Производные пиперидина (Пиперидины)

Производные пиперидина (пиперидины) – химический класс действующих веществ пестицидов, объединяющий вещества с различными видами биологической активности, в структурной формуле которых содержится радикал пиперидина.

Химические и физические свойства

Производные пиперидина – химически синтезированные вещества с широким спектром биологической и фармакологической активности. Наиболее активные соединения данной группы представлены азотистыми гетероциклическими соединениями, в структуре которых присутствует пиперидин[4].

Пиперидин (C5H11N) – шестичленный насыщенный азотсодержащий гетероцикл. В химически чистом виде – бесцветная жидкость, с температурой кипения 105,6 °C, смешивается с водой[3][4].

Впервые пиперидин быль выделен в 1819 году из черного перца Piper nigrum Эрстедом. От этого растения вещество и получила свое название. В 1894 году Альберт Ладенбург и Шолц осуществили его полный синтез[4].

При химическо синтезе его получают из пиридина восстановлением натрием и хлоридом аммония в жидком аммиаке. Пиперидин обладает свойствами алифатического амина и является значительно более сильным основанием, чем пиридин. Как алифатический вторичный амин, в пиперидине иминный атом водорода замещается различными остатками (ацилы, алкилы, нитрозогрупппа и прочее)[3].

Производные пиперидина образуются в результате различных реакций, в которые вступает данное вещество:

  • пиперидин образует соли с минеральными кислотами: гидрохлорид, температура плавления – 244–245°C; пикрат, температура плавления. 151–152°C);
  • алкилируется и ацилируется (по атому азота);
  • образует комплексные соединения с переходными металлами (медь (Cu), никель Ni);
  • вступает в реакцию с гипохлоритами в щелочной среде, с образованием N–хлорамин C5H10NCl;
  • реагирует с азотистой кислотой с образованием N–нитрозопиперидина;
  • реагирует с ангидридами и галогенангидридами, образуя N–ацилпроизводные (N–ацетилпиперидин, N–бензоилпиперидин, N–(n–нитробензоил)–пиперидин);
  • конденсируется с серой, образует сульфид C5H10NSNC5H10[4].

Пиперидин дегидрирует в пиридин при нагревании с серной кислотой(H2SO4) в присутствии солей серебра (Ag) и оксида меди (CuO) или с помощью никелевых или палладиевых катализаторов. Пиперидин устойчив к окислителям типа перманганата кальция в кислом растворе, триоксида хрома, азотной кислоте[3][4].

При кипячении пиперидина с йодоводородной кислотой (концентрированной) происходит восстановительное раскрытие цикла с образованием пентана[4].

Производные пиперидина (пиперидины) – структурная основа ряда природных соединений: алкалоидов, нейротоксинов, азастероидов[4].

В организме позвоночных и наиболее активно в мозге млекопитающих наблюдается синтез пиперидина. Происходит он двумя путями:

  • биосинтездиаминомонокарбоновой кислоты лизина, во время стадии образования пипеколиновой кислоты;
  • циклизация оксилизина с в 5–окси–пипеколиновую кислоту, с дальнейшей ее декарбоксилизацией в 5–оксипиперидин и трансформацией в пиперидин[4].

Действие на вредные организмы

Производные пиперидина (пиперидины), используемые в качестве действующих веществ фунгицидных препаратов, имеют следующие механизмы действия на фитопатогенные грибы:

  • ТФ -164 – (Z)-о-метилацетофенон-4,6-диметил-2-пиримидилгидразон – проявляет фунгистатическое действие, на прорастание спор влияет слабо, подавляет рост мицелия и прорастание апрессориев, путем торможения включения C-ацетата в липиды;
  • фенпропидин – фунгицид лечащего системного действия, хорошо подавляет прорастание конидий, несколько меньше развитие апрессориев и вторичных гиф возбудителя мучнистой росы ячменя, путем ингибирования биосинтеза эргостерона блокировкой фермента дельта 14-редуктазы и блокировкой перехода дельта 8-изомеразы в дельта 7-изомеразу;
  • флуазинам(флуацинам, ширлан) – защитный контактный фунгицид продолжительного действия, подавляет прорастание спор и апрессориев, путем расщепления органических соединений в митохондриях грибной клетки, вследствие ингибирования реакции окислительного фосфорилирования[1].

Пиперидины
действующие вещества

Применение

Производные пиперидина широко используют в фармацевтических препаратах и алкалоидах[4].

В сфере защиты растений пиперидины используются в качестве действующих веществ фунгицидов против различных грибов – фитопатогенов:

  • ТФ-164 – действующее вещество фунгицидов предназначенных для защиты риса от пирикуляриоза и гельминтоспориозной листовой пятнистости;
  • фенпропидин– действующее вещество фунгицидов предназначенных для контроля возбудителей мучнистой росы, ржавчины бурой, ржавчины стеблевой, септориоза, пиренофороза на пшеницы озимой, а так же мучнистой росы, темно-бурой пятнистости, ринхоспориоза, сетчатой пятнистости, ржавчины карликовой на ячмене озимом;
  • флузинам– действующее вещество фунгицидов предназначенных для профилактики и лечения антракноза, мильдью, серой гнили на винограде, парши и черной пятнистости на груше, фитофтороза на картофеле, склеротиозной гнили на фасоли, парши и серой плесени на цитрусовых культурах, альтернариозной листовой пятнистости и парши на яблоне[2][1].

Токсикологические характеристики

Производные пиперидинов – малотоксичны для теплокровных и человека, малоопасны для пчел (3 класс опасности). Как и все пестициды, запрещены к применению в пределах водоохранных зон. (Голышин Н. М.,1993) (Госкаталог,2022)

Подробнее о экотоксичности и вреде здоровью человека действующих веществ класса пиперидины – в статьях «Флузинам» и «Фенпропидин»[2][1].

 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 17.07.23 22:24

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Голышин Н. М. Фунгициды. — М: Колос, 1993. - 319 с.:

2.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2022 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

3.

Петров А.А., Бальян X.В., Трощенко А.Т. Органическая химия: Учебник для вузов, Под ред. Стадничука М. Д. — 5-е изд., перераб. и доп. — СПб.: «Иван Федоров», 2002. — 624 с

4.

Пралиев К.Д., Ахметов Г.С., Дюсенова Н.Ж., Бошкаева А.К. Омарова Р.А., Поройков В.В. , Особенности строенич, синтеза и биологической активности пиперидина и его производных., Вестник КазНМНУ 2 -2020, 418 – 425 стр

Свернуть Список всех источников