800

тематическая обработка результатов показала, прямую среднюю корреляционную зависимость между урожайностью и натурой зерна (r = 0,661), т.е. с увеличением урожайности зерна ржи происходит увеличение натурного веса. Анализ факторов А и В показал, что наибольшее значение натуры при содержании обменного калия 41-80 мг/кг (715,4 г/л) и при локальном способе подкормки (722,3 г/л). При низком содержании калия натура составила 715,4 г/л, а в варианте со средним содержанием калия снизилась на 67,3 г/л. При разбросном способе внесения азота натура несколько уменьшилась по сравнению с не удобренным вариантом на 4,7 г/л, а при локальном, наоборот (на 58,4 г/л). При анализе частных различий установлено, что при увеличении содержания калия в почве отмечается некоторое уменьшение натурного веса, на не удобренном варианте, и при разбросном способе подкормки. При локальном способе внесения азота значительных изменений в величине натуры не отмечено. Больший эффект от подкормки проявлен на почве с низким содержанием калия в почве. В варианте с содержанием подвижного калия 41-80 мг/кг почвы и без подкормки натура составила 701,3 г/л, а применение подкормки увеличило этот показатель на 20,7- 21,7 г/л.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1.На почвах с низким содержанием подвижного калия наилучшим способом подкормки ржи является разбросной, а на почвах с содержанием подвижного калия 81-120 мг/кг – локальный, урожайность в вариантах составила 33,8-38,0 ц/га и 34,8-39,0 ц/га соответственно.

2.С увеличением содержания подвижного калия в почве натурный вес зерна снижается. Наибольшее значение натуры (723 г/л) наблюдается при разбросном способе подкормки и при низком содержании калия, наименьшее (595,3 г/л) – при повышении содержания калия до 81-120 мг/кг почвы.

Литература

1.Вильдфлуш И.Р. Локальное внесение удобрений – одно из главных средств рационального и экономного использования минеральных удобрений Агрохимия. 1996. №

10.С. 132-144.

2.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований. – М.: ИД Альянс, 2011. – 352 с.

3.Дудина Н.Х., Панова Е.А., Петухов М.П. Агрохимия и система удобрения. – М.: Агропромиздат, 1991. – 400 с.

4.Жуков Ю.П. Система применения удобрений в хозяйствах Нечерноземья. – М.: Московский рабочий, 1983. – 144 с.

5.Кидин В.В. Особенности питания и удобрения сельскохозяйственных культур.

– М.: Изд-во РГАУ имени К.А. Тимирязева, 2009. – 412 с.

6.Михайлова Л.А., Кротких Т.А.Особенности питания и удобрения основных сельскохозяйственных культур на почвах Предуралья. – Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. – 223 с.

7.Цупак В.Ф., Синяков Л.А., Гусинцев Ф.Г. Полевые культуры Нечерноземной зоны. – Л.: Колос. Ленингр. Отд-ие, 1980. – 326 с.

241

ОБЩАЯ ХИМИЯ

УДК 665.52:562:665.572:574

А.В. Боброва – студентка 1 курса Научный руководитель – И.Д. Якимова, канд. хим. наук, доцент ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

ХИМИЯ И ПАРФЮМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ

Целью исследований этой работы является изучение методов получения парфюмерных композиций и создание собственных духов в лабораторных условиях.

Семь цветов спектра, семь простых звуков и семь компонентов запаха — вот из чего слагается всѐ многообразие цветов, звуков и запахов. Значит, есть общие закономерности в зрительных, вкусовых, обонятельных ощущениях, то есть можно получить аккорд не только звуковой и цветовой, но и запаховый.

В настоящее время удалось установить, что у природы запаха, как и у природы света, двойственный характер: корпускулярный (зависящий от структуры пахучего вещества) и волновой. В настоящее время существует возможность создавать приборы, способные «обонять» букеты запахов. Человек способен научиться распознавать до 4000 различных запахов, а наиболее чувствительные к ним люди — более 10 тыс. Условно запахи могут быть разделены на три группы: приятные, неприятные и безразличные. Безразличные запахи — те, которые не воспринимаются, к которым мы привыкли, что перестали их замечать, например обычный запах воздуха, жилья. При длительном воздействии определѐнного запаха у человека постепенно наступает невосприимчивость к нему, и иногда он перестаѐт его ощущать, например кумарин — через 1-2 мин, цитраль — через 7-8 мин. Это явление называется обонятельной адаптацией [3].

Под душистыми обычно понимают приятно пахнущие органические вещества. Наука накопила много эмпирических знаний, связывающих запах со строением молекул. Несомненным является тот факт, что душистые вещества, как правило, содержат одну из так называемых функциональных групп: карбинольную —С—ОН, карбонильную >С=О, сложноэфирную

и некоторые другие [1].

Пахучие вещества встречаются в очень многих классах органических соединений. Наиболее удобно классифицировать пахучие вещества по группам органических соединений.

Сложные эфиры обладают обычно фруктовым или фруктовоцветочным запахом, это делает их незаменимыми в пищевой и парфюмерной промышленности.

242

Многие пахучие вещества относятся к альдегидам, кетонам, спиртам и некоторым другим группам органических соединений. Эфиры низших жирных кислот и насыщенных жирных спиртов обладают фруктовым запахом (фруктовые эссенции, например изоамилацетат), эфиры алифатических кислот и терпеновых или ароматических спиртов — цветочным (например, бензилацетат, терпинилацетат), эфиры бензойной, салициловой и других ароматических кислот — в основном сладким бальзамическим запахом. Из насыщенных алифатических альдегидов можно назвать, например, деканаль, метилнонилацетальдегид, из терпеновых — цитраль, гидроксицитронеллаль, из ароматических — ванилин, гелиотропин [1].

Предсказать запах вещества по его строению невозможно, но установлено, что на запах влияет величина молекулы, степень разветвления цепи атомов и наличия кратных связей. Так соседние члены гомологического ряда обладают сходным запахом, причѐм сила его постепенно меняется при переходе от одного члена ряда к другому. При достижении определѐнной величины молекулы запах исчезает. Так, соединения алифатического ряда, имеющие более 17-18 атомов углерода, как правило, лишены запаха. Запах зависит также от числа атомов углерода в цикле. Например, макроциклические кетоны С5-6 имеют запах горького миндаля или ментола, С6-9 — дают переходный запах, С9-12 — запах камфары или мяты, С13 — запах смолы или кедра, С14-16— запах мускуса или персика, С17-18 — запах лука, а соединения с С18 и более либо не пахнут вообще, либо пахнут очень слабо [1].

Душистые вещества получают из растений или синтезируют искусственно.

Природные душистые вещества содержатся в растениях обычно в виде маленьких капелек в особых клетках. Они встречаются не только в цветах, но и в листьях, в кожуре плодов и иногда даже древесине. Содержание эфирных масел в тех частях растений, которые используются для их получения, колеблется от 0,1% до 10%. Они представляют собой более или менее сложные смеси душистых органических веществ самых различных типов. Очень важными компонентами эфирных масел являются терпены и их производные. Эфирные масла обычно очень трудно растворяются в воде, но легко растворяются в спирте.

Существуют два способа получения природных веществ:

1.«Анфлераж» - насыщение жира эфирным маслом цветов, затем эфирное масло при необходимости извлекают из жира спиртом.

2.Перегонка с водяным паром - через массу, состоящую из растений пропускают водяной пар и масла удаляются вместе с ним, затем собираются в виде капелек, которые имеют низкую плотность и поэтому плавают на поверхности воды [2].

243

Синтетические запахи получают в ходе химических реакций, например, сложные эфиры образуются при взаимодействии спиртов с карболовыми кислотами. При этом отщепляется вода:

R-ОН + НООС- R1R-ООС- R1 + Н2О спирт + кислота сложный эфир + вода

Реакция достаточно быстро идет только в присутствии водоотнимающих средств и катализаторов. Поэтому смесь спирта и карбоновой кислоты длительно кипятят в присутствии серной кислоты, которая действует как водоотнимающее средство, а также катализирует реакцию [2].

Приводим примеры некоторых душистых синтетических препаратов: этилметанат – запах рома; изобутилэтанат – запах лаванды, гиацинтов, роз; изопентилэтанат – запах груш, этилбутанат – запах ананаса, пентилбензоат

– запах клевера и амбры, пентилсалицилат – запах клевера и орхидей [4]. Современные духи - продукт смешения множества композиций, каж-

дая из которых содержит множество душистых веществ как природного, так и синтетического происхождения. Например, композиция с запахом сирени имеет следующий состав: терпинеол -11%, иланг-иланговое масло - 1%, фенилэтиловый спирт - 11%, бувардия 1%, сирень 1094 - 11,5%, бензилацетат - 1%, гелиотропин - 6,5%, амилкоричный альдегид - 1%, гидроксицитронеллаль - 6,5%, анисовый альдегид - 0,3%, коричный спирт - 4,5%, метилантранилат 0,2%, настой цибета - 0,8% [5].

Для создания собственных духов с цветочным запахом использовали 20 мл спирта, 1 мл изобутилэтаната и 1 каплю гвоздичного масла и немного ванильного сахара. Такие духи обладают цветочным запахом, но готовые духи имеют более благородные запахи из-за сложного состава композиций.

Составляющие наших духов мы получили самостоятельно: синтезировали изобутилэтанат (запах лаванды) из 2-метилпропанола -1 и этановой кислоты.

Гвоздичное масло получили перегонкой с водяным паром гвоздики, которая продается в качестве пряности. Важной составной частью его является эвгенол. Для получения собирают установку для перегонки с водяным паром, используют прямой холодильник Либиха. 20 г гвоздики помещают во вторую колбу, приливают немного воды, так чтобы не перекрывало гвоздику (еѐ можно предварительно измельчить и смешать с песком). Первую же колбу заполнить на одну треть водой. Первую колбу можно нагревать горелкой, а вторую на водяной бане. Перегонку проводят не менее одного часа. За это время в приемнике собирается около 100 мл воды, на поверхности которой плавают бесцветные капли масла. Воду по возможности полнее отделяют с помощью делительной воронки и в результате получается около 10 капель чистого гвоздичного масла вместе с незначительным количеством воды.

Таким образом, в состав наших духов входит природный и синтетический аромат.

244

В заключении хотим отметить, что наука научилась распознавать ароматы и получать их различными способами, создание духов – это творчество. В современной парфюмерии синтетических веществ используется больше, чем природных ароматов, так как для производства природных ароматов требуются растительный материал. Фантазиям парфюмерам нет границ – в г. Челябинске, где прошел метеоритный дождь, решили создать парфюм с запахом метеорита: запах озона, горящего металла и весенней свежести.

Литература

1.Войткевич С. А. Связь между структурой душистых веществ и их запахом // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева. 1969. № 2. С. 196-203.

2.Каспаров Г. Н. Основы производства парфюмерии и косметики // Изд. «Агропромиздат». Москва. 1988.

3.Самсонов С. Н. Как воспринимаются запахи // Наука и жизнь. 1988. № 4. С. 12-18.

4.Хейфиц Л. А., Дашунин В. М. Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии // Изд. «Химия». Москва. 1994.

5.Шулов Л. М., Хейфиц Л. А. Душистые вещества и полупродукты парфюмернокосметических производств // Изд. «Агрохимиздат», Москва, 1990.

УДК 547. 826

В.Д. Бояршинов – аспирант, Д.Ю. Васильев – студент 3 курса Научный руководитель – А.И. Михалев, д-р фарм. наук, профессор, ПГФА

СИНТЕЗ АРИЛОВЫХ ЭФИРОВ ПИРИДИН-2-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Внастоящее время в медицинской практике используется оригинальный отечественный препарат - эфир пиперидин-2-карбоновой (пиколиновой) кислоты и спирта холина под названием димеколин в качестве ганглиоблокирующего средства [1,5]. Аналогичным действием обладает алкаминоэфир 6-метилпиридин-2-карбоновой кислоты [3]. Из данных литературы известно, что незамещенные амиды: пиколиновой, никотиновой, изоникотиновой кислот обладают противовоспалительной активностью [6].

Вранее проведенных исследованиях нами было показано, что синтезированные замещенные амиды пиридин-3- [2] и пиридин-4-карбоновых кислот [4] при биологических испытаниях на животных показали противовоспалительную или анальгетическую активность. В тоже время, в литературе отсутствуют сведения по синтезу амидов пиколиновой кислоты с данными видами активности.

Впродолжение предыдущих исследований и с целью поиска новых биологически активных соединений, обладающих противовоспалительной и/или анальгетической активностью среди производных пиридин-2- карбоновой (пиколиновой) кислоты, нами были получены ранее неизвестные ариловые эфиры данной кислоты по схеме.

245

1-6

где R = С6Н4Br-4 (1); R = С6Н4F-4 (2); R = С6Н4NO2-4 (3);

R = С6Н3(NO2)2 -2,4 (4); R = С6Н3(NO2)2 -2,6 (5); R = С6Н4CОСН3-4 (6)

Полученные соединения (1-6) - это бесцветные кристаллические вещества нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в диоксане и ДМФА. Структура соединений подтверждена данными ЯМР Н1-спектров.

Общая методика получения амидов пиридин-2-карбоновой кислоты

(1-6)

К 1,23 г (0,01 моль) пиридин-2-карбоновой (пиколиновой) кислоты прибавляют 20-30 мл тионилхлорида и нагревают на водяной бане 3 часа. Избыток тионилхлорида отгоняют в вакууме. К охлажденной реакционной массе прибавляют (0,01 моль) соответствующего фенола, растворенного в 40-50 мл бензола и 3-4-мл триэтиламина. Реакционную массу нагревают на водяной бане в течение 1 часа. Бензол и летучие продукты отгоняют с водяным паром. Остаток обрабатывают 10 % раствором NaHCO3, отфильтровывают и перекристаллизовывают из диоксана. Выходы целевых продуктов реакций составляют 71-92 %.

Литература

1.Машковский М.Д. Лекарственные средства, 16-е изд., М., Новая Волна, 2010, 1216 с. 2. Михалев А.И., Коньшин М.Е., Зуева М.В. и др. Синтез и противовоспалительная активность замещенных амидов 2-хлор-, 2-оксоникотиновыхникотиновых кислот // Деп. в ВИНИТИ 19.03.97. № 828-В-97.

3.Никитская Е.С., Левкоева Е.И., Усовская В.С. / Некоторые новые алкаминоэфиры хинукледин-, пиперидин-, и пиридинкарбоновых кислот // Хим. фарм. журн., 1967. №

3.С. 48-51.

4.Павлова М.В., Михалев А.И., Коньшин М.Е. и др. / Синтез и противовоспалительная активность производных изоникотиновой и цинхониновой кислот // Хим.-фарм. журн., 2002. Т. 36. № 8. С. 27-28.

5.Рубцов М.В., Байчиков А.Г. Синтетические химико-фармацевтические препараты. М., Медицина. 1971. С. 198-201.

6.Adriana M.G., Wallace C.F. et al. / Antinociceptive and anti-inflammatory activites of nicotinamide and isomers in different experimental models // Pharmacology, Biochemistry and Behavior, 2011. № 99. 782 -788 pp.

246

УДК 547.574:577.12+612.39

,

А.И. Гроза – студентка 3 курса Научный руководитель – Н.Н. Яганова, канд. хим. наук, доцент ФГБОУ ВПО Пермской ГСХА

К СТОЛЕТИЮ РЕАКЦИИ МАЙАРА

Химия богата именными реакциями, их более тысячи. Но большинство из них мало о чем скажут человеку, далекому от химии. Однако в этом богатом перечне есть одна реакция, с который все мы сталкиваемся каждый день — всякий раз, когда подходим к плите, чтобы приготовить что-нибудь вкусненькое, или пьем утренний кофе с бутербродом. За что такие почести? Чем она так примечательна? Да тем, что вездесуща и хорошо знакома каждому. Образование гумуса почв, угля, торфа, сапропеля, лечебных грязей происходит благодаря этой реакции. Но говорить мы будем о куда более привычных и привлекательных вещах – о незабываемом аромате свежезаваренного кофе, испеченного хлеба и жареного мяса, о золотистой поджаристой корочке на буханке и отбивной, об изумительном вкусе этих продуктов. Потому что все перечисленное – это результат реакции Майара.

В 1912 году молодой французский врач и химик Луи Камилл Майар начал изучать взаимодействие между аминокислотами и пищевыми сахарами и обнаружил, что в реакционной смеси образуются некие сложные соединения желто-коричневого цвета.

Он установил, что взаимодействие кетогруппы (С=О) сахара с аминогруппой (-NH2) аминокислоты происходит в несколько стадий. Поэтому сахароаминная реакция известна под именем реакции Майара. С 1910 по 1913 год французский ученый опубликовал около 30 сообщений, которые легли в основу его докторской диссертации «Генезис белков и органических материалов. Действие глицерина и сахаров на аминокислоты» [1].

Но, как это часто бывает в науке, открытие Майара не получило должного признания при его жизни. Только в 1946 году ученые снова заинтересовались этой реакцией. И сегодня о реакции Майара мы знаем уже очень многое. Прежде всего, это не единичная реакция, а целый комплекс процессов, которые протекают последовательно и параллельно без участия ферментов и придают реакционной массе коричневый цвет.

Начальная стадия представляет собой реакцию между альдозой/кетозой и альфа-аминокислотой с образованием альдозилили кетозиламинов. Эти соединения претерпевают перегруппировку Амадори. На схеме показаны продукты перегруппировки: 1-амино-1-дезоксикетоза и 2- амино-2-дезоксиальдоза. Далее возможно два варианта деградации продуктов Амадори с потерей аминогруппы. А при дальнейшем нагревании может происходить целый ряд превращений (полимеризации, изомеризации, дегидратации и т.д.), приводящий к разным продуктам реакции и, как следствие, к разным ароматам [2].

247

после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются.

С реакцией Майара мы можем встретиться не только на кухне.

1.Крем «Автозагар». Дигидроксиацетон крема реагирует с белками кожного кератина, образуя меланоидины, похожие на природный пигмент метионин.

2.Симпатические чернила. Тексты написанные молоком, приобретают коричневую окраску после проглаживания бумаги утюгом. Белки молока вступают в реакцию Майара с молочным сахаром-лактозой с образованием коричневых меланоидинов.

3.Туринская плащаница. На льняной ткани, в которую Иосиф завернул тело Иисуса Христа, отпечатались лик и тело Иисуса – результат взаимодействия углеводов с продуктом разложения белка – путресцином.

4.Меланоидины – прототипы современных коферментов. Меланоидины играли роль матрицы в процессах зарождения жизни. Меланоидиновые матрицы, содержащие сопряженные двойные связи, инициируют реакции образования пептидных связей и синтеза белка.

5.Карбонильный стресс. По мере старения организма в нем накапливаются карбонильные соединения, которые гликируют белки по реакции Майара и приводят к развитию патологии. Гликирование кристаллинов приводит к помутнению хрусталика и развитию катаракты.

6.Реакционные ароматизаторы. Невозможно приготовить два абсолютно одинаковых блюда. Изменение химического состава продуктов и условий обработки приводят к изменению набора продуктов Майара и их вкуса. Эту проблему решил Джулиус Магги (1885г), используя вместо натуральных реакционные ароматизаторы Майара.

Таблица

Реакционные ароматизаторы

Современная пищевая промышленность - давно уже не эксперименты на огне или в кастрюльке. Это производство массового продукта, со строгими требованиями, которые мы далеко не всегда соблюдаем на кухне. С точки зрения безопасности - современные пищевые ароматизаторы с легкостью проходят такие тесты на безопасность, которые никогда не прошла бы ни жареная картошка, ни копченая грудинка, ни квашеная капуста.

Сегодня наука и технология дает нам в руки удивительные возможности по созданию новых безопасных, доступных продуктов, возможности, которых у человечества никогда не было. Стоит ли бояться этой технологии только потому, что нам об ее вреде рассказали далекие от нее и недалекие сами по себе непонятные люди из телевизора? Не лучше ли подумать самим, постараться разобраться и сделать свои собственные выводы?

249

Литература

1.Космачевская О.В. //Химия и жизнь.2012. №2. С. 23-27.

2.Пищевая химия/ Нечаев А.П., Трауберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. – СПб.: ГИОРД, 2003. С.148-160.

3.Mueller U. // Food & Function. 2011. vol. 2. Р. 265-272.

4.Somoza V. //Molecular Nutritin & Food Research. 2005. v. 49. P 663-672.

УДК 547. 831

А.Н. Дубровин – аспирант, А.Р. Зайнутдинова – студентка 5 курса Научный руководитель – А.И. Михалев, д-р фарм. наук, профессор, ПГФА

СИНТЕЗ ИЛИДЕНОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ЦИНХОНИНОВОЙ КИСЛОТЫ

Внастоящее время в медицинской практике используются производные 2-стирилхинолина: аминохинол и трихомоноцид, оказывающее проти-

вопротозойное (трихомоноцидное) действие на молекулу ДНК микроорганизмов [1,2]. N-(5-Диэтиламинопентил-2)-2-[21-(511-нитрофурил-211-ви- нил]-4-хинолинкарбоксамид под названием хинифурил в качестве антибактериального средства [3]. Синтезированные 2-(2-R-винил)-4-хинолин карбоновые кислоты в опытах показали слабую противомикробную активность по отношению микроорганизмов кишечной группы [4]. При биологических испытаниях на животных установлено, что 2-ариламиноцин-хониновые кислоты обладают противовоспалительной активностью [5].

Вранее проведѐнных исследованиях нами осуществлѐн синтез замещенных амидов 2-ариламино-, [3] и 2-оксоцинхониновой кислоты [4]. Установлено, что некоторые из апробированных соединений при биологических испытаниях на животных обладают противовоспалительной или анальгетической активностью. В продолжение предыдущих работ, а также

сцелью поиска новых биологически активных веществ, представляло интерес осуществить синтез 2-метилцинхониновой кислот и использовать их для получения соответствующих 6-R-2-стирилцинхониновых кислот.

С целью поиска новых биологически активных соединений, обладающих противовоспалительной и/или анальгетической активностью среди производных хинолин-4-карбоновой (цинхониновой) кислоты, нами были получены 2-метилхинолин-4-карбоновые кислоты, которые далее вовлекались в реакцию с ароматическими альдегидами по следующей схеме.