一種松毛蟲性信息素合成方法

2023-07-01 12:51:01

專利名稱：一種松毛蟲性信息素合成方法
技術領域：
本發明涉及ー種昆蟲性信息素製備技術領域，尤其是ー種松毛蟲性信息素合成方法。
背景技術：
松毛蟲屬鱗翅目枯葉蛾科，是我國廣大松林最嚴重的歷史性大害蟲，廣泛分布於中國各地。松毛蟲一年可繁殖三代，以幼蟲取食松樹針葉，能在短時間內把整棵樹的樹葉吃光,從而使松樹無法進行光合作用造成樹木枯死。松林似火燒狀,造成成片松林死亡，可謂「無煙火災」。其中較典型的有馬尾松毛蟲(Dendrolimus punctatus)、油松毛蟲(D. tabulaeformis)、赤松毛蟲(D. spectabilis)、雲南松毛蟲(D. houi)和思茅松毛蟲(D. kikuchii)(湯智慧&湯智馥，2007、朝陽地區松毛蟲持續控災治理模式的研究.防護林科技，2 :53 ;張家足，2002佳多頻振式殺蟲燈在松毛蟲防治與監測中的應用.中國森林病蟲，21(増刊)28-29)。目前，松毛蟲的防治方法主要有營造混交林培養多樣性的生物群落、保護和引入寄生性和捕食性天敵的生物防治及施用農藥的化學防治。但是由於營造混交林成本高、周期長及施藥難度大缺點，給松毛蟲的防治帶來了巨大的困難(夏志立，2004松毛蟲持續控災策略及綜合治理模式.防護林科技，3 51-52 ;趙秀蓮，2006無公害防治技術在松毛蟲防治中的應用.遼寧林業科技，3 48-50)。目前國際上最常見的害蟲防治技術包括自然天敵、微生物、化學農藥和化學信息素技木。其中，化學信息素技術具有專ー性強、無公害和保護天敵等優點，逐漸引起全球各國的重視和推廣應用，更是理想的種群監測技術，具有靈敏、峰形清晰、使用方面等優點。松毛蟲性信息素是美國學者Roelofs等人於1971年首先從馬尾松毛蟲雌蛾的腹部分泌物中分離得到的，它對雄蛾產生性引誘作用(Roelofs ff. L.等，1971 Sex Attractant of theしodling Moth :しnaracterization with Electroantennogram Technique Science,17^ 297-299)。該性信息素的單體組分的分離、結構鑑定、活性測定在此後幾年中取得了很大進展(Roelofs ff. L. , 1975 Crop Protection-Their Bilogical Eualution, New York Academic Press ；Vu M. H. et al. ,1980 Identification of the Female Sex Pheromoneof the Pine Moth. Agric. Biol. Chem. ,44(I) :231-233)。研究結果表明，松毛蟲性信息素由(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇及(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酯和丙酸酯三個組分按一定比例組成，還含有少量(5Z，7E)_十二碳ニ烯醛。它們的組分與組成比例在各個不同的地區略有變化。在中國，孔祥波等人發展了ー種以MTAD與共軛ニ烯形成衍生物，再經氣相色譜-質譜分析來確定共軛雙鍵位置的方法，從而為此類化合物的結構鑑定提供了一個不錯的策略(孔祥波等，2004松毛蟲性信息素共軛雙鍵定位方法的研究.色譜，22(2) :97-100)。另外，趙成華和孔祥波等人在日本人研製的單ー組分性信息素誘芯的基礎上發展了多組分的赤松毛蟲、思茅松毛蟲和雲南松毛蟲等多種松毛蟲的性誘劑，在松毛蟲的監測和誘殺方面取得了不錯的成果(趙成華等，中國，2000年，專利公開號CN 1250597A ;趙成華等，中國，2004年，專利公開號CN 1520724A ;孔祥波等，中國，2007年，專利公開號CN 1010611798 ;趙成華等，中國，2008年，專利公開號CN 101129138A)。
目前，國內外關於松毛蟲性信息素的合成主要有四種方法不飽和醛的Wittig反應、共軛烯炔的催化氫化、烯基金屬與烯基滷的偶聯反應以及ー鍋法構建兩個特定構型的雙鍵。在1982年,Ando T.等人利用烯碘與炔烴的偶聯反應構建了共軛烯炔的結構,進ー步的Lindlar催化氫化得到目標產物，但是收率不高，而且產物中夾雜著未反應的烯炔和反應過頭的單烯，從而給產物的分離純化帶來很大的困難(Ando T.等，1982Stereoselectivesynthesis οι Some Isomers of Dodecadien—l—o丄！Compounds Related to the PineMoth Sex Pheromone. Agric. Biol. Chem. , 46 (3) :717-722)。此後，Ando T.等人利用2_庚炔醛的Wittig反應和緊接著的三鍵硼氫化得到的產物主要為(5Ζ，7Ζ)_十二碳ニ烯酉享而非目標產物(5Ζ, 7Ζ)-十二碳ニ烯醇(Ando Τ.等，1985 Systematic Syntheses andCharacterization of Dodecadien-l-oIs with Conjugated Douole Bond,LepidopterousSex Pheromones. Agric. Boil. Chem. , 49 (I) :141-148) 另外，王東等人利用特定構型的烯碘和烯鋁的偶聯反應來構建共軛雙烯，獲得不錯的立體選擇性，但是由於使用鋁等金屬而使得反應條件比較苛刻，收率也不高(王東等，1990油松毛蟲性引誘劑(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇及其こ酸酯和丙酸酯的合成.化學學報，48:489-493)。後來，陶雲海和古昆等人發展了ー個比較新的策略，利用丁烯醛和こ炔在溴化鋰和醋酸鈀的共同作用下一步法構建了兩個特定構型的雙鍵，但是該方法收率很低，由於使用こ炔氣體作為反應原料而使操作複雜(古昆等，中國，2004年，專利公開號CN1557796 ;陶雲海等，2005松毛蟲性信息素(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇的立體選擇性合成.高等學校化學學報，26 (6) :1072-1075)。綜上所述，已報導的合成方法都普遍存在原料價格昂貴、操作複雜、立體選擇性和收率不高等缺點。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術，提供ー種原料易得、反應條件溫和、操作簡單且收率高並具有很好立體選擇的ー種松毛蟲性信息素的合成方法。本發明為解決上述技術問題而採取的技術方案為ー種松毛蟲性信息素的合成方法，松毛蟲性信息素的成分為(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇、(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酷、(5Z，7E)-十二碳ニ烯丙酸酯和(5Z，7E)_十二碳ニ烯醛四個化合物，根據松毛蟲的種類選擇上述四種化合物的幾種進行組合，其特徵在於採用2-己炔-I-醇為起始原料，在鋰和丙ニ胺的作用發生三鍵位置的轉移得到化合物I :5_己炔-I-醇；5_己炔-I-醇在酸性條件與ニ氫吡喃反應得到羥基上THP保護的化合物2，它與反式ニ氯こ烯在金屬鈀和碘化亞銅的共同催化下發生偶聯反應生成共軛烯炔類化合物3 ;化合物3在金屬鐵的催化下與溴代正丁烷格式試劑發生進ー步的偶聯反應得到化合物4，它在金屬鋅的催化還原下得到共軛雙烯類化合物5 ;化合物5在樟腦磺酸的條件下脫去THP保護基團而得到最終的目標產物6 (5Z，7E)-十二碳ニ烯醇；所述化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇在こ酸酐/吡啶作用下發生酯化反應製得(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酷；所述化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇在丙酸酐/吡啶的作用下發生酯化反應製得(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酯；所述化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇經氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC的氧化製得(5Z，7E)_十二碳ニ烯醛；這樣根據組合物的不同，可以根據前述的各個化合物合成步驟選擇性使用。優選，所述化合物I :5-己炔-I-醇的合成過程為以I個當量的2-己炔-I-醇為基準計算，在氬氣保護下往反應瓶中加入5-6個當量的金屬鋰和乾燥的1，3-丙ニ胺，鋰的濃度為I. 5-2. 5M，室溫下15-35°C攪拌30-45分鐘，金屬鋰溶解，反應液呈深藍色；將藍色溶液加熱至60-80°C，攪拌至深藍色褪去，時間為3-4小時；將反應液冷至室溫15-35°C，在氬氣保護下分批加入3. 5-4. 5個當量的叔丁醇鉀粉末，溶液變為淺黃色，加完後繼續攪拌30-45分鐘；緩慢滴加I個當量的2-己炔-I-醇，溶液逐漸轉為紅棕色，滴加完畢後繼續反應1-2小吋，將反應液倒入冰水中，用石油醚萃取，合併有機相，依次用5-10%鹽酸溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥；過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到化合物I :5-己炔-I-醇。優選，所述化合物2 1-ΤΗΡ-5-己炔_1_醇的合成過程為以I個當量的5_己炔-I-醇為基準計算，將化合物5-己炔-I-醇溶於乾燥的ニ氯甲烷，濃度為O. 1-0. 3M，加入O. 05-0. I個當量的樟腦磺酸，充分冷卻至0-5°C，滴加入I. 5-2. O個當量的3，4- ニ氫吡喃的ニ氯甲烷溶液，濃度為2-3M ;然後緩慢升至室溫，待完全反應後，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應；減壓蒸餾除去ニ氯甲烷，殘留物溶於石油醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物2 1-THP-5-己炔-I-醇。優選，所述化合物3 (7Ε)-1-ΤΗΡ-8-氯_5_炔_7_烯_1_辛醇的合成如下以I個當量的1-THP-5-己炔-I-醇為基準計算，在氬氣保護下，將化合物2 :1-ΤΗΡ-5-己炔-I-醇和2. 0-2-3. O個當量的反式ニ氯こ烯溶於乾燥的四氫呋喃，濃度為O. 1-0. 3M，加入O. 04-0. 06個當量的Pd(Ph3)2Cl2和O. 15-0. 25個當量的碘化亞銅，最後滴加入I. 5-2. 5個當量的ニ異丙基胺；室溫下反應24-48小時，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應，用こ醚萃取
2-4次,合併こ醚溶液,依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水洗漆,無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物3 (7E)-1-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇。優選，所述化合物4 (7Ε)-1-ΤΗΡ-5-炔_7_烯_1_十二醇的合成步驟如下以I個當量的(7Ε)-1-ΤΗΡ-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇為基準計算，在氬氣保護下，將化合物
3:(7Ε)-1-ΤΗΡ-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇溶於乾燥的四氫呋喃，濃度為O. 1-0. 3M，加入
0.01-0. 02個當量的Fe (acac) 3和6_10當量的N-甲基吡咯烷酮，將反應液冷卻至_10_0で，最後緩慢滴加製備好的I. 5-2. 5個當量的溴代正丁烷格式試劑；待反應液升至室溫後，繼續反應過夜，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應，用こ醚萃取2-4次，合併こ醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物
4: (7E)-1-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇。優選，所述化合物5 (5Z，7E) -I-THP-十二碳ニ烯醇的合成步驟如下活性鋅粉的製備在氬氣保護下，在蒸餾水中加入鋅粉，鋅粉濃度為0.9
1.IM(優選1M)，反應30-45分鐘，然後加入相對於鋅粉質量分數為8-15%的こ酸銅，攪拌30-45分鐘，再加入相對於鋅粉質量分數為8-15%的硝酸銀，反應1-1. 5小時；過濾，依次用蒸餾水、丙酮、こ醚和甲醇洗滌，抽乾即得。以I個當量的(7Ε)-1-ΤΗΡ-5-炔-7-烯-I-十二醇為基準計算，將化合物4 : (7E)-1-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇加到甲醇和蒸餾水的混合溶液中，濃度O. 1-0. 2M，加入的3-5個當量的活性鋅粉，反應液加熱至40-50°C ;攪拌至原料消失，減壓除去甲醇，加入こ醚萃取2-4次，合併有機相，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥；過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物5 (5Z，7E) -I-THP-十二碳ニ烯醇。
優選，所述化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇的合成過程如下以I個當量的(5Z，7E) -I-THP-十二碳ニ烯醇為基準計算，將化合物5 (5Z，7E) -I-THP-十二碳ニ烯醇溶於甲醇，濃度為O. 1-0. 3M，加入O. 05-0. I個當量的樟腦磺酸，室溫下15-35°C攪拌至完全反應，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，減壓除去甲醇，殘留物溶於こ酸こ酷，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇。優選，所述化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酯的合成如下以1個當量的(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇為基準計算，在室溫下15_35°C，將化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇溶於乾燥的吡啶中，濃度為O. 1-0. 3M，滴加入I. 5-2. 5個當量的こ酸酐，待反應完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，こ醚萃取後，合併有機相，依次用蒸餾水、5-10%鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酷。優選，所述化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酯的合成如下以I個當量的(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇為基準計算，在室溫下15_35°C，將化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇溶於乾燥的吡啶中，濃度為O. 1-0. 3M，滴加入I. 5-2. 5個當量的丙酸酐，待反應完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，こ醚萃取後，合併有機相，依次用蒸餾水、5-10%稀鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酷。優選，所述化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醛的合成如下以I個當量的(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇為基準計算，將化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇溶於乾燥的ニ氯甲烷，濃度為O. 1-0. 3M，在氬氣保護下分批加入I. 5-2. O個當量的氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC，室溫下攪拌至完全反應，過濾，濾液減壓濃縮，濃縮液中加入こ醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液、飽和氯化銨溶液和飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉乾燥，濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醛。與現有技術相比，本發明的優點在於本發明以簡單的2-己炔-I-醇、反式ニ氯こ烯和溴代正丁烷為起始原料，經過三鍵位置的轉移、羥基的上保護和脫保護、兩步的偶聯反應及烯炔的還原等六步反應製得(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇，再由(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇製得(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酷、(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酯及(5Z，7E)-十二碳ニ烯醛。本發明的合成原料易得，成本低廉；反應條件溫和、操作簡單且收率高並具有很好立體選擇性，具有較高的エ業化生產價值。


圖I為本發明的松毛蟲性信息素的合成線路圖；圖2為本發明的化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇的合成線路圖；圖3為本發明的化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯こ酸酯和化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯丙酸酯的合成線路圖；圖4為本發明的化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醛的合成線路圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進ー步詳細描述。
松毛蟲性信息素化合物包含四種化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇、(5Z，7E)-十二碳ニ烯こ酸酷、(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酯和(5Z，7E)_十二碳ニ烯醛，其中馬尾松毛蟲(Dendrolimus punctatus)的濃度比例為(5Z, 7E)-十二碳ニ烯こ酸酷(5Z,7E)-十二碳ニ烯丙酸酷(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇為25 10 28、油松毛蟲(D. tabulaeformis)的濃度比例為(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酷(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酷(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇為100 29 47、赤松毛蟲(D. spectabilis)的濃度比例為(5Z，7E)-十二碳ニ烯こ酸酷(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酷(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇為3 25 100、雲南松毛蟲(D.houi)的濃度比例為(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酯(5Z，7E)_十二碳ニ烯醛(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇為5. 8 O. 8 14. 7和思茅松毛蟲(D. kikuchii)的濃度比例為(5Z，7E)-十二碳ニ烯こ酸酷(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇為100 22.4。本發明以簡單的2-己炔-I-醇、反式ニ氯こ烯和溴代正丁烷為起始原料，經過三鍵位置的轉移、羥基的上保護和脫保護、兩步的偶聯反應及烯炔的還原等六步反應製得(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇，再由(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇經酯化反應得到(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酷、(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酷，(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇經PCC氧化得到(5Z，7E)-十二碳ニ烯醛(如圖I)。以下提供本發明的合成方法的具體實施方式
。I.化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇的合成方法(如圖2所示)化合物I的合成在氬氣保護下往反應瓶中加入6個當量的金屬鋰和乾燥的1，
3-丙ニ胺，鋰的濃度為2. 0M，室溫下攪拌30分鐘，金屬鋰溶解，反應液呈深藍色；將藍色溶液加熱至70°C，攪拌至深藍色褪去，時間為3小時左右；將反應液冷至室溫，在氬氣保護下分批加入4個當量的叔丁醇鉀粉末，溶液逐漸變為淺黃色，加完後繼續攪拌30分鐘；緩慢滴加I個當量的2-己炔-I-醇，溶液逐漸轉為紅棕色，滴加完畢後繼續反應I小吋，將反應液倒入冰水中，用石油醚萃取，合併有機相，依次用10 %鹽酸溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥；過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到化合物1，收率83%。化合物2的合成將化合物I溶於乾燥的ニ氯甲烷(濃度為O. 2M)，加入O. 05個當量的樟腦磺酸，充分冷卻至(TC，緩慢滴加入I. 5個當量的3，4- ニ氫吡喃的ニ氯甲烷溶液(濃度為2. 0M);然後緩慢升至室溫，待完全反應後，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應；減壓蒸餾除去ニ氯甲烷，殘留物溶於石油醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物2，收率92%。化合物3的合成在氬氣保護下，將化合物2和2. 5個當量的反式ニ氯こ烯溶於乾燥的四氫呋喃，使化合物2的濃度為O. 2M，加入O. 05個當量的Pd(Ph3)2Cl2和O. 2個當量的碘化亞銅，最後滴加入2個當量的ニ異丙基胺；室溫下反應兩天，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應，用こ醚萃取三次，合併こ醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物3，收率90%。化合物4的合成在氬氣保護下，將化合物3溶於乾燥的四氫呋喃(濃度為O. 2M)，加入O. 01個當量的Fe (acac) 3和9個當量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)，將反應液冷卻至-10°C，最後緩慢滴加製備好的2個當量的溴代正丁烷格式試劑；待反應液升至室溫後，繼續反應過夜，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應，用こ醚萃取三次，合併こ醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物4，收 率85%。化合物5的合成活性鋅粉的製備氬氣保護下，在蒸餾水中加入鋅粉，鋅粉濃度為1M，反應30分鐘，然後加入相對於鋅粉質量分數為10%的こ酸銅，攪拌30分鐘，再加入相對於鋅粉質量分數為10%的硝酸銀，反應I小時；過濾，依次用蒸餾水、丙酮、こ醚和甲醇洗滌，抽乾後直接用於以下的還原反應；將化合物4加到甲醇和蒸餾水的混合溶液，使其濃度為O. 1M，加入5個當量的活性鋅粉，反應液加熱至40-50°C;攪拌至原料消失，減壓除去甲醇，加入こ醚萃取三次，合併有機相，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥；過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物5，收率90%，產物的立體化學純度為略小於90%。進ー步的硝酸銀-矽膠柱層析純化使立體化學純度大於90%，可直接用於後續的反應及田間實驗。化合物6 (5Z，7E)-十二碳ニ烯醇的合成將化合物5溶於甲醇(濃度為O. 2M)，加入O. 05個當量的樟腦磺酸，室溫下攪拌至完全反應，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，減壓除去甲醇，殘留物溶於こ酸こ酷，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物6 (5Z，7E)-十二碳ニ烯醇，收率95%。2.化合物7 (5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酯和化合物8 (5Z，7E)-十二碳ニ烯丙酸酷的合成步驟如下(如圖3所示)化合物7 :(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酯的合成在室溫下，將化合物6 (5Z,7E)-十二碳ニ烯醇溶於乾燥的吡啶中(濃度為O. 2M)，滴加入2個當量的こ酸酐，待反應完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，こ醚萃取後，合併有機相，依次用蒸餾水、10 %鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物7 (5Z，7E)-十二碳ニ烯こ酸酷，收率89%。化合物8 : (5Z，7E)-十二碳ニ烯丙酸酯的合成在室溫下，將化合物6 : (5Z，7E)-十二碳ニ烯醇溶於乾燥的吡啶中(濃度為O. 2M)，滴加入2個當量的丙酸酐，待反應完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，こ醚萃取後，合併有機相，依次用蒸餾水、10 %稀鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物8:(5Z，7E)-十ニ碳ニ烯丙酸酯，收率93(%。3.化合物9 (5Z，7E)-十二碳ニ烯醛的合成步驟如下(如圖4所示)化合物9 :(5Z，7E)-十二碳ニ烯醛的合成將化合物6 : (5Z，7E)-十二碳ニ烯醇溶於乾燥的ニ氯甲烷，濃度為O. 2M，在氬氣保護下分批加入I. 5個當量的氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC,室溫下攪拌至完全反應，過濾，濾液減壓濃縮，濃縮液中加入こ醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液、飽和氯化銨溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥，濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物9 : (5Z，7E)-十二碳ニ烯醛，收率87 %。
權利要求
1.一種松毛蟲性信息素的合成方法，松毛蟲性信息素的成分為(5Z，7E)_十二碳二烯醇、(5Z，7E)_十二碳二烯乙酸酯、(5Z，7E)_十二碳二烯丙酸酯和(5Z，7E)-十二碳二烯醛四個化合物，根據松毛蟲的種類選擇上述四 種化合物的幾種進行組合，其特徵在於步驟為採用2-己炔-I-醇為起始原料，在鋰和丙二胺的作用發生三鍵位置的轉移得到化合物I :5-己炔-I-醇；化合物I :5_己炔-I-醇在酸性條件與二氫吡喃反應得到羥基上THP保護的化合物2 l-THP-5-己炔-I-醇，它與反式二氯乙烯在金屬鈀和碘化亞銅的共同催化下發生偶聯反應生成共軛烯炔類化合物3 (7E)-l-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇；化合物3 (7E)-l-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇在金屬鐵的催化下與溴代正丁烷格式試劑發生進一步的偶聯反應得到化合物4 (7E)-l-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇，它在金屬鋅的催化還原下得到共軛雙烯類化合物5 (5Z，7E)-I-THP-十二碳二烯醇；化合物5 (5Z，7E)-I-THP-十二碳二烯醇在樟腦磺酸的條件下脫去THP保護基團而得到最終的目標產物(5Z，7E)_十二碳二烯醇；再由(5Z，7E)_十二碳二烯醇經酯化反應製得(5Z，7E)_十二碳二烯乙酸酯、(5Z，7E)-十二碳二烯丙酸酯；(5Z，7E)-十二碳二烯醇經氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC的氧化製得(5Z，7E)-十二碳二烯醛。
2.根據權利要求I所述的合成方法，其特徵在於所述化合物I:5_己炔-I-醇的合成過程為以I個當量的2-己炔-I-醇為基準計算，在氬氣保護下往反應瓶中加入5-6個當量的金屬鋰和乾燥的1，3-丙二胺，鋰的濃度為I. 5-2. 5M，在15-35°C下攪拌30-45分鐘，金屬鋰溶解，反應液呈深藍色；將藍色溶液加熱至60-80°C，攪拌至深藍色褪去，時間為3-4小時；將反應液冷至15-35°C，在氬氣保護下分批加入3. 5-4. 5個當量的叔丁醇鉀粉末，溶液變為淺黃色，加完後繼續攪拌30-45分鐘；緩慢滴加I個當量的2-己炔-I-醇，溶液逐漸轉為紅棕色，滴加完畢後繼續反應1-2小時，將反應液倒入冰水中，用石油醚萃取，合併有機相，依次用5-10%鹽酸溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥；過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到化合物I : :5_己炔-I-醇。
3.根據權利要求2所述的合成方法，其特徵在於所述化合物2:l-THP-5-己炔-I-醇的合成過程為以I個當量的5-己炔-I-醇為基準計算，將5-己炔-I-醇溶於乾燥的二氯甲烷，濃度為0. 1-0. 3M，加入0. 05-0. I個當量的樟腦磺酸，充分冷卻至0-5°C，滴加入I. 5-2. 0個當量的3，4-二氫吡喃的二氯甲烷溶液，濃度為2-3M ;然後緩慢升至室溫，待完全反應後，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應；減壓蒸餾除去二氯甲烷，殘留物溶於石油醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物2 l-THP-5-己炔-I-醇。
4.根據權利要求3所述的合成方法，其特徵在於所述化合物3:(7E) -1-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇的合成如下以I個當量的1-THP-5-己炔-I-醇為基準計算，在氬氣保護下，將化合物2 l-THP-5-己炔-I-醇和2. 0-2-3. 0個當量的反式二氯乙烯溶於乾燥的四氫呋喃，濃度為0. 1-0. 3M，加入0. 04-0. 06個當量的Pd(Ph3)2Cl2和0. 15-0. 25個當量的碘化亞銅，最後滴加入1.5-2. 5個當量的二異丙基胺；室溫下反應24-48小時，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應，用乙醚萃取2-4次，合併乙醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物3 (7E)-l-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇。
5.根據權利要求4所述的合成方法，其特徵在於所述化合物4:(7E)-l-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇的合成步驟如下以I個當量的(7E) -1-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇為基準計算，在IS氣保護下，將化合物3 (7E)-l-THP-8-氯-5-炔-7-烯_1_辛醇溶於乾燥的四氫呋喃，濃度為0. 1-0. 3M，加入0.01-0. 02個當量的Fe (acac) 3和6_10當量的N-甲基吡咯烷酮，將反應液冷卻至_10-0°C，最後緩慢滴加製備好的I. 5-2. 5個當量的溴代正丁烷格式試劑；待反應液升至室溫後，繼續反應過夜，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應，用乙醚萃取2-4次，合併乙醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物4 (7E)-l-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇。
6.根據權利要求5所述的合成方法，其特徵在於所述化合物5 (5Z，7E) -I-THP-十二碳二烯醇的合成步驟如下 活性鋅粉的製備在氬氣保護下，在蒸餾水中加入鋅粉，鋅粉濃度為0. 9 I. 1M，反應30-45分鐘，然後加入相對於鋅粉質量分數為8-15%的乙酸銅，攪拌30-45分鐘，再加入相對於鋅粉質量分數為8-15%的硝酸銀，反應1-1. 5小時；過濾，依次用蒸餾水、丙酮、乙醚和甲醇洗漆，抽乾即得； 以I個當量的(7E)-l-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇為基準計算，將化合物4 :(7E)-1-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇加到甲醇和蒸餾水的混合溶液中，濃度0. 1-0. 2M，加入的3-5個當量的活性鋅粉，反應液加熱至40-50°C ;攪拌至原料消失，減壓除去甲醇，加入乙醚萃取2-4次，合併有機相，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥；過濾、濃縮，粗品經柱層析得化合物5 (5Z，7E) -I-THP-十二碳二烯醇。
7.根據權利要求6所述的合成方法，其特徵在於所述化合物(5Z，7E)_十二碳二烯醇的合成過程如下以I個當量的(5Z，7E)-I-THP-十二碳二烯醇為基準計算，將化合物5 (5Z，7E)-I-THP-十二碳二烯醇溶於甲醇，濃度為0. 1-0. 3M，加入0. 05-0. I個當量的樟腦磺酸，在15-35°C下攪拌至完全反應，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，減壓除去甲醇，殘留物溶於乙酸乙酯,依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌,無水硫酸鈉乾燥,過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物(5Z，7E)-十二碳二烯醇。
8.根據權利要求7所述的合成方法，其特徵在於所述化合物(5Z，7E)_十二碳二烯乙酸酯的合成如下 以I個當量的(5Z，7E)_十二碳二烯醇為基準計算，在15-35 °C下，將化合物(5Z，7E)-十二碳二烯醇溶於乾燥的吡啶中，濃度為0. 1-0. 3M，滴加入I. 5-2. 5個當量的乙酸酐，待反應完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，乙醚萃取後，合併有機相，依次用蒸餾水、5-10% (wt)鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物(5Z，7E)_十二碳二烯乙酸酯。
9.根據權利要求7所述的合成方法，其特徵在於所述化合物(5Z，7E)_十二碳二烯丙酸酯的合成如下 以I個當量的(5Z，7E)_十二碳二烯醇為基準計算，在15-35 °C下，將化合物(5Z，7E)-十二碳二烯醇溶於乾燥的吡啶中，濃度為0. 1-0. 3M，滴加入I. 5-2. 5個當量的丙酸酐，待反應完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，乙醚萃取後，合併有機相，依次用蒸餾水、5-10% (wt)稀鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，過濾、濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物(5Z，7E)-十二碳二烯丙酸酯。
10.根據權利要求7所述的合成方法，其特徵在於所述化合物(5Z，7E)_十二碳二烯醛的合成如下 以I個當量的(5Z，7E)_十二碳二烯醇為基準計算，將化合物(5Z，7E)_十二碳二烯醇溶於乾燥的二氯甲烷，濃度為0. 1-0. 3M，在氬氣保護下分批加入I. 5-2. 0個當量的氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC，室溫下攪拌至完全反應，過濾，濾液減壓濃縮，濃縮液中加入乙醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液、飽和氯化銨溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥，濃縮，粗品經柱層析純化得到目標產物(5Z，7E)-十二碳二烯醛。
全文摘要
本發明公開了一種松毛蟲性信息素的合成方法，採用2-己炔-1-醇為起始原料，在鋰和丙二胺的作用發生三鍵位置的轉移得到5-己炔-1-醇；5-己炔-1-醇在酸性條件與二氫吡喃反應得到羥基上THP保護的1-THP-5-己炔-1-醇，它與反式二氯乙烯在金屬鈀和碘化亞銅的共同催化下發生偶聯反應生成共軛烯炔類(7E)-1-THP-8-氯-5-炔-7-烯-1-辛醇；(7E)-1-THP-8-氯-5-炔-7-烯-1-辛醇在金屬鐵的催化下與溴代正丁烷格式試劑發生進一步的偶聯反應得到(7E)-1-THP-5-炔-7-烯-1-十二醇，它在金屬鋅的催化還原下得到(5Z，7E)-1-THP-十二碳二烯醇；(5Z，7E)-1-THP-十二碳二烯醇在樟腦磺酸的條件下脫去THP保護基團而得到最終的目標產物(5Z，7E)-十二碳二烯醇；本發明的合成原料易得，成本低廉；反應條件溫和、操作簡單且收率高並具有很好立體選擇性。
文檔編號C07C47/21GK102613177SQ20111003530
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者杜永均, 林德青, 胡武新, 陳海濱 申請人:寧波紐康生物技術有限公司, 溫州醫學院