Синтез метилкарбаматов некоторых простых и сложных моноэфиров этиленгликоля и изучение их биологической активности тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

академия наук азербайджанской сср институт тт присадок

На правах рукопяоп

Для олуаебного пользования Эиз.Л

мурадов тойди ^сшдтощебщ

да 547.495.1{547.495.2

синтез метшшрешатов некоторых простых и сяоишх моноэшюв э'гйлешиюля и изучш25

ну. бшошескоя активности

02.00.03 - Органическая хамяя '.

АВТОРЕФЕРАТ дпооергацэд па содояоппо учопеЛ огопопя каплшнп'а хемичссвлх паук

Баку - 1990

Работа выполнена б ордена Трудового Красного Знамени Институте нефтехимических процессов им.акад.Ю.Г.Мамедалкева All АзССР и в Институте химии АН Туркменской ССР

Научные руководители: доктор химических наук

хвдров д.н.

кандидат химических наук, старший научный сотрудник

АМАНОВ Э.А.

Официальные оппоненты: член-корр,АН АзССР,доктор.химических наук,

профессор

МАМВДЪЯРОВ М.А.

кандидат химических наук, старший научный сотрудник

МАМВДОВ Q.H.

Ведущая организация: Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений (г.Уфа).

на заседании специализированного совета К 004.18.01 по присуждению ученой степени кандидата наук ■ Институте химии присадок АЛ АзССР (370603,г.Баку, ГСП-бОЗ.Беюк-Шорское соссе,квартал 2062).

С диссертацией мог.но ознакомиться в библиотеке Института химии присадок АН АзССР.

II I» с

Автореферат разослан ^ >/•■>» <?> сг/Ц) 1950 года.

Защита состоится" 5 " декабря_1990 г. в 15°° часов

Ученый секретарь специализированного гевета

ОБГ.Ь\Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАГЛУ

А к т .у а л ь!; о с т ъ п;) о б л и:; н. Современные методы ведения сельского хозяЛстбс предполагают биологически обоснованное и аатен-oiiBüua использование химических средств защити растянкй (ХСЗР, пестициды).

3 условмх. обеспечения сельскохозяйственных растений мини-рзлъпии питание'; особое значение приобретай? борьба о сорняками, бодозияш; ц зредятопями, екогодине потери потенциального уроязя от дозорнх ü сельском хозяйстве всего мира в средней составляют 35^.Яотери за один год оцениваются 75 млрд.долл.»что соответствуот всей стониооти мирового урогая зерна (65 млрд.долл.) и картофеля (10 млрд.долл, )„

Ооновнне тенденции в совершенствовании используемых и саада-айв новых химических средств защиты растений определяются необходимостью повышения эффективности и селективности препаратов,опк» зени5 острой и хронической" токсичности юс для теплокровных заветных а человека, значительным уменьшением экологической опзоаоотя, доступностью сырья а полупродуктов для производство о

В этом аспекте пеотицидные препараты, действующим веществом которых являются карбаиоты, в отличия от хлорорганических и фоо-форсрганичоокпх препаратов, являются относительно безопасными для теплокровных аквотиых и окружающей среди»

Извоотпо, что различные по структуре зрялозые п арияэлкило-вые э$иры /V -мотилкарбаминозой 'кяолоты обладают весьма широк ш» опеягрои бпологичоской активности а иироко применяются в сояьзнон хозяйства ъ качества инсектицвдоз,акарицвдоз,пеаптоцидол,гер0пцп-дов,регуляторов роста растений, Фунгицвдов и бактерицидов.

Особое значение приобретают эф яры ?J -метшшарбамнновой кислота на основе моно?гиленгликолевых э$иров фенолов и аякилкар-боновых кислот,которые,оудя по'литературным данным,остались на-иэучвяныаи иэ-зг? •огсутсгаия подходящего катода их оиигезэ.Этя структуры привлекают внимание возможностью использования тя. их получения легкодоступного нефтехимического сырья -Дополи, злкялкарбоновые кислоты,2-хлор-этанол (этилонхлоргидрин) п др.

На основании изложенного поиск путоЭ направленного оннтозв новых /f-иетнлкарбзиатов 2-оксиэтиловнх эфвров заыещзнних в ядре фенолов и алкилкэрбоновых кислот, разработка простых п тэх-яологичоских методов ях полугодия, основанных на пзпользовэппп

до'ступвого и дешевого сырья,изучение их биологической активности пвляатся актуальной задачей, шевщай вааное теоретическое и практическое значение.

Диссертационная работе выполнялась в соответствии о планом НИР ШЭД АН Аз.ССР на Г980-1989гг., а также координационным планом НИР АН СССР по направленна "Химизация сельского хозяйства" на 1981-1985гг.,Всесоюзной научно-технической программой по "Создавай, развитию производства н применению безопасных для человека а скруаающей природной среди элективных ХСЗР от вредителей, болезней в сорняков" на 1985-1990гг.

Цель работы закачается в разработке рационалышх технологических сиосо&шолученая, как исходных 2-оксиэталовах эмиров замещенных в здрз фенолов и алкилкарбоновых кислот, таи и их Л'-ыетил-карбаиошшшх и других производных, изучение биологической активности синтезированных рядов веществ, выявление закономерности "структура-биологическая активность", отбор наиболее элективных соединений для изучения пестицвдных свойств в половых условиях, с последующей выдачей практических рекомендаций по их применению, а «экао изучение токсикологических своЗств выделенных соединений.

Научная новизна:

- усовершенствованы и разработаны удобныо технологические методы синтеза 2-оксизтиловых эмиров заношенных в ядро ^нолов и съёил-

карбоновых кислот, протекающих селокттеш и с высокими выходами целевых продуктов;

- впервые онстецатически изучено влиянио различных факторов на реакции ыатилизоцианота с злкил,диэлкил-,олкииокои- к гадовдзо-иещешшми в ороиатическои радиоле орилокслзтанолаин, а хакяе

. с 2-оксиэтиловьши. &5ирааи алкилкарбоновых кислот; выбраны оп-ткыальныэ условия синтеза соответствующих новых з.риров А'-иа-ишаро'иииновой кислоты,в результате чего выявлен ряд нови: практически пааиых биологически активных карбаыатних препаратов;

- установлены нвкоторыо локальные соответствия биологической активности от строения изучонных соединений;

- исследован нуклеофильнцЗ характер некоторых замещенных в ядро аршюкоиэтонолов в реакциях алкилирования, аиинометилировання и этори}икацив, что позволило разработать простыв иетоды синтеза неописанных ранее их производных.

Практическая ценность:

- установлена высокая росторегулирующэя активность 2-(2-ме?илфеяил-окси) этилового эфира Л'-метилкврбаминово!! кислоты (прапэраг 20-76) на хлопчатника, превосходящая активность этэлона-яндояйл» уксусная кислота; впервые показана юваноздная активность накото-рых галоидзэмешенных в ядра арилокоиэтиловых эфиров У-нвтил-карбаминовой кислоты;

- выявлена высокая акзрицидная зктивнооть 2-(2,3-д1шегилфанило.таи) этилового гс?ира л'-ывгилкарбзминовоЗ кислота (прапарат 30-15) против иксодовых клещей крупного рогатого окоза, превосходящая октизность эталона -хлорофосег

- зсгановлоаа акзриццдпая активность А'-ыагижшрбааатов 2-оксигтя-яоэых эмиров элкилкарбонозьпс кисло» промз азсодовых и паутин-шк г?лащей;

- на яабореторно-мепдовой зсгановке разработала технология получения нового регулягора росга 2-12«?тюн$8иияовои) азилозого афв-

ра /У-матилкарбаминовоП кислогн (првпараа 20-75} а заданы исходные данные для проектирования опытной ус га в взка," драдлодвна принципиальная бесфосгенная яехнояогичаская ехэн® ®го получения.

Апробация работы» Ооновйаэ материалы диесоргационкой работы дологеаы но 1У Научио-практичаскоЙ конференции еогрддиЕвов Института хнгаи АН ТССР (Ашхабад,1985?.); па ксафероицан нолсднх ученых м сотрудников ИПХП ЛИ Аз.СС? (Бону,1957?,У $ ва 1У Научнс-=ярактнчос» ксЗ конференции колодих у^взмз а сэдвсяссгсв АО ТСС?0 ясзгицэпЕоЭ Великого ОкгпОрп 'Лигсбзд,1907р.); яе II РиояубяйаавсвсЗ' гаучпоЗ конференция нояоянх учаних и опзциааясзсв^созящваввЭ 70^ г.э-гго ЗЛКСй Оишбаядэеэг;-)? ио Ш Всаосазйшг еогзщапия гтв зшзл» ясским рсейгкзан (АгазгаЙ8Д,1389го)»- - '■

Н?блукацкиг Пэ иатзрпэлаа дасгрзации ииэозоя 10 ссудах, зр?« доз,а зон чколэ два авторские сввдагольотаа з грифоа ®Дягз ол^гоб-

вого пойьзозезея",

Объем а сгозукззда вабодв., Диооертацнопная работа язасжана па 150 стрзищох, включая I? тебящ,16 ризункоз; РзЗога осогоая га звэдэния, татарам гяэз, енвсдоз (110 егранащ), опаска попользовав-ао2 литератур«, зялшащэго 236 гшиеоновзвеЗ рйбоз омчвствэиешс а зарубоааах звгоров я прялоззаня, в козорог! прквздапц ээтэй! й екта биологических испытанна оиптаащюванннх соадпвенйз а отдоят*»

вые документы^

Во введонйб обоснована актуальность выбранной теш, определены цели и задачи, научная новизна и практическая ценность,.

В первой глава (обзор литература) проанализирована шзЕщаяся вифориация по мет ода и синтеза и пвстицвднык свойстваи эфиров 1,2-диолов.Обосновон8 целесообразность исследований в выбранной направлении для изыскания среди И -катилкорбаиагов 2-оксиэтядовых ефкров зомогцонпых фенолов и алкилкэрбонових кислот новых потенциально. биологически активных соединений.

Во второй я третьей главах проведено обсуждение результатов полученных экспериментальных данных.

В четваргоЛ главе приводятся донные по изучению биологической 8кгивности синтезированных соединений и рекомендации по практическому использованию некоторых из них в качестве росгорэгулято-ров, акарицидов и ювеноидов. Приведены данные по токсикологическая свойствам «дольних соединений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

П. РАЗРАБОТКА МЗТСЩОВ СИНТЕЗА НЕКОТОРЫХ г-ОШЭШОВЦХ »РИРОВ ЗАМЕЩЕННЫХ В ВДРЕ ФЕНОЛОВ И АлКШ1КАРБ0Н0В!Я КИСЛОТ

ПЛ. Свитаз 2-оксиэтидовых афиров ааиедаишх в ядра фееодов (арийоксиатанолов)

Б качестве объоктов исследования иаии выбрани рад сравнитель-во доотупиих фонолой,содоркащнх в кочоства ааиеститалвй в фенкяь-иом ядро алк1ш-,диалкил-,влнило!£с1; группы галовд,1.к. роль последних в структур« шгогочислошшх швоотише физиологически октив-пих веществ обгцаиэваоша«

В ооиову датодов получения исходных оршшкоцзтанодоз иаии мята литературная пропиоь описания взаимодействия почти роваоисла-куляриих количеств фенолятов натрия о 2-хдорзтанолои в водной среде. В препиоь ваиа были внаезп'ц незначительные изменения, давшие, однако, воваокность получить целевые продукты о высокими выходами (60-95$) вместо 45-55?, приведенных в литература:

С целью выявления оптшшльных условиЗ обеспечивающих максимальный выход арилсксиэтанолов.было изучено влияние различных факторов, на реакцию фенолятов натрия о 2-хлорэтэнолом, а именно мольное соотношение исходных реагентов, температура,природа растворителей и продолжительность реакции.

Экспершентолыю выявлено, что на реакцию фенолятов натрия о 2-хлорэтэнолом значительнее влияние оказывает природа растворите-лэЯ„ Установлено, что реакция легко протекает в водно!! среде при нагревании 11СО°С) реакционной смеси в течении З-б часов в зависимости от природы и положения функциональной группы в ароматической ядре фенола^ При этом показано, что достижение максимального выхода целевого продукта при проведении реакции в водноЗ среда необходимо использование избытка 2-хлорзтанола до 20-ЗС$от рзечитзн-ного золичоствав Вто объясняется,по-зидимому тем, что при взаиыо-дайс5экз 2-хлорэтанолз fj фенолятом натрия з слзбощзлочной среде, кроме нуклоофильнох'о замещения зознскен частичный гвдролиз аконов хлора.агакае отщепавши мористого водорода от иолокулн 2-хлор-этанола о образованием-эгиязвгликоля и окиси эззлзна'.'

Показана, что на продолнительность реакции значительное влпп-нй0 оказывают струкэуриыз факторы исходных фэзолов.Так, наличие элгшяьксго радикала или мотокси группы в ор?о~ полозонии эронатп-ческого ядра {виола несколько 'затрудняет взаимодействие фенолятов натрия е 2-хлор;тг.:;слс:.-: я ярсцосо с го лови гея более продолнатёльннч во врамони vi—5 чоосз), v.?o очезвдао связано о пространственными

зотруднэяр-чи^»

Taami edpaaeu, лэ оснияашш превздвввнх исзладованиЯ пен 2зу~ челии рсоэдня г-хлорэтанола о ваяется ивтрйя з водйсЯ средо сгаг аилазовц олтинвньниз усдозкя оззгэаз Ерилскопзмполов (?.мшходс?ш 80-95р, кэгорцнн ягжявзсяг кояьзоо соогЕоаэпкэ $евоя?ед«йЗ вагр: 2-хяорэгваол равнее 2 и,I-ъ il,2 « I,3J осоггегсггаавао^ «рада-года, reiäßapasypa 35-IOO°C, кредегаягеяьяоегв реакции З-б часов и завп-окмезги озг структуры аоходных {-гнолез.

ТГрн зыяеяэняя зела прЕзреда рзсгворптэяя нэмя дотаяовдешо» что побочнкэ прецэсен, лроиоходящиэ при ззакнодейогаия фвнозята натрия о 2-хиоротэпоЕом а водпо2 среде,мояао пзбаяать подборой -подходящих рэстворитзяеЗ рвопции.С этоЗ.цэльп для подавлапия . ролиза и-деструкции 2-хлорэтапола,номи разработан более удобпкЗ

вариант методе синтеза 8рилоксиэтанолов,взаимодействием 2-хлор-аганола с сухим фенолятом натрия в среде толуола, что дало зоз-моаность сократить перерасход 2-хлорэтанола до минимума.Следует отметить, что сушка $анолята достигается отгонкой 1/3 части растворителя от первоначального васа. При атом вода, выделившаяся при реакции фенола с едкий натром, полностью удаляется из рзакционной среды в виде ааэотропиой смеси с толуолом Показано, что после сушки фенолята, добавление к реакционной смеси расчитанного количества апротсвного полярного растворителя диыогилфоршшкда в 2-3 раза ускоряет протэканио реакции, чем при применении.. одного не-яолярного растворителя толуолзГ Это по-ввд1шому, объясняется гам, что полярный апротонный растворитель диметилформамид сильно содь-взтирует катион, усиливая электролитическув диссоциацию,и при этом мзнае сояЬзатироБЭНныз свободные анионы, будучи не связанные водородной связью с растворителем, что наблюдается в протонных полярных растворителях типа воды, энергично участвуют в реакциях.Соль-вагация катионов сяуаит основной причиной растворимости йеноля-?ов в полярных апротонных растворителях.

Результатами систематических исследований выявлены оптимальные условия получения 2-оксиэт1шовых эфиров замещеиных деиолов в среде органических растворителей и выходами и высокой степени чиааоти, ксторымиявляится: мольное соотношение 4риолов;едкцЗ натрий: 2-хлоротянол равное 1:1, 1:1,1, весовые соотниаоная толуодо-ц димошкформамидо 2:1, температура 1С5-П0°С, продолжительность реакции Ц-5 чэсовТ

По навеиу мнения указанный способ ¡шляется проста б ашшра-турио-технологичеснои о^орипотт обосиочпваедш! висог.уа селективность процесса, визовую конверсии исходных реагентов и отсутствие сточных вод!

По данным хроматогра^ичсского пиализо чистота аршокснэгоно-лов, физико-хтшческио константы которых ириведеиы.в таблице I, составляет 98~99£, состав и строение их подтверждены элаизитныи анализом,ИК-, ПИР- ЯМР13С' спектрами.

Нам продмавляется, что обнаруконниа вкспериизигалыше факты изученной реакции заслуживаю» внимание на только потому,что они хорошо иодтварадав! изложенные выше гворвтичоокио предотовяепия, но м погону, чтоош дояшш учшывагьея нрц сапаегических исследованиях в этой области!

Таблица I

Физихо-химические свойства исходных эрилоксиэтанолов общей формулы s.

JzOCffsCH¿Ort

№ п/п Выход * T кил.°С мм.рт.ст. T пл.°С Пр.. d?

v'3 I." GSHS- 94 IC8-II0/5 I.539X IoII54

ü-CHjCsH*- 35 IIÎ-II3/5 I.534Û lo 0632

Зв J- CHzGstf/,- 86 I09-1Ï0/5 1,5324 I.06Í2

4. 4-CtfjS5H<r 39 Ï25-I24/6 1о5зга I.0561

5. ■ 4 ceCgHi - 95 Ï22-I23/I 1.4552

6. SA-CtsßsH3- ■ 92 I35-I37/2 Т.пи,57- 50(из бзн

7ç rM,œ3с?fto- - 85 63-64 Сиз эктана) 4

8. 2А,В-МаС5Нг- SO 7Î-72 Сиз- окаааа)

9. 2,3- (OHs)2 С.5- 81 137-139/2 1.5734 I.0621

10« 3A-(0HshG6H3- 84 I43-B4/2 •1.5676 1.0749

II. 2,В-(ШгС5>Ъ- ' - SO 47-49 ( из Саваала)

12. 2- Gf/j ОС в Нг,- 88 138-Й0/5 I.54I9 I.I435

15 с J- GH3 QßsHi, - 90 I4CM42/5 1,55% I.I490

Х4. 4-ÜH3OCbHi,- 93 К7-К9/5 1.5237 I.II24

15о /- Сю H?- 81 44-45 С иг бэйзояа)

16. 2-C;0H?- 85 78-79 ( яэ йвнгеяв)

§

-> здэоь ¡s далео состав синтезированных соодвивиий подявэрз-ден элементным анализом, э твкае вычислен !iR_p .

II.2. Синтез 2-окоизтиловых эфиров аякиякарбоповых ккслотг

Для синтеза исходных 2-оксиэтиловых эмиров алкилкарбоновых кислот в качестве сырья нами использованы некоторые,сравнительно доступные,незамещенные и галовдзамэщенныв в алкильном радикале карбоновые кислоты о различными константами диссоциации :капроно-вая, каприловая, моно- и трихлорукоусные кислоты.

Наиболее распространенный методом получения 2-оксиэтилобых вфиров алкилкарбоновых кислот является этерификация кербоновых кислот с этиленгликолеы в мольном соотношении 1:5, или I :6 соответственно, в присутствии киолого катализатора КУ-2 в среде инертного органического растворителя (бензол,голуол,ксилол). Недостатком этого метода является использование этиленгликоля в большой избытке, что делает нерентабельным данную схему для технологического оформления.Кроме того целевые 2-оксиэтиловыо sjupu получают-оя о низким выходом (40-65^) и низкого качества, т.к. в целевых • продуктах частичво остается в растворенном веде этиленгликоль,несмотря на четкую ректификации.

В результате систематических исследований,нами разработан более технологичвый метод получения 2-оксиэтиловых эфиров алкилкарбоновых кислот, основанный на а '.килировании каяиавой соли соответствующих карбоновых кислот 2-хлорэтанолом в среде инертного органического растворителя таблГ2.

R-так * cesíio снг о// ' _кГ/,— соосн., снг он

Таблица 2

Физико-химические свойства 2-онсиэткловых вфиров алкилкарбоновых кислот общей формулы: R-OCH¿-CH¿OH

п/п . R 'Выход % 'Т.кш1»°С ÜAi.pT.Or. ■ df

Ii снг - aco- ' 90 105-107/4 1Л550 1.3126

z: cil-с-са- 87 I17-II8/2 I.480I I." »23

3. íü-íítt-ffl- 88 97-95/3 ГЛЗЗО 0.9B63

4; СИз-Ш^б-СО- 80 128-130/3 I.43C2 0.9603

Конец реакции определяется достижением нулевого значения кислотного числа реакционной массы, а т^.лэ отсутствием мила а сродо

Лама подробно изучено ли-.яты зтт.ельннх Т: а к тор он, з частности, мольного соотношения реагирующих компонентов, температуры, структурных Факторов карбоновых кислот на продолжительность реакции и -выход целевых продуктов.

Результаты серииопытов по изучении этой реакции в среде ксилоле при температуре 130--Х35°С позволили выявить некоторые закономерности реакции, а такие установить оптимальные условия синтеза 2-окся-этиловых э£иров алкилкарбоновых нислот с выходом 85-90?, которые являются: мольное соотнесение карбоновых кислот и 2-хлор-эганояа равное 1:1,1 соответственно, продолжительность реакции 4-6 часов э завиоюгосгй от величины кислотности ззягых з реакции кислот. Установлено, что чем болвшэ константа диссоциации кислоты, тем быстрее протекает реакция,, Так, показано, иго в случае испои трнхлорукеусных кислот алкилирезанпэ яри одинаковых условиях завершается з течении 4 часоз с высокими знходамн.Это объясняется, очеввдко,тем,что з зэои еяучаз реализуется -1-э$$окг атома хлора в аз: молекуле, вследствиз чего катков металла оказывается менее прочно связанным с кислородом карбоксила.'

разработанный способ получения 2-окс5!.з2йловюс эмиров алкилкарбоновых кислот обеспечивает Еыесзуа степень конверсии исходных реагентов и эысоязй 1-ыход Целевых продуктов а дал, возможность улучшить тахпяяо-ззономкчзскиэ показателя процесса".

В ::аиш: нсследовааяях в качества полупродукта аироко использован метилпзоцианат,который бал сшгаезкровзн с высоким выходом п высокой степени чес готы 199,5-95 ¡,0;?; по бас?осгонноЯ технологии, разработанной в КНХП АН Аз.ССР; сущность метода заключается во взаимодействии хлористого метила с цязногскислки заякзи в.присутствия каталитического количества йодистого калия ъ среде смосп полярного и пэполярасгс рзстзоркхзлвШТ

Ш.". РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СИНТЕЗА N -МЕТИЛКАРБАИАТОВ 2-ОХСИЗШОВЦХ 35ИГ03 ЗАВДБШШХ 3 ЯДРЕ' ФЕНОЛОВ И АЛНИШРБОНОВЫХ КйСДОТ

Ш.1. Синтез арилоксиэтиловнх офкров Ж-нетилкарбаминовоЗ вколота

Из литературных данных следует, что арилокоиэтилов:-.? эфяры /V-метилкарбаминовоЗ кислоты, содечяащиз различные функцкопзль-

nus труппы кли атомы s ароматическом радикала изучены краЕае на-доотаточве« Описанные £ литературе отдельные лредсгавюали данного власоэ соединений исследовались, в основам, для выквгеакя нх гер-бщвднык свойств. В поисках новых потенциальных биологически ак— дивных веществ, и в соответствии о аодачей настоящей диссартационной работы, наи казалось особенно целесообразный развить синтезы 2-орилоясизтиловых эфиров N -ыетилкарбамшювой кислоты, содеряа-cjbs.различные заместители в ароматическом радикале.

С этой целью нами скитезироваи ряд новых олкид-.диалкил-, елкилокси- и галовдзамещенных в ядре аридскоиэтиловых эфиров

//-метшщарбаминовой кислоты с биходвмк 85-97%, действием иезид-иаоцианата на арилокииэтанолы в присутствии третичиых аминов в качестве катализаторов в среде инертных органических растворителей по схеме:

/ s ?

Js ОСНг СНг ОН * ОИ3 NCO Jz ОСНг Ch'г ОС NHCH3

Se Л,'г = CSHS -> S-, J-

9,3-, 2,G-u 3,4-(СНз)аСбН1-, Q-J-ul-CHiûCetU'

4Ct-CB/1f, PA-MakHr, UPAS-CtsesH3

/- и 2- яаФ/пс/л

В качества модели для исследования влияния различных параметров и разработки оптимальных условий процесса выбрана реакция 2-(2-метилфенилокси-) этанола с . метилизоционатом при тешзрагура . 45°С. Реакции проводили в среде сухого четыро*хдориотого углерода. При вцборз последнего в качестве растворителя, мы руководствовались его доступностью и сравнительно малой растворимостью 2-(2-метюхфе-нидокои)-этилового з^ира /^-иетилкарбамииовой кислоти'в нам о целью предотвращения потерь целевого продукта при выделе нии.Сте-пень завершенности реакция определялась по наличию избытка метад-изоцивната в реакционной смеси, контролируемого матодом ГЖ1,а гак-хе химическими мотодами.

При изучении влияния каталитического действия ряда третичных аминов (диыетиланилин,пиридин,тризтилааин) на вреиц протекания про-

цесса и выход конечного продукте,мели выявлено, что решающий фан-тором, определяющим каталитическую активность третичного амина,является их структурная особенность и основность и, по-видимому,способность связывать протоны гидронсильной группы ьрилоксазтааола. Наиболее активным катализатором для указанной реакции оказался триэгиламин.

Результаты опытов.ло изучению реакции метилизоцияната о 2-2-метил$знилокси-) зтанолои,с применением в качестве катализатора тркэтиламина в среде чеирехлориотого углерода,позволили выявить некоторые закономерности реакции,а также установить оптимальны-чусловии еа проведения«, При этом установлено, что оптишдышмиуслоаиями синтеза 2-(2-метилфонилокси-)этилового з£ира Л/-иетилкарббыиново2 кислоты с выходом 97% являются: мольное соотношение 2-(2~иетилфо-нилокси)этанола и матилизоцианата равно 1:1,3 ^ответственно, кода» чества катализатора триэтильмина 7-7,тамле^згура 45°С и продол-кительность опыта 12 часов.

При найденных условиях провздени реакции метилизоцианата о другими замещенными в ядра арилоксиэтанолами с высокими выходами, константы полученных К8рбаматов,привад0ни а таблице 3.

Установлено, что выход цалолого карбамата и продолжительность реакции матилизоцианата о арилоксиэтанолами частично зависит от строения и природы заместителя в врокок-рэдикала.Как показали, наши опыты, Л'-метилкгрбаыоилирование эрилокештанолов протекает труднее а требуется более'продолжительное нагревание реакционной смеси, чем а ел,,-чае назамощеншх спиртов. Мозио предполоаить такое поведение арилонсазтанолов,очевидно,связано с тем, что у них плотность электронов на атоме кислорода гвдроксила ниже,вследствие чего хуге эдет диссоциация, Кромо того, здесь не исключены пространст-ванныэ затруднения, вызванные наличием замещенного ароматического эфирного радикала. Показано, что наличие и накопление етоиов хлора з ароматическом радикале несколько способствует взаимодействия о ыатилизоцианатом.Зто, вероятно,связано с лучшей диссоциацией-рвдроксила арилокоиэтанола, вызванным,отрицательный «вдукциониыи вйектом атома хлора.

С целью нахоидания оптимальных условий выхода 2-(2-метил$е-нилокои-)зтилового эфира Л'-ыатилкарбаминовой кислоты была выполнена работа по математическому описании процесса взаимодействия метилизоцианата о 2-(2-мегил$аншюкон)этанолоц, для чего оостав-

Таблица 3

Физико-химические свойства 2-арилоксиэтиловые афиров А'-иотилкорбаиивовой кислоты общей формулы:

ОСНг -СН£ OCÛNHCfc

fe п/п -а ¿3 Выход % Ï пл. °С

I. Ws- 89 91-92

2. 2-Cñ3CBH+- 97 74-75

3. J-CH3CÉHi- 87 80-81

4. Ь-CHiCsHt,- 90 98-99

5. 86 93-94

б. C6Hs- 88 79

7. 2,4,5-С?3СБНг- 91 109—НО

8. S,4,6-Ct3CBffe- 87 79-80

9. 93 83-84

10. 3A-(CHi)2CbHs- ' 91 II3-IÎ4

II. ' 8,6-(¿¡Hsh ¿¡бНЗ~ 85 II?—118

12, 2-СН3 ОС в 94 93-94

13. 3-CH30Cetí4~ 90 97

Í4. 91 105-106

15о f- с!ан?- 3? II3-II4

16. 2- СЮН?- 85 П8-П9 i

лена матрица планирования экопериыенга а поставлен активный эксперимент с варьированием факторовгооотношения исходных компонентов, количества катализатора и продолжительности реакции.Математичео-коз Еырааенио выходного параметра было представлено в виде регрессионного уравнения второго порядка. На ЭВМ были определены оптимальные условия протекания раакции.При расчетных оптимальных условиях проведены контрольные экоперименты.Результаты экспериментов оказались близкими к оптимальным расчетным значениям входных и выходных параметров,что, в свои очередь,свидетельствует об адекватности разработанной математической модели описываемого прочесов»

На лабораторно-ствндовой установке разработана технология получения 2-(2-метилфенилокси-)этилового э^ира //-матилкарбамино-вэй кислота и виданы исходные данные для проектирования опытной установки и предложена принципиальная бес^осгенная технологическая схэма его получения.

Нуклеофильный характер отдельных представителей арилоксиэто-нолов нами также изучен в реакциях алкилирования.зтерификации и аиинометидированин, что дало возможность получить ряд неописанных ранее различных по отруктуре несимметричных (смешанных) афиров эги-ленгликоля табл.4.

Таблица 4

Физико-химические свойства некоторых производных 2-СЗ-метил-окоифенилового)ыоноэфира этшзэнгликоля общей формыг' J- ОСЕ оинг щ он

№ пп • И ■ Выход % Т кип.°С мм.рт.ст. "о с

I. 90 190-191/2 1.5592 1.1045

2. СНг=СН-СНг- 64 143-144/2 1.5795 1.0210

3. (СМ №Нг- 88 139-140/2 1.5104 1.0312

сн3соо- 87 137-138/2 1.5198 1.1502.

5. й&соо- 05 144-145/2 1.5130 1.Н13

б. С? Н? БОО- 89 152-153/2 1.5060 1.С9Я

7. САМ 3 С 00- 80 159-161/2 1.4938 1.0551

8. £5н„сао- 78 170-171/2 1о4850 1.0203

9. ВеНвСОО- 74 176-177/2 1.4724 0.9951

10 С?И,5СОО- 63 154-165/2 1.4610 0,9571

При этом установлено, что в крученных реакциях арилокоиэтанолы проявляются характер одноатомных карбинолов и замена водорода Ой-груп-пы в его молекула по схема влектрофильной атаки идет в достаточно мягких уоловиях.

Ш.2. Синтез N -метилкарбаыатов 2-оксиэтиловых эфиров алкилкарбоновых кислот

Известно, что среди различных эфиров этилангликоля и их функциональных производных обнаружено много веществ,.обладающих вааными биологическими свойствами.Иьтегюно отметить, что существенную роль в гербнцидной активности полных сложных эмиров этилангликоля играет несимметричное строение молекул. Среди них особое место занимала смешанные этиленгликояевые э$иры Н,4-дг.хлорфеноксиуксуеной и алкилкарбоновых кислот, а также смешанные сложные гдикояевыз эфира ершрксиалканкарбоновых кислоз и /У-иетилкарбаминозой киолоты0 • Исходя из вышэизлоаенного, значительный научный и практический ингерае представляет сантоз неописанных ® литературе смешанных слопвых вфиров этилангликоля с физиологическими активными,кисяояа-ии, разработка метода их получения и кзученив их биологической аК-

ТИВНОСТНо .

Правде всего,интареоно*было синтезировать смешанные слоаные зтилангликоловно эфиры алкилкарбоновых и метилкарбакиновой кислот, которые остались неисследованными как в аспекта синтеза, так и с точкн зрения биологической активности иэ-зв отсутствия подходящего метода нх синтеза.

Для получения смешанных сдоипш Егшзэнглш«олэзшс афиров ажт карбоновых и У-метилаарбаывновой кислое с высоким выходами и высокой степени чистоты нема предловен простой метод0 состоящий во взшиодействни Е-скоиэгиловых вфироз олкилкарбсновах кислот с ке-тшшзоцнавэкш в присутствии каталитического кодичеогва гриэгилани-на в сродэ шшртного органического растворителя в кягкех условиях по 0Х0М9: д

! й-ос-снг-снгон+сн3 то я-о&ш- осыт3

где Я = £Нг С£, СС£3 ;

15

- 17 -

На основании проведенных исследований была выявлены оптимальные условия синтеза целевых продуктов с высокой степенью конверсии исходных реагентов л высокими выходами (77-8Ь;£)(табл.5)которые являются:мольное соотноиенле 2-оксиэтиловых э|аров алкилкарбоно-вых киолот и метилизоциаиатя 1:1,2 соответственно, количество катализатора триэгиламипа 3,5#(от веса 2-оксиэтипового а[>нра),температура. 45-50°С и продолжительноеп> опыта 0 часов.

Таблица 5

Физико-химические свойства N -нстялкзрбаыатов 2-оксд-этиловнх эфнров алкилкарбоиовых ¡шелот оощеИ формулы:

/ « Я - ОС£Нг - СНг ОСИНШз

и/а Я. В^ход р Т кип.°С мм.рг.ст. "л О«

I. СНгШ- 89 149-150/Я 1.4640 1.3078

2. ссе3- 62 143-144/2 1.4836 1.4425

3. - 78 144-145/3 1.4470 1.0509

4. 77 150-151/3 1.4636 1.048Э

Состав я структура синтезированных соединений,вошедших в дес-оергапйп,.'!о:/ягягД 1*К- и ГО/П?-спектроскэпиями и элементным анализом.

1у. 1;;зд0г№ес!ш: лкт1го1юсть,тш{шюл0г1яесхие исследования с1п1тео1!р0'злшшх создиешщ и рекомендации ио основным

напрлеяешшм ¡а црканенкя

Болыздногво синтезированных соединений была испытаны в качеа го биеяотдчйзки активных вещэств в лабораториях ВНИИХСЗР» ПИЙ га-.гогкозодстга а гсгсригшрдг Гсоагрсаре:лз Турин.ССР, йветуга £ога-нзяв ¿11 •ГЗРЯ'..ССР,1ПШ! АН Аз.ССР, а уоксакологнчесшз ас следования провожались в АшхаСадском НИИ зпядеыаодогди и гигиены Минздрава Туркм.ССР.

Т7Л. Установлено, что спнтсзпровапиаз арагсжншЕЛОвнз »Ьзры Л'-иоталкарвпмппоЕоа япслопюоладаюг роагреггдаруктани,

- те -

акарицидными, а такте ювеноидными свойствами, и пс эффективности превосходят эталоны - индолилуксусная кислота (ИУК) и хлорофос. Выявлена зависимость активности изученных карбаматов от их строения, выратакхгдпсл в изменении 'ффектовности и характера действия. Наибсль^ал рострегулирукчцая активность обнаружена у 2-фенилокси-и 2-(2-м5тклфенилокг,.и)этиловпх эфпров /И-метилкарбаминовоП кислоты (табл.З.соед.1,2). Установлено, что 2-фенилоксчэтилопый эфир /1/ -метллгарбампновой кислоты (препарат 20-75) в концентрации 0,Olí стимулирует рост проростков карликового гороха на 21?. Введение метильного радикала в фенильное ядро, с получением 2-(2-мети.тфет:локсп)отилового эфира д'-метилкарбачиновой кислоты (препарат 20-75), приводит к появлению у соединения в концентрации 0,01/5 гиббереллинопедобноП активности.

Указанные препараты 20-75 и 20-76 проявили ростсткмулирухщий эффект на хлопчатнике. В концентрации 200 мг/л они увеличивают скорость прорастания семян хлопчатника по сравнению с пндолилук-сусной кислотой, взяток в качестве эталона, на 45%.

Результатами токсикологических исследований установлено, что препарат 20-76 относится к 3 классу опасности, по гигиенической классификации пестицидов он относится к малэтоксичным с невыраженным кожнорезорбтивным действием. ДЦзд при внутрижелудочном введении для грыс составляет 3437 мг/кг, ДЦд^ - 22910 мг/кг, а при внутрибрюяюм введении ДЦ50 для крыс составляет 3553 мг/кг и ДЦд4 .- 6070 мг/кг.

Показано, что при введении дополнительно метильного радикала в фенильное ядро, с образованием 2-(2,3-димотилфенилокси)эти-лового эфира /К-метилкарбаминовоЯ кислоты (препарат 30-15) (табл.3, соед.9), наблюдалось качественное п;монел;;е характера действия. Выявлено, что укооллний препарат 30-15 обладает яркоьы-ралеиным акарицг.диым действием. Так, установлено, что он в 0,06? концентрации вызывает 1С0% гибель иксодовых клещей, а широко применяемый в ветеринарной практике хлорофос достигает такого результата только в 1% концентрации. Испытанный препарат может быть рекомендован в качестве акарицида в борьбе с клевками сельскохозяйственных животных.

В ходе испытаний во ВЯШКС2Р галоидзачещешмх в ядре арилок-сиэтиловых эфиров а/-метилкарбаминовой кислоты на куколках большого мучного хрущака проявилась ювеноидная активность, что для этого класса карбаматов обнаружена впервые.

Из иопытанных соединений наибольший ювеноидным эффектом обладают 4-хлор и 2,4-дихдор$енилоксиэтиловые эфиру Л/-метилкор-баминовой кислота (2абл.3.ооед.5,б)1 морФогенетичоский эффект у 2,^-дихлорфенидоксизтилового эфира //-иетилкарбааиновоа кислоты (препарат 19-08) равен 8.0 баллам (по 10 бальной окала). Установлено, что ивеиоиднкЯ з^ект препарата I9-C8 по механизму сходен с эффектом известного ювеноидз альтсзвда.

1У.2, Акарицидная активность N -метилкарбаыэтов 2-оксизти-ловых эфиров алкилкарбоновых кислот изучалось па клещах УУ/иу/отпа anatoilcus. Нотбольвая активность облэруаенэ у /V-мзтилкар-баизтз З-оксиэтнлового эфира ыоьохлорукоусной кислоты (табл.5, соод.l)o В концентрации корбаиат вызыааат гибель паутинных клещей на 8$,6%.

ВЫВОДЫ

I. Систематически изучено взаимодействие 2-хлирзтанола о фенолятами натрия и калиевой сольв алкилкэрбонолых кислот.Иосла-довзно влияние на процесс основных параметров:мольноэ соотношение реагирующих компонентов,продолкитальность реакции,температура процаоса,природа растворителей и структурных факторов,разработаны оптимальные 'условия синтеза ыелодоотупных простых и слояных ионоэфиров этондиола-1,2 с хорошими выходами (80-95^) а изучены некоторые их превращения. 4

2. Провидено систематическое исследовании каталитического взаииодойотпин мотилизоцианото с зрилоксизтанолзми,содержащими раэличныо заместители в фенидыши адре з присутствии ряда третичных аминов; выявлено влияние различных факторов,в том числе струг.'-туркых особенностей реагирующие молекул на реакционную способность и выход целевых карбзматов и выбраны оптимальные условия синтеза арилокоиэтиловых зфиров д/-метилкарбашшовой кислоты о количественными выгодами (85-97$), Всесторонне изучена биологическая активность синтезированных пзрбаматов; выявлен ряд практически полезных поотицндных препаратов а определены области их применения*

3. Изучение влияния основных факторов на реэицш иехнлизоциа-_ пата о 2-С2-метилфвнш10кси-)этанолом позволило выявить ояткмаль-вые уоловия оинтеза 2-(2-нетилфошиокои)э2шювого эфира /У-метил-

карбаниновой кислоты о выходок (97%) и на этой основа разработать бес1осгенную технологию процеоса ого получения (д.в.росгрегулирую-щего преиаратв 20-76) и выдать исходные данные для проектирования опытноГ. установки.

Изучен нуклооГильный характер некоторых замещенных в аро-иатичоскои радикале эрилоксизтанолоз в реакциях алкилирйвания, аыинометилироаания и эторификации, что дало возыокность синтезировать на их ооновв ряд новых производных;о<Зсуздены предполагаемые механизмы отдельных реакций«

5. Разработаны удобные методы синтеза неописанных ранее смешанных стиленгликодевых эфиров алкилкарбоновых и >V-uQTHflK8p6a-ииновоЯ кислот,состоящих во взаимодействии 2-оксиэтиловых офаров алкилкарбоновых кислотсдтишшциэнэтом,.»Показано, что реакционная способность 2-оксиэтиловых эфиров алкилкарбоновых кислот и выход целевых карбаызтов снижается при удлинении цепи углеродных атомов в ацилоксигруппо их молекул.

б. В результата проведенных направленных исследований синтезировано и охарактеризовано ряд новых соединеиий.Строение полученных веществ подтверждено ыэтодами Ж- н ПМР-спектроснопии а использованы данные Г£Х,а состав их подтвервдеи элементным знализои0 Среди испытанных на биологическую активность новых соединений найдены оригинальные и высокоэффективные регуляторы роста растений, акорициды и ювеноиды,имеющие практическое и теоретическое значение. ОснйБыые результаты реботы защищены двумя авгорсхями оввде-тальеяваыи»

7» Разработай росторогуякрущка препореу (20-76) -2-(2-ые-5Илфонилокси)этиловцй эфир Я ~т т '.'-/inupúj i-'i!iio3o¡í к ííc лог некоторый успсшш прошел испытания в лабораторных и половых условиях по roo-саги. Установлено, что этот препарат обладаем высокой росторегули-руюзда ептшзйосхыз из хлопчэгнико^провосходшцэЗ активность дорого» мсшцого этояона-ипдолилуксусную кислогу« Впорвыо показана юво-ноодаая активность некоторых галовдзошпцошшг в ядро орилокоиэш-ясвых ефкров Л'-иатплкарбанщовоЙ кислоты.

8» В качество акорщвда разрэботово и предложено соодинвнка 2-(2,3-»днмо»илф0ЯИлокои)82вловнй эфир /V-метшшарбзыииовой кис-лсхИ(,(прэпарв? 50-15),козсроа успешно прото испытание против шс-оодовшс к/гещэй и по активности существенно превосходящий эталон-хлорофос;

9» Выявлено, что отдельные представители оаешанных олозних

этяленгликолезнх эфиров алкилкарбоновых и Л/-цетилкарбаииново8

киояот обладают акарицидной активностью против иксодовых и паута-

иых клещей,'

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЭЛОШО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ;

1« Ыурадов Т.К.,Аманов Э.А.Дыдиров Д.Н.,Гадаиев O.P. Синтез к биологическая активность карбаазтов.-Тезисы докладов 1У научно-практической конференции сотрудников Института хиаии АН ТССР,-Ашхабад,1985г.

2. Иурвдов Т.К..Ааанов 3,А.,Аийдаров К.И..Сулейианова Ш.Ы. Биологическая активность карбонатов.- Изв.АН Туркменской ССР, серил биологических наук,1986,№ 3, с.77-73.

3, Мурадов Т.К. Синтез v биологическая активность /'-ыетилкарба-ыйтов галовдзамещвнних арилоксиэтанолов.-Тезисы докладов I конференции молодых ученых и аспирантов ИНХГГ АН Аз.ССР,1987г., Дея,в ВИНИТИ 1й 326-В-90, 13,01.89.

•'f, Нурэдов Т.К. Исследование лроцесоз синтеза /У-иеюкарб81!агов замещенных арилоксиэтанолов методой иногофакторного планирования,- Тезкой докладов 1У научно-практической конференции молодых ученых и специалистов АН Туркцеиской ССР,1987г.

5. Хыдиров Д.П.,Мурадов Т.К.,Аианов У.А., РодS ИОЗ О »Р• ,Дяагуповз В.Г., Э$ендиовэ 3„Р. Синтез N -штилиарбаматов галоадзамещеиных эри-докеиотанолоя,- Изв.АН Туркионской CCI1,серия ФТХГ наук, 1987г.,

fâ 3, 0.75-1?.

6. Мурадов Т.К.,Хыдыроз Д.Н.,Иванова Г.В..Гадяиев Ф.Р.,Аианов Э.А., Антропова Н.Д. N-ыутилкарбвиаты галоидзаыещенных арилокои-этаиолов, обладающие ювеновдаыии свойствами,- Изв.АН Туркменской ССР, сория биологических наук, 1988,Ils I, о.бЗ-бб.

7. Мурадов Т.К.,Хыдыроз Д.Н.,Аианов З.А.,Гадяиев O.P..Бабаев Д.Б. 2-о-толилоксизтиловый эфир А/-изтилкарбаииновой кислоты,обладающий рострегулирующей активностью по отношении к хлопчатнику.-Положительное решение по заявке й 4НИ5 от 22.06.88- Не подладит публикации.

Se ¡¿уредоз ToK,, Сингаз и поотицидная активность Л/-моадкарба-ыатов аадощешшх арилокоиаганояов»- Тезйоа докладов IX Республиканской кэучно-прзктичаской конференции,- /шхабэд,19Е9г, 9, Иурадоз Т.К,,Хыдыров Д.Н,,Годниов O.P.,Аманов 3,А,, Хайде-ров К.H. ¿/S- -2,3-димзтилфепилоксйзтил Л'-кетилкорбама®, обладающий окарицвдним действием,,- Лвторскоз свидетельство ■ К; 1552590 от 22.II.B9.- Но подлепи® публикации» 10вИурадов Т.К,,Хыдыров Д.Н.аАнаноз -ЭоЛ^Гаджиав O.P. Csiutoö производных иэяшкарбамшювой кислоты. Тезиса докладов но Ш Всесоюзном совещании по химическим реактивен, » Ашхабад! 1909 г.