專利名稱：一種松毛蟲性信息素合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種昆蟲性信息素制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是ー種松毛蟲性信息素合成方法。
背景技術(shù)：
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，廣泛分布于中國各地。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(nèi)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(zāi)”。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)、云南松毛蟲(D. houi)和思茅松毛蟲(D. kikuchii)(湯智慧&湯智馥，2007、朝陽地區(qū)松毛蟲持續(xù)控災(zāi)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(jiān)測中的應(yīng)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(yǎng)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(nóng)藥的化學(xué)防治。但是由于營造混交林成本高、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(xù)控災(zāi)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(shù)在松毛蟲防治中的應(yīng)用.遼寧林業(yè)科技，3 48-50)。目前國際上最常見的害蟲防治技術(shù)包括自然天敵、微生物、化學(xué)農(nóng)藥和化學(xué)信息素技木。其中，化學(xué)信息素技術(shù)具有專ー性強、無公害和保護天敵等優(yōu)點，逐漸引起全球各國的重視和推廣應(yīng)用，更是理想的種群監(jiān)測技術(shù)，具有靈敏、峰形清晰、使用方面等優(yōu)點。松毛蟲性信息素是美國學(xué)者Roelofs等人于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(chǎn)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(jié)構(gòu)鑒定、活性測定在此后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(jié)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(qū)略有變化。在中國，孔祥波等人發(fā)展了ー種以MTAD與共軛ニ烯形成衍生物，再經(jīng)氣相色譜-質(zhì)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(jié)構(gòu)鑒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制的單ー組分性信息素誘芯的基礎(chǔ)上發(fā)展了多組分的赤松毛蟲、思茅松毛蟲和云南松毛蟲等多種松毛蟲的性誘劑，在松毛蟲的監(jiān)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(nèi)外關(guān)于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(yīng)、共軛烯炔的催化氫化、烯基金屬與烯基鹵的偶聯(lián)反應(yīng)以及ー鍋法構(gòu)建兩個特定構(gòu)型的雙鍵。在1982年,Ando T.等人利用烯碘與炔烴的偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建了共軛烯炔的結(jié)構(gòu),進ー步的Lindlar催化氫化得到目標產(chǎn)物，但是收率不高，而且產(chǎn)物中夾雜著未反應(yīng)的烯炔和反應(yīng)過頭的單烯，從而給產(chǎn)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)。此后，Ando T.等人利用2_庚炔醛的Wittig反應(yīng)和緊接著的三鍵硼氫化得到的產(chǎn)物主要為(5Ζ，7Ζ)_十二碳ニ烯酉享而非目標產(chǎn)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(gòu)型的烯碘和烯鋁的偶聯(lián)反應(yīng)來構(gòu)建共軛雙烯，獲得不錯的立體選擇性，但是由于使用鋁等金屬而使得反應(yīng)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(xué)學(xué)報，48:489-493)。后來，陶云海和古昆等人發(fā)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(gòu)建了兩個特定構(gòu)型的雙鍵，但是該方法收率很低，由于使用こ炔氣體作為反應(yīng)原料而使操作復(fù)雜(古昆等，中國，2004年，專利公開號CN1557796 ;陶云海等，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(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報，26 (6) :1072-1075)。綜上所述，已報道的合成方法都普遍存在原料價格昂貴、操作復(fù)雜、立體選擇性和收率不高等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)，提供ー種原料易得、反應(yīng)條件溫和、操作簡單且收率高并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(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采取的技術(shù)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(jù)松毛蟲的種類選擇上述四種化合物的幾種進行組合，其特征在于采用2-己炔-I-醇為起始原料，在鋰和丙ニ胺的作用發(fā)生三鍵位置的轉(zhuǎn)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(yīng)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(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)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(fā)生進ー步的偶聯(lián)反應(yīng)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(chǎn)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(fā)生酯化反應(yīng)制得(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(fā)生酯化反應(yīng)制得(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酯；所述化合物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇經(jīng)氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC的氧化制得(5Z，7E)_十二碳ニ烯醛；這樣根據(jù)組合物的不同，可以根據(jù)前述的各個化合物合成步驟選擇性使用。優(yōu)選，所述化合物I :5-己炔-I-醇的合成過程為以I個當(dāng)量的2-己炔-I-醇為基準計算，在氬氣保護下往反應(yīng)瓶中加入5-6個當(dāng)量的金屬鋰和干燥的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(yīng)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(yīng)液冷至室溫15-35°C，在氬氣保護下分批加入3. 5-4. 5個當(dāng)量的叔丁醇鉀粉末，溶液變?yōu)闇\黃色，加完后繼續(xù)攪拌30-45分鐘；緩慢滴加I個當(dāng)量的2-己炔-I-醇，溶液逐漸轉(zhuǎn)為紅棕色，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)1-2小吋，將反應(yīng)液倒入冰水中，用石油醚萃取，合并有機相，依次用5-10%鹽酸溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥；過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到化合物I :5-己炔-I-醇。優(yōu)選，所述化合物2 1-ΤΗΡ-5-己炔_1_醇的合成過程為以I個當(dāng)量的5_己炔-I-醇為基準計算，將化合物5-己炔-I-醇溶于干燥的ニ氯甲烷，濃度為O. 1-0. 3M，加入O. 05-0. I個當(dāng)量的樟腦磺酸，充分冷卻至0-5°C，滴加入I. 5-2. O個當(dāng)量的3，4- ニ氫吡喃的ニ氯甲烷溶液，濃度為2-3M ;然后緩慢升至室溫，待完全反應(yīng)后，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)；減壓蒸餾除去ニ氯甲烷，殘留物溶于石油醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物2 1-THP-5-己炔-I-醇。優(yōu)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(dāng)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(dāng)量的反式ニ氯こ烯溶于干燥的四氫呋喃，濃度為O. 1-0. 3M，加入O. 04-0. 06個當(dāng)量的Pd(Ph3)2Cl2和O. 15-0. 25個當(dāng)量的碘化亞銅，最后滴加入I. 5-2. 5個當(dāng)量的ニ異丙基胺；室溫下反應(yīng)24-48小時，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應(yīng)，用こ醚萃取
2-4次,合并こ醚溶液,依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水洗漆,無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物3 (7E)-1-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇。優(yōu)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(dāng)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-辛醇溶于干燥的四氫呋喃，濃度為O. 1-0. 3M，加入
0.01-0. 02個當(dāng)量的Fe (acac) 3和6_10當(dāng)量的N-甲基吡咯烷酮，將反應(yīng)液冷卻至_10_0で，最后緩慢滴加制備好的I. 5-2. 5個當(dāng)量的溴代正丁烷格式試劑；待反應(yīng)液升至室溫后，繼續(xù)反應(yīng)過夜，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應(yīng)，用こ醚萃取2-4次，合并こ醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物
4: (7E)-1-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇。優(yōu)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制備在氬氣保護下，在蒸餾水中加入鋅粉，鋅粉濃度為0.9
1.IM(優(yōu)選1M)，反應(yīng)30-45分鐘，然后加入相對于鋅粉質(zhì)量分數(shù)為8-15%的こ酸銅，攪拌30-45分鐘，再加入相對于鋅粉質(zhì)量分數(shù)為8-15%的硝酸銀，反應(yīng)1-1. 5小時；過濾，依次用蒸餾水、丙酮、こ醚和甲醇洗滌，抽干即得。以I個當(dāng)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(dāng)量的活性鋅粉，反應(yīng)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，合并有機相，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥；過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物5 (5Z，7E) -I-THP-十二碳ニ烯醇。
優(yōu)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(dāng)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-十二碳ニ烯醇溶于甲醇，濃度為O. 1-0. 3M，加入O. 05-0. I個當(dāng)量的樟腦磺酸，室溫下15-35°C攪拌至完全反應(yīng)，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，減壓除去甲醇，殘留物溶于こ酸こ酷，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇。優(yōu)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(dāng)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)_十二碳ニ烯醇溶于干燥的吡啶中，濃度為O. 1-0. 3M，滴加入I. 5-2. 5個當(dāng)量的こ酸酐，待反應(yīng)完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，こ醚萃取后，合并有機相，依次用蒸餾水、5-10%鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物(5Z，7E)_十二碳ニ烯こ酸酷。優(yōu)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(dāng)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)_十二碳ニ烯醇溶于干燥的吡啶中，濃度為O. 1-0. 3M，滴加入I. 5-2. 5個當(dāng)量的丙酸酐，待反應(yīng)完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，こ醚萃取后，合并有機相，依次用蒸餾水、5-10%稀鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物(5Z，7E)_十二碳ニ烯丙酸酷。優(yōu)選，所述化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醛的合成如下以I個當(dāng)量的(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇為基準計算，將化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇溶于干燥的ニ氯甲烷，濃度為O. 1-0. 3M，在氬氣保護下分批加入I. 5-2. O個當(dāng)量的氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC，室溫下攪拌至完全反應(yīng)，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,無水硫酸鈉干燥，濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醛。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)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(jīng)過三鍵位置的轉(zhuǎn)移、羥基的上保護和脫保護、兩步的偶聯(lián)反應(yīng)及烯炔的還原等六步反應(yīng)制得(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇，再由(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇制得(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(fā)明的合成原料易得，成本低廉；反應(yīng)條件溫和、操作簡單且收率高并具有很好立體選擇性，具有較高的エ業(yè)化生產(chǎn)價值。


圖I為本發(fā)明的松毛蟲性信息素的合成線路圖；圖2為本發(fā)明的化合物(5Z，7E)-十二碳ニ烯醇的合成線路圖；圖3為本發(fā)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(fā)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(jié)合附圖實施例對本發(fā)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、云南松毛蟲(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(fā)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(jīng)過三鍵位置的轉(zhuǎn)移、羥基的上保護和脫保護、兩步的偶聯(lián)反應(yīng)及烯炔的還原等六步反應(yīng)制得(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇，再由(5Z，7E)_十二碳ニ烯醇經(jīng)酯化反應(yīng)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(jīng)PCC氧化得到(5Z，7E)-十二碳ニ烯醛(如圖I)。以下提供本發(fā)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(yīng)瓶中加入6個當(dāng)量的金屬鋰和干燥的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(yīng)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(yīng)液冷至室溫，在氬氣保護下分批加入4個當(dāng)量的叔丁醇鉀粉末，溶液逐漸變?yōu)闇\黃色，加完后繼續(xù)攪拌30分鐘；緩慢滴加I個當(dāng)量的2-己炔-I-醇，溶液逐漸轉(zhuǎn)為紅棕色，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)I小吋，將反應(yīng)液倒入冰水中，用石油醚萃取，合并有機相，依次用10 %鹽酸溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥；過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到化合物1，收率83%?；衔?的合成將化合物I溶于干燥的ニ氯甲烷(濃度為O. 2M)，加入O. 05個當(dāng)量的樟腦磺酸，充分冷卻至(TC，緩慢滴加入I. 5個當(dāng)量的3，4- ニ氫吡喃的ニ氯甲烷溶液(濃度為2. 0M);然后緩慢升至室溫，待完全反應(yīng)后，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)；減壓蒸餾除去ニ氯甲烷，殘留物溶于石油醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物2，收率92%?；衔?的合成在氬氣保護下，將化合物2和2. 5個當(dāng)量的反式ニ氯こ烯溶于干燥的四氫呋喃，使化合物2的濃度為O. 2M，加入O. 05個當(dāng)量的Pd(Ph3)2Cl2和O. 2個當(dāng)量的碘化亞銅，最后滴加入2個當(dāng)量的ニ異丙基胺；室溫下反應(yīng)兩天，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應(yīng)，用こ醚萃取三次，合并こ醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)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溶于干燥的四氫呋喃(濃度為O. 2M)，加入O. 01個當(dāng)量的Fe (acac) 3和9個當(dāng)量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)，將反應(yīng)液冷卻至-10°C，最后緩慢滴加制備好的2個當(dāng)量的溴代正丁烷格式試劑；待反應(yīng)液升至室溫后，繼續(xù)反應(yīng)過夜，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應(yīng)，用こ醚萃取三次，合并こ醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物4，收 率85%?；衔?的合成活性鋅粉的制備氬氣保護下，在蒸餾水中加入鋅粉，鋅粉濃度為1M，反應(yīng)30分鐘，然后加入相對于鋅粉質(zhì)量分數(shù)為10%的こ酸銅，攪拌30分鐘，再加入相對于鋅粉質(zhì)量分數(shù)為10%的硝酸銀，反應(yīng)I小時；過濾，依次用蒸餾水、丙酮、こ醚和甲醇洗滌，抽干后直接用于以下的還原反應(yīng)；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(dāng)量的活性鋅粉，反應(yīng)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，合并有機相，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥；過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物5，收率90%，產(chǎn)物的立體化學(xué)純度為略小于90%。進ー步的硝酸銀-硅膠柱層析純化使立體化學(xué)純度大于90%，可直接用于后續(xù)的反應(yīng)及田間實驗?；衔? (5Z，7E)-十二碳ニ烯醇的合成將化合物5溶于甲醇(濃度為O. 2M)，加入O. 05個當(dāng)量的樟腦磺酸，室溫下攪拌至完全反應(yīng)，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，減壓除去甲醇，殘留物溶于こ酸こ酷，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)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)-十二碳ニ烯醇溶于干燥的吡啶中(濃度為O. 2M)，滴加入2個當(dāng)量的こ酸酐，待反應(yīng)完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，こ醚萃取后，合并有機相，依次用蒸餾水、10 %鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)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)-十二碳ニ烯醇溶于干燥的吡啶中(濃度為O. 2M)，滴加入2個當(dāng)量的丙酸酐，待反應(yīng)完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，こ醚萃取后，合并有機相，依次用蒸餾水、10 %稀鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)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)-十二碳ニ烯醇溶于干燥的ニ氯甲烷，濃度為O. 2M，在氬氣保護下分批加入I. 5個當(dāng)量的氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC,室溫下攪拌至完全反應(yīng)，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，無水硫酸鈉干燥，濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物9 : (5Z，7E)-十二碳ニ烯醛，收率87 %。
權(quán)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(jù)松毛蟲的種類選擇上述四 種化合物的幾種進行組合，其特征在于步驟為采用2-己炔-I-醇為起始原料，在鋰和丙二胺的作用發(fā)生三鍵位置的轉(zhuǎn)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(yīng)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(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)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(fā)生進一步的偶聯(lián)反應(yīng)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(chǎn)物(5Z，7E)_十二碳二烯醇；再由(5Z，7E)_十二碳二烯醇經(jīng)酯化反應(yīng)制得(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(jīng)氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC的氧化制得(5Z，7E)-十二碳二烯醛。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成方法，其特征在于所述化合物I:5_己炔-I-醇的合成過程為以I個當(dāng)量的2-己炔-I-醇為基準計算，在氬氣保護下往反應(yīng)瓶中加入5-6個當(dāng)量的金屬鋰和干燥的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(yīng)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(yīng)液冷至15-35°C，在氬氣保護下分批加入3. 5-4. 5個當(dāng)量的叔丁醇鉀粉末，溶液變?yōu)闇\黃色，加完后繼續(xù)攪拌30-45分鐘；緩慢滴加I個當(dāng)量的2-己炔-I-醇，溶液逐漸轉(zhuǎn)為紅棕色，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)1-2小時，將反應(yīng)液倒入冰水中，用石油醚萃取，合并有機相，依次用5-10%鹽酸溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥；過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到化合物I : :5_己炔-I-醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于所述化合物2:l-THP-5-己炔-I-醇的合成過程為以I個當(dāng)量的5-己炔-I-醇為基準計算，將5-己炔-I-醇溶于干燥的二氯甲烷，濃度為0. 1-0. 3M，加入0. 05-0. I個當(dāng)量的樟腦磺酸，充分冷卻至0-5°C，滴加入I. 5-2. 0個當(dāng)量的3，4-二氫吡喃的二氯甲烷溶液，濃度為2-3M ;然后緩慢升至室溫，待完全反應(yīng)后，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)；減壓蒸餾除去二氯甲烷，殘留物溶于石油醚，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物2 l-THP-5-己炔-I-醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于所述化合物3:(7E) -1-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇的合成如下以I個當(dāng)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(dāng)量的反式二氯乙烯溶于干燥的四氫呋喃，濃度為0. 1-0. 3M，加入0. 04-0. 06個當(dāng)量的Pd(Ph3)2Cl2和0. 15-0. 25個當(dāng)量的碘化亞銅，最后滴加入1.5-2. 5個當(dāng)量的二異丙基胺；室溫下反應(yīng)24-48小時，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應(yīng)，用乙醚萃取2-4次，合并乙醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物3 (7E)-l-THP-8-氯-5-炔-7-烯-I-辛醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的合成方法，其特征在于所述化合物4:(7E)-l-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇的合成步驟如下以I個當(dāng)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_辛醇溶于干燥的四氫呋喃，濃度為0. 1-0. 3M，加入0.01-0. 02個當(dāng)量的Fe (acac) 3和6_10當(dāng)量的N-甲基吡咯烷酮，將反應(yīng)液冷卻至_10-0°C，最后緩慢滴加制備好的I. 5-2. 5個當(dāng)量的溴代正丁烷格式試劑；待反應(yīng)液升至室溫后，繼續(xù)反應(yīng)過夜，加入飽和氯化銨溶液淬滅反應(yīng)，用乙醚萃取2-4次，合并乙醚溶液，依次用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物4 (7E)-l-THP-5-炔-7-烯-I-十二醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法，其特征在于所述化合物5 (5Z，7E) -I-THP-十二碳二烯醇的合成步驟如下 活性鋅粉的制備在氬氣保護下，在蒸餾水中加入鋅粉，鋅粉濃度為0. 9 I. 1M，反應(yīng)30-45分鐘，然后加入相對于鋅粉質(zhì)量分數(shù)為8-15%的乙酸銅，攪拌30-45分鐘，再加入相對于鋅粉質(zhì)量分數(shù)為8-15%的硝酸銀，反應(yīng)1-1. 5小時；過濾，依次用蒸餾水、丙酮、乙醚和甲醇洗漆，抽干即得； 以I個當(dāng)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(dāng)量的活性鋅粉，反應(yīng)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，合并有機相，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥；過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析得化合物5 (5Z，7E) -I-THP-十二碳二烯醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合成方法，其特征在于所述化合物(5Z，7E)_十二碳二烯醇的合成過程如下以I個當(dāng)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-十二碳二烯醇溶于甲醇，濃度為0. 1-0. 3M，加入0. 05-0. I個當(dāng)量的樟腦磺酸，在15-35°C下攪拌至完全反應(yīng)，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，減壓除去甲醇，殘留物溶于乙酸乙酯,依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌,無水硫酸鈉干燥,過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物(5Z，7E)-十二碳二烯醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成方法，其特征在于所述化合物(5Z，7E)_十二碳二烯乙酸酯的合成如下 以I個當(dāng)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)-十二碳二烯醇溶于干燥的吡啶中，濃度為0. 1-0. 3M，滴加入I. 5-2. 5個當(dāng)量的乙酸酐，待反應(yīng)完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，乙醚萃取后，合并有機相，依次用蒸餾水、5-10% (wt)鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物(5Z，7E)_十二碳二烯乙酸酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成方法，其特征在于所述化合物(5Z，7E)_十二碳二烯丙酸酯的合成如下 以I個當(dāng)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)-十二碳二烯醇溶于干燥的吡啶中，濃度為0. 1-0. 3M，滴加入I. 5-2. 5個當(dāng)量的丙酸酐，待反應(yīng)完全，用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，乙醚萃取后，合并有機相，依次用蒸餾水、5-10% (wt)稀鹽酸溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾、濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物(5Z，7E)-十二碳二烯丙酸酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成方法，其特征在于所述化合物(5Z，7E)_十二碳二烯醛的合成如下 以I個當(dāng)量的(5Z，7E)_十二碳二烯醇為基準計算，將化合物(5Z，7E)_十二碳二烯醇溶于干燥的二氯甲烷，濃度為0. 1-0. 3M，在氬氣保護下分批加入I. 5-2. 0個當(dāng)量的氯鉻酸吡啶嗡鹽PCC，室溫下攪拌至完全反應(yīng)，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，無水硫酸鈉干燥，濃縮，粗品經(jīng)柱層析純化得到目標產(chǎn)物(5Z，7E)-十二碳二烯醛。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種松毛蟲性信息素的合成方法，采用2-己炔-1-醇為起始原料，在鋰和丙二胺的作用發(fā)生三鍵位置的轉(zhuǎn)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(yīng)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(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)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(fā)生進一步的偶聯(lián)反應(yīng)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(chǎn)物(5Z，7E)-十二碳二烯醇；本發(fā)明的合成原料易得，成本低廉；反應(yīng)條件溫和、操作簡單且收率高并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(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)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(shù)有限公司, 溫州醫(yī)學(xué)院