ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2020, том 90, № 7, с. 1063-1069

УДК 557.123:547.241.021

СИНТЕЗ И ИНСЕКТИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ

ФОСФАТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ β-D-РИБОФУРАНОЗИДА

^aТехнион - Израильский институт технологии (химический факультет), Хайфа, 3200008 Израиль

^bВсероссийский институт защиты растений, Санкт-Петербург, 196608 Россия

^cСанкт-Петербурский государственный химико-фармацевтический университет,

Санкт-Петербург, 197376 Россия

*e-mail: chvalery@technion.ac.il

Поступило в Редакцию 8 апреля 2020 г.

После доработки 8 апреля 2020 г.

Принято к печати 16 апреля 2020 г.

Фосфорилированием 1-S-(4-метилфенил)-2,3-ди-О-бензоил-1-тио-β-D-рибофуранозида с последующим

снятием бензоильной защиты получены 1-S-(4-метилфенил)-1-тио-β-D-рибофуранозид-5-фосфаты. Био-

логические испытания показали, что полученные соединения обладают инсектицидной активностью и

имеют низкую токсичность.

Ключевые слова: фосфорорганические инсектициды, рибоза, фосфаты, инсектицидная активность,

токсичность

DOI: 10.31857/S0044460X20070124

В ряду фосфорорганических соединений най-

го действия фосфорорганических пестицидов соз-

дены вещества с различной биологической актив-

даны специальные препаративные формы, более

ностью и высокой избирательностью действия, в

безопасные в применении, проводится широкий

том числе фунгициды, инсектициды, акарициды,

скрининг новых высокоактивных малотоксичных

гербициды и регуляторы роста растений [1-3].

фосфорорганических соединений, способных за-

Фосфорорганические инсектициды проявляют

менить наиболее токсичные применяемые препа-

высокую активность в отношении различных на-

раты [12, 13].

секомых, в том числе вредных членистоногих, от-

В сельском хозяйстве используется целый ряд

личаются малым расходом препаратов, высокой

фосфорорганических инсектицидов, относящихся

скоростью воздействия на вредителей растений,

к различным классам фосфорорганических сое-

характеризуются быстрым протеканием метабо-

динений [7-9, 14, 15]. Однако углеводы и, в част-

лизма в организме позвоночных, отсутствием спо-

ности, фосфорорганические моносахариды прак-

собности накапливаться в их тканях и широким

тически полностью отсутствуют в ассортименте

диапазоном персистентности [4-9]. Большинство

химических средств защиты сельскохозяйствен-

этих соединений легко разлагается в почве с обра-

ных растений. По нашим данным, арилзамещен-

зованием фосфатов и других простейших соедине-

ные и тиофосфатные производные ксилозы про-

ний и практически не оставляет ядовитых остат-

являют высокую фунгицидную и инсектицидную

ков в окружающей среде [10-13].

активность [16-18]. Поиск новых высокоэффек-

Основной недостаток большинства фосфорор-

тивных инсектицидов на основе моносахаридов

других классов актуален и перспективен.

ганических пестицидов - их высокая токсичность

для человека, животных, рыб и пчел, что требует

Нами получены фосфатные производные ри-

соответствующих мер предосторожности при их

бозы и изучена их инсектицидная активность.

использовании. С целью уменьшения токсическо-

В качестве исходного соединения использован

1063

1064

БЕЛАХОВ и др.

Схема 1.

CH₃

(RO)₂(O)PO

BzO

OBz

BzO

OBz

2 4

5 7

a, (RO)₂P(O)Cl, C₅H₅1 '0$3

௅

ɋ ɛ, (RO)₂P(O)Cl, C₅H₅1 '0$3

௅

ɋ ɛ ɧ 0H1+₂ (W2+

R = CH₃ (2, 6), C₂H₅ (3, 6), C₆H₅ (4, 7 ɧ 0H1+₂ (W2+

& 5 &+₃ (2, 5), C₂H₅ (3, 6), C₆H₅ (4, 7

1-S-(4-метилфенил)-2,3-ди-О-бензоил-1-тио-

спин-спинового взаимодействия J_НР для фрагмен-

β-D-рибофуранозид 1, синтез которого описан в

та (O)P(OCH₂CH₃)₂ определить не удалось из-за ее

работах [19, 20]. В качестве фосфорилирующих

очень малой величины, как и для тиофосфатных

агентов применяли диметилфосфорилхлорид, ди-

производных β-D-ксилопиранозида [18]. Протоны

этилфосфорилхлорид и дифенилфосфорилхло-

1,4-замещенного бензольного кольца, образующие

рид. Фосфорилирование соединения 1 проводили

систему двух пар химически эквивалентных, но

с помощью диалкил(дифенил)фосфорилхлоридов

магнитно неэквивалентных ядер АВА′В′, пред-

в безводном пиридине в присутствии каталити-

ставлены двумя дублетными сигналами в области

ческого количества

4-(диметиламино)пиридина

6.69-7.19 м. д. (J_НН = 8.2 Гц).

(DMAP) и получили 5-О-фосфорилпроизводные

В спектрах ЯМР ¹³С соединений 2 и 5 метиль-

β-D-рибофуранозида 2-4 (схема 1). Удаление бен-

ные группы представлены дублетным сигналом в

зоатных групп проводили в мягких условиях. С

области 52.43-52.49 м. д. (J_СР = 6.8 Гц). В спек-

этой целью соединения 2-4 обрабатывали 8 н.

трах ЯМР ¹³С соединений 3 и 6 присутствуют

раствором метиламина в безводном этаноле при

дублетные сигналы группы СН₃СН₂О в области

0°C. [1-S-(4-Метилфенил)-1-тио-β-D-рибофурано-

16.72-16.75 м. д. (J_СР = 6.8 Гц), дублетные сигна-

зил]-5-[диалкокси(дифенокси)фосфаты] 5-7 были

лы группы ОСН₂ отмечаются в более слабом поле

получены с выходом 83-92%.

в области 62.13-62.15 м. д. (J_СР = 5.5 Гц), что со-

Строение фосфатных производных 1-S-(4-ме-

гласуется с литературными данными [25-27]. Хи-

тилфенил)-1-тио-β-D-рибофуранозида

2-7 под-

мические сдвиги δ_P фосфатов 2-7 регистрируются

тверждено с помощью методов ЯМР ¹Н, ¹³С и ³¹Р.

при 3.87-4.11 м. д., что характерно для фосфатов

В спектрах ЯМР ¹Н синтезированных соедине-

(R²O)₂P(O)ОR¹с четырехкоординированным ато-

ний в области 6.01-6.14 м. д. наблюдается дублет

мом фосфора, где R¹- фрагмент моносахарида, R² -

протона у аномерного атома углерода (J_1,2 = 2.5-

алкильный или фенильный заместители [28-31].

2.7 Гц), что подтверждает β-конфигурацию полу-

При оценке токсичности препарата учитывают-

ченных моносахаридов [19-21] и соответствует

ся не только уровень острой токсичности (LD₅₀),

параметрам спектров ЯМР ¹Н различных функ-

но и его стойкость, разнообразные условия попа-

ционально-замещенных производных рибозы,

дания в организм, возможные превращения в дру-

полученных нами ранее [22-24]. Протоны меток-

гие соединения в процессе обмена, а также при-

сигрупп в спектрах соединений 2 и 5 резонируют

нимаются во внимание такие физико-химические

дублетными сигналами в области 3.39-3.42 м. д.

свойства, как смачиваемость, удерживаемость на

(J_НР = 10.2 Гц), сигналы протонов этоксигрупп

поверхности, размер и форма частиц, упругость

в спектрах соединений 3 и 6 представлены три-

паров активного соединения и др. [11-13]. Требо-

плетами при 1.07-1.08 и 1.14-1.19 м. д. (СН₃) и

вания к разработке новых пестицидов в настоящее

квартетами при 3.85-3.88 м. д. (СН₂). Константу

время ориентированы на синтез многоцелевых,

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 7 2020

CИНТЕЗ И ИНСЕКТИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ ФОСФАТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

1065

высокоэффективных, малотоксичных, легко разла-

Инсектицидная активность фосфатных производных

гаемых в почве и экологически безопасных соеди-

β-D-рибофуранозиданозида 5-7 в отношении виковой

тли (Medoura viciae Buckt.)

нений.

Инсектицидная активность,

В результате исследований инсектицидной

Соединение

% смертности виковой тли

активности фосфатных производных β-D-рибо-

через 2 ч

через 4 ч

через 24 ч

фуранозида 5-7 установлено, что они обладают

7.5

15.0

82.5

высокой инсектицидной активностью в отноше-

2.8

33.8

65.0

нии сосущих насекомых. В качестве тест-объекта

20.0

52.5

100

использовали виковую тлю Megoura viciae Buckt.

Контроль

10.0

При обработке насекомых суспензиями соедине-

ний 5 и 6 или раствором соединения 7 в концен-

без предварительной очистки. Органические рас-

трации 0.1% смертность насекомых через 24 ч

творители перед применением очищали [33].

составляла 82.5, 65.0 и 100% соответственно (см.

таблицу). Соединение 7 обладало наибольшей ак-

Спектры ЯМР ¹Н получены на приборе Bruker

тивностью в отношении виковой тли: уже через 4 ч

Аvance III (Германия) с рабочей частотой 600 МГц

после обработки наблюдалась гибель 52.5% насе-

(1Н). Исследовали 10-15%-ные растворы в CDCl3,

комых, в то время как воздействие соединениями 5

внутренний эталон - ТМС. Спектры ЯМР ³¹Р по-

и 6 приводило к гибели только 15.0 и 33.8% насеко-

лучены на приборе Bruker АС-200 (Германия) с

мых соответственно. Таким образом, соединение

рабочей частотой 200 МГц. Химические сдвиги δ_Р

7 можно рассматривать в качестве перспективного

определены относительно внешнего стандарта -

для создания на его основе эффективного препа-

85%-ной Н₃РО₄. Масс-спектры (MALDI-TOF) сни-

рата для борьбы с вредными членистоногими, на-

мали на спектрометре MALDI Micromass (США).

носящими огромный вред сельскохозяйственным

В качестве матрицы использовали α-циано-4-ги-

растениям.

дроксикоричную кислоту. Ход реакции и индиви-

дуальность полученных соединений котролирова-

Фармакологическими исследованиями было

ли с помощью ТСХ на пластинах Silica Gel 60 F₂₅₄

показано, что острая токсичность LD₅₀ фосфатных

(0.25 мм, Merck, Германия) в системах раствори-

производных β-D-рибофуранозида 5-7 составляла

телей: этилацетат-гексан (1:2) и метанол-хлоро-

910-930 мг/кг (белые мыши, внутрибрюшинно),

форм (1:9). В качестве сорбента для колоночной

что позволяет их отнести к малотоксичным соеди-

хроматографии использовали Silica Gel 60 (63-

нениям [32].

200 мкм, Merck, Германия). Вещества определя-

Поиск новых малотоксичных высокоэффек-

ли на хроматограммах с помощью проявляющего

тивных пестицидов в ряду фосфорилированных

раствора, содержащего 120 г (NH₄)₆Mo₇O24.4H₂O

моносахаридов - перспективное направление при

и 5 г (NH₄)₂Ce(NO₃)₆ в 10%-ной серной кислоте.

условии расширения биологических исследова-

Температуру плавления определяли на приборе

ний с целью изучения других видов пестицидной

Electrothermal IA9300 (Великобритания).

активности, таких как фунгицидная, акарицидная,

Общая методика синтеза [1-S-(4-метилфе-

нематицидная. Изучение росторегулирующей ак-

тивности фосфорилированных углеводов - це-

нил)-2,3-ди-О-бензоил-1-тио-β-D-рибофура-

лесообразное звено биологических испытаний.

нозил]-5-[диалкил(дифенил)фосфатов]

(2-4).

Результаты расширенных биологических исследо-

К раствору 10.0 г (0.022 моль) 1-S-(4-метилфе-

ваний позволят оценить перспективы практическо-

нил)-2,3-ди-О-бензоил-1-тио-β-D-рибофуранозида

го применения новых потенциальных пестицидов

1 в 100 мл безводного пиридина добавляли катали-

в сельском хозяйстве с учетом их экологической

тическое количество DMAP и 0.033 моль соответ-

безопасности.

ствующего диалкил(дифенил)фосфорилхлорида

при 0°C в атмосфере аргона. Реакцию проводили

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1 ч при 0°C, а затем еще 4 ч при 20°C. Протекание

В работе использовали реагенты производства

реакции контролировали с помощью ТСХ в систе-

«Sigma-Aldrich» (США) или «Fluka» (Швейцария)

ме этилацетат-гексан, 1:2. По окончании реакции

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 7 2020

1066

БЕЛАХОВ и др.

реакционную смесь охлаждали до 0°C, добавля-

= 6.8 Гц], 21.19 (CH₃C₆H₄S), 54.42 (C⁵), 62.13

ли этилацетат. Органическую фазу обрабатывали

д [(O)P(OCH₂CH₃)₂, J_CP = 5.5 Гц], 72.34 (C³), 75.20

5%-ным раствором серной кислоты, концентриро-

(C²), 81.94 (C⁴), 90.69 (C¹); 128.65, 128.96, 129.15,

ванными растворами бикарбоната натрия и хло-

130.04, 130.28, 130.79 (C_Ar), 165.14 [С₆Н₅С(О)],

рида натрия, затем сушили безводным сульфатом

165.45 [(С₆Н₅С(О)]. Спектр ЯМР ³¹P: δ_P 3.92 м. д.

магния и упаривали при пониженном давлении.

Масс-спектр (MALDI TOF), m/z: 623.15 [M + Na]⁺.

Полученный аморфный порошок очищали на ко-

C₃₀H₃₃NaO₉PS. M_выч.623.16.

лонке с силикагелем, элюент - этилацетат-гексан,

[1-S-(4-Метилфенил)-(2,3-ди-О-бензоил)-

1:9. Элюаты, содержащие продукт реакции, объ-

1-тио-β-D-рибофуранозид]-5-(дифенилфосфат)

единяли и упаривали при пониженном давлении,

(4). Выход 81%, т. пл. 136-137°C, R_f 0.46 (этил-

остаток сушили 5 ч в вакууме при 20°C. Высушен-

ацетат-гексан, 1:2). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 2.37 с

ные соединения перекристаллизовывали из смеси

(3H, CH₃C₆H₄S), 3.60 д. д (1H, Н^5a, J_4,5a = 4.5, J_5a,5b =

этилацетат-гексан (1:4) и получали светло-желтые

9.5 Гц), 4.19 д. д (1Н, Н^5b, J_4,5b = 5.2, J_5b,5a = 9.5 Гц),

продукты реакции 2-4 в виде мелкокристалличе-

4.43 д. д. д (1Н, H⁴, J_4,3 = 5.5, J_4,5a = 4.5, J_4,5b = 5.2 Гц),

ских веществ.

5.11 т (1Н, Н², J_2,3 = 5.0 Гц), 5.38 т (1Н, Н³, J_3,4 =

[1-S-(4-Метилфенил)-2,3-ди-О-бензоил-1-

5.5 Гц), 6.01 д (1H, H¹, J_1,2 = 2.7 Гц), 6.69 д (2Н,

тио-β-D-рибофуранозид]-5-(диметилфосфат)

CH₃C₆H₄S, J= 8.2 Гц), 7.12 д (2Н, CH₃C₆H₄S, J =

(2). Выход 84%, т. пл. 121-122°C, R_f 0.55 (этила-

8.2 Гц), 7.18-7.30 м [10H, (O)P(OC₆H₅)₂], 7.38-8.19

цетат-гексан, 1:2). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 2.36

м [10Н, С₆Н₅С(О)]. Спектр ЯМР ¹³С, δ_С, м. д.:

с (3H, CH₃C₆H₄S), 3.39 д [6H, (O)P(OCH₃)₂, J_HP =

21.22 (CH₃C₆H₄S), 54.43 (C⁵), 72.10 (C³),

75.24

10.2 Гц], 3.58 д. д (1H, Н^5a, J_4,5a = 4.5, J_5a,5b =

(C²), 82.16 (C⁴), 90.69 (C¹); 128.42, 128.83, 129.06,

9.5 Гц), 4.11 д. д (1Н, Н^5b, J_4,5b = 5.2, J_5b,5a = 9.5 Гц),

129.87, 130.14, 130.65 (C_Ar), 148.21 [(O)P(OC₆H₅)₂],

4.40 д. д. д (1Н, H⁴, J_4,3 = 5.5, J_4,5a = 4.5, J_4,5b =

148.57 [(O)P(OC₆H₅)₂], 165.11 [С₆Н₅С(О)], 165.40

5.2 Гц), 5.07 т (1Н, Н², J_2,3 = 5.0 Гц), 5.34 т (1Н, Н³,

[(С₆Н₅С(О)]. Спектр ЯМР ³¹P: δ_P 4.11 м. д. Масс-

J_3,4 = 5.5 Гц), 6.07 д (1H, H¹, J_1,2 = 2.5 Гц), 6.70 д

спектр (MALDI TOF), m/z: 719.17 [M + Na]⁺.

(2Н, CH₃C₆H₄S, J= 8.2 Гц), 7.17 д (2Н, CH₃C₆H₄S,

C₃₈H₃₃NaO₉PS. M_выч.719.16.

J = 8.2 Гц), 7.33-8.17 м [10 Н, С₆Н₅С(О)]. Спектр

Oбщая методика синтеза [1-S-(4-метилфе-

ЯМР ¹³С, δ_С, м. д.: 21.15 (CH₃C₆H₄S), 52.43 д [(O)

нил)-1-тио-β-D-рибофуранозид]-5-[диалкил-

P(OCH₃)₂, J_CP = 6.8 Гц], 54.39 (C⁵), 72.26 (C³), 75.18

(дифенил)фосфатов] (5-7). К раствору 3.5 г сое-

(C²), 82.04 (C⁴), 90.63 (C¹); 128.42, 128.83, 129.06,

динения 2-4 в 10 мл безводного этанола при 0°C

129.87, 130.11, 130.65 (C_Ar), 165.09 [С6Н5С(О)],

добавляли 50 мл 8 н. растворa MeNH₂ в безводном

165.36 [(С₆Н₅С(О)]. Спектр ЯМР ³¹P: δ_P 3.87 м. д.

этаноле. Реакцию проводили 3 ч при 0°C при ин-

Масс-спектр (MALDI TOF), m/z: 595.15 [M + Na]⁺.

тенсивном перемешивании в атмосфере аргона.

C₂₈H₂₉NaO₉PS. M_выч. 595.13.

Ход реакции контролировали с помощью ТСХ в

системе метанол-хлороформ, 1:9. По окончании

[1-S-(4-Метилфенил)-2,3-ди-О-бензоил-1-

тио-β-D-рибофуранозид]-5-(диэтилфосфат)

(3).

реакции раствор концентрировали при понижен-

Выход 79%, т. пл. 127-128°C, R_f 0.50 (этилацетат-

ном давлении, полученный аморфный порошок

гексан, 1:2). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 1.07 д. т и 1.15

очищали на колонке с силикагелем, используя в

д. т [6H, (O)P(OCH₂CH₃)₂, J_HH = 7.4 Гц], 2.39 с (3H,

качестве элюента смесь метанол-хлороформ, 1:10.

CH₃C₆H₄S), 3.53 д. д (1H, Н^5a, J_4,5a = 4.5, J_5a,5b =

Элюаты, содержащие продукт реакции, объединя-

9.5 Гц), 3.82 д. к [4H, (O)P(OCH₂CH₃)₂, J_HP = 10.2,

ли и упаривали при пониженном давлении, оста-

J_HH = 7.4 Гц], 4.17 д. д (1Н, Н^5b, J_4,5b = 5.2, J_5b,5a =

ток сушили 5 ч в вакууме при 20°C. Высушенные

9.5 Гц), 4.48 д. д. д (1Н, H⁴, J_4,3 = 5.5, J_4,5a = 4.5, J_4,5b =

соединения перекристаллизовывали из смеси ме-

5.2 Гц), 5.11 т (1Н, Н², CH₃C₆H₄S, J_2,3 = 5.0 Гц),

танол-хлороформ (1:5) и получали белые мелко-

кристаллические соединения 5-7.

5.36 т (1Н, Н³, J_3,4 = 5.5 Гц), 6.10 д (1H, H¹, J_1,2 =

2.6 Гц), 6.74 д (2Н, J= 8.2 Гц), 7.12 д (2Н, CH₃C₆H₄S,

[1-S-(4-Mетилфенил)-1-тио-β-D-рибофурано-

J = 8.2 Гц), 7.37-8.21 м [10 Н, С₆Н₅С(О)]. Спектр

зид]-5-(диметилфосфат) (5). Выход 84%, т. пл.

ЯМР ¹³С, δ_С, м. д.: 16.72 д [(O)P(OCH2CH3)2,

130-131°C, R_f

0.41 (метанол-хлороформ,

1:9).

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 7 2020

CИНТЕЗ И ИНСЕКТИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ ФОСФАТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

1067

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 2.38 с (3H, CH₃C₆H₄S),

Масс-спектр (MALDI TOF), m/z: 511.10 [M + Na]⁺.

3.42 д [6H, (O)P(OCH₃)₂, J_HP = 10.2 Гц], 3.60 д. д

C₂₄H₂₅NaO₇PS. M_выч. 511.11.

(1H, Н^5a, J_4,5a = 4.5, J_5a,5b = 9.5 Гц), 4.09 д. д (1Н,

Исследование инсектицидной активности.

Н^5b, J_4,5b = 5.2, J_5b,5a = 9.5 Гц), 4.43 д. д. д (1Н, H⁴,

Определение инсектицидной активности соеди-

J_4,3 = 5.5, J_4,5a = 4.5, J_4,5b = 5.2 Гц), 5.10 т (1Н, Н²,

нений 5-7 проводили в лабораторных условиях на

J_2,3 = 5.0 Гц), 5.38 т (1Н, Н³, J_3,4 = 5.5 Гц), 6.09 д

виковой тле (Medoura viciae Buckt.) при контакт-

(1H, H¹, J_1,2 = 2.5 Гц), 6.75 д (2Н, CH₃C₆H₄S, J=

ном способе обработки. В опытах использовали

8.2 Гц), 7.19 д (2Н, CH₃C₆H₄S, J = 8.2 Гц). Спектр

лабораторные популяции вредителя, выделенные

ЯМР ¹³С, δ_С, м. д.: 21.23 (CH₃C₆H₄S), 52.49 д [(O)

в природных условиях. Популяции виковой тли

P(OCH₃)₂, J_CP = 6.8 Гц], 54.46 (C⁵), 72.79 (C³), 75.55

разводили и поддерживали на растениях бобов.

(C²), 82.32 (C⁴), 90.87 (C¹); 128.67, 128.92, 129.12,

Токсичность препаратов в отношении тлей опре-

130.07, 130.23, 130.85 (C_Ar). Спектр ЯМР ³¹P: δ_P

деляли в чашках Петри диаметром 40 мм, обраба-

3.89 м. д. Масс-спектр (MALDI TOF), m/z: 387.08

тывая вложенную в чашку фильтровальную бума-

[M + Na]⁺. C₁₄H₂₁NaO₇PS. M_выч.387.07.

гу 0.1%-ным раствором соединения 5-7 при норме

[1-S-(4-Mетилфенил)-1-тио-β-D-рибофурано-

расхода раствора 0.3 мл на чашку. На обработан-

зид]-5-(диэтилфосфат) (6). Выход 83%, т. пл.

ную поверхность подсаживали тест-насекомых в

119-120°C, R_f

0.45 (метанол-хлороформ,

1:9).

количестве 20-30 особей на одну повторность (в

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 1.09 д. т и 1.19 д. т [6H,

опыте использовали 5 повторностей на каждое

(O)P(OCH₂CH₃)₂, J_HH =

7.4 Гц],

2.41 с

(3H,

CH₃C₆H₄S), 3.59 д. д (1H, Н^5a, J_4,5a = 4.5, J_5a,5b =

соединение), выдерживали при 23-25°C и через

9.5 Гц), 3.88 д. к [4H, (O)P(OCH₂CH₃)₂, J_HP= 10.2,

2, 4 и 24 ч оценивали долю погибших насекомых

J_HH= 7.4 Гц], 4.20 д. д (1Н, Н^5b, J_4,5b = 5.2, J_5b,5a =

с учетом их гибели в контрольных чашках, обра-

9.5 Гц), 4.52 д. д. д (1Н, H⁴, J_4,3 = 5.5, J_4,5a = 4.5, J_4,5b =

ботанных водопроводной водой. Для повышения

5.2 Гц), 5.14 т (1Н, Н², J_2,3 = 5.0 Гц), 5.39 т (1Н, Н³,

растворимости соединения растворяли в ДМСО

J_3,4 = 5.5 Гц), 6.14 д (1H, H¹, J_1,2 = 2.5 Гц), 6.70 д

(0.01 мг/мл), затем по каплям добавляли воду до

(2Н, CH₃C₆H₄S, J= 8.2 Гц), 7.10 д (2Н, CH₃C₆H₄S,

концентрации 0.1%. При этом из раствора соеди-

J = 8.2 Гц). Спектр ЯМР ¹³С, δ_С, м. д.: 16.75 д [(O)

нений 5 и 6 выпадал белый хлопьевидный быстро

P(OCH₂CH₃)₂, J_CP = 6.8 Гц], 21.24 (CH₃C₆H₄S),

оседающий осадок, раствор соединения 7 оставал-

54.61 (C⁵), 62.15 д [(O)P(OCH₂CH₃)₂, J_CP = 5.5 Гц],

ся прозрачным.

72.39 (C³), 75.26 (C²), 82.07 (C⁴), 90.74 (C¹); 128.46,

Определение острой токсичности. Острую

128.85, 129.21, 130.12, 130.33, 130.84 (C_Ar). Спектр

токсичность (LD₅₀) соединений 5-7 изучали на

ЯМР ³¹P: δ_P 3.95 м. д. Масс-спектр (MALDI TOF),

беспородных белых мышах-самцах массой 18-

m/z: 415.13 [M + Na]⁺. C₁₆H₂₅NaO₇PS. M_выч. 415.11.

20 г, которые содержались на стандартном рацио-

[1-S-(4-Mетилфенил)-1-тио-β-D-рибофурано-

не питания в условиях естественного освещения

зид]-5-(дифенилфосфат) (7). Выход 92%, т. пл.

помещения при комнатной температуре. Группы

141-142°C, R_f

0.50 (этилацетат-гексан,

1:2).

животных были составлены из 10 особей, продол-

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 2.41 с (3H, CH₃C₆H₄S),

жительность наблюдений - 5 сут. Соединения раз-

3.69 д. д (1H, Н^5a, J_4,5a = 4.5, J_5a,5b = 9.5 Гц), 4.23 д. д

бавляли 0.5%-ным водным раствором карбоксиме-

(1Н, Н^5b, J_4,5b = 5.2, J_5b,5a = 9.5 Гц), 4.47 д. д. д (1Н,

тилцеллюлозы и в виде суспензии испытывали при

H⁴, J_4,3 = 5.5, J_4,5a = 4.5, J_4,5b = 5.2 Гц), 5.05 т (1Н,

внутрибрюшинном введении. По результатам ис-

Н², J_2,3 = 5.0 Гц), 5.31 т (1Н, Н³, J_3,4 = 5.5 Гц), 6.08

пытаний рассчитывали значения LD₅₀ соединений

д (1H, H¹, J_1,2 = 2.8 Гц), 6.72 д (2Н, CH₃C₆H₄S, J=

5-7 методом Кербера [34, 35]. Фармакологические

8.2 Гц), 7.07 д (2Н, CH₃C₆H₄S, J = 8.2 Гц), 7.14-7.27

м [10H, (O)P(OC₆H₅)₂]. Спектр ЯМР ¹³С, δ_С, м. д.:

эксперименты проводили в полном соответствии с

21.26 (CH₃C₆H₄S), 54.49 (C⁵), 72.04 (C³), 75.18 (C²),

Европейской конвенцией по защите позвоночных

82.23 (C⁴), 90.72 (C¹); 128.50, 128.99, 129.14, 129.76,

животных, используемых для экспериментальных

130.20, 130.71 (C_Ar), 148.25 [(O)P(OC₆H₅)₂], 148.60

или других научных целей (ЕТС № 123, Страсбург,

[(O)P(OC₆H₅)₂]. Спектр ЯМР ³¹P: δ_P 4.03 м. д.

18.03.1986 г.) [36].

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 7 2020

1068

БЕЛАХОВ и др.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

10.1134/S1070363216130120

17. Белахов В.В., Гарабаджиу А.В., Бойкова И.В., Но-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

викова И.И. // Экол. хим. 2017. Т. 26. № 2. С. 59;

интересов.

Belakhov V.V., Garabadzhiu A.V., Boikova I.V., Novikova

I.I. // Russ. J. Gen. Chem. 2017. Vol. 87. N 13. P. 3151.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

doi 10.1134/S1070363217130072

1. Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и

18. Белахов В.В., Гарабаджиу А.В., Бойкова И.В., Ан-

применение. М.: Химия. 1987. С. 399.

тонова И.А. // ЖОХ. 2017. Т.87. Вып. 3. С. 450;

2. Eto M. In: Handbook of Organophosphorus Chemistry /

Belakhov V.V., Garabadzhiu A.V., Boikova I.V., Antono-

Ed. R. Engel. New York: Marcel Dekker, Inc., 1992.

va I.A. // Russ. J. Gen. Chem. 2017. Vol. 87. N 3. P. 456.

Ch. 16. P. 809.

doi 10.1134/S1070363217031448

3. Corbridge D.E.C. Phosphorus 2000. Chemistry,

19. Fridman M., Belakhov V., Lee L.V., Liang F.-S.,

Biochemistry and Technology. Amsterdam: Elsevier

Wong C.-H., Baasov T. // Angew. Chem. Int. Ed. 2005.

Science B. Vol. 2000. P. 1001.

Vol. 44. N 3. P. 447. doi 10.1002/anie.200462003

4. Kang J., Zettel V.H., Ward N.I. // J. Nutrit. Environ. Med.

20. Nudelman I., Rebibo-Sabbah A., Shallom-Shezifi D.,

1995. Vol. 5. N 4. P. 325. doi 10.3109/135908495090072

Hainrichson M., Stahl I., Ben-Yosef T., Baasov T. //

5. Pope C.N. // J. Toxiсоl. Environ. Health. (B). 1999.

Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006. Vol. 16. N 24. P. 6310.

Vol. 2. N 2. P. 161. doi 10.1080/109374099281205

doi 10.1016/j.bmcl.2006.09.013

6. Sasaki M.

// Phosphorus, Sulfur, Silicon,

21. Bubb W.A. // Concepts in Magnetic Resonance (A).

Relat. Elem. 2008. Vol. 183. N 2-3. P. 291. doi

2003. Vol. 19A. N 1. P. 1. doi 10.1002/cmr.a.10080

10.1080/10426500701734307

22. Fridman M., Belakhov V., Yaron S., Baasov T. // Org.

7. Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Ле Туан А. Пести-

Lett. 2003. Vol. 5. N 20. P. 3575. doi 10.1021/ol035213i

циды и регуляторы роста. М.: БИНОМ. Лаборатория

23. Hainrichson M., Pokrovskaya V., Shallom-Shezifi D.,

знаний, 2010. С. 17.

Fridman M., Belakhov V., Shachar D., Yaron S., Ba-

8. Зинченко В.А. Химическая защита растений: сред-

asov T. // Bioorg. Med. Chem. 2005. Vol. 13. N 20.

ства, технология и экологическая безопасность. М.:

P. 5797. doi 10.1016/j.bmc.2005.05.058

КолосС, 2012. С. 102.

24. Kandasamy J., Atia-Glikin D., Belakhov V., Baasov T. //

9. Попова Л.М., Курзин А.В. Евдокимов А.Н. Пестици-

Med. Chem. Commun. 2011. Vol. 2. N 3. P. 165. doi

ды. СПб: Проспект Науки, 2013. С. 65.

10.1039/c0md00195c

10. Elersek T., Filipic M. In: Pesticides - The Impacts

25. Ионин Б.И., Ершов Б.А., Кольцов А.М. ЯМР-спек-

of Pesticides Exposure / Ed. M. Stoytcheva. Rijeka:

троскопия в органической химии. Л.: Химия, 1983.

InTech, 2011. Ch. 12. P. 243. doi 10.5772/14020

C. 71.

11. Lopez O., Fernandez J.G., Gil M.V. In: RSC Green

26. Edmundson R.S. In: CRC Handbook of Phosphorus-31

Chemistry Series / Eds O. Lopez, J.G. Fernandez.

Nuclear Magnetic Resonance Data / Ed. J.C. Tebby.

London: Royal Society of Chemistry, 2012. Vol. 11.

Boca Raton: CRC Press, 1991. Ch. 11. P. 297.

Issue Green Trends in Insect Control. Ch. 2. P. 53. doi

27. Панарина А.Е., Александрова А.В., Догадина А.В.,

10.1039/9781849732901-00053

Ионин Б.И. // ЖОХ. 2005. Т. 75. № 1. С. 5; Panari-

12. Ulrich E.M., Morrison C.N., Goldsmith M.R., Fore-

na A.E., Aleksandrova A.V., Dogadina A.V., Ionin B.I. //

man W.T. In: Reviews of Environmental Contamination

Russ. J. Gen. Chem. 2005. Vol. 75. N 1. P. 3. doi

and Toxicology / Ed. D.M. Whitacre. New York:

10.1007/s11176-005-0162-9

Springer-Verlag, 2012. Vol. 217. P. 1. doi 10.1007/978-

28. Gray G.R. // Biochemistry. 1971. Vol. 10. N 25. P. 4705.

1-4614-2329-4_1

doi 10.1021/bi00801a017

13. Storm J.E. In: Patty’s Toxicology / Eds. E. Bingham,

29. Glonek T., Kopp S.J., Kot E., Pettegrew J.W., Harri-

B. Cohrssen. Hoboken: John Wiley & Sons Inc., 2012.

son W.H., Cohen M.M. // J. Neurochem. 1982. Vol. 39.

Vol. 4. P. 1077. doi 10.1002/0471435139.tox095.pub2

N 5. P. 1210. doi 10.1111/j.1471-4159.1982.tb12557.x

14. Pohanish R. Sittig’s Handbook of Pesticides and

30. Teleman A., Richard P., Toivari M., Penttila M. // Analyt.

Agricultural Chemicals. Norwich: William Andrew

Biochem. 1999. Vol. 272. N 1. P. 71. doi 10.1006/

Publishing, 2014. 1006 p.

abio.1999.4165

15. The Pesticide Manual / Ed. J.A. Turner. Hampshire:

31. Quin L.D., Williams A.J. Practical Interpretation

BCPC (British Crop Production Council), 2018. 1408 p.

of P-31 NMR Spectra and Computer Assisted

16. Белахов В.В., Гарабаджиу А.В. // Экол. хим. 2016.

Structure Verification. Toronto: Advanced Chemistry

Т. 25. № 3. С. 125; Belakhov V.V., Garabadzhiu A.V. //

Development Inc., 2004. P. 15.

Russ. J. Gen. Chem. 2016. Vol. 86. N 13. P. 3002. doi

32. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р. Пе-

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 7 2020

CИНТЕЗ И ИНСЕКТИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ ФОСФАТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

1069

стициды и регуляторы роста растений. М.: Химия,

35. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки

1995. С. 23.

фармакологического эффекта. Л.: Медгиз, 1963. 146 с.

33. Armarego W.L.F., Chai C.L.L. Purification of Laboratory

36. European Convention for the Protection of Vertebrate

Chemicals. Oxford: Butterworth-Heinemann Press,

Animals Used for Experimental and Other Scientific

2012. 1024 р.

Purposes. European Treaty Series N. 123. 18.03.1986.

34. Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические мето-

ды в микробиологических исследованиях. Л.: Мед-

Strasbourg (France): Publisher Council of Europe, 1986.

гиз. 1962. 180 с.

11 р.

Synthesis and Insecticidal Activity of β-D-Ribofuranoside

Phosphate Derivatives

V. V. Belakhova,*, I. V. Boikova^b, I. L. Krasnobaeva^b, and V. A. Kolodyaznaya^c

^aSchulich Faculty of Chemistry, Technion - Israel Institute of Technology, Haifa, 3200008, Israel

^bMicrobiological Plant Protection Laboratory, All-Russian Institute of Plant Protection, St. Petersburg, 196608 Russia

^cDepartment of Biotechnology,St. Petersburg State Chemical-Pharmaceutical University, St. Petersburg, 197376 Russia

*e-mail: chvalery@technion.ac.il

Received April 8, 2020; revised April 8, 2020; accepted April 16, 2020

Phosphorylation of 1-S-(4-methylphenyl)-2,3-di-O-benzoyl-1-thio-β-D-ribofuranoside followed by deprotection

of benzoyl groups gave 1-S-(4-methylphenyl)-1-thio-β-D-ribofuranoside-5-phosphates. Biological tests showed

that prepared compounds possessed insecticidal activity and had low toxicity.

Keywords: organophosphorus insecticides, ribose, phosphates, insecticidal activity, toxicity

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 7 2020