Производные пиперидина

Химические и физические свойства

Производные пиперидина - химический синтетик. Он обладает расширенным биологическим и фармакологическим воздействием. Самые активные вещества пиперидиновой группы отнесены к азотсодержащим гетероциклическим соединениям, в чьём молекулярном "скелете" содержится пиперидин.

Пиперидин (C5H11N) - 6-звенное предельное азотистое гетероциклическое соединение. В чистом виде представляет собой жидкость без цвета, кипящую при 105,6°C. Хорошо растворяется в воде.

Первое пиперидиновое соединение получено в 1819 г. из размолотой фракции чёрного перца Piper Nigrum Эрстедом. Своё наименование пиперидин получил от этой культуры. В 1894 г. А. Ладенбург и Шольц разработали полный производственный цикл получения пиперидина.

Искусственно пиперидин образуется из пиридина в ходе восстановительной реакции с помощью натрия и хлористого аммония в среде, состоящей также из жидкого аммиака. Пиперидин - алифатический амин. От отнесён к более сильнодействующим щелочнореактивным реагентам, чем пиридиновые. Принадлежность к аминам вторичной группы указывает на заменяемость в пиперидине одного из атомов водорода на ацильную, алкильную или нитрозогруппу.

Производные пиперидина синтезируются в ходе некоторых химреакций, в которых участвует это вещество.

1. Из пиперидина синтезируются солевые соединения, обладающие минеральнокислотным происхождением: гидрохлорид, пикрат. Плавятся они соответственно при 244,5°C и 151,5°C.
2. Пиперидин алкилируется и ацилируется: атом азота заменяется радикалом (остатком).
3. Из пиперидина образуются составные соединения, в которых присутствуют медь и никель.
4. Пиперидин реагирует с гипохлоритами в условиях присутствия щелочей. В результате образуется N–хлорамин.
5. Пиперидин вступает в реакцию с азотистой кислотой. Образуется нитрозопиперидин.
6. Вещество вступает в реакцию с ангидридами и галогенными ангидридами. Синтезируются N–ацилпроизводные соединения.
7. При конденсации пиперидина с серой синтезируется органосульфид.

Пиперидин подвергается дегидрированию - из него образуется пиридин. Для этого пиперидин подогревают с серной кислотой в присутствии серебра и окиси меди. Для ускорения реакции используются вещества на основе никеля и палладия. Пиперидин не окисляется при воздействии марганцовки, триокиси хрома, азотной кислоты.

Нагревание пиперидина до кипящего состояния с йодоводородом в предельной его концентрации вызывает восстанавливающее структуру открывание циклической составляющей. В качестве одного из продуктов реакции - пентан.

Вещества, полученные из пиперидина - главная часть структуры некоторых сильнодействующих соединений, отнесённых к натуральным: алкалоидных, нейротоксических, азастероидных.

Организмы позвоночных животных вырабатывают пиперидин - данный процесс заложен в их физиологию. Наиболее ускорен этот процесс в головном мозге млекопитающих. Выработка пиперидина осуществляется двумя методами.

• с участием биологически синтезированной диаминомонокарбонового реагента- лизина - в ходе синтеза пипеколиновой кислоты;
• в ходе "зацикливания" оксилизина с образованием 5–окси–пипеколиновую кислоту.

В результате протекания второго из процессов данная кислота декарбоксилируется до образования 5-оксипиридина. который затем превращается в пиперидин.

Воздействие на вредную микрофлору

Вещества, получаемые из пиперидина, применяются в составе фунгицидов, воздействующих на фитопатогены, относящиеся к грибкам.

ТФ-164. Его воздействие на фитопатогенные грибы обусловлено фунгистатичным эффектом. Он почти не угнетает прорастание спор, но существенно тормозит рост мицелической составляющей и прорастание апрессорных. В основе данного процесса - замедление вхождения С-ацетата в липидные соединения.

Фенпропидин - лечащий системнодействующий фунгицидный препарат. Угнетает проращивание конидий, замедляет развитие апрессорных составляющих и второстепенных гиф микрофлоры - причины мучнистой росы на ячменной культуре. В основе процесса - замедление биологической выработки эргостерона блокированием фермента дельта-14-редуктазной составляющей и блокированием превращения дельта-8-изомеразы в дельта-7-изомеразу.

Флуазинам - защитно-контактирующий фунгицидный препарат пролонгированного воздействия. Он замедляет проращивание спор и апрессор. В основе процесса - расщепление органических производных в митохондриях клетки грибка через замедление окислительного фосфорилирования.

Использование

Препараты - производные пиперидина - применяют в составе фармпрепаратов и алкалоидных веществ.

Для защиты флоры пиперидины применяют как препараты против развития фитопатогенных грибков.

ТФ-164 - защищает рисовые посадки от пирикуляриозного поражения и гельминтной спориозной листопятнистости.

Фенпропидин - от мучнистой росы, всех видов ржавчины, септорийных и пиренофорийных поражений пшеницы, высаживаемой на зиму, и других злаков.

Флузинам - против антракнозного поражения, милдью, серой гнили винограда, парши и чёрной пятнистости на груше, фитофторозного поражения на картофеле и т. д.

Токсические параметры

Пиперидины малоядовиты для птиц, млекопитающих и человека. а также пчёл (класс опасности - III). Их нельзя применять в зонах охраны рек и озёр. (Голышин Н. М.,1993) (Госкаталог, 2022)