Синтез карбэтоксигидразина и карбэтоксигидразонов гелиотропина, кетона малины и коричного альдегида и исследование их биологической активности

№123-1,

химические науки

Некоторые химические соединения — карбэтоксигидразин и карбэтоксигидразоны гелиотропина, кетона малины и коричного альдегида были синтезированы. Изучена биологическая активность этих новых соединений.

Похожие материалы

Карбэтоксигидразоны карбонильных соединений — перспективные и интересные химические соединения. В частности, карбэтоксигидразон о-гидроксиацетофенона о-OH-C6H4-C(CH3)=N-NH-CO2Et (Рис. 1) и карбэтоксигидразон ванилина м-СH3O, п-OH-C6H3-CH=N-NH-CO2Et (Рис. 2) являются эффективными блескообразующими агентами (добавками) к электролитам блестящего меднения (Милушкин А.С., Зачиняев Я.В. и др., 1983) [1].

Карбэтоксигидразин был получен непосредственно из диэтилкарбоната и гидразингидрата (Diels O., 1914) [2] (Рис. 3).

Карбэтоксигидразон о — гидроксиацетофенона
Рисунок 1. Карбэтоксигидразон о — гидроксиацетофенона
Карбэтоксигидразон ванилина
Рисунок 2. Карбэтоксигидразон ванилина
Получение карбэтоксинидразина
Рисунок 3. Получение карбэтоксинидразина

Карбэтоксигидразин — соединение 1

Впервые было установлено, что взаимодействие соответствующего карбонильного соединения (гелиотропина [пипероналя], кетона малины и коричного альдегида) с карбэтоксигидразином при нагревании в присутствии спирта (метанол, этанол) и каталитических количеств ледяной уксусной кислоты приводит к образованию карбэтоксигидразонов с хорошими выходами (Рис. 4):

Получение карбэтоксигидразонов карбонильных соединений (общая схема)
Рисунок 4. Получение карбэтоксигидразонов карбонильных соединений (общая схема)

Соответствующим образом были синтезированы следующие карбэтоксигидразоны (Рис. 5-7):

Синтез карбэтоксигидразона гелиотропина (соединение 2).
Рисунок 5. Синтез карбэтоксигидразона гелиотропина (соединение 2).
Синтез карбэтоксигидразона кетона малины (соединение 3).
Рисунок 6. Синтез карбэтоксигидразона кетона малины (соединение 3).
Синтез карбэтоксигидразона коричного альдегида (соединение 4).
Рисунок 7. Синтез карбэтоксигидразона коричного альдегида (соединение 4).

Кроме того, мы впервые определили, что карбэтоксигидразин проявляет биологическую (бактерицидную и фунгицидную) активность, в то время как такие свойства не обнаружены у карбэтоксигидразонов гелиотропина, кетона малины и коричного альдегида (Таблица 1. ).

Биологическая активность карбэтоксигидразина объясняется присутствием гетероатома азота с неподелённой электронной парой (органический восстановитель). Однако карбэтоксигидразин проявляет незначительную биологическую активность из-за электроноакцепторных свойств карбэтокси-группы (→CO2Et). В этом случае атом азота — электронодефицитный благодаря n-π-сопряжению неподелённой электронной пары атома азота с карбонильной группой (Зачиняев Я.В., 1998) [3,4].

Результаты этих исследований были доложены на Международной конференции «Diversity of microbial species and regulation of their activity», посвящённой 40-летию Литовского общества микробиологов (September 30 — October 1, 1999, Vilnius, Lithuania).

Таблица 1. Зоны ингибирования роста микроорганизмов (тест-штаммов) карбэтоксигидразином и карбэтоксигидразонами карбонильных соединений

№ №

соединений

Название

вещества

Aspergillusniger

T-212

Escherichia

сoli

T-047

Serratia marcescens

T-053

Bacillus

subtilis

T-086

Staphylococcus aureus 209Р

T-050

Candida utilis T-037

Saccharomyces cerevisiae T-076

1

Карбэтоксигидразин

2,5 — 3

0

2 — 2,5

0

10 — 15

2 — 4

0

2

КЭГ гелиотропина

фунгистатическое

0

бактериостатическое

0

0

бактериостатическое

бактериостатическое

3

КЭГ кетона малины

0

0

0

0

0

0

0

4

КЭГ коричного альдегида

0

0

0

0

0

бактериостатическое

бактериостатическое

Приведены диаметры зоны подавления роста в мм.

КЭГ — соответствующий карбэтоксигидразон

Экспериментальная часть

Синтез карбэтоксигидразонов гелиотропина (пипероналя), 4-(п-гидроксифенил)-2-бутанона (кетона малины) и коричного альдегида.

Смесь 0,1 моля соответствующего карбонильного соединения, 10,4 г (0,1 моля) карбэтоксигидразина, 0,5 мл ледяной уксусной кислоты (катализатор) и 50 мл этанола или метанола нагревают до кипения на песчаной бане при непрерывном перемешивании, после чего выдерживают при т. 18-20 оС. Самопроизвольно образуются белые кристаллы соответствующих карбэтоксигидразонов. Целевые продукты сушат на воздухе между листами фильтровальной бумаги. (Из этанола).

ИК-спектры приведены на Рис. 8 — 10.

ИК-спектр карбэтоксигидразона гелиотропина
Рисунок 8. ИК-спектр карбэтоксигидразона гелиотропина
ИК-спектр карбэтоксигидразона кетона малины
Рисунок 9. ИК-спектр карбэтоксигидразона кетона малины
ИК-спектр карбэтоксигидразона коричного альдегида
Рисунок 10. ИК-спектр карбэтоксигидразона коричного альдегида

Выходы и физические константы синтезированных соединений приведены в Таблице 2.

Таблица 2. Выходы и физические константы карбэтоксигидразонов карбонильных соединений

№ №

п.п.

Название вещества

Брутто-формула

Выход, %

Внешний вид

Т.пл., оС

1

КЭГ гелиотропина

C11H12N2O4

74

Белые кристаллы

107

2

КЭГ кетона малины

C13H18N2O3

64

Белые кристаллы

155-156

3

КЭГ коричного альдегида

C12H14N2O2

80

Белые кристаллы

147-148

Список литературы

  1. Милушкин А.С., Бобров А.И., Зачиняев Я.В., Онохин С.А. Водный электролит блестящего меднения.- 1983. Авт. свид. СССР 1055781. МКИ3 С25D 3/38.- Открытия. Изобретения, Т. 43.- С. 86.
  2. Diels O. Darstellung und neue Reaktionen der Hydrazin-monocarbonsäureester.- 1914. Ber.- B. 47, № 11.- S. 2183 — 2195.
  3. Зачиняев Я.В. Химия фторангидридов перфторированных карбоновых кислот.- Автореф. дис. ... д-ра хим. наук.- 1998. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова.- 55 с.
  4. Зачиняев Я.В. Химия фторангидридов перфторированных карбоновых кислот.- Дис. … д-ра хим. наук.- 1998.- СПб: СПбГТИ(ТУ).- 280 с.