ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2019, том 89, № 4, с. 522-527

УДК 547.415.3;547.551.1;547.316;547.815

ОДНОРЕАКТОРНЫЙ МЕТОД СИНТЕЗА

2-ГИДРОКСИБЕНЗИЛИДЕН-

4-[(АЗА,ТИО)КСАНТЕНИЛ]АНИЛИНОВ

И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ

РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ

С. М. Горохова^a, Н. Н. Яганова^a

^aПермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова,

ул. Петропавловская 23, Пермь, 614000 Россия

*e-mail: Gorokhov_V.Yu@mail.ru

^bПермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Поступило в Редакцию 1 ноября 2018 г.

После доработки 1 ноября 2018 г.

Принято к печати 8 ноября 2018 г.

Осуществлен синтез

2-гидроксибензилиден-4-[(аза,тио)ксантенил]анилинов взаимодействием

2-гид-

роксибензальдегида, анилина и (аза,тио)ксантгидрола в среде уксусной кислоты или этанола. Показаны

два конкурирующих направления образования 2-гидроксибензилиден-4-[(аза,тио)ксантенил]анилинов

методом хромато-масс-спектрометрии. Изучена росторегулирующая активность 2-гидроксибензилиден-4-

(5Н-бензопирано[2,3-b]пиридин-5-ил)анилина на яровой пшенице сорта Горноуральская.

Ключевые слова:

4-гетерилацетанилиды,

2-гидроксибензилиден-4-[(аза,тио)ксантенил]анилины,

ароматические имины, регуляторы роста растений

DOI: 10.1134/S0044460X19040048

Интерес к N-бензилиденанилинам связан с их

работах

[23,

24] показано образование произ-

разнообразной биологической активностью. Среди

водных N-бензилиденанилинов в реакциях дегидри-

них известны препараты, обладающие антиокси-

рования соответствующих вторичных аминов.

дантной

[1], противотуберкулезной [2] и анти-

Ранее нами был разработан метод синтеза,

бактериальной активностью [3]. Некоторые аро-

позволяющий получать пара-замещенные N-бензил-

матические имины применяются в сельском хозяй-

иденанилины, содержащие в анилиновом фраг-

стве в качестве регуляторов роста растений [4-9].

менте гетероциклический заместитель (9Н-ксантен,

Известен ряд методов синтеза ароматических

9Н-тиоксантен или 1-азаксантен) в среде уксусной

иминов, например прямое взаимодействие

кислоты [25] и изучена антимикробная активность

бензальдегида и анилина (или их производных) в

некоторых из них [26].

среде толуола [10-11], этанола [13-16], метанола

В настоящей работе поставлена задача изучить

[17], этанол-уксусная кислота [18, 19] или без

влияние сольватационного фактора на направление

участия растворителя

[20]. Также N-бензил-

однореакторного синтеза 2-гидроксибензилиден-4-

иденанилины (имины) могут быть получены

[(аза,тио)ксантенил]анилинов и исследовать их

конденсацией бензилового спирта с анилином в

прикладные свойства.

среде толуола в присутствии молекулярного

кислорода и катализаторов на основе Au, Pd, Ru

Однореакторный синтез 2-гидроксибензилиден-

[21] или конденсацией ароматических нитрозо-

4-[(аза,тио)ксантенил]анилинов

4a-в проводили

соединений с веществами, содержащими активи-

путем взаимодействия 2-гидроксибензальдегида 1,

рованную метиленовую группу [22]. В некоторых

анилина 2 и соответствующих гидролов (9Н-ксантен-

522

ОДНОРЕАКТОРНЫЙ МЕТОД СИНТЕЗА

523

Схема 1.

CHO H₂N

HtOH

3a-в

4a-в

Ht =

(a),

(б),

(в).

N O

Схема 2.

CHO

-H₂O

H₂N

AcOH

HtOH

-H₂O

4a-в

3a-в

AcOH

-H₂O

5a-в

9-ола 3a, 5H-бензопирано[2,3-b]пиридин-5-ола 3б или

растворителя на ход исследуемой реакции было

9Н-тиоксантен-9-ола 3в) в среде 43%-ной уксусной

проведено методом хромато-масс-спектрометрии,

кислоты или

96%-ного этанола с добавлением

результаты которого представлены в табл.

соляной кислоты (схема 1). При использовании в

Полученные данные позволили обнаружить два

качестве растворителя уксусной кислоты выход

направления образования 2-гидроксибензилиден-4-

целевого продукта составляет 47-60%, при замене

[(аза,тио)ксантенил]анилинов 4a-в. Так, в среде

растворителя на этанол выход равен 45-84%.

уксусной кислоты кроме образования конечных

продуктов

4а-в идет конкурирующий процесс

В многокомпонентных системах часто наблю-

ацилирования интермедиата А с образованием 4-

дается несколько конкурирующих направлений

гетерилацетанилидов

5а-в, что указывает на

реакции. Детальное исследование влияния

протекание реакции по пути а (схема 2).

Таблица 1. Влияние растворителя на состав реакционной массы в синтезе 2-гидроксибензилиден-4-[(аза,тио)-

ксантенил]анилинов 4a-в

Содержание, %

Компонент реакционной массы

3а

3б

3в

AcOH

EtOH

AcOH

EtOH

AcOH

EtOH

Интермедиат А

5.06

10.16

0.32

0.25

Интермедиат Б

57.94

26.36

20.22

4a-в

99.06

94.94

27.23

73.32

63.07

100

5а-в

0.94

4.67

16.46

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 4 2019

524

ГОРОХОВ и др.

Схема 3.

CHO

H₂N

EtOH

HCl

3a-в

−H₂O

-H₂O

4a-в

При использовании азаксантгидрола 3б в среде

физиологически активных фрагмента (азометино-

этанола реакция протекает преимущественно через

вый и азаксантеновый), способных проявлять

образование интермедиата Б, обнаруженного в

росторегулирующие свойства [4-9, 28].

реакционной массе. Невысокое содержание соеди-

Из данных табл. 2 видно, что соединение 4б в

нения

4б, по-видимому, связано с низкой

концентрации

0.001% повышает количество

скоростью гетерилирования (путь б, схема 3). В

продуктивных растений на 5%, а общее количество

случае с ксантгидролом 3а наблюдается высокое

стеблей во всех концентрациях увеличивается на

содержание целевого продукта 4а, однако предпо-

7-13%. В концентрациях

0.001 и

0.0005%

лагаемый интермедиат Б не обнаружен, что,

увеличивается средняя высота растений на 8 и 6%

вероятно, связано с высокой скоростью процесса

соответственно, масса соломы увеличивается на

гетерилирования.

22-23% в концентрациях 0.005 и 0.0001%, а масса

В реакции с тиоксантгидролом 3в наблюдается

колосьев увеличивается на 5-12% (табл. 3).

приблизительно одинаковое процентное содер-

Отличительной

особенностью

действия

жание

4-тиоксантенилацетанилида

5в и интер-

соединения 4б является значительное увеличение

медиата Б, что указывает на образование

(на 98%) массы корневой системы при использо-

соединения 4в по пути а или б. Замена раство-

вании раствора с концентрацией

0.001%, что

рителя на этанол исключает конкурирующий

позволяет увеличить интенсивность потребления

процесс ацилирования, и образование соединений

питательных веществ растением.

4а-в идет по пути б с незначительным повы-

шением выходов.

В концентрациях 0.005 и 0.001% увеличивается

число зерен в соцветиях на 2-3%, а биологическая

По известной методике [27] в полевых условиях

урожайность яровой пшеницы повышается на 0.13-

изучена росторегулирующая активность гетерили-

0.15 т/га по отношению как к контролю, так и к

рованных иминов на яровой пшенице сорта

эталонному препарату (табл. 4).

Горноуральская. В качестве модельного объекта

исследования выбрано новое соединение - 2-гид-

Таким образом, замена растворителя (уксусной

роксибензилиден-4-(5Н-бензопирано[2,3-b]пиридин-

кислоты) в синтезе

2-гидроксибензилиден-4-

5-ил)анилин

4б, содержащее два потенциально

[(аза,тио)ксантенил]анилинов на этанол приводит к

Таблица 2. Структура продуктивного стеблестоя яровой пшеницы сорта Горноуральская

Количество растений

Количество стеблей

общих

продуктивных

общих

продуктивных

Вариант

с, %

отклонение,

шт/м²

+/-

Контроль

290

348

338

Эталон

258

-16

258

-16

356

326

-6

4б

0.0050

290

282

-4

372

+12

338

0.0010

304

384

+17

326

0.0005

284

-4

218

-36

392

+21

338

+14

0.0001

256

-17

256

-17

380

+15

326

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 4 2019

ОДНОРЕАКТОРНЫЙ МЕТОД СИНТЕЗА

525

Таблица 3. Влияние концентрации соединения 4б на генеративные и вегетативные части растений

Средняя высота

Масса соломы

Масса колосьев

Масса корней

Вариант

с, %

отклонение,

см

+/-

Контроль

94.50

305.56

250.84

121.10

Эталон

89.30

-5.17

354.98

+24.71

184.80

-33.02

195.04

+36.97

4б

0.0050

88.60

-5.90

371.58

+23.01

240.70

-5.07

239.34

+59.12

0.0010

101.75

-+7.25

356.42

+25.43

274.08

-+11.62

130.36

+4.63

0.0005

100.75

-+6.25

314.18

+4.31

262.54

- +5.85

164.36

+21.63

0.0001

101.00

-+6.50

374.92

+34.68

281.60

-+15.38

159.92

+19.41

небольшому увеличению выхода целевых

внутренний стандарт

- ГМДС. Масс-спектры

продуктов, но при этом позволяет избежать

сняты на хромато-масс-спектрометре Agilent

образования побочных ацетанилидов. В ходе

Technologies 6890N/5975B (США), колонка НР-5ms

агрохимических испытаний выявлено положи-

(30 × 0.25 мм, 0.25 мкм), газ-носитель - гелий,

тельное влияние

2-гидроксибензилиден-4-(5Н-

ионизация электронным ударом (70 эВ), темпера-

бензопирано[2,3-b]пиридин-5-ил)анилина на рост и

тура термостата колонки - 100°С. Контроль за

развитие яровой пшеницы сорта Горноуральская в

чистотой полученных соединений осуществляли с

концентрациях 0.005 и 0.001%.

помощью метода тонкослойной хроматографии на

пластинах Sorbfil ПТСХ-П-А-УФ.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Общая методика синтеза соединений 4а-в.

Спектры ЯМР ¹Н сняты на приборе Mercury

Смесь эквимолекулярных количеств (по 1 ммоль)

300ВВ (Varian, США, 300 MГц) в растворах СDCl₃,

2-гидроксибензальдегида 1, анилина 2 и соответ-

Таблица 4. Показатели урожайности яровой пшеницы сорта Горноуральская

Количество

Биологическая

Число зерен в

Продуктивность

продуктивных

Масса 1000 зерен

урожайность

соцветии

соцветия

стеблей

зерна

Вариант

с, %

шт./м²

шт.

т/га

Контроль

338

14.08

35.23

0.50

1.69

Эталон

326

-6

14.33

+0.25

34.44

-0.79

0.49

-0.01

1.60

-0.09

4б

0.0050

338

14.43

+0.35

33.33

-1.90

0.48

-0.02

1.64

-0.05

0.0010

326

14.53

+0.45

35.05

-0.18

0.51

+0.01

1.82

+0.13

0.0005

338

+15

14.28

+0.20

35.32

+0.09

0.50

1.84

+0.15

0.0001

326

14.53

+0.45

34.66

-0.57

0.50

1.75

+0.06

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 4 2019

526

ГОРОХОВ и др.

ствующего гидрола 3а-в в 7 мл 43%-ной уксусной

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

кислоты (или 7 мл 96%-ного этанола и 1 капли 36%-

1. Calil N.O., de Carvalho G.S.G., Zimmermann Franco D.C.,

ной соляной кислоты) нагревали в течение 10 мин

da Silva A.D., Barbosa Rapos N.R. // Lett. Drug Design

при

90°С. Реакционную массу охлаждали и

Discov. 2012. N 9. P. 8. doi 10.2174/157018012798192928

нейтрализовали

25%-ным раствором аммиака.

2. Тлегенов Р.Т. // Хим. раст. сырья. 2007. № 4. С. 69.

Кристаллический осадок промывали водой и

3. Karki S.S., Butle S.R., Shaikh R.M., Zubaidha P.K.,

перекристаллизовывали из этанола.

Pedgaonkar G.S., Shendarkar G.S., Rajput C.G. // Res.

J. Pharm. Biol. Chem. Sci. 2010. Vol. 1. N 4. P. 707.

2-Гидроксибензилиден-4-(9Н-ксантен-9-ил)-

4. Johnson W.O., Warner H.L., Yih R.Y. Pat.

3862833

анилин (4а). Выход 0.18 г (49%, AcOH), 0.32 г

(1975). USA.

(84%, EtOH

+ HCl), светло-желтые кристаллы,

5. Huneck S., Schreiber K., Schulze C., Sembdner G. Pat.

т. пл. 177-178°С (EtOH). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.:

122915 (1976). DDR.

5.27 с (1Н, С⁹Н, Ht), 6.85-7.37 м (16Н, Ar + Ht),

6. Grimmecke H-D., Huneck S., Schreiber K., Schulze C.,

8.54 с (1Н, СН=N), 13.20 уш. с (1Н, ОН). Масс-

Sembdner G. Pat. 123053 (1976). DDR.

спектр, m/z (I_отн,%): 377 (69) [М]⁺, 360 (1), 271 (1),

7. Мазитова А.К., Хамаев В.Х., Аминова Г.К., Сухаре-

257 (10), 196 (1.1), 181 (100), 120 (0.6), 76 (1.7).

ва И.А., Спарс Н.П. Пат. 2146251 (1999). РФ // Б. И.

2-Гидроксибензилиден-4-(5Н-бензопирано[2,3-

1996. № 6.

b]пиридин-5-ил)анилин (4б). Выход 0.22 г (60%,

8. Мазитова А.К., Хамаев В.Х., Сухарева И.А., Улямае-

AcOH),

0.17 г

(45%, EtOH

+ HCl), желтые

ва Э.Ш. Пат. 2146252 (1999) РФ. // Б. И. 1996. № 6.

кристаллы, т. пл. 194°С (EtOH). Спектр ЯМР ¹Н, δ,

9. Тимофеев В.П., Селимов Ф.А., Джемелев У.М. Пат.

м. д.: 5.34 с (1Н, С⁵Н, Ht), 6.89-7.44 м (15Н, Ar +

2101277С1 (1998) РФ. // Б. И. 2006. № 31.

Ht), 8.20-8.21 м (1Н, СН=N, Ht), 8.56 с (1Н, СH=N),

10. Hania M.M. // Eur. J. Med. Chem. 2009. Vol. 6. N 3.

13.14 уш. с (1Н, ОН). Масс-спектр, m/z (I_отн,%): 378

P. 629.

(78) [М]⁺, 361 (1), 260 (14), 258 (10.5), 196 (1.5), 182

11. Dutta S. // Pharm. Chem. J. 2014. Vol. 48. N 7. P. 448.

(100), 120 (1), 76 (2.5).

doi 10.1007/s11094-014-1129-0

12. De-Chun Z. // Acta Crystallogr. 2002. Vol. 58. P. 351.

2-Гидроксибензилиден-4-(9Н-тиоксантен-9-

doi 10.1107//S0108270102006479

ил)анилин (4в). Выход 0.35 г (47%, AcOH), 0.28 г

13. Senthilkannan K., Gunasekaran S. // Int. J. Chem. Tech.

(74%, EtOH + HCl), желтые кристаллы, т. пл. 150°С

Res. 2013. Vol. 5. N 6. P. 3051.

(EtOH). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 5.35 с (1Н, С⁹Н,

14. Hankare A.S., Barhate V.D. // Int. J. Curr. Pharm. Res.

Ht), 6.84-7.64 м (16Н, Ar + Ht), 8.51 с (1Н, СН=N),

2014. Vol. 6. N 1. P. 30.

13.21 уш. с (1Н, ОН). Масс-спектр, m/z (I_отн,%): 393

15. Ibrahim M.N., Hamad K.J., Al-Joroshi S.H. // Asian J.

(64) [М]⁺, 376 (0.7), 288 (0.6), 273 (6.8), 197 (100),

Chem. 2006. Vol. 18. N 3. P. 2404. doi 10.1007/s10973-

182 (100), 196 (4.2), 120 (0.6), 76 (2).

015-4617-x

N-[4-(9H-Ксантен-9-ил)фенил]ацетамид

(5а)

16. Bae S.J., Ha Y.M., Park Y.J., Park J.Y., Song Y.M.,

выделить в индивидуальном состоянии не удалось.

Ha T.K., Chun P., Moon H.R., Chung H.Y. // Eur. J.

Масс-спектр, m/z (I_отн,%): 315 (41.0) [М]⁺, 257 (7.0),

Med. Chem. 2012. Vol. 57. P. 383. doi 10.1016/

j.ejmech.2012.09.026

181 (100), 152 (8.2).

17. Дикусар Е.А., Поткин В.И., Стёпин С.Г. // Вестн.

N-[4-(5H-Хромено[2,3-b]пиридин-5-ил)фенил]-

Витебск. гос. технол. унив. 2012. Вып. 22. С. 116.

ацетамид

(5б) выделить в индивидуальном

18. Upadhyaya K., Gude V., Mohiuddin G., Nandiraju R.V.S. //

состоянии не удалось. Масс-спектр, m/z (I_отн,%):

Beilstein J. Org. Chem. 2013. Vol. 9. P. 26. doi

316 (37.7) [М]⁺, 273 (16.4), 182 (100), 43 (12.5).

10.3762/bjoc.9.4.

N-[4-(9H-Тиоксантен-9-ил)фенил]ацетамид (5в)

19. Yong-S.Y., Jun-Hwan I., Bong-Hwan H., Myongsoo L.,

выделить в индивидуальном состоянии не удалось.

Moon-Gun C. // Bull. Korean Chem. Soc. 2001. Vol. 22.

Масс-спектр, m/z (I_отн,%): 331 (31.6) [М]⁺, 288 (7.9),

N 12. P. 1350.

197 (100), 165 (10.5).

20. Schmeyers J., Toda F., Bo J., Kaupp G. // J. Chem. Soc.

Perkin Trans. 2. 1998. P. 989. doi 10.1039/A704633B

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

21. Hao S., Fang-Zheng S., Ji N., Yong C., He-Yong H.,

Kang-Nian F. // Angew. Chem. Int. Ed. 2009. Vol. 48.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

P. 4390. doi 10.1002/anie.200900802

интересов.

22. Ehrlich P., Sachs F. // Ber. 1899. Vol. 32. P. 2341.

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 4 2019

ОДНОРЕАКТОРНЫЙ МЕТОД СИНТЕЗА

527

23. Юнникова Л.П. // ХГС. 1995. № 7. С. 1003; Yunni-

Pharm. Chem. J. 2016. Vol. 50. N 8. P. 530. doi

kova L.P. // Chem. Heterocycl. Compd. 1995. Vol. 31.

10.1007/s11094-016-1483-1

N 7. P. 877. doi 10.1007/BF01170754

27. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами

24. Юнникова Л.П. // ЖОрХ. 1995. Т. 31. Вып. 1. C. 76.

статистической обработки результатов исследо-

25. Горохов В.Ю., Щуренко С.М. // Бутлеровск. сообщ.

ваний). М.: Книга по требованию, 2012. 352 с.

2014. Т. 39. Вып. 8. С. 91.

28. Peter P., Costin R., Norbert M., Juergen K., Uwe K.,

26. Горохов В.Ю., Махова Т.В. // Xим.-фаpм. ж. 2016.

Matthias G., Helmut W., Andreas L., Karlotto W. Pat.

Т. 50. № 8. С. 33; Gorokhov V.Y., Makhova T.V. //

EP 1994/000073 (1994). EU.

One-Pot Synthesis Method of 2-Hydroxybenzylidene-

4-[(aza, thio)xanthenyl]anilines and Their Plant

Growth Regulator Activity

V. Yu. Gorokhov^a,*, Ya. V. Bykov^a, S. A. Batuev^a, E. A. Lystsova^b,

S. M. Gorokhova^a, and N. N. Yaganova^a

^a Academician D.N. Pryanishnikov Perm State Agro-Technological University, ul. Petropavlovskaya 23, Perm, 614000 Russia

*e-mail: Gorokhov_V.Yu@mail.ru

^bPerm State National Research University, Perm, Russia

Received November 1, 2018; revised November 1, 2018; accepted November 8, 2018

The synthesis of 2-hydroxybenzylidene-4-[(aza, thio)xantenyl]anilines was carried out by reacting 2-hydroxy-

benzaldehyde, aniline and (aza, thio)xanthydrol in an acetic acid or ethanol medium. Two competing directions

for the formation of 2-hydroxybenzylidene-4-[(aza, thio)xantenyl]anilines were revealed by chromatography-

mass spectrometry method. The growth-regulating activity of 2-hydroxybenzylidene-4-(5H-benzopyrano[2,3-b]-

pyridin-5-yl)aniline was studied in spring wheat varieties Gornouralskaya.

Keywords: 4-heterylacetanilides, 2-hydroxybenzylidene-4-[(aza, thio)xantenyl]anilines, aromatic imines, plant

growth regulators

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 4 2019