Ранее [3] на основе 1-(4-нитрофенил)пирролин-2-она (I) и аминов синтезированы N-алкиламиды 3-N-алкиламино-4-амино(4-нитрофенил)бутановой кислоты (схема1).
Схема 1.
Выявлена рострегулирующая и антистрессовая активность соединений II - IV и найдены пути их практического применения [2].
Проведена серия опытов по синтезу II при различных режимах процесса. Для количественного наблюдения за расходом I и накоплением II применен метод тонкослойной хроматографии (ТСХ) с компьютерной обработкой результатов [1].
Подвижной фазой выбраны толуол : этанол = 10 : 3, проявитель- пары кристаллического йода.
Концентрацию пирролинона I и продукта II определяли денситометрическим методом с применением «Видеоденситометра Сорб-фил», который позволяет проводить расчет изображения пластины с построением хро-матограммы (аналоговой кривой) по отклонению яркости пятен от яркости фона пластины с последующим нахождением пиков на этой кривой и расчетом их площади. При расчете исходили из положения, что размеры и яркость пятна (по отношению к фону пластины) зависят от количества вещества в пятне.
На основании полученных данных ТСХ построены кривые расхода I и накопления II (рис 1, 2)
При рассмотрении кривой накопления II (рис 2) наблюдается задержка накопления целевого продукта в течение 2 часов процесса. Данный факт согласуется с предлагаемым механизмом, согласно которому имеют место резонансные переходы с образованием промежуточного продукта, который подвергается повторной атаке молекулой амина и превращается в II (схема 2).
Схема 2.
На основании построенных кривых расхода I и накопления III рассчитаны порядок и константа скорости реакции.
Так как в выбранных условиях бензила-мин взят в большом избытке, то изменением его концентрации в ходе химического превращения можно пренебречь, то есть реакция является псевдомономолекулярной. Рассмотрение полученных кинетических кривых показало, что процесс превращения 1-(4-нитрофенил)пирролин-2-она в N-бензиламид 3-N-бензиламино-4-амино-(4-нитрофе-нил)бутановой кислоты не является реакцией первого порядка, так как зависимость lg[A] -t не является прямолинейной. Для определения порядка реакции был выбран графический метод, использующий зависимость:
lg v = lg k + nlg[A]
где v - скорость реакции, k константа скорости реакции, [A] - концентрация исходного вещества.
Скорость реакции определяли графическим дифференцированием кинетической кривой (рис. 1) путем построения касательных в различных точках. Далее используя графическую зависимость lgv - lg[A] (рис. 3) находили порядок реакции по угловому коэффициенту наклона построенной прямой (табл. 1).
Таблица 1. Значения скорости реакции взаимодействия графическим дифференцированием кинетической кривой.
|
v |
lgv |
Lg[A] |
|
0,71 |
-0,15 |
0,22 |
|
0,47 |
-0,33 |
0,06 |
|
0,30 |
-0,52 |
-0,11 |
|
0,19 |
-0,71 |
-0,28 |
Исходя из полученных данных, установили значение константы скорости - 0,398 и дробный порядок реакции равный 0,57, что свидетельствует о протекании реакции через промежуточную лимитирующую стадию, то есть является подтверждением предложенного механизма протекания процесса через стадию образования пирролидона.
Рис. 1. Кривая расхода 1-(4-нитрофенил)пирролин-2-она (I) в процессе взаимодействия с бензиламином
Рис. 2. Кривая накопления N-бензиламида 3-N-бензиламино-4-амино-(4-нитрофе-нил)бутановой кислоты в процессе взаимодействия 1-(4-нитрофенил)пирролин-2-она (I) с бензиламином
Рис. 3. Графическая зависимость lgv - lg[A] для процесса взаимодействия 1-(4-нитрофе-нил)пирролин-2-она с бензиламином
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Коган Ю.Д. // Аналитическая химия. 1999. № 2. С. 33.
- Патент РФ № 20118203. N-ариламиды-3-N-ариламино-4-амино (4-нитрофенил) бутановой кислоты, обладающие способностью активировать прорастание семян пшеницы и способ их получения // Музыченко Г. Ф., Сибирякова М. А., Ненько Н. И.
- Сибирякова М. А., Музыченко Г. Ф., Бурлака С. Д., Пушкарева К.С., Глуховцев В. Г., Тюхтенева З. И. // Химия гетероцикл. соед. 2002. №5. С. 612.