CC BY
3
УДК 547.668
Холбоев Ю.Х.
Абдурахманов У.К.
Махсумов А.Г.
Абдурахманова М. У.
Андижанский Государственный Медицинский Институт
Узбекистан, г. Андижан
^Ш-ПОЛИМЕТИЛЕН БИС [(МОРФОЛИЛО) МОЧЕВИНА ] В КАЧЕСТВЕ СТИМУЛЯТОРА РОСТА
Аннотация: Предлагаемая статья относится к органическому химическому синтезу производного морфолина бис- мочевины в качестве стимулятора роста.
Ключевые слова: мочевина, соль, кислота
Xolboyev Yu.X.
Abduraxmanov U.K.
Maxsumov A. G.
Abduraxmanova M. U.
Andijan state medical Institute
N,N1-POLIMETILEN BIS MORFOLILO UREA AS A STIMULANT
GROWTH
Abstract: The proposed article refers to the organic chemical synthesis of the bis-urea morpholine derivative as a growth promoter.
Keywords: urea, salt, acid
Наиболее близким аналогом по строению и свойствам является пиперидиновая сол-4-[пара- хлорфенокси] бутиновой кислоты в качестве стимулятора роста хлопчатника [1]. Указанное вещество пиперидиновая соль (ПС) 4-[пара- хлорфенокси] -2-бутиновой кислоты получают: сначала реактив Гриньяра, затем прибавляют пропаргиловый эфир п-хлорфенола. Реакционную массу нагревают в течение 1,5 часов и охлаждают, пропускают осуществленный углекислый газ в течение 2 часов, затем промывают раствором щелочи, щелочной раствор подкисляют, отфильтровывают и сушат. Снова в реакционную массу прибавляют пиперидин в эфире, образуют осадок пиперидиновая соль 4-[пара-хлорфенокси]-2-бутиновой кислоты.
Однако синтез данного вещества представляет большие сложности, ввиду высокой токсичности хлористого пропаргила, участвующего в синтезе, а также труднодоступности его, так как данное вещество является дефицитным импортным сырьем. Кроме того, синтез ростстимулятора многостадийный (6 стадии) и длительный процесс (8-9 часов).
Известен препарат ^Ш-тетраметилен бис[(циклогексил)мочевина] и N^-тетраметилен бис[ф-хлорэтил)мочевина] получают путем взаимодействия тетраметилендиизоцианата с циклогексиламином (-H2N-
СШ-ОШО) в среде 50%-ным NaOH и триэтиламина, смесь перемешивают в течение 7,5-8 часов, отфильтровывали, сушили и чистили, получая следующие структурные формулы:
^^ Н О Н Н О Н ^ и Н о Н НОН
с выходами 62%. Авторы затем проводят реакцию N нитрозирования с целью получения противораковой активности [2-4].
Однако, синтез данного ващества представляет большие сложности ввиду того, что реагент Ш^ОЖ^ШИ еще является сильным лакриматором, который действует на ЦНС, поражает печень, ПДК 2 мг/л3. Кроме того, синтез вышеуказанного противоопухолевого препарата является многостадийным (6 стадий) длительным процессом (7,5 часов).
Целью настоящей статьи является, снижение по этапности стадии и трудоемкости получения ростстимулятора, обеспечивающего при очень низкой концентрации при разведении 750000 раза (0,00001% концентрации по сравнению известным) ростстимулирующую активность, снижение токсичности, повышение выхода стимулятора роста, а также обеспечение безотходной технологии.
Поставленная задача достигается путем получения N,N1- полиметилен бис [(морфолило) мочевина] из гексан-1,6-диизоцианата в
диметилформамиде и морфолина.
Смесь выдерживают при комнатной (28-340С) температуре в течение 3 часов. Затем добавляют воду, выпавший белый осадок промывают, хроматографируют, сушат, определяют температуру плавления, выход, брутто формулы.
Рострегулирущая активность на томатные культуры достигает 139,4 % за счет роста корня при концентрации 0,001 % (табл.2.)
Поставленная задача достигается безотходной технологией синтеза нового впервые получаемого малотоксичного, экологически чистого, легким способом получения стимулятора роста, обеспечивающего рострегулирующие свойства томатов, огурцов, хлопчатника.
Безотходная технология получения полиметилен бис [(морфолило) мочевины]
В полулитровый стальной реактор помещают 17,4 г (0,2 моль) морфолина, добавляют 30 мл диметилформамида и при интенсивном перемешивании по каплям прибавляют 16,8 мл (0,1 моль) гексан-1,6-диизоцианата. Реакция продолжается в течение 2,5-3 часов при температуре 28-340С, после завершения реакции содержимое реактора переносят в посуду, добавляют 150мл воды. Выпавший осадок промывают, сушат при комнатной температуре. Хроматографируют на колонке А1203 II степени чистоты. После сушки получается порошок белого цвета, выход 29,1 г (85,0% ), Т. пл. = 180 0С; КГ =0,69; молекулярная масса=342,0.
Найдено, %: С 55,75 Н 8,44 N 16,03
Вычеслено для С16Н30 N404, %: С 56,14 Н 8,77 N 16,37
Для доказательства строения полученного соединения кроме элементного анализа снят ИК- спектры а также молекулярные модели.
В ИК-спектре полиметилен бис[(морфолило) мочевина] имеется широка полоса поглощения в области 1637см-1, характерная для НЫ-СО-Ы< групп, характерная полоса поглощения в области 1434 см-1, для -ЫН-СН2 -связи, а полоса поглощения в области 1683см-1 соответствует поглощению >С=0 связи, полоса поглощения в области 3293см-1 указывает на наличие ЫН групп, и наконец для -(СН2)6- групп в области 756-726 см-1.
Данные элементного анализа и ИК-спектра, и молекулярные модели подтверждают структурную формулу полиметилен бис[(морфолило) мочевина].
Для выявления ростстимулирующей активности полиметилен бис[(морфолина) мочевина] испытания проведены в лаборотории института химии растительных веществ АН РУз в лабораторных условиях биотестами служили семена овощных культур и хлопчатника.
В опытах использовались огурцы сорта «Узбекистан-740» томаты сорта «Темп» и средневолокнистый хлопок сорта «С-6524». Препараты растворяли в ДМФО и применяли методом предпосевной замочки семян в течение 18-20 часов. Были использованы концентрации 0,1; 0.01; 0,001; 0,0001; 0,00001%. Повторность опытов 4-х кратная. Учеты проводили по измерению длины стебля и корня у 10-ти дневных проростков хлопчатника.
Было отмечено, что все препарат имеют тенденцию стимулировать рост корневой систем молодых проростков, как овощных культуры, так и хлопчатника.
Первичный скрининг проведен по методике Ю.В.Ракитина. Данный метод позволяет довольно быстро определить степень физиологической активности химических соединений, которая выявляется по стимуляции или торможению всхожести семян растений, а также по изменению длины корней и длины стеблевой части.
Препараты испытаны методом замочки семян в растворах разных концентраций с последующим проращиванием в чашках Петри. Контрольные семена замачивали в дистиллированной воде.
Каждая серия опытов сопровождается контролем. В контрольных вариантах в питательную среди вносят только чистый расворитель.
Результат опытов фиксуруются через 3, 5, 7, и 10 дней после инокуляции (табл. 1-3).
Таблица 1
Влияние препарата БЦ-2 на всхожесть семян и рост проростков
Опыты Прерарат концентрация, % Огуруцы
Всхожесть % Рост кор ня, % Рост стебля, %
Контроль б\о 100,0 100,0 100,0
БЦ-2-№,Ш-полиметилен бис [(морфолило )мочевина] 0,1 100,0 105,2 108,2
0,01 100,0 106,0 112,1
0,001 100,0 115,7 109,3
0,0001 100,0 119,3 111,1
0.00001 100,0 128,7 114,3
Рослин (известный) 0,75-1,0 100,0 103,4 101,7
Таблица 2
Влияние препарата БЦ-2 на всхожесть семян и рост проростков
Опыты Прерарат концентрация, % Помидоры
Всхожесть % Рост проросткор ная Ростсеблля %
Контроль б\о 50,0 100,0 100,0
БЦ-2-№,Ш -полиметилен бис[(морфолило )мочевина] 0,1 50,0 105,2 116,3
0,01 57,5 116,1 121,1
0,001 56,8 139,4 125,1
0,0001 49,3 112,6 108,5
0.00001 51,2 117,1 105,6
Рослин (известный) 0,75-1,0 52,1 101,9 100,7
Таблица 3
Влияние препарата БЦ-2 на всхожесть семян и рост проростков хлопчатника сорта «С-6524»
Опыты Прерарат концентрация, % Помидоры
Всхожесть % Рост проросткор ная Ростсеблля %
Контроль б\о 80,0 100,0 100,0
БЦ-2-№,Ш -полиметилен бис[(морфолило )мочевина] 0,1 86,7 113,0 107,07
0,01 84,6 112,3 108,0
0,001 85,4 124.6 115,3
0,0001 82,3 114,3 108,5
0.00001 80,0 121,2 114,3
Рослин (известный) 0,75-1,0 80,0 104,1 102,4
Сравнительные испытания также показывают, что испытуемый препарат БЦ-2, т.е. прозиводное полиметилен бис[(морфолина)мочевина] от 7,5 до 75000 раз менее низкой концентрации нашего препарата, проявил более высокую ростстимулирущую активность, чем ныне применяемый во многих отраслях сельского хозяйства Узбекистана препарат «Рослин».
Препарат БЦ-2 на культуре хлопчатника проявил биологическую активность, при концентрации 0,00001% (в раздении в 75000 раз) стимулировал рост корня на 121,2%, а рост стебля 114,3% выше контроля и известного препарата «Рослин»(концентрации 0,75-1,0%).
Препарат БЦ-2 на культуре огурца тоже проявил биологическую активность, при концентрации 0,00001% (т.е. в разведении в 75000 раз) способствовал рост корня на 128,7%, несколько ниже - росту стебля на 114,3% выше контроля и известного препарата «Рослин».
Препарат БЦ-2 на томатах аналогично предыдущим культурам проявил очень высокую биологическую активность- до 117,1% при концентрации 0,00001% (даже в раздении в 75000 раз).
Таким образом, малотоксичный (LD50=4070мг\кг) препарат БЦ-2 на проявил высокие стимулирующие свойства на семенах томата, огурцов и хлопчатника при 0,00001% концентрации.
В заключении, препарат БЦ-2 полиметилен
бис[(морфолило)мочевина]синтезированный по безотходной технологии, даже при разведении в 75000 раз несколько тысяча раз превосходит по стимулирующей активности ныне применяемый известный препарат «Рослин» и препарат контроля.
Использованные источники:
1. SU № 1453850, С 07 Д 295/02, 1988г.
2. патент 6133299 США, МПК7 А 61 К 31/44, заявл. 25.02.1993г., опубл. 17.10.2000г.
3. J. Med. Chem., 2001, 44, № 5, p. 694-702.
4. Rev. Roum. Chem., 1997, 22, № 6, p. 885-898.
