CC BY
65
Section 11. Chemistry
катализатор VFe012H07 при окислительном дегидрировании изоамилового спирта (выход изоамиленов и СО2 — незначительный, что свидетельствует о том, что направление реакции больше протекает в сторону дегидрирования, чем в сторону дегидратации.
Рентгенофазовый анализ исходного образца гидрида VFe012H07 показал, что поверхность образца однофазна. После О2-обработки (873 К, 2 ч) образцы гидрида начинают проявлять ферромагнитные свойства. Это свидетельствует о селективной сегрегации ванадия на поверхность и накоплении фазы железа в подокалинном слое. Возрастание активности катализатора после Н2-обработки связано с появлением в поверхностном слое ионов V и Fe в промежуточной степени окисления.
Было установлено, что каталитические системы на основе сплавов и гидридов сплавов, содержащие Zr, V, Mo и Fe, проявляют высокую активность и селективность в реакции окислительного дегидрирования н-амиловых и изоамиловых спиртов. Условия О2+Н2-обработки эффективно влияют на повышение активности и селективности каталитических систем, однако, гидридные катализаторы проявляют большую каталитическую активность чем сплавные, что связано с появлением в поверхностном слое активных компонентов катализатора (V, Mo, Fe) в промежуточной степени окисления. При этом наблюдается снижение температурного порога реакции окисления спиртов С5 Н11 ОН на 100-150 К, что соответственно, приводит к снижению энергетических затрат.
Список литературы:
1. Крылов О.В., Киселев В.Ф. Адсорбция и катализ на переходных металлах и их оксидах. М.: Химия, 1981, 286 с.
2. Алиева А.М., Султанова Р.С., Исмаилова Т.А., Алиев С.А., Эфенди А.Дж. Исследование структуры поверхности и состояние компонентов катализаторов на основе Zr c V, Fe и их гидридов от условий О2+Н2-обработки. /Материалы III междунар. научной конференции “Тонкий орган. синтез и катализ", посвященной 85-летию АГНА. 2005. C. 247.
3. Алиева А.М., Эфенди А.Дж., Алиев С.А., Султанова Р.С., Фатуллаева Т.А., Меликова И.Г. Сложные гидридные системы на основе сплавов Ti, Zr c V, Mo в процессах окислительного дегидрирования спиртов С1-С4. /VIII Бакинская Международная Мамедалиевская конференция по нефтехимии. 2012. C. 194.
4. Панкина Г.В., Чернавский П.А., Лунин В.В. Биметаллические катализаторы CoFe/носитель: динамика гидрирования СО. //Журн. Физическая химия. 2013. T. 87, №10. C. 1647.
Appazov Nurbol Orynbassaruly, Korkyt Ata Kyzylorda State University, Head of laboratory of engineering profile “Physical and chemical methods of analysis"
E-mail: nurasar.82@mail.ru Akhataev Nurlibek Akarystanuly, Korkyt Ata Kyzylorda State University, Senior lecturer Department of Chemistry and Ecology E-mail: nurlibek.83@mail.ru Dzhiembayev Bulat Zhazkenovich, Kazakh State Women's Teacher Training University, Professor Department of Chemistry E-mail: bulat.dzhiembaev@gmail.com Baramisova Gulnara Tursimetovna, Korkyt Ata Kyzylorda State University, Senior Researcher
E-mail: baramisova@mail.ru Buhukbayev Kaiyrbek Sabitovich, Nazarbayev Intellectual School of Chemistry and Biology in Kyzylorda, Teacher of Chemistry E-mail: b_kayirbek@mail.ru
100
New growth-stimulating drugs containing N, SE
Tusipova Ulmeken Salamatovna, Kazakh State Women's Teacher Training University, Lecturer Department of Chemistry E-mail: ulmeken1988@mail.ru
New growth-stimulating drugs containing N, SE
Abstract: Carried out the synthesis of new phosphorus-containing compounds based on ketones of piperidinol and selenanol groups under the Abramov’s reaction conditions. a-oxyphosphanates has been characterized with the 60-84% yield. The use of a-oxyphosphanate in the preparation of cucumber seeds for sowing improves germination energy and showed growth stimulating activity with the phases of the formation of the 1st leaf.
Keywords: oxyphosphanate, N, Se-containing heterocyclic ketones, the Abramov’s reaction, phytohormones.
Аппазов Нурбол Орынбасарулы, Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата, руководитель лаборатории инженерного профиля «Физико-химические методы анализа» E-mail: nurasar.82@mail.ru Ахатаев Нурлыбек Акарыстанулы, Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата, старший преподаватель кафедры «Химия и экология»
E-mail: nurlibek.83@mail.ru Джиембаев Булат Жазкенович, Казахский государственный женский педагогический университет,
профессор кафедры «Химия» E-mail: bulat.dzhiembaev@gmail.com Барамысова Гульнара Турсиметовна, Кызылординский государственный университет, старший научный сотрудник E-mail: baramisova@mail.ru Буксукбаев Кайырбек Сабитович, Назарбаев Интеллектуальная школа химико-биологического направления г. Кызылорда, учитель химии E-mail: b_kayirbek@mail.ru Тусипова Улмекен Саламатовна, Казахский государственный женский педагогический университет,
преподаватель кафедры «Химия» E-mail: ulmeken1988@mail.ru
Новые N, Se-содержащие ростстимулирующие препараты
Аннотация: Осуществлен синтез новых фосфорсодержащих соединений на основе кетонов пиперидинового и селенанового рядов в условиях реакции Абрамова. С выходами 60-84% выделены и охарактеризованы a-оксифосфонаты. Применение a-оксифосфонатов в подготовке семян огурцов к посеву повышает энергию прорастания и полевую всхожесть и проявили ростстимулирующую активность с фазы формирования 1-го настоящего листа.
Ключевые слова: оксифосфонаты, N, Se-содержащие гетероциклические кетоны, реакция Абрамова, фитогормоны.
Большое практическое значение фосфороргани- ласти дальнейшего развития, расширения и изучения ческих соединений стимулировало исследования в об- ранее известных реакций, строения и реакционной
101
Section 11. Chemistry
способности — органических производных фосфора и, в частности, эфиров а-оксифосфоновых кислот. За последнее время получено большое количество различных эфиров а-оксифосфоновых кислот, известных своими ценными техническими и физиологическими свойствами. Наличие в таких соединениях нескольких реакционноспособных центров предопределяет большие синтетические возможности и интересные биологические свойства [1-6].
С целью установления некоторых закономерностей взаимосвязи «структура-активность» в ряду новых оксифосфонатов (N, O, S, Se)-содержащих шестичленных насыщенных гетероциклических кетонов осуществлен синтез а-оксифосфонатов на основе 1-метилпиперидин-4-она (1). В качестве
о
I
сп3
1 2-7
исходных диалкилфосфитов были взяты диметил- (2), диэтил- (3), метилпропил- (4), пропилбутил- (5), ди (в-бромэтил) фосфиты (7).
При конденсации пиперидин-4-она (1) с вышеуказанными диалкилфосфитами в присутствии каталитических количеств свежеприготовленных растворов ал-коголятов натрия получен ряд новых а-оксифосфонатов (8-13). Реакции протекают в среде серного или пе-тролейного эфира в присутствии алкоголятов натрия, с выделением тепла. Охлаждением температура поддерживается в пределах 25-35°С, особенно в случае ди (в-хлорэтил)- (6) и ди (в-бромэтил)- (7)-фосфитов. В последних случаях необходимо эффективное охлаждение для поддержания температуры реакционной смеси в пределах 30-35°С.
I
СИд
8-13
Целевые продукты (8-13) получены с выходом 65-89%. Более высокие выходы получены с диметилфосфитом (2), менее низкие — с диалкилфосфитами со смешанными заместителями, метилпропилфосфитом (4) и пропилбутилфосфитом (5), выход ок-сифосфонатов составляет 67 и 65% соответственно. Отмечено, что среди галоидсодержащих диалкилфосфитов (6,7) более реакционноспособным является ди- (в-хлорэтил)фосфит (6), выход а- оксифосфоната (12) составляет 87%. В случае применения в качестве фосфорилирующего агента ди (в-бромэтил)фосфита (7), а- оксифосфонат (13) получен с 72% выходом.
Тонкослойная хроматография на окиси алюминия показала индивидуальность выделенных а-оксифосфонатов (8-13).
В спектрах ИК полученных соединений (8-13) имеются полосы поглощения в области 33003340 см-1 (ОН), 1225-1240 см-1 (Р=О), 10451060 см-1 (Р-О-С).
В дальнейшем с целью синтеза новых а-окси-фосфонатов гетероциклического ряда, содержащих в гетероцикле атом Sе был осуществлен синтез соединений (15-17) на основе селенан-4-она (14) и диметил- (2), диэтил- (3) и ди- (в-хлорэтил) фосфитов (6).
Реакции гетероциклического кетона (14) и диалкилфосфитов (2, 3, 6) проводили в среде диэтилового эфира при перемешивании эквимоляр-
ных количеств реагентов при комнатной температуре в течение 3-4 ч с добавлением каталитических количеств соответствующего алкоголята натрия. При
102
New growth-stimulating drugs containing N, SE
этом с выходами 62-88% выделены и охарактеризованы а-оксифосфонаты (15-17), которые представляют собой белые кристаллические вещества, растворимые в воде и в большинстве органических растворителях.
Известно, что для защиты растений и сохранения урожая необходимо проводить комплекс защитных мероприятий, где основными являются химические средства, но, судя по огромным потерям урожая, необходимы современные подходы к решению этой проблемы. Один из возможных путей достижения этой цели состоит в накоплении фундаментальных знаний в этом направлении [5,7-9].
Некоторые из синтезированных нами фосфорсодержащих производных N, Se-содержащих кетонов проходили испытания ростостимулирующей активности в тепличном хозяйстве Научного центра «Агробиологические и прикладные исследования» КГУ им. Коркыт Ата:
1. 1 -метил-4-диметоксифосфорилпиперидин-4-ол (8);
2. 4-диметоксифосфорилселенан-4-ол (15);
Исследована зависимость рострегулирующей
активности а-оксифосфонатов гетероциклического ряда (8) и (15) от их состава и структуры. Испытания
ростостимулирующей активности вышеуказанных образцов проводились на гибридах огурцов «Мелен F1 », «Калунга F1» и «Мультистар F1».
Работа проводилась в лабораторных и производственных условиях, концентрациями рабочего раствора 0,001% и 0,005% соответствующих фосфонатов. Схема опыта включала следующие этапы: предпосевная обработка семенного материала вышеуказанными образцами оксифосфонатов в соответствующих концентрациях, оценка морфометрических и биометрических показателей растений. Контролем служили варианты, в которых семена гибридов огурцов «Мелен F1», «Калунга F1» и «Мультистар F1», предварительно замачивались в воде (контроль — вода).
В ходе испытаний учитывалось влияние испытуемых веществ (8) и (15) на динамику появления всходов и рост растений (Таблица). Первые цветы появились на 8-10 день после высадки, а полное цветение наступило на 9-13 день.
Через 29 дней после посева семян, рассада гибридов огурцов была испытана в производственных условиях тепличного хозяйства на грунте. Первые цветы появились на 8-10 день после высадки, а полное цветение наступило на 9-13 день.
Таблица - Предварительные результаты фенологических наблюдений влияния соединений (8) и (15) на рост и развитие гибридов огурцов
Гибрид Обработано Развитие растения
Первые всходы, суток Пол- ные всходы, суток 1-ый лист, суток 2-ый лист, суток 3-ий лист, суток 4-ый лист, суток Высадка в субстрат, суток Начало цвете- ния, суток
Мелен F1 контроль 2 4 8 13 18 22 29 37
8-0,001% 2 4 7 11 15 19 29 34
8-0,005% 2 4 7 11 15 19 29 34
15-0,001% 2 4 8 13 18 22 29 37
15-0,005% 2 4 8 12 17 20 29 35
Калунга F1 контроль 3 5 10 14 20 23 29 39
8-0,001% 3 4 8 12 17 20 29 35
8-0,005% 3 4 8 12 17 20 29 35
15-0,001% 3 5 10 14 20 23 29 39
15-0,005% 3 5 9 13 19 22 29 38
Мульти -стар F1 контроль 3 5 9 14 19 22 29 38
8-0,001% 3 4 8 13 17 19 29 35
8-0,005% 3 4 8 13 17 19 29 35
15-0,001% 3 5 9 14 19 22 29 38
15-0,005% 3 5 9 13 18 21 29 37
Препарат 1-метил-4-диметоксифосфорилпипери дин-4-ол (8) проявляет активность в обеих рабочих концентрациях 0,001% и 0,005% с фазы всходов. У гибридов Калунга F1 и Мультистар F1 в данной
вариации всходы появлялись на день раньше, чем в контрольном варианте. Наступление следующих фаз развития на 1-3 дня раньше по сравнению с контролем было отмечено у всех гибридов.
103
Section 11. Chemistry
Самую высокую активность проявил препарат 1-метил-4-диметоксифосфорил-пиперидин-4-ол (8). Растения огурцов, семена которых были обработаны данным препаратом, начинали цветение раньше на 3-4 дня (8%).
Препарат 4-диметоксифосфорилселенан-4-ол (15) проявлял активность лишь в концентрации 0,005%, сокращая период до начала цветения растений огурцов на 1-2 суток (5%).
Таким образом, в результате первичных биологических испытаний N, Se-содержащих гидро-фосфонатов (8) и (15) установлено, что наибольшую
активность на рост и развитие гибридов огурцов проявляет препарат пиперидинового ряда.
Вышеизложенные краткие показатели подтверждают целесообразность разработки новых конкурентноспособных отечественных препаратов для нужд сельского хозяйства на основе фосфорсодержащих производных кетонов гетероциклического ряда. Приведенные результаты исследований коррелируются с дальнейшим ростом и развитием культур, что свидетельствует о целесообразности проведения дальнейших исследований по применения новых соединений в качестве регуляторов роста растений.
Список литературы:
1. Нифантьев Э. Е. Фосфорорганические соединения//Соровский образовательный журнал. -1996. - № 7. -С. 39-46.
2. Нифантьев Э. Е. Химия гидрофосфорильных соединений. Успехи и перспективы развития//Усп. химии -1978. - Т. 47, № 9. - С. 1565-1608.
3. Джиембаев Б. Ж. а-Окси и а-аминофосфонаты шестичленных (N, O, S, Se) гетероциклов. - Алматы, 2004. -234 с.
4. Бутин Б. М., Джиембаев Б. Ж., Барамысова Г. Т. Химия (Р, S)гетероциклов. - Алматы: Полиграфия-Сервис и К°, 2013. - 469 с.
5. Патент РК. № 1238. Полимерное производное 1,2,5-триметил-4-диме-тилфосфонпиперидола-4, обладающее рострегулирующей активностью по отношению к растениям//Жубанов Б. А., Бойко Г. И., Мухамедо-ва Р. Ф., Штильман М. И., Бабаев С. А., Джиембаев Б. Ж. и др.: опубл. Б. И. № 3. 15.09.1994.
6. Абрамов В. С., Хайруллин В. К. О взаимодействии диалкилфосфористых кислот с альдегидами и кетона-ми//Труды Казанского химико-технологического института/Сб. научн. тр. - Казань, 1957. - Вып. 23. -С. 102-104.
7. Мельников Н. Н. Современная ситуация с применением пестицидов//Хим. пром. - 1994, № 2. - С. 14-18.
8. Джиембаев Б. Ж. Фундаментальные и прикладные исследования лаборатории химии природных соедине-ний//Химия природных и синтетических биологически активных соединений (строение, свойства и превращения): сб. науч. тр. ИХН им. А. Б. Бектурова МОН РК. - Алматы, 2001. - Т. 76. - С. 24-41.
9. Барамысова Г. Т., Джиембаев Б. Ж., Кожамжарова Л. С. Фиторегуляторы развития растений на основе природного и синтетического сырья Казахстана (обзор)//Мат.1Х научн. прак. конф. «Бъдещитеизследва-ния-2013», 17-25 февраля, София. София: «БялГрад-БГ» ООД, 2013. - Т.23, Биологии. - С.27-37.
Gaibnazarov Sunnatilla Bohodirzhonovich, doctorant of a department«Boring oil and gaze bore holes» Tashkent state technical university (TSTU) named after Beruni.
E-mail:sunnatilla29@rambler.ru
Study physic-chemical characteristic polymer applicable in bore solution
Abstract: In article are brought results of the study physic-chemical characteristic new copolymers synthesized on base departure to chemical industry and local raw materials resource. Using the modern methods of the analysis are shown polyelectroliting nature water solution copolymers, as well as are shown possibility of the using designed polymer for stabilization bore solution.
Keywords: polymer, sand, ground, water solution polymer, filtering, water recoil, sediment, tixotroping, viscosity, density.
104
