мидазола спиртами [17]:
i//xjj нс| Г!}—NV
L/'4N/ NHCN+R-OH '4J\N/I—NHCOOR.
Использовались спирты нормального и изостроения; алкокси-
спирты и галоидированные.
Омыление 2-аминонитрилбензимидазола спиртами вначале
проводилось при соотношении реагентов 2-аминонитрилбензими-
дазол : спирт : соляная кислота—1 : 1 : 1 и нагревании в течение
4 ч при 60°. В этих условиях реакция не проходила. При более
жестких условиях удалось выделить 2-карбометоксиаминобензи-
мидазол. В частности, при соотношении реагентов 2-аминонитрил-
бензимидазол : метанол : соляная кислота=1 : 10 : 2 и нагревании
при 60° в течение 3 ч выход продукта составил 62%. Реакционная
способность нитрилов увеличивается в присутствии катализато-
ров [18]. В, данном случае соляная кислота, являющаяся катализа-
тором, способна повышать поляризуемость нитрильной группы.
Блокируя неподеленную пару электронов азота нитрильной группы
и раскрывая связь, она увеличивает электроноакцепторные свой-
ства этой группы.
Таким образом, спирты под действием сильных минеральных
кислот выступают в качестве электрофильных агентов.
Конденсация 2-аминонитрилбензимидазола спиртами нормаль-
ного и изостроения. При алкаголизе 2-аминонитрилбензимидазола
использованы спирты нормального и изостроения. Реакции прово-
дились при соотношении реагентов 2-аминонитрилбензимидазол:
спирт: концентрированная соляная кислота=1 :5:2 в течение 3 ч
при температуре 80—100°. При этом удалось выделить различные
кристаллические алкиловые эфиры бензимидазолил-2-карбамино-
вой кислоты:
|/4jj-NH +R_QH—-» |/Xj}-----------NH
I—NHCN IL J—NHCOOR,
Ч/XN/
CH3
R—CH3—C3HI;; —Cf-f . (CH3)2CHCH2-, (CH3)2CH (CH2)2~.
4CH3
Обнаружено, что омыление нитрилов спиртами изостроения
происходит легче, чем спиртами нормального строения. Выход
продуктов также более высокий. Это можно объяснить большей
электронодонорной способностью алкиловых радикалов в развет-
вленных спиртах, чем в нормальных, а также большей основностью
спиртов изостроения (вторичных, третичных) по сравнению со
спиртами нормального, являющимися более реакционноспособны-
ми, нежели вторичные (выход продукта достигает 57%). Исходя
из этого спирты по реакционной способности можно расположить
следующим образом: третичный, вторичный, нормальный. Повыше-
ние температуры реакции ^100° увеличивает выходы конечного
продукта до 75%. Смешанные пробы плавления полученных эфи-
ров 2-БАК с алкиловыми эфирами бензимидазолилкарбаминовой
кислоты, полученными конденсацией о-фенилендиамина, цианами-
да кальция и алкиловых эфиров хлоругольной кислоты, не дают
депрессии температуры плавления [17].
Конденсация 2-аминонитрилбензимидазола с этиленхлоргидри-
ном и 1,3-дихлоризопропанолом. При омылении 2-аминонитрилбен-
зимидазола хлорзамещенными спиртами образованы также соот-
ветствующие моно- и дихлоралкилкарбаматбензимидазолы с выхо-
дами 29 и 38%:
]/Х|[-NH +R-OH— L |/Nji-----NH
I >'\N //“"NHCN L J\N J—NHCOOR,
/CH2C1
где R-CH2CH2C1, -CH<
XCH2C1
Общий выход продуктов несколько ниже, чем в случае неза-
мещенных спиртов, что связано с уменьшением основности спирта
из-за электроотрицательного влияния атома хлора.
Выход 1,3-дихлоризопропилкарбаматбензимидазола выше, чем
хлорэтилкарбаматбензимидазола из-за вторичного строения ис-
ходного 1,3-дихлоризопропанола.
Конденсация 2-аминонитрилбензимидазола с эфирами алкокси-
сниртов. При проведении реакции 2-аминонитрилбензимидазола с
эфирами алкоксиспиртов в течение 3 ч при 90—95° удалось выде-
лить 2-алкоксиэтилкарбаматбензимидазолы. Соотношение реаген-
тов: 2-аминонитрилбензимидазол : алкилцеллозольв : концентриро-
ванная соляная кислота=1 : 10:2.
/\ мм HCl мм
I II--NH + HOCH2CH2OR --------||------NH
U\N//~NHCN IJxJ-NHCOO(CH2)2_OR.
где R—СН3, С2Н5.
Таким образом, разработан новый способ получения алкиловых
эфиров бензимидазолил-2-карбаминовой кислоты (2-БМК) с ис-
пользованием спиртов различного строения, что дает возможность
избежать применения токсичных эфиров хлоругольной кислоты.
Другие способы синтеза алкиловых эфиров бензимидазол ил-2-
9
карбаминовой кислоты. Наряду с изложенными выше способами
синтеза алкиловых эфиров бензимидазолил-2-карбаминовой кис-
лоты разработан одностадийный метод получения эфиров 2-БМК
на основе о-фенилендиамина, дицианимида и спиртов в присутст-
вии концентрированной соляной кислоты. Эта конденсация в лите-
ратуре не описана.
Реакция проводилась при трехчасовом нагревании, температу-
ре 60—80° и соотношении реагентов о-фенилендиамин : спирт : ди-
цианимид : соляная кислота = 1 : 5 : 1 : 2:
НС1
4-NCNHCN+ROH----
II-NH
U\n/-nhcoor’
где R — алкил, Ci—С4.
Варьированием соотношения реагентов и условий проведения реак-
ции улучшить выход искомых эфиров 2-бензимидазолилкарбами-
новой кислоты не удалось.
Строение полученных соединений доказано омылением 10%-
ным раствором NaOH до соответствующих 2-аминобензимидазо-
лов и данными ПК- и масс-спектрометрии.
СИНТЕЗ АЦИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 2-АМИНОБЕНЗИМИДАЗОЛА
Известно получение 2-ациламинобензимидазолов из хлоран-
гидрида (реже ангидрида) кислоты и соответствующего 2-амино-
бензимидазола [10], которое часто осложнено тем, что ацилирова-
ние идет в первое положение имидазольного кольца, а не во вто-
рое. Поэтому было изучено получение 2-ациламинобензимидазолов
из цианамида кальция, галоидангидрида кислоты и о-фениленди-
амина по аналогии с синтезом 2-БМК [20]:
н2о
N = C-N=Ca+ClOCR -----> N = C—NHCOR,
н+
N=C—NHCOR---
---NH
"L>'\n//-nhcor-
Для поиска новых высокоэффективных препаратов против вил-
та хлопчатника по указанной схеме синтезирован __ ряд новых
2-ациламинобензимидазолов [21], где R—СНз, С6Н5 , СН2С6Н5,
С2НЭ, C6H5NO9, C6H4(NO9)2, СН2-С1оН8, п-СНз-SO2C6H4; о-
С1С6Н5; я-С1С6Н5; л/-БС6Н5; о-НООСС6Н5.
Этот способ позволяет получить целый ряд продуктов ацилирова-
ния 2-аминобензимидазола — потенциальных пестицидов для
сельского хозяйства. Причем реакции ведутся без выделения про-
межуточного вещества.
10
РЕАКЦИИ АЛКИЛИРОВАНИЯ И АЦИЛИРОВАНИЯ БЕНЗИМИДАЗОЛА
И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ
В настоящее время имеется большое количество работ по ал-
килированию и ацилированию бензимидазола, бензимидазолона
и их производных. Тем не менее с-алкилирование и ацилирование
2-аминобензимидазола и его производных изучено еще недо-
статочно.
Недавно появилась работа по с-2-ацилированию N-гетероцик-
лов и бензимидазолов [22]. Осуществлено карбоксиалкилирование
2-аминобензимидазола и < 2-карбометоксиаминобензимидазола
у-лактонами, галоидкислотами и непредельными кислотами [23, 24].
Проведен одностадийный синтез 2-амино-5-карбоксиалкилбензи-
мидазолов и их карбометоксиаминопроизводных. Показано, что в
результате реакций алкилирования 2-БМК с у-бутиро- и у-валеро-
лактонами в присутствии четырех молей А1С13 происходит e-алки-
лирование с одновременным отщеплением карбометоксиальной
группы и образованием изомеризованного продукта [25]:
। ]i NH
I II I —NHCOOCH3
4/\NZ
А1С1.
СНз
.//Ч\-n-chch2-cooh
I |L l-NH2-COOCH3
= О
ноос—сн2—
NH
-NII2
При меньшем количестве А1С13 (3,2 г/моль) наблюдается
Ni-алкилирование с одновременным отщеплением СООСН3-груп-
пы. Авторы объясняют это способностью молекулы 2-БМК к
комплексообразованию с хлористым алюминием, аналогично бен-
зимидазолону [26, 27]. Известно [28], что 1-алкил-2-алкилкарбамат-
бензимидазолы обладают фунгицидным действием. Поэтому раз-
работка новых методов получения их производных имеет опреде-
ленный интерес.
Существующий метод получения 1-алкил-2-алкилкарбаматбен-
зимидазола неудобен и трудновоспроизводим [29]. Разработан
способ получения этих соединений алкилированием 2-алкилкарба-
матбензимидазола галоидалкилами в присутствии едкого калия в
спирте:
А-----NH A—N-R'
U\NJ- nhcoorxxr' ^u'4An}-nhcor’
где R—R'—СН3, C2H5.
Строение полученных соединений доказано омылением раство-
11
ром NaOH до соответствующих известных 1-алкил-2-аминобензи-
мидазолов, а также ИК- и ПМР-спектроскопией.
Изучено также ацилирование 2-БМК различными ацилирую-
щими агентами. Для синтеза эффективного фунгицида — 1-бутил-
карбомоил-2-карбометоксиаминобензимидазола проведена и изу-
чена реакция 2-БМК с бутилизоцианатом [30] в зависимости от
различных температурных условий. С повышением температуры
выход продукта возрастает, достигая максимума при 40°С. При
дальнейшем увеличении температуры наблюдается снижение вы-
хода продукта, что можно объяснить частичным разложением об-
разующегося продукта на исходные 2-карбометоксиамннобензими-
дазол и бутилизоцианат:
Температура, °C Время реакции, ч Выход, %
20 3 20
25 3 30
30 1 50
35 1 70
40 1 95
45 1 75
50 1 60
Нами предложена принципиальная схема синтеза эффективно-
го препарата узгена, действующим началом (д. н.) которого яв-
ляется 1-бутилкарбамоил-бензимидазолил-2-карбаминовой кислоты.
Принципиальная схема синтеза д. в. узгена. 1. Реакция метило
вого эфира хлоругольной кислоты с цианамидом кальция:
2 CaCN24-2ClCOOCH3->Ca [N (CN) СООСН3]2+СаС12.
2. Циклизация о-фенилендиамина с цианметилкарбаматом кальция:
2 СС‘,+ tCN) GOOCHJ+ 4НСВ------------2 NHCOOCH,
+ 2NH4Cf+
3 Получение бутилизоцпаната из бромистого бутила и цианово-
кислого калия:
C4H,,Br-FKNCO-^^C4H9-N=C=O+KBr.
4. Реакция метилового эфира бензимидазолил-2-карбаминовой
кислоты с н-бутилизоцианатом:
Z N NH-COOCHS+ C4H9-NM>0
О
j>”NHCobCHv
Аналогично синтезирован ряд 1-алкил(арил)карбамоил-2-кар-
бометоксиаминобензимидазолов [10, 31]:
12
,0=g=n-r
[I^L n>~NHCOOR-----------
zC-nhV
n(
N>- NHCOOR
где R—H, Cl, CH3; R — CH3, C2H5; R"~С5Нц, n—Cl C6H4.
Реакция 2-БМК с изоцианатами приведена ниже:
R R' R" Выход, % Т. п С (разл.)
Н СН3 с4н9 95 290
Н с2н5 То же 71 295
СН3 СНз 98 280
С1 СН3 76 282
н СНз 4-С1С6Н4 98 325—326
н с2н5 То же 94 326 -328
СН3 СН3 * 98 310-312
С1 СНз и 95 316-318
До недавнего времени реакции 2-алкилкарбаматбензимидазо-
лов с алифатическими и ароматическими диизоцианатами не были
известны. Поэтому представляло интерес изучить их для синтеза
потенциальных фунгицидов [30, 32]. Из диизоцианатов взяты гек-
саметилен-, 2,4-толуилен-, 4,4'-дифенилметандиизоцианаты, 1,6-
Ди (карбамоил-2-алкилкарбаматбензимидазолил) гексаны получены
конденсацией гексаметилендиизоцианата с 2-БМК и его 5-метил-
и 5-хлорпроизводными при соотношении реагентов 1:2с выходами
89—94% [30]:
2 II ' O=C=N (UHEV N=G«O
n-co-nh-(chP,-nh-i;=o
^ННСПОК ROOCHN-CZi
1,1'-Ди (карбамоил-2-алкилкарбаматбензимидазолил) -4,4'-дифе-
нилметан синтезирован конденсацией алкилового эфира бензими-
дазолил-2-карбаминовой кислоты с 4,4'-дифенилметандиизоциана-
том при соотношении реагентов 2:1с выходом 88—92% [30]:
1,1'-Ди(карбамоил-2-алкилкарбаматбензимидазолил)-ж-толуи-
лен синтезирован конденсацией 2-БМК с лг-толуилендиизоцианатом
при соотношении реагентов 2: 1 [30]:
13
2|ХЧ|1-4- °CKfVWC0
4AnAnhcoor* 4Ach3 —
CO-NH -
Il-N
Kn^nhcoor*
piH-c&
R’ODCHN-
Отметим, что N-CO-группы в диизоцианатах обладают неодина-
ковой реакционной способностью. Особенно реакционноспособны
N-C—О-группы в 2,4-толуилендиизоцианате, так как группа в по-
ложении 4 не «блокирована» метильным заместителем, она акти-
вирована изоцианатной группой в положении 2, а эта группа реа-
гирует в основном уже тогда, когда в положении 4 произошло
замещение. Однако с повышением температуры различие в реакци-
онной способности изоцианатных групп в диизоцианате сглажи-
вается.
Судя по выходам продуктов реакции карбамоилирования 2-БМК
и его производных диизоцианаты по активности можно располо-
жить следующим образом: 2.4-толуилен > гексаметилен > 4,4-дифе-
нилметандиизоцианат.
Известно, что 2-(4-тиазолил)-бензимидазол обладает фунгицид-
ной активностью [6, 33, 34]. Поэтому разработка новых методов
получения его производных имеет большой практический интерес.
Описанный в литературе многостадийный метод оказался неприем-
лемым [35]. Разработан новый способ получения этого соединения
реакцией о-фенилендиамина с 2-амино-4-карбокситиазолом [36] в
присутствии-полифосфорной кислоты (выход 64%):
Реакция осуществляется в течение 6 ч при температуре 120—
185°. Продукт доказан конденсацией его с метиловым эфиром
хлоругольной кислоты и получением карбамоильного производно-
го. При обработке 2-(4-тиазолил-) бензимидазола бутилизоциана-
том в сухом органическом растворителе при 40°С синтезирован
1-бутилкарбамоил-2-(4-тиазолил) бензимидазол с выходом 74%:
В ПМР-спектре 1-бутилкарбамоил-2- (4-тиазолил)-бензимидазола
имеется квартет при 6 3,22 м. д., соответствующий двум протонам
метиленовой группы, соседней с CONH-группой. Отмечены также
мультиплет при б 0,9—1,6 м. д., характеризующий четыре метиле-
14
новых.протона остатка от С4Н9, и триплет при 6 0,57 м. д., харак-
терный для трех протонов концевой метильной группы алифатиче-
ской цепи. Протоны СН-групп в положениях 2 и 5 тиазольного
кольца проявляются в виде дублетов при б 8,4—8,56 и 8,9—
9,06 м. д., протоны ароматического кольца — при 5 7,0- 7,7 м. д.
Реакция 2-(2'-амино-4'-тиазолил)-бензимидазола с метиловым
эфиром хлоругольной кислоты проводится в среде сухого раствори-
теля в избытке 2-(2'-амино-4'-тиазолил)-бензимидазола при ком-
натной температуре в течение 4 ч:
Ниже приводятся некоторые данные их производных.
R R' Вы- ход, % СС Най депо, N% Брутто-фор- Вычисле-
мула но, N%
Н nh2 64 256—257 — — —
Н NHCOOCH3 24 156—158 20.22 с19н10<ш 20,43
CONHC4H9 н 74 299-300 18,44 C15H16N4 18,66
Известно, что бензимидазол и его замещенные легко присоедини-
ются к акрилонитрилу в присутствии гидрата окиси триэтилбензил-
аммония, образуя N-p-цианоэтильные производные [37]. Показана
также возможность присоединения бензимидазола, его 2-метил- и
фенилпроизводных к акриловой и метакриловой кислотам [38]. При
этом получаются N-р-карбоксиалкильные производные бензи-
мидазола.
При конденсации 2-БМК с акриловой, метакриловой, коричной,
кротоновой, р,р-диметилакриловой кислотами получены соответ-
ствующие 2-оксо-1,2,3,4-тетрагидропиримидино- (1,2—а) -бензими-
дазолы и его 3,4-метил-4-фенил- и 4,4-диметилпроизводные. Реак-
ции велись без растворителя при температуре 140—200° [39]:
+ rr,c«cr2cooh‘
NHCOOCH, I
«3
№
R—Н, СНз, С6Н6; Ri—Н, СН3; R2—Н, СН3; R3— Н, СН2СН2СООН.
Попытка с-ацилировать бензимидазол и некоторые его произ-
водные фталевым ангидридом оказалась безуспешной [40, 41], тог-
да как бензимидазолон легко ацилируется и формилируется по
ядру [42, 43, 37]. с-Формилирование бензимидазола также не было
осуществлено. Это объясняется тем, что имидазольное кольцо
дезактивирует бензольное ядро, вследствие чего электронная плот-
ность последнего падает [40].
15
Взаимодействие 2-БМК с диметилформамидом в условиях, по-
добных реакции Вильсмейера, не приводит к ожидаемому с-фор-
мильному продукту. В результате этой реакции образуется диме-
тилбензимидазолформамидин [44].
Имеются данные о том, что фенилформамидины обладают фун-
гицидной [45], акарицидной [46], овицидной [47] активностями, а
также проявляют себя как репелленты [48].
Для выявления потенциальных биологически активных соедине-
ний среди производных беизимидазолформамидинов синтезирова-
ны различные замещенные Кт,Ы.'-диметиламинометилиден-2-амино-
бензимидазолы:
к~н,се,сн8.
Реакции проводились при нагревании реагентов без растворите-
ля в избытке формамида. На примере БМК и диметилформамида
Табл и ца 1
Конденсация бензимидазолил-2-метил-
карбамата с диметилформамидом в
присутствии хлорокиси фосфора (вы-
ход продуктов рассчитан на количе-
ство взятого БМК. Температура реак-
ций 95—100°С) ’
найдено, что наилучший выход
продукта получается при соотно-
шении реагентов 2-БМК:РОС13:
:ДМФ= 1:2:5 (табл. 1).
Из табл. 1 видно, что вначале
с увеличением количества РОС13
до 2 молей выход продукта растет.
При повышении же количества
РОС13 до 10 молей выход форма-
мидина резко снижается, что, ве-
роятно, связано с взаимодействи-
ем РОС13 и БМК. Получаемый в
результате продукт, возможно,
дезактивирует молекулу БМК,
уменьшает основность атома азо-
та карбаматной группы, за счет
чего способность к взаимодейст .
вию с реактивом Вильсмейера
уменьшается.
Для ИК-спектров всех полученных соединений характерно ис-
чезновение сложноэфирной группы 1740 см С введением в аро-
матическое кольцо заместителя, особенно электроотрицательного,
а также с увеличением длины алкильной цепи выход продукта сни-
жается. Это, вероятно, связано с уменьшением способности дибу-
тилформамида, в отличие от диметилформамида, к комплексооб-
разованию с РОС13.
16
N-АЦИЛИРОВАНИЕ ГУАНИДИНБЕНЗИМИДАЗОЛА
И 2-АМИНОБЕНЗИМИДАЗОЛА
Для синтеза новых потенциальных фунгицидов в ряду замещен-
ных бензимидазолов проводилось ацилирование гуанидинбензими-
дазола карбоновыми кислотами [49] (табл. 2). Реакция проводи-
Ацильные производные гуанидинбензимидазола
Таблица 2
Ацилирующий агент Продукт реакции Выход, % Т. пл., °C
нсоон 1 -Формил-2-гуанидинбензи- мидазол 90 186—188
СНзСООН 1 -Ацетил-2-гуанидинбензи- мидазол 95 196-197
СН3СН2СООН 1 -Пропионил-2-гуанидин- бензимидазол 96 202-204
СН3СН2СН2СООН 1 -Бутироил-2-гуанидинбен- зимцдазол 92 208—209
СН3СН2СН2СН2СООН 1 -В а лероил-2-гуанидинбен- зимидазол 90 270-272
лась в избытке кислоты при температуре 95—98° в течение 2 ч.
Кислота в данном случае выступает одновременно как раствори-
тель и как ацилирующий агент:
НН
Реакции идут с высокими выходами. Удлинение углеводородной
цепи в молекуле исходной кислоты несколько снижает выход
ацильного продукта.
Проведено также ацилирование гуанидинбензимидазола хлор-
ангидридами этих же карбоновых кислот. Продукты реакций те же.
1-Карбометокси-2-аминобензимидазол получали взаимодейст-
вием 2-аминобензимидазола с метиловым эфиром хлоругольной
кислоты в пиридине с выходом 71%:
+ се со осн,
«
N-C00CH3
NH2
Ацилирование 2-аминобензимидазола н-бутилизоционатом
дает 1-бутилкарбамоил-2-аминобензимидазол с количественным
выходом:
2—52
17
a- NH +C\HSKCO N-CONHC* H9
аЛ«1Н2 кЛйЛ1МН2
Продукты реакции доказаны элементным анализом и спектро-
скопией.
Изучалось ацилирование 2-аминобензимидазола (2-АБ) хлор-
ангидридами кислот. В зависимости от условий эти реакции могут
протекать по двум направлениям: эндоциклическому и экзоцикли-
ческому атомам азота {49].
Судя по электронной плотности молекулы 2-АБ на атомах азо-
та наибольшей основностью в первом положении имидазольного
кольца обладает азот [50]. Известно, что реакция ацилирования
при комнатной температуре обычно дает 1-ациламинобензимидазо-
лы, при нагревании — преимущественно 2-ациламинобензимида-
золы [51]. 2-Аминобензимидазол легко ацилируется хлорангидри-
дами кислот в среде сухих инертных растворителей (бензол,
хлороформ) в присутствии акцепторов протонов водорода — три-
этиламина. Реакция протекает 2 ч при температуре кипения
растворителя:
a-NH + Rcoce ... NH + [^—|”'С0Я
COR
Ацилирование может идти с образованием одновременно двух
продуктов, отличных по растворимости в органических растворите-
лях (табл. 3). Следует отметить, что оба выделяемых изомера име-
ют одинаковую фрагментацию в масс-спектре. Это, вероятно, объ-
ясняется миграцией ацильной группы из менее устойчивого поло-
жения при N] к азоту аминогруппы (положение 2) под действием
электронного удара. Это же явление наблюдается при нагревании
Ni ацильного производного при 140° в течение 1 ч.
Доказать строение ацильных продуктов трудно в связи с тем,
что 2-аминобензимидазолу и его замещенным свойственна имино-
аминная таутомерия [52]. Строение полученных соединений уста-
новлено масс-спектрами, а также встречным (цианамидным) ме-
тодом [20].
Как известно, ацилирующая способность хлорангидридов кис-
лот зависит от электрофильности ацилирующего агента. Чем выше
электроотрицательность заместителя в замещенных бензоилхлори-
дах, тем больший положительный заряд сосредоточен на углерод-
ном атоме карбонильной группы С=О хлор ангидрида. Полученные
данные вполне согласуются с подобными представлениями. По
ацилирующей способности п-заместители располагаются в следую-
щий ряд: NO2>F>Cl>Br.
Кроме того, ацилирование аминов любым ацилирующим аген-
том происходит тем легче, чем подвижнее неподеленная пара элек-
18
тронов у атома азота, т. е. чем более основно соединение [53].
Таким образом, триэтиламин как более сильное основание катали-
Таблица 3
Ацилирование 2-аминобензимидазола хлорангидридами кислот (ХА)
A NH U\n/-nhc-r О
Исходный ацилирующий агент Продукт реакции Т. пл., °C Выход, % Характер ко- лебаний в ИК- спектре Масс- спектры (фрагм.)
Ацетилхлорид 2-Ацетамидобен- 316 75 133, 175
Пропионилхлорид зимидазол 2-Пропионамидо- 186—188 68 133, 177
Бутироилхлорид бензимидазол 2-Бутирамидобен- 140-142 54 133. 160
ХА o-F-бензойной зимидазол 2-о-Хлорбензами- 146, 162 61 760, 890. 203 95, 123,
кислоты ХА о-фталевой кис- добензимидазол 2-о-Фталимидо- 285, 236 50 1640, 1670 1660 13, 160 235, 255 285
лоты ХА ж-Р-бензойной бензимидазол 2-лс-Фторбензами- 212, 225 52 3100 760, 1640 396 160
кислоты ХА лс-толуиловой добензимидазол 2-л/-Толиламидо- 180 73 935, 1230. 235 255 133
кислоты ХА 3,5-динитробен- бензимидазол 2-3,5-Динитробен- 248—250 70 1640, 1670 1640 136 223 251 132, 160
зоиной кислоты ХА диметйлкарбами- замидобензимида- зол 2-ДиметиламиДо- 158 65 1670 880. 1640, 167, 195 327 133
новой кислоты ХА 2,4-Д бензимидазол 2-2,4-Дихлорфено- 205, 233 80 1680, 2820 160 204 160, 200,
ХА л-толуолсульфо- кислоты ксиацетамидобен- зимидазол 2-л-Толуилсульфа- ми добензими да зол 195-196 54 220 233, 237, 239 223, 287
ХА коричной кис- лоты 2-Винилбензамидо- бензимидазол 282 60 — —
зирует реакцию, образуя первоначально бензоилтриэтиламмоний,
который затем атакует молекулу гетероциклического амина:
„ О быстро Г // О "14-
R-C<^ +(C2H5)3N—— R—С—N(C2H5)3 Cl-
о
R-C-N(C2H5)3 C1“+RNH2—RNHCOR+(C2H&)3N.HCL
19»
В результате образуются ациламин и хлоргидрат триэтиламина.
Подобная схема участия третичных оснований в реакциях ацили-
рования дается в работах [54—56]. Наиболее затруднена реакция с
заместителями в о-положениях, очевидно, под влиянием простран-
ственного фактора. С увеличением электроотрицательности атома
галогена в бензоилхлоридах выходы ацильных продуктов снижа-
ются. Так, в результате реакции с хлор ангидридом o-F-бензойной
кислоты общий выход продукта составляет 64%, с о-С1 — 15, с
о-Вг-бензоилхлоридом продукт не выделяется. В масс-спектре по-
лученного соединения наблюдается интенсивный пик, соответству-
ющий циклическому продукту за счет отщепления НВг:
Что касается жирноароматических кислот, то с удлинением ал-
кильной группы влияние ароматического кольца заметно ослабе-
вает; с увеличением алкильной цепи выходы возрастают. Так, в
случае хлорангидрида фенилмасляной кислоты они достигают —
95%, а фенилуксусной — 61%.
ФУНГИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗИМИДАЗОЛА
Исследования показали ,что некоторые алкиловые эфиры бен-
зимидазолил-2-карбаминовой кислоты обладают фунгицидной ак-
тивностью против грибковых заболеваний различных растений.
Выявлено, что при введении заместителей в бензольное кольцо
молекулы уменьшается ее активность.
Введение ацильных заместителей в положение Ni молекулы
2-аминобензимидазола увеличивает фунгицидную активность. Тиа-
бендазол-2-4-(тиазолил) бензимидазол по своим фунгицидным
свойствам не уступает 2-алкилкарбаматбензимидазолам. Введение
полярной аминогруппы в положение N2 тиазольного кольца вызы-
вает резкое снижение активности. Однако замещение водорода в
положении Ni имидазольного кольца тиабендазола на алкилкарба-
моильную группу увеличивает ее (табл. 4).
При замене карбаматной группы в молекуле эфиров бензимида-
золил-2-карбаминовой кислоты на алкильные, арильные и арал-
кильные активность значительно понижается.
N-Ацильные производные гуанидинбензимидазола и 2-амино-
бензимидазола не показали высокой активности против гриба
Verticillium dahliae и Fuzarium охр. Наиболее активным (до 50%
подавления) оказался амид (бензимидазолил-2)-ортобензойной
кислоты.
20
Таблица 4
Подавление vert, dahliae (%) и
фунгицидная активность (%) производных бензимидазола
Препарат ] Подавление Фунгицидная активность на зеленых расте- ниях
Бензимидазолы Бензимидазолин Бензимидазол Бензимидазол солянокислый 5-Хлор-бензимидазол 1 -Метилбензимидазол Тример бензимидазола 1 -Оксиметилбензимидазол 5,6-диметил-Г-оксиметилбензимидазол 5-Хлор-1 -оксиметилбензимидазол N-Фенилмеркурбензимидазол 2-Замещенные бензимидазолы 2-Метилбензимидазол 2,5-Диметилбензимидазол 5-Хлор-2-метилбензимидазол 2-Хлорметилбензимидазол хлоргидрат Диэтилдитиокарбамат-2-метиленбензимидазол Гидрохлорид-2-фенилбензимидазола 2-Фенилбензимидазол Ь1-Фенилмеркур-2-фенил бензимидазол 2-2'-(Пиридин) бензимидазол Ша-3 Ша-1 Ша-4 Ша-2 Ша-5 1,1'-Ди(бензимидазолил-2) этандихлоргидрат Гидрохлорид 1,2-ди (бензимидазолил-2) этана Гидрохлорид 1,4-ди (бензимидазолил-2) бутана Гидрохлорид 1,4-ди (5-метилбензимидазолил-2) бутана 4 92 0 48 36 21 90 16 0 0 4 58 56 87 78 0 100 75 88 100 97 85 64 94 46 75 45 37 57 73
Гидрохлорид 1,4-ди (5-хлорбензимидазолил-2) бутана —- 18
2-Тиокарбоксиэтилбензимидазол 2-Аминобензимидазол 1 -Фенил-2-аминобензимидазол 2-Аминобензимидазолил-5-валериановая кислота 2 (n-Аминобензолсульфонамид) бензимидазол, кислая соль 2 (n-Аминобензолсульфонамид) бензимидазола 2- (n-Аминобензолсульфонамид) бензимидазола- карбоксилат 2-Бензамидобензимидазол 2-Бензимидазолилметилкарбамат БЭК-фосфорнокислый N-Окись бензимидазолил-2-метилкарбамата 1-Карбометокси-2-аминобензимидазол 1-Карбометокси-2-метилкарбаматбензимидазол 5 (6) -Метил-2-метилкарбаматбензимидазол серно- 1-метил- 100 0 0 47 100 100 0 100 89 98 0 17 28 100 65 100 79
21
Продолжение табл. 4
Препарат Подавление Фунгицидная активность на зеленых расте- ниях
2-Карбометоксиа мино-5-(N-карбоксиизопропил) бензи- А 98
мида зол 0
2-Аминобензимидазол-5 (6) —масляная кислота 100
5 (6) -Карбоксипропил-2-карбоксиамино-6-метилбензими- 58
дазол
2-Карбометоксибензимидазолил-5- (6) валериановая
кислота 100 57
5,6-Диметил-2-метилкарбаматбензимидазол
5,7-Диметил-2-метилкарбаматбензимидазол 2-Этилкарбаматбензимидазол хлоргидрат 100 73
Ал килкарбаматбензими дазол ы 92
2-Пропилкарбаматбензимидазол —
Изопропилбензимидазол-2-карбамат 82
Бутилбензимидазол-2-карбамат 88
Трет.-бутилбензимидазол-2-карбамат 56 ПО
Трет. - бутилкарбаматбензи м ид азол хлоргидрат 7 с?
Амилбензимидазол-2-карбамат ——1 83
Изоамилбензимидазол-2-карбамат *— 37
Гептилбензимидазол-2-карбамат — 81
Гексилбензимидазол-2-карбамат 0
Изогептил бензимидазол-2-карбамат 0
Изогептилбензимидазол-2-карбамат хлоргидрат 100
Октилбензимцдазол-2-карбамат — 36
2-Дихлорпропилбензимидазол карбамат Бензимидазол-2-карбамат 100 100
Циклогексилбензимидазол-2-карбамат 100
1 -Г идроксиметил-2-метилкарбаматбензимидазол 1-Гидроксиметил-2-этилкарбаматбензимидазол 1 -Гидроксиметил-2-метилкарбамат-5,7-диметил бензими- 97 97 98
дазол ——
Метил-1 (бутилкарбамоил)-2-бензимидазолкарбамата 100 100
5 (6) -Хлор-2-метилкарбаматбензимидазол 100 100
1-Бутилкарбамоил-5-метил-2-метилкарбаматбензимидазол 100 100
1-Бутилкарбамоил-5-Хлор-2-метилкарбаматбензимидазол 100 100
1-Бутилкарбамоил-2-этилкарбаматбензимидазол 100 100
1-п-Хлорфенилкарбамоил-2-метилкарбаматбензимидазол 1-п-Хлорфенилкарбамоил-2-этилкарбаматбензимидазол 100 100
1-п-Хлорфенилкарбамоил-2-метилкарбамат-5-метилбен- 100 86
зимидазол
1-п-Хлорфенилкарбамоил-5-хлор-2-метилкарбаматбензи- 100 100
мидазол
I- (1'-Изоцианатгексаметилен-6-карбамоил) -2-метилкар- баматбензимидазол 1 - (1 '-Метилкарбаматгексаметилен-6-карбамоил) -2-метил- 100 82 94
100
карбаматбензимидазол
1,6-Ди (карбамоил-2-метилкарбаматбензимидазол) гек- сан 100 100
1,6-Ди (карбамоил-2-метилкарбаматбензимидазол) гексан 100 100
1,6-Ди (карбамоил-2-метилкарбамат-5,6-метилбензимида- зол ил) гексан 100 77,8
Б-5 94
22
Продолжение табл. 4
Препарат Подавление Фунгицидная активность на зеленых расте- ниях
Б-4 Б-6 1,6-Ди (карбамоил-2-метилкарбамат) -5 (6) -хлорбензими- дазолил) гексан 1-у-Хлор-р-оксипропил-2-метилкарбаматбензимидазол 5 14 100 100
1-у-р-Эпоксипропил-2-метилкарбаматбензимидазол 1-М-Фенилтриазен-2-метилкарбаматбензимидазол 2-Аминонитрил бензимидазол Г уанидинбензимидазол №-2-Бензимидазол-Ы'-фенилгуанидин Ы-2-Бензимидазол-Ы'-ацетилгуанидин N-2-Бензимидазолтриацетилгуанидин М-2-Бензимидазол-ЬГ-пропионилгуанидин М-2-Бензимидазол-М'-бутирилгуанидин N-Акрилоилгуанидинбензимидазол N-Метакрилоилгуанидинбензимидазол l-N-Акрилоиламинонитрилбензимидазол 1-Бутилкарбамоил-2-(Х-бутилмочевина) бензимидазол 2-Меркаптобензимидазол 14 56 75 22 57 10 10 42 0 33 36 83
Бензимидазол-2-тион 0 56
Метилмеркаптобензимидазол-2 N -Этил бензими д а зол Фосфорнокислая соль N-этилбензтиазола 2- (З-Метилбутенил-2) -тиобензимидазол N-Изобутилбензимидазол 36 0
5-Хлорбензимидазол-2-тион Трихлорнонилтиобензимидазол 0 70
5-Хлорметилмеркаптобензимидазол-2 N-Гептил бензимидазол Феноксиэтилтиобензимидазол №-Метилбензимидазолин-2-тион N-Этилбензими дазол ин-2-тион Ь1-Изобутилбензимидазолин-2-тион Ь1-Изобутилбензимидазолин-2-тион Днс-Ь1-(2-бензимидазолилтио) акриловая кислота 47 0 54
N-Карбоэтоксибензимидазолинтион 0 100
1,2-Диметилмеркаптобензимидазол 3 100
1 -Метил-2- (бутилен-2) меркаптобензимидазол 32 0
1-Метил-2-бензилмеркаптобензимидазол 17 32
1 -Метил-2 (4,6-динитрофелин) меркаптобензимидазол 25 10
1 -Метил-2- (п-нитрофенил) меркаптобензимидазол 1-Карбоксиметил-2-меркаптобензимидазол 3 0
2 79
1-Карбометокси-2-метилмеркаптобензимидазол 4 67
Фторангидрид бензимидазолпропионовой кислоты Хлорангидрид Ы-этил-М-бензимидазолтиопропионовой 5 29
кислоты Гидразид бензимидазолтиопропионовой кислоты 1-Метилкарбоксилат-2-бензимидазолтион 1-Карбоэтокси-2-карбоксиэтилтиобензимидазол 0 0 58 63,7
23
Продолжение табл. 4
Препарат {подавление 1 Фунгицидная активность на зеленых расте- ниях
2-Хлорбензимидазол 16 87
1 -Метил-2-хлорбензимидазол 0 73
1 -Этил-2-хлорбензимидазол 16 72
1-Карбоксиметил-2-хлорбензимидазол 15 30
N-Бензимидазолилпропионовая кислота 0
Гидрохлорид (бензимидазолил-2) пропионовая кислота 0
N-Бензимидазолилмасляная кислота 4
2- (2',4'-Диметилфенилпропил) бензимидазол 11 95
(2-Феноксипропил) бензимидазол гидрохлорид 25 100
2-(п-Метилфеноксипропил) бензимидазол гидрохлорид 31 9
2- (2'-Амино-4'-тиазол) бензимидазол 30 0
Хлоргидрат 2(2'-амино-4'-тиазолил) бензимидазол 2-(2'-Аминокарбометокси-4'-тиазолил) бензимидазол 37 0
0
2- (2,-Ацетиламино-4-тиазолил) бензимидазол 2-Бензимидазолалканолы N-Гидрооксиэтил бензимидазол 63 0
1 -Метил-2-оксиэтилбензимидазол 0 50
2- (у-Гидрооксипропил) бензимидазол 0 0
2- (у-Гидрооксипропил) -5-хлор бензимидазол 0 58
Гидрохлорид 2- (у-оксипропил) 5-Хлорбензимидазола 34
Иодметилат 2- (у-гидрооксипропил) бензимидазола 29
2- (у-Метилгйдрооксипропил) бензимидазол 0 0
6 (Бензимидазолил-2) гексан-4-ол 2-р-Метил-п-гидрооксифенилэтилбензимидазол 0 0
2-р-Гидроокси-р-трихлорметил (этил) бензимидазол 14 18
2-р-Гидроокси-р-трихлорметил (этил)5-хлорбензимида- *7
зол 2-0-Г идроокси-р-трихлорметил (этил) -5-метилбензимида- зол 1-Метил-2 (оксиэтилдиметил) бензимидазол 7 24
71 100
1 -Метил-2 (оксипропилен-2) бензимидазол 29 100
2-Бензимидазолальдегиды и родственные соединения
2-Альдегид-бензимидазол 51 0
2-Бензимидазолальдегидоксим 9 19
5-Хлор-2-бензимидазолальдегидоксим 17 51
2-Ацетил бензимидазол 0 0
Бензимидазол-2-ацегон 0 87
Бензимидазол-2-ацетон-6-метил 4 43
4,6-Диметилбензимидазол-2-ацетон 26 64
6-Хлорбензимидазол-2-ацетон 7 44
2-Цианбензимидазол 17 24
5-Хлор-2-цианбенизимидазол 30 100
2-Хлорметилбензимидазол-хлоргидрат 4 50
2-Дихлорметил бензимидазол 19 46
5-Хлор-2-бензимидазол альдегидоксим гидрохлорид 0 70
2-Трихлорметил бензимидазол 0 100
Трифторметил'бензимидазолы
2-Трифторметилбензимидазол (ТФБ) 0 52
24
Продолжение табл. 4
Препарат Подав- ление Фунгицидная активность на зеленых расте- ниях
5-Метил-2-трифторметилбензимидазол 0 0
5-Хлортрифторметилбензимидазол 100 0
5-Нитро-2-трифторметилбензимидазол 0 0
5,6-Динитро-2-трифторметилбензимидазол 0 0
5-Хлор-2-трихлорметилбензимидазол 0 73
5-Хлор-2-трифторметилбензимидазол 100 100
1-Метил-2-ТФБ 0 33
1-Метил-2-трифторметилбензимидазол 0 33
5,1 - Диметил-2-трифторметилбензимидазол 11 20
5-Хлор-1 -метил-2-трифторметилбензимидазол 7 41
Ди- (5-Хлор-2-трифторметил) бензимидазол 100 100
5,6-Динитро-2-трифторметилбензимидазол 0 0
Тетрахлор-2-трифторметилбензимидазол 5-Хлор-2-трифторметилбензимидазол Производные ди-ТФБ 28 0
5-Метил ди-ТФБ 53 100
5,7-Диметил ди-ТФБ 0 100
5-Хлор-дн-ТФБ 0 100
5,7-Дихлор ди-ТФБ 2-ТФБ-1 -карбометоксил ат 5-Хлор-2-ТФБ-1 -карбометоксилат 4,5,6,7-ТТФБ Бензимидазолон-2- и его 1,3-диалкилзамещенные 0 100
5-Нитробензимидазолон-2 4,6-Диметил бензимидазолон-2 4,6-Дихлорбензимидазолон-2 4-Метилбензимидазолон-2 0 87
1 -Метилбензимидазолон-2 0 3
1-Метил-2-оксибензимидазолон 1-Изопропенил-3-пропил-5-хлорбензимидазолон-2 0 96
1-Изопропил-3-гептил-5-хлорбензимидазолон-2 69 100
1-Изопропенил-3-амил-5-хлорбензимидазолон-2 48 —
1-Изопропенил-3-гексил-5-хлорбензимидазолон-2 1 -Оксиметил-N-изопропенил-бензимидазолон-2 67 100
5-Хлор- 1-оксиметил-Ы-изопропен ил бензимидазолон-2 ——
1-Изопропенилбензимидазолон-2-уксусная кислота —
1-Изопропенил-3-бутилкарбамоилбензимидазолон-2 —• —*
1-Изопропил-3-бутилкарбамоил-5-хлорбензимидазолон-2 0 —
1,3 - Диметил бензимидазолон-2 0 —*
1,3-Дибензил бензимидазолон-2 1,3-Диоксиметилбеизимидазолон-2 0 0
1 -Метил-З-этилбензимидазолон-2 н 36
1 -Метил-3- (бутилен-2'-) бензимидазолон-2 0 99
1-Метил-3-бензил-бензимидазолон-2 1,3-Бензимидазолон-2-диуксусная кислота 1,3-Дикарбоксипропил бензимидазолон-2 11 63
5-Хлор-1,3-диэтилбензимидазолон-2 26 96
25
Продолжение табл. 4
Препарат Подав- ление Фунгицидная активность на зеленых рас- тениях
5-Хлор-Н,М'-дибутилбензимидазолон-2 1,3-Диметил-5-нитробензимидазолон-2 52 70
1,3-Дибензил-5-нитробензимидазолон-2 0 96
1,3-Диэтил-5-нитробензимидазолон-2 0 58
1,3-Дипропил-5-нитробензимидазолон-2 0 86
1,3-Дибутил-5-ннтробензимидазолон-2 0 44
1,3-Диаллил-5-нитробензимидазолон-2 0 78
1,3-Дикротил-5-нитробензимидазолон-2 Четвертичные соли 1-метил-2-алкил-2-триметиламино- бензимидиазолона Четвертичная соль I-метил-3-(пропилдиметиламино) 0 90
бензимидазолон-2 14 41
1 -Метил-3 (этилдиметиламино) бензимидазолон 0 41
N,N'- Диметил бензимидазолон-5-альдегид Четвертичная соль 1-метил-3-(пропилдиметиламино) бензимидазолон-2 Четвертичная соль 1-метил-2-(оксипропилтриметилами- 0 76
но) бензимидазолон-2 Четвертичная соль 1 -метил-3- (этилтриметиламино) бен- зимидазолон-2 Четвертичная соль 1-метил-2-окси (этилтриметиламино) 7 3,5 58 0
бензимидазолон-2 5 21
1 -Метил-2- (этоксидиэтиламйно) бензимидазоЛон-2 32 0
1 -Метил-2- (этоксидиэтиламин) бензимидазол 32 0
1 -Метил-2-окси (пропилдиметиламин) бензимидазол 0 100
1,3-Диоксиметилбензимидазолон-2 Карбоксиалкилбензимидазолоны Натриевая соль бензимидазолонилмасляной кислоты Натриевая соль 5-хлорбензимидазолонилмасляной кис- 73
лоты Натриевая соль (5-метилбензимидазолонил) масляной
кислоты Натриевая соль 3,4-диметилбензимидазолонилмасляной кислоты Натриевая соль 3,4-диметилбензимидазолонилвалериа- новой кислоты (М,М'-Диметил-5-бензимидазолонил) пропионовая кисло- oil 54 38
та
Н-б-(Бензимидазолонил) пропионовая кислота —
(5-Метилбензимидазолонил) пропионовая кислота (Бензимидазолонил) -5-акриловая кислота (5-Метилбензимидазолонил) -6-акриловая кислота N- (5-Хлорбензимидазолонил) акриловая кислота N- (N,N'-Диметилбензимидазолонил) акриловая кислота 0 0 1 15 0 0 0 0
N- (Бензимидазолтионоил) акриловая кислота —-
Бензимидазолон-1,3-дикарбометоксилат
5-Хлор-бензимидазол-1,3-дикарбометоксилат
5-Хлорбензимидазолон-1,3-дикарбометоксилат
26
Продолжение табл. 4
Препарат Подав- ление Фунгицидная активность на зеленых расте- ниях
1-Ацил, 1,3-диацилбензимидазолоны
1 -Ацетилбензимидазолон — —
ЫЛ'-Диацетилбензимидазолон 0 75
5-Метил-£4,?4'-диацетилбензимидазол 0 54
5-Хлор-К,М'-диацетилбензимидазолон 4 78
5-Нитро-Ы,Хт,-Диацетилбензимидазолон 0 35
Ь1,К'-Дипропионилбензимидазолон — —
5-Метил-К,М'-дипропионилбензимидазолон 8 45
б-Нитро-И^'-дипропионилбензимидазолон 0 54
N,N,Дибyтиpилбeнзимидaзoлoн 0 54
б-Метил-КЫ'-дибутирилбензимидазолон 0 53
5-Хлорбензимидазолон-1,3-диацетил 22 73
5-Хлорбутирилбензимидазолои 6 6
5-Хлорбензимидазолон-1,3-дибутироил — —
N^N'-Д и (монохлорацетил) бензимидазолон —.
5-Х л op-N,N'-ди (моно хлор ацетил) бензимидазолон — —
5-Hhtpo-N,N'-ah (монохлорацетил) бензимидазолон — —
N,N'-Ah (монобромацетил) бензимидазолон — —
б-Хлор-КЬГ-ди (монобромацетил) бензимидазолон —* —
5-нитро-Ы,М'-ди (монобромацетил) бензимидазолон — —*
5-Хлор-1-алкилбензимидазолоны
5-Хлор-1 -метилбензимидазолон 0 0
5-Хлор-1 -этилбензимидазолон 0 0
5-Хлор-1 -пропил бензимидазолон 0 0
1-Пропил-5-хлорбензимидазолон 0 0
5-ХлорД-амилбензимидазолон - ——
5-Хлор->1 -аллилбензимидазолон —
5-Хлор-З-кротил бензимидазолон — —
1 -Изопропенилбензимидазолон — —
б-Метил-М-изопропенилбензимидазолон — ——
4,6-Диметил-М-изокропенилбензимидазолон 23 28
5-Хлор-Ьизопропенилбензимидазолон 37 0
4,6-Дихлор-М-изопропенилбензимидазолон 82 13
1,3-Диметил-5-тр.бутилбензимидазолон — 38
1-Изопропецил-3-метил-5-хлорбензимидазслон 0 100
1-Изопропенил-3-пропцл-5-хлорбензимидазолон 0 100
Беномил как эталон 100 100
На основе проделанных исследований в качестве фунгицида
предложен препарат узген — 50%-ный смачивающий порошок,
действующим началом которого является Ы1-бутилкарбамоил-2-
карбометоксиаминобензимидазол. Препарат применяется в виде
смачивающего порошка. Он полностью уничтожает вилт хлопчат-
ника сорта 108-Ф, а также других сортов {57, 59]. После однократ-
ного применения препарата в дозе 100 кг/га признаки заболевания
на поле отсутствуют в течение двух—трех лет. Прибавка урожая
достигает 10 ц/га по сравнению с контролем (больные вилтом).
27
Препарат вносится во время зяблевой вспашки или весной вместе
с удобрением, что не требует; дополнительных затрат. По эффек-
тивности узген не уступает зарубежному препарату беномилу.
Узген, как и беномил, фунгицид широкого спектра действия. Он
испытывался против болезней яблони (парша, мучнистая роса, мо-
нилиальный ожог косточковых, дырчатая пятнистость), черной
смородины (апер, мучнистая роса и др.), винограда (оидиум и
серая гниль), сахарной свеклы (церкоспороз и мучнистая роса) и
огурцов (мучнистая роса и др.) [60—63]. Испытание на яблонях
восприимчивого к парше сорта Банан показало, что узген превос-
ходит по эффективности бордосскую жидкость. Отмечено также
повышение урожая и качества плодов. При испытании его в кон-
центрации 0,2% по д.н. получена прибавка урожая 145 ц/га.
Испытания узгена против дырчатой пятнистости косточковых
культур показали высокую эффективность. Препарат давал при-
бавку урожая по сравнению с контролем на 17 ц/га при концентра-
ции 0,1%.
Действие узгена против оидиума и серой гнили винограда не
сопровождается отрицательным влиянием на виноградные кусты и
урожай. При концентрации 0,1% по д. н. получается прибавка уро-
жая на 8,4 ц/га по сравнению с эупареном (эталон). Рекомендует-
ся продолжить эти исследования.
Препарат опробован против болезней капусты. При этом за-
фиксирована довольно высокая фунгицидная активность. Получе-
на также прибавка урожая по сравнению с контролем на 269 ц/га
при норме внесения 4,6 кг/га.
Алгин — 50%-ный смачивающий порошок, действующее веще-
ство — метиловый эфир бензимидазолил-2-карбаминовой кислоты
[57, 61]. Препарат не фитоциден при различных способах примене-
ния. Алгин, как БМК или бавестин, обладает широким спектром
действия, активен против парши, мучнистой росы и плодовой гнили
яблони, курчавости и других болезней косточковых, серой гнили и
оидиума винограда, церкоспороза и мучнистой росы сахарной свек-
лы, тыквенных и бахчевых культур, огурцов (57, 61, 63].
По комплексному действию против парши и мучнистой росы
яблони препарат входит в число перспективных. Системный фун-
гицид алгин в борьбе с паршой яблони равноценен цинебу, а против
мучнистой росы превзошел коллоидную серу.
В результате проведенных опытов выяснилось, что алгин по
эффективности в отношении оидиума, серой гнили не уступает эта-
лону, а по повышению урожайности превосходит: средний урожай
107,8 ц/га (в контроле 51,6 ц/га). Применение алгина повысило уро-
жай капусты на 108,0 ц/га.
Испытания алгина против вилта хлопчатника проводили внесе-
нием под вспашку в посевные сроки и опрыскиванием. В первом
случае препарат снижает пораженность растений на 35% и повы-
шает урожай хлопка-сырца на 9 ц/га [57].
28
На основании проведенных многочисленных исследований пре-
парат алгин предложен Госкомиссией МСХ СССР к применению в
сельском хозяйстве в качестве фунгицида.
Поведение беномила и узгена, действующим веществом которых
являются N- (1-бутилкарбамоилбензимидазолил-2) метилкарбамат,
изучалось довольно подробно. Под действием температуры выше
46° или УФ света д. в. препарата быстро разрушаются до БМК.
В воде беномил распадается на БМК, бутиламин и СО2, в почве —
БМК и 2-аминобензимидазол. Продуктами щелочного гидролиза
являются 3-бутил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро-симм.-триазино[а]
бензимидазол (БСТ) и К-бутил-Кт/- (бензимидазолил-2) мочевина
(ББМ) [58]:
a— N-CONHC4He ____________
j^NHC00GH3
I О
I 11
БСТ Н
NHCDNHC4He
ББМ
Метаболиты беномила-БМК и 2-аминобензимидазол не выщелачи-
ваются из почвы. Беномил является персистентным препаратом,
полностью исчезает из почвы в течение 1—3 лет (в зависимости от
климатических условий) [58]. В опытах в теплицах со стерилизо-
ванной почвой показано, что разрушение беномила на 50% про-
исходит не ранее чем через четыре месяца. В нестерилизованной
почве в теплице беномил разлагается в течение трех недель
до БМК.
Недавно установлено, что БМК и 2-аминобензимидазол [58] под
действием микроорганизмов разрушаются в течение трех недель с
выделением СО2. Эти данные опровергают мнение некоторых ис-
следователей о высокой стабильности всех производных бензими-
дазола. Высокая же стабильность БМК объясняется тем, что фун-
гицид сам подавляет микрофлору, разрушающую БМК до 2-амино-
бензимидазола.
Имидазольные производные обладают фунгицидной актив-
ностью против болезней зеленых растений, бензимидазол мало ак-
тивен, 1-алкил-и р- и у-карбоксиалкилбензимидазолы не активны.
2-Метилбензимидазол и. 5,6-диметилбензимидазолы, а также дру-
гие арил (гетерил) -2-замещенные обладают узкой селективной
активностью. 2-Бисбензимидазолалканы мало эффективны. Не-
сколько большую активность проявляют 2-меркаптобензимидазо-
лы и их производные, наибольшую — 2-аминобензимидазолы и их
5,6-карбоксиалкильные производные. Бензолсульфонамиды и бен-
замиды бензимидазола слабо или совсем не активны. Высокоактив-
29
ны алкилкарбамат 2-аминобензимидазолы (БАК). Причем их ак-
тивность уменьшается при переходе от низших к высшим алкилам.
Активность замещенных в ароматическом ядре БАК не возрастает.
1-Карбометокси-2-аминобензимидазол менее активен, чем БМК, и
имеет меньший спектр действия (табл. 4).
Дихлорпропилбензимидазолкарбамат является сильнодейству-
ющим фунгицидом. Наиболее активны вещества, имеющие заме-
стители в положении 1: арил- или алкилкарбамоил в молекуле
2-карбалкоксибензимидазола. Высокой активностью характеризу-
ются также 1,1-ди(карбамоил-2-алкилкарбаматбензимидазолил)
алканы. Ацил-2-гуанидинбензимидазолы обладают слабой фунги-
цидной активностью, 2-нитрилбензимидазолы, производные 4,6-ди-
нитрофенил-, 4-нитрофенил-2-алкилмеркаптобензимидазола —
низкой. 2-Хлорбензимидазол эффективен против болезней зеленых
растений, а 1-алкил-2-хлорбензимидазолы мало эффективны.
Таким образом, 2-алкил- и некоторые 2-аралкил производные
бензимидазолов активны, а 1,2-диалкилзамещенные теряют фунги-
цидную активность. Если заместитель в положении 1 легко оттор-
гается, активность сохраняется, если же заместитель прочно связы-
вается, то она отсутствует.
Производные 5-хлор-2-трифторметилбензимидазола обладают
фунгицидной активностью, а 5-нитро-2-ТФБ и ТТФБ совсем не
активны. Активность 1-алкил-2-ТФБ резко снижена. 5-Хлор- 1-ал-
килбензимидазолоны-2 эффективны против вилта. Кроме того, мно-
гие из них фитотоксичны.
Незамещенные по ароматическому ядру 1,3-диалкилбензимида-
золоны-2 не активны. Несимметричные 1,3-диалкилзамещенные
5-хлорбензимидазолона-2, в особенности содержащие кратную
связь в алкильном радикале, обладают сильным фунгицидным дей-
ствием. 5-Нитро-1,3-диалкилбензимидазолон-2 менее активен, чем
5-хлор — производное его. 5-Хлор-изопропенилбензимидазолон и
4,6-дихлор-1-изопропенилбензимидазолон-2 активны против вилта
хлопчатника, но в меньшей степени, чем БМК. 5(6)-Карбалкокси-
бензимидазолоны и 5-хлор-6-карбалкоксиалкилбензимидазолы, а
также 5(6)-карбоксиалканоилбензимидазольные производные ма-
ло эффективны против вилта хлопчатника, но подавляют рост пе-
карских дрожжей.
Среди всех указанных выше соединений вещества, сильно пре-
восходящие по активности БМК, не найдены (табл. 4).
Тиабендазол обладает высокой системной активностью против
вилта хлопчатника [58]. В отличие от него 2-(2-амино-4-тиазол)
бензимидазол и его карбометокси- и ацетйлпроизводные по амино-
группе тиазольного кольца менее активны.
2- (5-Хлор-М-оксиалкил) -бензимидазолы и 2-(Х-окситрихлор-
этил)-бензимидазолы характеризуются слабой фунгицидной ак-
тивностью. Отсутствие хлора в положении 5 полностью снимает
фунгицидное действие. Бензимидазолальдегиды и их оксимы,
2-ацетилбензимидазол слабо активны. 5-Хлор-2-цианбензимидазол
30
проявляет фунгицидное действие против болезней зеленых расте-
ний. 2-Трихлорметилбензимидазол и 2-ТФБ подавляет эти болез-
ни на 100%. Активность дихлорметил- и хлорметилбензимидазолов
снижена вдвое.
Рассмотрение биологической активности производных бензи-
мидазола показывает, что их можно разбить на несколько групп
соединений (табл. 4). Действие всех соединений не может быть
сведено в одну схему. Первоначально бактерициды и фунгициды
рассматривались как антагонисты пуриновых и пиримидиновых
оснований [1]. Это справедливо для наиболее простых соединений—
бензимидазола и его замещенных, где заместители обладают ма-
лыми пространственными объемами. Имеются литературные дан-
ные, подтверждающие эти положения [1].
Производные группы 2-ТФБ являются сильными ингибиторами
и разобщителями окислительного фосфорилирования [6]. Исходя
из этого можно объяснить механизм их действия. Однако фунги-
цидная активность не подтверждается симбатностью между био-
цидным действием и ингибированием митахондрий изолированных
тканей. Так, ТТФБ является мощным ингибитором окислительного*
фосфорилирования, в то же время у него отсутствует фунгицид-
ность. 5-Хлор-ТФБ менее слабый ингибитор, но активный фунги-
цид [6]. Вероятно, кроме прямого эффекта, важное значение имеет
возможное проникновение и накопление препарата в месте дейст-
вия, что является оптимальным для 5-хлор ТФБ.
Карбоксипропилбензимидазолоны-2 — структурные аналоги
биотина являются его антагонистами, что доказано эксперимен-
тально, и их синтез осуществлен целенаправленно.
2-Аминобензимидазол и его карбаматы оказались эффективны-
ми антиметаболитами пуринов и пиримидинов {58].
Немногочисленные данные указывают на то, что даже в одном
классе соединений бензимидазола действие препарата может быть
различным.
Для проявления биологической активности необходимо нали-
чие в молекуле имидазольного кольца свободной NH-группы. Вве-
дение атома хлора в положение 5 бензольного кольца часто приво-
дит к увеличению фунгицидности. Замещение водорода во 2
положении на алкильную меркапто-, амино-, окси-группы, как пра-
вило, усиливает фунгицидность.
Введение электроотрицательных заместителей (трифторметиль-
ной, трихлорметильной, метильной меркапто-групп) усиливает
фунгицидность. Однако важен не столько характер заместителя,
сколько его гидрофобность, соотношение гидрофильных — гидро-
фобных свойств молекулы.
Имидазольное кольцо входит в активный центр гидролитических
ферментов. Можно предположить, что бензимидазолы нарушают
нормальную деятельность гидролитических ферментов, особенно
карбаматы, которые карбомоилируют их активные центры. Выяс-
нение этих вопросов ждет своего разрешения.
31
ЛИТЕРАТУРА
1. Wool I у D. W. Biol. Chem. 1, 1944, 152, 225
2. П а т США № 2933502, 1961.
3. П а т. США № 293304, 1961.
4. S t а г о n T. H., Allard A. Phy tiatril-Phy topharm. 1964, 13, 163.
5. Robinson H. L., Phares H. F., Grassle О. E. Inverst. DERM. I.,
1974, 42, 479.
6. Мельников H. H. Химия и технология пестицидов. М., 1976.
7. Пат. США № 30110968, 1969.
8Атакузиев А. А., Кадыров Ч. Ш., Г о ф е н Г. И., «Узб. хим. журн.»,
1976,, № 3, с. 33.
9. П а т ЮАР № 67065589, 1969.
10. Кадыров Ч. Ш., Атакузиев А. А., Хасанов С. А. ДАН УзССР,
1973, № 1, с. 33.
11. Порай-Кошиц Б. А., Гинзбург О. Ф., Эфрос М. С. ЖОХ, 1947,
т. 17, с. 1768.
12. Порай-Кошиц Б. А., Гинзбург О. Ф., Эфрос М. С. ЖОХ, 1949,
т. 19 с. 1545.
13. Пора й-К о ш и ц Б. А., X а р х а р о в а Г. М. ЖОХ, 1954, т. 24, с. 1651.
14. Пора й-К о ш и ц Б. А., X а р х а р о в а Г. М., ЖОХ, 1955, т. 25, с. 2133.
15. Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А., Атакузиев А. А. и др. Авт.
свид. № 453405, «Бюл. изобрет.», 1974, Ns 46.
16. Масуга К., Lisser Т. ANN., 1949, 564, 64.
17. Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А., Акбарова М., Юнусов С. Ю.
Авт. свид. № 520361, «Бюл. изобрет.», 1977, Ns 25.
18. Schaffer F. С., Al eters G. I. Org. Chem. I., 1961, 26, 412.
19. S t a a b H. A., BER., 1957, 90, 1326.
20. А т а к у з и e в А. А., Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А. Авт. свид.
№ 459466 (1975). «Бюлл. изобрет.», 1975, № 5.
21. Гордеева А. В., Хасанов С. А. В сб. «Регуляторы роста растений и
гербициды», 1978, с. 135.
22. Erik R., Rargheinz В., Liebigs I. An. Chem., 1977, 1, 145.
23. Акбарова M., Кадыров Ч. Ш. Узб. хим. ж. 1£К75, № 3, с. 39.
24. Акбарова М., Кадыров Ч. Ш. ДАН УзССР, 1975, № 2, с. 30.
25. К о с я к о в с к а я М. Н., Кадыров Ч. Ш. ХГС, 1970, с. 215.
26. К о с я к о в с к а я М. Н. Карбоксиалкимирование бензимидазолона и его
производных у-лактонами. Автореферат канд. дис. Ташкент, 1968.
27. Кадыров Ч. III., Суербаев X., Азизов А. А. ХГС, 1973, Ns 8 с. 77.
28. П а т США Ns 35412213. 1970.
29. Пат. Англии № 1193461. 1970.
30. А т а к у з и е в А. А,, Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А. «Узб. хим.
журн.», 1974, № 1, с. 33.
31. Атакузиев А. А., Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А. «Узб. хим.
журн.», 1978, Ns 4, с. 50.
32. Пат. Франции № 2061878. 1971.
33. Кукаленко С. С., Двойченкова Э. А. Фунгицидные свойства заме-
щенных бензимидазола. «Химия в сельском хозяйстве», 1971, т. 8, № 11,
с. 36.
34. Пат. Франции Ns 2191555, 1974.
35. Я п. патент Ns 6584, 1966.
36. Яп. патент № 21720, 1970.
37. Очерки по химии азолов. Ростов на Дону, 1965.
38. X а к и м о в а Н. К.» Ш а ж е н о в А. А., Кадыров Ч. Ш. ДАН УзССР,
1975, № 6, с. 35.
39. Шаженов А. А., Кадыров Ч. Ш. ХГС, 1977, Ns 10, с. 1389.
40. Э ф р о с Л. С., Пора й-К ошиц Б. А., Фарбенштейн С. Г. ЖОХ,
1953 т. 23 с 1691
41. Симонов А. М., Ютилов Ю. М. ЖОХ, 1962, т. 32, с. 2670.
42. Leonard I. R., С u г t i о n D. L, Beck К. М. I. Amer. Chem. Soc., 1947,
69, 2439.
32
43. Ельцов А. В. ЖОХ, 1962, т. 32, с. 1525.
44. Кадыров Ч. Ш., Лившиц Н. Д., Хасанов С. А. ДАН УзССР, 1975.
№ 7, с. 33.
45. П а т. США № 3691237. 1973.
46. Пат. Франции № 1540585. 1969.
47. Пат. СССР № 215138. 1969.
48. Пат. США № 3689675. 1973.
49. Гордеева А. В., Хасанов С. А., Кадыров Ч. Ш. Тезисы докладов
и сообщений Всесоюзной конференции, М., 1976, с. 21.
50. Г а р н о в с к и й. А. Д., Панюшин В. Г., Кузнецов Л. И., Оси-
пов О. Р., Минкин В. И., Мартынов В. И. ЖОХ, 1968, т. 38,
с. 1858.
51 Косяковская М. Н., Кадыров Ч. Ш., Гордеева А. В. ХГС, 1972,
№ 3, с. 386.
52. К а т р и ц к и й А. «Успехи химии», 1972, № 41. с. 700.
53. С о к о л о в а Т. А. ЖОХ, 1957, т. 27, с. 2205.
54. Литвиненко Л. М., Кириченко А. И. «Укр. хим. ж.», 1965, № 31,
с. 67.
55. Литвиненко Л. М., Кириченко А. И. «Укр. хим. ж.», 1968, № 34,
с. 1030.
56. Бендер М. Механизмы катализа нуклеофильных реакций производных
карбоновых кислот. М., 1964.
57. Юнусов М. Узган—вилтга царши самарали препарат Ташкент, 1976.
58. М е л ь н и к о в Н. Н., Волков А. И., Короткова О. А. Пестициды и
окружающая среда, М., 1977, с. 184—188.
59. Юнусов М. Р. и др. «Хлопководство», 1973, № 4, с. 24.
60. Андреева Е. И. Ж. 3X0 им. Д. И. Менделеева, 1973, т. XVIII, № 5,
с. 523.
61. Кобахидзе Д. М., Баталова Т. С. «Зашита растений», 1975, № 1,
с. 18.
62. К о б а х и д з е Д. М. «Защита растений», 1977, № 5, с. 16.
63. Галетенко С. М., Юнев Б- С. «Химия в сельском хоз-ве», 1979,
№ 3, с. 39.
Ч. Ш. Кадыров, М. И, Косяковская, А. Т. Аюпова,
Л. В. Молчанов, А. В. Гордеева, В. Н. Балихина,
В. В. Филиппов
АНТИМЕТАБОЛИТНЫЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ
ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗИМИДАЗОЛА И ИХ ФУНГИЦИДНАЯ
АКТИВНОСТЬ ПРОТИВ ВОЗБУДИТЕЛЯ ВИЛТА
ХЛОПЧАТНИКА
Поиск препаратов, эффективных против вилта хлопчатника, ве-
дется среди производных бензимидазолона на основе учения об
антиметаболитах. Из многочисленных структурных аналогов био-
тина бензимидазолоны выделяются высокой физиологической ак-
тивностью. Отдельные производные бензимидазолона обладают рос-
товыми [1, 2], гербицидными (3] или фунгицидными свойствами [5, 6].
Фунгициды мало токсичны и относятся к веществам, способным
проникать в растение и передвигаться по его проводящей системе.
В данной статье изложены итоги определения антиметаболитных
свойств производных бензимидазолона и выявления возможных
связей между структурой отдельных производных и их антивита-
минной и фунгицидной активностью против вилта хлопчатника.
Первый этап изучения соединений, полученных в результате
целенаправленного синтеза [4, 5, 12, 16, 17], как возможных анта-
гонистов витамина биотина, осуществлен на микроорганизмах
Saccharomyc cerevisiae и Verticillium dahliae. Из них первый про-
являет абсолютную, а второй лишь частичную потребность в
биотине.
Методы. Исследована антивитаминная и фунгитоксичная ак-
тивность ряда производных бензимидазолона, имеющих общую
формулу 1
Вещество
Т. пл., °C
1. 5-Хлор-1.3-диметилбензимидазолон 164—5
2. Бензимидазолоноилпропионовая кислота 293 -4
3. 1,3-Диметилбензимидазолонилвалериановая
кислота 138—9
4. 5-Хлор- 1,3-диметилбензимндазолонилВалериа-
нова я кислота 141—2
34
5. Бензимидазолонилмасляная кислота 247—8
6. 5-Метил-1,3-диметилбензимидазолонилвалери-
ановая кислота 130—1
7. 5-Метилбензимидазолонилвалериановая кисло-
та 206—7
8. 5-Хлор-Х-изопропенилбензимидазолон 194—6
9. 5-Хлорбензимидазолон 307—8
10. Бензимидазолоноилакриловая кислота 273—74
11. N,N'-Диметилбснзимидазолоноилакриловая
кислота 248—49
12. 5-Метнлбензимидазолоноилакриловая кислота 258—59
13. 5-Хлорбензимидазолоиоилакриловая кислота
Биотиновая и антибиотиновая активность бензимидазолонов
определялась методом Диттмера и Дю-Виньо [6] по ростовой реак-
ции индикаторного организма — дрожжевого гриба Saccharomyce .
cerevisiae* который не синтезирует биотин. Биотиновая активность
выражается в процентах к ростовой активности синтетического
cf-биотина, антибиотиновая — в виде молярного показателя тормо-
жения, т. е. сколько молекул антагониста необходимо для устра-
нения ростовой активности одной молекулы биотина.
Фунгицидную активность бензимидазолонов исследовали на
возбудителе вертициллезного вилта Verticil Hum dahliae Kleb. Ис-
пользованы два штамма: украинский 112, образующий в культуре
мало микросклероциев и проявляющий низкую патогенность, и
янгиюльский 121, накапливающий в культуре много микросклеро-
циев и обладающий высокой патогенностью.
Культуры выращивались на жидкой среде Малка с сернокислым
аммонием и сахарозой [7]. Степень фунгицидности определялась по
торможению роста мицелия гриба. Метод подробно описан в рабо
тах [8, 9]. Витамины группы В испытывались в следующих кон-
центрациях, мг/л: тиамин — 1,6; биотин — 0,05; пантотеновая кис-
лота—0,2; никотиновая кислота—0,4; пиридоксин—0,2; инозит—4,0
{10]. Другие витамины вносились в концентрациях [11], мг/л: рибо
флавин — 1,0; фолиевая кислота.— 0,3; н-аминобензойная кисло-
та — 0,1; кобаламин — 0,01. Азотистые основания добавлялись
к среде в концентрациях, мг/л: аденин — 10; гуанин — 20; ксан-
тин — 25; урацил — 25. Азотистые основания испытывались одно-
временно в виде смеси четырех веществ.
Результаты. Некоторые испытанные производные бензимидазо-
лона, в том числе и бенлат, обладают высокой биотииовой актив-
ностью (табл. 1, 2, 3), особенно 5-хлор-1,3-диметилбензимидазо-
лон. Однако высокая биотиновая активность наблюдается лишь
при строго определенных концентрациях, обеспечивающих полу-
максимальный рост S. cerevisiae. Повышение и понижение кон-
центраций приводит к резкому снижению процента активности.
Рост дрожжевого гриба остается одинаковым как при низкой кон-
центрации (2,5 мкг/г), так и при увеличении ее в 20 тыс. раз
(50 мг/л).
Бензимидазолоны не проявляют токсичности по отношению к
S. cerevisiae. Исключение составляет бензимидазолоноилпропионо-
35
вая кислота, которая вызывает сильное торможение роста дрож-
жей (табл. 1). Ее высокую активность мы объясняем тем, что под
влиянием карбонильной группы на ароматическом ядре частично
усиливается положительный заряд. Аналогичное усиление актив-
ности ранее отмечено у бензоилпропионовых кислот [12].
При низких концентрациях препараты 10—13 проявляют анти-
биотиновое действие, которое полностью устраняется биотином
(табл. 2, 3). При повышении концентрации всех препаратов тор-
та б л и ц а 1
Производные бензимидазолона, испытанные на антиметаболитную
и биотиновую активность, влияние на рост Saceharomyces cerevisiae
при гипервитаминных концентрациях
Б ензимидазолоны Биотиновая активность, & к биотину (при концентр. 2,5 мкг/л) Рост, % к кон- тролю (при концентр. 50 мг/л)
5-Хлор-1,3-диметилбензимидазолон 80 197
Бензимидазолонилпропионовая кислота 4 6
1,3-Диметилбензимидазолонилвалериановая кислота 5-Хлор-1,3-дцметилбензимидазолонилвалериановая 8 197
кислота. 8 232
Бензимидазолонилмасляная кислота 5-Метил-1,3-диметилбензимидазолонилвалериановая 7 279*
кислота 16 197
5-Метилбензимидазолонилвалериановая кислота 24 217
Бенлат — контроль 10 260*
* При концентрациях 25 мг/л.
мозящее действие (антибиотиновое) уменьшается. Препарат 13
при высоких концентрациях обладает биотиновой активностью —
0,1% от активности биотина.
Дальнейшее увеличение концентрации усиливает ростовый эф-
фект, но относительная активность все же снижается. Из рассмот-
ренных соединений препарат 13 обнаруживает наибольшее анти-
вилтовое действие.
Проверено влияние биотина на фунгитоксичность бензимидазо-
лонилпропионовой кислоты по отношению к S. cerevisiae (табл. 4).
При концентрации 125 мг/л наблюдается резкое торможение
роста, что в значительной мере устраняется биотином. Одна мо-
лекула биотина снимает действие примерно одной тысячи моле-
кул антагониста. Повышая концентрации биотина, можно устра-
нить действие торможения бензимидазолонов более высоких
концентраций. Биотин снимает также полное торможение бенлата
самой высокой концентрации. Таким образом, бензимидазолоноил-
пропионовая кислота является физиологическим антагонистом
биотина. S. cerevisiae можно использовать для обнаружения про-
изводных бензимидазолона с антибиотиновым механизмом дейст-
36
Таблица 2
Влияние препаратов 10, 11, 12, 13 на рост дрожжей (мкг)*
Концентрация, нг/мл Препарат Препарат+биотин, 0,05 нг/мл
10 111 1 12 1 13 10 и 12 13
0 224 224 224 224 263 263 263 263
0,25 188 192 168 197 229 229 263 246
2.5 197 212 197 224 263 269 282 269
25,0 212 203 203 246 269 269 295 282
250,0 224 212 212 269 295 316 295 295
* Вес дрожжей в среде с биотином (нг/мл): контроль—224;
0.025-246; 0,05—269; 0,1—295; 0.2—331 мкг.
Таблица 3
Биотиновая н антибиотиновая активность препаратов
Пре- парат Биотиновая активность, в % к биотину Ингибирование роста (вес дрож- жей в % к их весу в контроле)
0,25 нг/мл 2,5 нг/мл 25 нг/мл 250 нг/мл 0,25 нг/мл 2.5 нг/мл 25 нг/мл 250 нг/мл
10 0 0 0 0 84 88 95 100
11 0 0 0 0 86 95 91 95
12 0 0 0 0,1 75 88 91 95
13 0 0 0 0,02 88 100 НО 120
Таблица 4
Снижение биотином тормозящего действия высоких концентраций
бензимидазолонов на рост Saccharomyces cerevisiae
Концентрация бензимидазо- лонов, мг/л Число молекул антагониста на 1 молекулу биотина Вес сухих дрожжей, мкг
бензимидазолоноилпропионо- вая кислота бенлат
бензимидазо- лоноилпропио- новая кислота бенлат без биотина с биотином без биотина с био- тином
500 5200 3600 19 10 0 14
250 2600 1800 19 13 80 89
125 1300 900 10 но 263 282
62,5 650 450 188 263 257 316
0 — — 160 257 160 257
37
вия. Проверена степень фунгитоксичности ряда бензимидазолонов
по отношению к Verticillium d. (табл. 5, 6). Патогенный янгиюль-
ский штамм более устойчив к действию большинства испытанных
Таблица 5
Влияние бензимидазолонов (мг л) на рост мицелия двух
штаммов Verticillium dahliae
Бензими- дазолоны Украинский 112 Янгиюльский 121
10 мг/л | | 100 мг/л | 1000 мг/л 10 мг/л | 100 мг/л | 1000 мг/л
Вес сухого мицелия, в % к контролю
6 39 42 74 123 123 130
3 74 46 — 105 144 —-
7 72 84 — 138 106 —
1 58 33 0 103 137 0
8 99 — — 101 60 0
9 59 17 — — 13 0
бензимидазолонов, которые при средних концентрациях даже сти-
мулируют рост гриба, тогда как у украинского штамма наблюда-
ется только торможение роста.
Таблица 6
Влияние препаратов на рост Verticillium dahliae
Бензи- мидазо- лоны Украинский 112 Янгиюльский 121
0 мг/л | 1 мг/л | |10 мг/л | |100 мг/л| 1 1000 1 мг/л 0 мг/л | | 1 мг/л | 110 МГ/Л I 10С* I 1 мг/л
Вес мицелия, мг
10 29 33 29 18 8 39 28,5 26 18,7
11 29 40 39 32 15 39 32,2 29,7 21,5
12 29 25 24 12 8 39 21,7 24,5 13,5
13 29 34 32 15 5 39 27 26 9
Препараты 1, 8 и 9 полностью тормозят прорастание спор и
рост мицелия. Создается впечатление, что при ацилировании бен-
зольного ядра карбоновыми кислотами фунгитоксичность не по-
вышается. Более токсичны N-производные бензимидазола.
Для выяснения связи между строением N-радикалов и фунги-
токсичностью проверены два бензимидазолона на Verticillium d.
(табл. 7).
Они вызывают полное торможение роста обоих штаммов воз-
будителя вилта, но 5-хлор-К-изопропенилбензимидазолон пример-
но в 2,5 раза токсичнее диметильного производного. Это косвенно
подтверждает прочность связи изопропенильного радикала у азота
бензимидазолона. Известно, что в растениях хлопчатника из бен-
лата отщепляется бутилкарбамоильная группа, сам же бенлат в
31
растениях не обнаружен [18]. В водном растворе бенлат также
быстро теряет бутилкарбамоильную группу и в течение одного
часа расщепляется на 50%. Промышленные образцы бенлата со-
держат продукт его распада — метиловый эфир бензимидазолкар-
баминовой кислоты [14]. Бенлат проникает в клетки гриба
Saccharomyces с. быстрее, чем продукт его расщепления. Возмож-
но, поэтому после распада токсичность бенлата против этого
гриба снижается в 30 раз. Не исключено, что изопропенильная
группа повышает фунгитоксичность за счет увеличения прони-
цаемости.
Опыты по устранению фунгитоксичности 5-хлор-Ы-изопропенил-
бензимидазолона проверкой отдельных витаминов не дали поло-
жительных результатов. По-видимому, бензимидазолон нарушает
Таблица 7
Сравнительная фунгитоксичность двух бензимидазолонов
Бензимидазолон Штамм Концентрациш, мг/л
100 1 1 200 400 | | 600 | 1000
Вес сухого мицелия,
% к контролю
5-Хлор-1,3-диметилбензимидазо- Укр. 112 96 116 102 117 0
лон Янг. 121 114 104 131 129 п
5-Хлор-1Ч-изопропенилбензимида- Укр. 112 93 73 0 0 V о
золон Янг. 121 108 97 0 0 V 0
несколько ферментативных процессов, поэтому у V. dahliae может
возникнуть индуцированная потребность одновременно в несколь-
ких витаминах и азотистых основаниях. Эту сложную потребность
трудно выявить, поскольку необходимо проверить большое число
сочетаний отдельных витаминов и азотистых оснований. Поэтому
воспользовались методом, который применяется при определении
потребностей в аминокислотах, основаниях и витаминах у вновь
полученных мутантов [15].
Испытана смесь десяти витаминов группы В и смесь азотистых
оснований на фоне частичного и полного торможения роста (вес
сухого мицелия в мг):
Опыт 1 (25 мг/л) Опыт 2 (50 мг/л)
Без добавлений 45,6 87,0
Бензимидазолон 6,6 0
То же-Н0 витаминов 8.6 0
То же+азотистые основания 2,2 0
То же^-витамины и основания 20,8 51,0
Витамины лишь незначительно уменьшают тормозящее дейст-
вие бензимидазолона. Одни азотистые основания даже несколько
усиливают торможение роста, но совместно с витаминами резко по-
вышают рост гриба в культуре. Следовательно, 5-хлор-Ь1-изопро-
39
пенилбензимидазолон оказывает фунгитоксичное действие путем
нарушения функционирования минимум одного витамина и одного
азотистого основания. Не исключено, что дальнейшее уточнение —
с какими конкретно витаминами и основаниями антагонистически
взаимодействуют сравнимые по структуре производные бензими-
дазолов — может облегчить выбор более активных групп при син-
тезе веществ этого типа.
Итак, исследованные производные бензимидазолона обладают
при метаболитных концентрациях высокой биотиновой актив-
ностью.
Бензимидазолоноилпропионовая кислота проявляет свойства
антагониста биотина и является по сравнению с другими произ-
водными наиболее токсичной для Saccharomyces cerevisiae.
Хлор-К-изопропенилбензимидазолон обладает умеренной ток-
сичностью для Verticillium dahliae, которая в значительной степе-
ни снимается при совместном действии витаминов и азотистых
оснований. Выявлены структуры производных бензимидазола (ке-
топроизводное и N-изопропенилпроизводное), обладающих анти-
метаболитными свойствами и перспективных для использования в
дальнейшей работе по синтезу активных фунгицидов.
ПОЛУЧЕНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗИМИДАЗОЛОНА
5-Хлорбензимидазолон и 5-хлор-М,Ь?-диметилбензимидазолон
получены по методике [16], 5-хлор-Х]-изопропенилбензимидазолон-
по методике [17].
1Ч,№-Диметилбензимидазолонилвалериановая кислота. К смеси
4,1 г (0,025 моля) N.N'-диметилбензимидазолона и 2,5 г (0,025 мо-
ля) у-валеролактона в 100 мл тетрахлорэтана добавляют неболь-
шими порциями 10 г (0,075 моля) безводного хлористого алюминия,
затем нагревают на водяной бане 2 ч, охлаждают и выливают в
смесь 20 мл концентрированной НС1 со льдом. Тетрахлорэтилен
отгоняют с водяным паром, отделяют выделившееся после охлаж-
дения темно-коричневое масло, растворяют в растворе бикарбоната
натрия, обрабатывают углем и подкисляют концентрированной
НС1. Часть вещества выделяется в виде масла, а из кислого фильт-
рата при стоянии выпадает кристаллический продукт.
Только трехкратное повторение этой операции дает возможность
извлечь из масла кристаллический продукт реакции. В результате
получается 3,4 г (53%) N.N'-диметилбензимидазолонилвалериано-
вой кислоты, т. пл. 138—139° (из водного этанола). Аналогично по-
лучают другие бензимидазолонилалкилкарбоновые кислоты.
Бензимидазолонилпропионо$ая кислота. К смеси 4 г (0,03 моля)
бензимидазолона и 3 г (0,03 моля) янтарного ангидрида в 100 мл
тетрахлорэтана добавляют небольшими порциями 14 г (0,095 моля)
безводного хлористого алюминия. Реакционную массу нагревают
2 ч на масляной бане при 100—120°, охлаждают и выливают в
смесь 20 мл концентрированной НС1 со льдом. Тетрахлорэтан от-
49
гоняют с водяным паром, отделяют темно-коричневый порошок,
который растворяют в кипящем растворе бикарбоната натрия, об-
рабатывают углем и подкисляют концентрированной НС1,
В результате получается 3,5 г бензимидазолоноилпропионовой
кислоты, т. пл. 293—294°С (из уксусной кислоты).
Бензимидазолоноилакриловая кислота (препарат 10). К смеси
3 г (0.024 моля) бензимидазолона и 2.26 г (0.024 моля) малеинового
ангидрида в 100 мл тетрахлорэтана небольшими порциями добав-
ляют 10 г (0,075 моля) безводного хлористого алюминия.
Реакционную массу нагревают 3.5 ч на водяной бане. После
охлаждения продукт реакции гидролизуют 15 мл концентрирован-
ной НС1 и льдом.
Тетрахлорэтан отгоняют водяным паром, отделяют выделив-
шийся после охлаждения желтый осадок, растворяют в бикарбонате
натрия, обрабатывают углем и подкисляют разбавленной HCL
Выделено 3,85 г (75%) бензимидазолоноилакриловой кислоты,
т. пл. 273—274°С (из водного этанола).
В ИК-спектре имеются полосы поглощения групп СО имидазо-
лонового цикла, ацильной и карбоксильной групп (1660, 1710,
1740 см-1). Соединения 1 —13 получают аналогично, только в слу-
чае 13 берут 4 моля А1С13. Физические константы их приведены
ниже:
R=Ri R3 r2 Выход, % Т. пл., Брутто- ( °C формула T. пл., °C [етиловый- эфир)
Н Н СО-СН=СН-СООН 69 2 273-274 CnH8N2O4 235—236
СН3 Н СО—СН-СН-СООН 50 248—249 C13H12N2O4
Н СНз СО—СН=СН—СООН 79,7 258—259 C12H10N2O4 220—221
н С1 СО—СН=СН—СООН 30 CuH7N2O4C
ЛИТЕРАТУРА
1. Zimmermann R., Taubel N., Bartels M. Пат. ФРГ 1122761 (1962),
РЖХ. II Н. 437 П, 1964.
2. Bartels М., Taubel N., Zimmermann R. Пат. ФРГ 1183305, РЖХ
8 Н 556 П, 1967.
3. Кадыров Ч. Ш., Аюпова А. Т., Рахимов А. А., ХикматовА.
Авт. свид. 235510 (1967), «Бюл. изобр.», 1969, № 5.
4. Кадыров Ч. Ш., Аюпова А. Т., Косяковская М. Н., Хикма-
тов А., Р а х и м о в А. А. «Агрохимия», 1969, № 11, с. 162.
5. Е n g 1 i s с h J., Clapp R. C. et al. J. Am. chem. 67, 1954, 295.
6. Dittmer К, V i g n e a d V. Antibiotin activity of imidazolidone aliphatic
acids., J. Biol, chem., 1947, 169, No 1, 63.
7. M a 1 k a L., Erwin D. С., M о j e W., Jones B. Phytopathology, 1966, 56,
No 4, 401—-406.
8. Сухоруков К. T., Филиппов В. В., Башмаков Р. А. Потребности
возбудителей вертициллезного увядания хлопчатника в витаминах. ДАН
СССР, 1966, т. 169, № 4, с. 975.
9. Балихина В. Н., Фабричный Б. П., Шалавина И. Ф., Кост-
рова С. М., Гольдфарб Я. Л., Филиппов В. В. Влияние соеди-
нений, родственных дестиобиотину, на рост гриба Verticillium в культу-
ре. Уч. зап. Владимирского пединститута, сер. «Физиология растений»,
1970, т. 31, вып. 1.
41
10. Башмаков Р. А. Влияние биотина и тиамина на рост и развитие пред-
ставителей рода Verticillium. Уч. зап. Владимирского пединститута. Сер.
«Ботаника», 1968, вып. 1, с. 99—106.
11. Попова Т. Е. Потребность в специфических питательных веществах воз-
будителя вилта хлопчатника V. dahliae Kleb. «Микробиология», 1965,
т. 34, № 2, с. 324—328.
12. Кадыров Ч. Ш. Гербициды и фунгициды как антиметаболиты и инги-
биторы ферментных систем. Ташкент, «Фан», 1970.
13. Sims J. J., Мее Н., Erwin D. С. Phytopathology. 1969, 59, № 11, 1775.
14. Clemons G. F., Sisi er H. D. Phytopathology. 1969, 59, № 5, 705.
15. Pontecorvo G., J. Gen. Microbiol., 1949, 3, № 1, 122.
16. Clark R. L., Pessolano A. A. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1657.
17. D a v о 11 J., L a n e у D. H. J. Chem. Soc. 1960, 314.
X. И. Арипов, И. Б. Пайзиев, Т. Т, Шакиров,
Р. Г. Коробова, И. Ц. Королев^. М. Беглов
К РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
ПОЛУЧЕНИЯ УЗГЕНА
В настоящее время нахождение и применение эффективных хи-
мических средств защиты растений является чрезвычайно актуаль-
ной задачей. В нашей стране — одной из крупнейших в мире про-
изводителей хлопка ведутся большие работы по созданию препа-
ратов, применяющихся в борьбе против вилта хлопчатника.
Мы предлагаем принципиальную технологическую схему полу-
чения нового противовилтового препарата узгена, основным
действующим веществом которого является соединение метиловый
эфир 1- (бутилкарбамоил) -2-бензимидазолилкарбаминовой кисло-
ты (мол. вес 290,1; т. пл.=290°С):
------N -CONHC4H9
U\N ) ~NHCOOCH3
Метиловый эфир 1- (бутилкарбамоил) -2-бензимидазолилкарба-
миновой кислоты (беномил, бенлат, узген) — белое кристалличе-
ское вещество, разлагающееся при температуре ниже температуры
плавления [1]. Синтезируется реакцией бензимидазолилметилкар-
бамата (БМК) с бутилизоцианатом [1—4, 10, 11].
С. I. Delp и Н. Z. Klopping выявили фунгицидную активность
метилового эфира 1 (-бутилкарбамоил)-2-бензимидазолилкарбами-
новой кислоты — действующего вещества 50%-ного смачивающего
порошка беномила — системного фунгицида широкого спектра
действия [5].
Полупродукт синтеза — БМК является интересным фунгици-
дом (БМК, бавистин, олгин). Его получают различными способами
[6-9].
В узгене содержание основного действующего вещества состав-
ляет 50%, остальную часть занимают наполнители, способствующие
равномерному распределению препарата в почве и проникновению
действующего начала в растение. Цвет узгена от светло-желтого
до светло-коричневого. Доза внесения в почву 100 кг/га. Токсич-
ность для теплокровных LD^ — 10000 мг/кг. Синтез действующего
начала узгена идет по следующей схеме [10, 11]:
1. Получение БМК:
43
амн2 НРР г—NH
+ CaCt»+
NHCOOCH, 2
*т
♦NCNHCOOCH, + NH.ee
2. Получение бутилизоцианата:
C4HsBr + KCNO—»C4H9NCO.
3. Получение метилового эфира 1-(бутилкарбамоил)-2-бензими-
дазолилкарбаминовой кислоты:
ц"Ч—NH ХЧ---N-CONHC4Hs
Ч X, NHCOOCH, + C4HyNC£)—NHCOOCH,.
Получение БМК (рис.). В эмалированный реактор 1 емкостью
1000 л, снабженный рубашкой, обратным холодильником и мешал-
кой, в 400 л воды вносят 95 кг цианамида кальция из переносного
Принципиальная технологическая схема получения узгена.
саморазгружающегося бункера 2. Суспензию цианамида кальция
перемешивают в течение 1 ч. Затем при охлаждении водой и пе-
ремешивании из мерника 5 в реактор добавляют 80 л метилхлор-
формиата (МХФ) с такой скоростью, чтобы температура реакцион-
ной смеси не поднималась выше 45СС; так как реакция экзотермич-
ная. По окончании подачи МХФ реакционную смесь перемешивают
при охлаждении водой в течение 0,5 ч и выдавливают на нутч-
фильтр 4. Осадок (сажа) промывают горячей водой (40—50 л) и
44
объединяют с фильтратом. Объединенный фильтрат направляют в
реактор 5 емкостью 1000 л с рубашкой, обратным холодильником и
мешалкой. Из переносного саморазгружаюшегося бункера 6 в
реактор 5 засыпают 75 кг о-фенилендиамииа и заливают из мерника
7 80 л концентрированной соляной кислоты.
Далее смесь нагревают до 100—110°С и перемешивают 1 ч при
этой температуре. После этого реакционную смесь подвергают
горячему фильтрованию на нутч-фильтре 8. Остывший осадок про-
мывают 100 л горячей воды и сушат в сушилке 9 при 60—70°С.
Выход составляет 92,8 кг (70%).
Получение бутилизоцианата. В сухой эмалированный реактор
10 емкостью 160 л с рубашкой, обратным холодильником и мешал-
кой из переносного саморазгружаюшегося бункера 12 вносят
17,5 кг циановокислого калия. Сушат под вакуумом в течение 2 ч
при 100°С. Затем из мерника И при температуре 90—100°С добав-
ляют 60 л диметилформамида, из мерника 13 при 70°С добав-
ляют 27,4 кг бутила бромистого, постоянно перемешивая. Нагрева-
ют до 105°С и при этой температуре перемешивают в течение 1 ч.
Смесь нагревают до 140—Г50°С. Выделяющиеся пары конденсиру-
ют и собирают в приемнике для бутилизоцианата 14. Выход про-
дукта 5,9 кг (30%).
Получение метилового эфира 1-(бутилкарбамоил)-2-бензимида-
золилкарбаминовой кислоты. В реактор 15 емкостью 600 л с рубаш-
кой, обратным холодильником и мешалкой вносят 200 л бензола из
емкости 16 69,9 кг БМК из позиции 9 и 35,6 кг бутилизоцианата из
позиции 14. Реакционную смесь при температуре 40°С перемешива-
ют в течение 4 ч. Смесь отфильтровывают на нутч-фильтре 17.
Осадок сушат в сушилке 18 при 60—70°С в течение 3 ч. Выход
составляет 100 кг (95%).
Получение узгена. В смеситель 19 вносят 100 кг высушенного
метилового эфира 1 - (бутилкарбамоил) -2-бензимидазолилкарба-
миновой кислоты с позиции 18 и 105 кг соответствующих напол-
нителей. Смесь тщательно перемешивают и получают 200 кг узгена.
На основе разработанного метода составлен проект пилотной
установки для синтеза препарата узгена.
ЛИТЕРАТУРА
1. Франц, пат. Xs 1523597, 1967.
2. П а т. США № 3738995, 1974.
3. Швейц, пат. № 490010, 1970.
4. Пат. ФРГ № 1812005, 1970.
5. D е 1 р С. I., К1 о р р i n g Н. Z. Plant Dis. Rep., 1968, 52, 93.
6. Пат. ЮАР № 6706589, 1968.
7. Пат. США № 3010968, 1961.
8. Пат .Англии № 1239104, 1971.
9. Пат. США № 2933502, 1961.
10. Атакузиев А. А., Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А. ДАН УзССР,
т. 1, с. 33.
11. Атакузиев А. А., Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А. Тезисы докладов
и сообщений Всесоюзной конференции «Результаты научно-исследова-
тельских работ по созданию новых пестицидов, внедрению их в произ-
водство и применению их в сельском хозяйстве», М., 1972, с. 24.
45
Н. Л. Алиев, Р. Г. Афлятунова, К. Гиясов
СИНТЕЗ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В РЯДУ
БЕНЗОКСАЗОЛИНОНА И БЕНЗОКСАЗОЛИНТИОНА
Среди производных бензоксазолинона и его сернистого анало-
га — бензоксазолинтиона известен ряд биологически активных
веществ. Бензоксазолипон в малых дозах стимулирует, а в значи-
тельных ингибирует произрастание семян, т. е. проявляет себя как
природный регулятор роста растении. Бензоксазолипон и его
6-метоксизамещенный обладают системным фунгицидным дейст-
вием [1, 2]. Еще более сильными фунгицидами являются 6-гало-
гензамещенные бензоксазолиноны, которые предложены в качест-
ве средств защиты от разрушения микроорганизмами текстиля,
бумаги, шерсти и других материалов [3. 4]. В этом ряду соедине-
ний известны также гербициды [5]. Кроме того они проявляют фар-
макологические действия [6—7].
В данной работе мы приводим результаты разработки новых
методов получения алкилзамещенных бензоксазолинона (БН) и
бензоксазолинтиона (БТ), так как среди этих малоизученных сое-
динений можно ожидать эффективных пестицидов [8]. Известные
методы синтеза их алкильных производных основаны па реакции
с диазометаном, диазоэтаном, диметилсульфатом [9], олефинами
[10—11] и галоидными алкилами [12—13]. Первые два метода силь-
но ограничены, алкилирование непредельными углеводородами
требует специальных и порой дорогих металлических катализато-
ров, а также жестких условий [10]. Способ, основанный на галоид-
алкилах, экономически маловыгоден. Исходя из этого мы разрабо-
тали новые методы алкилирования БН и БТ.
РЕАКЦИИ БЕНЗОКСАЗОЛИНОНА БЕНЗОКСАЗОЛИНТИОНА
С НЕПРЕДЕЛЬНЫМИ НИТРИЛАМИ
В данном разделе приведены результаты реакции БН, БТ с
акрилонитрилом и метакрилонитрилом.
В литературе до недавнего времени допускалась возможность
для БН и БТ лактам-лактимной или тион-тиольной таутомерии,
хотя реакции алкилирования и ацилирования бензоксазолинона
почти всегда давали N-замещенные продукты [14—15]. Однако
46
кинетические ц спектроскопические исследования [16], корреляция
констант ионизации замещенных БН и БТ, ИК-спектры, измере-
ния дипольных моментов замещенных БН и незамещенного БН и
т. д., а также результаты, полученные нами ранее [17], показали,
что в указанных гетероциклических системах вышеупомянутая
таутомерия не имеет места. В действительности БН- и БТ-ионы
проявляют двойственную реакционную способность и реагируют с
переносом реакционного центра [18].
Проведено цианэтилирование бензоксазолонов в присутствии
едкого кали и в растворе пиридина [19].
Для разработки препаративных методов получения проппони-
трилов замещенных бензоксазолинонов реакцию проводили в
растворе диоксана в присутствии едкого кали (метод Б). Исполь-
зовали следующее молярное соотношение реагентов: замещенное
1 : П : КОН—1 : 2 : 0,5, температура 85—95СС, время 2 ч.
По-видимому, прибавление к реакционной смеси едкого кали,
т. е. увеличение концентрации гидроксильных групп, способствует
сдвигу равновесия вправо, что приводит к высокому выходу про-
дукта реакции. Таким образом, при цианэтилировании слабооснов-
ных бензоксазолонов функцию основания играет едкий калин.
Этим можно объяснить и тот факт, что при проведении реакции
IV с Л в отсутствие КОН в диоксане получить продукт реакции
не удалось. При использовании же КОН выход V составил 79%.
В ПМР-спектре N- (6-хлорбензоксазолонил) -р-прошюнитрила
четко обнаружены два двухпротонных триплета при 6 2,6 и
3,82 м. д. с J—10 Гц за счет группировки — СН2—СН2—. Протоны
ароматического кольца проявляются при 6,79 м. д.
По методу Б синтезирован и N-(6-бромбензоксазолонил)-р-про-
пионитоил, структура которого полностью отражается в его масс-
спектре наличием пика с М+ 266, а также пиков фрагментов
пг/е 226, 182, 155, 131, 56. Пути образования характерных ионов
в спектре данного вещества можно изобразить следующей схемой:
Среди изученных соединений 5-хлорбензоксазолинон трудно
растворим в диоксане, поэтому для его цианэтилирования исполь-
зовали диоксан: метанол (2:1), катализатором служил порошко-
образный КОН (табл. 1).
Осуществлен также синтез III в присутствии инициаторов ра-
дикальных реакций. В результате взаимодействия 6-нитробензок-
сазолона (VI) с Ц в присутствии КОН в растворе диоксана про-
47
Примечание По [5] т. пл. 120°С По методу А выход 25% По [5] т. пл. 151°С Получено нитрованием 1, где R—Н (система при ТСХ другая, см. экспер. часть) По [5] т. пл. 165— —167'С
Анализы на N, % 1 найдено | Ь о О О ео О OJ СО ю О О СО QO [О СО СО СМ СМ —1 О) Ю ОО со СМ СО — —< Ь- Ю LO Щ to О 05 СП г- ь-
вычислено | СМ 0'1 о СТ» СМ —- -т: ь- см ю Ю | о I- — Tf 05 СО • 1 - • - * - * СМ СМ ОО (О'* — сг> ь-
Т. пл. °C, Rf 0,40 0,38 0,40 0.74 0,44 0,57 0.44
О5СОО5 ю со to СМ — со — ~ Ь- ю со — — 05 — — — _ — — т-1 — СМ ОО—• III 1 1 1 1 1 1 1 1 Ь- Ю ОО О Tf ио — о см о о — Ю со •’ф •’tf* — ОО о — —- —- —— — — — —см —
Метод < ГП LQ LQ CQ
Выход, % 1 CD ч- в-“5со 05 ЮО Ь- О — LOCO М* ОО s J5 Tf СО ОО СО ОО ОО С5 со 05 ОО ч Е о S <и — со
Брутто- формула О Q - о § 6 2? Z Z ZO Z § Ч 54 х 5г 5г L« £ <5ш “А X* —32 Д— И О с ну— гл ° ОО 077 х X — ° о d do о °
г z х _х ~~ О П О сУО z z z zz о о о оо ^х о о о оо о о о ии ZZ ОО ио
Поло- жение R to со coco со со со coco coco
а - - U-O - UT О L- V- U. X о О CQZ О со Z CQ SQ CQCQ
дукт реакции получен не был. По-видимому, VI обладает кислым
свойством и не вступает в реакцию цианэтилирования.
Разработан новый препаративный метод (В) получения неопи-
санного в литературе N- (б-нитробензоксазолонил)-р-пропионитри-
ла (VII), заключающийся в нитровании III с азотной кислотой.
(d~l,42). Выход VII составил 80%:
N—CH2CH2CN
/\о/с =
+HNO3
Свойства соединений общей формулы
В ИК-спектре VII (КВг) в области поглощения карбонильных
групп имеется полоса с частотой 1810 см-1, характерная для
С=О группы в пятичленном цикле, а также полоса в области
2260 см-1 — для —С= N группы. Кроме того, имеются полосы
поглощения в области 1,2,4-тризамещенного бензольного кольца
(840—805 см-1). Отсутствие валентного колебания С=О при
1725—1700 см-1 доказывает, что в условиях опыта нитрильная
группа не гидролизуется. Строение VII изучено также методом
масс-спектроскопии. Пик молекулярного иона обладает высокой
интенсивностью. Имеется пик фрагмента с т/е 193, образующийся
за счет a-разрыва с выбросом 44 m/е (—СН2—O = N). Пики ионов
с т/е 149, 131, 108 обладают средней интенсивностью.
Синтезированные нитрилы гидролизованы с конц. HCI до соот-
ветствующих N-бензоксазолонил-р-пропионовых кислот. Действи-
ем на них хлористого тионила получены высокие выходы хлоран-
гидридов соответствующих кислот. Хлор ангидридами бензоксазо-
лонил-р-пропионовых кислот и различными аминами синтезирова-
ны амиды и анилиды вышеуказанных кислот. Чистота полученных
соединений контролировалась методом ТСХ (пластинка «си-
луфол»):
Цианэтилирование бензоксазолинона в присутствии инициато-
ров радикальных реакций. В открытом приборе. Смесь
13,5 г (0,1 моля) бензоксазол она, 1,06 г (0,02 моля) акрилонитри-
ла (без гидрохинона) и 0,13 г (0,001 моля) азодиозобутиронитрила
нагревали на масляной бане при 140—150°С в течение 4 ч. После
охлаждения до комнатной температуры реакционную смесь кипя-
тили с бензолом (30 мин). Затем растворитель отгоняли, остаток
обработали 2%-ным водным КОН, нерастворившийся продукт от-
49
фильтровали и перекристаллизовали из бензола. Выход 0,38 г, что
составляет 2% от теоретического, т. пл. 115—116°С, 7?/ = 0,38.
В автоклаве. В автоклав емкостью 150 мл поместили 1,35 г
(0,01 моля) бензоксазолона, 70 мл безводного бензола, 2,12 г
(0,04 моля) акрилонитрила (без гидрохинона) и 0,13 г (0,001 моля)
азодизобутиронитрила. Нагревали при 160—165° в течение 4 ч.
После охлаждения реакционную смесь отфильтровали, из бензоль-
ного раствора удалили растворитель, выпавший осадок промыли
2%-ным КОН. Нерастворившийся продукт перекристаллизовали из
бензола. Выход 0,2 г (10% от теоретического), т. пл. 116—120°С.
Цианэтилирование бензоксазолинонов в присутствии едкого
кали в растворе диоксана (метод Б). Смесь 3,4 г (0,02 моля)
6-хлорбензоксазолинона в 30 мл диоксана, 2,12 г (0,04 моля) акри-
лонитрила (гидрохинон) и 0,5 г порошкообразного едкого кали на-
гревали при 85—95° в течение 2 ч, раствор оставили на ночь. После
обычной обработки получили 3,48 г (79%) М-(6-хлорбензоксазоло-
нил)-р-пропионитрила, т. пл. 148—149° (из бензола), /?/===0,38.
Получение №-(6-нитробензоксазолонил)-р-пропионитрила )ме-
тод В). В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным
холодильником, капельной воронкой, поместили 1,9 г (0,01 моля)
М-(бензоксазолонил)-0-пропионитрила и при перемешивании до-
бавляли 14 мл азотной кислоты (d=l,42). Затем нагревали при
45—50° в течение 30 мин. Охлаждали, выпавший продукт отфильт-
ровали, промыли водой (.из маточника разбавлением водой выде-
лили дополнительное количество продукта). Выход И-(6-нитробен-
зоксазолонил)-р-пропионитрила составил 1,5 г (80%), т. пл. 174—
175° (из спирта), 7?/=0,74 (система бензол : спирт= 1 : 2). Хлоран-
гидриды, амиды и анилиды N-бензоксазолонил-р-пропионовых кис-
лот получены обычными способами.
Известно, что замещение атома водорода в молекуле акрило-
нитрила на алкильную группу приводит к понижению активности
двойной связи в реакциях присоединения (21]. Причем такое влия-
ние сильнее проявляется в случае замещения атома водорода, на-
ходящегося при а-углеродном атоме. Этим можно объяснить от-
сутствие описаний реакций присоединения к метакрилонитрилу, за
исключением осуществленных лишь с пирролидином, пиперидином
[22] и этиленимином [23].
Реакцию бензоксазолинона с метакрилонитрилом проводили в
присутствии едкого кали в растворе диоксана при восьмичасовом
нагревании при 95—100°. Причем нитрил использовался в избытке
(1 :2), так как реакция цианэтилирования в какой-то мере обрати-
ма. Для установления нужного равновесия содержимое в колбе
оставляли до следующего дня при комнатной температуре. После
обработки реакционной смеси продукт не был получен, т. е. пол-
ностью возвращается исходный бензоксазолинон.
Реакцию затем проводили в среде различных растворителей,
ускоряющих ее скорость. Например, в воде, так как она является
наиболее сильным промотирующим агентом. Для следующего опы-
50
та в качестве растворителя избрали смесь воды с метанолом (1 :1),
поскольку вода в смесях с сорастворителями сохраняет актив-
ность, затем полярный растворитель — диметилформамид и уксус-
ная кислота. В этих опытах желаемый продукт не был получен.
Использование энергичного катализатора цианэтилирования —
ацетата меди (в виде гидрата) не способствовало протеканию
реакции.
Выявлено, что основным фактором, влияющим на ход реакции,
является продолжительность опыта. При проведении реакции
(100—110°) в течение 100 ч (соотношение реагентов бензоксазо-
лон : метакрилонитрил : КОН= 1 : 2 : 0,5) в диоксане получено 8%
N-бензоксазолонил-а-метил-р-пропионитрила, т. пл. 90—92° (бен-
зол). Это оптимальное условие удалось установить, контролируя
ход реакции через каждые 25 ч методом ТСХ. Продукт на тонком
закрепленном слое силикагеля имеет /?у=0,44:
~N-CH2-CH—CN
I I
/0=0 СН3
Масс-спектр этого вещества в основном состоит из интенсивных
пиков молекулярного (с т/е 202) и аммониевого (с т/е 148) ионов.
Ион с mje 148 возникает при а-разрыве.
Низкая реакционная способность метакрилонитрила закономер-
на, так как при замещении атома водорода в a-положении на ал-
кильную группу сильно пассивируется двойная связь, т. е. происхо-
дит экранирование ее. Этот факт хорошо согласуется с известными
литературными данными.
При сравнении реакционной способности ряда а,р-непредельных
нитрилов с водным раствором калиевой соли глицина установлено,
что акрилонитрил в 20 раз реакционноспособнее, чем метакрило-
нитрил [24].
Изучение кинетики присоединения пиперидина к замещенным
акрилонитрилам показало, что введение алкильных заместителей
в a-положение в несколько раз снижает скорость реакции [25].
N-Бензоксазолонил-а-метил-р-пропионитрил. К смеси 2,7 г
(0,02 моля) бензоксазолона и 2,7 г (0,04 моля) метакрилонитрила
в 20 мл сухого диоксана при перемешивании добавляли 0,5 г по-
рошкообразного КОН и кипятили с обратным холодильником при
100—110° в течение 100 ч. Выпавший осадок отфильтровали,фильт-
рат разбавили водой (20 мл), растворитель частично удалили,
экстрагировали эфиром, сушили над MgSO4. После удаления раст-
ворителя выделили продукт, который не растворяется в 2 %-ном
водном растворе КОН, его перекристаллизовали из бензола, выход
0,32 г (8%), т. пл. 90—92°.
Продукт на тонком закрепленном слое силикагеля («силуфол»)
имеет fy=0,44; система — бензол : спирт=21 :2, проявитель смесь,,
состоящая из 0,5 г КМпО4, 48 мл Н2О и 2 мл конц. H2SO4;
ChH9N2O2. Вычислено, %: N 13,98; найдено, %: N 13,83; 13,96.
51
Реакция бензоксазолинтиона с акрилонитрилом. Авторы работ
[20] проводили реакцию БТ с акрилонитрилом в присутствии основ-
ных катализаторов: едкого натра, тритона Б. Установлено, что БТ
реагирует в меркаптоформе. Однако строение синтезированного
вещества не доказано.
Проведено цианэтилирование БТ в присутствии каталитических
количеств триэтиламина [27]. Судя по результатам, получен только
один — N-замещенный продукт, хотя можно было допустить обра-
зование продуктов реакции как по атому N—, так и по атому S—:
Любопытно, что в работах [26 и 27] синтезированный соответ-
ствующий пропионитрил имел одинаковые характеристики. Поэто-
му для выяснения строения продукта мы изучили реакцию БТ с
акрилонитрилом. Ее проводили в водной среде при 85—90° в отсут-
ствие других катализаторов и растворителей. При этом выделили
один Ы-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионитрил (IX), строение ко-
торого подтверждено ПК- и УФ-спектрами (Хшах 300 нм). Таким
образом, разработан новый удобный способ N-цианэтилирования
БТ с акрилонитрилом в воде.
Взаимодействием водного раствора К-соли БТ и акрилонитрила
получен также продукт IX, т. е. по N; Rf~0,72, выход 35%. При
комнатной температуре через трое суток эта реакция дает лишь
7% продукта IX.
При проведении реакции БТ с акрилонитрилом в растворе сухо-
го диоксана и присутствии малых количеств едкого калия за 2 ч
при 90° выделили продукт IX с выходом 12,5%. Увеличение време-
ни нагревания до 8 ч способствовало повышению выхода до 35%,
причем образование других продуктов не наблюдалось (по дан-
ным ТСХ).
Нитрил IX гидролизовали с концентрированной НС1 до N-бен-
зоксазолинтион-р-пропионовой кислоты (X), выход 69%, т. пл.
140—2° (по [27] 189—192°), Rf=Q,27, В УФ-спектре максимум по-
глощения 300 нм. В ИК-спектре имеется полоса поглощения C=S
в области 1080—1210 см-1 и полоса в области 1710 см-1, соответст-
вующая кислотному карбонилу.
Кислоту X по методике, разработанной для ацилбензоксазолин-
тионов-2 [28], окислением КМпО4 перевели в N-бензоксазолонил-р-
пропионовую кислоту (т. пл. 120°), которая действием CS2 в щелоч-
ной среде превращена в кислоту X:
52
l***^jl-N-CHjCHjCOOH KMnO4 --1Ч-СН2СНгСООН
^A'C“S x — M^C=0
Из кислоты X получили соответствующий хлорангидрид. С ис-
пользованием аммиака и анилина синтезировали N-бензоксазолин-
тион-р-пропионамид (выход 70%, т. пл. 194—6°, 7?/==0,22) и
N-бензоксазолинтион-р-пропионанилид (выход 50%, т. пл. 196—8°,
7?/=0,61). Этерификацией кислоты X с этиловым спиртом получили*
этиловый эфир И-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионовой кислоты,
выход 62%, т. пл. 46—48° (гептан). В УФ-спектре ХШах 300 нм,
Я/=0,80.
М-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионитрил (IX). Метод I.
К 3,02 г (0,02 моля) БТ, растворенного в 150 мл воды при 80°, мед-
ленно добавляли 2,8 мл (0,08 моля) акрилонитрила и нагревали на
масляной бане при 85—90° в течение 8 ч. Смесь оставили на сутки,
затем выпавший осадок отделили, растворили в 2 %-ном водном
растворе КОН. Нерастворившийся продукт отфильтровали. Полу-
чили 1,5 г Ь1-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионитрила IX, выход
37,5%, т. пл. 163—164° (по данным [27] 173—174°) (спирт), Rf=
= 0,72. В масс-спектре продукта имеются пики ионов с т/е 204, 176,.
164, 151, 144, 122. В УФ-спектре Атах 300 нм. В ИК-спектре полоса
поглощения С ^N-группы в области 2260 см-1. Вычислено, %:
N 13,72, CioH8N2OS; найдено, %: N 14,06.
Метод II. К К-соли БТ, приготовленной из 3,02 г (0,02 моля)
БТ и 1,12 г (0,02 моля) КОН в 25 мл воды, добавляли 2,1 (0,04 мо-
ля) акрилонитрила. Условия проведения и выделения продукта
аналогичны описанным по методу I. Получили 1,4 г (35%) IX.
Метод III. К 3,02 г (0,02 моля) БТ, растворенного в 50 мл
сухого диоксана, в присутствии 0,2 г КОН добавляли 1,2 г (0,04
моля) акрилонитрила. Нагревали 2 ч при 90°, реакцию оставили на
сутки. Затем смесь отфильтровали, фильтрат частично упарили,,
выпавший осадок отфильтровали, промыли 2%-ным водным раство-
ром КОН и водой. Получили 0,5 г (12,5%) IX.
Метод IV. К Na-соли БТ, растворенной в 1,51 г (0,01 моля) БТ
и 0,4 г (0,01 моля) NaOH в 25 мл воды, добавляли 1,28 г (0,01
моля) р-хлорпропинитрила в ацетоне. Реакцию оставили на 7 сут.
при комнатной температуре. Выпавший осадок отфильтровали,,
промыли 2%-ным водным раствором КОН и водой. Получили 0,7 г
(34%) IX.
1Ч-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионовая кислота (X). К 4,08 г
(0,02 моля) IX добавляли 80 мл концентрированной НС1, кипяти-
ли 4 ч на водяной бане, затем оставили на ночь при 0°. Выпавший
осадок отфильтровали, промыли 50 мл воды. Получили 3 г
Ы-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионовой кислоты (X), выход 69%,
т. пл. 140—142° (вода) (по данным [27] 189—191°), #/=0,27. Вы-
числено, %: N 6,27. C10H9NO3S; найдено, %: N 6,49; 6,35. В УФ-
53
спектре Amax 300 нм. В ИК-спектре имеется полоса поглощения в
областях 1080 см-1 и 1210 см-1, соответствующая C= S, и в области
1710 см’1, характерная для С = О-группы в СООН.
К 1,2 г (0,005 моля) хлор ангидрида, полученного из 1,12 г
(0,005 моля) X и 5 мл хлористого тионила, по каплям прибавляли
4 мл концентрированного аммиака. Смесь оставляли до следую-
щего дня. Затем выпавший продукт отфильтровали, промыли
Таблица 2
Эффективность препаратов в борьбе с мучнистой росой огурцов
Препарат "Концентрация по д. в., % Подавление развития болезни, %
10-й день | J 15-й день-
N- (Бензоксазолонил) -р-про- 0.5 80.0 29.0
пионитрил 0.025 65,0 29,0
0.012 54.0 29,0
N- (Бензоксазолонил) -р-ггро- 0,05 80,0 29,0
пионамид 0,025. 66.0 29.0
0,012 58,0 29,0
N- (Бензоксазолонил) -р-про- 0,05 78,0 29,0
пионанилид 0.025 60,0 29,0
0,012 54.0 29,0
N- (Бензоксазолонилтиои) - 0.05 72.0 29,0
р-нропионитрил 0.025 57,0 29.0
0.012 54,0 29,0
N- (Бензоксазолоинтион) -р- 0,05 69,0 29,0
пропионамид 0.025 57.0 29,0
0,012 54,0 29,0
N - (Бензоксазолонилтиои) -Р- 0.05 79,0 29,0
пропионанилид 0 025 63.0 29,0
0,012 54.0 29,0
Каратан (эталон) 0.05 99,0 99.0
0.025 96,0 94.0
0,012 93.0 87,0
Примечание. Развитие болезни в контроле на дни соответственно 82.0; 87,0%. 10-й и 15-й
2%-ным раствором NaHCO3 и водой. Получили 0,8 г (72%) N-(бен-
зоксазол интион-2)-р-пропионамида, т. пл. 194—196° (метанол),
/?у=0,22, использована система бензол: спирт (21:3). Вычислено,
%: N 12,61; Ci0HioN202S; найдено, %: N 12,91.
1М-(Бензоксазолинтион-2)-р-пропионанилид. К 1 мл свежепере-
гнанного анилина добавляли по каплям 1,2 г (0,005 моля) хлоран-
гидрида М-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионовой кислоты, полу-
ченного из 1,12 г II и 5 мл хлористого тионила в 15 мл сухого диок-
сана. Смесь оставили на сутки. Затем разбавили 30 мл воды. Полу-
чили 0,7 г (50%) М-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионанилида,
т. пл. 196—198° (метанол), 7?у=О,61. Продукт осветляли кипячени-
ем с активированным углем. Вычислено, %: N 9,33; Ci6Hi4N2O2S;
найдено, %: N 9,26.
54
В результате реакции БТ с метакрилонитрилом желаемый про-
дукт не был получен.
Синтезированные соединения изучены М. А. Саниным в качестве
фунгицидов против мучнистой росы огурцов (Многоплодный
ВСХВ) и пшеницы (краснозерная). Растения в фазе нескольких
листьев обработали водными суспензиями испытуемых препаратов,
контрольные — водой. После высыхания их искусственно заразили
водной суспензией, содержащей в 1 мл воды 200 тыс. конидий. За-
тем выдержали в теплице при температуре воздуха 25—30°С. Эта-
Таблица 3
Эффективность препаратов в борьбе с мучнистой росой
пшеницы
Препарат
Концентрация
по д. в., %
Подавление
развития бо-
лезни, %
N- (Бензоксазолонил) -р-про-
пиоиитрил
N- (Бензоксазолонил) -р-дра-
пионамид
N-(Бензоксазолонил) ф-про-
пионанилид
N - (Бензоксазолонилтиои) -
р-прогщонитрил
N- (Бензоксазолонилтиои) -
р-uponионамид
N-(Бензоксазолонилтиои)-
р-препионанилид
Каратан (эталон)
0,05
0,025
0.012
0,05
0,025
0.012
0.05
0,025
0,012
0,05
0,025
0,012
0,05
0,025
0.Q12
0,05
0,025
0,012
0.05
0.025
0,012
83 0
60,0
50.0
78,0
60,0
54.0
76,0
57 0
50,0
76,0
50.0
45.0
66,0
50,0
47.0
86,0
70,0
50,0
08,0
96,0
93,0
Примечание. Развитие болезни в контроле — 52%.
лоном в ОВыте служил каратан — 2,4-динитро-6-втор.октилфенил-
Кротонат. Наблюдения начинали на 10—15-й день. Повторность
опытов трехкратная [38]. В результате установлено, что испытанные
Вещества не оказывают фитотоксического действия, не угнетают
рост и развитие растений (табл. 2, 3).
алкилирование бензоксазолинона и бензоксазол интиона
производными галойдалифатических
КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
В этом разделе в основном приведены данные, полученные при
изучении реакции водных растворов солей БТ с производными
55
галоидалифатических кислот. Показано, что возможность реагиро-
вания по тому или иному атому амбидентного аниона БТ зависит
прежде всего от структуры алкилирующего агента. Например, при
проведении реакции Na-соли БТ с другими алкилирующими аген-
тами — водными растворами натриевых солей бромуксусной (XI),
P-йод- (XII), р-бром- (XIII) р-хлорпропионовых кислот (XIV) —
выделены продукты замещения по атому серы.
Таким образом, амбидентный анион БТ является чувствитель-
ным к изменению замещаемой группы.
Xi. х= Br, п = 1 ;
хи.Х=3, П —2 ;
хш.Х= Вг, п= 2 ;
хпг. Х = СЕ, п=2 ;
XV. п= 1 ;
XVI. 11=2,
Натриевая соль БТ с Na-солью бромуксусной кислоты при ком-
натной температуре в течение 7 сут образует 2-меркаптобензокса-
золонилуксусную кислоту (XV) с выходом 75% от теоретического.
В УФ-спектре Атах 280 нм. В аналогичных условиях из соединений
XII, XIII и XIV получена 2-меркаптобензоксазолонил-р-пропионо-
вая кислота (XVI) с выходом 89, 70 и 9% соответственно. Высокий
выход XVI в случае р-йод- и p-бромпропионовой кислот связан с
легкостью разрыва связи С—I и С—Вг по сравнению с С—С1, так
как разрыв С—X протекает тем легче, чем беднее энергией удаля-
ющийся анион.
Структура 3-(бензоксазолинтион-2)-р-пропионовой (X) и 2-мер-
каптобензоксазол-р-пропионовой (XVI) кислот подтверждена так-
же полярографией и результатами изучения их кислотно-основных
свойств. Соединение XVI восстанавливается в кислых средах
E(h=—1,11 В относительно насыщенного каломельного электрода
при pH 2,0; AEj/i/pH 0,058 В/pH, анодные волны отсутствуют во
всех средах pH 0,7—4,5. Такое поведение характерно для производ-
ных БТ с тиольными заместителями [29].
Соединение X не дает волн восстановления, но в кислых средах
(7/о=О,7; 2 М раствор хлорной кислоты) наблюдается анодная
волна Ei/2= +0,22 В, связанная с образованием комплекса с ртутью
за счет тионного атома серы, что характерно для N-замещенных
БТ [30].
Соединения X и XVI проявляют кислотные свойства — рКа—
=4,63±0,05 и 4,81+0,03 соответственно (среда вода: этанол =
=4: 1), что согласуется с литературными данными [31].
Полярограммы снимались на фоне универсальных буферных
растворов, содержащих 30% этанола на полярографе LP—60 в
ячейке с выносным насыщением каломельным электродом. Значе-
ние рКа определяли потенциометрическим титрованием [32].
56
Взаимодействие натриевых солей а-бром-^ХУ/Д)-, р-хлормас-
ляных кислот (XVII) с Na-солью БТ приводит также к продукту
замещения по атому S. Причем, если с XVII реакция протекает при
комнатной температуре, то с XVIII при нагревании. Следует отме-
тить, что с Na-солью у-хлор масляной кислоты реакцию осуществить
не удается ни в водной, ни в безводной среде при продолжительном
нагревании. При взаимодействии с метиловым эфиром монохлор-
уксусной кислоты также получен продукт по атому S, т. е. метило-
вый эфир 2-меркаптобензоксазолонилуксусной кислоты (XIX).
Установлено, что при продолжительном кипячении в ксилоле XIX
не изомеризуется в N-замещенный продукт.
Реакция натриевой соли БТ с этиловым эфиром а-бромпропио-
новой кислоты (XX) также протекает по S, получается этиловый
эфир а-(2-меркаптобензоксазолонил)-пропионовой кислоты (XXI)
и в результате щелочной обработки •— в небольшом количестве
(11%) соответствующая кислота, т. пл. 61—63°.
Таким образом, при алкилировании амбидентного аниона БТ
натриевыми солями галоидкарбоновых кислот и их эфиров в воде,
последняя избирательно сольватирует центр наибольшей электрон-
ной плотности, вследствие чего доступность этого центра сильно
затрудняется и становится возможным замещение при другом
центре.
Необходимо отметить, что при реакции этилового эфира р-бром-
пропионовой кислоты с водным раствором Na-соли БТ происходит
элиминирование галоидводорода, в результате чего вместо ожидае-
мого продукта с помощью тонкослойной хроматографии удается
идентифицировать присутствие БТ и этилового эфира акриловой
кислоты.
Алкилированием натриевой соли БТ с хлорацетамидом в воде
синтезирован 2-меркаптобензоксазолонилацетамид (73%). Однако
Р-хлорпропионитрил с Na-солью БТ образует IX (34%). Следова-
тельно, он также является сильным электрофильным реагентом, и
алкилирование протекает по атому с наибольшей электронной плот-
ностью амбидентного аниона БТ (N).
На примере хлор ацетонитрила показано, что даже относительно
небольшое изменение в структуре алкилирующего агента приводит
к существенным изменениям в направлении алкилирования. В этом
случае получен 2-(меркаптобензоксазолонил)-ацетонитрил. В УФ-
спектре Хщах 280 нм.
2-Меркаптобензоксазолонилацетонитрил. К Na-соли БТ, приго-
товленной из 6,04 г (0,04 моля) БТ и 1,6 г (0,04 моля) NaOH в
50 мл воды, добавляли 3,02 г (0,04 моля) хлорацетонитрила в
ацетоне. Реакционную смесь оставили на 7 сут. После обычной
обработки получили 1 г (13%) 2-меркаптобензоксазолонилацето-
нитрила, т. пл. 87—89°, 7?f=0,81. Вычислено, %: N 14,88 CgHeNsOS;
найдено, %: N 14,12.
Метиловый эфир 2-меркаптобензоксазолонилуксусной кислоты
(XIX). К 0,02 моля Na-соли БТ в воде добавили 0,02 моля метило-
57
вого эфира монохлор уксусной кислоты в ацетоне. После Обычной
обработки получили 4,25 г (96%) метилового эфира 2-Мёфкапто-
бензоксазолонилуксусной кислоты, т. пл. 48—50°С (гексай), $/ =
=0,81. Вычислено, %: N 6,0; G10H9NO3S; найдено, %: N 6,06; 6,14.
Этиловый эфир 1Ч-(бензоксазолинтион-2)-р-пропйоновой кисло-
ты. К 1 г X добавили 10 мл абсолютного этилового спирта и 0,5 мл
конц. H2SO4, смесь кипятили 5 ч с обратным холодильником. За-
тем обработали ее раствором NaHGO3, экстрагировали эфиром,
эфирный экстракт сушили над MgSO4. Растворитель упарйЛИ. По-
лучили 0,7 г (62%) этилового эфира Н-(бензоксазолинтйоИ-2)-13-
пропионовой кислоты, т. пл. 46—48° (гептан). Вычислено, %:N 5,53,
C12H13NO3S; найдено, %: N 5,37; 5,14.
2-Меркаптобензоксазолонилацетамйд. К Na-соли ВТ, получен-
ной из 3,02 г (0,02 моля) БТ и 2,12 г (0,02 моля) NaOH в 25 мл
воды, добавили 1,87 г (0,02 моля) хлорацетамида в 25 мл ацетона
и перемешивали 2 ч при комнатной температуре, затем в течение
1 ч кипятили на водяной бане. Раствор оставили на 2 сут., после
чего частично упарили, кристаллический продукт отфильтровали.
Получили 3 г (73%) 2-меркаптобензоксазолоацетамидаг т. пл.
155—157° (спирт), $/=0,11. В УФ-спектре /.max 280 нм. Вычис-
лено, %: N 13,46, C9H8N2O2S, найдено, %: N 13,30; 13,55.
2-Меркаптобензоксазолонилуксусная кислота. К Na-соли БТ, по-
лученной из 3,02 г (0,02 моля) БТ и 0,8 г (0,02 моля) NaOH в
50 мл воды, добавляли Na-соль бромуксусной кислоты, приготов-
ленной из 2,7 (0,02 моля) XI и 0,8 г (0,02 моля) NaOH в водно-
ацетоновом растворе. Смесь оставили на двое суток. ВЫйавший
осадок отфильтровали и получили 3,2 г (75%) 2-меркаптобензо-
ксазолонилуксусной кислоты, т. пл. 162—164° (бензол), $/=0,21.
В масс-спектре имеются пики ионов с т/е 209, 164, 150, 122, в
УФ-спектре Zmax 280 нм, в ИК-спектре кислотный карбонил по-
глощается в области 1710 см1. Вычислено, %: С 51,66; C9H7O3NS;
Н 3,34; 6,67; найдено, %: С 51,88; 51,98; Н 3,10; 3,44; 6,50; 6,55.
2-Меркаптобензоксазолонйл-р-пропиойовая кислота (XVI). А.
К полученному водному раствору 0,01 моля Na-соли БТ Добавили
Na-соль р-бромпропионовой кислоты, полученной из 1,43 г
(0,01 моля) XIII и 0,4 г (0,01 моля) NaOH в 10 мл водь(. Обра-
боткой методом Г получили 1,5 г (70%) 2-меркаптобензоКса‘золо-
нил-р-пропионовой кислоты, т. пл. 91—93° (гексан), $/=0,22.
В УФ-спектре /.max 280 нм. Вычислено, %: N 6,26; Ci0H^NO3S;
найдено, %: N 6,36; 6,34.
Б. Аналогично описанному, из натриевой соли р-йодйройионо-
вой кислоты, полученной из 1,99 г (0,01 моля) XII и 0,4 г (0,01
моля) едкого натрия, синтезировали 1,9 г (89%) кислоты XVI.
В. При тех же условиях из 0,01 моля натриевой солй р-хлор-
пропионовой кислоты выделили XVI с.выходом 9%.
а-(2-Меркаптобензоксазолонил)-масляная кислота. К 0,0'1 моля
Na-соли БТ в воде добавили водно-ацетоновый раствор XVII, по-
лученный из 1,67 г а-броммасляной кислоты и 0,4 г (0,01 йоля)
58
NaOH. Синтезировали 0,7 г (29%) а-(2-меркаптобензоксазоло-
нил)-масляной кислоты, т. пл. 70—72° (гексан), Rf = 0,26; в УФ-
спектре Zmax — 280 нм. Вычислено, %; С 55,69; HC11H11NO3S; %
4,64; найдено, %: С 55,91, 56,00; % Н 5,79; 5,51.
р-(2-Меркаптобензоксазолонил)-масляная кислота. Аналогично
приведенному выше опыту, из 0,01 моля XVIII синтезировали
р-(2-меркаптобензоксазолонил)-масляную кислоту, выход соста-
вил 0,54 г (23%), т. пл. 73—75° (вода), #f = 0,38. В УФ-спектре
Zmax 280 нм. В масс-спектре имеются пики ионов с mfe 237, 203,
192, 151, 122.
Этиловый эфир а-(2-меркаптобензоксазолонил)-пропионовой
кислоты. К 0,02 моля Na-соли БТ в воде добавили ацетоновый
раствор 3,62 г (0,02 моля) XX. Смесь оставили на неделю при
комнатной температуре. Затем ее упаривали и экстрагировали
эфиром. Эфирный экстракт промыли 2%-ным водным раствором
КОН и водой, сушили над MgSO4. Эфир упарили, из остатка по-
лучили 2 г (40%) этилового эфира а-(2-меркаптобензоксазоло-
нил)-пропионовой кислоты, т. пл. 181 — 183° (11 мм), п1^ =1,5579,
Rf=0,87. В УФ-спектре Атах 280 нм, в масс-спектре имеются пики
ионов с infe 251, 206, 178, 151, 122. Вычислено, %: N 5,57;
C12H13NO3S; найдено, %: N 5,57; 5,37.
Из щелочного раствора после подкисления разбавленной соля-
ной кислотой выделили 0,5 г (11 %) а- (2-меркаптобенЗоксазоло-
нил)-пропионовой кислоты, т. пл. 61—63° (гексан), /?f=0,54. Вы-
числено, %: N 6,19; C10H9NO3S; найдено, %: N 6,12.
2-Меркаптобензоксазолуксусная кислота и ее метиловый эфир
обладают средней фунгицидной активностью против патогенных
грибов, остальные соединения — слабым фунгитоксическим
действием.
АЛКИЛИРОВАНИЕ БЕНЗОКСАЗОЛ И НОНА
И БЕНЗОКСАЗОЛИНТИОНА ЭФИРАМИ
АРОМАТИЧЕСКИХ СУЛЬФОКИСЛОТ
Известны методы алкилирования ряда гетероциклических сое-
динений алкилтозилатами [33—34]. Однако их реакция с бензокса-
золиноном и бензоксазолинтионом не изучена.
Реакция БН с метиловым эфиром бензолсульфокислоты (XXII)
в различных условиях не дали положительных результатов. По-
этому в дальнейшем их проводили с водными растворами щелоч-
ных солей БН и БТ:
Х-Н,Сг,Вг; Me-K,N1, Аг^ц-Н5 —, n-CH3C6H4~j
R-GH3,C2Hs,H-C/ri7,H-C4H9 , -CHj-CsCH.
59
При комнатной температуре через 15 ч удалось получить
N-алкильные производные БН (65%). Повышение температуры
(60°) привело к увеличению выхода продукта (табл. 4).
Взаимодействие XXII с Na-солью БН, приготовленной из ме-
таллического натрия в абсолютном спирте или ДМФ, не дало су-
щественного выхода N-метилбензоксазолинона (XXIII) (табл. 2,
5 и 6). Увеличение соотношения реагентов до 1:1,5 или 1:3
(Na-соль БН : XXIII) вызвало снижение выхода продукта XXIII
Таблица 4
Оптимальные условия реакции алкилирования бензоксазолинона
метиловым эфиром бензолсульфокислоты
Соли БН: метиловый эфир бензосульфо- кислоты Раствори- тель Температура реакции, °C Время прове- дения, ч Выход метил- бензоксазоли- нона, %
1 : 1 Вода 20 15 65.5
1 : 1 То же 60 2 82.7
1 : 1.5 20 15 45
1 : 1.5 60 4 55
1 :3 60 4 16
1 : 1 Спирт 20 15 65,5
1 : 1 ДМФА 60 2 81
1 : 1 Бензол 60 2 —
(табл. 2). По-видимому, это связано с повышением кислотности
реакционной среды.
Лучшие результаты для 6-замещенных бензоксазолинонов по-
лучены при проведении реакции их щелочных солей с алкилто-
зилатами (соотношение 1:1) при 70—80° (табл. 3). Эти данные, а
также полученные ранее [8, 14, 17] позволяют заключить, что
анион бензоксазолинона более склонен реагировать по одному на-
правлению — атому азота.
Получение N-метилбензоксазолинона, К К-соли бензоксазоли-
нона, полученного из 2,7 г (0,02 моля) бензоксазолинона и 1,4 г
(0,025 моля) едкого кали в 70 мл воды, при постоянном переме-
шивании медленно добавляли раствор 3,44 г (0,02 моля) метило-
вого эфира бензолсульфокислоты. Перемешивание продолжали
при 70—80° 2 ч. Смесь оставили на сутки. Выпавший осадок от-
фильтровали, высушили, перекристаллизовали из н-гексана. По-
лучили 2,3 г (80%) N-метилбензоксазолона, т. пл. 83—84° (по [1]
85°), /?f=0,68.
Аналогично синтезированы соединения, представленные в
табл. 5.
Условия, благоприятные для БН, оказались недостаточно при-
емлемыми для БТ — выход 2-метилтиобензоксазола (XXIV) со-
ставил лишь 45% (табл. 5). Наилучший выход XXIV получен при
проведении реакции соли БТ с алкилтозилатами в течение 8 ч.
Дальнейшее увеличение времени не способствовало повышению
выхода.
60
В аналогичных условиях синтезированы 2-алкилтиобензокса-
золы (табл. 6):
Свойства Ы-алкилбензоксазолинонов
Таблица 5
R X Выход, % Т. пл.—кип. Лит. данные ПО Т. ПЛ. И КИП. Брутто-формула Анализ на N
найдено вычис- лено
Метил н 82,7 83-84 85 C8H7NO2
Этил н 31,8 185—188/
30 мм 184—5/30 мм c9h9no2
Пропил н 56,4 185—7/35 мм — CioHuN02 8,15 7,91
Пропаргил н 48,5 94—96 97—98 C10H7NO2 7,88 8,09
Метил Вг 79 143-144,5 C8H6NO2Br 5,91 6,13
Этил Вг 50 96—98 C9H8NO2Br 5,85 5,79
Бутил Вг 40,7 56-57 CuH12NO2Br 7,15 7.32
Пропаргил Вг 27 164 C10H6NO2Br 5,64 5,57
Метил С1 78,7 102—103 104-105 C8H6NO2Ci
Строен ие X) UV и других С( эединений подтвержден ) резу льта-
тами ПК- и УФ-спектров (табл. 6).
Получение 2-метилтиобензоксазола. К 0,01 моля водного раство-
ра калиевой соли бензоксазолинтиона при перемешивании мед-
ленно добавили 0,01 моля (1,72 г) метилового эфира бензолсульфо-
•кислоты. Перемешивали при 70—80° в течение 8 ч, после охлаж-
дения обрабатывали 2%-ным водным раствором КОН, затем во-
дой и экстрагировали бензолом, экстракт сушили над MgSO4.
После упаривания растворителя смесь анализировали на ГЖХ:
содержание 2-метилбензоксазола составило 70%, а 3-метилбензо-
ксазола — 2%. Продукт выделяли перегонкой в вакууме, собирая
фракцию при 120—122° (8 мм), выход 1,2 г (70% от теоретическо-
го) (табл. 3), т. пл. +8°, 7?/=О,8О. В УФ-спектре Zmax 280 нм,
=1,6125. В перегонной колбе остается 0,2 г вещества.
61
Если реакция аниона бензоксазолона с XXII протекает только
по атому азота, то аниона БТ — по обоим направлениям. При-
чем основным продуктом реакции являются s-алкилтиобен-
зоксазолы, что согласуется с результатами, полученными при
алкилировании БТ с другими агентами {5, 13, 35].
Таким образом, у амбидентного аниона БТ в водных средах
алкилирование с помощью алкилтозилатов направляется преиму-
щественно к атому с наименьшей электронной плотностью (S).
При использовании ДМФ в качестве растворителя в реакции
сухой Na-соли БТ с XXII при комнатной температуре получается
Таблица 6
Свойства 2-алкилтиобензоксазолов
Выход,
%
T. пл„ кип., °C
Брутто-формула
Метил 73 120—2/8 ммЧ 8 1,6151 C8H7NOS
Этил 71 127—130/8 мм 1,5975 c9h9nos
я-Пропил 69,5 141—3/8 мм 1,5810 C10HUNOS
я-Бутил 68 150- 2/8 мм 1,5685 CnH13NOS
я-А мил 66 5 161—4/8 мм 1,5640 C12H15NOS
Примечание. Реакции проводили при 70—80°, соот-
ношение реагентов 1:1, время 8 ч.
удовлетворительный выход XXIV (50%)- Повышение же темпера-
туры реакции способствует увеличению количества N-алкилиро-
ванного продукта XXV (до 12%) и одновременно суммарного вы-
хода алкилированных продуктов.
Реакция БТ с XXII в растворе спирта при 20° дала лишь 24,2%
XXIV, остальной непрореагировавший БТ возвращается. Кроме
того появляется бензоксазолинон (по ТСХ). Дальнейшее повыше-
ние температуры (70—80°) привело к образованию большого ко-
личества бензоксазолинона (30% от теоретического).
АЛКИЛИРОВАНИЕ БТ а-ЭПИХЛОРГИДРИНОМ
Взаимодействие гетероциклических соединений с эпихлоргид-
рином изучено недостаточно [40—41]. Мы проводили реакцию
эпихлоргидрина с бензоксазолинтионом-2 (БТ). В отличие от
бензоксазолинона [42] с БТ при комнатной температуре образует-
ся 28% 2-(у-хлор-р-оксипропил)-меркаптобензоксазола (XXVI) и
24% БН:
62
Ы + ЗПХГ
XXVI
—N । ----NH
-[ГС-S- снг сн-сн2сс к^АОхС=о
он
+ GHg-GH-CH-ce
xsz
xxvn
Превращение БТ в БН в этих реакциях, по-видимому, анало-
гично таким свойствам тиоамидов, т. е. тиомочевина при взаимо-
действии с ЭПХГ образует 3-хлорпропиленсульфид (XXVII) [43],
который идентифицирован нами определением температуры кипе-
ния и показателя преломления. Не исключена также возможность
реакции БТ с получающимся сульфидом (XXVII). Образование
БН в этих условиях указывает на то, что он не вступает в реак-
цию с тиоэпихлоргидрином. Это согласуется с ранее полученны-
ми результатами [42].
В дальнейшем реакцию проводили с натриевой солью, приго-
товленной из соответствующего количества двууглекислого натрия
в воде при комнатной температуре. При этом наряду с основным
продуктом (49%) синтезирован БН (14,5%). Максимальное пре-
вращение БТ в БН (81% от теоретического) наблюдается при
реакции ЭПХГ с Na-солью БТ, приготовленной из NaOH (рН>
>7,5). Такой же результат получен при проведении реакции, по
методике [42]. Следовательно, процесс образования БН из БТ в
этих условиях сильно зависит от щелочности среды:
+ СН2-СН-СН2СС +СНГСН- GH2CL
Ntt+ v xsz
В результате реакции Na-соли БТ (из NaOH) с ЭПХГ при про-
должительном нагревании (55—60°) получен 1.3-бис-(бензоксазо-
лонил-3') -2-гидроксипропан (XXVIII).
(Ис=0 ОН 0=С
ххкш
Строение XXVIII доказано получением ацетильного производ-
ного и пробой смещения с известным образцом [42].
Получение 2-(угхлор-р-оксипропил)-меркаптобензоксазола. А.
К 1,51 г (0,01 мрля) БТ в 50 мл спирта при перемешивании до-
бавили 1,85 г (0,02 моля) ЭПХГ. Смесь оставили на двое суток при
комнатной температуре. Растворитель упарили, из остатка кипя-
чением в петролейном эфире выделили 0,68 г (28%) 2-(у-хлор-р-
оксипропил)-меркаптобензоксазола, т. пл. 45—47° (петролейный
эфир). Найдено, %: N 5,86; 5,93; CioHioNC102; вычислено, %:
63
N 5,76. В масс-спектре имеются пики ионов с т/е 207 (4%), 194
(100%), 165 (51%), 150 (70%). В УФ-спектре максимум погло-
щения Zmax 275 нм. Остаток кипятили в бензоле, получили 0,5 г
(24%) бензоксазолинона (БН), т. пл. 135°, /?f=0,3, проба смеше-
ния с известным образцом не дает депрессию.
Б. К раствору Na-соли БТ, приготовленной из 4,53 г (0,03 моля)
БТ и 3,18 г (0,03 моля) Na2CO3 в 50 мл воды, при перемешивании
добавили 5,55 г (0,06 моля) ЭПХГ. После 30-минутного переме-
шивания реакционную смесь экстрагировали эфиром (трижды по
50 мл), эфирные вытяжки высушили над MgSO4. Растворитель
упарили, продукты выделили аналогично описанному выше. По-
лучили 3,3 г (49%) XXVI и 0,9 г (14,5%) БН.
В. По методу, рассмотренному в пункте Б, из 0,01 моля Na-соли
БТ, приготовленной из соответствующего количества едкого нат-
ра, выделили фракцию с т. кип. 65—70° (114 мл), п™ =1,5235, что
соответствует, по данным [43], тиоэпихлоргидрину. Водный раствор
подкисляли разбавленной НС! (1:1), получили 1,1 г (81%) бен-
зоксазолинона.
Синтезированные соединения проявили среднюю активность
против некоторых патогенных грибов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гетероциклические соединения (под ред. Эльдерфильда), т. 5, М.,
1960.
2. Новые пестициды ,(под ред. И. Н. Мельникова). М., 1970.
3. Пат. ФРГ № 1. 023627 (1958), С. А. 1960, 54, 14564.
4. Пат. США № 2922794 (1960), С. А., 1960, 54, 18554.
5. Пат. США № 3. 015551 (1962),, РЖХ, 1963, ЮН 355.
6. Пат. США № 2, 857, 394, 1958.
7. Пат. США № 3. 968546, 1964.
8. Алиев Н. А. Синтез и изучение новых гербицидных, фунгицидных арила-
мидов карбоновых кислот. Автореферат канд. дисс. М., 1967.
9. Zinner Н., Niendorf К- Chem. Вег., 1956, 89, 1012.
10. Пат. США № 3251847, кл. 260—306, 1966.
11. К у р о в Г. Н., Скворцова Г. Г., Самойлова М. Я- В сб. «Химия
ацетилена», М., 1968, с. 198.
12. Bender G. Chem. Вег., 1886, 19, 2269—73.
13. Пат. США № 2. 820042., кл. 260—306, 1958.
14. Алиев Н. А., Иванова С. Н., Мельников Н. Н., Ш в е ц о в-Ш илов-
с к и й Н. И. «Химия гетероц. соединен.», 1967, № 3, с. 429.
15. Мельников Н. Н., Алиев Н. А., Аф лятунов а Р. Г., Ешим-
бетов Ж., Кадыров Ч. Ш. «Хим. средства .защиты растений»,
1973, № 4, с. 59.
16. В о р о н ц о в а Н. А., П о з н а н с к а я Н. А., Власов О. Н., Швецов-
Шиловский Н. И. В сб. «Реакционная способность органических
соединений, 1968; т. V, вып. 3 (17), с. 665.
17. Ешимбетов Ж-, Барашкин В. А., Алиев Н. А., Кадыров Ч. Ш.,
Разаков Р. «Химия гетероц. соединений», 1973, № 3, с. 664.
18. Несмеянов А Н., Кабачник М. Н. ЖОХ, 1955, т. 25, с. 41.
19. Zinner Н., Randow Т., Wigert Н. I. рг. Chem., 1966, 33 (305), 130.
20. Тим беков Э. X., Садыков А. С. ДАН УзССР, 1955, № 5, с. 31.
21. Сум инов С. И., Кост А. Н. «Успехи химии», 1969, т. 38, № 1)1, с. 1933.
22. Bates R. I. [и др.]. I. Chem. Soc. 1956, 388.
64
23. Rosenthal D (и др.]. I. Org. Chem. 1965, 30, 3689.
24. Я in у н с к и й В. Г., Терентьев А. П., Шведов В. И. ЖОХ, 1955, т. 25,
с. 2457.
25. Денис Г. И., Архипова Л., Пу пените Р., Данилевичюте И.,
Кунскайте Л. Ю. В сб. «Реакционная способность органических
соединений», 1972, т. IX, вып. 2, 32, с. 345.
26. Gershbein L., Hurd С. I. Amer. Chem. Soc. 1947, 69, 2328.
27. К а л ч e в а В., Симов Д. РЖХ, 1973, т. 22, с. 285.
28. Блинова В. Г., Иванова С. Н., Мельников Н. Н., Швецов-
Шиловский Н. И. Деп. РЖХ, № 98/73, 1974, 5, с. 378.
29. Супин Г. С., М и х а й л о в В. С., П о з н а н с к а я Н. А., Швецов-
Шиловский Н. И., Мельников Н. Н., Блинова В. Г. ЖОХ,
1972, т. 42, с. 1194.
30. Супин Г. С., Поз на иска я Н. А., Ш в е ц о в-Ш и л о в с к и й Н. И.
ЖОХ, 1975, т. 45, № 1.
31. Kortum L., Vogel W., Andrussov К- Dissociation constants of orga-
nic acids in aqous solution, London, Butterworts, 1961.
32. Альберт А., Сержент E. Константы ионизации кислот и оснований,
М.—Л., 1964.
33. Papadopoulos Е., Tabello К- I. Org. Chem. 1968, 33, 1299.
34. С а г d i 11 о В., С a s n a t i G., Р о с h i n i H. Ricca A. Tetrahedron, 1967,
3771.
35. Пат. США № 3669981, кл. 260—306, 1972.
36. Мельников Н. Н. Химия пестицидов, М., 1968.
37. Б у х е л К- X., М е й з е р В., Крамер В., Греве. Химия и свойства
фтортримазола. Доклады и сообщения секции III международного конг-
гресса по защите растений. Химич, метод борьбы, ч. I, М., 1975.
38. Б а х м а н В В сб. «Синтезы органических препаратов», № 3, М., 1952,
с. 426.
39. Г о л ы ш и н Н. М. Фунгициды в сельском хозяйстве. М., 1970.
40. Атакузиев А., Го фен Г., Кадыров Ч. Ш. «Узб. хим. журн.», 1976,
№ 3, с. 32—35.
41. Кутке в и чу с С. И., Ворожцов Н. Н. ХГС, 1965, № 4, с. 549.
42. Григорян Г. Л., Т у л я г а н о в М. М., Гафуров Т. Г., А д ы л о в А.,
Ташпулатов Ю. Т., Усманов X. У. «Высокомол. соедин». 1970,
т. (А) XII, № 4, с. 753.
43. А ф л я т у н о в а Р. Г., Алиев Н. А., Кадыров Ч. Ш., Разаков Р.
«Узб. хим. журн.», 1975, № 6, с. 24.
44. Sander М., М о n a t s h. Chem. 1965, 3, p. 896.
X. М. Шахидоятов, Э. О. Орипов, Л. М. Юн,
М. Я. Я манку лов, Ч. Ш. Кадыров
СИНТЕЗ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ФУНГИЦИДОВ
В РЯДУ ХИНАЗОЛИНА
Многие производные 2-аминобензимидазола являются высоко-
эффективными фунгицидами [1, 2]. Так, 2-метилкарбамат бензи-
мидазола (БМК) предложен в качестве противовилтового препа-
рата [2]. Анализ литературных данных показывает, что производ-
ные хиназолина обладают различной биологической активностью
[3, 4]. Среди них найдены фунгициды. В качестве примера можно
привести моно (ди) алкиламиноформилиден-1Н (алкил) хиназоло-
ны-4 и 6-йод-2-трет.бутил-3-оксихиназолон-4 [4, 5], который приме-
няется для борьбы с криптогамией. В связи с изложенным пред-
ставляет интерес получить производные хиназолона — структур-
ных аналогов 2-аминобензимидазола.
Данные по синтезу ацилзамещенных 2-аминохиназолонов-4 от-
сутствуют. Что же касается производных 2-амино-З-ацилхиназоло-
на-4, то имеется лишь одна работа по их синтезу на основе’взаи-
модействия антраниловой кислоты, ее замещенных и производных,
с цианациламидами {6]. Для получения ацил (ароил) производных
2-аминохиназолона-4 мы выбрали два пути. Один из них заклю-
чается во взаимодействии антраниловой кислоты и ее замещенных
с цианамидом и хлорангидридами алифатических и ароматических
кислот. Реакция протекает по схеме:
О
N-CN-fcecoR—-х-СТ дн
Антраниловая кислота и ее замещенные реагируют с цианами-
дом и хлорангидридами уксусной, валериановой, бензойной, диме-
тилакриловой и коричной кислот и образуют 2-ацил (ароил)-ами-
нохиназолоны-4 с умеренными выходами. Необходимо отметить, что
производные антраниловой кислоты, содержащие электронодонор-
ные заместители, вступают в эту реакцию, а имеющие электроно-
отрицательные заместители (Вг, NO2) не вступают. Этот факт
согласуется с литературными данными (6] по реакции замещенных
66
антраниловой кислоты с ароилцианамидами и, вероятно, объясня-
ется уменьшением основности аминогруппы под влиянием электро-
ноакцепторных заместителей. Взаимодействие антраниловой кис-
лоты с цианамидом начинается с нуклеофильной атаки аминогруп-
пы кислоты на нитрильную группу цианамида. В случае понижения
нуклеофильности последних протекание этой стадии затрудняется
и реакция не идет:
Второй путь заключается в синтезе рассматриваемых соедине-
ний из 2-аминохиназолона-4. Для этого мы изучили реакции ацили-
рования 2-аминохиназолона-4 с различными хлорангидридами
кислот. В качестве ацилирующих агентов использованы хлоран-
Таблица 1
Некоторые физико-химические свойства
2-ацил-(ароил) аминохиназолонов-4 и их выходы
Соедине- ние 1 T. пл., °C (спирт) Б рутто-формула Rf* Выход, %
Ша 193—195 CloHgN303 0,23*** 35
Шб 128 C10H9N3O2 0,7 36
Шв 197 C13H15N3O2 0,65 20
Шг 132 0,39** 69
Шд 164 B16H13N3O2 0,51 28
Шж 131 C17H15N3O2 0,58 28,5
Шз 197 Ci5H10N4O4 0,41 42,6
Шк 105 C16H13N3O2 0,37 65
Шл 141 C16^15N3O2 0,45 52,3
Шм 287 CnHjsNsOg —— 43
* Адсорбент — нейтральная окись алюминия, система рас-
творителей— хлороформ: метанол — 10:1; **10:0,2; ***«Silu-
fol>, система растворителей — бензол : ацетон — 10:2.
гидриды угольной, уксусной, изовалериановой, бензойной, фенил-
уксусной, коричной, n-метил-, n-нитро-, n-метокси-, 3,5-диметил-
бензойных кислот. Можно ожидать протекание этой реакции по
двум направлениям: ацилирование эндоциклического атома азота
или экзоциклического. В последнем случае образовались бы
2-ацил (ароил) аминохиназолоны-4, которые, как указывалось выше,
получены другим методом. Действительно, в результате проведе-
67
ния реакции мы выделили соединения, идентичные полученным
из антраниловой кислоты, цианамида и хлор ангидридов кислот.
Для установления оптимальных условий реакции проведены
как при комнатной температуре, так и при нагревании в различ-
ных растворителях (абсолютном бензоле, эфире, пиридине) в при-
сутствии акцепторов галоидводородов (триэтиламина, пиридина).
Оказалось, что реакция заканчивается после четырехчасового
нагревания. Ход реакции контролировался хроматографией в тон-
ком слое.
Таким образом, оптимальными условиями реакции ацилирова-
ния являются: эквимолярное соотношение 2-аминохиназолона-4,
хлорангидрида, триэтиламина; проведение в абсолютном бензоле
при температуре кипения реакционной смеси в течение 4 ч. Про-
дуктами реакции являются 2-ацил (ароил) аминохиназолоны-4
(табл. 1):
не-
flR-CH3O; б R-CH3; 6 R-(CH3)2CHCH2; sR-JD6HS; 0R-C6H5G8t;
ж R“CeH5 CH=CH; з R-n-N02~CeH4f к R- n-CH30- C6H4;
л R“л CH3-CgH4; м R-3,5 (СН3)2С3Нз«
Далее изучено взаимодействие 2-аминохиназолона-4(1) с
предельными кислотами:
<tR-R~R*”-H; 5R'-R~H5R-CH3; 6 r’-CH3,R-R-H; 2R~R*4H3, R*”-H;
8 R-CSHS ,R-R'“—H.
О Э 7
Реакции проведены при соотношении реагентов I: V а—д~
=1:1—2 в присутствии растворителей (вода, этанол, уксусная
кислота, амиловый спирт, диметилформамид, диметилсульфоксид)
при температуре кипения реакционной смеси и в отсутствие раст-
ворителя — при 160—165°С в течение 2 ч. При этом получены
1,2,3,4-тетрагидропиримидо[2,1 —в] хиназолиндионы-2,6 (VII, а—д)
68
с хорошими выходами (табл. 2). Промежуточные продукты
(VI а—д) нам не удалось выделить.
Лучшие результаты получены при использовании в качестве
растворителей диметилформамида или диметилсульфоксида (вы-
ход составляет 40—50%)- В случае воды и этанола реакция не
протекает, а в случае уксусной кислоты образуются следы продук-
та реакции.
Процесс проходит лучше без растворителей при сплавлении
смеси исходных реагентов. В результате наряду с основным про-
дуктом (VII а—д) образуются их соли с исходной кислотой VIII.
Таблица 2
Некоторые физико-химические свойства продуктов реакции
присоединения 2-аминохиназолона-4 к непредельным кислотам
и их выходы
Соеди- нение Т. пл., °C (спирт) Брутто- формула Найде- но, % N 1 Вычис- лено, % i N Выход, % Мол. вес (масс-спек- трометри— чески)
Vila 250 СпН^ЫзОо 19,3 19,5 61 215
VII6 274—275 Ci2H11N3O2 ’8,4 18,3 75 229
Vile Возгоняется при 290 c12hhn3o2 18,1 18,3 80 229
VIIz 206 С1зт !13N3O2 17,4 17,3 73 —
Vlld 268—270 C17H13N3O2 Cni Ii3N3O4 14,1 14,4 90 291
IX 208—210 14,8 14,6 75 287
При соотношении I: V=1 :2 выделен 1-(р-карбоксиэтил)-1,2,3,4-
тетрагидропиримидо[2,1—в]-хиназолиндион-2,6, который соответ-
ствует присоединению продукта реакции (VII а) еще к одной мо-
лекуле акриловой кислоты:
0
Таким образом, наиболее подходящими условиями реакции яв-
ляются: соотношение I:V а—д=1:1, продолжительность 2 ч,
температура 160—165°С.
На основании литературных данных о нуклеофильном присое-
динении амино- и иминогрупп к активированной углерод-углерод-
ной двойной связи [7] можно предположить, что первой стадией
реакции, например в случае акриловой кислоты, является нуклео-
фильная атака I по поляризованной двойной связи V а:
69
Образующийся при этом карбанион X быстро отнимает атом
водорода от другой молекулы I и дает соединение Via, которое
легко переходит в Vila благодаря образованию энергетически
выгодного шестичленного цикла.
В ИК-спектрах соединений III а—м, VII а—д присутствуют ха-
рактеристичные полосы поглощения в областях 1635—1690
(v С=О), 1730—1765 (v COR) для III а—м и 3400 (vNH) для
VII а—д. На основании ПМР-спектров для полученных соедине-
ний VII а—д предложены структуры в соответствии со схемой
реакции. Так, для VII а сигналы протонов метиленовых групп при
третьем и четвертом углеродных атомах проявляются в области
3,9—4,4 и 2,5—2,8 м. д. в виде двух триплетов; а протоны арома-
тического кольца — в области 7,0—7,5 м. д. в виде мультиплета.
В масс-спектрах соединений VI, VII а—д содержится пик моле-
кулярного иона умеренной интенсивности (15—30%), наиболее
интенсивный пик с т/е 161 (50—100%).
Для окончательного доказательства строения соединений
VII а—д осуществлен также встречный синтез VII а из натриевой
соли 2-аминохиназолона-4 и 3-хлорпропионовой кислоты в абсо-
лютном спирте. При этом получено VII а:
0
C2H50Na
Mi + сесн2сн2соон ----------------- vna
^n^nh2 с2н5он
Образование соединения VII а исключает другие альтернатив-
ные структуры продуктов реакции I с V а—д.
Алкилирование солей 2-аминохиназолона-4 галоидными алки-
лами протекает при замещении атома азота в третьем положении
пиримидинового цикла [8].
В литературе почти отсутствуют данные по электрофильному
замещению хиназолинов. Известна лишь работа по нитрованию
простых хиназолонов [9]. Поэтому изучение этих реакций пред-
ставляет интерес как с теоретической точки зрения, так и прак-
тической — синтеза потенциальных биологически активных сое-
динений. Кроме того, используя реакции электрофильного замеще-
ния, можно синтезировать такие производные хиназолина, кото-
рые трудно получить другими методами.
Ранее нами был разработан удобный метод синтеза 2,3-полиме-
тилен-3,4-дигидрохиназолонов-4 и хиназолинов [10]. Нам казалось
70
интересным изучить некоторые реакции электрофильного замеще-
ния. Для этого мы провели бромирование, нитрование, сульфохло-
рирование, формилирование 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназоло-
нов-4, а также исследование взаимодействия их с сульфотри-
оксидом.
Направление реакции бромирования 2,3-три-(А7а), -тетра-(Х/б),
пента-(XI в) метилен-3,4-дигидрохиназолонов-4 и их 6-нитропро-
изводных зависит от условий проведения ее. Так, при взаимодей-
ствии XI а—в и XII а—в с бромом в различных растворителях
(хлороформ, ледяная уксусная кислота, концентрированная H2SO4.
80%-ный водный метанол) при 0; 20; 90° как в отсутствие, так и в
присутствии катализаторов (железные опилки или их смесь с
йодом) образуются пербромиды XIII и XIV соответственно, кото-
рые при стоянии теряют молекулу брома и превращаются в бром-
гидраты XI, XII (XV, XVI). Эти соединения получены также из
реакционной смеси после выделения XIII или XIV. Пербромиды
XIII, XIV образуются из XI, бромистого водорода и брома.
При обработке 5%-ным водным раствором бикарбоната натрия
XIII и XIV теряют молекулу бромистого водорода и дают комплекс
XI или XII с бромом (XVII, XVIII). Комплексы XVII, XVIII, а
также XIII, XIV реагируют с ацетоном или ацетофеноном и обра-
зуют XV, XVI и бромацетон (бромацетофенон) (XIX а, б):
где а и—1j 5 п—2; 8п—3; xn,xry,xviTxvni хш|уу1хутг,yxwR-H'
xixaR-CH3; б R-C6H5; xxa R-S02Cf; xxi aR-S0,NH2; xxu a R~SD2N(CH3)2;
xxsv a R—GH3C0 .
Бромирование же XI в 75 %-ной уксусной кислоте при нагрева-
нии дает а,а-дибром-2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолоны-4
(XXV). Интересно отметить, что при этом а-монобром-2,3-поли-
метилен-3,4-дигидрохиназолоны-4 (XXVI), которые были получе-
ны из XI и N-бромсукцинимида, в присутствии перекиси бензоила
не образуются. Соединение XXV получается также при нагревании
(90—95°) пербромида XIII или его смеси с XI в 75 %-ной уксусной
кислоте:
71
XXM xxv
Необходимо отметить, что бромирование XI в ароматическое
кольцо не удалось провести даже при использовании в качестве
катализатора хлорного железа, железных опилок, железа и йода
и пиридина.
Образование а,а-дибром-2,3гполиметилен-3,4-дигидрохиназоло-
нов-4 (XXV), по-видимому, протекает в соответствии с нижепри-
веденной схемой. Электроотрицательный пиридиновый атом азота
придает подвижность атомам водорода метиленовой группы в
«-положении. Это наблюдается в соединениях, содержащих элек-
троноакцепторные заместители в сс-положении [11]. Аналогичное
происходит в а-пиколине и в 2,3-полиметиленхинолинах [12, 13].
Поэтому отрыв водорода в виде протона от сс-угл ер одного атома
XI проходит легко. Образующийся при этом карбанион XXVII
может существовать в виде двух резонансных форм (XXVIIа,
XXV16), Атака этого аниона катионом брома приводит к образо-
ванию промежуточного соединения XXVIII. Дальнейшее превра-
щение XXVIII в XXV облегчается в связи с легким отрывом второ-
го атома водорода под действием вступившего в кольцо атома
брома. Последнее обстоятельство объясняет, почему несмотря на
избыток XI не удается выделить промежуточный продукт XXVIII:
В противоположность бромированию реакции нитрования [14]
и сульфохлорирования XI приводят к образованию продуктов
электрофильного замещения. Так, обработка XI нитрующей смесью
при температуре 0—2°С дает только один продукт — 6-нитро-2,3-
полиметилен-3,4-дигидрохиназолоны-4 (XII), а хлорсульфоновой
кислотой — 6- (хлорсульфо)-2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназолон-4
(XX). Соединение XX реагирует с аммиаком или диметиламином,
образуя 6-сульфамидное (XXI) и 6-1Ч,1\Г-диметилсульфамидное
(XXII) производные 2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназолона-4 соот-
ветственно.
Восстановление нитрогруппы ХПа железом в ледяной уксусной
кислоте дает смесь 6-амино- и 6-ацетамино-2,3-триметилен-3,4-
дигидрохиназолонов-4 (XXIII, XXIV) с общим выходом 56%, в то
72
время как в присутствии хлористого олова в концентрированной
НС1 образуется XXIII с 90%-ным выходом.
Для синтеза 6-формил-2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолонов-
4 изучена реакция формилирования XI по Вильсмейеру—Хааку.
Формулирование ароматических и гетероциклических соединений
протекает с замещением одного из атомов водорода ароматиче-
ского кольца формильной группой [15, 16]. Имеются данные по
формилированию боковой цепи конденсированных лактамов [17].
При взаимодействии XI а со смесью хлорокиси фосфора и диме-
тилформамида образуется продукт формилирования углеродного
атома в «-положении — tz-оксиформилиден-Х/ а (XXIX) или а-
диметиламиноформилиден-2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназолоны-4
(XXX) в зависимости от условий обработки реакционной смеси.
Соединение XXIX получено при обработке реакционной смеси
насыщенным раствором ацетата натрия, а XXX — концентрирован-
ным раствором аммиака. Реакция в хлороформном растворе при бо-
лее низкой температуре (60°) дает следы XXX; при этом возвра-
щается исходный XI а.
Соединения XXIX и XXX образуются через промежуточную
иммониевую соль XXXI, которую удается выделить в индивидуаль-
ном виде. Она также получена из XXX и хлористого водорода.
Обработка XXXI насыщенным раствором ацетата натрия при
комнатной температуре приводит к образованию XXIX, который
уже при смешивании с водным раствором диметиламина при ком-
натной температуре превращается в XXX.
СН-ОН xxjy
При формилирования XI б в аналогичных условиях образуется
только а-оксиформилиден-Х/б (XXXII).
0
XI б
H-G-0H
2?3-Пентаметилен-3,4-дигидрохиназолон-4(Х/б) не вступает в
реакцию формилирования.
Для выяснения возможности влияния заместителей в аромати-
ческом кольце на реакционную способность сс-углеродного атома
изучено формилирование 6- и 7-нитро-2,3-триметилен-3,4-дигидро-
73
хиназолонов-4 (XII а, г). При этом можно было ожидать актива-
цию a-положения под действием электроноакцепторной нитрогруп-
пы. XII а, г реагируют с реагентом Вильсмейера и дают только
6- или 7-нитро-а-диметиламиноформилиден-2,3-триметилен-3,4-ди-
гидрохиназолоны-4 (XXXIII и XXXIV) соответственно; при этом
6- (или 7-) -нитро-а-оксиформилиден-2,3-триметилен-3,4-дигидрохи-
назолоны-4 не образуются (табл. 3).
О
хпа.г
О
НС-N(GH3)g
XXXIII, XXXIV
Как видно из табл. 3, выход продуктов реакции для соединений
XXXIII, XXXIV выше, чем для XXX. Это, по-видимому, объясня-
ется электронопритягивающим действием нитрогруппы в 6-м или
7-м положениях. Нитрогруппа, притягивая электроны атома азота
через л-связи ароматического кольца, повышает электроотрица-
тельность его, что приводит к оттягиванию электронов от а-угле-
родного атома и увеличивает легкость отрыва водорода в виде
протона. Этим же объясняется протекание реакции Вильсмейера—
Хаака с 6-нитро-2,3-пентаметилен-3,4-дигидрохиназолоном-4 (XI в),
в результате которой получен 6-нитро-а-оксиформилиден-2,3-пен-
таметилен-3,4-дигидрохиназолон-4 (XXXV), хотя и с низким вы-
ходом. Как указано выше, незамещенный 2,3-пентаметилен-3,4-ди-
гидрохиназолон-4 не вступает в эту реакцию:
XXXV
Изучены некоторые химические превращения а-окси и а-ди-
метиламиноформилиден-2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолонов-4
(табл. 4). Соединения XXIX, XXX, XXXII—XXXIV легко ацилиру-
ются уксусным, масляным, бензойным ангидридами и образуют
а-ацилоилоксиформилиден-2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолоны-
4 (XXXVI—XXXVIII):
XXIX,XXX, ХХХП, ХХХШ, XXXIV + ( ЯСО)2О
СНОСОП.
xxxvi-xxxvrn
Соединения XXIX, XXX, XXXII—XXXIV вступают в реакцию с
аммиаком, первичными (гидроксиламин, н-, изо-, трет.-бутилами-
74
ны) и вторичными (пиперидин, морфолин, диметиламин) аминами
с образованием XXIX—XLII:
Таблица 3
Некоторые физико-химические свойства продуктов нитрования, бромирования,
сульфохлорирования, формилирования 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолонов-4
и их выходы
Соединение T. пл., CC Брутто-формула Найдено, % N Вычислено, % N Rf В ыход, %
ХПа 187—188 CnH9N3O3 18,2 18,2 0,78 61
ХПб 179-180 C12HnN3O3 17,0 17,1 0.54 54
ХПв 164—165 Ci3Hi3N3O3 16,3 16,2 0,64 57
ХШа 155—157 СцНцЬ12ОВг3 6.2 6.5 75
ХШб 127—128 Ci2H13N2OBr3 6,3 6,3 0,66 83
ХШв 119—121 C13H15N2OBr3 6.2 6.1 80
XlVa 220—223 СцН10И3О3Вг3 8,7 8.9 77
XVa 304 CnHnN2OBr 10,8 10,5 83
XV6 296—298 C12H i3N2OBr 9,8 10,0 0,66 100
XVe 254—256 C13H15N2OBr 9,6 9,5 — 92
XVI а 295-297 CnH10N3O3Br 13,5 13,4 — 99
XVI la 105—107 СцНюЫ3ОВг2 8,0 8.1 — 62
XVI 16 96-97 C12H12N2OBr2 8,3 7.8 0.68 63
XVIIв 76-78 Ci3Hi4N2OBr2 7,4 7.5 — 60
XVIIIa 189—191 СцН9К3О3Вг2 10,6 10,7 60
XXa 195—197 CuH9N2O3C1S 9,6 9.8 60
XXIa 266-268 CnHuN^S 15,7 15,8 — 18
XXIIa 204—205 Ci3H15N3O3S 14,3 14,3 0,83 43
XXIIIa 248—249 CnHnN3O 20,6 20.8 0,44 90
XXIVa 262-264 С1зН1з1\зО2 17.1 17.3 0,28 56
XXVa 189-191 CnH8N2OBr2 8,2 8.1 0,77 50
XXV 6 148—149 Ci2H10N2OBr2 7.6 7,8 0.97 35
XXV в 166-167 Ci3H12N3OBr2 7,3 7.5 — 36
XXVIa 145—147 OnH9N2OBr 10,4 10.5 0,67 24
XXVI6 144-146 C12HnN2OBr 10,3 10,1 0,85 72
XXVIe 122—123 Ci3Hi3N2OBr 9,3 9,5 0,69 14
XXIX 205—206 C12Hi0N2O2 13,0 13.1 0,48 68
XXX 177—179 c14h15n3o 17,5 17.4 0,68 65
XXXI 285—287 c14h16n3oci 14,8 15.1 0.62 73
XXXII 199—201 C13H12N2O2 12,4 12.3 0.91 88
XXXhl 316—318 Ci4H14N4O3 19,8 19,6 0.8! 89
XXXIV 234—236 C14H14N4O3 19,7 19,6 0.86 93
XXXV 179—181 C14H13N3O4 14,5 14,6 Ha 6,1
старте
X U
XXIX, XXX , xxxn — xxxrv — Mi Ш
0.R—R—л; б Я-Н.Я'-ОЩ В R-R'-CH3; г R-H}R'-C4Hg—В;
6 К-С4Нд-изо \ е R-H, R’-C4He-TPET.; жRR.’—(СН2)5 ;
зКЯ’-(СН2)2О(СНй)2.
75
Для восстановления двойной связи формилиденовой группы
XXX мы провели реакцию его с муравьиной кислотой. Продуктом
Таблица 4
Некоторые физико-химические свойства продуктов химического превращения
а-окси- и а,с4-диметиламиноформилиден-2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолонов-4
и их выходы
Продукт реакции Исходное соединение T. пл., °C Брутто-формула Найде- но,N Вычис- лено, % N Rf Выход, %
XXXVIa XXIX 214—216 С14Н12Ы20з 11,1 10,9 0,6 58,4
XXXV 16 XXIX 314—315 Ci6H16N2O3 10,2 9,9 40
XXXVIe XXIX 213-215 C19H14N2O3 8,6 8,8 — 86,7
XXXVIa XXX 215-218 C14H12N2O3 11.1 10,9 0,6 66.7
XXXV 16 XXX 314—315 Ci6H16N2O3 10,2 9,9 —— 15,4
XXXVII XXXIII 289—291 C14H11N3O5 14,2 13,9 0,6 83
XXXVIII XXXII 219-220 C15H14N2O3 10,1 10,4 0,62 85
XXXIXa XXIX 126—128 Ci2hnN3O 19,4 19,7 0,28 80,5
XXXIX6 XXIX 187—190 C12H11N3O2 18,1 18,3 — 50
XXXIXe XXIX 177-178 Ci4H15N3O 17,4 17,4 0,67 97
XXXIXz XXIX 179—181 C16H19N3O 15.4 15,6 0,65 8
XXXIXd XXIX 150—152 C16H19N3O 15,5 15,6 0,70 87
XXXIXe XXIX 145—147 C16H19N3O 15,4 15,6 0,80 40
ХХХ1Хж XXIX 180—181 C17H19N3O 15,0 14,9 — 65
XXX1X3 XXIX 184—186 C16H17N3O2 14,5 14,8 —- 80
ХХХ1Хж XXX 180—181 C17H19N3O 15,0 14.9 — 65
ХЬж XXX III 238—243 C17H18N4O3 17,0 17,2 0,90 74
XL3 XXXIII 257—259 016^16^4О4 16,9 17,1 0,26 87
ХЬж XXX 247—249 Ci7H18N4O3 17,1 17,2 0,92 74
XLII3 XXXII 146-148 C17H19N3O2 14,3 14,1 0,67 92
XL III XXX 245—248 С-23^18^4О2 14,5 14,6 0.68 58
XL IV XXX 138—140 c15h16n40 20,7 20,9 0,57 54
XL V XIIV 206-208 С15^17ЫзОз 14,4 14,6 0.54 78
XL VII XXX 151-152 C12H9H2O2Br 9,4 9,5 0,9 82
XL Villa Xia 210—213 CnHi0N2O4S 10,4 10,5 — 99
XL VIII6 XI6 220-223 C12H12N2O4S 1 10,2 10,0 — 71
XL Ville Xie 257—260 Ci3H14N2O4S 9,3 9,5 — 61
реакции оказался не ожидаемый а-диметиламинометилен-2,3-три-
метилен-3,4-дигидрохиназолон-4, а соединение XLIII:
ххх + НСООН
О
хил
Образование XLI1I объясняется, по-видимому, первоначальным
отщеплением диметиламиноформилиденовой группы в присутствии
кислого катализатора с образованием 2,3-триметилен-3,4-дигидро-
хиназолсна-4, который далее реагирует с а-диметиламиноформи-
лиден-2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназолоном-4 и дает продукт
76
конденсации (XLIII). Для выяснения этого предположения мы
провели гидролиз соединений XXIX, XXX, XXXII—XXXIV. Оказа-
лось, что во всех случаях происходит отщепление окси- или диме-
тиламиноформилиденового остатка и образуются 2,3-полиметилен-
3,4-дигидрохиназолоны-4. Такое же явление наблюдается при
взаимодействии а-оксиформилиден-2,3-тетраметилен-3,4-дигидро-
хиназолона-4 с 33%-ным водным раствором диметиламина; при
этом выделяется 2,3-тетраметилен-3,4-дигидрохиназолон-4:
ХИХ-ХХХ, ХХХП-XXXIV
О
Для выяснения некоторых реакций химического превращения
XXX изучено взаимодействие его с ацетонциангидрином. Получен-
ный а-диметил аминоцианметил-2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназо-
лон-4 (XLIV) гидролизуется концентрированной НС1 до амино-
кислоты XLV:
О О
—
ОН—М(СН3)2 CH“N(GH3}2
XI rv ! ।
GN xiv GOGH
Известно, что енамины бромируются с образованием а-бром-
производных, которые могут легко превращаться в ос-бромкарбо-
нильные соединения [18]. Мы изучили бромирование а-диметилами-
ноформилиден-2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназолона-4, поскольку
его можно рассматривать как енамин. При этом получили а-бром,
а-формил-2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназолон-4 (XL VII), который
образуется при омылении промежуточной иммониевой соли XLVI:
Изучено взаимодействие XI а—в с сульфотриоксидом. Получены
N-сульфотриоксиды XI а—в (XLVIII а—в):
77
Соединения XLVIII а—в в водном растворе легко превращают-
ся в сульфаты 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолонов-4 (XLIX).
Нам не удалось ввести сульфогруппу в ароматическое кольцо 2,3-
полиметилен-3,4-дигидрохиназолонов-4 в условиях, описанных для
азотсодержащих гетероциклических соединений [19, 20] исходя из
N-сульфотриоксидов XLVIII а—в. При нагревании XLVIII а—в в
запаянной ампуле как при 120—140°, так и при 200—210° реакция
не шла, возвращались исходные соединения XI а—в, а при еще
более жестких условиях (250—280°) происходило осмоление.
Как видно из изложенного, 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназо-
лоны-4 реагируют с электрофильными реагентами в зависимости
от характера последних. Сильные электрофилы — NO2+, SO3+ —
вступают в ароматическое кольцо, а менее слабые — +Вг,
+СН2Х(СНз)2 — в боковую цепь. Реакции с Br2, SO3 приводят к об-
разованию комплексов у пиридинового атома азота. Таким обра-
зом, 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназолоны-4 имеют три реакцион-
ных центра. Направление реакции зависит как от характера заме-
щающей группы, так и от наличия заместителей в ароматическом
ядре и количества метиленовых групп в третьем кольце.
Как было сказано, реакции бромирования Вильсмейера-—Хаака
протекают по а-углеродному атому боковой цепи, что указывает
на’ Подвижность атомов водорода. Поэтому вызывают интерес не-
которые реакции а-метиленовой группы. Для этого мы исследовали
взаимодействие 2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназолона-4 и его
6-нитропроизводного с альдегидами и кетонами.
Известно, что 2,3-триметилен-3,4-дигидрохиназолон-4 и хиназо-
лин вступают в реакцию с бензальдегидом и образуют бензилиден-
производные [21, 22]. В качестве альдегидов и кетонов для этой
конденсации использованы бензальдегид (Lila), м-> п-нитробен-
зальдегиды (LII б, в), п-диметиламинобензальдегид (Llld), сали-
циловый альдегид (LII е), 5-бромсалициловый альдегид (LII ж),
о-ванилин (LII з), фурфурол, 5-йодфурфурол (LII и, к), коричный
и кротоновый альдегиды„(LII л, м), хлораль (LII н), бромаль
(LII о), нониловый альдегид (LII п), а также циклопентанон, цик-
логексанон и ацетофенон (LII р, с, т). Реакция протекает по схеме:
aR-СД; б R—М—NO2C6H4; в R-/z-NO2C6H4; г R-/z-BrC6H4;
д R-n-N (СН3)2С6Н4; е R-2-OHC6H4; ж R-2-OH, 5-
ВгС6Н3; з R—2—-ОН—3—СН3О—С6Н3; и R-C4H3O; к R-5-
JC4H2O; л R—СН = СНС6Н5; м R-CH=CH-CH3; н R—СС13; о
R—CBr3; п R — CgHjy.
78
Ход реакции и строение продукта зависят как от наличия за-
местителей в ароматическом кольце хиназолона, так и от природы
используемого альдегида и условий реакции.
Для выяснения влияния электроноакцепторных заместителей
на активность a-положения изучена реакция конденсации 2,3-три-
метилен-3,4-дигидрохиназолона-4 (XI а, X—Н) и его 6-нитрозаме-
щенного (XII а, X—NO2) с вышеуказанными альдегидами. При
этом установлено, что электроноотрицательная нитрогруппа в шес-
том положении увеличивает активность водородных атомов а-уг-
леродного атома. Реакция идет при относительно мягких услови-
ях (170—180°, 1 ч) и дает продукты конденсации с высокими
выходами (табл. 5). Это может быть объяснено активирующим
влиянием нитрогруппы, на что указано при изучении реакции
Вильсмейера — Хаака в ряду 2,3-полиметилен-3,4-дигидрохиназо-
лонов-4.
Альдегиды с сильными электроноакцепторными заместителями
(ж-, n-NO2, Вг), взаимодействуя с Х1а, ХПа, дают продукты
реакции с более высокими выходами, чем LII с электронодонор-
ными заместителями. Это объясняется, по-видимому, тем, что
электроноакцепторный заместитель, притягивая электроны угле-
родного атома карбонильной группы через л-связь ароматического
кольца, уменьшает электронную плотность в ней и тем самым уве-
личивает ее электрофильность, а также тем, что п-нитробензаль-
дегид реагирует с Х1а, ХПа в более мягких условиях, чем лг-изомер.
Литературные данные по реакционной способности замещенных
бензальдегидов с роданином [23] не противоречат этому.
Сильные электроноакцепторные заместители не только увели-
чивают выход продуктов реакции, но и определяют строение об-
разующегося соединения. Так, при нагревании в относительна
мягких условиях (150—160°) XIа реагирует с LIII6 и дает проме-
жуточный продукт LIII6, а в более жестких (180—185°) — Ы V6,
Соединения LIII6, в в результате нагревания при 190—200° пре-
вращаются в LIV6, в соответственно.
Осуществить конденсацию Х1а с алифатическими альдегидами
(нониловый), кротоновым альдегидом, а также кетонами (цикло-
пентанон, циклогексанон, ацетофенон) не удалось, так как поло-
жительный индукционный эффект алкильного радикала в этих сое-
динениях увеличивает электронную плотность углеродного атома
карбонильной группы.
Аналогично м- и n-нитробензальдегидам продуктом конденса-
ции хлораля с Х1а является только соединение LIIIh.
Из сказанного следует, что протекание реакции 2,3-тримети-
лен-3,4-дигидрохиназолонов-4 с альдегидами и кетонами главным
образом зависит от положительного заряда углеродного атома
карбонильной группы.
Строение полученных соединений доказано данными элемент-
.ного анализа, ИК-, и масс-спектров, а индивидуальность их —
хроматографией в тонком слое. В ИК-спектрах LIII б, в присутст-
79*
Таблица 5
Некоторые физико-химические свойства продуктов реакции 2-3-триметилен-3,4-дигидрохиназолонов-4
с альдегидами и кетонами и их выходы
Исходное соединение Продукт реакции Условия реакции Выход, % Т. пл., °C ₽/• Найдено, %N Вычислено, %N Брутто-формула
T., °C время, ч
Ll/а ' LlVa 180-190 4 66 178—179 0,63 10,2 10,2 CigH 14N2O
Ll/б LIII6 Г50-160 1 30 170-172 0,14 12,5 12,5 c18h15n3o4
Lhe Lille 120—130 3 61 188-189 0.14 12,4 12,5 c18h15n3o4
LIII6 LIV6 190—200 0,5 78 245-246 0,44 13,2 Ci8H|3N3O3
LII/в LIVe 190-200 0.5 76 239—241 0,41 13,2 C i8Hi3 N3O3
LII6 LIV6 180—190 4 91 245 —246 0,44 13,2 Ci8Hj3N3O3
Llle LIVe 150—160 1 60 239-241 0,41 13,2 Ci8Hi3N3O2
LIIz LIVz 150—>160 4 98 199—201 0,56 7,9 Ci8Hj3N2Br
Llld LlVd 180—190 4 17 229-231 0,42 13,2 C2oHigN30
Llle LIVe 180—190 4 86 273—275 9.5 9,7 Ci8Hi4N2O2
LIIж Ъ1Уж 180—190 4 90 289—291 — 7,6 7,6 C18U13N2O2Br
LIIs LIV3 150—160 4 81 247 - 248 8.8 8,9 C19H1gN2O3
LIIa LIVu 180-190 4 67 226-228 0,64 10,0 10,5 CigHpN2O2
LIIk LIVk 150-160 1 61 245-246 0,73 7,6 7,2 cXKou
Ы1л LI Ул 170-180 4 67 175-177 0,29 9,2 9,3 С2()Н1(ф12О2
LIIh LIVh 120-130 1 69 175-176 0,57 8,5 8,4 Ci3H||N2O2C13
Lila LIVa 170- 180 . 1 80 254-256 0,23 13,5 13,2 Ci8H43N3O3
LII6 LIV6 To же То же 72 279—281 __ 15,8 15,4 Ci8Hi2N4O5
Llle LIVe w 84 289-291 0,61 —. 15,4 C18H19N4H5
LIIz LIVz » 90 0,9 — 10,5 Ci8H12N3O3Br
L I Id LlVd я и 90 269-271 0,38 15,6 15,5 C2oHi8N403
Llle LIVe 65 276—278 — 12,5 C48H i3N3O4
LIIж LIVж п 53 304—305 — 9,9 10,1 C^HtsNaOiBr
LI/з LIVs и я 87 293 -294 — 11,7 CjgH 1sN3O5
LIIa LIVu и 95 266—267 0,77 — 13,6 C|GHioN304
LIIk LIVk n я 81 226-228 — — 9.7 CieH10N3O4
Значения Rf определены в системе растворителей для соединений LIV а — в и Lille (X — Н) хлороформ: эфир —
1 :20, для LIII6, L IVz, д, к (X—Н). L IVe, д и (X—NO2)—хлороформ: эфир—1 : 1, для L /Ул (X—И), L Wa (X — NOo)—
хлороформ: гексан—2:1.
to to
со to
СПД
я Я СП о
Ю Ю *—
я
Я 1-ъ
Я о сл*-’®
. . У. гл -л
£ННрП ОСО S
о я ф я- о я о м О ° оо®
—1-1 я
!“о &
я
я Q-
Е
я
о
Я Я fa
3 « ™
О-. Я
—.р) ®
Г\1 fa
я
pwon^eec
---
о
Я tn
о
я
я
3 я
Е
X
я
fa
о
я
я
fa
я
в
сл
я 4 fa
о я
-» о
Хо о
* я
Я« (-]-! ОП
«-• Е} х
fa «
нЕ»
я
2
o^s
с я С Н
я я
я
я
о
пя
Хс/э
Зг
со
ХЭО ф я
• я ьп.4
h^So sgs
И М • КП Н
fa я Я
я: .S3
я
о
>
со я
to 2 х
Dig
►н м_т;
CD
CD ГО
ГО
О
00 fa
>— о
00 я
о
я
2
L>
ND
^00^
сл 00
О Я
S P
। Й
*"2
fa fa ro
S
ГО
О
CD
fa
я
я
CD
Я
Я
я
о
с\
fa
ГО
fa
СО
5
CD
я
я
<ъ
Ь©*
о я
го
го
03
to
го
о
о
я
2
2
2
о
го
о
я
я
я
о
2
ГЕ>
я
2
CD
я
00
о и
Я "
2^
я
я
я
fa
я
5
я
о
fa
о
£
© я
я
CD —
я <<
я 3
CD Н
я
C0
00
2
о
fa
CD
. Я
to*<
3’-
я
C\fa
О “
я
я
fa
я
я
я
to
я
я
rt>
я
я
ф rof
п я Е
о s я
о • о й
о ОЯ §
g • л> Ф
1-1 я
о
м
б!
« я
й? -а
/•/«§:£
О’ <л
Я> Р Р_оо
И Р ’ р
4е °
ф • я —
СЛ QQ Ф (7Q
Я'" я я
я
Р я
* со !' я*
Р W 2 О- 42 д
Я.^Г’СО
я3 X
Я5 “ Я
ЯГ) -И.
• О
о to Ьэ,
о\^£>
Я ОП
ф *
я
О ® Я
• Г5 Я
— — ф
£
fa
Е
’а о
сл
--
«SAgg
• 5" Н
<<0
о в:
fa 3
>
о
fa
я
йГ_ 5”
а%
-чВ
юз
fa
Си
я
С/Э р
о
to
£
w
Е
о
СП
со
сл
я
я
я
>
о
о
2
g
£
о
о
я
я
я
я
• Я ’
Ф Р)
ng У
ЕГ» л>
§ X В
р Я -
2 —
ел « 'Я
СП
Е
S
н
и
то
3
я
я
о
я
X
я
w £
£
X
о
я«
X
я
я
я
X
я
я
я
о
я
р
fa
Е
3>
о
я
Е
ю
я
to
оо
00
я
я
ГО
я
я
я
*ТЗ
о
S
я
о
го
я
fa
н
о
го
Е
fa
CD
я«
о
W
СО
00
я
я
X
я
S
го
S
CD
2
я
я
н
CD
со
я
О
о
го
я
я
СТ)
сл
я
о
00
о
я
я
я
СП
00
я
я
‘О го
00 я
£
я
2
2
я
о
я
я
я
сл
00 ca £5
СЛ v
я
—* я
x: w
Я>!3
00л-ч
сл оо
я
fa _
О\ CD
Я ’
fa
tr
Я
Е «
Я« оо
я
fa
CD
я
го
fa
я
CD
го
я
8
оо
СЛ
я
я
я
оо
сл
О’
я
я
fa
я
я
CD
2
я
я
я
fa
я
я
fa
^-O
я
я
я
3
СЛ
to
го
> 0D
О -
1 fa
• “го $=
, fa
05 а ।
CD
2
я
я
CD
я
я
го
я
о
я=
я
я
2
го
о
с\
fa
я
я
я
о
fa
о
о
о.
fa
я
я
я
Я
Го *— 00-°* S'
СЛ *— I
CD *— <D 05 I
о
со
оо
о
Н. А. Алиев
РЕАКЦИЯ 3-АКРИЛОИЛБЕНЗОКСАЗОЛИНТИОНА-2
С НЕКОТОРЫМИ НУКЛЕОФИЛЬНЫМИ РЕАГЕНТАМИ
В предыдущем сообщении мы показали, что в непредельных
ацилбензоксазолинонах двойная связь сильно поляризована [1, 2],
что дает возможность осуществить нуклеофильное присоединение
аминов по этой связи. При этом известные направления, которые
имели место в случае бензоксазолинонов [3] и ацилбензоксазоли-
нонов [4], не реализуются.
Данная работа посвящена изучению реакции присоединения
некоторых нуклеофильных реагентов к 3-акрилоилбензоксазолин-
тиону (II) и сравнению результатов с полученными в случае его
кислородного аналога [1].
Известный метод [5] синтеза II дает низкий выход заведомого
продукта, так как процесс сопровождается сильной полимериза-
цией (несмотря на использования ингибитора). Мы проводили
реакцию водного раствора натровой соли бензоксазолинтиона (Ш)
с акрилоилхлоридом по методике [6]. Выделили 3-бензоксазолин-
ТИОН-р-ПрОПИОНОВуЮ КИСЛОТу (I), В УФ-СПеКТре Хтах 300 нм, и
3-акрилоилбензоксазолинтион.
ГТо-видимому, в этих условиях параллельно проходят две реак-
ции: присоединения и ацилирования аниона бензоксазолинтиона
акрилоилхлоридом, причем первая является превалирующей. Ана-
логичное направление реакции известно для других тионов [7]:
СН^СН-С
Реакция БТ и акрилоилхлорида в растворе пиридина также не
привела к желаемому результату, хотя в этом случае, как и в слу-
чае триэтиламина, получаются соответствующие хлоргидраты.
З-Акрилоилбензоксазолинтион (т. пл. 79—80°, 7?f=0,63) с хо-
рошим выходом получен при взаимодействии акрилоилхлорида и
БТ, растворенного в 5%-ной КОН в метилцеллозольве:
82
Соотношение выходов I и II колеблется в широких пределах
и зависит от продолжительности опыта. Масс-спектр подтвержда-
ет структуру 1 (М+ 223), в УФ-спектре Хтах 300 нм.
Далее проводили реакцию акрилоилхлорида сухой натровой
соли БТ в абсолютированном диоксане и получили в основном
р-(З-бензоксазолинтион)-пропионовую кислоту, выход 47%, т. пл.
187—188°, по данным тонкослойной хроматографии имеются следы
продукта II.
Затем попытались синтезировать соединение II из 3-(р-бром-
пропионил)-бензоксазолинтиона путем элемин|ирования НВ(г в*
присутствии триэтиламина или двууглекислого натрия:
Однако вместо ожидаемого 3-акрилоилбензоксазолинтиона (II)
выделили 3'-[у- (3-бензоксазолинтион) -пропионил]-бензоксазолин-
тион с 50% выходом, т. е. наряду с ацилированием в реакцию
вступает и атом галоида, находящийся при р-углеродном атоме.
Проведение реакции при соотношении 2:1 (в избытке БТ) увели-
чивает выход продукта до 70%. Строение соединения VI (т. пл.
210—211°) изучено спектральными методами. По данным УФ-
спектра получен N-продукт (Хшах 300 нм). Результаты элементного
анализа соответствуют вычисленным.
Для синтеза продукта V проводили реакцию IV с натровой
солью бензоксазолинтиона [8] в сухом диметилформамиде. Выде-
лено соединение VI с выходом 58%. Смешанная проба плавления
их не дает депрессии:
ZU+IV-+VI.
Это еще раз подтверждает высокую подвижность атома галои-
да у производных р-галоидпропионовой кислоты [9], а также по-
зволяет заключить, что бензоксазолинтион является более силь-
ным акцептором галоидводородов, чем бензоксазолинон [8].
Для сравнения II с его кислородным аналогом в реакциях
присоединения при различных нуклеофильных реагентах изучали
взаимодействие (см. экспериментальную часть) бензоксазолинона
(БН) с II. Получили 3'-[у-(3-бензоксазолонил)-пропионил]-бензок-
сазолинтион с выходом 20%, т. пл. 215°:
83
0 =
—N-CO-CHjCHjN
trc=s
vn
Продукт VII синтезирован (выход 76%)
ным путем:
нами также встреч-
УЛ
Данные масс- (М+ 340), УФ- (Хтах 300 нм) и ИК-спектров
подтверждают принятую структуру продукта VII (рис. 1).
Рис. 1. Масс-спекгр 3'-[у-(3-бензоксазолинон)-пропионил]-бензоксазолинтиона.
Далее в результате реакции присоединения БТ к 3-акрилоил-
бензоксазолинону выделили 3'-[у-(2-меркаптобензоксазолил)-про-
пионил]-бензоксазолинон с выходом 70%, т. пл. 214—216°, 7?f=0,84,
в УФ-спектре ХШах 280 и 288 нм:
В масс-спектре продукта VIII имеются пики с т/е 340, 206, 189,
151, 134, 135, 119, 91 и 55, причем последний самый интенсивный:
84
Присоединение БТ к 3-акрилоилбензоксазолинтиону не удалось
осуществить. Причиной могут служить как стоические факторы,
так и более кислые свойства бензоксазолинтиона (рКа 6,70), в от-
личие от БН (рКа 9,34). Предлагаемый продукт синтезирован на-
ми встречным путем,— из хлорангидрида р-(2-меркаптобензокса-
зол)-пропионовой кислоты. Для этого реакцией натровых солей
БТ и р-бромпропионовой кислоты синтезировали р-(2-меркапто-
бензоксазол)-пропионовую кислоту, т. пл. 89—91° [10]. Под дейст-
вием хлористого тионила она переведена в хлорангидрид
р-(2-меркаптобензоксазол)-пропионовой кислоты (выход почти
количественный, т. пл. 164—165°). В ИК-спектре имеются полосы
поглощения, соответствующие карбонилу в хлорангидридах кис-
лот (1803, 1783 см"1)- Масс-спектр также подтверждает принятую
структуру (М+ 241), т. е. имеются пики фрагментов с т!е 205, 177,
151, 55, причем пик с mje 177 (винилбензоксазолинтион) — самый
интенсивный. В УФ-спектре Ашах 280 нм.
Хлорангидрид р-(2-меркаптобензоксазол)-пропионовой кислоты
добавляли к бензольному раствору смеси БТ и триэтиламина. Вы-
павший хлоргидрат триэтиламина отфильтровали, из фильтра
упариванием растворителя выделили продукт, идентичный синте-
зированному ранее 3'-[у- (3-бензоксазолинтион) -пропионилфбензок-
сазолинтиону (VI) с выходом 65%, т. е. получили N-замещенный
продукт. В УФ-спектре Хшах 300 нм:
-N 40
,^-S-CH.CHrC^^
VI
Данные УФ-спектра показывают, что изомеризация происходит
при взаимодействии хлорангидрида кислоты с триэтиламином
(«холостой» опыт). Следует отметить, что р-(2-меркаптобензокса-
зол)-пропионовая кислота при нагревании до 160—165° 4 ч и ки-
пячении в растворе ж-ксилола 4 ч не изомеризуется.
Для сравнения реакционной способности 3-акрилоилбензокса-
золинтиона и акриланилида [11] проводили его реакцию с БТ.
После обычной обработки выделили 2-(р-фениламинопропионил)-
тиобензоксазол (IX) с выходом 30%, т. пл. 148—149°, в УФ-спект-
ре Zmax 280 и 288 нм. В ИК-спектре имеются полосы поглощения
при 3310, 1660, 1605 и 1510 см-1, характеризующие принятую
структуру:
IX
Данные масс-спектра также подтверждают строение соединения
IX (М+ 298).
Продукт IX синтезирован также реакцией анилида р-бромпро-
пионовой кислоты и калиевой соли БТ в воде (выход 93%):
85
о
N
п + в г-ch2-ch2-g-nh
с—s-к 2 2
IX+KBr.
Данные ИК-, УФ- и масс-спектров, а также смешанная проба
плавления подтверждают идентичность соединений IX, получен-
ных различными путями.
Таким образом, 3-акрилоилбензоксазолинон более склонен к
реакциям присоединения, чем его сернистый аналог [1]. Возможно,
Рис. 2. Масс-спекгр анилида
Р* (2-меркаптобензоксазол) -пропионовой кислоты.
это связано с большим размером атома серы по сравнению с та-
ковым атома кислорода. С другой стороны, 3-акрилоилбензоксазо-
линтион имеет большую склонность к полимеризации, чем 3-акри-
лоилбензоксазолинон. Синтезированные в данной работе соедине-
ния при изучении их в качестве фунгицидов проявили среднюю
активность против грибов Verticillium dahliae и Fusarium oxy.:
2-(р-фениламинопропионил)-тиобензоксазол подавляет развитие
гриба Vert. d. на 50%,. литиевая соль бензоксазолинона — на 66%.
Получение 3-акрилоилбензоксазолинтиона (II). В результате
реакции по методике [5] выделили 3-акрилоилбензоксазолинтион
с выходом 34%.
Реакция бензоксазолинтиона и акрилоилхлорида в щелочном
растворе целлозольва. Бензоксазолинтион (БТ) в количестве 1,51 г
(0,01 моля) растворили в 12 мл 5 %-него целлозольвного раствора
едкого калия. При охлаждении ледяной водой медленно добавили
0,01 моля хлорангидрида акриловой кислоты. Реакционную смесь
перемешивали при комнатной температуре в течение часа. Выпав-
ший осадок А отфильтровали. Фильтрат упарили и выпавший оса-
док отделили, выход 1,37 г (68,5%), т. пл. 79—80е, Rf—0,63 (дру-
гих пятен нет). Продукт II после перекристаллизации имеет т. пл.
80—82° («-гексан). Осадок А (выход 1,2 г) растворили в воде.
Нерастворившаяся часть — 0,2 г (10%), т. пл. 181 — 183е, после
перекристаллизации — 185—187° (по [3] — 189°). По результатам
смешанной пробы плавления продукт соответствует 3-бензоксазо-
линтион-р-пропионовой кислоте (I).
86
Ну(^_^ензоксазолонил)’пРопионил1_^ензоксазолинтион"2 (VII).
А. К бензольному раствору смеси БН (0,01 моля) и триэтил амина
(каталитическое количество) при перемешивании добавили бен-
зольный раствор (0,01 моля) 3-акрилоилбензоксазолинтиона. Пе-
ремешивали 1 ч при комнатной температуре, затем кипятили с об-
ратным холодильником в течение 2 ч. После охлаждения до
комнатной температуры выпавший осадок отфильтровали, пере-
кристаллизовали из толуола. Выход 3'[у-3-(бензоксазолонил)-про-
пионилфбензоксазолинтиона (VII) 0,6 г (20% от теоретического),
т. пл. 215°. Найдено, %: N 8,07, 7,98 C17H12N2O4S; вычислено, %:
N 8,23.
Б. К бензольному раствору смеси (по 0,01 моля) БТ и триэтил-
амина при перемешивании добавили хлорангидрид р-(3-бензокса-
золонил)-пропионовой кислоты (0,01 моля) в 10 мл сухого бензо-
ла. Выпавший хлоргидрат отделили, фильтрат упарили и полу-
ченный осадок промыли 2%-ным водным раствором КОН, сушили
и перекристаллизовывали из толуола, выход 2,6 г (76%), т. пл.
214—215° (VII), Rf—0,9. Смешанная проба плавления продуктов,
полученных методами А и Б, не дает депрессию.
3'-[у-(2-меркаптобензоксазол)-пропионил]бензоксазолинон (VIII)
Аналогично методике А из эквимолекулярных количеств БТ
и 3-акрило'илбензоксазоли>нона(13] синтезировали 3,[у-(2-меркапто-
бензоксазол)-пропионил]-бензоксазолинон (VIII), выход 70%,
т. пл. 214—216° (спирт), A?f=0,84, в УФ-спектре Хтах 280 и 288 нм,
что подтверждает структуру VIII (масс-спектр приведен в обсуж-
дении). Найдено, %: N 8,22; 8,34 C17H12N2O4S; вычислено, %:
N 8,23.
3-(р-Фениламинопропионил)-бензоксазолинтион (IX), А. К бен-
зольному раствору смеси БТ (0,02 моля) и триэтиламина при пе-
ремешивании медленно добавили бензольный раствор (0,01 моля)
акриланилида. Перемешивали при комнатной температуре (час),
затем кипятили с использованием обратного холодильника (2 ч).
После охлаждения и частичного упаривания растворителя выде-
лили 1,8 г (30%) З-(р-фениламинопропионил)-бензоксазолинтио-
на (IX), т. пл. 147—148е (из небольшого количества бензола),
jRf=0,48 (спектральные данные приведены в обсуждении). Найде-
но, %: N 9,40, 9,22; % S 11,20, Ci6Hi4N2O2S; вычислено, %:
9,39; % S 10,74.
Б. К ацетоновому раствору (10 мл) 1,14 г анилида р-бромпро-
пионовой кислоты (т. пл. 110°) при перемешивании добавили вод-
ный раствор К-соли бензоксазолинтиона, приготовленной из 0.76 г
БТ и 0,28 г КОН в 6 мл воды. После 10-минутного перемешивания
при комнатной температуре начинает выпадать осадок. Реакцион-
ную смесь нагревали на водяной бане в течение 30 мин. Охлажда-
ли до комнатной температуры, выпавший осадок отделили фильт-
рованием. Выход IX 1,4 г (93%), т. пл. 148—149°.
Данные ИК-, УФ- и масс-спектров, а также смешанная проба
плавления подтверждают идентичность соединений IX, полученных
способами А и Б.
87
ЛИТЕРАТУРА
1. Алиев Н. А., Разаков Р., Абдулл а ев Н. Д., Кадыров Ч. Ш.
ХГС, 1974, с. 1044.
2. Аф ляту н ов а Р. Г., Алиев Н. А., Кадыров Ч. Ш. ХГС, 1976,
с. 429.
3. Каляева В., Симов Д. ХГС, 1971, с. 1333.
4. Simov D., Kalcheva V. Докл. Волг. А. Н., 1964, 17, 825.
5. Блинова В. Г. [и др.]. РЖХ, 1969, 8Н 504.
,6. Соколова Т. А., Овсянникова Л. А. ЖОХ, 1958, т. 28, с. 779.
7. S u m г е 11 L. I. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 2509.
8. Алиев Н. А., Мельников Н. Н., Швецов-Ши л овский Н. И., ХГС,
1967, с. 999.
9. Алиев Н. А. Синтез и изучение новых гербицидных и фунгицидных арила-
мидов. Автореферат канд. дисс. М„ 1967.
10. Аф ляту нов а Р. Г., Алиев Н. А., Кадыров Ч. Ш., Супин Г. С.
Деп. № 1446, 1975.
11. Мельников Н. Н., Алиев Н. А. Хим. средства защиты растений, М.,
1973, выл. 4, с. 61—67.
12. Zinner Н., Randow Т., Wigert Н. I. pz. Chem. 1966, 33, 130.
13. Алиев Н. А., Ш в ецо в-Ш и л о в ски й Н. И., Мельников Н. Н.
ХГС, 1967, с. 429.
С. А. Хасанов
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ
БЕНЗИМИДАЗОЛИЛ-2-КАРБАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ
В последние годы во многих странах ведутся интенсивные ис-
следования в области синтеза высокоэффективных фунгицидов.
Из группы системных фунгицидов в первую очередь необходимо
отметить беномил (Бенлейт, Д-1931), БМК [1—3], тиабендазол [4],
топсин [5], фуридазол [6] и другие, обладающие высокой биологи-
ческой активностью против различных фитопатогенных грибов
[7—9] и довольно широко применяемые в мировой практике. Пере-
численные препараты являются производными бензимидазола, за
исключением топсина, но и он в почве легко переходит в производ-
ное бензимидазола.
Беномил — наиболее перспективный из всех системных фунги-
цидов [10—12]. Высокая системная фунгицидная активность ха-
рактерна для соединений, относящихся к производным 2-аминси
бензимидазола. Беномил и его полупродукт — метиловый эфир
бензимидазолил-2-карбаминовой кислоты, также обладающий вы-
сокой фунгицидной активностью, служат основой для синтеза
алкиловых эфиров бензимидазолил-2-карбаминовой кислоты (АКБ)
и их производных. Это подтверждается синтезом большого коли-
чества их аналогов [13—15].
К настоящему времени имеется много патентов по методам по-
лучения, составам [14], биологическим свойствам и комплексам [15].
Н. Н. Мельников [16] приводит несколько методов получения
АКБ на основе конденсации о-фенилендиамина и его замещенных
с Б-алкил-П-карбоксиалкилтиомочевиной, алкоксикарбонилимино-
дитиоацеталями, цианалкилкарбаматом, эфирами дихлорметилен-
карбаминовой кислоты, а также взаимодействия 2-аминобензими-
дазола с хлоругольными эфирами.
Первые данные о синтезе этилового эфира бензимидазолил-2-
карбаминовой кислоты относятся к 30-м годам нынешнего столе-
тия [17]. Однако ближайший его аналог — метиловый эфир бензи-
мидазолил-2-карбаминовой кислоты охарактеризован лишь в
1960 г. [18]. Методы получения их мало отличаются друг от друга
и заключаются в конденсации о-фенилендиамина с Б-алкил-М-кар-
боксиалкилтиомочевиной по схеме:
89
^nh2 +hn)c-nhcoor—CM-nhcoor+R5h.
где R — алифатический углеводород.
Известно большое количество патентов, различающихся пара-
метрами (pH, температура, растворитель, проведение реакции с
выделением или без выделения промежуточного продукта), а так-
же данных, основанных на замещенных фенилендиаминах и хлор-
угольных кислотах [19—20].
Все вышеописанные способы предполагают проведение конден-
сации о-фенилендиамина и его производных с соединениями, со-
R-Sx
держащими —NHCOOR группу. Побочным продуктом в
данной реакции является ядовитый, сильно пахнущий алкилмер-
каптан.
Известны способы получения АКБ, заключающиеся в конден-
сации о-фенилендиамина с алкоксикарбонилиминодитиоацеталями,
/SR
содержащими ROCON=C/ группу [21]:
\SR
R
nh2 xs
+ 4C=NCOOR
NH* R-SZ
NHCOOR. + 2 RSH,
R—Cj—C5.
Здесь также происходит выделение вредных алкилмеркаптанов.
Известен патент [22], где взаимодействием производных тио-
/OR
карбаминовой кислоты, содержащих —ROCONHC^g группу,
с о-фенилендиамином получают АКБ по схеме:
R
CiTNH2 0ч ---NH
^мн2+ ЦДn>NHC00R+H2S 4-RCH .
Выход метилового эфира составляет 71%.
Описаны методы получения АКБ [23] путем внутримолекуляр-
ной циклизации эфиров 2-аминофенилтиокарбамоилкарбаминовой
кислоты. Реакцию проводят кипячением до прекращения выделе-
ния сероводорода. Выход метилового эфира АКБ 70%:
NH-C-NHCOOR
s —
NHg
NHC00R+ HgS.
Как указывалось выше, производные АКБ получают и терми-
ческим разложением солей 1,2-бис (карбалкокситиомочевин) бен-
золов [24]:
90
NH-C-NHCOOR.
S
NH—C—NHCOOR
и
NHCOOR
s
R — низший алкил, алкилен.
Описана конденсация цианалкилкарбаматов (алкоксикарбо-
нилцианамиды) с о-фенилендиамином в присутствии протонных
кислот [25—30].
Цианалкилкарбаматы получают взаимодействием хлоруголь-
ных эфиров или диэфиров хлоругольной кислоты (диалкилкарба-
наты) с цианамидом или его солями [31]:
NH2CN
(MbNCN)
+ CECOOR
CNNHCOOR
Г /N(CN)COOR1
L e'4N(CN)COORj
Мг« 1,2- ВАЛЕНТИ. МЕТАЛЛ
+
CNNHGOOH
+ {Me[lM(CN)C00R|} NHCOOR
Советскими учеными [32—33] получен метиловый эфир бензи-
мидазолил-2-карбаминовой кислоты взаимодействием о-фенилен-
диамина с меченым C14BaCN2, а также меченым хлоругольным
эфиром. Выход продукта составляет соответственно 64 и 14%:
BttCNg + С£С00СН3 цн
Хо-С8Нд(КНг)г NHCOOCH,
* /
BflCNg + C8C00CHJ __NH
4j<NJj-NHC00GH3
При реакции о-хлорнитробензола с цианамидом или его соля-
ми (Са, Na и т. д.) образуется 2-нитрофенилцианамид, последую-
щее восстановление и циклизация которого приводят к 2-амино-
бензимидазолу [34]:
Приведенный способ может стать приемлемым для синтеза АКБ.
Ряд патентов касается способа получения АКБ взаимодействи-
ем 2-аминобензимидазола с хлоругольными эфирами [35—37].
91
Предложен также метод получения АКБ, где вместо хлоруголь-
ных эфиров используется диалкил-, диарилкарбонаты [38]:
Cjr-NH, Н*
|Г 2 + CN-NH-CN+ ROH--1 П7
4vA_J-NHC00R ,
4 N *
R — алкил, арил, диалкиламиноалкилензамещенные.
В случае применения эфиров дихлорметиленкарбаминовой
кислоты и конденсации ее с о-фенилендиамином при 0—100°С об-
разуется АКБ с количественным выходом:
OrNH2 сек —NH
^NH2+ c/-NC00R NHCOOR+2НС1,
R — алкил (Ci—C4).
Дихлорметиленкарбаминовая кислота может быть получена
взаимодействием ранее неизвестной дихлорметиленизоциановой
кислоты со спиртами [39, 40].
Недавно предложен способ получения АКБ на основе хлоран-
гидрида 1-алкилкарбамоилбензимидазол-2-карбоновой кислоты и
диметилсалицилазида [41]. Полученный продукт реагирует со спир-
тами и дает АКБ:
Me2SiNa
i-CCNHR
CON3
N-GONHR .
I + ROH
>-C0N3
NHCOOR*
R-C4H9; R1- алкил.
АКБ получен омылением аминонитрилбензимидазола различ-
ными спиртами (первичными, вторичными, третичными) в присут-
ствии соляной кислоты [42]:
оаNHCN + ROH
R — Ci—С7 (первичные, вторичные, третичные, а также галоид-
содержащие спирты).
Удобный метод предложен в [43]:
•nh2
+ RUCOOR-
--NH
4AnU-NHCOOR+ROH >
R — алкил.
92
Предложены также методы получения сужением цикла [44, 45].
Наиболее приемлемыми, на наш взгляд, являются методы, описан-
ные в работах [25—31, 42, 43].
ЛИТЕРАТУРА
1. Delp Klopping Н. L. Plant Dis. Peptr, 1968, 95.
2. О m e г M. E. H. Exp. Agr. 1972, 8, 3, 265.
3. Molnar J. Agrochemia, 1972, 12, 4, 105.
4. Szkolnik M. Proc. Newyork State Hort. Soc. 1968, 113, 234.
5. Mercer P. T. Pestic Sci. 1971, 2, 5, 214.
6. Bayer Leverkusen, Pflanzenschutz. Voronit, 1966.
7. Пат. США № 3541213 (1970), РЖХ, 17H690, 1971.
8. Англ. Пат. № 1195180 ,(1970), РЖХ, 4Н749, 1971.
9. Пат. Франции № 1565347, РЖХ, 2Н591, 1971.
10. Edgington L. Н., К nek К. L, Barron G. L. Phytopatology, 1971,1,61.
11. Восьмой Международный конгресс по защите растений, М., секц. 3,
часть I, 1975, с. 163.
12. К у к а л е н к о С. С.,, Д в о й ч е н к о в а Э. А. Химия в сельском хозяйстве.
1971, т. 8, вып. 11, с. 36.
13. Пат. Франции № 2046114, РЖХ, 6Н369, 1972.
14. Пат. США № 3764687 (1971) РЖХ 16Н643, 1974.
15. Пат. США № 3010968, 5Н548, 1969.
16. Мельников Н. Н. Химия и технология пестицидов. М., 1974, с. 635.
17. Murry J. A., D a i n s F. В. J. Am. Chem. Soc. 1934, 56, 144.
18. Пат. США № 2933502, С. А. 55, 3617, 1961.
19. Пат. США № 3578678 (1971), РЖХ 4Н392, 1972.
20. Пат. Франции № 2048150 (1971), РЖХ 7Н599, 1972.
21. Пат. США № 3562290 (1971), РЖХ 21Н694, 1971.
22. Пат. Японии № 29854 (1971), РЖХ 7Н353, 1972.
23. Пат. Японии № 29853 (1971), РЖХ 7Н352, 1972.
24. Пат. Японии № 501039 (1975), РЖХ 22065, 1975.
25. Акбарова М., Хасанов С. А., Кадыров Ч. Ш., Юнусов С. Ю.
ДАН УзССР, 1974, т. 7, с. 33.
26. Пат. США № 3905991 (1975), РЖХ 130427, 1976.
27. Пат. ЮАР № 6706589 (1968), С. А. 70, 57837, 1969.
28. Пат. Англии № 1239104 (1974), РЖХ 2Н635, 1972.
29. А т а к у з и е в А. А., Кадыров Ч. ILL, Хасанов С. А. ДАН УзССР
1973,, т. 1, с. 33.
30. Юнусов С. Ю., Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А., Шакиров Т. Т.,
Османов У., Атакузиев А. А. Авт. свид. 453405 (1974). «Бюл.
изобрет.», 1974, № 46.
31. Пат. США № 3637733 (1972)., РЖХ 22Н 462, 1972.
32. С о к о л о в а Г. Д., Хохлов П. С., Бурмакин Н. И. Тезисы докладов
и сообщений Всесоюзной конференции. М., 1972, с. 25.
33. Хохлов П. С., Соколова Г. Д. [и др.]. ХГС, 1974, № 2, с. 1547.
34. Пат. Англии № 1351883, РЖХ. 70336, 1975.
35. Пат. ФРГ № 2253324, 1972, РЖХ 90427, 1975.
36. Пат. Франции № 2061875, РЖХ, 14Н, 513, 1972.
37. Пат. ФРГ № 2253324, РЖХ 90427, 4975.
38. Пат. США № 3896, 142, «Изобрет. за рубежом», 1975, № 17, вып. 18.
39. Пат. СССР № 331552, 9, «Бюл. изобрет.», 202, 1972.
40. Пат. Японии № 28512, РЖХ, 90426, 1975.
41. Заявка Франции 7501288 (1976), РЖХ 210296, 1977.
42. Кадыров Ч. ILL, Хасанов С. А., Акбарова М., Юнусов С. Ю.
Авт. свид. СССР № 520361, «Бюл. изобрет.», 1977, № 25.
43. Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А., Акбарова М. Тезисы докладов и
сообщений всесоюзной конференции. М., 1976, с. 34.
44. Loewe Н. and Urbanietz I. Pestic. Sei. 1977, 8, 546.
45. Burrell A. A. et. al. I. Chem. Soc. Perkin Trans, 1973, № 22, 2707.
И, К. Рожкова, Л. В. Завьялова, С. Ахмедова,
К. В. Ананьева, В. В. Нагребецкая, 3. Ф. Сайфулина
А. А. Умаров
ПОИСК ПРОТИВОВИЛТОВЫХ ПРЕПАРАТОВ
СРЕДИ ПРОИЗВОДНЫХ
БЕНЗАЗОЛ ИН-2-ТИОНОВ И 1,3-ТИАЗИНОВ
Пятичленные серу- и азотсодержащие гетероциклические сое-
динения проявляют широкий спектр фунгицидного действия. Не-
которые из них, например, метил-1 - (бутилкарбамоил)-2-бензимид-
азолилкарбамат, являются основой для получения практически
важных средств борьбы с вилтом хлопчатника. Отмечена фунги-
цидная активность бензотиазолин- и бензоксазолин-2-тионов [1—6],
а также их производных: металлических (7—9] и аминных [10—11]
солей, 2-алкил- и арил-замещенных [4, 13—15, 21] сульфонов и
сульфоксидов [16—20] и др. [12, 22—27]. Однако систематическое
изучение фунгицидного действия этой группы соединений на гри-
бы, вызывающие вилт хлопчатника, не проводилось. Исследова-
ние в этом направлении представляет интерес как с точки зрения
выявления активных соединений, так и установления корреляции
активность — структура, что поможет дальнейшему целенаправ-
ленному синтезу препаратов для борьбы с вилтом хлопчатника.
Мы синтезировали и изучили на грибах Verticillium dahliae и
Fusarium oxysporum фунгицидную активность 2- и 3-алкил, аллил,
карбоксиалкил- и карбоксиалкенилпроизводных бензотиазолин-,
бензимидазолин- и бензоксазолин-2-тионов (табл. 1). 2-Алкил- и
аллилтиобензотиазолы и имидазолы синтезированы в результате
реакции бензотиазолин-2-тионов с галоидными алкилами (алли-
лами) в щелочной среде [28—30] или с ди- и триалкил (аллил)
фосфитами [31—33]. Сульфоны получены окислением пермангана-
том калия соответствующих 2-алкилтиопроизводных, нитропроиз-
водные — при нитровании последних [34]. З-Алкил (аллил)бензо-
тиазолин-2-тионы синтезированы известной реакцией изомериза-
ции 2-алкилтиопроизводных [35]. 3-(2-Бензотиазолилтио) - и
3-(2-бензотиазолилтио)-2-хлор(бром) пропионовые кислоты и их
бензоксазольные и бензимидазольные аналоги выделены при
взаимодействии соответствующих тионов и акриловой и 2-галоид-
акриловой кислот при комнатной температуре в растворе конц.
H2SO4: Выходы составили 79—87%. N-Изомер получен при кипя-
чении бензотиазолин-2-тиона с акрилоилхлоридом при 100—120°
94
Таблица 1
Фунгицидная активность производных бензотиазолин-, бензимидазолин-
и бензоксазолин-2-тионов
Соединение Формула T. ПЛ./КИП. °C Подавление, %
Vert. d. Fus. Ox
Бензотиазол 1II 1 90/6 20,27 16,69
U\s /
Натровая соль бензотиа- золин-2-тиона А—N 1 II II ч/\е /—SNa 0 0
2-Метилтиобензоти азол А—N Lj\s ji—schs A N 1 II ll-sc2H, 4/\s/ ЬС2Нб 46,78 2.66
2-Этилтиобензотиазол 145/5 97,29 86,43
A N L К l~sc3H’
2-Пропилтиобензотиазол 145/2,5 54,72 55,31
2-н-Бутилтиобензотиазол I ii“ilSch-h 4/\s/ H. 125/2 52,70 62,19
2-втор-Бутилтиобензо- тиазол A—N L JL /-sc<h»-bt- О 140/2,5 37,22 54,99
2-трет-Бутилтиобензотиа- зол A N L IL |l—SC4H9-TpeT. ^Z\s/ 130/2 40,54 31,74
6-Нитро-2-Бутилтиобен- зотиазол A N J I I|-s-c.h„- NO<4/XS/ - 64—65 49,32 25,70
Натровая соль 6-нитро-бензотиазолин-2- тиона A N 25,67 16,86
95
Продолжение табл. 1
Соединение Формула T. ПЛ./КИП. °C Подавление, %
Vert. d. Fus. ox
/\ n —сн=сн2
2-Аллилтиобензотиазол 150—4/2 68,02 10,85
N
2-втор'Бутилбензотиа- золилсульфон I X ll-SO2C4Hs_BT. \s / 86-7 27,17 37,65
З-Метилбензотиазолин-2- тион |'|ГГ? 96 49.74 5,65
З-Этилбензотиазолин-2- тион // ч , | С \—Z 11 I Оч 79—80 56,39 49,01
3-ПропиЛбензотиазолин- 2-тион Г со О СО 1 II Z \ /=< ч // 77-78 44,86 12,63
З-Аллилбензотиазолин-2- тион |/Х|| ^-n-ch2-ch= U\ z=s 65—7 54,44 25,61
3- (2-Бензотиазолилтио)- пропионовая кислота /\—N Z\s JJ-SCH.2CH3COOH 148—9 0
цис-3- ("Бензотиазолил- тио) -акриловая кисло- та N I X IJ-SCH=CH- V\s/ -соси a—N 183-184 60,0 37,9
транс-3- (-Бензотиазолил- тио)-акриловая кислота X O-SCH= \s Z =CHCOOH 158-159 6 30
3- (2-Бензотиазолилтио) - 2-хлоракриловая кис- лота / 4 \=/ СЛ 1 on 71 nil 0 0 Д 209—210 43,2 29,7
2- (З-Бензотиазолин-2- тионо) -пропионовая кислота f \ N- CH2CH2COOH ^/\s/=s 162-3 4,4
96
Продолжение табл. 1
Соединение Формула Г. ПЛ./КИП. Подавление, %
°C Vert. d. | Fus. ox
СН2С1
2- (З-Бензотиазолин-2-ти- оно) -3-хлорпропионо- вая кислота N-CH-COOH ^/\s / 212—13
2-Этилтиобензимидазол / \ n 1 II LSCH6 ^/\NZ 26 н 173—4 27,61 9,96
2-Пропилтиобензимида- зол N 11 JI-SC.H, \NZ н 161—2 46,43 24,76
2-Аллилтиобензимидазол / \ n 1 II II SCH СИ СИ у'-дСп2-Сп=Сп2 140-2 74,62 40,04
Н
2-Пропинилтиобензими- дазол /\ n 1 II L j!-SCHaC=CH xz\Nz н 161—2 51,90 20,55
транс-З-(2-Бензимидазо- линтио)-акриловая кис- лота А. N 1 l| IJ-SCH=CH- -соон 197-8
Н
3- (2-Бензимидазолил- тио) -2-хлоракриловая кислота |/Ч|| N 1 II II—SCH=CC1 — ^/\NZ -соон н 237-8 0 0
3-Винил бензоксазолин- 2-тион n-ch=ch2 99-100 49,2 19,9
Llols
3- (2-Бензоксазолилтио) - 2-хлорпропионовая кис- лота /\ к 1 II J SCH СНС1 \q Z -cooh 142-3 29 30
97
Продолжение табл. 1
Соединение Формула Т. пл./кип. Подавление, %
°C Vert, d.l Fus. ox
3- (2-Бензоксазолилтио)
2-бромпропионовая
кислота
153-4
цис-3-(2-Бензоксазолил-
тио)-акриловая кисло-
та
транс-3- (2-Бензоксазо-
лилтио) -акриловая
кислота
3- (2-Бензоксазолилтио)
-2-хлоракриловая кис-
лота
152-3
147-8
216—17
{36]. 3- (2-Бензотиазолилтио)-2-хлор (бром) -пропионовая кислота
может быть изомеризована в 2-(З-бензотиазолин-2-тионо)-3-хлор
(бром)-пропионовую кислоту при 100°. 3-(2-Бензазолилтио)-акри-
ловая кислота (цис- и транс-структуры) получена в результате ре-
акции бензазолин-2-тионов с цис- и транс-3-хлоракриловыми кис-
лотами [37].
Фунгицидное действие изучалось в лабораторных условиях на
чистых культурах Vert, dahliae и Fus. oxysporum.
Использовалась 10~3%-ная концентрация веществ. Как следует
из табл. 1, наибольшую фунгитоксичность проявил 2-этилтиобен-
зотиазол (97 и 86% подавления развития грибов). Фунгицидные
свойства этого соединения описаны ранее на примере подавления
развития грибов Fusarium graminearum и Penicillium digitatum [4].
Исследование большой группы родственных соединений позво-
лило выявить следующие закономерности: введение алкильного и
аллильного заместителей как по атому серы, так и по атому азота
молекул бензотиазолин- и бензимидазолин-2-тионов приводит к
возрастанию активности; с ростом алкильной цепи у этильной
группы наблюдается оптимум активности; изомеризация алкиль-
ной цепи существенно не влияет на активность, наличие двойной
связи усиливает ее; введение в алкильную цепь карбоксиалкиль-
ной группы снижает фунгицидное действие; производные бензо-
тиазолин-2-тиона, как правило, более эффективны, чем производ-
ные бензимидазолин- и бензоксазолин-2-тионов.
98
Обращает на себя внимание определенная фунгицидность
2-н.бутилтиобензотиазола (53 и 62% подавления), который явля-
ется действующим началом дефолианта бутилкаптакса [38]. В свя-
зи с этим изучено состояние зараженности грибами Vert, dahliae
и Fus. oxysporum листьев хлопчатника и почвы после обработки
данным дефолиантом.
Противовилтовая активность производных 1,3-тиазина изучена
слабо. Литературные сведения касаются в основном фунгицидных
свойств некоторых представителей этого класса против различных
других патогенных грибов. В качестве фунгицидов предложены
2-тио-тетрагидро-1,3-тиазин и его 6- и 3-алкилпроизводные {39, 40],
4-карбокси-1,3-тиазин [41], 2-алкил-5,6-дигидротиазины. Структур-
ные аналоги 1,3-тиазинов 1,3-пиримидины известны как защитные
фунгициды, а 2-алкилмеркаптопроизводные их как системные
фунгициды против ржавчинных и мучнисторосяных грибов. Пока-
зано повышение активности с введением окси- или оксо-группы в
положение 4 и алкил аминной группы в положение 2 [42].
Таким образом, имеющиеся в литературе сведения позволяют
считать поиск фунгицидов в ряду производных 1,3-тиазина пер-
спективным. Ранее [43, 44] нами синтезирован ряд 2-иминопроиз-
водных 4-оксо-1,3-тиазина взаимодействием акрилоилхлорида с
N-алкил (R—СНз, СН2=СН—СН2, н.—С4Н9, трет.—С4Н9) и арил
(Аг—СбНб, о—, п—СН3СбН4, о—, м—, п—NO2CeH4) тиомочевина-
ми. Показано, что во всех случаях, кроме N-трет-бутилтиомочеви-
цы, происходит присоединение по С=С-связи через атом серы и
внутримолекулярное ацилирование вторичного атома азота с об-
разованием хлоргидратов 4-оксо-З-алкил (арил)-2-имино-пергидро-
1,3-тиазинов, которые при нагревании до температуры плавления
или кипячении в ледяной уксусной кислоте перегруппировывают-
ся в хлоргидраты 4-оксо-2-алкил (арил)-имино-пергидро-1,3-тиази-
нов. Осторожной нейтрализацией хлоргидратов выделены соот-
ветствующие основания.
Однако в случае стерически затрудненного трет-бутильного заме-
стителя даже при —70° ацилирование осуществляется по незаме-
щенному атому азота. Продолжая синтез и поиск эффективных
пестицидов среди производных 1,3-тиазина и исследование влия-
ния характера заместителя на направление ацилирования, мы
изучили взаимодействие акрилоилхлорида с N-бензоил- и N-цик-
логексилтиомочевинами.
99
Реакция N-бензоилтиомочевины с акрилоилхлоридом проведе-
на в растворе сухого ацетона при —5, —10°, получен хлоргидрат
4-оксо-3-бензоил-2-имино-пергидро-1,3-тиазина, при осторожной
нейтрализации которого выделено соответствующее основание.
В результате обработки хлоргидрата и основания концентриро-
ванным раствором аммиака выделено изомерное основание 4-оксо-
2-бензоилимино-пергидро-1,3-тиазина.
Структура синтезированных соединений доказана данными
ИК-, УФ- и масс-спектров (табл. 2), а также сравнением их со
Таблица 2
Физико-химические свойства производных 1,3-тиазина
Формула R T. пл. Масс- спектр (мол. вес) ИК-спектр, v , СМ“1 УФ-спектр, \пах нм
nhnh2 | с =о I S-C=N
/S\
( >=NH coc6n5 133—4 234 3490 1715 1540 254
3430 1630 295
/— k 1 COC6H5HC1 180—5 3160 1760 1540
н 3080 1715
и о
/s\ COC6H5 172 234 3335 1670 1570 250
1 l=NR 3160 1610 1510—20 275
C6Hn 130 212 3220 1640 1570 255
\/N 3020 1510
It C6HUHC1 2940 1520
II A 198— 3230 1730 1560 241
V/ —200 3140
спектрами ранее описанных нами тиазинов [44, 45]. В масс-спектре
соединения 4-оксо-3-бензоил-2-имино-пергидро-1,3-тиазина имеют-
ся пики ионов М+, (М 28)+, СбН5СО+, СбН5СОЬ1СО+ и C6H5CONH2+.
Два последних фрагмента характерны для соединений 4-оксо-З-
алкил (арил) имино-производных и обычно отсутствуют в масс-
спектре 4-оксо-2-алкил (арил) имино-производных. Узкая полоса
поглощения в области 3400, 3100 см-1, характерная для N—Н-свя-
зи при экзоциклическом атоме азота, также подтверждает струк-
туру 3-замещенного производного. Структуру 4-оксо-2-бензоил-
имино-производного подтверждает широкая полоса поглощения
в области 3400—2800 см-1, характеризующая сильные межмоле-
кулярные двухмостиковые водородные связи —N—Н...........О=С—
I I
Эта полоса возможна только в случае 2-замещенного иминопро-
изводного.
Реакцию N-циклогексилтиомочевины с акрилоилхлоридом так-
же проводили в растворе сухого ацетона при —5, —10, —50°. По-
100
Таблица 3
Фунгицидная активность производных 1,3-тиазина
Соединение Формула Vert, d Fus. ox. Botcin Asp, nlger.
Хлоргидрат 4-оксо-З-фенил- 2-имино-пергидро-1,3-тиа- зина / \=NH-HC1 1 nc6h5 ч|| О 42,85 31,53 40,08 36.15
4-Оксо-2-фенилимино-пер- гидро-1,3-тиазин /s\ f \=NC6H5 1 NH 70,87 32,05 40,91 31,56
II О
Хлоргидрат 4-оксо-З-о-то- лил-2-имино-пергидро-1,3- тиазина zs\ / j=NH-HCl 1 n—c6h4c::3—о 24.92 33,34 19,48 33,57
и о
4-Оксо-2-п-нитрофенилими- но-пер гидро-1,3-тиазин zs\ / N=NC6H4NO2-n 1 NH 22.77 34,23 33.46 33,57
II О
Хлоргидрат 4-оксо-З-п-хлор- фенил-2-имино-пергидро- 1,3-тиазина /Sv / \=NH.HC1 1 N~ C6H4C1—n 26,50 18,59 39,94 32,91
II О
Хлоргидрат 4-оксо-3-л/-хлор- фенил-2-имино-пергидро- 1,3-тиазина / \=NH-HCI 1 N—C6H4C1—м 28,00 29,50 5.21 31,12
II О
4-Оксо-3-бензоил-2-имино- пергидро-1,3-тиазин О—/ • z—/ 1 II О о z 28,07 24,58 —•
101
Продолжение табл. 3
Соединение
Формула Vert. d. Fus. ox. Botcin
Asp.
niger.
4-Оксо-2-бензоилимино-пер-
гидро-1,3-тиазин
4-Оксо-2-циклогексилимино-
пергидро-1,3-тиазин
О
•S
/5\
/ \=ncocsh5
I NH
лучен хлоргидрат 4-оксо-2-циклогексилимино пергидро-1,3-тиази-
на, нейтрализацией которого выделено соответствующее основа-
ние. В масс-спектре имеются пики ионов М—CONH и
М—5(СН2)гСО, свойственные 4-оксо-2-циклогексилимино-струк-
туре. Отсутствие изомеризации как при кипячении в ледяной
уксусной кислоте, так и при обработке концентрированным раст-
вором аммиака также подтверждает структуру 4-оксо-2-циклогек-
силимино пергидро-1,3-тиазина. Она доказана также встречным
синтезом по методу [46]:
сн2-сн-сосе +KSCN-----CH2=CH-C0NCS + CgH^NHg
s
CH^CHCONHCSNHCgHfl------Г
О
Таким образом, показано, что при взаимодействии N-бензоил-
тиомочевины с акрилоилхлоридом идет присоединение серы по
С=С-связи и ацилирование по замещенному атому азота, а в
случае N-циклогексилтиомочевины — по незамещенному. Следо-
вательно, результаты проведенных исследований еще раз под-
тверждают полученные нами ранее экспериментальные данные об
отсутствии электронных факторов заместителя и решающем влия-
нии стерических факторов его на направление ацилирования..
Изучена фунгицидная активность выделенных нами [43, 44]
производных 1,3-тиазина на Vert, d., Fus. ox., Bot. cin., Acp. niger..
Результаты испытаний показывают (табл. 3), что все соединения
проявляют невысокую активность, за исключением 4-оксо-2-фе-
нилимино-пергидро-1,3-тиазина, который более чем на 70% подав-
ляет Vert. d. Введение заместителя в фенильный радикал снижа-
ет эту активность.
102
ЛИТЕРАТУРА
1. Darby R. T.. Kempton A. G. Textil Res. J., 1962, 32,548; C. A. 57, 11415.
2. Zinoy K., Medricka S. Chem. prumysl. 1961, 11, 165; C. A. 56, 1548.
3. Akira Kamido Nogaku (Sci. of Agr.). 1948, 452; C. A. 44, 7013.
4. Davis W. H., Sexton W. A. Biochem. J. 1946, 40, 331; C. A. 41, 405,
1947.
5. Пат. Великобр, № 1. 343. 585, 1974; 15, 1974.
6. Пат. Великобр, № 830902, 1955.
7. Пат. США, № 3206466; 1962; С. А. 63, 17525.
8. Па т. США, № 2. 614. 957; 1951.
9. Пат. США, № 2. 614. 960, 1951.
10. Пат. США, № 2. 879, 200, 1959.
11. Пат. США, № 2. 774. 708, 1956.
12. Пат. США, № 2. 358. 402, 1944.
13. Пат. Японии, № 8639, 1969; 5Н620, 1973.
14. Junjn Hat a, Masao Csuruoka, Isami Utsimu, T a d a о Ida J.
Pharm. Soc. Japan, 1954, 74, 245; C. A. 48, 7780.
15. S ha taro N., Ichiro T., Ferny a S., T os hi о A. Jakugaku Zasshi,
1958, 78, 1378; C. A. 8124, 1959.
16. Франц, заявка № 2030335. «Офиц. бюл.», 1970, № 50.
17. Пат. ФРГ № 2005529ь «Изобр. за руб.», 1970, № 14.
18. Заявка ФРГ, 2519520, 1971.
19. Пат. Японии ,(заявка) 42—72871, 1967.
20. Франц, заявка № 2033302. «Офиц. бюл.», 1970, № 53.
21. Пат. ФРГ № 2164661, 1971.
22. Пат. США № 3463785, 1969.
23. Пат. США № 2. 724. 678. 1955.
24. П о з н а н с к а я Н. А., Массальская А. В., Иванова С. Н., Ш в е-
ц о в-Ш иловский Н. И., Мельников Н. Н. Деп. 445/75, РЖХ,
1975, т. 1'10, № 456.
25. Пат. Франции № 2.173.471, 1972.
26. Пат. ФРГ № 250055, 1967.
27. Пат. Японии № 48—38720, 1974; «Изобр. за руб.», 1974, № 11, ч. II, с. 15.
28. М о о г е С. G., W е i g h t E. S. J. Chem. Soc., 1952, 4257.
29. Kendall J. D. S u gga to H. G. J. Chem. Soc., 1949, 1505.
30. Лизунова Л. И., Рожкова H. К. «Узб. хим. журн.», 1969, №6, с. 24.
31. Юсупов М. М., Рожкова Н. К., Козак Р. И. Авт. свид. № 299509,
1971; «Бюл. изобр.», 1975, № 12, 91.
32. Ю с у п о в М. М., Козак Р. А., Рожкова Н. К. «Узб. хим. журн.»,
1973, № 2, с. 63.
33. Козак Р. А., Юсупов М. М., Рожкова Н. К. «Узб. хим. журн.»,
1971, № 5, с. 82.
34. Cutter Н. В., Golden Н. R. J. Am. Chem. Soc., 1947, 69, 831.
35. Reed F., Robertson A., Sexton W. A. J. Chem. Soc., 1939, 473.
36. Ананьева К. В., Рожкова Н. К. Деп. ВИНИТИ № 3705, 1971.
37. Завьялова Л. В., Рожкова Н. К., Сейтаниди К. Л. ХГС, 1975,
№ 1, с. 47.
38. Умарова А. А., Рожкова Н. К., И м а м а л и е в А. И., 3 а к и р о в Т. С.,
Лой Н. П„ Мирахдаров X. Авт. свид. № 325957, РЖХ 22Н479,
1972.
39. Пат. США № 2.440.095, 1948; С. А. 42, 5274, 1948.
40. Пат. Ger. 1.019.122, 1957; С. А. 54, 21625, 1957.
41. Пат. Японии № 7380575, 1972; С. А. 80, 59951, 1974.
42. Системные фунгициды (под ред. Н. Н. Мельникова). М., 1975.
43. Ахмедова С., Рожкова Н. К., Рашкес Я. В. Деп. ВИНИТИ,
№ 6033, 1973.
44. А х м е д о в а С., Рожкова Н. К-, Амбарцумова Р. Ф. «Узб. хим.
журн.», 1977, № 2. с. 59.
45. Р а ш к е с Я. В., Рожкова Н. К., Ахмедова С. Ж. орг. хим., 1974,
т. 10, с. 917.
46. Сине око в А., Сергеева М. Е. Ж. орг. хим., 1967, т. 3, с. 1468.
103
А, Султанку лов, Н, К. Рожкова, X. Абдуллаев,
М. Б. Султанов
БАКТЕРИЦИДНАЯ И ФУНГИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ
2-[р(у)-АРИЛАМИНОАЛКИЛ]ТИОБЕНЗАЗОЛОВ
2- и З-Замещенные производные бензотиазолин-2-тиона (БТТ),
бензимидазолин-2-тиона (БИТ) и бензоксазолин-2-тиона (БОТ)
обладают широким спектром пестицидной активности, в частности
фунгицидами являются 2-алкилтиобензотиазолы и бензимидазолы
11—5]. 2-Алкилтиобенотиазолы и бензоксазолы, а также 3-амино-
метильные производные БТТ и БОТ проявляют антибактериаль-
ные свойства [5, 6].
Бактерицидная и фунгицидная активность 2-ариламиноалкил-
тиобензазрлов не изучена.
Благодаря наличию в молекуле сопряженной системы связей
NHC=S бензазолиц-2-тионы образуют в реакциях алкилирования
галоидными алкилами, непредельными соединениями, сложными
эфирами и т.. п. два ряда производных — по атомахМ серы и азота
[7—10] с преобладанием тех или других в зависимости от алкили-
рующего агента и условий проведения реакции. Поведение в по-
добных реакциях ариламиноалкилгалогенидов практически не
исследовано.
Мы изучали условия и направление алкилирования бензазо-
лин-2-тионов М-р(у)-галоидалкилариламинами, а также бактери-
цидные и фунгицидные свойства образующихся 2-р(у)-ариламино-
алкилтиобензазолов.
Для реакции использованы натриевые соли соответствующих
тионов и галоидгидраты галоидэтил (и пропил) ариламинов. Оп-
тимальными условиями являются кипячение смеси эквимолекуляр-
ных количеств исходных реагентов в течение 1—5 ч в спиртовом
растворе щелочи. Выход продуктов 52—97%.
Хлоралкилариламины менее реакционноспособны, чем бромал-
килариламины. Так, за 3—5 ч кипячения их выделено 52—68%
продукта, в то время как реакция с бромпроизводными идет даже
при комнатной температуре (24 ч) и дает почти количественный
выход. Реакция с иодпроизводными осложняется образованием
побочных продуктов. С удлинением алкильной цепи реакционная
способность галоидалкилариламинов несколько увеличивается.
г
Е
3
Е
Z
104
Продолжение таблицы
Исследование структуры продуктов показало, что образуются
2-ариламиноалкилтиобензазолы, т. е. взаимодействие осуществля-
ется по атому серы:
г
CD
и
GO
£
ч
х
1Я
о
х
о
X
о
со
м
X
05
X
о
и б
со со
Г X
CD CD
о и
х
о
со
см
и
X
С0
о
со
О
X
1О
о
со
О
СР
X
СО
и
о
00
X
о
со
О
S*
00
X
t-
о
со
О
СМ
X
см
ч
х
со
о
Аг-С6Н5, о-,м-,п~СН3-СвН4;о-м-,п-Се-С6Н4; m-CF3~C6H4;
3,4(2,5)-С!2С6Н3;Нае-Се, Br,u; X~OsS,NH; п=2,3.
Продукты алкилирования по атому азота не получены. 2-Арил-
аминоалкилтиобензазолы идентифицированы на основании дан-
ных УФ- и ЯМР-спектров и подтверждены результатами элемен-
тарного анализа на азот (табл. 1, 2).
Таблица 2
Спектральная характеристика 2-[3 (у)-ариламиноалкил] тиобензазолов
Аг X п УФ-спектры, нм (1g Е) ЯМР-спектры, м. д.
ch2-n'ch2-s С-СН2-С Аг-Н
Сен5 NH 2 286,293 (4,09) 3,35 3,35 — 7,5 - -6,35
сен5 NH 3 286, 293 (4,29) 3,23 3,23 1,97 8,5 - -7,5
м—CF3C6H4 NH 3 283, 288 3,21 3,21 2,00 7,65- 6,55
с6н5 О 3 280, 287 3 17 3,87 2,00 7,3 - -6.42
о—СН3С6Н4 о 3 (4.12) 3 3 3,3 2,12 7,6 - -6,4
277 , 288 , 300
С6н5 S 2 (4,06; 4 13;
4,2)
283, 292, 301
С6Н5 S 3 (4,03; 4 09;
4,18)
В УФ-спектре 2-ариламиноалкилзамещенных БИТ и БОТ име-
ются два максимума с Атах 286, 293, 283 (280), 288 (287) нм соот-
ветственно близкой интенсивности, а 2-р (у)-ариламиноалкилтио-
бензотиазолов — три максимума при 277 (283), 288 (292) и 300
(301) нм, что характерно для S-производных данных тионов.
В спектре ЯМР 2-р(у)-ариламиноалкилтиобензазолов сигна-
лы протонов групп, связанных с атомами серы и азота, проявляют-
ся либо в виде общего мультиплета, либо в виде отдельных сиг-
налов; ароматические протоны дают две группы сигналов.
107
Таблица 3
Бактериостатическая активность 2-ариламиноалкилтиобензазолов
/\ II /
R' ^AX/-S(CH2)«N\At
Аг R R‘ X п Активность (конц. мкг/мл)
Tr. z/ogin. jstaph. aur. Salm. t. | Pt. A Pt в Pt c
1. Сбн5 Н н S 2 500 >1000 1000 >1000 >1000 1000
2. м—CF3C5H4 н н S 2 1000 >1000 >1000 >1000
3. п—С1С6Н4 н н S 2 >1000 1000 >1000 500
4. 3,4—С12С6Н3 н н S 2 250 125 1000 1000
5. С6Н5 И н S 3 >1000 >1000 >1000 >1000 500
6. о—СН3С6Н4 н н S 3 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000
7. м—-СН3С6Н4 н н S 3 >1000 >1000 >1000 >1000 1000 >1000
8. л—СН3С6Н4 н н S 3 >1000 250 1000 >1000 1000 >1000
9. м— С1С6Н4 н н S 3 500 >1000 >1000 >1000
10. п—С1С6Н4 н н S 3 500 >1000 >1000 >1000
11. jf—CF3C6H4 н н S 3 125 250 1000 >1000 1000 >1000
12. м-CF3C6H4 н 5-NO, S 3 2 0 500 >1000 >1000 1000 >1000
13. 3,4—С12С6Н3 н н S 3 >1000 250 1000 500 >1000
14. С6Н5 н н NH 2 >1000 1000 >1000 >1000 >1000 >1000
Продолжение таблицы 3
Ar R R* X n Активность (КОНЦ, мкг/мл)
Tr. z/ogin | Staph, aur. | Salm. t. | Pt A | Pt в Pt c
15. M-CF3C6H4 H H NH 2 15,7 250 125 125
16. n—C1C6H4 H H NH 2 31,25 500 >1000 >1000
17. 3,4—C12C6H4 H H NH 2 15.7 1000 500 500
18. C6H5 H H NH 3 >1000 1000 >1000 >1000 >1000 >1000
19. 0—CH3C6H4 H H NH 3 500 1000 1000 >1000 >1000 >1000
20. ж-СН3С6Н4 H H NH 3 500 >1000 1000 >1000 >1000 >1000
21. и—CH3C6H4 H H NH 3 1000 250 >1000 >1000 >1000 >1000
22. jk-CF3C6H4 H H NH 3 62,5 15,62 1000 1000 1000 1000
23. м—CF3C6H4 COCH3 H NH 3 1000 >1000 >1000 1000 >1000
24. M-C1C6H4 H H NH 3 250 1000 >1000 >1000
25. и—C1C6H4 H H NH 3 15,7 1000 >1000 >1000
26. 2,5—C12C6H3 H H NH" 3 500 1000 1000 1000 1000
27. C6H5 H H О 2 1000 500 1000 500
28. C6H5 H H 0 3 >1000 >1000 1000 >1000 500 >1000
29. 0-CH3C6H4 II II О 3 500 500 1000 >1000 1000 >1000
30. м—CH3C6H4 H H О 3 500 500 1000 >1000 >1000 >1000
31. n—CH3C6H4 H H 0 3 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000
32. m—CF3C6H4 H H О 3 >1000 >1000 >1000 1000 >1000
33. 3,4—Ci2C6H3 H H О 3 1 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000
Бактерицидная активность соединений изучена на штаммах
гаммаположительных и гаммаотрицательных бактерий — трихо-
монад (Tr. vogin.), золотистого стафилококка (Staph, aur.), брюш-
ного тифа (Salm, t.) и паратифа (PtA, PtB, PtC).
Как видно из табл. 3, наиболее чувствительным к действию
данных соединений оказался золотистый стафилококк. Производ-
ные БТТ и БОТ малоэффективны против указанных микроорга-
Таблица 4
Фунгицидная активность 2-[₽(7)-ариламиноалкил[-тиобензазолов
Аг R R' X п Процент подавления прорастания грибов
Vert, d. Fus. Ox.
с6н5 н н S 2 13,51 22,72
ж-СН3С6Н4 н н S 3 14,35 24,05
п-СН3С6Н4 н н S 3 18 9 19,31
м—CF3C6H4 н н S 3 19.40 30.30
С6Н5 н н NH 2 29,47 31,81
С6н5 н н NH 3 27,79 36,11
о- СН3С6Н4 н н NH 3 36,18 39,77
м—СН3С6Н4 н н NH 3 40,13 24,88
п-- СН3С6Н4 н н NH 3 51,04 47,23
м—С F3C6H4 н н NH 3 47,43 40,79
2,5—С12С6Н3 н н NH 3 40,72 31.67
м—CF3C6H4 н no2 NH 3 12,0 40,0
.м—СН3С6Н4 н н О 3 27,79 26,13
С6Н5 СОСНз н S 2 28,57 48,07
С6н5 СОСНз н S 3 16,98 41,61
низмов. Значительно более эффективны производные БИТ, особен-
но соединения, содержащие атом галоида или трифторметильную
группу в фенильном ядре. Алкильные заместители в орто- и мета-
положении очень незначительно увеличивают активность по
сравнению с незамещенным фенильным радикалом. 2-у-Арилами-
нопропилтиобензимидазолы несколько более эффективны, чем
2-р-ариламиноэтилтиобензимидазолы. Ацилирование ариламино-
группы или нитрование бензотиазольного ядра приводит к пони-
жению активности.
Наиболее интересными соединениями являются соединения
15, 16, 17, 22, 25, проявившие в концентрациях 15,7, 31,25, 15,7,
15,62 и 15,7 соответственно бактериостатическое действие против
золотистого стафилококка.
Испытание соединений в качестве фунгицидов показало, что
2-р(у)-ариламиноалкилтиобензазолы в концентрации 0,003% вы-
110
зывают слабое подавление развития грибов Verticillium dahliae и
Fusarium oxysporum (табл. 4).
Экспериментальная часть. 2-[р(у)-Ариламиноалкил]-тиобенза-
золы. В спиртовый раствор соответствующего тиона (0,02 г/моль)
добавляют NaOH (0,06 г/моль). Смесь перемешивают до гомоге-
низации раствора, к нему добавляют 0,02 г/моль галоидгидрата
М-р(у)-галоидалкилариламина и кипятят 1—5 ч. По окончании
нагревания спирт отгоняют, остаток обрабатывают сначала раст-
вором соды, затем эфиром. Эфирную вытяжку промывают водой
несколько раз (до нейтральной среды) и сушат над MgSO4. После
отгонки эфира продукт очищают перекристаллизацией. Маслооб-
разные продукты промывают гексаном или петролейным эфиром.
ЛИТЕРАТУРА
1. Davis W. Н., Sexton W. A. Biochem. J., 1946, 40, 331; С. А. 1947, 41г
405.
2. Яп. Пат. № 8639 (1969); РЖХ, 5Н620, 1973.
3. Пат. США, № 2358402, 1944.
4. Пат. ГДР, № 1670221, 1970; Пат. ФРГ, № 1670221, 1970.
5. Пат. ГДР, № 111637, 1975; РЖХ, 5043П, 1976.
6. Varma R. S. J. Prakt. Chem., 1972, 314 (5/6), 955.
7. Лизунова Л. М., Рожкова Н. К. «Узб. хим. жури.», 1969, № 6, с. 24.
8. А у a d К. N., М е с а 11 Е. В., Neale A. J., J а с k m a n L. М. J. Chem. Soc.,
1962, 2070.
9. Безумнова А. Н., Рожкова Н. К. Химия гетероциклических соеди-
нений. В сб. «Серусодержащие гетероциклы», Рига, 1971, с. 194.
10. Алимов Э., Султанкулов А., Рожкова Н. К., Туляганов С. Р.
«Узб. хим. журн.», 1973, № 1, с. 52.
А. И. Азимов, М. О. Сафаев, Т. Т, Дустмухамедов
ПОИСК ФУНГИЦИДОВ СРЕДИ АНИЛИДОВ
НАФТЕНОВЫХ КИСЛОТ
Нафтеновые кислоты характеризуются высокой реакционной
способностью. Они проявляют бактерицидные свойства, а также
стимулируют рост растений [1—3].
Для поиска новых направлений использования и выявления
биологически активных соединений нами изучена реакция нафте-
новой кислоты с незамещенными и замещенными ариламинами и
синтезированы соответствующие анилиды нафтеновых кислот.
Исходным сырьем является нафтеновая кислота, выделенная из
мылонафтенатов кислотным расщеплением на Ферганском нефте-
перерабатывающем заводе с кислотным числом 232. Хлорангид-
рид нафтеновой кислоты получен по методике [4].
Реакция хлорангидрида нафтеновой кислоты с ариламинами
проводилась при охлаждении в присутствии триэтиламина в раст-
воре сухого бензола с последующим кипячением в течение 2,5—3 ч:
К
r-c6h4nh-r.‘+ R-"-c^ce—~ R">
где R-Н; о-м-, п— СН3; о-,м-,п-СН30;
R*— СН2СН2~Р—СН3; R“ ндсрТЕн.
Оптимальным условием является нагревание эквивалентных
количеств реагентов 2,5—3 ч при 70—80°.
Полученные продукты представляют собой вязкую маслооб-
разную жидкость с желтоватым оттенком, не обладающую харак-
терным для нафтеновых кислот неприятным запахом. Они раство-
римы в органических растворителях. В ИК-спектрах присутствует
интенсивная полоса поглощения амидной группы (1660—
1675 см-1).
Испытание некоторых соединений показало слабую противо-
вилтовую активность (в последних двух колонках приводится %
подавления):
112
Препарат Vert. d. Fus. ox.
N-Нафтенеил-о-толуидид 16,68 22,70
N-Нафтенеил-лг-толуидид 23,66 16,47
N-Нафтенеил-/г-толуидид 15,58 9,30
N-Нафтенеил-о-анизидид 36,16 10,68
N-Нафтенеил-п-анизидид Мф-метоксиэтил-Н-нафтенеил-о-толу- 26,16 14,5
идид 18,91 12,04
Экспериментальная часть. N-нафтенеилариламиды. В трехгор-
лой колбе, снабженной механической мешалкой, обратным холо-
дильником# капельной воронкой, растворяют 0,05 г/моль арилами-
Нафтенеиламиды и N-3-метоксиэтилнафтенеиламиды
/К'
R-C6H4N< —R"
О
(R'— нафтенеил)
R j 1 R' T. КИП. (P, MM. рт. CT.) Выход, %
H 1 H 218—220/4 72,2 1,5138
o~ CH3 H 210—235/5 79,5 1,5245
ж-CH3 H 190-210/4 53,4 1,5209
n—CH3 H 200—220/3 73,4 1,5245
o—CH3O H 225-245/3 65,5 1,5237
m—CH3O H 235—242/3 66,2 1,5350
n— CH3 H 244—254/3 68,01 1,5350
H CH2CH2OCH3 188—190/3 60,4 1,5031
o—CH3 CH2CH2OCH3 210—223/4 57,5 1,5043
лг—CH3 CH2CH2OCH3 214—223/4 57,5 1,5095
n-CH3 CH2CH2OCH3 234—237/4 63,5 1,5102
0—CH3O CH2CH2OCH3 219—228/3 60,9 1,5069
m—CH3O CH2CH2OCH3 225—230/4 61,3 1,5173
n—CH3O CH2CH2OCH3 212-224/2 57,5 1,5145
на и 0,05 г/моль триэтиламина в 50 мл сухого бензола. К этой
смеси при охлаждении и перемешивании по каплям добавляют
хлорангидрид нафтеновой кислоты в бензоле. Смесь нагревают
2,5—3 ч и обрабатывают 2Н раствором соляной кислоты, промы-
вают водой до нейтральной среды. Сушат над MgSO4, раствори-
тель отгоняют, остаток фракционируют в вакууме и получают
N-нафтенеилариламиды (табл.).
ЛИТЕРАТУРА
1. Нафтали М. Химия, технология и анализ нафтеновых кислот. ОНТИ, Л.,
1938.
2. Р ы б а к Б. М. Нафтеновые кислоты. М.—Л., 1948.
3. Кулиев А. М. и др. Нафтеновые кислоты. Производство и применение. М.,
1965.
4. В е й г а н д-Х ильгетаг. Методы эксперимента в органической химии М.,
1968.
М. М. Юсупов, А. Ражабов, И. Я. Горбан
СИНТЕЗ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АМИДОФОСФИТОВ
С ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ФУНГИЦИДНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
Многие фосфорорганические соединения обладают системным
фунгицидным действием и благодаря этому применяются для за-
щиты растений. Среди них ряд производных содержит в структу-
ре одну или несколько Р—N-связей — фосбутил, триамифос и др.
[1]. Имеются также данные о фунгицидной активности в ряду ами-
дов трехвалентного фосфора [2]. Относительная легкость синтеза
амидов кислот фосфора, малоисследованность их фунгицидных
свойств и в большинстве случаев низкая токсичность для тепло-
кровных обусловливают целесообразность поиска новых фунгици-
дов среди амидопроизводных фосфора. На основе полных амидов
фосфористой кислоты, диамидов фенилфосфинистой кислоты и
некоторых циклических амидов мы получили производные и изу-
чили их превращение.
Как отмечалось, диамиды фенилфосфинистой кислоты облада-
ют фунгицидной активностью [2]. Мы исследовали реакции ди- (ди-и
моно-алкил)-амидов фенилфосфинистой кислоты с сероуглеродом
и фенилизотиоцианатом, а также получили их четвертичные фос-
фониевые соли. Исходные амиды получены по методике [3]:
PhPCl2+2RR'NH+2Et3N—>PhP (NRR')2+2Et3NHCl.
Реакция тетраэтилдиамидофенилфосфонита с сероуглеродом и
фенилизотиоцианатом протекает при нагревании с образованием
кристаллических продуктов:
S
PhP‘-S-°-NE^
х Ph₽(-N-C-NEt2)2
Ph
Образование дитиокарбомоил- и тиомочевинных производных,
как показано в [4J. объясняется участием в этих реакциях хлоргид-
ратов аминов.
114
Сведения о взаимодействии моноалкиламидофосфитов с ука-
занными реагентами отсутствуют. Мы установили, что реакция
ди-(алкиламидо) фенилфосфонитов с сероуглеродом протекает
сложно. Соответствующие дитиокарбомоилпроизводные получены
не были, только в случае ди-(N-трет.бутил)-амидофенилфосфонита
выделен молекулярный аддукт красного цвета:
PhP (NHBut)2 Н- CS2------>PhP (NHBut.)2CS2.
Некоторые несимметричные диамиды фенилтиофосфоновой
кислоты являются эффективными фунгицидами [5]. Для синтеза
их аналогов изучена реакция хлорангидрида Н,Ы-диэтиламидофе-
нилтиофосфоновой кислоты с некоторыми ароматическими амина-
ми и гетероциклическими основаниями, проведенная по схеме
S S
Et3N /NEt2 s II /NEt2 RH || /NEt2
PhPClo+NHEt2------> PhP<----------> PhP <----------->PhP<
\C1 XC1 Et3N
Оптимальными условиями для последней стадии реакции яв-
ляется кипячение эквимолекулярных количеств гетероциклическо-
го основания и хлорангидрида в течение 2 ч. Следует отметить, что
продукты с ароматическими аминами оказались неперегоняющи-
мися маслами и выделить их в аналитически чистом виде не
удалось. Мы получили также фосфониевые производные на осно-
ве тетраэтилдиамидофенилфосфонита, гексаалкилтриамидофосфи-
тов с бензил-, алкилгалогенидами, дибром- и дихлорэтанами. Мно-
гие соединения этого типа представляют собой густые вязкие
масла, которые очищаются переосаждением из растворителей.
Бензил- и р-бромэтилфосфониевые производные являются кри-
сталлическими веществами.
В связи с систематическим исследованием реакции амидов трех-
валентного фосфора с карбонильными соединениями в круг этих
соединений нами вовлечены амиды фосфаоксадиазола. Хлорангид-
рид и первые представители амидов фосфаоксадиазолов описаны
недавно {6].
Мы получили не описанные ранее алкиламидофосфаоксадиазо-
лы и изучили некоторые их реакции. Синтез осуществлен по
схеме
phN-N AEKNHg Ph-N-N S Ph“N~N
СВ-P C-R Et.N AKKNHP G-R AEKNH-P C-R
V V sv
AeKNH2H3POs+ PhNHNHCOR
Полученные
как и следовало
нами алкиламидофосфаоксадиазолы (таблица),
ожидать, легко присоединяют элементарную серу,
115
4-И'-2-фенил-1-(алкил/фенил)амидо-1,2-дигидро-1, 5, 2, 3-фосфаоксадиазолы и их тиопроизводные
PhN-N
X га 12,35 11,16
ф 5 S У 3 га Z 04 СО to О ОО —• Тр Ь- о о —« ь- — СО СО тГ ос Ю СО LO О СО Ш 04 04 со СО — •—1 г—. »—1 г—< 1 * »—<
। « 2 о е ° н 2" QJ СП СП СП СП СХ СХ Q- СсС^СсСХ CL £Х CL z £ zM £ £ z z z £ £ о о о оооо Q о о ° 2 £ £ £ £ 2 S gj 2 X Г X X X X X X X х со СМ 05 Г* см о о ииооосГоио и
X© с\ га 12,11 10,91 i
Найденс Z со Г- О СО 04 Ю О О •—» СО со ОО СП СП ь- Ю 04 04 со со — о Т—। 1 1 т—< •— т—1 •— •
эЯ 3
Т. пл., °C 100-103 (гексан) sf 1 " 1 я ОО Ф 04 КО — о 1 S Ф О КО 04 Ь- Ч — О 1 я О ф fr- КО^ со 7 g- о с V—И 4.Z X о о । ста 1 х ф 3 7| оо е 04
ф
«=г со со СО со оо со Г—<
3 га ю’ ю 58 00 99 99, 95, О’ 38 xF т—< О г—*
X 1 1 1 1 1 1 сл СП СП СП
га 1О X СО о сн3 сн3 ко X о о ю X СО о КО X CD О СН3 СН3 с6н5 1 с6н5
га и (CH3)3CNH X X X О X X X CD О C6HnNH (CH3)3CNH (CH3)3CNH X X X со о C6HnNH н№н9э
Соединение — х > > VI VII VIII X •—1 X
чувствительны к влаге. Но в отличие от других амидов с подвиж-
ным протоном, даже при продолжительном нагревании с четырех-
хлористьш углеродом и диалкиламинами не вступают в реакцию
Тодда — Аттертона.
Как нами установлено, амиды диоксафосфоланового ряда легко
гидролизуются с расщеплением амидной связи и раскрытием
цикла.
Изучался гидролиз амидов фосфаоксадиазола.
Установлено, что независимо от соотношения амида и воды, в от-
личие от диоксафосфоланамидов, происходит полное расщепление
молекулы с образованием аммониевой соли фосфористой кислоты
и ацилгидразина.
В ИК-спектрах соединений I—X поглощение С=И-группы на-
блюдается около 1640 см -1, NH-группы фосфаоксадиазолалкил-
амидов — 3230 см-1, при переходе к тиопроизводным оно сдвига-
ется в более высокочастотную область на 25—30 см-1. Фунгицид-
ная активность синтезированных соединений изучается.
Реакция тетраэтилдиамидофенилфосфонита с сероуглеродом.
К 15 г амида в 30 мл бензола добавили 10 г сероуглерода. Реакция
не наблюдалась. Раствор нагревали в течение 1 ч при 40°, затем
15 мин — при 70—80°. Кристаллы, выпавшие при охлаждении из
раствора, отфильтровали и перекристаллизовали из ацетона. Вы-
ход 12,0 г (60%), т. пл. 111—2°. Найдено, %: С 47,13; Н 6,37;
Р 7,45; 7,60; Ci6H25N2S4P; вычислено, %: С 47,49; Н 6,23; Р 7,65.
В ЯМР-спектре имеются сигналы ароматических протонов при
7,39 м. д. (5 Н), мультиплет, четырехпротонный квартет метилено-
вых протонов при 2,75 м. д. и триплет метильных групп при
1,14 м. д. (6 Н).
Вещество при хранении в эксикаторе разлагается с образова-
нием маслообразного продукта.
Реакция тетраэтилдиамидофенилфосфонита с фенилизотиоциа-
натом. 1,25 г амида и 1,35 г фенилизотиоцианата (1 :2) нагревали
на масляной бане при 100° в течение 5 ч. После охлаждения загу-
стевшую смесь растворили в небольшом количестве ацетона и
отфильтровали от незначительных количеств хлопьев. При потира-
нии стеклянной палочкой из фильтрата выпали мелкие, почти бес-
цветные кристаллы, которые отфильтровали, промыли ацетоном и
высушили. Выход — 0,8 г (30%), т. пл. 140°. Найдено, %: С 64,45,
Н 6,80, Р 5,79, C28H35N4S2P; вычислено, %: С 64,33, Н 6,75, Р 5,93.
Проведение реакции при более высокой температуре (кипения
толуола) не способствовало повышению выхода.
Фени л-(N,N'ah9thj])-бензимидазолилфосфин сульфид (синтези-
рован М. М. Махаматхановым). К 5,3 г (0,045 моля) бензимидазо-
ла и 30,0 г (0,3 моля) триэтиламина прибавили 11,2 г (0,045 моля)
хлорангидрида фенил-(ЛГ,К-диэтил) -тиофосфоновой кислоты. Реак-
ционную смесь нагревали при 100° 2 ч. После охлаждения выпав-
шие кристаллы отфильтровали, фильтрат упарили. Остаток за-
кристаллизовался, т. пл. 136—137°, вес 10,3 г. После перекристал-
117
лизации из спирта получили 8,5 г (57%) фенил- (М,М'-диэтил)-
бензимидазолилфосфин сульфида. Выход 8,5 г (57%), т. пл. 142—
143°. Найдено, %: С 62,00; 61,70, Н 6,34; 6,36; Р 8,24; 8,67.
C17H2N3OP; вычислено, %: С 61,63; Н 6,04; Р 9,36. Фенил-(N,N'-
диэтил)-бензтриазолилфосфин сульфид (синтезирован М. М. Ма-
хаматхановым), получен аналогично, т. пл. 89° (из петролейного
эфира).
Фенил, метилтетраэтилдиаминофосфоний иодид получен по опи-
санной в литературе методике [2] в виде густого масла. Кристал-
лический комплекс с йодидом ртути имеет т. пл. 79—80°.
Бензилфенилтетраэтилдиаминофосфоний хлорид. Раствор 10 г
(0,04 г/моль) амида и 5,0 г (0,04 г/моль) хлористого бензила в
20 мл толуола нагревали на масляной бане при 120—125° в тече-
ние 2,5 ч. Через некоторое время образовался масляный слой, ко-
торый при охлаждении закристаллизовался. Кристаллы-отфильт-
ровали и промыли толуолом. Выделено 6,7 г кристаллов. Повтор-
ным нагреванием фильтрата и сгущением получено еще 2,8 г
вещества. Общий выход 63%. Продукт представляет собой бесцвет-
ные кристаллы с т. пл. 174—175°, хорошо растворим в воде, но не
растворим во многих органических растворителях. Найдено, %:
С 65,26; Н 8,50; Р 8,26; C2iH32N2PC1; вычислено, %: С 66,5; Н 8,50;
Р 8,17.
р-Бромэтилтрис(диэтиламино)-фосфоний бромид. Смесь 34,65 г
трис (диэтиламино)-фосфина и 30 г 1,2-дибромэтана нагревали при
75—90°С 8 ч. Непрореагировавшие исходные вещества экстраги-
ровали дважды эфиром. Продукт не растворяется в эфире и за-
кристаллизовывается. Его отфильтровали, промыли эфиром, очи-
стили переосаждением гексаном из смеси этилацетат — этанол,
сушили над Р2О5. Выход 26,26 г (44%). Ввиду сильной гигроско-
пичности охарактеризован в виде комплекса с Hgl2, т. пл. 99—100°.
Найдено, %: С 19,1; Н 3,93; N 4,60; вычислено, %: С 18,9; Н 3,82;
N 4,72.
р-Бромэтилтрис(дибутиламино)-фосфоний бромид. Смесь 15,45 г
трис (дибутиламино)-фосфина и 10 г 1,2-дибромэтана нагревали
при 100° 20 ч, разбавляли эфиром. Выпавший осадок перекристал-
лизовали из смеси этилацетат — этанол — гексан. Получили белые
пластинки с т. возг. 233° (36%). Найдено, %: С 51,3; Н 9,43;
N 7,13; вычислено, %: С 51,7; Н 9,62; N 6,97.
р-Бромэтилтрис(пиперидино)-фосфоний бромид. Смесь 6,81 г
трис (пипиридино)-фосфина и 10 г 1,2-дибромэтана нагревали при
100° 20 ч, разбавляли эфиром. Выпавшие кристаллы перекристал-
лизовали из смеси метанол — ацетон, т. пл. 188—190°. Выход 4,1 г
(36%). Найдено, %: С 43,3; Н 7,12; N 8,76; вычислено, %: С 43,4;
Н 7,23; N 8,94.
Синтез 2,4-дифенил-1 -хлор-1,2-дигидро-1,5,2,3-фосфаоксадиазо-
ла осуществлен по методике [6]. В отличие от описанного при
экстракции горячим гексаном закристаллизовался.
118
Синтез 4-метил(фенил)-2-фенил-1-алкиламидо-1,2-дигидро-1,5,2,
3-фосфаоксадиазолов (II—VI). В трехгорлую колбу, снабженную
мешалкой с затвором, хлоркальциевой трубкой и капельной во-
ронкой, поместили раствор хлорангидрида, триэтиламина в бензо-
ле и при охлаждении ( — 8°) прикапывали раствор соответствую-
щего амина в бензоле в течение 30—60 мин. Смесь перемешивали
при комнатной температуре 2 ч, оставляли на сутки. Затем от-
фильтровали выпавший хлоргидрат триэтиламина, фильтрат упа-
рили в вакууме. Остаток в случае амидов II, III перекристаллизо-
вывали из бензола, остальные оказались маслами.
Реакция 4-метил-2-фенил-1-трет.бутиламидо-1,2-дигидро-1,5,2,3-
фосфаоксадиазола с серой. К 1 г амида в 5 мл бензола добавили
0,15 г серы. Смесь кипятили в течение 2 ч. Через 2 дня выпавшие
белые кристаллы VII отфильтровали. Выход 0,87 г. Перекристал-
лизовывали из бензола. Аналогично получены остальные тиофос-
фамиды VIII—X (таблица).
Реакция 4-метил-2-фени л-1 -трет, бутил амидо-1,2-дигидро-1,5,2,3-
фосфаоксадиазола с диэтиламином и четыреххлористым углеродом.
К раствору 1,5 г амида в 7 мл бензола добавили 1,2 мл диэтил-
амина и 0,6 мл четыреххлористого углерода. Раствор нагревали с
обратным холодильником при 86° в течение 2 ч. При продолжи-
тельном стоянии выпали кристаллы, которые оказались исходным
амидом. Аналогичный результат получен и в случае других
амидов.
Гидролиз 4-метил-2-фенил-1-трет.бутиламидо-1,2-дигидро-1,5,2,3-
фосфаоксадиазола. К 1,0 г амида в 10 мл диоксана при перемеши-
вании прикапывали 0,14 мл воды в 1 мл диоксана. Через 2 дня
выпавшие белые кристаллы отфильтровали. Продукт оказался
трет.бутиламмониевой солью фосфористой кислоты. Выход 0,58 г
(95%), т. пл. 230—35° (из спирта). Смешанная проба с заведомо
известным образцом депрессии температуры плавления не дает.
Из фильтрата выделено 0,52 г ацетилфенилгидразина с т. пл.
130—132°. Гидролиз других амидов протекает аналогично.
ЛИТЕРАТУРА
1. Экштайн 3. В сб. «Новые пестициды». М., 1970, с. 76.
2. Пат. США № 3.137.616. С. А. 1964, 61, 16095.
3. Smith N. L. I. Org. Chem. 1963, 28, 863.
4. Батыева Э. С., Офицеров Е. Н., Альфонсов В. А., Пудо-
вик А. Н. ДАН СССР, 1975, т. 224, с. 339.
5. Tolkhmith К., Seiber I. N., Bud de Р. В., Mu s sell D. R. Science,
1967, 158, 1462.
6. Италинская T. Л., Мельников H. H., Швецов-Шилов-
c к и й H. И. ЖОХ, 1968, т. 38, с. 2265.
А. А. Шаженов, П. Курбанов
РЕАКЦИИ АМИНОСОЕДИНЕНИЙ С ЛАКТОНАМИ
Реакция р-пропиолактона с различными реагентами описана в
обзоре Р. Н. Лейси [1]. Подробно рассмотрены в указанном обзо-
ре фундаментальные работы Т. Л. Грешэма с сотрудниками, в ко-
торых указано на то, что р-пропиолактон с нуклеофильными реа-
гентами в зависимости от условий может взаимодействовать по
одному из направлений:
-----> МОСН2СН2СОА
СН2-—СН2 4-М А
I I -----------
о — с=о
-----> МСН2СН2СООА.
Реакции у-лактонов с нуклеофильными реагентами не изучены,
хотя известно [2, 3, 4, 5, 6], что аминосоединения с у-лактонами
реагируют с образованием арилпирролидонов.
В. Реппе [2] сообщает об образовании арилпирролидонов в кон-
денсации ароматических аминов с у-бутиролактоном при нагрева-
нии в интервале температур 200—300°.
ArNH2 + \ = О
\ О /
Аг=С6Н5, м — С1С6Н4—, С10Н7—
С. Шустер [3] получил N-замещенные пирролидоны, проводя
реакцию аминов с у-бутиролактоном под давлением при высокой
температуре.
С. С. Куколенко и И. А. Грачева [4, 5] осуществили синтез
N-замещенных пирролидонов при нагревании хлоргидратов жир-
ных и ароматических аминов с у-бутиролактоном.
По данным указанных работ нельзя судить о реакционной спо-
собности ароматических аминов, так как систематическое изуче-
ние этой реакции отсутствует.
120
Мы, кроме синтеза новых арилпирролидонов, изучали реакци-
онную способность ароматических аминов, а также замещенных
у-лактонов. Для этого впервые проведена реакция ароматических
аминов с алкилзамещенными у-бутиролактонами. Существующие
методы получения арилпирролидонов основаны на нагревании
смеси реагентов при высокой температуре. Мы начали проводить
реакции ароматических аминов с лактонами в мягких условиях.
В результате реакции анилина, м-, ц-толуидина с у-бутиролак-
тоном, проведенной при нагревании эквимолярных количеств
реагентов в интервале температур 90—125°, удалось выделить со-
ответствующие анилиды у-оксимасляной кислоты:
NHCOCH2CH2CH2OH
R—Н, м-, п—СН3.
Выходы продуктов реакции оказались низкими (6—26%). При
пониженных температурах реакция не идет, при повышении же
выход продуктов реакции также не улучшается, вероятно, из-за
образования Ь1-арилпирролидонов-2. Действительно, замещенные
анилиды у-оксимасляной кислоты при более высокой температуре,
а также при продолжительном нагревании превращаются в N-за-
мещенные пирролидоны. Синтезы N-арилпирролидонов можно
осуществить в одну стадию, если нагревать эквимолярные количе-
ства реагентов при высокой температуре и длительное время
[6-10].
В результате реакции n-броманилина с у-н-гептилбутиролакто-
ном получен n-броманилид у-оксиундекановой кислоты, который
при длительном нагревании также превращается в соответствую-
щий 1-арилпирролидон-2:
----Br-^A-NHCOCHjCHjGli-CyH^
Чу. “
n—Br-Cg H4— N J
0
Реакция триптамина с у-бутиролактоном дает триптамид
у-оксимасляной кислоты с выходом 58%. у-Алкилзамещенные
у-бутиролактоны с триптамином реагируют еще труднее. Конден-
сацией у-бутилбутиролактона получен триптамид у-оксиоктановой
кислоты с выходом 40%, а реакцией у-гептилбутиролактона—42%.
121
Таким образом, реакция ароматических и гетероциклических
аминов с у-лактонами идет как ацилирование с дальнейшим пре-
вращением ацильного производного в N-замещенный пирролидон-2
путем внутримолекулярной конденсации.
Замещенные ароматические амины, триптамин с у-бутиролак-
тоном и его у-алкилзамещенными при продолжительном нагрева-
нии в одну стадию образуют N-замещенные пирролидоны-2 [6—8].
Мы изучали реакции ароматических аминов, триптамина, ами-
нофлуорена, имидазола, бензимидазола с р-трихлорметил-р-про-
пиолактоном (ТПЛ) [9. 10]. Эти реакции легко идут в среде орга-
нического растворителя и дают хорошие выходы амидов 4,4,4-три-
хлор-3-оксимасляной кислоты. Наши данные согласуются с (11, 12].
Изучены также реакции о-, м-} /г-аминофенолов с ТПЛ и у-бу-
тиролактоном. При кипячении эквимолярных количеств о-амино-
фенола и ТПЛ в растворе бензола в течение 4 ч получен о-оксиани-
лид 4,4,4-трихлор-З-оксимасляной кислоты с выходом 93%. При
кипячении эквимолярных количеств реагентов в диметилформами-
де в течение 4 ч образуется 3-(бензоксазолил-2)-1,1,1-трихлор-
пропанол-2 с выходом 42%.
С13С СН—СН2
О -<[=о
NHCOCH2CH—СС13
/\-----N
I II 11
/\СН2СНСС13
off
Реакцию ж-аминофенола с ТПЛ проводили в бензольно-хлоро-
формном растворе в течение 10 ч и получили л/-оксианилид 4,4,4-
трихлор-З-оксимасляной кислоты с выходом 74%.
В аналогичных условиях реакция м-аминофенола с ТПЛ дает
n-оксианилид 4,4,4-трихлор-З-оксимасляной кислоты (67%).
Известно, что о-аминофенолят натрия с у-бутиролактоном
реагирует с образованием М-(о-оксифенил) -пирролидона (13]. Мы
изучили реакцию о-аминофенола с у-бутиролактоном. При нагре-
вании эквимолярных количеств реагентов при 180—200° в течение
4 ч, в отличие от (13], нам удалось получить 2-(у-оксипропил)-
бензоксазол с выходом 53%. Реакция, вероятно, протекает ана-
логично образованию 2-(у-оксипропил)-бензимидазола [6] с пер-
воначальным формированием о-оксианилида у-оксимасляной
кислоты, который при высокой температуре теряет молекулу воды
и превращается в производное бензоксазола.
122
.N=C-(CH2)j-OH
cv
CH2CH2CH20H
Среди производных бензимидазола найдены эффективные фун-
гициды, гербициды, акарициды [14], регуляторы роста [15], гипо-
тензивные препараты [16]. Поэтому, несомненно, представляет ин-
терес поиск в ряду производных бензимидазола физиологически
активных веществ.
Хотя показана возможность образования производных бензи-
мидазола в результате реакции лактонов с ароматическими
о-диаминами, она до сих пор мало изучена.
Известно, что о-фенилендиамины (17—19] и 1,2-нафтилендиа-
мин [18] реагируют с у-бутирлактоном и у-валеролактоном в при-
сутствии соляной кислоты, давая соответствующие бензимидазо-
лил-2- и нафтимидазолил-2-алканолы:
r^iT"NH
4^N^CH2CH2CH0H ;
ОН
Установлено, что 2-(у-гидроксипропил)-бензимидазол при на-
гревании выше 270° переходит в 1,2-триметиленбензимидазол:
u—™ *0
':=/xn /\сн2сн2сн2он 2 4/\n z
Взаимодействие замещенных о-фенилендиаминов с у-бутиро-
лактоном описано в работе [19]. Предлагается проводить реакцию
у-лактона с замещенным о-фенилендиамином в присутствии соля-
ной кислоты при кипячении в течение 16 ч в атмосфере азота.
Установлено, что более основные 4-метил- и 4-амино-1,2-фенилен-
диамины реакционноспособнее, чем менее основные 4-хлор- и
4-нитропроизводные.
Длительное нагревание 6-валеролактона и о-фенилендиамина
при высокой температуре в атмосфере азота, но без соляной кис-
лоты предлагается в работе [19].
123
В. И, Шведов и др. [20], нагревая о-фенилендиамин и у-бути-
ролактон в течение 30 мин в присутствии 20 %-ной соляной кис-
лоты, получили 2-(у-гидроксипропил)-бензимидазол почти с коли-
чественным выходом. Показано, что проводить реакцию в атмосфе-
ре азота и при длительном нагревании необязательно.
Взаимодействие лактонов и тиолактонов с о-фенилендиамином
описано в работе [21]. Если вместо о-фенилендиамина использо-
вать о-аминотиофенол, то образуется соответствующий бензтиа-
золил-2-алканол [22], но для достижения цели необходимо нагре-
вать смесь реагентов в запаянной трубке в течение 11 ч при
210—215°.
SH
nh2+r
снгснгсн-он
а-н,сн3,сгн5,с3н,,с6не.
ТакихМ образом, анализ литературных данных показал, что в
основном изучена реакция о-фенилендиамина и его производных с
у-бутиро- и частично с у- и 6-валеролактонами. Совершенно от-
сутствуют данные о возможности использования других лактонов.
Мы разработали новый способ получения бензимидазолил-2-ал-
канолов, заключающийся в нагревании эквимолярных количеств
реагентов при высокой температуре с отгонкой образующейся
воды [6, 23].
X
^1^2
NH»
Nh*r-
R Н,СНд,СдНу,С^R<| Rg HjCHgj Rg Н,—CQCHj
Максимальный выход в результате реакции у-бутиролактона и
о-фенилендиамина достигается нагреванием реакционной смеси в
течение 1 ч при 220°. Увеличение продолжительности реакции, а
также повышение температуры приводят к уменьшению выхода
вследствие образования побочного продукта [2].
у-Алкил-у-бутиролактоны по реакционной способности не от-
личаются от у-бутиролактона; по-видимому, индукционный эффект
алкильных групп не передается на реакционный центр.
Можно было ожидать, что наличие в ct-положении группы с от-
рицательным индукционным эффектом должно увеличить поло-
жительный заряд на углеродном атоме карбонильной группы и
тем самым способствовать образованию производного бензимида-
зола с высокими выходами. Однако нами выяснено, что а-ацето-,
124
dl, а-окси-р,р-диметил-у-бутиролактон реагирует с о-фенилендиа-
мином значительно хуже, чем у-замещенные бутиролактоны,
вероятно, в результате блокирования группы С = О лактона заме-
стителями, находящимся в a-положении к карбонилу.
По сравнению с у-лактонами р-трихлорметил-р-пропиолактон
легко взаимодействует с о-фенилендиамином и его 4-хлор- и
4-метилзамещенным. Высокая реакционная способность ТПЛ
объясняется тем, что образование биполярного иона
—ОСН (СС13)СН2С+=О и разрыв связи О = С облегчаются нали-
чием трихлорметильной группы [11, 12].
Механизм образования производных бензимидазола из о-фе-
нилендиамина и карбоновой кислоты подробно описан в работе [24].
Однако данные о получении производных бензимидазола из о-фе-
нилендиамина и лактона в литературе отсутствуют.
о-Фенилендиамин с у-бутиролактоном и ТПЛ в присутствии
соляной кислоты образует соответствующие бензимидазолил-2-ал-
канолы. Мы считаем, что механизм образования производных
бензимидазола в присутствии соляной кислоты аналогичен описан-
ному в [24].
Метод получения бензимидазолил-2-алканолов из о-фенилендиа-
мина и лактонов, разработанный нами, заключается в кипячении
эквимолярных количеств реагентов с отгонкой образующейся
воды без использования соляной кислоты.
о1——
- / \+
9 £с~°
н----ncsh4nm2
z-он
Лактон в поляризованном виде атакует свободную пару элек-
тронов одной из аминогрупп о-фенилендиамина и образует про-
межуточный продукт присоединения (а), который стабилизирует-
ся с образованием о-аминоанилида оксикарбоновой кислоты (б).
Отщепление молекулы воды из о-аминоанилида (б) приводит к
формированию производного бензимидазола (в).
Предложенная схема образования производного бензимидазо-
ла доказана на примере ТПЛ и о-фенилендиамина [23]. Проводя
эту реакцию в бензоле, нам удалось получить о-аминоанилид
4,4,4-трихлор-З-оксимасляной кислоты почти с количественным вы-
ходом. Реакция идет при комнатной температуре при смешении
реагентов:
125
C^NH, Ce,C-CH-CH2 zs=^NHC0CH2CH-CCL
-MiH2 0 0=0 OH
5
Температура плавления о-аминоанилида оказалась равной
163,5—164°. При дальнейшем повышении ее вещество постепенно
меняется и примерно при 185—200° полностью разлагается. Этот
факт для нас был интересным, так как температура разложения
о-аминоанилида соответствует температуре плавления 3-(бензи-
мидазолил-2)-1,1,1-трихлорпропанола-2. Возник вопрос, не проис-
ходит ли переход соединения б в соединение в при нагревании
выше температуры плавления? Оказалось, что о-аминоанилид как
при нагревании выше температуры плавления, так и при кипяче-
нии в ксилоле переходит в производное бензимидазола, претерпе-
вая внутримолекулярную конденсацию.
Таким образом, формирование производного бензимидазола из
о-фенилендиамина и лактона идет ступенчато: сначала образуется
о-аминоанилид оксикарбоновой кислоты, а из него путем внутри-
молекулярной конденсации — производное бензимидазола.
ИК-, УФ-, масс- и ЯМР-спектры бензимидазолил-2-алканолов
мало изучены. Мы использовали имеющиеся спектральные данные
для подтверждения строения синтезированных соединений.
В ИК-спектрах бензимидазолил-2-алканолов гидроксильная и
ассоциированная N-H-группы имеют полосу поглощения в обла-
сти 2800—3300 см4. Поглощение около 1050—1150 см-1 мы отно-
сим к связи первичной или вторичной гидроксильной группы.
Для ароматических С=С и С=№связей полосы поглощения от-
мечаются в области 1500—1620 см-1.
Для подтверждения строения полученных веществ изучены их
масс-спектры. Ниже приводятся схемы фрагментации молекуляр-
ного иона и образования некоторых фрагментов, а также относи-
тельные интенсивности фрагментов спектра 3-(бензимидазолил-2)-
2,2-диметилпропандиола-1,3:
W/ei48\\
м-с^о '
P- c -pyw
+ OH HfCH3
----NH
ljUI'N Jetton
4/1/6148 || 2
Г;?:Х|ГТА/Н _____-
126
т[е (интенсивность, %)
м+ м+ —СН2О (м+ — СН2О)—он м+—С4Н9О М+—С5НПО;
220 189 (8) 171 (5) 146(100)
190(47) 172 (8) 147(49) 118(8)
191 (5) 173 (70) 174 (9) 175(8) 148(58) 149 (23) 119(33)
Отщепление от молекулярного иона молекулы формальдегида
приводит к формированию фрагментов с т/е 189, 190, 191. Такой
переход подтверждается наличием метастабильного иона с т/е
164*. Ион с т/е 173 образуется из иона с т/е 190 в результате вы-
броса гидроксильной группы 190—>173. Такой переход прослежи-
вается при помощи метастабильного иона с т/е 157,5*. Образо-
вание других фрагментов подтверждается наличием соответствую-
щих метастабильных пиков: 99,5*=250+—>148+, 96*= 148—>119+.
Изучены масс-спектры соединений общей формулы:
а) Х=Н,
б) Х=С1,
в) Х=СН3.
Ниже приводится схема распада молекулярного иона и обра-
зования некоторых фрагментов, а также относительные интенсив-
ности фрагментов в спектрах соединений а, б и в:
а)т/е 131,132; а)т/е 161,162 .•
tym/e 165,166; 6) т/е 195J97;
в)т/е145146', в) т/е 175
Наличие в молекуле этих соединений нескольких атомов хлора
вызывает появление серии пиков молекулярного и осколочного ио-
нов, число которых соответствует количеству атомов хлора в
осколке [25]. Для соединений б и в характерна максимальная ин-
тенсивность пиков молекулярного иона, а для а она равна 26%:
127
т/е (интенсивность, %)
м+ м+-с М+—СС13 М+—
278 (26) 280 (23) 243 (48) а 161(100) 131(74) 132 (79)
282 (18) 245(5) 162(42) 133 (42)
312(80) 277(70) б 165 (76)
314(100) 279(63) 195 (43) 166 (83)
316 (50) 318(13) 281 (20) 197(16) 167 (36)
292(100) 294(9) 257 (62) в 145 (34)
296 (3) 259 (44) 175 (75) 145 (37)
Для соединения а максимальную интенсивность имеет пик иона
с т/е 161, отвечающий выбросу трихлорметильной группы из мо-
лекулярного иона. Такой фрагмент образуется и у соединений б и
в, интенсивность которых 43 и 75% соответственно.
Характерным типом разрыва является отщепление —СН—СС1з-
I
ОН
группы. Такой распад может происходить с миграцией одного
протона как с отщепляемой группой, так и без нее. В первом слу-
чае освобождается группа —СН—СС1з, во втором — молекула
I
ОН
хлораля. Таким образом, у соединений а, б, в заместители во вто-
ром положении одинаковые, поэтому пути фрагментации их
идентичны.
Синтезированные нами соединения испытаны на различные
виды активности: стимулирующую, гербицидную и фунгицидную.
N-Арилпирролидоны обладают гербицидной активностью. лг-Бром-
фенил- и 3,4-диметилфенилпирролидоны селективно подавляют
прорастание семян однодольных сорняков. М-л/-трифторметилпир-
ролидон-2 характеризуется наибольшей активностью, а также
фитотоксичными свойствами.
По гербицидной активности арилпирролидоны менее эффек-
тивны, чем ациланилиды. Вероятно, это связано с тем, что в арил-
пирролидонах отсутствует NH—СО-группа.
Анилиды у-оксимасляной кислоты и N-арилпирролидоны об-
ладают фунгицидной активностью.
Как ингибиторы изучались триптамиды оксиалкилкарбоновых
кислот — потенциальных антагонистов индолилуксусной кислоты
(ПУК) [26]. Известно, что триптамин является промежуточным
метаболитом при биосинтезе ИУК (27]. Можно было ожидать, что
оксиалкиламиды триптамина будут эффективными ингибиторами
моноаминооксидазы — фермента, ответственного за биосинтез
ИУК. Физиологическим эффектом является получение карликовых
растений, обладающих зимо- и солеустойчивостью.
128
Большинство синтезированных нами триптамидов оксиалкил-
карбоновых кислот оказались ингибиторами [24]. Однако их ак-
тивность ниже, чем триптамина, за исключением триптамида
у-оксиундекановой, пантоевой и 4,4,4-трихлор-З-оксимасляной
кислот.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лейси Р. Н. Успехи органической химии, 1964, с. 204—247.
2. Rep ре W. Ann., 1955, 596, 206.
3. Пат. ФРГ № 858250 (1968); С. А. 1958, 52, 5477.
4. Куколенко С. С., Грачева Н. А. ХГС, 1971, № 26, с. 773.
5. Ку ко л енко С. С. [и др.]. Авт. свид. 226615 (1968); Бюлл. изобр., 1968,
№ 29.
6. Ш а ж е н о в А. А., Кадыров Ч. Ш., Курбанов П. ХГС, 1972.
№ 5, с. 641—644.
7. Кадыров Ч. Ш., Курбанов П. ДАН УзССР, 1974, № 6, с. 33.
8. Курбанов ГТ., Кадыров Ч. III., Холматов М. Труды ТашПИ,
серия «химич.», Ь973, вып. 5, с. 162.
9. Кадыров Ч. Ш., Курбанов П. ДАН УзССР, 1972, № 6, с. 391
10. III а ж е н о в А. А., Курбанов П., Кадыров Ч. Ш. Тезисы докладов
и сообщений всесоюзной конференции. М., 1976. с. 26.
11. Лукницкий Ф. И., Тауб Д. О., В овей Б. А., ЖОХ, 1969, вып. 10,
с. 1851.
12. Лукницкий Ф. И., В овей Б. А. ЖОХ, 1967, вып. 3, с. 2142.
13. В a d i 1 е s с u I. I. Tetrahedron Letters, 1968, 32, с. 3599.
14. Мельников Н. Н. Химия и технология пестицидов. М., 1974, с. 632.
15. Englisch I., Clapp R. С. I. Am. Chem. Soc., 1945, 67, 295.
16. Ласков Д. С. «Фармакология и токсикология», 1963, № 3, с. 18—22.
17. Bistrzycki A. Shmutz, Ann., 1917, 415, 1.
18. Freedman A. R., Day A. R., Poyne D. S. I. Het. Chem., 1966, 3, 257.
19. Mosby W. L. I. Org. Chem., 1959, 24, 419.
20. Шведов В. И., Алтухова Л. Б., Чернышева Л. А., Гринев А. Н.
ЖОХ, 1959, т. V, № 12., с. 2221.
21. Aten W., Buch el К- Н. Z. Naturforsh, 1970, 9, 928, 1971, 5, 440,
22. Б а б и ч е в Ф. С. ЖОХ, 1963, № 33, с. 3016.
23. Ш а ж е н о в А. А., Кадыров Ч. Ш. ДАН УзССР, 1974, № 3, с. 35.
24. Пора й-К о ш и ц Б. А., Гинзбург О. Ф. Эфрос М. С. ЖОХ, 1947,
т. 17, с. 1768.
25. Установление структуры органических соединений физическими и хи-
мическими методами, кн. I. М., 1968.
26. Умаров А. А., К а р и е в А. У., Курбанов П., Кадыров Ч. Ш. ДАН
УзССР, 1967, № 11, с. 27.
27. Кадыров Ч. Ш. Гербициды и фунгициды как антиметаболиты и инги-
биторы ферментных систем. Ташкент, 1970.
3, Ш. Енилеева, И. X. Максудов, Л. Ф. Головяшкина
АЦИЛИРОВАНИЕ НАФТОЛОВ ХЛОРАНГИДРИДАМИ
НЕНАСЫЩЕННЫХ КИСЛОТ И ПЕСТИЦИДНЫЕ СВОЙСТВА
ПОЛУЧЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
Велико значение химизации для дальнейшего развития и подъе-
ма сельского хозяйства. Одной из важнейших задач при этом яв-
ляется изыскание и синтез веществ, обладающих высокой пести-
цидной активностью, не токсичных для теплокровных, легко раз-
рушающихся, не оставляющих токсичных остатков в биосфере.
В настоящее время нельзя представить возделывание хлопчатника
и других сельскохозяйственных культур без использования пести-
цидов. Необходимо постоянно обновлять ассортимент пестицидов
вследствие устойчивости рас грибов и насекомых и изменения ви-
дового состава сорняков.
В этом плане почти не изучены сложные эфиры нафтолов с не-
насыщенными кислотами. Насчитывается лишь несколько работ
по ацилированию нафтолов этими кислотами. Между тем, произ-
водные нафтолов представляют интерес как потенциальные
пестициды.
Ацилирование 1- и 2-нафтолов хлорангидридами ненасыщенных
кислот. Описано ацилирование 2-нафтола метакрилоилхлоридом в
5 %-ном растворе едкого натра [1]. По данным [2], 1-нафтол с кро-
тоноилхлоридом в присутствии пиридина дает 1-нафтил-кротонат.
Проведено ацилирование 2-нафтола кротоноилхлоридом и 1 наф-
тола р,р-диметил акрилоилхлоридом с магнием в качестве катали-
затора [3].
В литературе нет данных об ацилировании 1- и 2-нафтолов
другими а,р-ненасыщенными кислотами.
Мы изучали ацилирование 2-нафтола хлорангидридами акрило-
вой, метакриловой, кротоновой, р,р-диметилакриловой, р-фурил-
акриловой и со-ундециленовой кислот {4]. Реакции проходят при
нагревании бензольного раствора эквимолярных количеств исход-
ных реагентов в течение 2—5 ч (табл. 1). Выходы целевых про-
дуктов составляют 74—95% (по вышеприведенным литературным
данным — 64% и 76%):
13©
+RCOC1------
R—СН2=СН—, CH2=C(CH3)—. СН3—СН=СН—, (СН3)2С=СН—,
СН=СН—, СН2=СН—(СН2)8—.
Ацилирующий агент Полученный продукт Дродолжи- тельность реакции, ч Выход, Р-иЗомер а % -изомер
Акрилоилхлорид Нафтилакрилат 2 74 51
Метакрилоилхлорид Нафтилметакрилат 2 74 66
Кротоноилхлорид Нафтилкротонат 2 95 36
р,р-Диметилакрилоил- хлорид Нафтил- р, р -диметилкри- лат 4 86 31
Фурилакрилоилхлорид 2-Нафтилфурилакрилат 2 94.5 94
У ндециленоилхлорид 2-Нафтилундециленат 5 90
Как видим, в реакциях 2-нафтола с кротоноил-, р,р-диметилак-
рилоил-, ундеценоил- и фурилакрилоилхлоридами получены бо-
лее высокие выходы нафтиловых эфиров, чем в реакциях с акри-
лоил- и метакрилоилхлоридами.
В реакциях ацилирования 2-нафтола хлорангидридами ненасы-
щенных кислот, катализируемых триэтиламином, при взаимодейст-
вии с хлорангидридами акриловой и метакриловой кислот получе-
ны более высокие выходы эфиров, чем при взаимодействии с кро-
тоновой и диметилакриловой. Судя по выходам 2-ацилнафтолов,
активность хлорангидридов кислот в этих реакциях убывает в
следующем ряду: акриловая, метакриловая, кротоновая, р,р-ди-
метилакриловая.
Реакции 1-нафтола с хлорангидридами кислот прежде всего
показывают его меньшую реакционную способность по сравнению
с 2-изомером, что объясняется пространственными затруднениями.
Наши данные находятся в хорошем согласии с кинетическими ис-
следованиями В. Доброхотова по изучению реакции ацетилирова-
ния фенолов.
В отличие от 2-нафтола реакции с 1-нафтолом осуществляют-
ся только в присутствии основного катализатора — триэтиламина
и более длительном нагревании реакционной смеси (3—5 ч). Од-
нако выходы продуктов в случае 1-изомера ниже, чем в случае
2-изомера. Акрилоил- и метакрилоилхлорйды дают большие вы-
ходы по сравнению с кротоноил-, р,р-диметилакрилоилхлори-
дами [5].
Известно применение в качестве катализатора ацилирования
конц. H2SO4. Мы использовали ее в реакциях с 1-нафтолом. Ре-
зультативными были опыты с р,р-диметилакрилоилхлоридом,
выделен 1 -нафтил-р,р-диметилакрилат с 75%-ным выходом. Не-
сколько. труднее реагирует кротоноилхлорид, а акрилоилхлорид
дает выход целевого продукта не более 36% [6].
*52
131
Ацилирование 6-бром-2-нафтола. Введение галогенов в молеку-
лу органического вещества повышает его физиологическую актив-
ность, поэтому мы изучали взаимодействие 6-бром-2-нафтола с
акрилоил-, метакрилоил-, кротоноил-, р,р-диметилакрилоилхлори-
дами [7]:
+RCOC1
+НС1,
R-СН2=СН—; СН2=С(СН3)—; СН3-СН=СН-; (СН3)2С=СН- .
Реакции проходят в течение 2 ч при нагревании бензольного
раствора эквимолярных количеств исходных реагентов с образо-
ванием соответствующих б-бром-2-нафтилакрилатов с выходами
53—87%. Применение триэтиламина мало влияет на выход про-
дуктов:
Ацилирующий агент
Акрилоилхлорид
Метакрилоилхлорид
Кротоноилхлорид
р, р-Диметилакрилоилхло-
_рид
Полученный продукт
6-Бром-2-нафтилакрилат
6-Бром-2-нафтилметакрилат
6-Бром-2-нафтилакротонат
6-Бром-2-нафтил-р,р-димег-
тилакрилат
Выход, %
6e3(C2H5)3N с (C2H5)3N
85 80
87 86
53 56
77 76
Ацилирование нитронафтолов хлорангидридами ненасыщенных
кислот. В литературе описано ацилирование 2-нитро-1.-нафтола и
1 -нитро-2-нафтол а.
Мы изучили реакции ацилирования 4-нитро- и 2-нитро-1-наф-
толов, 1-нитро-2-нафтола и 2,4-динитро-1-нафтола [8, 9].
Введение нитрогруппы в ароматическое ядро сильно понижает
нуклеофильность атома кислорода гидроксильной группы и реак-
ции нитронафтолов в отличие от реакции незамещенных нафтолов
осуществляются труднее. Необходимо более длительное нагрева-
ние реакционной смеси. Однако процесс может проходить полнее
и за более короткий промежуток времени, если использовать соот-
ветствующие нафтоляты натрия. Это, очевидно, связано с повы-
шением нуклеофильности кислорода в нитронафтолят-анионе.
Мы изучили реакции 4-нитро-1-нафтола с акрилоил-, мета-
крилоил-, кротоноил-, р,р-диметилакрилоилхлоридами в присутст-
вии триэтиламина, углекислого калия, конц. H2SO4, магния:
1,4~NO2C10H6OH+RCOCl----------> 1,4 NO2C10H6OCOR+
(C3H6)3N
+ (C2H5)NHC1,
R—CH2=CH—; CH2=C(CH3)—; CH3CH=CH-; (CH3)2C=CH-.
Результативными оказались реакции в присутствии триэтил-
амина. Ввиду малой реакционной способности 4-нитро-1-нафтола
132
одинаковые результаты по выходам как и в случае с 1-нафтолом
получены только при длительном нагревании (7 ч) реакционной
смеси:
Ацилирующий агент Полученный продукт Продолжитель- ность реакции, ч Выход» %
А крилоилхлорид 4-Н итро-1 -нафтила кри- 83
лат 14 53
Метакрилоилхлорид 4-Нитро-1 -нафтилмета- 7 95
крилат 14 67
Кротоноилхлорид 4-Нитро-нафтилкротонат 7 80
fi, Р-Диметилакрилоил- 4-Нитро-1-нафтил-Р, ₽- 14 72
хлорид диметйлакрилат 14
Максимальные выходы 4-нитро-1-нафтилакрилатов (87—95%)
достигнуты при увеличении длительности нагревания до 14 ч или
применении нитронафтолята натрия.
Ацилирование 1-нитро-2-нафтола, как и в случае выше рассмот-
ренного изомера, не идет в отсутствие триэтиламина. Нитро-группа
резко снижает активность гидроксила и в отличие от 2-нафтола
1-нитро-2-нафтол вступает во взаимодействие с хлорангидридами
после длительного (7—14 ч) нагревания реакционной смеси (при?
98—100°). На выход продуктов влияет количество хлорангидрида
(необходимо брать некоторый избыток его — 1,2 моля на 1 моль-
нафтола):
Ацилирующий агент Полученный продукт Продолжитель- ность реакции, ч Выход» %
Акрилоилхлорид 1 -Нитро-2-нафтилакри- 14 80
лат 7 52
Метакрилоилхлорид 1 -Нитро-2-нафтилмета- 7 53
Кротоноилхлорид крилат 1 -Нитро-2-нафтилкрото- 14 90-
Р,Р-Диметилакрилоил- нат 1 -Нитро-2-нафтил-р,р- 14 65
хлорид диметилакрилат 14 70
Выходы 1-нитро-2-нафтиловых эфиров несколько повышаются
при проведении реакции хлорангидридов кислот с нитронафтоля-
том натрия.
В случае 2-нитро- и 2,4-динитро-1-нафтолов, пространственно
более затрудненных по сравнению с 4-нитро-1-нафтолом, опыты в
основном проводились при 14-часовом нагревании реакционной
смеси с триэтиламином. В оптимальных условиях на 1 молекулу
нитронафтола брали 1,2 молекулы хлорангидрида. Выход продук-
тов составил 61—92%.
Введение в молекулу нафтола двух нитрогрупп еще более сни-
жает реакционную способность гидроксила и реакции 2,4-динитро-
нафтола-1 проходят с меньшими выходами целевых продуктов:
133
OH OCOR
/\/4|-No2
I I J +RC0C1^^ । J । +(C2H6)3N-HCI.
Ч/х. / Ч/ \/
I I
no2 no2
R—CH2=CH—; CH2=C(CH3)—; CH3— CH=CH~.
Ацилирующий агент Полученный продукт Выход, %
2-Нитро-1-нафтол
Акрилоилхлорид
Метакрилоилхлор ид
Кротоноилхлорид
рф-Диметилакрилоил-
хлорид
2-Нитро-1 -нафтилакри-
лат
2-Нитро- 1-нафтилакри-
лат
2-Нитро-1 -нафтилкрото-
нат
2-Нитро-1-нафтил-Р,р-ди-
метилакрилат
2-4-Динитро-1 -нафтол
Акрилоилхлорид 2,4-Динитро- 1-нафтила-
крилат
Метакрилоилхлорид 2,4-Динцтро-1 -нафтил-
метакрилат
Кротоноилхлорид 2,4-Динитро-1 -нафтилкро-
тонат
87
92
61
87
70
77
33
Ацилирование нитронафтолов в присутствии кислот. Для аци-
лирования нитронафтолов, кроме основных катализаторов, ис-
пользовались кислые (ZnCl2, реже конц. H2SO4). Во избежание
ацилирования ядра нафталина хлористый цинк применялся в ко-
личестве не более 1,2 моля на 1 моль нафтола [10]. Изучены реак-
ции ацилирования нитронафтолов хлорангидридами акриловой,
метакриловой, р,р-диметил акриловой, уксусной и хлоруксусной
кислот в присутствии хлористого цинка. Положительные резуль-
таты получены в опытах с ацетил-, р,р-диметилакрилоилхлорида-
ми. Реакции с акрилоил- и метакрилоилхлоридами уже после по-
лучасового нагревания при 90—95° приводят к сильному
смолообразованию. При молярном соотношении нафтол : хлоран-
гидрид: хлористый цинк=1 : 1,2: 1,2 и часовом нагревании выделе-
ны 4-нитро-1-нафтил ацетат и 4-нитро-1 -нафтил-р,р-диметилакрилат
с выходом 84—90%, 1-нитро-2-нафтилацетат и 1-нитро-2-нафтил-
р,р-диметилакрйлат с выходом 83% и 71% соответственно:
Нафтол
1-Нафтол
4-Нитро-1-нафтол
2-Нитро-1-нафтол
Ацилирующий агент
р. З-Диметилакрилоил-
хлорид
Ацетилхлорид
р, р-Диметилакрилоил-
хлорид
Ацетилхлорид
Продолжитель- Выход,
ность реакции, ч %
3 75
1 84
1 90
12 25
134
1 -Нитро-2-нафтол
Р, p-Диметилакрилоил-
хлорид
Ацетилхлорид
Р-Диметилакрилоил-
хлорид
12 37
1 83
1 71
Примечание. Опыт проведен в присутствии католитических количеств
коиц. H2SO4 при 55° и эквимолярном соотношении исходных реагентов.
В реакции 2-нитро-1-нафтола с ацетил- и р,р-диметилакрилоил-
хлоридами изменялась продолжительность (1, 4, 12 ч). При дли-
тельцом нагревании (12 ч) выделены 2-нитро-1-нафтилацетат и
2-нитро-1-нафтил-В, р-диметил акрил ат всего лишь с выходом 26%
И 37%.
Таким образом, опыты с хлористым цинком также показывают
меньшую реакционноспособность 2-нитро-1-нафтола по сравнению
с 4-нитро-1-нафтолом и 1-нитро-2-нафтолом.
Ацетилхлорид дает меньшие выходы по сравнению с хлоран-
гидридом р,р-диметилакриловой кислоты, что хорошо согласуется
с механизмом электрофильного ацилирования.
Хлорацетилирование нафтолов. Хлоруксусная кислота, особенно
ее производные, широко применяется в сельском хозяйстве в ка-
честве гербицида и дефолианта. Введение остатка хлоруксусной
кислоты в молекулу 2-нафтола приводит к появлению фунгицид-
ных свойств. Поэтому целесообразно было синтезировать различ-
ные замещенные нафтилхлорацетаты.
2-Нафтилхлорацетат с выходом 81% получен при реакции с
применением триэтиламина и продолжительности 10 ч или сплав-
лением 2-нафтола с хлорацетилхлоридом в течение 3 ч.
В отличие от 2-нафтола 1-нафтол в сравнимых условиях дает
1-нафтилхлорацетат с выходом 46%. Таким образом, хлорацетили-
рование 1-нафтола осуществляется труднее, что еще раз доказы-
вает его меньшую реакционноспособность по сравнению с 2-изо-
мером (ацилирующий агент—хлорацетилхлорид):
Нафтол Продолжитель- ность реакции, ч Выход, %
2-Нафтол 10 81
1 -Нафтол 10 46
6-Бром-2-нафтол 10 76
4-Нитро-1 -нафтол 14 65
2-Нитро-1 -нафтол 14 65
2-Нитро-1-нафтол 30 51
1-Нитро-2-нафтол 14 70
4-Нитро-1 -нафтолят нат-
рия 4 98
2-Нитро-2-нафтолят нат-
рия 4 75
Реакции с 6-бром-2-нафтолом проводились с использованием
триэтиламина и длительном нагревании (10 ч). Выход 6-бром-2-
нафтилхлорацетата составил 76%.
135
Условия хлорацетилирования 4-нитро-1-нафтол а менялись.
В оптимальных условиях (14 ч нагревания) получен 4-нитро-1-
нафтилхлорацетат с выходом 65%. В аналогичных условиях выхо-
ды 1-нитро-2-нафтилхлорацетата и 2-нитро-1-нафтил ацетата со-
ставляют 70% и 65% соответственно. Реакции протекают полнее,
если для хлорацетилирования применять соответствующие нафто-
ляты натрия.
Изучив хлорацетилирование нитронафтолов, можно сделать
вывод, что 2-нитро-1-нафтол является менее реакционноспособным.
О возможном механизме ацилирования нафтолов. Основываясь
на собственных и литературных данных [11], можно заключить,
что ацилирование нафтолов осуществляется по разным механиз-
мам в зависимости от условий проведения реакций и природы
применяемого катализатора.
Катализируемая основаниями реакция ацилирования нафтолоб
протекает по механизму общеосновного катализа:
R.GOC! + HOC11tH6X + (R)3N
4* 6~
RCOCB+ NH....0CieH6X------
*3
ce
k9-o-cwh&x
0- H.... N(R)3
•—— RC00C10H6X +R3NHCE
В соответствии с развиваемыми представлениями В. В. Кор-
шака о механизме бензоилирования фенолов лимитирующей ста-
дией (самой медленной) в этом процессе является отрыв протона
от промежуточного состояния. Этой стадии может предшествовать
равновесное комплексообразование между субстратом и катализи-
рующим основанием, в результате чего увеличивается нуклеофиль-
ность нафтола. В переходном состоянии карбонильный углерод-
ный атом активируется и переходит из состояния Sp2 в Sp\ Деста-
билизация молекулы акрилоилхлорида в реакции с нуклефилом
требуют затраты 6 ккал/моль [12].
В пользу общеосновного катализа свидетельствует необходи-
мость применения сильного основания триэтиламина, особенно в
реакциях с нитрофенолами, а также уменьшение реакционной спо-
собности хлорангидридов в ряду акриловой, метакриловой, крото-
новой, р-фурил акриловой, р,р-диметил акриловой кислот вследствие
уменьшения погашения частично положительного заряда б+ на
С=О углероде карбонильной группы в хлорангидридах кислот в
основном состоянии и трудности дестабилизации сопряженной си-
стемы двойной связи с карбонильной группой в активированном
состоянии в промежуточном соединении. Особенно малая актив-
ность кротоноил-, р,р-диметилакрилоилхлоридов проявляется в
реакциях с 2,4-динитро-1-нафтолом. Если в случае кротоноилхло-
рида удалось получить целевой продукт с незначительным выходом
136
(33%), то в случае р,0-диметилакрилоилхлорида реакция вообще
не проходила.
В насыщенных ацилхлоридах или ацилхлоридах с удаленной
двойной связью от карбонильной группы нарушать сопряжения
при активации карбонильной группы нет необходимости. Поэтому
ацилхлориды более реакционноспособны, чем ненасыщенные сое-
динения. Под влиянием /-эффекта атома хлора в хлорацетилхлс-
риде в отличие от ацетилхлорида на карбонильном углероде в ос-
новном состоянии усилен частично положительный заряд, что
делает хлорацетилхлорид более активным, чем ацетилхлорид.
Естественно, что на реакционную способность, хлорангидридов
влияет и активность второго компонента — нафтолов. По реак-
ционноспособности в реакции ацилирования изученные нафтолы
можно расположить в следующий ряд: 2-нафтол>6-бром-2-наф-
тол> 1-нафтол > 4-нитро-1-нафтол > 1-нитро-2-нафтол> 2-нитро-Ь*
нафтол > 2,4-динитро-1 -нафтол.
Ацилирование нитронафтолов ацилхлоридами в присутствии
хлористого цинка происходит только по кислороду гидроксильной
группы амбидентного иона. Ароматическое ядро не ацилируется.
Можно предположить, что реакция происходит, как и электрофиль-
ное О-ацилирование, по схеме, предложенной Д. П. Сатчелом:
RCOC1+ ZnCl2------> [ RCO]+ ZnCir;
НОС10Н6Х+ [RCO]+ ZnCl~-------> [RCOO—Cl0H6X] + ZnCl3~-->
------>RCOOC10H6X'+ZnCl2+HCl.
Ацилирование 1-нафтола в присутствии конц. H2SO4 прежде
всего приводит к образованию промежуточного катиона R—С—С1,
ОН
который далее атакует 1-нафтол по механизму аналогично предло-
женному Г. Н. Дорофеенко с соавт. [13] для ацилирования
фенолов.
Присоединение протона к кислороду карбонильной группы идет
тем легче, чем он более основен. Так, в случае с р,|3-диметилакри-
ловой кислотой этот процесс осуществляется значительно легче,
чем в случае с акриловой кислотой, что подтверждается экспери-
ментальными данными. Акрилоилхлорид с 1-нафтолом в присут-
ствии H2SO4 образует продукт с выходом всего лишь 35%, кро-
тоноилхлорид с выходом — 45%, в то время как с р,р-диметил-
акрилоилхлоридом — 75%.
Реакции ацилирования 1- и 2-нафтолов с ацилхлоридами в
отсутствие катализаторов вначале, вероятно, осуществляются по
нуклеофильному механизму. По мере выделения хлористого во-
дорода происходит смена нуклеофильного механизма на электро-
фильный механизм ацилирования нафтолов, аналогичный катали-
зируемому протонной кислотой, где атакующей частицей является
137
ацилониевый катион. Поэтому ряд реакционной способности не
имеет четкой последовательности и приближается к ряду актив»
ности ацилхлоридов, характерному для ацилирования по электро»
фильному механизму.
Синтез изатиниминов. В связи с поисками пестицидов, имеющих
в основе скелет, близкий к скелету бензимидазолона, мы изучили
ранее неизвестные реакции изатина, 5-метил», 5-бром, 6-хлориза-
тинов с анилинами, содержащими в ядре атомы хлора и трифтор-
метильную группу. Реакции осуществляются за счет карбонильной
группы в положении 3. Выходы изатин-3-арилиминов составляют
80—85% [14]:
н
Х-н: СК; Вг;С?.‘, У-К-СЕ; 3,4-се2; 3~CF3 .
Эти реакции, вероятно, протекают через промежуточные аль-
дольные соединения, образование которых характерно при заме-
щении атома кислорода кетонной группы.
Физиологическая активность ацилнафтолов, изатинов. Все син-
тезированные соединения из класса ацилнафтолов и изатиниминов
изучались на гербицидную и фунгицидную активности. 2-Нитро-1-
нафтолы, 4-нитро-1-нафтолы, 2,4-динитронафтолы, их ацетаты и
акрилаты обладают высокой гербицидной активностью, подавляют
рост семян редиса, моркови, огурцов и не токсичны по отношению
к овсу и капусте. В отличие от 1-нафтолов эфиры 1-нитро-2-нафто-
ла менее активны.
Наиболее подробно изучены фунгицидные свойства синтезиро-
ванных нами ацилнафтолов. Они проверялись против вилта хлоп-
чатника, фузариозного увядания и фитофтороза томатов, асперги-
ла нигера, перикуляриоза риса, ботритис циниреа. Большинство
синтезированных соединений, активны против вилта хлопчатника в
опытах in vitro. Препарат НАК и 6-бром нафтол-2 и его ацетат и
акрилат эффективны против вилта хлопчатника.
6-Бром-2-нафтол, его ацетат, акрилат, а также 1-нитро-2-наф-
тилацетат обладают широким фунгицидным действием против
грибов фузариума, ботритис, аспергила нигер и приближаются по
этому действию к эталону ТМТД. Эфиры непредельных кислот ме-
нее активны.
Рассматривая фунгицидную активность нафтолов и их произ-
водных, можно отметить, что производные 6-бром-2-нафтола в
ряде случаев эффективнее производных 2-нафтола и нитронафто-
138
лов. Производные 4-нитро-1-нафтола менее активны, чем произ-
водные 1-нитро-2-нафтола. Наименее эффективен 2,4-динитронаф-
тол. Интересно отметить, что активность производных кротоновой
и р,р-диметилакриловой кислот ниже, чем производных акрило-
вой и метакриловой кислот.
1-Нитро-2-нафтол и его эфиры по эффективности против пери-
куляриоза риса не уступают аналогичным эфирам 2-нафтола.
1-Нафтол почти не эффективен против перикуляриоза риса. Нит-
ропроизводные в положении 2- и 4-, а также 2,4-динитропроизвоД;
ные обладают фунгицидным действием против перикуляриоза
риса на 100%. Их эфиры и акрилат также высоко эффективны.
Таким образом, среди синтезированных соединений найдены
эффективные фунгициды против различных грибов. Наиболее ин-
тересны препараты, активные против перикуляриоза риса, фито-
фтороза томатов [15].
Изучение механизма действия ацилнафтолов показало, что они
являются сильными разобщителями окислительного фосфорилиро-
вания. Механизм фунгицидного действия ацилнафтолов обуслов-
лен их деэтерификацией до соответствующих нафтолов с после-
дующим нарушением энергетических процессов, протекающих в
митохондриях грибов [16].
Отсутствие или уменьшение физиологической активности у
кротонатов и диметилакрилатов нафтола по сравнению с ацетата-
ми, акрилатами, вероятно, объясняется тем, что они не умещаются
в полости активных центров фермента, где происходит гидролиз
эфиров до соответствующих нафтолов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Potai S., В ent о v М., Reichmann М. Е. J. Amer. Chem. Soc., 1952,
74, 845.
2. Burtner R., Brown I. C. A. 47, 5967a, 1953.
3. Livingstone R., Watson R. I. Chem. Soc. 1957, 1509.
4. E н и л e e в a 3. III. P-Нафтиловые эфиры кислот акрилового ряда. Тезисы
XXXII научно-техн, конференции профессорско-преподавательского соста-
ва ТИИИМСХ (май), 1973, с. 52—53.
5. Е н и л е е в а 3. Ш. Ацилирование а-нафтола. Тезисы XXXII научно-техн,
конференции профессорско-преподавательского состава. ТИИИМСХ,
1973, с. 53—54.
6. Максудов Н. X., Енилеева 3. Ш., ГоловяшкинаЛ. Ф. а- и
р-Нафтиловые эфиры некоторых ненасыщенных кислот. «Узб. хим.
журн.», 1975, № 2, с. 34.
7. Енилеева 3. Ш., Максудов Н. X., Головяшкина Л. Ф. Ацилиро-
вание бром-, нитро- и динитронафтолов а, P-ненасыщенными кислотами.
ДАН УзССР, 1975, № 8, с. 39.
8. Е н и л е е в а 3. Ш. Получение сложных эфиров 1-нитро-2-нафтола и
о,, p-ненасыщенных кислот. Тезисы XXXIII научно-техн, конференции
профессорско-преподавательского состава ТИИМСХ, 1974, с. 121—123.
9. Енилеева 3. III. Получение сложных эфиров 4-нитро-1-нафтолов и нена-
сыщенных кислот. Тезисы XXXIII научно-техн, конференции профессор-
ско-преподавательского состава ТИИИМСХ, 1974, с. 130—131.
139
10. В е й г а н д-Х ильгетаг В. Методы эксперимента в органической химии.
М., 1968, с. 351.
11. Ингольд К. Теоретические основы органической химии. М., 1973, с. 936.
12. П а л ь м В. А. Введение в теоретическую органическую химию. М„ 1974,
с. 348—349.
13. Д ор офеенко Г. Н., Межерицкий В. В. ЖОХ, 1969, № 5, с. 515.
14. Е н и л е е в а 3. Ш., Головяшкина Л. Ф. Реакции некоторых замещен-
ных изатинов с анилинами. ДАН УзССР, 1976, № 3, с. 45.
15. К а д ы р о в Ч. Ш., Аюпова А. Т., Енилеева 3. IIL, Умаров А. А.,
Лой Н. П. Авт. свид. № 413928. «Бюл. изобрет.», 1974, № 5.
16. Барашкин В. А., Енилеева 3. LLL, ГагельгансА. И., Шки-
н е в А. В., М и р х о д ж а е в У. 3. Регуляторы роста растений и герби-
циды. Ташкент, 1978, с. 38—41.
X. X. Кимсанбаев, А. И. Имамалиев
ИЗМЕНЕНИЕ ПИРИМИДИНОВЫХ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ
В ДНК РАСТЕНИЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ
ФЕНИЛДИАЛКИЛМОЧЕВИНЫ
Фенилдиалкилмочевина как гербицид широко применяется в
сельском хозяйстве. Спектр действия этого гербицида на растение
весьма разнообразен. Известно, что он способен нарушать интен-
сивность фотосинтеза, воздействовать на окислительно-восстанови-
тельные процессы [1, 2], влиять на биосинтез белка и нуклеиновый
обмен [3, 4, 5] растений. Но степень нарушения всех этих процес-
сов зависит от чувствительности растений, поэтому все отклонения
метаболических процессов, вызванные гербицидным действием, у
различных растений проходят на неодинаковом уровне. Так, у
чувствительных организмов под влиянием фенилдиалкилмочевины
настолько глубоко изменяются белковый и нуклеиновый обмены,
что они теряют способность восстанавливать эти нарушения и
погибают.
Показано, что у сорных растений лебеды и ромашки под влия-
нием фенилдиалкилмочевины резко увеличивается низкомолеку-
лярная фракция, тогда как у устойчивых растений, например,
хлопчатника увеличение той же фракции не столь значительно [6J.
Возможно, фенилдиалкилмочевина влияет как алкилирующий
агент на ДНК чувствительных растений и тем самым вызывает
разрыв каких-то определенных участков ДНК (7, 8].
В связи с изложенным была поставлена задача определить
наиболее чувствительные фрагменты молекулы ДНК» т. е. менее
стойкие к воздействию фенилдиалкилмочевины у чувствительных
растений, в частности предусматривалось изучить состояние пири-
мидиновых олигонуклеотидов ДНК чувствительных растений ши-
рины и сурепки и одновременно хлопчатника.
Методика исследований. Семена сорных растений, собранных с
посевов хлопчатника учебно-опытного хозяйства № 1 Ташкент-
ского сельскохозяйственного института, сеяли в вегетационные
сосуды Вагнера емкостью 26 кг при соотношении почвы и песка
2:1. В каждом сосуде создавался одинаковый оптимальный пи-
тательный режим и поддерживалась необходимая влажность поч-
вы. Опыт был заложен в 10-кратной повторности по следующей
141
схеме: 1) контроль—без обработки гербицидом; 2) с использо-
ванием фенилдиалкилмочевины из расчета 25,5 мг/сосуд.
Изучались наиболее широко распространенные на хлопковых
плантациях сорняки сурепка — Barbarea vulgaria, ширица
Amar, retraflexus и культурное растение хлопчатника сортов
«108-Ф» и «Ташкент-1».
ДНК выделяли из обработанных растений по методу [9], де-
протенизацию осуществляли хлороформом и изоамиловым спир-
том в соотношении 24:1. РНК удаляли действием РНК-азой.
Следы РНК-азы ликвидировали свежеперегнанным водонасыщен-
ным фенолом, а затем хлороформом и изоамиловым спиртом.
Для гидролиза ДНК с последующей подготовкой гидролизата
к хроматографическому анализу 20—50 мг сухого препарата раст-
Таблица 1
Влияние фенилдиалкилмочевины на содержание изоплит в ДНК
хлопчатника (мол. %)
Изоплиты L. album З-й день 7-й день 10-й день
(по данным ПИ) контроль опыт контроль опыт контроль опыт
Моно 10,66 11,02 11,30 11,09 11,23 11,08 11,51
Ди 10,71 8,13 9,01 8,08 9,08 7,96 8,77
Три 8,85 8,36 9,04 8,19 8,98 9,13 8,63
Тетра 6.41 4,11 5,00 5,58 5,49 5,72 5,85
Пента 3,97 3,88 2,83 3,16 2,19 4,11 3,86
Гекса 2,24 3,01 2,80 2.20, 2,93 3,60 2,19
Высшие 11,49 10,05 11,20 9,90 11,40 9,59
воряли в 25 мл 66 %-ной муравьиной кислоты, содержащей 2%
свежеперекристаллизованного дифениламина. Полученную смесь
инкубировали в течение 18 ч при 30°С. Хроматографическое раз-
деление пиримидиновых олигонуклеотидов ДНК осуществляли на
колонке (0,8—35 см) ДЭАЭ-Сефадекс А-25 (средний).
Все процессы разделения, идентификацию, определение и рас-
чет в ДНК различных олигонуклеотидов проводили по методу,
описанному в работе [10].
Результаты исследований. Распределение частоты встречаемо-
сти пиримидиновых изоплитов в ДНК хлопчатника под влиянием
фенилдиалкилмочевины представлено в табл. 1. Как видно, трех-
дневные проростки характеризуются наиболее высоким содержа-
нием 1-ой и 7-ой фракций пиримидиновых изоплитов — 11,02 и
11,40 мол. %. Затем в убывающем порядке расположились ди-,
три-, тетра-, пента- и гексапиримидиновые олигонуклеотиды.
Высокое содержание моно и высших пиримидиновых изоплитов:
11,30 и 10,05 мол. % наблюдалось в опытах, где содержание
гекса- и пентаолигонуклеотидов оказалось меньше по сравнению
с другими фракциями. На 7-ой день проращивания монопиримиди-
142
новых олигонуклеотидов относительное содержание ДНК у трех-
дневных проростков незначительно увеличилось (на 0,7 мол. %),
что сопровождалось некоторым снижением содержания высших
олигонуклеотидов.
Под влиянием фенилдиалкилмочевины частота встречаемости
пиримидиновых изоплитов в ДНК семидневных проростков хлоп-
чатника изменялась в сторону увеличения содержания моно-, ди-,,
триолигонуклеотидов против ДНК контрольных растений, тогда
как количество высших олигонуклеотидов оказалось значительно
меньше, чем в контроле (1,30 мол. %). Аналогичная зависимость
Таблица 2
Влияние фенилдиалкилмочевины на содержание пиримидиновых
изоплит в ДНК ширицы (мол. %)
Изоплиты З-й день 7-й день 10-й день
контроль | опыт контроль | | опыт контроль | [ опыт
Моно 10,00 12,51 10,16 12,00 10,20 11,87
Ди 9,67 10,00 9,77 10,16 9,60 9,83
Три 6,86 7,32 7,00 7,83 7,17 7,67
Тетра 5,86 4,51 5,50 5.17 5,54 5,33
Пента 3,53 3,00 3,82 3,13 3,52 2,82
Гекса 2,53 1,83 2,83 2,13 3,01 2,33
Высшие 11,87 11,00 11,06 10,17 11,83 10,00
наблюдалась и в содержании пентаолигонуклеотидов, количество
которых снизилось до 0,97 мол. %.
Через 10 дней после обработки фенилдиалкилмочевиной часто-
та встречаемости пиримидиновых изоплитов ДНК хлопчатника,
моно-, ди-, триизоплитов в ДНК увеличилась относительно конт-
роля на 0,43, 0,81 и 0,50 мол. % соответственно, а содержание
пента, гекса и высших изоплитов уменьшилось.
Таким образом, под влиянием фенилдиалкилмочевины на рас-
пределение пиримидиновых олигонуклеотидов в молекуле ДНК
изменилась ее структура в сторону увеличения моно-, ди- и три-
пиримидиновых изоплитов. Наряду с этим гербицид снижал со-
держание гекса, пента и высших пиримидиновых олигонуклео-
тидов.
Изучалось также влияние фенилдиалкилмочевины на некото-
рые сорные растения, в частности ширину (табл. 2). Как видим,
пиримидиновые олигонуклеотиды ДНК растений ширицы опытно-
го варианта отличаются от контроля большим содержанием моно-
нуклеотидов, чем высших олигонуклеотидов. Аналогичное соотно-
шение при сравнении с нуклеотидами наблюдалось во все сроки
проведения опыта. Возможно, обработка гербицидом сорного рас-
тения ширицы вызывает нарушение структуры молекулы ДНК,
так как используемые нами дозы гербицида (3 кг/га) являются
летальными для этого растения.
143.
В молекуле ДНК преобладают моно- ,ди- и трипиримидиновые
нуклеотиды. У 7- и 10-дневных проростков ширины количество
1-ой, 2-й и 3-й фракций больше, чем у контрольных, но меньше,
чем у 3-дневных проростков.
Высокое содержание моно-, ди- и трипиримидиновых олиго-
нуклеотидов отмечено у 10-дневных проростков ширины. При об-
работке гербицидом в основном увеличивается мононуклеотидный
состав ДНК. Таким образом, рост содержания моно- и дипирими-
диновых нуклеотидов является одним из показателей чувствитель-
ности ширины к действию фенилдиалкилмочевины.
Увеличение количества мононуклеотидов в молекуле ДНК об-
работанных растений объясняется тем, что гербицидные дозы фе-
нилдиалкилмочевины, полностью угнетающие щирицу, приводят к
усилению гидролитических процессов. Вероятно, гербицидное дей-
ствие вызывает значительное изменение молекулы ДНК на участ-
ках, содержащих больше пиримидиновых нуклеотидов, чем пу-
риновых.
Для изучения влияния фенилдиалкилмочевины на сорную рас-
тительность исследовалось действие гербицида на пиримидиновые
олигонуклеотиды ДНК сурепки, также относящейся к числу чув-
ствительных к гербицидному воздействию растений. При обработ-
ке фенилдиалкилмочевиной действительно отмечены резкие раз-
личия по профилю элюций пиримидиновых изоплитов ДНК этого
растения на колонке ДАЭЕ-сефадекс. При таком разделении у
7-дневных проростков выявлено несколько фракций, различаю-
щихся между собой по длине. Резкое увеличение содержания
мононуклеотидов отмечено у ДНК 3-дневных растений, где превы-
шение над контролем составляло 2,45 мол. %.
Зафиксировано также высокое содержание дипиримидиновых
олигонуклеотидов в молекуле ДНК обработанных растений. Так,
если в контроле обнаружено всего 8,34 мол. % этих соединений,
то в опыте— 10,16 мол. %.
В молекуле ДНК обработанных гербицидными препаратами
растений отмечено резкое снижение тетра-, пента-, а также гекса-
пиримидиновых изоплитов по сравнению с контролем. Глубокое из-
менение в молекуле ДНК растений под влиянием фенилдиалкил-
мочевины наблюдалось уже через 7 дней после обработки. При
этом количество моноизоплитов возросло более чем на 2 мол. %,
в то время как содержание пента- и гексапиримидиновых олиго-
нуклеотидов оставалось очень низким (табл. 3). Аналогичная
зависимость получена при выявлении пиримидиновых олигонуклео-
тидов в ДНК сурепки через 10 дней после обработки гербицидом.
Таким образом, обработка проростков фенилдиалкилмочевиной
способствует увеличению моно- и дипиримидиновых олигонуклео-
тидов в ДНК как хлопчатника, так и сорных растений, в данном
случае ширины и сурепки. Однако у хлопчатника содержание
моно- и дипиримидиновых изоплитов увеличивается в меньшей
степени, чем у сорных чувствительных к воздействию гербицидов
144
растений. Причем более чувствительными оказались 3- и 7-днев-
ные проростки ширицы и сурепки.
Возможно, в олигонуклеотидном составе под влиянием произ-
водных мочевин и ее аналогов происходят определенные измене-
ния. В табл. 4 показано влияние фенилдиалкилмочевины и ее
аналогов на содержание пиримидиновых олигонуклеотидов в ДНК
семядольных листьев хлопчатника. Обработка растений котора-
ном, трифленом и трифторметилфениламином повышает содержа-
Таблица 3
Влияние фенилдиалкилмочевины на содержание
пиримидиновых изоплит в ДНК сурепки (мол. %)
Изоплиты 3-й день 7-й день 10-й день
контроль | | опыт контроль опыт контроль опыт
Моно 10,36 12.81 10,55 13.00 10,33 12,50
Ди 8,34 10,16 9,01 10.00 8.33 10,53
Три 7,51 8,34 8,16 9,06 8,01 8,87
Тетра 6.00 4,51 5,80 5,63 6,10 4,80
Пента 4,80 2.40 3,53 1.30 4,80 2,80
Гекса 3.17 2,32 2,66 1.11 2.55 1.55
Высшие 11.00 10,17 11,00 9,67 10,82 10,17
ние моно-, ди- и трипиримидиновых олигонуклеотидов. Наиболь-
шее увеличение монопиримидиновых олигонуклеотидов отмечено
под влиянием трифлена (11,84%), затем которана (11,30%) и
трифторметилфениламина (11,25%), в то время как на контроле
этот показатель соответствует 10,88%. Наибольшее увеличение
дипиримидиновых олигонуклеотидов наблюдается под влиянием
которана (9,39%), затем трифторметилфениламина (9,20%) и
трифлена (9,08%), на контроле 8,76%. Аналогичная закономер-
ность проявляется и в содержании пиримидиновых олигонуклео-
тидов в ДНК хлопчатника.
Наибольшее количество трипиримидиновых олигонуклеотидов
наблюдалось под влиянием которана (8,81%), затем трифторме-
тилфениламина (8,76%) и трифлена (8,49%).
Содержание тетрапиримидиновых олигонуклеотидов под влия-
нием которана составляет 5,22%, а трифторметилфениламина —
5,31, тогда как под действием трифлена количество тетрапирими-
диновых олигонуклеотидов ниже контрольного (5,11%).
Содержание пента- и гексаизотопов в ДНК семядольных листь-
ев хлопчатника под влиянием гербицидов по сравнению с контро-
лем уменьшается. Отмечено также уменьшение высших пирими-
диновых олигонуклеотидов в ДНК семядольных листьев под влия-
нием гербицидов: наибольшее которана — 9,97%, затем трифтор-
метилфениламина — 10,01% и трифлена — 10,43%, в то время
как в контроле 11,10%.
Отмечено, что различные гербициды по-разному влияют на со-
держание пиримидиновых олигонуклеотидов в ДНК семядольных
листьев хлопчатника. В частности, показано, что которая и его
аналог — трифторметилфениламин действуют аналогично.
Вероятно, гибель чувствительных растений после воздействия
гербицида связана с увеличением в молекуле ДНК монопиримиди-
новых олигонуклеотидов. Предполагается, что увеличение содер-
жания моно- и диизоплитов в ДНК сорных растений, обработан-
ных фенилдиалкилмочевиной, способствует нарушению связи пи-
римидиновых азотистых оснований, состоящих из блоков.
Таблица 4
Влияние гербицидов на содержание
пиримидиновых изоплит в ДНК семядольных
листьев хлопчатника
Изоплиты Контроль Которая Трифлен Трифтори- метилфени- ламин
Моно 10.88 11,30 11,84 11.25
Ди 8,76 9.39 9,08 9.20
Три 7,61 8.81 8,49 8,76
Тетра 5.11 5.22 4,67 5,31
Пента 3.63 3,31 3.34 3,27
Гекса 2.91 2.00 2.15 2.20
Высшие 11,10 9,97 10.43 10,01
Из полученных нами данных видно, что как у обработанных, так
и необработанных видов около 75—80% всех пиримидиновых по-
следовательностей ДНК растений, встречающихся в виде блоков,
состоят из двух и более соответствующих друг другу тиминовых и
цитозиновых остатков.
В молекуле ДНК* как обработанных, так и необработанных
растений наблюдается приблизительно равномерное уменьшение
содержания каждого последующего изоплита по сравнению с пре-
дыдущим.
Таким образом, по частоте встречаемости пиримидиновых изо-
плитов сравнение структур разных ДНК, очевидно, обладает
большей разрешающей способностью, чем определение состава
оснований. Это представляет несомненный интерес при сравнитель-
ном изучении ДНК обработанных растений, поскольку они доволь-
но близки по составу [9].
Данные о частоте встречаемости пиримидиновых изоплитов, а
также анализ состава ДНК и определение гомологичности могут
оказаться полезными при выяснении механизма действия регуля-
торов роста на растения и подборе физиологически активных ве-
ществ, не вызывающих патогенных и мутагенных эффектов у куль-
турных растений.
146
►— О <© ро -q р р Ф» p jo >—
S>^i iaow
ЛИТЕРАТУРА
ishop N. J. Biochem. Biophys, Acta, 1958, 27, 205.
u у s e n s L. N. M. Nature, 1960, 190, 510.
а д о н и н В. Ф. В сб. «Применение гербицидов в сельском хозяйстве».
М., 1962, с. 221.
адонин В. Ф., Бекетова Л. И, «Агрохимия». М., 1970, № 3, с. 115.
лимова Ф., Имамалиев А. И. ДАН УзССР, 1968, № 4, с. 50.
мамалиев А. И., Кимсанбаев X. X. «Узб. биол. журн.», 1970,
№ 6, с. 24.
г о о k е s Р., L a w 1 е у Р. D. Biochem. Jour. 1961. vol. 80, 496.
авлес А. Генетические эффекты алкилирующих соединений. М., 1970.
armur J .J. Mol. Biol. 1961, vol. 3, 208.
азин А. Л., Ванюшин Б. Ф. «Биохимия», 1967, т. 32, вып. 2, с. 377.
улимова Г. Е. Структурные особенности некоторых растительных и
животных ДНК и их отдельных фракций. Автореферат канд., дисс., М.,
1971.
А. А. Кадыров, X. И. Арипов, Т. Т. Шакиров
ОПТИМИЗАЦИЯ СИНТЕЗА
2-АЛ КИЛ КАРБАМАТБЕНЗИМИДАЗОЛОВ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИАЛ КИЛ КАРБОНАТОВ
2-Этилкарбаматбензимидазол (2-БЭК) и 2-метилкарбаматбен-
зимидазол (2-БМК) являются активными фунгицидами [1]. Извес-
тен способ получения 2-БМК и 2-БЭК через цианамид кальция,
алкилхлорформиат и о-фенилендиамин (2], основным недостат-
ком которого является токсичность алкилхлорформиата.
Перед нами стояла задача изучить возможность использова-
ния диалкилкарбонатов (диэтил- и диметилкарбонат) в качестве
заменителей алкилхлорформиатов. В литературе известны спосо-
бы синтеза 2-алкилкарбаматбензимидазолов по следующей схеме:
CaCN2+C2H5O-C—ОС2Н5+
Выход продукта на конечной стадии синтеза не превышает
8% [3].
Для нахождения оптимальных условий синтеза 2-БЭК нами
проведена оптимизация по методу математического планирования
эксперимента [4].
Для накопления априорной информации варьировали мольные
соотношения, температуру, применяли различные активаторы
реакции (давление и добавление различных кислот). Исходя из
полуденной априорной информации выбраны 7 факторов, влия-
ющих на процесс, и уровни их варьирования. Исследовалось влия-
ние следующих факторов: продолжительность первой стадии ре-
акции (Xi), продолжительность второй стадии (Х2), количество
соляной кислоты (Хз), количество цианамида кальция (Х±), коли-
чество диэтилкарбоната (Х5), температура первой стадии реакции
(Х6), температура второй стадии (X?). В качестве критерия опти-
мизации выбрали выход 2-этилкарбаматбензимидазола.
148
Опыты проводились по 1/16 реплики от полного факторного
эксперимента типа 27-4, заданной генерирующими соотношениями
X^=XiX2; X5=XiX3; Х^Х2Х3; Xi=XiX2X3 и обобщающим опреде-
Значение фактора х0 л *3 *4 х. X* х7 Выход, % Расчет- ное значе- ние выхода, %
Основной уровень 3.5 60 70 64 23,6 40 95
Интервал варьирования (I) 0.5 30 10 . 16 11,8 10 5
Верхний уровень (4-1) —- 4,0 90 80 80 35.4 50 100 — —
Нижний уро- вень (—-1) — 3,0 30 60 48 П.8 30 90 — —-
Кодирован- ное знач. фак- торов Хо Xi Х2 Х3 х< х5 Х6 Х7 -
Опыт 1 (5; 16) 4- 4- 4- 4- + 4- 4- 4- 24,0 24,0
2 (7; 12) 4- 4- —• — 4- 4- 11,9 11,8
3(1; 3) 4- — 4- 4- — 4- 12.5 12,4
4(2; 9) 4- — 4- .— 4- — 4- 21.0 21.0
5 (4; 13) 4- —. 4- + 4- —• 28,8 29,6
6 (6; 10) + — 4- 4- — 4- 9.3 9.2
7 (8; 11) + 4- 4- 4- — —* —— 11,0 11,0
8 (5; 14) 4- 4- 4- 4- — —, 15,3 15.2
Коэффициент регрессии (by ) 16,7 —1,2 —0,4 -1,5 2,4 5,6 1,8 0,6 — —
Крутое вос- хождение (by X!) 0 —12 -15 38,4 66.1 18 3
Шаг 0,6 1,2 1,5 3,84 6,61 1.8 0,3 — —
Округл, шаг — 0,6 1 ,2 1.5 3.8 6,6 1.8 0,3 — —
Опыт 9 3,0 30 60 67.8 32 41.8 90 26 —
10 3,0 30 60 71,6 36,8 43.6 90 — ——•
11 3.0 30 60 75,4 43,4 45,4 90 33 —*
12 W— 3,0 30 60 79,2 50.0 47,2 90 — —
13 3,0 30 60 83.0 56,6 49,0 90 -— —-*
14 — 3.0 30 60 86,8 63.2 50,8 90 40 —-
Статистичес- кий анализ S2 5,4 Sy 2.3 $ад 0.7 F экс 0,13 ^табл. 3,8 а 0,74 S2 Ч 0,67 Дбу 1,55
ляющим контрастом 1 = Х^ХъХ^ХъХъ Для избежания система-
тической ошибки опыты были рандомизированы.
В колбу емкостью 500 мл, установленную в водяной бане, за-
гружали рассчитанное количество технического цианамида каль-
ция и воды, смесь перемешивали до получения суспензии, затем
постепенно по каплям добавляли диэтилкарбонат. Условия опытов
149
точно соответствовали вектор-строке матрицы. Затем суспензию
отфильтровывали, твердую фазу промывали водой. К фильтрату
добавляли при перемешивании о-фенилендиамин (0,1 моля) и по-
степенно рассчитанное количество соляной кислоты, при этом
медленно нагревали смесь до заданной температуры. Время реак-
ции отсчитывали с момента прекращения поступления свежих
порций соляной кислоты. В течение реакции непрерывно измеряли
величину pH смеси. В заданное время реакционную смесь охлаж-
дали, выпавший 2-БЭК отфильтровывали и промывали горячей
водой от непрореагировавшего о-фенилендиамина. Качество
2-этилкарбаматбензимидазола проверяли методом тонкослойной
хроматографии.
Обработкой данных матрицы (табл.) получили математическую
модель исследуемого процесса в виде полинома первой степени:
16,7— 1,2Х4—iO,4X2— 1,5*з 4- 2,4Х4+5,6Х5 4- И 1,8*6 4- 0,6Х7.
Статистический анализ результатов эксперимента и уравнения ре-
грессии показал следующее. Дисперсия параметра оптимизации
равна 5,4. Средняя квадратичная ошибка эксперимента (±2,33%)
вполне удовлетворительна. Наиболее значимыми коэффициентами
регрессии оказались Ь5, Ьб. Из этого следует, что выход 2-этил-
карбаматбензимидазола больше всего зависит от концентрации
цианамида кальция (*4), диэтилкарбоната (Х5) и температуры
реакции на первой стадии (*б). Значение этих трех факторов сле-
дует увеличивать, поскольку перед этими коэффициентами ре-
грессии стоит знак плюс. Количество кислоты (Х3), наоборот, не-
обходимо уменьшать. Время первой и второй стадий в данных ин-
тервалах варьирования незначительно влияет на этот процесс.
Проверка адекватности линейной модели по критерию Фишера по-
казала, что модель адекватна, поскольку РЭксп=0,13; 77Табл = 3,8;
5ад = 0,7.
После построения модели процесса принято решение проводить
крутое восхождение (табл.). По крутому восхождению рассчита-
но 6, а проведено 3 опыта. С целью более быстрого нахождения
области оптимума движение по градиенту проводилось через шаг.
Результаты, полученные по матрице и при крутом восхожде-
нии, показали следующее. Выход 2-этилкарбаматбензимидазола
в опыте 6 наименьший (9,3%) и близок к указанному в литерату-
ре (8%), однако в опыте 5 он более чем на 20% выше литератур-
ных данных. Это является следствием того, что при поиске опти-
мальных условий были перебраны все возможные варианты из
семи факторов. Такой многофакторный подход обеспечил успех
поиска.
После проведения крутого восхождения удалось улучшить
результат еще на 12% (сравним результаты опытов 5 и 14).
Оптимальные условия синтеза (опыт 14) 2-БЭК были пере-
несены на синтез 2-БМК. Для синтеза 2-БМК применяли диметил-
150
карбонат. Выход продукта составил 40% от теоретического, что
также превышает литературные данные.
Таким образом, методом математического планирования экспе-
римента удалось в 5 раз увеличить выход 2-БЭК и 2-БМК по
сравнению с данными [3]. Условия опыта 14 можно считать опти-
мальными для описываемой реакции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Атакузиев А. А., Кадыров Ч. Ш., Хасанов С. А. ДАН УзССР,
1973, т. 1, с. 33.
2. Атакузиев А .А., Кадыров Ч. Ш., Г о ф е н Г. И. «Узб. хим. журн.»,
1976, № 3, с. 33.
3. US patent № 3637733, 1972.
4. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование
эксперимента при поиске оптимальных условий. М., «Наука», 1971.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие.......................................................... 3
Кадыров Ч. Ш.» Лившиц Н. Д., Хасанов С. А.э Атакузи-
ев А. А., Гордеева А. В., Акбарова М. Химия и фунгицид-
ная активность бензимидазолов и их производных .... 5
Кадыров Ч. Ш., Косяковская М. Н., Аюпова А. Т., Молча-
нов Л. В., Г о р д е е в а А. В., Б а л и х и н а В. Н., Филип-
пов В. В. Антиметаболитные свойства некоторых производных
бензимидазола и их фунгицидная активность против возбудителя
вил та хлопчатника....................................................34
Арипов X. Н., П а й з и е в И. Б., Шакиров Т. Т.» Коробова Р. Г.,
Королев И. Д„ Беглов В. М. К разработке технологической
схемы получения узгена............................................ 43
Алиев Н. А., Афлятунова Р. Г., Гиясов К. Синтез биологически
активных веществ в ряду бензоксазолинона и бензоксазолинтиона. 46
Ш а х и д о я т о в X. М., О р и п о в Э. О., Юн Л. М., Я м а н к у л о в М. Я.,
Кадыров Ч. Ш. Синтез потенциальных фунгицидов в ряду хи-
назолина .................................................... ........ 66
Алиев Н. А. Реакция З-акрилоилбензоксазолинтиона-2 с некоторыми
нуклеофильными реагентами ... ..... 82
Хасанов С. А. Способы получения алкиловых эфиров бензимидазолил-
2-карбаминовой кислоты.............................................89
Рожкова Н. К., Завьялова Л. В., Ахмедова С., Ананье-
ва К. В., На гре бе цк а я В. В., Сайфулина 3. Ф., Ума-
ров А. А. Поиск противовилтовых препаратов среди производных
бензазолин-2-тионов и 1,3-тиазинов....................................94
Султанкулов А., Рожкова Н. К., Абдуллаев X., Султа-
нов М. Б. Бактерицидная и фунгицидная активность 2-[р(у)-арил-
аминоалкил]тиобензазолов........................................ 104
Азимов А. И., Сафаев М. О., Дустмухамедов Т. Т. Поиск
фунгицидов среди анилидов нафтеновых кислот . . . .112
Юсупов М. М., Р а ж а б о в А., Горбан И. Я- Синтез некоторых
производных амидофосфитов с потенциальной фунгицидной ак-
тивностью ........................................................114
Шаженов А. А., Курбанов П. Реакции аминосоединений с лак-
тонами ...........................................................120
Енилеева 3. Ш., Максудов Н. X., Головяшкина Л. Ф. Аци-
лирование нафтолов хлорангидридами ненасыщенных кислот и
пестицидные свойства полученных веществ...........................130
Кимсанбаев X. X., Имамалиев А. И. Изменение пиримидиновых
олигонуклеотидов в ДНК растений под влиянием фенилдиалкил-
мочевины .........................................................141
Кадыров А. А., Арипов X. Н., Шакиров Т. Т. Оптимизация синте-
за 2-алкилкарбаматбензимидазолов с использованием диалкил-
карбонатов........................................................148
РЕФЕРАТЫ
УДК 547.553+547.233+547.49; 495.1
Химия и фунгицидная активность бензимидазолов и их производных.
Кадыров Ч. Ш., Лившиц Н. Д., Хасанов С. А., Атакузиев А. А.,
Гордеева А. В.. Акбарова М. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан»
1980, с. 5—33.
Синтезированы алкиловые эфиры бензимидазолил-2-карбаминовой кисло-
ты, а также продукты ее ацилирования. Кроме того, рассматриваются вопро-
сы ацилирования 2-аминобензимидазола и его производных. Представлены
новые данные по химии и фунгицидной активности бензимидазолов и их про-
изводных. Лит.— 63 назв., табл. —4.
УДК 547.765.5.07
Антиметаболитные свойства некоторых производных бензимидазола и их
фунгицидная активность против возбудителя вилта хлопчатника. К а д ы-
р о в Ч. Ш., Косяковская М. Н., Аюпова А. Т., Молчанов Л. В.,
Гордеева А. В., Акбарова М. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан»,
1980, с. 34—42.
Изучены антиметаболитные свойства некоторых производных бензимида-
зола для выявления возможных связей между структурой и их антивитамин-
ной и фунгицидной активностью против вилта хлопчатника. Фунгицидную
активность бензимидазолов исследовали на возбудителе вертициллезного
вилта Verticillium dahliae. Определение антивитаминной активности осущест-
влено на микроорганизмах Saccharomyces cerevisiae. Лит.— 17 назв.,
табл.— 7.
УДК 661.632.952
К разработке технологической схемы получения узгена. Арипов X. Н.,
П а й з и е в И. Б., Шакиров Т. Т., Коробова Р. Г., Королев И. Д.,
Беглов В. М. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, е. 43—45.
Предложена принципиальная технологическая схема получения нового
противовилтового препарата узгена. Лит.— 11 назв., ил.— 1.
УДК 547.787.3+542.951.1
Синтез биологически активных веществ в ряду бензоксазолинона и бен-
зоксазолинтиона. А л и е в Н. А., А ф л я т у н о в а Р. Г., Г и я с о в К. В кн.
«Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 46—65.
Изучено взаимодействие бензоксазолинона и бензоксазолинтиона с не-
предельными нитрилами, различными производными галоидалифатических
кислот, эфирами ароматических сульфокислот, а-эпихлоргидрином и други-
ми алкилирующими агентами. Обсуждается фунгицидная активность некото-
рых соединений этого ряда. Лит.— 44 назв., табл.— 6.
УДК 547.856.1
Синтез потенциальных фунгицидов в ряду хиназолина. Шахидоя-
т о в X. М., О р и п о в Э. О., Ю н Л. М., Я м анку лов М. Я., К а д ы-
р ов Ч. Ш. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 66—81.
В статье приводятся синтез 2-ацил (ароил) аминохиназолонов-4 из антра-
ниловой кислоты и ее замещенных, цианамида и хлорангидридов аромати-
153
ческих и алифатических кислот, а также ацилированием 2-аминохиназолона-4
ацил (ароил) хлоридами.
Показано, что электрофильное замещение зависит как от характера
электрофильного агента, так и от наличия заместителей в ароматическом
кольце, а также от количества метиленовых групп в полиметиленовом коль-
це. Так, такие сильные электрофилы, как катионы NO*, +SO3, приводят
к замещению атомов водорода в ароматическом ядре, а катионы
4-СН2Ы(СНз)2, Вг + дают продукты замещения водородов а-метиленовой
группы. Нейтральные молекулы (Вг2, SO3) образуют комплексы по атому
азота (пербромиды, сульфотриоксиды). Изучение фунгицидной активности
показало, что синтезированные соединения обладают низкой противовилто-
вой активностью. Лит.— 23 назв., табл.— 5.
УДК 547.787.3 + 542.951.1
Реакция З-акрилоилбензоксазолинтиона-2 с некоторыми нуклеофильны-
ми реагентами. Алиев Н. А. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980,
с. 82—88.
При взаимодействии бензоксазолинтиона с акрилоилхлоридом протека-
ют две параллельные реакции: присоединения и ацилирования, причем пре-
валирует первая. Изучена реакция присоединения некоторых нуклеофильных
реагентов к 3-акрилоилбензоксазолинтиону и его кислородному аналогу.
Отмечено, что 3-акрилоилбензоксазолинон более склонен к реакциям присое-
динения, чем его сернистый аналог. Лит.— 13 назв., ил.— 2.
УДК 547.553+547.233+547.49; 495.1
Способы получения алкиловых эфиров бензимидазолил-2-карбаминовой
кислоты. Хасанов С. А. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 89—93.
Рассмотрены имеющиеся в литературе способы получения алкиловых
эфиров бензимидазолил-2-карбаминовой кислоты. Лит.— 45 назв.
УДК 547.78+547.869+632.952
Поиск противовилтовых препаратов среди производных бенз азол ин-2-тио-
нов и 1,3-тиазинов. Рожкова Н. К., Завьялова Л. В., Ахмедова С.,
Ананьева К. В., Нагребецкая В. В., Сайфулина 3. Ф., Ума-
ров А. А. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 94—103.
Приведены результаты систематических исследований фунгицидной ак-
тивности производных бензазолин-2-тионов и 1,3-тиазина и обсуждена ак-
тивность соединений в связи со структурой в зависимости от характера за-
местителя и его положения. Выявлены определенные закономерности, что от-
крывает возможности для поиска новых высокоэффективных препаратов с
фунгицидной активностью. Лит.— 46 назв., табл.— 3.
УДК 547.78+547.22+632.952+632.953
Бактерицидная и фунгицидная активность 2-[р(у)-ариламиноалкил]тио-
бензазолов. Султанкулов А., Рожкова Н. К., Абдуллаев X.,
Султанов М. Б. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 104—111.
Приведены способы получения 2-[р(у)-ариламиноалкил]тиобензазолов,
образующихся при взаимодействии бензазолин-2-тионов с хлор-, бром- и
иодалкилариламинами. Дается сравнение их реакционной способности. Изу-
чение бактерицидной активности большого числа синтезированных соедине-
ний позволило выявить эффективные бактерициды. Исследуемые соединения
обладают слабой фунгицидной активностью. Лит.— 10 назв., табл.— 4.
154
УДК 547.295+547.551+632.953
Поиск фунгицидов среди анилидов нафтеновых кислот. Азимов А. И.,
Сафаев М. О., Дустмухамедов Т. Т. В кн. «Фунгициды», Ташкент,
«Фан», 1980, с. 112—113.
Изучена реакция хлорангидридов нафтеновых кислот с замещенными и
незамещенными ариламинами. Исследована фунгицидная активность полу-
ченных соединений. Лит.— 4 назв., табл.— 1.
УДК 541.6 + 547.79 +661.718.1
Синтез некоторых производных амидофосфитов с потенциальной фунги-
цидной активностью. Юсупов М. М., Р а ж а б о в А., Горбан И. Я.
В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 114—119.
Изучались реакции ди-[ди- и моноалкил]-амидов фенилфосфинистой
кислоты с сероуглеродом и фенилизоцианатом. Получены дитиокарбамоил- и
тиомочевинные производные. Для синтеза потенциальных фунгицидов прове-
дено взаимодействие хлорангидрида Ы,№диэтиламидофенилтиофосфоновой
кислоты с ароматическими и гетероциклическими аминами. Получены также
новые алкиламидофосфаоксадиазолы. Синтезирован ряд ранее неописанных
соединений. Лит.— 6 назв., табл.— 1.
УДК 547.785.5.631.811.98:542.953
Реакции аминосоединений с лактонами. Ш а ж е н о в А. А., К у р б а-
н о в П. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 120—129.
Приведены литературные и собственные данные о реакциях жирных, аро-
матических аминов и ароматических о-диаминов с лактонами, в результате
которых получены анилиды оксиалкилкарбоновых кислот, замещенных пир-
ролидонов, производных бензоксазола и бензимидазола. Лит.— 27 назв.
УДК 547.39+547.557.4
Ацилирование нафтолов хлорангидридами ненасыщенных кислот и пес-
тицидные свойства полученных веществ. Енилеева 3. Ш., Максу-
дов Н. X., Г о л о в я ш к и н а Л. Ф. В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан»,
1980, с. 130—140.
Приведены литературные и собственные данные по реакциям нафтолов
с хлорангидридами различных кислот, в результате которых получены ацил-
нафтолы. Обсуждается возможный механизм реакции ацилирования нафто-
лов. Рассмотрена биологическая активность полученных веществ. Лит.—
16 назв. 130—140.
УДК 547.963.32:581.192.7
Изменение пиримидиновых олигонуклеотидов в ДНК растений под влия-
нием фенилдиалкилмочевины. Кимсанбаев X. X.» Имамалиев А. И.
В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 141—147.
На основании большого числа литературного материала и собственных
данных показано изменение пиримидиновых олигонуклеотидов ДНК растений
под влиянием фенилдиалкилмочевин. Лит.— 11 назв., табл.—4.
УДК 547.533/534 + 547.49/546.26+493+495.1
Оптимизация синтеза 2-алкилкарбаматбензимидазолов с использованием
диалкнлкарбонатов. Кадыров А. А., Арипов X. Н.» Шакиров Т. Т.
В кн. «Фунгициды», Ташкент, «Фан», 1980, с. 148—151.
Разработан способ получения метил- и этилкарбаматбензимидазолов на
основе диалкилкарбоната, цианамида кальция и о-фенилендиамина. Методом
математического планирования эксперимента удалось увеличить выход 2-бен-
зимидазолалкилкарбаматов до 40% • Лит.— 4 назв., табл.— 1.
ФУНГИЦИДЫ
Утверждено к печати Ученым советом Института химии растительных веществ.
Отделением химико-технологических наук АН УзССР
Редактор Д. Захаровская
Художник В. Ворохов
Технический редактор В. Тарахович
Корректор А. А. Петренко
ИБ № 810
Сдано в набор 19.02.80. Подписано к печати 20.05.80. Р04628. Формат бОХЭОУю. Бумага типо-
графская № 1. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл.-печ. л. 9,75. Уч.-изд. л. 8,6.
Тираж 1000. Заказ 52. Цена 1 р. 40 к.
Адрес Издательства: 700047. г. Ташкент, ул. Гоголя, 70.
Типография Издательства «Фан» УзССР, Ташкент, проспект М. Горького, 79.