一種十二碳烯醇乙酸酯的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物農(nóng)藥的合成技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種果樹害蟲梨小食心蟲信息素主 要成分的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 梨小食心蟲廣泛分布在梨、桃等果樹的水果產(chǎn)區(qū)，目前主要通過(guò)化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行防 治和殺滅，但梨小食心蟲易產(chǎn)生抗藥性，影響農(nóng)藥的使用效果，而且化學(xué)農(nóng)藥的大量使用加 重了水果的農(nóng)藥殘留，污染環(huán)境的同時(shí)影響蜜蜂等有益昆蟲的繁殖和生存。信息素作為一 種安全有效的防治害蟲的方法已經(jīng)日益受到人們的關(guān)注，它具有無(wú)公害、無(wú)污染、活性高、 特異性強(qiáng)、不傷害天敵等優(yōu)點(diǎn)。1996年Roelofs W. L.鑒定了梨小食心蟲信息素主要成分 的化學(xué)結(jié)構(gòu)為Z-8-十二碳烯醇乙酸酯（Nature，1969, 224, 723)。合成Z-8-十二碳烯醇乙 酸酯的方法主要分為兩大類。一類是通過(guò)經(jīng)典反應(yīng)wiitig反應(yīng)構(gòu)建順式雙鍵，另一類是通 過(guò)炔烴順式氫化構(gòu)建順式雙鍵。關(guān)于Z-8-十二碳烯醇乙酸酯合成方法的報(bào)道主要有： 1973年Holan G等（Tetrahedron Lett，1973,9,673)提出的合成路線是通過(guò)合成 的含炔鍵的中間體，經(jīng)過(guò)硼烷部分還原及末端基團(tuán)的轉(zhuǎn)化合成Z-8-十二碳烯醇乙酸酯。
[0003] 1985年Schaub B等提出以8-羥基辛集三苯基溴化膦制備wiitig試劑再與丁醛 進(jìn)行wiitig反應(yīng)，然后在經(jīng)過(guò)酯化得到Z-8-十二碳稀醇乙酸酯（Tetrahedron Lett 1985， 26(3) :27)〇
[0004] 2003年，劉復(fù)初等（高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)No. 6 2003，6，1040 ~ 1042)從油酸出 發(fā)，經(jīng)鈕催化脫旗反應(yīng)得十七碳二烯，用硼氫化鈣/H202/Na0H體系處理，得到相應(yīng)的伯醇， 再經(jīng)臭氧化及Witting反應(yīng)合成目標(biāo)產(chǎn)物。
[0005] 2007年，王亞璐等(農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)2007，9(2) : 178-180)從8-羥基辛烷基三苯基 膦鹽出發(fā)，分別以二甲亞砜鈉鹽和二甲亞砜作為強(qiáng)堿和溶劑，通過(guò)Wittig反應(yīng)合成梨小食 心蟲性信息素的中間體8 (Z/E)-十二碳烯-1-醇，此中間體通過(guò)?；玫? (Z/E)-十二 碳烯醇乙酸酯。
[0006] 以上合成方法大多存在原料和溶劑不易獲得，路線過(guò)長(zhǎng)，反應(yīng)條件苛刻，總產(chǎn)率較 低等缺點(diǎn)，不具備實(shí)際生產(chǎn)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服已有技術(shù)之缺陷，提供一種十二碳烯醇乙酸酯 的合成方法，它以1，8-辛二醇和正丁醛為原料，經(jīng)過(guò)單邊鹵化反應(yīng)、wiitig反應(yīng)和縮合反 應(yīng)等步驟得到產(chǎn)物8 (Z/E)-十二碳烯醇乙酸酯，所述生產(chǎn)工藝具有原料簡(jiǎn)單易得、反應(yīng)進(jìn) 程控制容易的特點(diǎn)。
[0008] 本發(fā)明所述技術(shù)問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種十二碳烯醇乙酸酯合成方法，它包括如下步驟： a、鹵化反應(yīng)，將原料1，8-辛二醇與甲苯溶劑混合，在80°C _120°C蒸餾條件下滴加氫溴 酸，反應(yīng)時(shí)間5-30小時(shí)，反應(yīng)液降至室溫，分離有機(jī)相得到8-溴-1-辛醇； b、 與三苯基膦反應(yīng)，將乙腈與三苯基膦混合，在80°C蒸餾條件下滴加步驟a得到的 8-溴-1-辛醇，經(jīng)過(guò)純化處理得到8-羥基辛基三苯基膦溴鹽； c、 Wiitig反應(yīng)，將步驟b得到的8-羥基辛基三苯基膦溴鹽溶于有機(jī)溶劑中， 40°C -55°C攪拌條件下加入氨基鈉，反應(yīng)液的顏色呈現(xiàn)血紅色時(shí)保溫4h ;將反應(yīng)液降溫 至-15°C并在此溫度下滴加正丁醛，攪拌至深紅色褪去，升溫至15°C反應(yīng)結(jié)束； d、 提取中間產(chǎn)物，將反應(yīng)液調(diào)節(jié)pH值至5-7,有機(jī)層脫除溶劑，干燥、抽濾得到中間產(chǎn) 物8 (Z/E)-十二碳稀-1-醇； e、 乙?；磻?yīng)，將步驟d的中間產(chǎn)物溶于有機(jī)溶劑中，加入乙酰化合物和有機(jī)堿，20°C 進(jìn)行乙?；磻?yīng)，去除溶劑，分離得到產(chǎn)品8 (Z/E)-十二碳烯醇乙酸酯。
[0009] 上述十二碳烯醇乙酸酯合成方法，所述步驟a中1，8-辛二醇與氫溴酸摩爾比為 1:2-4 ;步驟c中8-羥基辛基三苯基膦溴鹽與氨基鈉的摩爾比為1:2-3. 5。
[0010] 上述十二碳烯醇乙酸酯合成方法，所述步驟c中有機(jī)溶劑為無(wú)水二甲基亞砜和無(wú) 水甲苯。
[0011] 上述十二碳烯醇乙酸酯合成方法，所述步驟d中反應(yīng)液用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至5-7， 反應(yīng)液的水層用庚烷進(jìn)行多次萃取，合并萃取液棄水層，將庚烷萃取液加入有機(jī)層中，蒸 發(fā)除溶劑甲苯；剩余反應(yīng)液加無(wú)水硫酸鎂干燥5h，抽濾，濾液減壓蒸發(fā)得到中間產(chǎn)物8 (Z/ E)-十二碳稀醇。
[0012] 上述十二碳烯醇乙酸酯合成方法，所述步驟e中乙?；衔餅橐宜狒蛞阴Ｂ?； 有機(jī)堿包括吡啶、三乙胺、脂肪胺類或吲哚。
[0013] 本發(fā)明以1，8-辛二醇和正丁醛為原料制備，原料簡(jiǎn)單易得，價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本 低。制備過(guò)程經(jīng)過(guò)單側(cè)溴化反應(yīng)、與三苯基膦的反應(yīng)、wiitig反應(yīng)和乙?；磻?yīng)得到產(chǎn) 物8 (Z/E)-十二碳烯醇乙酸酯。合成過(guò)程的工藝步驟簡(jiǎn)單合理，合成路線短，鹵代反應(yīng) 生成8-溴-1-辛醇和wiitig反應(yīng)生成的8 (Z/E)-十二碳稀-1-醇等中間產(chǎn)物穩(wěn)定，而鹵 代反應(yīng)中的副產(chǎn)物二溴代辛醇可以轉(zhuǎn)化為原料重新使用，因此中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率高。采用 氣相色譜方法和薄層層析方法檢測(cè)各級(jí)反應(yīng)中反應(yīng)液的相關(guān)參數(shù)，用以監(jiān)控生產(chǎn)各步驟的 反應(yīng)進(jìn)程，同時(shí)對(duì)合成路徑中各級(jí)反應(yīng)的終止時(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)控制，有效地縮短了反應(yīng)時(shí)間、 減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品的純度和產(chǎn)物收率，其中總收率可達(dá)55. 5%，較傳統(tǒng)工藝中 30%-45%的總收率提高了 10. 5%-25. 5%。檢測(cè)過(guò)程中明確各級(jí)反應(yīng)的終止條件，可操作性 強(qiáng)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0015] 以1，8-辛二醇和正丁醛為起始原料，1，8-辛二醇經(jīng)過(guò)氫溴酸單鹵代反應(yīng)得到 8-溴代正辛醇，8-溴代正辛醇與三苯基膦反應(yīng)得到8-羥基辛基三苯基溴化膦，正丁醛與中 間產(chǎn)物8-羥基辛基三苯基溴化膦發(fā)生wiitig反應(yīng)形成碳碳雙鍵，縮合得到8 (Z/E)-十二 碳烯醇，再經(jīng)過(guò)乙?；玫? (Z/E)-十二碳烯醇乙酸酯。所述產(chǎn)物的制備方法包括如下步 驟： a、鹵化反應(yīng)：將原料1，8-辛二醇中加入甲苯溶劑中攪拌均勻，將混合物加入容器中， 組成蒸餾系統(tǒng)。滴加濃度為40%-50%(m/v)的氫溴酸，第一次滴加時(shí)氫溴酸的加入量為總量 的70%。加完后控制蒸餾系統(tǒng)在溫度80-120°C的范圍內(nèi)分水回流，反應(yīng)時(shí)間5-20小時(shí)，系 統(tǒng)降溫至室溫補(bǔ)加氫溴酸，補(bǔ)加量為總量的30%。加完后在相同溫度下再次回流反應(yīng)10-30 小時(shí)。分批加入氫溴酸可有效減少副反應(yīng)的發(fā)生，并且由于增加了反應(yīng)物的濃度，從而提高 蒸餾后期的反應(yīng)速率和中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率。加入的1，8-辛二醇與氫溴酸總量的摩爾比為 1:2-4,優(yōu)選比例為1:3. 4。加入過(guò)量的氫溴酸可以提高原料辛醇的利用率，使反應(yīng)進(jìn)行完 全。通過(guò)氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，檢測(cè)反應(yīng)液中無(wú)原料1，8-辛二醇、有少量二溴代物終止 反應(yīng)。反應(yīng)完成后蒸餾體系降至室溫，分出水層，剩余物依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和氯 化鈉水溶液洗滌，有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥，脫除溶劑蒸出甲苯。用硅膠柱層析分離得到中 間產(chǎn)物8-溴-1-辛醇。
[0016] b、與三苯基膦反應(yīng)：將乙腈置于干燥后的圓底燒瓶中，在40°C攪拌的條件下加入 三苯基膦，攪拌并通入干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)半小時(shí)，滴加步驟a得到的8-溴-1-辛醇，滴加完畢后 升溫至80°C進(jìn)行回流反應(yīng)。8-溴-1-辛醇與三苯基膦加入量的摩爾比為1:2-3。用薄層 層析（TLC)檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，觀測(cè)反應(yīng)液在點(diǎn)板上有無(wú)8-溴-1-辛醇的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，當(dāng)8-羥基辛 基鹵代物反應(yīng)完全即沒有8-溴-1-辛醇的對(duì)應(yīng)點(diǎn)時(shí)結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)液經(jīng)過(guò)純化處理得到 8-羥基辛基三苯基膦溴鹽。純化過(guò)程為：將乙腈蒸發(fā)，向反應(yīng)器中加入甲苯攪拌，分離甲苯 層后，減