CC BY
14УДК 547.94
Т.М. Абдулова*, Р.Г. Хайбуллин**, Д.Р. Латыпова**, Р.З. Биглова*, В.А. Докичев** СИНТЕЗ ЛЦ3-ГИДРОКСИПРОПИЛ)- И ЛЦ3-ГИДРОКСИ-2-МЕТИЛПРОПИЛ)АНАБАЗИНОВ
(* Башкирский государственный университет, **Институт органической химии Уфимского научного центра РАН) e-mail: dokichev@anrb.ru
Синтезированы М-(З-гидроксипропил)- и Ы-(3-гидрокси-2-метилпропил)анабазины взаимодействием L-анабазина с метиловыми эфирами акриловой и метакриловой кислот с последующим восстановлением полученных М-(2-метоксикарбонилалкил)ана-базинов алюмогидридом лития. Изучено влияние природы катализатора и условий протекания реакции на выход и состав продуктов реакции анабазина с метилакрилатом. Показано, что Ы-(3-гидроксипропил)анабазин проявляет ноотропную активность.
Ключевые слова: катализ, анабазин, ^(3-гидроксипропил)анабазин, метилакрилат, метилме-такрилат, восстановление, алюмогидрид лития
ВВЕДЕНИЕ
Анабазин - алкалоид, содержащийся в растении Anabasis aphylla L. (ежовник безлистный семейства маревых (Chenopodiaceae), применяется в медицине наружно в качестве препарата для лечения никотиновой зависимости и оказывает возбуждающее действие на работу сердца и дыхание [1]. Высокая физиологическая активность (фунгицидная, антибактериальная, антиоксидант-ная и т.д. [2-7] ) производных анабазина предопределяет разработку новых методов получения соединений анабазинового ряда, представляющих интерес в качестве перспективных фармацевтических препаратов.
Из литературных данных известно, что вещества, содержащие в своей структуре аминос-пиртовый и аминокислотный фрагменты, используются как пептидомиметики и являются предшественниками многих практически важных синтетических и природных соединений, в частности в-лактамов [8-11]. Ранее нами показано, что введение 2-гидроксиэтильного заместителя в N(12)-положение цитизина приводит к появлению антиаритмической активности [12, 13].
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В настоящей работе путем каталитического взаимодействия L-анабазина 1 с метиловыми эфирами акриловой 2а и метакриловой кислот 2b с последующим восстановлением полученных эфиров в-аминокислот 3a,b LiAlH4 получены ^-(3-гидроксиалкил)анабазины 4a,b.
1 2a, b
4a,b
R=H (a), Me (b)
Схема Scheme
Известно [14, 15], что выход в-аминокис-лот в условиях реакции нуклеофильного присоединения аминов по активированной связи С=С в значительной степени определяется строением исходных реагентов, природой катализатора и растворителя. В ходе исследований установлено, что ^-(2-метоксикарбонилэтил)анабазин (3a) образуется с высоким выходом при проведении реакции в присутствии каталитических количеств NaOH (табл. 1). Так, взаимодействие L-анабазина с метилакрилатом (2a) (мольное соотношение метилакрилат : анабазин : NaOH =15 : 14 : 1) при комнатной температуре в течение 0,5 ч дает N-(2-метоксикарбонилэтил)анабазин (3a) с выходом 95%.
Применение таких известных катализаторов как куганакский монтмориллонит (23%), бентонит (2%), активированный Al2O3 (27%) или трифлатов редкоземельных элементов оказалось неэффективным [14, 15]. При использовании
трифлатов Nd, Cu(II) и Rh(IV) наблюдалось образование устойчивых окрашенных комплексов вышеперечисленных металлов с анабазином.
Таблица 1
Влияние природы катализатора на взаимодействие анабазина с метилакрилатом (мольное соотношение метилакрилат : анабазин : катализатор = 15 : 14 : 1, 20оС, 0.5 ч)
Table 1. The influence of catalyst nature on anabazine interaction with methylacrilate (mol ratio of methyla-
Установлено, что оптимальной температурой проведения реакции является 40°С (табл. 2). При дальнейшем ее увеличении до 65 оС выход N-(2-метоксикарбонилэтил)анабазина (3a) падает до 10%.
Таблица 2
Влияние температуры на каталитическое взаимодействие анабазина с метилакрилатом (мольное соотношение метилакрилат : анабазин : катализатор
= 15 : 14 : 1, 0.5 ч) Table 2. The temperature influence on catalytic interaction of anabazine with methylacrilate (mol ratio of me-
В выбранных нами условиях присоединение анабазина к метиловому эфиру метакриловой кислоты (2Ь) приводит к образованию N-(2-метоксикарбонилпропил)анабазина (3Ь), который был выделен колоночной хроматографией на SiO2 с выходом 50%. По данным ЯМР :Н и 13С установлено, что соединение 3Ь представляет собой смесь диастереомеров в соотношении 6 : 5. Количественный состав смеси диастереомеров определяли по соотношению площадей сигналов протонов метоксигрупп, которые проявляются в спектре
ЯМР :Н в виде синглетов при 5н 3.59 и 3.66 м.д. Колоночной хроматографией на SiO2 (CH2Cl2 : MeOH = 95 : 5) была получена смесь, обогащенная основным диастереомером (соотношение диастереомеров = 4 : 1), и смесь, с преимущественным содержанием минорного диастереомера (соотношение диастереомеров = 1 : 2).
Следует отметить, что в работе [16] N-(2-метоксикарбонилэтил)анабазин (3a) синтезирован с выходом 96% при нагревании в запаянной ампуле при 100°С в течение 4 ч. Однако авторы указанной статьи отмечают тот факт, что попытки применить описанный метод для получения N-(2-метоксикарбонилпропил)анабазина (3b) оказались безуспешными.
Восстановление ^(2-метоксикарбонилал-кил)анабазинов 3a,b LÍAIH4 проводили в смеси CH2Cl2 и диэтилового эфира при комнатной температуре в течение 2 ч. ^(3-Гидроксипропил)-анабазин (4a) и ^(3-гидрокси-2-метилпропил)-анабазин (4b) были выделены колоночной хроматографией на SiO2 с выходами 60 и 72% соответственно. По данным ЯМР :Н и 13С установлено, что ^(3-гидрокси-2-метилпропил)анабазин (3b) представляет собой смесь диастереомеров, соотношение которых сохраняется как и в исходном ^(2-метил-2-метоксикарбонилэтил)анабазине и равно 6 : 5.
Первичный скрининг гидрохлорида N-(3-гидроксипропил)анабазина 4а на ноотропную активность показал, что гетероцикл 4а в дозе 2 мг/кг (1/208 LD50) проявляет положительное влияние на фиксацию и прочность сохранения памятного следа. Исследование ноотропной активности гидрохлорида ^(3-гидроксипропил)анабазина 4а проводилось на модели условной реакции пассивного избегания (УРПИ) для оценки влияния на обучаемость и фиксацию памятного следа. По степени действия на организм ^(3-гидроксипро-пил)анабазин 4а относится к 3-му классу опасности - умеренно токсичное вещество (ГОСТ 12.1.007-76), LD50= 415 мг/кг при введении внутрь (peros).
Таким образом, разработан двухстадийный метод синтеза ^(3-гидроксипропил)- и ^(3-гид-рокси-2-метилпропил)анабазинов. Показано, что гидрохлорид N-(3 -гидроксипропил)анабазина проявляет ноотропную активность.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Спектры ЯМР 1Н и С регистрировали на спектрометре «Bruker AM-300» (300.13 и 75.47 мГц соответственно), внутренний стандарт -Me4Si. ИК спектры получали на приборе «IR Prestige - 21» Shimadzu. Масс-спектры получали
crilate:anabazine:catalyst is 15:14:1, 200C, 0.5 h)
Опыт Катализатор Выход 3a, (%)
1 - 14
2 Al2O3 LS 5/40 (щелочная) 27
3 Sm(OAc)3-4H2O 37
4 SmCl3 43
5 NaOH 95
6 KOH 57
7 K2CO3 56
8 NaHCO3 55
9 ^^диэтиланилин 5
10 пиридин 14
11 триэтиламин 43
thylacrilate:anabazine:catalyst is 15:14:1)
№ Катализатор Выход 3a, (%)
опыта 20оС 40оС
1 NaOH 95 98
2 KOH 57 88
3 K2CO3 56 94
на приборе Shimadzu LCMS 2010 (химическая ионизация при атмосферном давлении). ГЖХ-анализ выполняли на хроматографе «Shimadzu» с пламенно-ионизационным детектором (капиллярная стеклянная колонка DB-35MS 25 м х 0.2 мм) газ-носитель - гелий. ТСХ-анализ проводили на хро-матографических пластинках Silica gel 60 фирмы Merck, проявитель - пары иода. Препаративное разделение осуществляли на силикагеле (фирма Alfa Aesar, 70-230 mesh). Углы оптического вращения измеряли на поляриметре Perkin Elmer 341 (X = 589 нм) при 20 оС. Очистку и осушку растворителей проводили по известным методикам [17].
Анабазин (1) выделяли из гидрохлорида анабазина по методике [1], [a]20D -75.65 (c 9.0, C6H6) [18]. Эфиры акриловых кислот перед использованием перегоняли.
Общая методика получения ^-(2-мето-ксикарбонилалкил)анабазинов 3a,b. К 0.5 г (3.1 ммоль) Z-анабазина 1 при перемешивании добавляли 3.3 ммоль метилового эфира аф-непре-дельной карбоновой кислоты 2a,b и 0.0088 г (0.22 ммоль) NaOH в 1 мл воды. Смесь перемешивали при температуре 40°С в течение 30 мин (в случае метилметакрилата (2b) 22 ч) и прибавляли 20 мл хлороформа. Органический слой отделяли, промывали водой (3x10 мл) и сушили безв. Na:S04. Растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток хроматографировали на SiO2 (CH2Cl2 : MeOH = 95 : 5).
ЛЦ2-Метоксикарбонилэтил)анабазин (3a). Из 0.5 г (3.1 ммоль) Z-анабазина 1 и 0.28 г (3.3 ммоль) метилового эфира акриловой кислоты 2a в присутствии 0.0088 г (0.22 ммоль) NaOH в 1 мл воды получили 0.75 г (98%) соединения 3a в виде масла желтого цвета с т. кип. 150°С (2 мм) (литер.
189-192°С (30 мм) [16]). Jr^°-105.7o±0.01 (с 1;
СН2С12). Масс-спектр, m/z: 249 [М+Н]+, 247 [М-H]-. ИК спектр (тонкий слой, v, см-1): 1167, 1198 (СО), 1734 (С=О). Спектр ЯМР 1H (CDCI3, 5, м.д., J/Гц): 1.35 (1H, кв.т, 2J = 12.8, 3JSax-9ax = 12.3, 3J8ax-7ax =
123, J8ax-9eq = 38, J8ax-7eq = 38, Hax-8); 150 (1H
дддд, J = 12.9, J/ax-Sax = 12.3, Jyax-6 = 10.7, J/ax-Seq = 3.2, Hax-7); 1.65 (1H, м, Heq-7); 1.68 (1H, м, Hax-9); 1.71 (1H, м, Heq-9); 1.79 (1H, м, Heq-8); 2.09 (1H,
ддд, J = 11.6, J10ax-9ax = 11.6, J10ax-9eq = 3.2, Hax-10);
2.24 (1H, м, Ha-11); 2.36 (1H, м, Ha-12); 2.39 (1H, м, Hb-12); 2.77 (1H, ддд, 2J = 12.6, 3Jnb-12a = 8.3, 3JHb-12b = 7.4, Hb-11); 3.09 (1H, дд, J^x = 10.7, = 2.7,
3
= 3.3,J
10eq-9eq
H-6); 3.14 (1H, дтд, 2J = 11.6, Ji0eq-9ax = 3.3, 4J10eq-8eq = 1.6, Heq-10); 3.61 (3H, с, OMe); 7.25 (1H, ддд, 3J2-3 = 7.8, 3J2-1 = 4.7, 5J2-5 = 0.8, H-2); 7.65 (1H, ддд, V3-2 = 7.8, 4J3-1 = 2.0, 4J3-5 = 2.2, H-3); 8.49 (1H, дд, 3J1-2 = 4.7, 4J1-3 = 2.0, H-1); 8.51 (1H, дд,
4J5-3 = 2.2, 5J5-2 = 0.8, H-5). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, 5, м.д.): 24.81 (C-8); 25.85 (C-9); 31.65 (C-12); 36.81 (C-7); 50.63 (C-11); 51.44 (OMe); 52.96 (C-10); 65.62 (C-6); 123.53 (C-2); 135.00 (C-3); 140.17 (C-4); 148.64 (C-1); 149.34 (C-5); 172.81 (C=O).
^-(2-метоксикарбонилпропил)анабазин (3b). Из 0.5 г (3.1 ммоль) Z-анабазина 1 и 0.33 г (3.3 ммоль) метилового эфира метакриловой кислоты (2b) в присутствии 0.0088 г (0.22 ммоль) NaOH в 1 мл воды получили 0.41 г (50%) соединения 3b в виде масла коричневого цвета. Соединение выделено колоночной хроматографией на SiO2 (CH2Cl2 : MeOH = 95 : 5) в виде смеси диа-стереомеров. ИК спектр (тонкий слой, v, см1): 1167, 1198 (СО), 1736 (С=0). Спектр ЯМР 1H (CDCI3, 5, м.д., J/Гц): 0.93 (3H, д, Me); 1.02 (3H, д, Me); 1.8-2.4 (18Н, м, 2СН2-7, 2CH2-8, 2CH2-9, CH2-10, CH2-11, 2CH-12); 2.5-2.75 (2Н, м, СН2-П); 2.95-3.15 (2H, м, CH2-10); 3.22-3.35 (2H, м, 2CH-6); 3.59 (3H, c, OMe); 3.66 (3H, c, OMe); 7.20-7.31 (2Н, м, СН-2); 7.55-7.72 (2Н, м, СН-3); 8.4-8.55 (4Н, м, 2СН-1, 2СН-5). Основной диастереомер. Спектр ЯМР 13С (CDCl3, 5, м.д.): 15.53 (Me); 24.82, 25.84, 36.84 (С-7, С-8, С-9); 37.75 (С-12); 51.30 (CO2Me); 53.36 (C-11); 59.17 (С-10); 66.52 (C-6); 123.39 (С-2); 135.33 (С-3); 140.26 (С-4); 148.51, 149.37 (С-1, С-5); 175.92 (C=O). Минорный диастереомер. Спектр ЯМР 13С (CDCl3, 5, м.д.): 15.15 (Me); 24.74, 25.88, 36.78 (С-7, С-8, С-9); 37.75 (С-12); 51.47 (CO2Me); 53.36 (C-11); 57.97 (С-10); 66.71 (C-6); 123.47 (С-2); 135.31 (С-3); 140.48 (С-4); 148.54, 149.52 (С-1, С-5); 176.20 (C=O).
Общая методика восстановления соединений 3a,b LiAlH4. К охлажденному до -2°С раствору 7.6 г (0.7 моль) LiAlH4 в 84 мл CH2Cl2 прикапывали при перемешивании в токе Ar 0.05 моль соединения 3а или 3b, растворенного в 136 мл смеси сухого CH2Cl2 и диэтилового эфира (объемное соотношение растворителей 8 : 5 соответственно). Прикапывание вели с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 30°С. Реакционную массу при перемешивании выдерживали при комнатной температуре в течение 2 ч. По окончании реакции добавляли 105 мл 15%-ного водного раствора NaOH и перемешивали в течение 15 мин, затем добавляли 315 мл дистиллированной воды. Растворитель удаляли при пониженном давлении. Образовавшееся соединение 4а или 4Ь отделяли, осадок промывали СН2С12 (5x50 мл). Органический слой сушили Na2SO4. Остаток хроматографировали на SiO2 (CH2CI2 : MeOH = 9 : 1).
^-(З-Гидроксипропил)анабазин (4a). Из 12.37 г (0.05 моль) соединения За получили 6.5 г (60%) соединения 4а в виде масла красного цвета.
J -83.9° (с 1; CH2C12). Масс-спектр, m/z : 221
[М+Н]+. ИК спектр (v, см4): 1065 (СО), 3200-3440 (OH). Спектр ЯМР :H (CDCl3, 5, м.д., J/Гц): 1.30 (1H, ддддд, 2J = 14.7, 3Ji2a-iib = 4.5, ^J12a.13b = 4.0,
3Ji
12a-11a
= 2.9, 3Ji
2J = 12.3, J
12a-13a
= 2.7, Ha-12); 1.41 (1H, кв.т,
: = 12.3, J
= 12.3,
J8ax-9eq = 3.8
:c3
^J8ax-7eq = 3.8, Hax-8); 1.59 (1H, дддд, 2J = 13.1, J = 12.3, 3J7ax-6= 10.7, J
7ax-8ax
м,
= 3.2, Hax-7); 1.64 (1H, Hax-9); 1.75 (1H, м, Heq-7); 1.80 (1H, м, Heq-9);
7ax-8eq
1.84 (1H, м, Heq-8); 1.94 (1H, ддддд, 2J = 14.7, J
12b-= 4.0,
J10ax-9ax = 11.6, J10ax-
3J1
12b-13b
11b = 11.7, J12b-13a = 10.6, J12b-11a = 4.5 Hb-12); 1.99 (1H, тд, 2J = 11.6 9eq = 2.5, Hax-10); 2.16 (1H, дддд 4.5, 3J„a-12a = 2.9, 4J„a-13b = 1.6, Ha-11); 2.61 (1H, ддд, 2J = 12.6, 3JHb-12b = 11.7, ^Jnb-12a = 4.5, Hb-11);
2J = 12.6, J
11a-12b ■
3.05 (1H, дд, ^J6-7ax = 10.9, J6-7eq = 2.8, H-6); 3.46
= 3.2,
10eq-9ax
6-7eq
= 3.2, 3J1
(1H, дтд, 2J =11.6, 3J1 4J10eq-8eq = 1.5, Heq-10); 3.52 (1H, тд, 2J = 10.6, J
10eq-9eq 3
'10eq-8eq
10.6, 3J1
13a-12b ■
13a-12a
= 2.7, Ha-13); 3.65 (1H, дддд, 2J = 10.6,
J13b-12b = 4.0, J11b-12a = 4.0, J11a-13b = 1.6, Hb-13);
4.94 (1H, уш.с, OH); 7.31 (1H, ддд, 3JM = 7.8, J = J2-5 = 0.8, H-2); 7.77 (1H, ддд, 3J3.2 = 7.8, J =
4.7, 1.7,
4J3-5 = 2.4, H-3); 8.51 (1H, дд, = 4.7,
1.7, H-1); 8.51 (1H, дд, J = 2.4, J5-2 = 0.8
J1-3 = H-5). 25.69
Спектр 13C (CDCI3, 5, м.д.): 24.72 (C-8); (C-9); 27.35 (C-12); 36.56 (C-7); 53.12 (C-10); 54.93 (C-11); 63.74 (C-13); 67.26 (C-6); 123.91 (C-2); 134.86 (C-3); 139.82 (C-4); 148.85 (C-1); 149.53 (C-5).
^-(3-Гидрокси-2-метилпропил)анабазин (4b). Из 2.31 г (8.8 ммоль) эфира 3b получили 1.5 г (72%) соединения 4b в виде масла желтого цвета. Соединение выделено колоночной хроматографией на Si02 (СН2С12 : МеОН = 9 : 1) в виде смеси диастереомеров. Масс-спектр, m/z : 235 [М+Н]+. ИК спектр (тонкий слой), v, см1: 1080 (CO), 31003520 (OH). Спектр ЯМР 1H (CDCl3, 5, м.д., J/Гц):
0.53-0.58 (3H, м, Me); 1.38-2.50 (11Н, м, СН2-7, CH2-8, CH2-9, CH2-10, CH2-11, CHMe); 2.99-3.53 (4Н, м, CH2OH, 2СН-6); 7.27-7.32 (1Н, м, СН-2); 7.75-7.80 (1Н, м, СН-3); 8.5-8.55 (2Н, м, СН-1, СН-5). Основной диастереомер. Спектр ЯМР 13С (CDCl3, 5, м.д.): 14.59 (Me); 24.44, 25.43, 36.36 (С-7, С-8, С-9); 30.34 (С-12); 53.77 (C-11); 62.97 (С-10); 67.10 (C-6); 70.52 (СН2ОН); 123.84 (С-2); 134.56 (С-3); 139.39 (С-4); 148.82, 149.36 (С-1, С-5). Минорный диастереомер. Спектр ЯМР 13С (CDCI3, 5, м.д.): 14.88 (Me); 24.26, 25.76, 35.50 (С-7, С-8, С-9); 33.25 (С-12); 55.45 (C-11); 61.95 (С-10); 67.22 (C-6); 68.69 (СН2ОН); 123.27 (С-2); 135.67 (С-3); 139.54 (С-4); 148.58, 149.51 (С-1, 2С-5).
ЛИТЕРАТУРА
1. Садыков А.С. Химия алкалоидов Anabasis aphylla. Ташкент: АН УзССР. 1956. 222 с.;
Sadykov A.S. Chemistry of Anabasis aphylla alkaloids. Tashkent: Akad. Nauk UzSSR. 1956. 222 p. (in Russian).
2. Бакбардина О.В., Пухнярская И.Ю., Газалиева М.А., Фазылов С.Д., Макаров Е.М. // Журн. прикл. химии
2006. Т. 79. Вып. 10. С. 1744-1746;
Bakbardina O.V., Pukhnyarskaya LYu., Gazalieva M.A., Fazylov S.D., Makarov E.M. // Russ. J. Appl. Chem. 2006. V. 79. N 10. P. 1726-1729
3. Бакбардина О.В., Рахимжанова Н.Ж., Газалиева М.А., Фазылов С.Д., Баймагамбетов Е.Ж. // Журн. прикл. химии 2006. Т. 79. Вып. 3. С. 513-514; Bakbardina O.V., Rakhimzhanova N.Zh., Gazalieva M.A., Fazylov S.D., Baiymagambetov E.Zh. // Russ. J. Appl. Chem. 2006. V. 79. N 3. P. 504-506.
4. Тлегенов Р.Т. // Химия растит. сырья. 2008. N 1. C. 115118;
Tlegenov R.T. // Himiya rastitel'nogo syrya. 2008. N 1. P. 115-118 (in Russian).
5. Кулаков И.В. // Химия природ. соединений 2010. № 1. C. 59-60;
Kulakov I.V. // Chem. Nat. Comp. 2010. V. 46. N 1. P. 6871.
6. Старшинова Л.А., Шелковников С.А., Вихрева А.А., Пудова Т.А., Гулямов М., Абдувахабов А.А., Годовиков Н.Н. // Хим.-фам. журн. 1989. Т. 23. Вып. 10. С. 1206-1209;
Starshinova L.A, Shelkovnikov S.A., Vikhreva A.A., Pudova T.A., Gulyamov M., Abduvakhabov A.A, Godovikov N.N. // Pharm. Chem. J. 1989. V. 23. N 10. P. 818-821.
7. Балакин К.В., Волкова Т.Г., Иваненков Я.А., Клюев М.В., Магдалинова Н.А. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2011. Т. 54. Вып. 10. С. 3-20;
Balakin K.V., Volkova T.G., Ivanenkov Ya. A., Klyuev M.V., Magdalinova N.A. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 10. P. 3-20 (in Russian).
8. Steer D.L., Lew R.A., Perlmutter P., Smith A.I., Aguilar
M. // Letters in Peptide Science. 2002. N 9. P. 241-246
9. Zare A., Hasaninejad A., Khalafi-Nezhad A., Moosavi Zare A.R., Parhami A., Nejabat G.R. // ARKIVOC. 2007. (i). P. 58-60.
10. Makovec F., Peris W., Frigerio S., Giovanetti R., Letari
0., Mennuni L., Revel L. // J. Med. Chem. 1996. V. 39. N
1. P. 135-142.
11. Alcaide B., Almendros P., Aragoncillo C. // Chem. Rev.
2007. V. 107. P. 4437.
12. Ярмухамедов Н.Н., Карачурина Л.Т., Хисамутдино-ва Р.Ю., Зарудий Ф.С., Байбулатова Н.З., Джаханги-ров Ф.Н., Докичев В.А., Томилов Ю.В., Юнусов М.С., Нефедов О.М. Патент РФ № 2228179. 2004; Yarmukhamedov N.N., Karachurina L.T., Khisamut-dinova R.Yu., Zarudii F.S., Baiybulatova N.Z., Dzhakhangirov F.N., Dokichev V.A., Tomilov Yu.V., Yunusov M.S., Nefedov O.M. RF Patent N 2228179. 2004 (in Russian).
13. Хисамутдинова Р.Ю., Ярмухамедов Н.Н., Габдрах-манова С.Ф., Карачурина Л.Т., Сапожникова Т.А., Байбулатова Н.З., Басченко Н.Ж., Зарудий Ф.С. // Хим.-фарм. журн. 2004. Т. 38. N 6. С. 27-28; Khisamutdinova R.Yu., Yarmukhamedov N.N., Gabdrakhmanova S.F., Karachurina L.T., Sapozh-nikova T.A., Baiybulatova N.Z., Baschenko N.Zh., Zarudii F.S. // Pharm. Chem. J. 2004. V. 38. N 6. P. 311313.
14. Докичев Т.В., Латыпова Д.Р., Биглова Р.З., Талипов
Р.Ф. // ДАН. 2010. Т. 430. N 6. С. 770-772;
Dokichev T.V., Latypova D.R., Biglova R.Z., Talipov
R.F. // DAN. 2010. V. 430. part 2. P. 47-49.
15. Liu M., Sibi M.P. // Tetrahedron. 2002. V. 58. P. 79918035.
16. Тимбеков Э.Х., Садыков А.С. // Журн. общ. химии. 1955. T. 25. Вып. 5. С. 981-983;
Timbekov E.Kh, Sadykov A.S. // J. Gen. Chem. USSR. 1955. V. 25. N 5. P. 981-983 (in Russian).
17. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.: Мир. 1976. С.437-444;
Gordon A., Ford R. The chemist's companion. NY.: Wiley-Interscience. 1972. 560 p.
18. Leete E. // Bioorg. Chem. 1977. V. 6. P. 273-286.
Кафедра биоорганической химии
УДК 621.867.4-492.2
А.А. Петров, А.Е. Лебедев, А.И. Зайцев, А.Б. Капранова
ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОЦЕНКИ ОДНОРОДНОСТИ СМЕСЕЙ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
(Ярославский государственный технический университет) e-mail: pa2311@gmail.com, lae4444@gmail.com, zaicevai@ystu.ru, kap@yars.free.net
На основе анализа изображений проб двухкомпонентных смесей сыпучих материалов представлен экспресс-метод получения значений концентраций их компонентов с последующим определением коэффициента неоднородности.
Ключевые слова: метод, концентрация, смесь, компонент, сыпучий материал, изображение, распределение, оттенок серого, коэффициент неоднородности
Методам оценки качества смесей сыпучих материалов посвящено достаточно большое число работ, из которых можно отметить [1,2]. Способы определения коэффициента неоднородности должны, на наш взгляд, отвечать следующим основным требованиям:
- достоверность полученных данных;
- достаточно быстрая обработка результатов, что особенно важно в непрерывных процессах смешивания, когда требуется оценить и своевременно скорректировать режимы переработки сыпучих сред;
- возможность получить достаточно точные результаты при смешении материалов, как сходных, так и сильно отличающихся по свойствам (размеры частиц, соотношение объемов, физические плотности частиц и др.), близких или сильно отличающихся по цвету;
- возможность анализа качества смесей с трудноразделимыми компонентами;
- методы и инструменты анализа должны быть достаточно простыми и доступными.
Настоящая работа посвящена созданию экспресс-метода оценки коэффициента неоднородности смеси, основанного на анализе изображений проб смесей трудноразделимых материалов, частицы которых отличаются по цвету. Раз-
работанный экспресс-метод заключается в следующем.
Вначале пробы смешиваемых материалов и готовой смеси распределяют раздельно равномерным тонким слоем на гладкой поверхности и фотографируют. Фотографирование всех проб осуществляется при одинаковых экспозициях.
щ/N
О 50 100 150 200 250
Оттенок серого
Рис. 1. Распределение пикселей изображения сыпучего материала по оттенкам серого цвета (пример) Fig. 1. Distribution of pixels of image of bulk material on gray tints (example)
