Райт - Наука о запахах - 1966 (947297), страница 10
Текст из файла (страница 10)
В марте!956 г. было обнаружено (главным образом методом «проб и ошибок»), что масло из семян анжелики ' является мощным фактором, привлекающим самцов средиземноморской плодовой мухи. Широкий отлов показал реальную пользу половых аттрактантов в подавлении массового размножения этих насекомых-вредвтелей, но на его осузцествление ушел весь мировой запас анжеликового масла, исчислявшийся лишь несколькими десяткамм килограммов. Поэтому начались интенсивные поиски легко синтезируемых и недорогих заменителей аттрактантов. Для экономии времени ученые сразу отказались от выделения и идентификации природного полового аттрактанта самки средиземноморской плодовой мухи, как это было когда-то сделано с тутовым шелкопрядом. Вместо этого провели отбор среди нескольких тысяч органических соединений в расчете на случайное выявление из их числа веществ, способных привлекать самцов насекомого.
При таком отборе сразу обнаружилось несколько основных направлений, разработка которых в исключительно короткий срок привела к открытию нескольких очень удач-- ных приманок для самцов средиземноморской плодовой мухи. Разумеется, менее всего вероятно, что эти заменители действительно повторяют структуру природных половых аттрактантов, которая, как уже говорилось, даже не была установлена, но для практических целей это не имеет никакого значения. Одно из испытанных соединений, столь же эффективно привлекавшее вредных насекомых, ' В СССР это растеяяе называют еиге дягялем.— Прим. перев. как и ан>келиковое масло, но значительно дешевле его, начали производить в больших количествах.
Этосоединение получило название сиглур; строение его таково: СН СН НС /Сн СО О СН Снс СН3 СН, СН СН з С~~э Затем синтезировали свыше тридцати вариантов этой структуры (усилиями ученых нескольких лабораторий Министерства сельского хозяйства США), причем около четверти всех полученных веществ также, хотя н в разной степени, обладали привлекающим действием. Пригодная для практического применения химическая приманка должна быть не только эффективной, но и не очень летучей, в противном случае она слишком быстро испаряется из ловушек. Кроме того, приманка должна быть дешевой. Варианты сиглура, отличавшиеся от него строением боковой цепи, идущей после кислородного мостика, иногда были для мух привлекательнее своего родоначальника, но тем не менее уступали ему по летучести и стойкости.
Первые партии препарата сиглур, выпущенные для продажи, принесли некоторое разочарование, так как оказались гораздо менее активными, чем лабораторные образцы. При выяснении причин обнаружилось несколько способов расположения в пространстве отдельных частей молекулы, как и в случае с ранее упоминавшимся бомби. колом. Для того чтобы нагляднее представить себе это изобразим строение молекулы сиглура. Группы, соеди пенные с кольцом, могут лежать по одну сторону плоско сти кольца (случай, который называют цис-конфигурацией либо по разные стороны от нее (транс-конфигурация) Н СО О СН Снр Снс Н СН, ! СН, чсс бб н сн с н сн транс Эти две формы (изомеры) были получены синтетически и испытаны как приманки.
При этом оказалось, что биологической активностью обладает лишь транс-форма, тогда как цис-изомер совершенно не привлекает самцов средиземноморской плодовой мухи. А первые партии вещества, выпущенного промышленностью, содержали частично и вторую, то есть неактивную, форму. Когда в технологию получения синтетической приманки внесли соответствующие изменения, был получен вполне удовлетворительный, хотя и не совсем совершенный продукт. Его усовершенствование повели по пути изменения циклической части молекулы, которую модифицировали введением атомов водорода и хлора (или брома) по месту двойной связи. Так был получен новый продукт — медлур, оказавшийся более эффективной и стойкой приманкой, чем его предшественник — сиглур.
Если принять во внимание, что атом хлора (или брома) может оказаться присоединенным к любому из двух атомов углерода, между которыми в сиглуре была двойная связь, а также что атом хлора (или брома) может занять положение «над» или «под» циклом, возможны по крайней мере четыре транс- конфигурации медлура, одна из которых представлена следующей схемой: Н С вЂ” С, медлур Н СН 57 (Вы можете попытаться сами изобразить строение трех других тарана-изомеров и соответствующих им четырех иисизомеров.) Какой именно изомер является активным началом медлура, выпускаемого промышленностью, не известно; возможно, что этот продукт представляет смесь изомеров.
И снова повторилась игра с варьированием правой части молекулы (после кислородного мостика †Π†), в в результате чего было получено сорок шесть новых соединений. Одно из них оказалось настолько превосходящим медлур по привлекающей способности (но не по стойкости), что также получило специальное название — тримедлур. Различие между структурами медлура и тримедлура незначительно, что хорошо видно при сравнении их структур.
н н сн, С вЂ” Сзк с1 "~ .~ со о с снз рг н н с с снз Н трнмеллуР— С н снз Другой вредитель, также приносящий значительные убытки,— дынная муха (0асиэ сисигбнае), обнаруженная на Гавайских островах и в некоторых другихместах. В начальных исследованиях, подобных тем, которые привели к открытию сиглура и медлуров, было испытано более тысячи разнообразных химических соединений на их способность приманивать самцов дынной мухи; некоторые из этих соединений оказались эффективными. Ниже приведены формулы двух наиболее активных веществ: СН СН Н С~~ Ос — СНз — СНз — СΠ— Снз СН СН бензнлзнетон СН СН СН,— 'Π— С~~ '~С вЂ” СН,— СН,— СΠ— СНз СН СН лоро-метокснбензнлзнетон Уже известным нам способом проводились изменения этих структур на все лады (было испытано свыше трех ты- 58 сяч соединений).
Наряду с положительными были получены и довольно озадачивающие результаты. Так, например, соединение, похожее на пара-метоксибензилацетон, совсем не привлекало самцов дынной мухи (его формула приводится ниже). сн сн сн»-о-ср )с-сн,-сн,-со-сн, сн,-о-с сн С другой стороны, второе близкое по строению соединение оказалось столь эффективной приманкой, что получило название кью-лур (фиг. 8).
Вот его формула: сн сн сн,-со--о — С4 ~~с — сн,-сн,-со — сн, СН СН кью-аур Еще не известно, почему столь малые изменения в структуре приводят к таким резким изменениям биологической активности этих соединений. Пока что это относится к числу нерешенных задач, причем вероятность того, что эти вещества, по-видимому, никоим образом ие повторяют действительного строения природного полово. го аттрактанта дынной мухи, делает их еще более загадочными. С практической точки зрения это, как уже говорилось, пе имеет значения, но с позиций глубокого познания химии природных половых аттрактантов было бы интересно узнать то общее в их структуре, что придает им столь высокую активность.
В последние годы был успешно изучен еще один аттрактант — для непарного шелкопряда (Ро«Яе«г«а «((зраг). Известно, что самцы непарного шелкопряда (для опытов их метили) находят самок на расстоянии свыше трех километров, так что «приманка»ь выделяемая самками, очевидно, чрезвычайно сильна. Как и в случаях с медлуром и кью-луром, эта задача исследовалась группой ученых Министерства сельского хозяйства США, а также некоторыми другими лабораториями. Отрезанные кончики брюшек нескольких сот тысяч самок непарного шелкопряда подвергали экстракции, а затем поступали с экстрактом так же, как с экстрактом из самок тутового шелко- Ф н г. о. Примерные модели молекул трех веществ, привлекающих насекомых. Слева: природный аттракгант пчелиной матки.
Вверху: синтети вский аттрактант гью-лур, используемый для привлечения дынной мухи. Внизу; гиплур, синтетический аналог природного втграктанта непарного шелкопряда пряда (см. главу 5). В конечном итоге было получено вещество (лис-форма), являющееся природным половым аттрактантом: сн, — (сн,)» — сн — сн =- сн — (сн,), — сн, — он о — со — сн, Как только это было выяснено, оказалось, что очень близкое соединение можно легко синтезировать из вполне доступного сырья (так называемой рицинолевой кислоты, которую в свою очередь получают из касторового масла). Этот заменитель отличается от природного соединения тем, что его цепь (в правой части) имеет на две метиленовые ( — СН,— ) группы больше, Действительно, синтезированное вещество, как было обнаружено, обладало даже большей эффективностью, чем его природный предшественник.
Так, в полевых условиях уже 10 пикограммов привлекало в ловушки большое число самцов непарного шелкопряда, а в лабораторных биопробах были активны уже поистине ничтожные количества этой приманки— миллионные доли пнкограмма. Этот синтетический вариант получил название гиплур (см. фиг. 8). Благодаря наличию двойной связи в молекуле природного аттрактанта и синтетического гиплура оба они могут существовать в цис- и в транс-формах. Было показано, что активностью обладает только цис-изомер.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
