ТРОПИЛИРОВАННЫЙ АНИЛИН: СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

Тропилированный анилин имеет биогенный цикл тропидена, который содержится в таких природных соединениях, как туевая кислота и туяплицины. Эти вещества проявляют как противогрибковую, так и антибактериальную активность

Цель исследований – отработать способы получения 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилина и установить возможность его использования на сельскохозяйственных культурах.

2.1. Материалы

Для отработки способа получения тропилированного анилина использовали следующие материалы: тетрафторборат тропилия, этанол, N-бензилиденанилин, тетрагидрофуран, соляная кислота, бензол, гидроксид аммония.

2.2. Синтез 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилина

Отработка способов получения тропилированных анилинов, обладающих антимикробной и биологической активностью, проведена в лаборатории кафедры экологии и химических технологий Института фундаментальных и прикладных агроэкобиотехнологий и лесного хозяйства ФГБОУ ВО ПГАТУ. Известны два способа получения тропилированного анилина:

1. Многостадийный процесс, в ходе которого вначале получают тропилированные азометины, потом проводят их гидролиз

2. Одностадийный процесс, заключающийся во взаимодействии анилина с перхлоратом тропилия с среде тетрагидрофурана

2.3. Исследование свойств тропилированного анилина

С целью последующей идентификации в реакциях для контроля химических процессов методом тонкослойной хроматографии провели определение показателя распределения Rf тропилированного анилина. Хроматографические исследования проводили в стеклянной камере прямоугольного сечения по высоте, которую предварительно насыщали парами подвижной фазы в течение 30 мин при постоянной температуре. Элюент смесь гексана и этанола в объёмном соотношении соответственно 3:1 (пластинку проявляли в йодной камере). Хроматографировали восходящим способом на пластинах «Sorbfil». Данный метод хорошо зарекомендовал себя как простой, быстрый и универсальный способ для количественного и качественного анализа

Биологическую активность тропилированого анилина определяли в модельных лабораторных опытах в лаборатории кафедры агрохимии и почвоведения Института фундаментальных и прикладных агроэкобиотехнологий и лесного хозяйства ФГБОУ ВО ПГАТУ по показателям прорастания семян и роста проростков высших растений. В качестве тест-культуры взяты яровая пшеница (Triticum aestivum L.) сорта Иргина и горох посевной (Pisum sativum L.) сорта Воронежский зеленый. Проращивание семян пшеницы и гороха проводили в чашках Петри на фильтровальной бумаге смоченной дистиллированной водой и покрытой вторым слоем бумаги. Схема опыта включала пять вариантов:

1) контроль;

2) 1×10-5 %;

3) 1×10-4 %;

4) 1×10-3 %;

5) 1×10-2 %.

Повторность вариантов в опыте шестикратная. Общая выборка семян каждой культуры составила по 300 шт. Контролем служил вариант с дистиллированной водой. Растворы готовили путем разбавления маточного раствора. Для получения которого кристаллы тропилированого анилина растворяли в 1 мл этилового спирта и доводили объем раствора в колбе до метки дистиллированной водой. Семена проращивали в течение 7 дней в темноте, на третий день рассчитывали энергию прорастания и на седьмой день – всхожесть (ГОСТ 12038-84)

В одностадийном процессе получения тропилированного анилина в нашей методике взрывчатое вещество – перхлорат тропилия был заменен на этиловый раствор тетрафторбората тропилия. Этапы синтеза включали перекристаллизацию и сушку полученного 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилина при комнатной температуре. Нами был исключен этап очистки, что позволило значительно сократить время получения конечного продукта. Готовое вещество представляет собой кристаллы жёлтого цвета, устойчивые, негигроскопичные, не растворимы в воде, растворяющиеся в этаноле, метилене хлористом при комнатной температуре, в гексане при нагревании. Структура соединения представлена на рис. 1.

Рисунок 1 - 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилин (тропилированный анилин)

DOI:10.23649/JAE.2024.41.7.1

Методом тонкослойной хроматографии провели определение показателя распределения Rf, который для тропилированного анилина составил 0,39. Физические константы и спектры соединения соответствуют литературным данным

[10]

. Полученный 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилин обладает противогрибковой и антибактериальной активностью.

В модельных лабораторных опытах установлено, что тропилированный анилин отрицательно влияет на энергию прорастания семян яровой пшеницы, но стимулирует рост ростков и первичных корней.

На вариантах с испытуемым веществом длина ростков пшеницы увеличилась относительно контроля на 3,9-21,1%, главного корня – 22,8-50,4%. Максимальный эффект обеспечила концентрация раствора 1×10-3%. К седьмому дню опыта отмечена четкая тенденция к уменьшению длины ростка относительно варианта с дистиллированной водой. На остальные морфометрические параметры проростков тропилированный аналин оказывал неоднозначное влияние, а полученные изменения математически доказаны не были.

В опытах с горохом посевным испытуемое вещество действует на протяжении всего периода эксперимента. Тропилированный анилин положительно влияет на энергию прорастания и всхожесть семян гороха, прибавка этого показателя относительно контроля составила соответственно на 10,0 и 5,0-10,5%. Установлено, что 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилин стимулирует корневую систему гороха: к третьему дню главный корень удлинился относительно контроля на 5,1-6,0 мм, а к седьмому – 9,4-22,0 мм. Масса корней на вариантах с анилином также была выше, чем на варианте с дистиллированной водой. При размещении семян гороха в растворах с минимальной концентрацией вещества отмечено накопление массы ростков и корней, а также сухого вещества в зародышевом корне на 5,1%, 11,3 и 4,3% соответственно.

Новый метод получения позволяет исключить взрывоопасное вещество перхлорат тропилия и сократить время получения стабильного конечного продукта 4-(7-циклогепта-1,3,5-триенил)анилина, обладающего противогрибковой и антибактериальной активностью. Результаты модельных лабораторных исследований показали, что тропилированный анилин стимулирует развитие ростков и первичных корней у яровой пшеницы только до 3 дня, дальнейшее прибывание семян в растворах не приводит к достоверному изменению биометрических параметров проростков. В опытах с горохом посевным испытуемое вещество повышает энергию прорастания и всхожесть семян на 11 и 6-12% соответственно. Стимулирующим эффектом обладает концентрация 1×10-5 %. Дальнейшее увеличение концентрации тропилированного анилина оказывает неоднозначное влияние на биометрические параметры проростков гороха.