Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный технический университет

Кафедра: «Органическая химия»

Курсовая работа

Выполнил: студент _________________

(подпись)

Руководитель: _________________

(подпись)

Работа защищена

“___“ __________ 2008г.

Оценка _______Зав. кафедрой: доцент, д. х. н._________________

(подпись)

Самара, 2008 г.

1. Введение. 3

1.1.Свойства. 3

1.2.Практическое применение. 3

1.3.Методика синтеза. 4

2.Литературный обзор. Пиразолы, тетразолы и триазолы.. 5

2.1.Общие сведения. 5

2.2.Получение пиразолов реакцией синтеза кольца. 6

2.3.Свойства пиразолов. 8

2.3.1.Реакции замещения. 8

2.3.2.Реакции, приводящие к раскрытию цикла. 11

3.Выводы.. 15

Список литературы.. 16

1.1. Свойства

Циклическая система пиразола I представляет собой дважды ненасыщенное пятичленное кольцо с двумя рядом расположенными атомами азота. Кнорр впервые в 1883 г. синтезировал соединение, содержащее этот цикл. При проведении реакции ацетоуксусного эфира с фенилгидразином он получил 1-фенил-3-метил-5-пиразолон II. Вслед за изучением хинина Кнорр стал проводить исследования противолихорадочного действия II и родственных соединений; так было открыто важное жаропонижающее средство, антипирин III. Для этих соединений Кнорр ввел название пиразолы, отмечая тем самым, что данное ядро произошло из пиррола путем замены атома углерода на азот; он синтезировал много представителей этого класса и систематически изучал их свойства.

В соответствии с общими правилами номенклатуры гетероциклических соединений принята нумерация пиразолов, указанная в формулах I и II, а также названия пиразолин и пиразолидин для дигидро- и тетрагидропиразолов IV и V.

Известны три общих метода синтеза циклической системы пиразола.

Реакция гидразина и его производных, например арил- или алкилгидразинов, семикарбазида или аминогуанидина с 1,3-дикарбонильными соединениями.

Аналогичен синтез пиразолонов из β-кетоэфиров.

Реакция гидразинов с α,β-ненасыщенными карбонильными соединениями.

Пиразолоны и пиразолидоны получают из соответствующих α,β-ацетиленовых или этиленовых кислот или их производных.

Реакция алифатических диазосоединений типа диазометана или диазоуксусного эфира с ацетиленами и олефинами.

Кроме того, имеется ряд менее общих методов, находящих применение лишь в отдельных случаях.

Так как фенилгидразин является наиболее легкодоступным гидразином, особое внимание было уделено 1-фенилпиразолам, которые в настоящее время можно считать самыми важными и наиболее тщательно исследованными производными. Поскольку многие лекарственные препараты и красители содержат пиразольное ядро, этот класс соединений широко изучался и исследования продолжаются и теперь, несмотря на то, что антипирин и родственные медикаменты больше не используются в США. Пиразолоновые красители особенно важны в цветной фотографии.

2. Литературный обзор . Пиразолы, тетразолы и триазолы

2.1. Общие сведения

Производные этих гетероциклов представляют собой устойчивые ароматические соединения. Многие из них используются в промышленном производстве лекарственных препаратов, пестицидов и красителей. В качестве примеров можно привести гербицид соль пиразолия 9 (дифеиэокват), раксил (10) - фунгицид, используемый для зашиты растений, фенилбутазои (11) - противовоспалительное средство и флуконазол (12) - лекарственный препарат для лечения грибковых инфекций. Производные 1,2,3-триазола применяют в качестве оптических отбеливателей. Тетразолы имеют важное значение в медицинской химии, так как N-незамещенные тетразолы можно рассматривать как аналоги карбоновых кислот: величины их рК, сравнимы (разд. 8.1), и они представляют собой плоские, делокализованные системы с примерно такими же пространственными требованиями. Были синтезированы аналоги аминокислот и многих других природных карболовых кислот, в молекулах которых карбоксильная группа заменена тетразольным циклом.

2.2. Получение пиразолов реакцией синтеза кольца

Эти гетероциклы можно синтезировать с помощью реакций замыкания цикла и циклоприсоединения. Наиболее общий метод получения пиразолов заключается во взаимодействии 1,3-дикарбонильных соединений или их аналогов (таких, как сложные эфиры енолов) с гидразинами. В качестве примера приведем синтез 3,5-диметилпиразола (13) из пентан-диона-2,4 и гидразина. Недостаток этого метода заключается в том, что несимметричные дикарбонильные соединения или их производные иногда образуют смеси изомерных пиразолов. К хорошим результатам в получении некоторых N-незамещенных пиразолов приводит взаимодействие гидразидов XCSNHNH2 (X=.SR или NR2) с а-галогенокетонами. В ходе реакции в качестве интермедиатов образуются тиадиазины 14, которые либо самопроизвольно, либо при обработке кислотами элиминируют атом серы и превращаются в пиразолы с хорошим выходом.

Пиразолы можно также получить циклизацией ацетиленовых гидразинов, электроциклизацией ненасыщенных диазосоединений, 1,3-диполярным циклоприсоединением диазосоединений и нитрилимидов.

Существует много удобных методов синтеза 1,2,4-триазолов, наиболее важные из которых основаны на создании и циклизации структур типа N-С-N-N-С и С-N-С-N-N. В качестве примера первого типа можно привести термическую конденсацию ацилгидразида с амидом или (что лучше) с тиоамидом (реакция Пеллиццари); так, бензоилгидразид вступает в реакцию с тиобенза-мидом при 140 °С с образованием 3,5-дифенил-1,2,4-триазола (15). Примером второго типа циклизации служит реакция Эйнхорна - Бруннера, в которой гидразин или монозамещенный гидразин конденсируется с диациламином в присутствии слабой кислоты. Так, при взаимодействии фенилгидразина и N-формальбензамида образуется с хорошим выходом 1,5-дифенил-1,2,4-триазол (16).

1Н-1,2,3-Триазолы могут быть получены 1,3-диполярным присоединением разнообразных ароматических азидов XN3 (X = алкил, винил, арил, ацил, арилсульфонил и т. д.) к ацетиленам. Некоторые соединения (енолят-анионы, простые эфиры енолов, енамины, а-ацил-фосфорилиды) при взаимодействии с азидами дают 1,2,3-триазолы. Например, илид 17 реагирует с азидобензолом в растворе при температуре 80 °С с образованием 1,5-дифенил-1,2,3-триазола с хорошим выходом. Эти реакции, в противоположность присоединению к ацетиленам, высоко региоселективны. Иногда при присоединении азидов (например, триметилсилил- или ацилазидов) образуются 2Н-1,2,3-триазолы; при этом, очевидно, миграция заместителя к атому N-2 происходит после замыкания цикла. Наиболее часто 2Н-1,2,3-триазолы получают из 1,2-дикетонов. Примером реакции такого типа может служить окислительная циклизация в присутствии солей меди(Н) бис-арилгидразонов 1,2-дикетонов. Возможный механизм циклизации бис-фенилгндразонов а-кетоальдегидов 18 приведен ниже.

Некоторые распространенные методы получения тетразолов заключаются в присоединении азотистоводородной кислоты (Н3N) или азид-ионов к соединениям, содержащим кратную связь углерод - азот. Примерами таких реакций могут служить:

а) синтез 5-фенилтетразола нагреванием бензонитрила и азида натрия в N,N-диметилформамиде,

б) образование 1-бензилтетразола из бензилизонитрила и азотистоводородной кислоты в присутствии следовых количеств серной кислоты

в) превращение имидоил-хлоридов 19 в 1,5-дизамещеиные тетразолы взаимодействием с НЫз или азидом натрия. 2,5-Дизамещенные тетразолы могут быть получены другим способом - реакцией амидразонов 20 с азотистой кислотой.

2.3. Свойства пиразолов

Химические свойства этих азолов отличаются от свойств пиррола тем значительнее, чем больше число атомов азота в молекуле. Для этих циклических систем относительно редки реакции злектро-фильного замещения по атому углерода, так как атомов углерода в молекуле меньше, и злектрофилы преимущественно атакуют атомы азота. Пиразолы можно хлорировать и бромировать в мягких условиях по положению 4. 4-Нитропиразол можно получить непрямым синтезом из пиразола: при взаимодействии с ацетатом нитро-ния (N0 2 "tAc -) образуется 1-нитропиразол (21), который при обработке серной кислотой превращается в 4-нитропиразол. Эта реакция, по-видимому, протекает с переносом группы N0 2 + через стадию образования промежуточного катиона 22, так как было показано, что 1-нитропиразол можно использовать как удобный и эффективный нитрующий агент для ароматических углеводородов в присутствии кислот. 1,2,3-Триазол может быть превращен в 4,5-дибромопроизводное реакцией с гипобромитом натрия в уксусной кислоте, а 1,2,4-триазол можно прохлорировать по положению 3, причем реакция идет через образование 1-хлоропроизводиого, которое может быть выделено. Таким образом, для этих циклических систем возможно электрофильное замещение по атому углерода, но процесс идет через образование интермедиата, получаемого в результате первоначальной атаки электрофилом атома азота.

Грибки являются серьёзной проблемой, они способствуют развитию различных заболеваний поражающих цветы, садовые растения, овощные и ягодные культуры, грунт. Для того чтоб защитить овощи и фрукты от болезней, а также предотвратить повторное заражение, огородники используют биологические фунгициды для растений. Ниже мы приыведём список таких препаратов с названиями и описание.

Фунгицидами называют химические препараты. С их помощью борются с патогенами, которые являются возбудителями различных грибковых болезней у культур. Это роса мучнистая, фитофтора, серая гниль, пероноспороз, фузариоз и другие. Если правильно использовать фунгициды, тогда они активно убивают грибок, не причиняя вред культурам.

Преимущества органических фунгицидов в том, что они нетоксичны, их можно совмещать с различными ядохимикатами, а вот химические препараты имеют совместимость совсем с немногими веществами.

Неорганические фунгициды

Садоводы и огородники для наиболее высокоэффективной борьбы с различными вредителями часто меняют препараты и покупают новые. Особенно обращают внимание на такие средства, которые при небольших дозах способны давать максимальный эффект. Но не следует так экспериментировать.

Лучше покупать известные, проверенные препараты, которые уже использовались и хорошо зарекомендовали себя. Обрабатывать растения лучше всего до начала их цветения и после того, как собран урожай.

Органические препараты

На рынке есть множество различных препаратов контактного воздействия. Готовятся они иначе, чем неорганические фунгициды. В органических препаратах главным компонентом служат активные бактерии, которые во время применения способны угнетать возбудителей грибковых болезней культур.

Предпочтительнее пользоваться на даче и огороде биологическими фунгицидами, потому, что они нетоксичны, не вредят человеку, растениям, пчёлам, животным, рыбам, притом высокоэффективны. Препараты можно использовать в период вегетации. Сейчас выпускаются такие препараты, которые можно использовать во время созревания плодов и сбора урожая.

Список препаратов

Фунгициды из-за своего влияния имеют различное действие на растения, учитывается также строение обрабатываемой культуры и состав фунгицида. Самыми распространёнными являются такие препараты:

«Абига-пик»

В его составе находится хлорокись меди. Локальный биологический препарат в виде суспензии. Характеризуется тем, что имеет широкий спектр действия. Его предназначение – вести уничтожение грибков, которые образовываются на виноградной лозе, на овощных, технических, плодовых, декоративных культурах, а также на растениях лекарственного применения и цветах.

Обладает умеренной токсичностью, если соответствовать рекомендуемым дозам, то не фитотоксичен. Пропорции: 40 г/10 л воды;

«Стробирулин»

Внутрирастительный фунгицид, используется для профилактического опрыскивания, защищает культуры от появления грибковых заболеваний. Устойчив к тепловой обработке, хорошо распространяется по всей культуре. Пропорции: 50г на 8 литров жидкости;

«Акробат МЦ» (диметоморф)

Биологический препарат в гранулах. Внутрирастительный локальный фунгицид для уничтожения фитофтороза, сухой пятнистости на картофеле. На винограде и огурцах уничтожает мучнистую росу. Токсичен. Опрыскивать необходимо во время роста. Собирать урожай можно не раньше 20 или 30 дней после обрызгивания. Пропорции: 20 г на 5л воды;

«Алирин Б»

Уменьшает токсичность в грунте после того, как обрабатываются растения химическими фунгицидами, восстанавливает их микрофлору. Рекомендуется применять для растений, которые растут дома и в саду, можно совмещать с другими биологическими препаратами. пропорции: 2 таблетки на 10 литров воды;

«Смесь Бордоская» (сульфат меди, гидроксид кальция)

Порошкообразный препарат, активно защищает овощные и плодовые, ягодные и бахчевые, а также декоративные растения и цветы. Токсичен. Пропорции: 300 г на 10 л воды;

«Триазол»

Используется для профилактики и лечения растений. В основном проникает через листья. Пропорции: 5 г на 8 литров;

«Гамаир»

Фунгицид биологический, порошкообразный и в виде таблеток, служит для истребления грибков, заражающих культуры и грунт. Его можно использовать для комнатных растений и всех разновидностей плодовых деревьев. Пропорции: 2 таблетки на 10 л воды;

«Глиокладин»

Препарат, имеющий вид суспензии и таблеток. Это органический фунгицид, служащий для истребления патогенов грибка в грунте. Используется для профилактики и лечения растений в саду и в доме. Совмещается неорганическими фунгицидами. Пропорции: 1 таблетка на 300 мл;

«Квадрис» (азоксистробин)

Суспензия фунгицидная, имеющая большой диапазон воздействия. Служит защитой для грунта, огурцов, помидор, лука, картофеля и винограда от различных разновидностей грибков, пятнистости бурой и росы мучнистой. Увеличивает урожайность. Фитотоксичен, совмещается с другими фунгицидами. Пропорции: 200 мл на 7 литров воды;

«Бензимидазол»

Внутрирастительный препарат, который способен проникать в почву, а затем в корни культур. Лечит, защищает семена, оказывает дезинфицирующее действие. Пропорции: 100 мл на 6 литров воды;

«Дитиокарбамат»

Препарат локальный, его используют для профилактики от возможности появлений грибков на стеблях и листьях растений. Пропорции: 1 мг на 1 л;

«Иммидазол»

Фунгицид локального действия, используется для борьбы с плесенью и росой мучнистой. пропорции: 6 мг на 10 л воды;

Медный купорос (сульфат меди)

Препарат контактного воздействия, порошкообразный, имеющий широкий диапазон действий. Разработан для того, чтобы вести уничтожение грибковых болезней и различных заболеваний у ягодных, плодовых и декоративных культурах и кустарниках. Пропорции: 100 г на 10 л воды;

«Оксихом»

Системно локальный порошкообразный фунгицид, имеющий большой спектр действия. Отлично защищает помидоры и картофель от макроспрориоза и фитофторы, а огурцы от мучнистой росы. Пропорции: 20 г на 10 л воды;

«Раек» (дифеноконазол)

Эмульсионный фунгицид, который служит защитой растениям в течение длительного времени, эффективно лечит от фитофторы, росы мучнистой, коккомикоза и скручивания листьев. Имеет способность к быстрому проникновению в растения. Когда пройдёт два часа с момента опрыскивания, не смывается дождём. Пропорции: 2 мл на 10 л воды;

«Строби» (крезоксимметил)

Высокоэффективный препарат, гранулированный, имеет большой спектр воздействия, который направлен на лечение заболеваний винограда, а также декоративных, овощных и плодовых культур. Помогает при пятнистости чёрной, мучнистой росе, парше. Пропорции: 4 мл на 8 л воды;

«Фундазол»

Порошкообразный внутрирастительный фунгицид, имеющий действие защиты против различных грибковых заражений семян, а также листьев растений. Оперативно устраняет следы заболевания росы мучнистой, гнили серой и пятнистости. Совмещается с разными регуляторами, необходимыми для роста, пестицидами и удобрениями. Пропорции: 10 г на 0,5 л;

«Хорус» (ципродинил)

Гранулированный препарат, который отлично защищает грушевые и яблочные деревья от альтернариоза и монилоза. Ягоды и виноград спасает от разной гнили. Пропорции: 2 г на 10 л.

Итоги

Самыми высокоэффективными и распространёнными средства для борьбы с различными грибками и болезнями культур служат фунгициды. Выбирая препарат, следует учитывать, чтобы он был максимально эффективным. Важно, чтобы средство приносило растениям как можно меньше вреда. Поэтому, предпочтительней малотоксичные фунгициды. До применения фунгицидов необходимо прочесть инструкцию и приготовлять раствор, в точности соблюдая указанные в них дозировки.

1

Получен продукт конденсации 4-амино-1,2,4-триазола с формальдегидом общей формулой С15H22N20O (L). На его основе синтезировано новое комплексное соединение с нитратом меди (II) состава (NO3)6. Оба соединения идентифицированы методом ИК-спектроскопии. Проведен элементный анализ для обоих соединений. Анализ полученных данных свидетельствует, что реакция конденсации 4-амино-1,2,4-триазола с формальдегидом прошла успешно. Для полученного лиганда и его комплекса меди (II) показана биологическая активность. Для определения биологической активности обоих соединений проведены эксперименты по проращиванию семян огурцов сорта «Мазай». На 4-е и 8-е сутки подсчитывали число проросших семян и измеряли длину корня у каждого проростка. Полученные данные указывают на то, что синтезированное соединение С15H22N20O проявляет ярко выраженные свойства активатора роста растений, а полученное на его основе комплексное соединение меди (II) проявляет свойства ретарданта.

4-амино-1,2,4-триазол

формальдегид

ИК-спектроскопия

активатор роста растений

ретардант

1. Иванова Е.М. Токсическое действие меди и механизм ее детоксикации растениями рапса: дис. ... канд. биол. наук. – М. 2011. – С. 129.

2. Колмыкова Т.С., Лукаткин А.С., Духовскис П., Куликова Н.Н. Эффект препарата силк в условиях комплексного воздействия температурного и водного стрессов на растения томата // Сельскохозяйственная биология. – 2012. – № 1. – С. 86–92.

3. Cиндицкий В.П., Сокол В.И., Фогельзанг А.Е. Колтельные спектры и строение координационных металлов с 4-амино-1,2,4-триазолом в качестве бидентатного лиганда // Журн. Неорган. Химии. – 1987. – Т. 32. – № 8. – С. 1910.

4. Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Туан А. Ле // Пестициды и регуляторы роста, Бином. – М., 2013. – С. 220.

5. Bessergenev V.G., Berezovskii G.A., Lavrenova L.G., Larionov S.V. // Russ. J. Phys. Chem. – 1997. – № 71. – 5. – С. 714–718.

6. Dîrtu M.M., Neuhausen C., Naik A.D., Rotaru A., Spinu L., Garcia Y. Insights into the Origin of Cooperative Effects in the Spin Transition of (NO3)2: the Role of Supramolecular Interactions Evidenced in the Crystal Structure of (NO3)2∙H2O // J. Inorg. Chem. – 2010. – Vol. 49, № 12. – P. 5723–5736.

7. Garcia J.M., Jones G.O., Virwani K. Recyclable, strong thermosets and organogels via paraformaldehyde condensation with diamines // Science. – 2014. – № 344. – P. 732–735.

8. Haasnoot J.G., Vos G., Groeneveld W.L. 1,2,4-triazole complexes of transition metal(II) nitrates and fluoroborates // Z. Naturforsch. – 1977. – № 32. – P. 1421–1430.

9. Haasnoot J.G. Mononuclear, oligonuclear and polynuclear metal coordination compounds with 1,2,4-triazole derivatives as ligands // Coordination Chemistry Reviews. – 2000. – № 200–202. – Р. 131–185.

10. Kumasaki M., Miyasaka R., Kiuchi H., Wada Y., Arai M., Tamura M., Kayaku Gakkaishi. The properties of azole-copper complexes // Journal of the Japan Explosives Society. – 2001. –Vol. 62, № 3. – Р. 109–116.

Азотсодержащие гетероциклические соединения класса 1,2,4-триазола составляют большую группу фунгицидов и активаторов роста растений. Так, например, паклобутразол (4,4,-диметил-2-(1,2,4-триазол-1-ил)-1-(4-хлорфенил)-пентанол-3) используется в сельском хозяйстве в качестве ретардантов роста растений, при этом он проявляет и фунгицидные свойства. Аналогичную бинарную активность проявляют производные 1,2,4-триазола: униказол, диниконазол и баронет .

Производители препаратов для борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур, как правило, не учитывают тот факт, что азотсодержащие соединения способны взаимодействовать с ионами металлов, находящихся в почве, с образованием достаточно прочных комплексных соединений. Процессы комплексообразования ионов металлов с азотсодержащими лигандами могут привести либо к увеличению их биологической активности, либо полностью подавить данный процесс. Влияние комплексообразования на процессы роста и развития растений изучено недостаточно. Поэтому синтез нового полиазотсодержащего соединения класса 1,2,4-триазолов, изучение возможностей его комплексообразования с ионами меди (II), а также исследование биологической активности полученных соединений и их влияние на рост и развитие растений является актуальной задачей.

Цель исследования - получить продукт конденсации 4-амино-1,2,4-триазола с формальдегидом и на его основе синтезировать новое комплексное соединение с нитратом меди (II). Для полученных соединений определить биологическую активность на примере экспериментов по проращиванию семян огурцов сорта «Мазай».

Материалы и методы исследования

Экспериментальная часть

Для синтеза использовали 4-амино-1,2,4-триазол (NH2trz) (х.ч.), формальдегид CH2O (17 %-ный водный раствор), Cu(NO3)2·3H2O (х.ч.). Элементный анализ на C, H, N выполнен в аналитической лаборатории ИНХ СО РАН (г. Новосибирск) на приборе EURO EA 3000 фирмы EuroVector (Италия). ИК-спектры поглощения снимали на FTIR-спектрометре IRAffinity-1S (Shimadzu) в области 400-4000 см-1. Образцы готовили в виде таблеток в KBr.

Синтез органического соединения общей формулой С15H22N20O (L) проводили по методике, близкой к . Навеску 4-амино-1,2,4-триазола (0,2522 г; 0,003 моль) растворяли в 7 мл дистиллированной воды и к полученному раствору приливали 0,46 мл (0,003 моль) 17 %-го раствора формальдегида. Смесь нагревали при постоянном перемешивании при температуре 60 °С в течение 45 мин. После окончания процесса из образовавшегося раствора отгоняли воду в ротационном испарителе. Полученный бесцветный продукт высушивали на воздухе, а затем в эксикаторе над ангидроном до полного удаления воды.

Найдено (%): C, 36,0; H, 4,9; N, 55,9. С15H22N20O. Вычислено (%): C, 36,1; H, 4,5; N, 56,2. ИК-спектр, ν/см-1: 3380, 1650 (ОН, NH2); 3108 (С-Н); 1504, 650 (NH2trz); 1198, 1205 (N-NН2).

Синтез комплексного соединения состава (NO3)6 проводили следующим образом. Полученный в синтезе лиганд (0,001 моль) растворяли в 20 мл этилового спирта, образовывавшуюся маслянистую пленку удаляли с помощью фильтра «синяя лента». К раствору лиганда приливали этанольный (15 мл) раствор Cu(NO3)2·3H2O (0,3622 г; 0,0015 моль) с добавлением одной капли конц. азотной кислоты. Сразу после перемешивания выпадал осадок голубого цвета. Осадок отфильтровывали и промывали несколько раз этиловым спиртом, высушивали на воздухе. Содержание меди определяли трилонометрически после разложения проб в смеси конц. H2SO4 и HClO4 (1:1).

Найдено (%): C, 16,2; H, 2,6; N, 34,0; Cu, 17,9. C15H24Cu3N26O20. Вычислено (%): C, 16,7; H, 2,2; N, 33,7; Cu, 17,6. ИК-спектр: ν/см-1: 3394, 1650 (ОН, NH2); 3266 (С-Н); 1557, 630 (NH2trz); 1212 (N-NН2).

Результаты исследования и их обсуждение

Реакция конденсации 4-амино-1,2,4-триазола и формальдегида проведена по схеме:

Полученный продукт является прозрачной гелеобразной массой. Нерастворим в CH2Cl2, бензоле, толуоле, гексане; хорошо растворим в воде, этаноле, ацетоне, кислотах, ДМСО. При хранении на воздухе при комнатной температуре сильно гигроскопичен.

Комплекс образуется в результате взаимодействия этанольных растворов нитрата меди (II) и лиганда. Раствор нитрата меди подкисляли азотной кислотой для улучшения растворимости. Осадок комплекса выделяется по схеме 2:

3Cu(NO3)2 + H2O + L → (NO3)6↓.

Комплекс нерастворим в этаноле, изопропаноле, ацетоне, CH2Cl2, бензоле, толуоле, гексане; хорошо растворяется в воде, кислотах, ДМСО. При хранении на воздухе при комнатной температуре устойчив в течение длительного времени, не гигроскопичен.

В высокочастотной области ИК-спектров L и комплекса наблюдаются полосы при 3380, 3394 и 1650 cм-1, которые соответствуют валентным колебаниям связанной ОН-группы и координационной воды.

Для вывода о способах координации лиганда наиболее информативным является анализ положения полос поглощения в области 1550-1510 см-1. Так, полосы валентно-деформационных колебаний триазольных циклов NH2trz наблюдаются при 1530-1520 см-1, в спектре комплекса они смещены на 20-30 см-1 в область высоких частот. Смещение и изменение интенсивности полос поглощения свидетельствует о координации атомов азота азольных циклов к меди .

В области 600-700 см-1 в спектре NH2Trz присутствует одна полоса при 654 см1. В спектре комплекса наблюдается одна полоса при 630 см-1, что указывает на бидентатно-мостиковую координацию H2Trz атомами N1,N2 цикла (симметрия C2v) . Вывод о способе координации NH2trz подтверждает анализ положения полосы экзоциклической связи (N-NН2) данного лиганда. В спектре NH2trz наблюдается дублет при 1190, 1205 см-1, а в спектре комплекса присутствует одна полоса при 1212 см-1. Такое смещение также указывает на бидентатно-мостиковую координацию NH2trz к ионам меди атомами N1, N2.

Анализ полученных данных свидетельствует, что реакция конденсации 4амино-1,2,4-триазола с формальдегидом прошла успешно. В результате образовалось новое азотсодержащее органическое соединение, которое выступает в качестве лиганда при взаимодействии с нитратом меди (II) с образованием комплекса димерного строения, в котором к каждому иону меди координированы атомы азота соседних триазольных циклов молекулы L, а также атомы кислорода её гидроксильной группы и молекулы воды. При таком способе координации координационное число иона меди (II) равно 4, а координационные полиэдры - искаженные тетраэдры CuN4 и CuN2O2. Полоса колебания ν3(NO3) нитрат-анионов при 1350 см-1 в спектре комплекса практически не смещается по сравнению с полосой в спектре нитрата меди, что указывает на внешнесферное положение данных анионов. Наиболее вероятная структура комплекса в виде димера представлена на рис. 1. Структуры и свойства комплексных соединений меди (II) с подобной бидентатно-мостиковой координацией 1,2,4триазолов описаны в статьях .

Рис. 1. Модель димера олигомерной структуры катиона 6+

Для определения биологической активности полученного лиганда и его комплекса были проведены эксперименты по проращиванию семян огурцов сорта «Мазай».

Семена огурцов проращивали в 0,025 %-ных растворах полученного лиганда, его комплекса, а также в растворе известного активатора роста растений «Энерген» (ЗАО «ТПК Техноэкспорт», Россия) по методикам . В качестве контроля использовали семена огурцов, замоченные в дистиллированной воде. На 4-е и 8-е сутки подсчитывали число проросших семян и измеряли длину корня у каждого проростка. На 15-е сутки измеряли длину стебля, корня и площадь поверхности листа взрослого растения.

Эксперимент показал (рис. 2), что прирост длины корня проростков в растворе L относительно контрольного опыта составил 21 %, а взрослого растения 20 %. Для «Энергена» эти показатели - 8 и 38 % соответственно. Раствор комплекса проявляет противоположные свойства - длина корня проростков относительно контрольного ниже на 72 %, взрослого растения на 89 %. Площадь поверхности листа в опытах с L больше относительно контрольного на 17 %, а длина стебля ниже на 36 %. Площадь поверхности листа в опытах с комплексом практически не отличается от контрольного, а длина стебля взрослого растения ниже на 72 %, такие же показатели наблюдаются в опыте с «Энергеном».

Полученные данные указывают на то, что синтезированное соединение С15H22N20O проявляет ярко выраженные свойства активатора роста растений, а полученное на его основе комплексное соединение меди (II) проявляет свойства ретарданта. Значительное утолщение стебля и более темный цвет листьев в опытах с комплексным соединением по сравнению с остальными образцами, подтверждает ретардантные свойства комплекса. Ретарданты, как класс соединений, являются эффективным средством в борьбе против полегания зерновых культур, а также используются для выведения карликовых форм декоративных растений (рис. 3).

Рис. 2. Ростовые показатели проростков и взрослых растений огурцов сорта «Мазай»

Рис. 3. Нормальная (два слева) и ретардантная (два справа) формы растений

Однократное воздействие L и его комплекса меди (II) на семена растений не привело к снижению урожайности огурцов сорта «Мазай», в обоих случаях наблюдается высокий показатель - не менее 1,5 кг в неделю с куста. Отметим заметное ускорение начала цветения ретардантной формы - на две недели ранее остальных образцов.

Таким образом, в представленной работе показано, что использование в сельском хозяйстве азотсодержащих соединений в качестве активаторов роста растений может приводить к образованию новых соединений, обладающих ретардантными свойствами. Это может происходить в результате протекания реакций комплексообразования с ионами металлов, активно используемых в сельском хозяйстве и находящихся в почве.

Библиографическая ссылка

Проценко А.Н., Шакирова О.Г. ИЗУЧЕНИЕ ПРОДУКТА КОНДЕНСАЦИИ 4-АМИНО-1,2,4-ТРИАЗОЛА И ФОРМАЛЬДЕГИДА, ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА МЕДИ (II) НА ЕГО ОСНОВЕ И СРАВНЕНИЕ ИХ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 5. – С. 38-42;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35894 (дата обращения: 06.04.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

PROSEPT ECO ULTRA .

Невымываемый антисептик для ответственных конструкций из древесины.

Готовый раствор.

НАЗНАЧЕНИЕ:

PROSEPT ECO ULTRA – невымываемая антисептическая пропитка для конструкций из древесины эксплуатируемой в наиболее неблагоприятных условиях. Предназначается для усиленной защиты древесины различных пород в тяжелых условиях эксплуатации - при длительном контакте с грунтом и прямом воздействии атмосферных осадков. Сфера применения: садовая мебель, ограды, элементы ландшафтного дизайна, конструкционные элементы каркасных домов, нижние венцы в домах из бревна или бруса, стропильная система кровли, перекрытия, садовая мебель, террасы, причалы, рудничные стойки, столбы и опоры ЛЭП, шпалы, колья используемые в садоводстве и т. п.

Обеспечивает защиту от домового грибка, гнили, плесени, насекомых-древоточцев на срок до 50 лет и более в зависимости от метода обработки и условий службы древесины. Применяется также, для импрегнации древесины в промышленных масштабах методом «вакуум-давление-вакуум», «прогрев-холодная ванна», вымачивание и др.

Механизм действия:

PROSEPT ECO ULTRA – это композиция которая, на настоящее время, является одним из самых мощных защитных составов среди антисептиков для пропитки древесины хозяйственного назначения, разрешенных к применению в европейских странах. Комплекс триазолов меди - это современная альтернатива широко распространенным токсичным антисептикам на основе медь – хром - мышьяк и соединений фтора. Состав образует устойчивые к вымыванию соединения с древесиной, превращая ее в непригодную среду для жизнедеятельности микроорганизмов и насекомых. Прочностные характеристики не изменяются. Древесина может склеиваться и окрашиваться. Цвет древесины изменяется на светло-зеленый, спустя некоторое время переходит в медово-коричневый, а при эксплуатации без лакокрасочного покрытия, выцветает впоследствии, до серебристо-серого.

ПРИМЕНЕНИЕ:

Нанесение: нанесение рабочего раствора проводить с помощью кисти, валика с синтетическим ворсом или с помощью любого разбрызгивающего устройства, в 2-3 слоя, с промежуточными сушками по 20-30 минут.

Пропитка под давлением либо вымачивание: вымачивание проводить в ваннах из любых материалов. Продолжительность вымачивания не менее 6 часов. Для пропитки в автоклаве работы проводить согласно инструкциям производителя оборудования либо связаться с сервисным отделом производителя антисептика для получения подробных инструкций.

Расход: расход рабочего раствора методом двукратного нанесения 250-350 г/м².

Поглощение (удержание) защитного средства и глубина пропитки при промышленной обработке должны соответствовать требованиям ГОСТ 20022.0. Обработанную древесину следует защитить от попадания воды и атмосферных осадков до полного высыхания, не менее чем на 24 часа. Окончательная фиксация в древесине происходит по истечении 15 суток. В этот период древесины может использоваться для работ.

СОСТАВ: Вода, комплекс триазолов меди, вспомогательные вещества.

ФОРМА ВЫПУСКА: 5 л, 10 л, 65 л.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ:

При работе с антисептиком использовать индивидуальные средства защиты: очки, перчатки. При попадании на кожу, смыть большим количеством воды.

ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВКА:

Транспортировать отдельно от пищевых продуктов. Хранить в плотно закрытой таре, предохранять от воздействия прямых солнечных лучей.

Срок хранения: 36 месяцев.