CN105130788B - 制备3,5-二甲基十二烷酸的方法 - Google Patents
制备3,5-二甲基十二烷酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105130788B CN105130788B CN201510246551.0A CN201510246551A CN105130788B CN 105130788 B CN105130788 B CN 105130788B CN 201510246551 A CN201510246551 A CN 201510246551A CN 105130788 B CN105130788 B CN 105130788B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dimethyl
- acid
- nonyl
- malonate
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- -1 3,5- dimethyl dodecyl Chemical group 0.000 title claims abstract description 139
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 43
- WKJZEZTUTXOZGU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,3-dioxane-4,6-dione Chemical compound CC1OC(=O)CC(=O)O1 WKJZEZTUTXOZGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 24
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 claims description 22
- IMEAXCBOEQEHIZ-UHFFFAOYSA-N 2-(4-methylundecan-2-yl)propanedioic acid Chemical compound CC(CC(CCCCCCC)C)C(C(=O)O)C(=O)O IMEAXCBOEQEHIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 9
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L Malonate Chemical compound [O-]C(=O)CC([O-])=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003016 pheromone Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 56
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- DTWJISBCMBWFNY-UHFFFAOYSA-N 2-chlorononane Chemical compound CCCCCCCC(C)Cl DTWJISBCMBWFNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- IYXGSMUGOJNHAZ-UHFFFAOYSA-N Ethyl malonate Chemical compound CCOC(=O)CC(=O)OCC IYXGSMUGOJNHAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 15
- 238000010931 ester hydrolysis Methods 0.000 description 13
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 10
- 239000002585 base Substances 0.000 description 10
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 9
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 8
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RKVZCVIGPPTKBR-UHFFFAOYSA-M CC(CCCCCCC)[Mg]Cl Chemical compound CC(CCCCCCC)[Mg]Cl RKVZCVIGPPTKBR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N (1,10,13-trimethyl-3-oxo-4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl) heptanoate Chemical compound C1CC2CC(=O)C=C(C)C2(C)C2C1C1CCC(OC(=O)CCCCCC)C1(C)CC2 TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000877 Sex Attractant Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 5
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001119 stannous chloride Substances 0.000 description 5
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 5
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Chemical compound [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- KYTLCSHQZFDKAP-UHFFFAOYSA-N CC(CCCCCCC)[Li] Chemical compound CC(CCCCCCC)[Li] KYTLCSHQZFDKAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 description 3
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 3
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 229960002668 sodium chloride Drugs 0.000 description 3
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphite Chemical compound CCOP(OCC)OCC BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- KYRVWBIPNWRIAQ-UHFFFAOYSA-N 2,5-dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione Chemical compound CC1OC(=O)C(C)C(=O)O1 KYRVWBIPNWRIAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAGHEHQMRFEQMB-UHFFFAOYSA-N 2-ethylidenepropanedioic acid Chemical compound CC=C(C(O)=O)C(O)=O QAGHEHQMRFEQMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001448862 Croton Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000007818 Grignard reagent Substances 0.000 description 2
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000717970 Prionus californicus Species 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 2
- 238000007239 Wittig reaction Methods 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 2
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 2
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- GSCLMSFRWBPUSK-UHFFFAOYSA-N beta-Butyrolactone Chemical compound CC1CC(=O)O1 GSCLMSFRWBPUSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003818 flash chromatography Methods 0.000 description 2
- 150000004795 grignard reagents Chemical class 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000000266 injurious effect Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- NXPHGHWWQRMDIA-UHFFFAOYSA-M magnesium;carbanide;bromide Chemical compound [CH3-].[Mg+2].[Br-] NXPHGHWWQRMDIA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WXBXVVIUZANZAU-CMDGGOBGSA-N trans-2-decenoic acid Chemical compound CCCCCCC\C=C\C(O)=O WXBXVVIUZANZAU-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- CSRZQMIRAZTJOY-UHFFFAOYSA-N trimethylsilyl iodide Chemical compound C[Si](C)(C)I CSRZQMIRAZTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 150000000094 1,4-dioxanes Chemical class 0.000 description 1
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JQEFZTLHNWFZDD-UHFFFAOYSA-N 2-bromononane Chemical compound CCCCCCCC(C)Br JQEFZTLHNWFZDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXBXVVIUZANZAU-UHFFFAOYSA-N 2-decenoic acid Chemical compound CCCCCCCC=CC(O)=O WXBXVVIUZANZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJNVQLBRVKFNGY-UHFFFAOYSA-N 2-iodononane Chemical compound CCCCCCCC(C)I UJNVQLBRVKFNGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJCDOTOCKDZJAQ-UHFFFAOYSA-N 3,5-Dimethyldodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(C)CC(C)CC(O)=O BJCDOTOCKDZJAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MJBPUQUGJNAPAZ-UHFFFAOYSA-N Butine Natural products O1C2=CC(O)=CC=C2C(=O)CC1C1=CC=C(O)C(O)=C1 MJBPUQUGJNAPAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGCDPLUCUMDEMA-UHFFFAOYSA-M CC(CCCCCCC)[Mg]Br Chemical compound CC(CCCCCCC)[Mg]Br RGCDPLUCUMDEMA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JFHYAFPSACKLOI-UHFFFAOYSA-N CC(CCCCCCC)[Na] Chemical compound CC(CCCCCCC)[Na] JFHYAFPSACKLOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241001481710 Cerambycidae Species 0.000 description 1
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 1
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021595 Copper(I) iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVBPNIDUHFPBNE-UHFFFAOYSA-M [Br-].CC(CCCCCCC)[Zn+] Chemical compound [Br-].CC(CCCCCCC)[Zn+] QVBPNIDUHFPBNE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NCRCGOBGDJNQFP-UHFFFAOYSA-M [I-].CC(CCCCCCC)[Cd+] Chemical compound [I-].CC(CCCCCCC)[Cd+] NCRCGOBGDJNQFP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- ODWXUNBKCRECNW-UHFFFAOYSA-M bromocopper(1+) Chemical compound Br[Cu+] ODWXUNBKCRECNW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- RFKZUAOAYVHBOY-UHFFFAOYSA-M copper(1+);acetate Chemical compound [Cu+].CC([O-])=O RFKZUAOAYVHBOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M copper(i) bromide Chemical compound Br[Cu] NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N copper(i) cyanide Chemical compound [Cu+].N#[C-] DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M iodate Chemical compound [O-]I(=O)=O ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N iso-butene Natural products CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000001418 larval effect Effects 0.000 description 1
- UBJFKNSINUCEAL-UHFFFAOYSA-N lithium;2-methylpropane Chemical compound [Li+].C[C-](C)C UBJFKNSINUCEAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L magnesium bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[Br-] OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001623 magnesium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- BLQJIBCZHWBKSL-UHFFFAOYSA-L magnesium iodide Chemical compound [Mg+2].[I-].[I-] BLQJIBCZHWBKSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001641 magnesium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYDGXUVWLGHPL-UHFFFAOYSA-M magnesium;heptane;bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].CCCCCC[CH2-] GRYDGXUVWLGHPL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N methylimidazole Natural products CC1=CNC=N1 XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002940 palladium Chemical class 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 150000003053 piperidines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003235 pyrrolidines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 230000000707 stereoselective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLGLQAWTXXGVEM-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol monomethyl ether Chemical compound COCCOCCOCCO JLGLQAWTXXGVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004417 unsaturated alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
- C07C51/377—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
- C07C51/38—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups by decarboxylation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/09—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C55/00—Saturated compounds having more than one carboxyl group bound to acyclic carbon atoms
- C07C55/02—Dicarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/317—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
- C07C67/32—Decarboxylation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
- C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
- C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
- C07C67/347—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by addition to unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F3/00—Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
- C07F3/02—Magnesium compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
Abstract
提供了用于简单且有效地制备3,5‑二甲基十二烷酸的短流程,所述3,5‑二甲基十二烷酸为加州锯天牛的信息素的活性成分。更具体地,提供了制备3,5‑二甲基十二烷酸(5)的方法,其包括以下步骤:使2‑甲基壬基卤化物(1)转化成2‑甲基壬基金属试剂(2),以及使所述2‑甲基壬基金属试剂(2)与2‑亚乙基丙二酸酯(3)反应,从而由于所述2‑甲基壬基金属试剂(2)向所述2‑亚乙基丙二酸酯(3)的1,4‑加成而形成2‑(1,3‑二甲基癸基)丙二酸酯(4),如以下方案所示:
Description
发明背景
1.发明领域
本发明涉及制备3,5-二甲基十二烷酸的方法,所述3,5-二甲基十二烷酸为加州锯天牛(加州锯天牛(Prionus californicus))的性信息素。
2.相关技术描述
昆虫的性信息素通常为由个体雌性动物释放并且具有吸引个体雄性动物的功能的生物活性物质。其即使在少量时也会表现出高的吸引活性。性信息素广泛被用作预测昆虫爆发或发现其地理分布(在特定地区出现)的手段或用作害虫控制的手段。作为害虫控制的手段,已经在实践中广泛地进行被称为“大量诱捕法”、“引诱&杀死或吸引&杀死”、“引诱&传染或吸引&传染”或“交配干扰”的控制方法。为了利用性信息素,经济的生产所需量的信息素的活性成分对于基础研究以及进一步对于实践应用而言是必要的。
加州锯天牛(加州锯天牛(Prionus californicus)),一种长角甲虫,已经广泛分布在美国西北部。其是多种多年生植物的害虫。其中,该害虫对啤酒花的损害已成为严重的问题。该害虫的生命周期长达3至5年,但其大部分生命以幼虫形式在土壤中度过,更具体地,在将被该害虫损害的诸如啤酒花的植物的根部或主体中,使得其不能通过农药而容易地得到控制。
Millar等人已经揭示,由于从该害虫的提取物的质谱中推测出候选化合物的合成,因此害虫的性信息素为3,5-二甲基十二烷酸(J.Chem.Ecol.,2009,35,590-600)。在该期刊文章中,Millar等人还通过溴化2-甲基-1-壬醇,随后转化成相应的格氏试剂,然后与β-丁内酯反应来合成该产物。
此外,Petrov等人通过庚基溴化镁与2-氯-3-戊烯之间的偶联、溴化氢的加成、丙二酸乙酯的烷基化、所得的酯的水解、和脱羧来合成3,5-二甲基十二烷酸(Fette,Seifen,Anstrichmittel,1959,61,940-946)。
另外,Millar等人通过甲基溴化镁向2-癸烯酸酯的不对称1,4-加成、该酯的还原、维蒂希反应(Wittig reaction)、甲基溴化镁向因此获得的不饱和酯的再次不对称1,4-加成、以及该酯的最终水解来立体选择性地合成(3R,5S)-形式和(3S,5R)-形式的3,5-二甲基十二烷酸(J.Chem.Ecol.,2011,37,114-124)。
发明概述
在J.Chem.Ecol.,2009,35,590-600中描述的方法远不是工业合成方法。这是因为要在反应中使用的β-丁内酯非常昂贵并且工业上不容易获得,以及通过该方法获得的3,5-二甲基十二烷酸不能通过蒸馏而纯化,使得使用硅胶快速色谱法来分离或纯化。
在Fette,Seifen,Anstrichmittel,1959,61,940-946中描述的方法也远不是工业合成方法。这是因为丙二酸乙酯的烷基化产率为32%,这是非常低的,并且溴化氢的加成在需要气体形式的溴化氢的严格条件下进行。
在J.Chem.Ecol.,2011,37,114-124中描述的方法中,由2-癸烯酸合成3,5-二甲基十二烷酸必需的步骤数目甚至为六,并且两次进行的不对称1,4-加成的产物产率分别低至53%和12%。另一步骤的产率也很低,使得来自2-癸烯酸的总产率仅为1.7%。从在每个步骤中使用硅胶快速色谱法分离或纯化中间体的角度,该方法远不是工业合成方法。此外,3,5-二甲基十二烷酸仅以粗产物形式获得并且该期刊文章不包括其纯化方法。
因此,当使用常规的生成方法时,由于各种原因诸如中间体或预期产物的产率和分离或纯化,认为工业上制备足量的3,5-二甲基十二烷酸是非常困难的。
鉴于以上所述,已经做出了本发明。本发明的目标为提供用于简单且有效地制备3,5-二甲基十二烷酸(其为加州锯天牛的信息素的活性成分)的短流程,用于供应生物或农业活性测试、实际应用和使用所必需的足量的活性成分。
本发明人已经进行了大量的研究以便实现上述目标。因而,已经发现将2-甲基壬基卤化物(1)转化成2-甲基壬基金属试剂(2);2-甲基壬基金属试剂(2)向2-亚乙基丙二酸酯(3)的1,4-加成可有效地生成2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4);以及所得的2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)至3,5-二甲基十二烷酸(5)的转化能够仅通过蒸馏的分离和纯化而实现工业制备3,5-二甲基十二烷酸。因此,已经完成本发明。
制备3,5-二甲基十二烷酸的方法,其包括以下步骤:
将2-甲基壬基卤化物(1):
其中X表示卤素原子,
转化成2-甲基壬基金属试剂(2):
其中M表示单价或二价金属,m代表1或0.5,并且当m代表1时,n代表0或1,而当m代表0.5时,n代表0,
使2-甲基壬基金属试剂(2)与2-亚乙基丙二酸酯(3)反应:
其中R可以相同或不同,并且各自表示具有1至5个碳原子的单价烃基,
从而由于2-甲基壬基金属试剂(2)向2-亚乙基丙二酸酯(3)的1,4-加成而形成2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4):
以及
使2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)经历脱羧或脱烷氧羰基反应以获得3,5-二甲基十二烷酸(5):
根据本发明,可以以高产率获得1,4-加合物,同时抑制副产物的形成。作为本发明原料的2-甲基壬基卤化物和2-亚乙基丙二酸酯可以低成本获得。从这些廉价的原料,可用较少的步骤有效地获得3,5-二甲基十二烷酸。此外,提供3,5-二甲基十二烷酸的工业生产方法,仅需要用于分离和纯化的蒸馏。
优选实施方案详述
本发明的实施方案将在下文详细地描述。不应解释为本发明受其限制。
根据本发明,起始材料之一为由下式表示的2-甲基壬基卤化物(1)。在该式中,X表示卤素原子,优选为氯原子、溴原子或碘原子。
2-甲基壬基卤化物(1)可商购获得或可通过现有方法、例如在J.Chem.Ecol.,2002,28,1237-1254或Bulletin de la Societe Chimique de France,1991,397-406中描述的方法而获得。
2-甲基壬基卤化物(1)被转化成由下式表示的2-甲基壬基金属试剂(2)。在该式中,M表示单价或二价金属,优选为单价碱金属、单价铜或二价金属,更优选为选自锂、钠、镁、锌、镉和铜的金属原子。X具有与上述相同的含义。当m为1时,n代表0或1,并且当m为0.5时,n代表0。
当金属试剂含有的M为碱金属诸如锂或钠时,m代表1并且n代表0。相应的金属试剂的实例包括2-甲基壬基锂和2-甲基壬基钠。
当金属试剂含有的M为二价金属诸如镁、锌或镉时,m代表1或0.5并且n代表1或0。相应的m为1的金属试剂的实例包括2-甲基壬基氯化镁、2-甲基壬基溴化镁、2-甲基壬基碘化镁、2-甲基壬基溴化锌和2-甲基壬基碘化镉。m为0.5的金属试剂的实例包括二烷基金属试剂,诸如双(2-甲基壬基)镁和双(2-甲基壬基)锌。
当M为单价铜时,m代表1并且n代表0。相应的金属试剂的实例包括2-甲基壬基亚铜。当M为1:1(摩尔比)的单价铜和单价碱金属的组合时,m代表0.5并且n代表0。相应的金属试剂的实例包括酸根型复合物(ate complex),诸如双(2-甲基壬基)亚铜锂。
用于将2-甲基壬基卤化物(1)转化成2-甲基壬基金属试剂(2)的方法的实例包括2-甲基壬基卤化物(1)与单个金属之间的直接反应以及2-甲基壬基卤化物(1)与另一有机金属试剂之间的卤素-金属交换反应。还可以使一次制备的部分或所有2-甲基壬基金属试剂经历转移金属化以用于由于金属元素交换而形成2-甲基壬基金属试剂(2)。
2-甲基壬基卤化物与单个金属之间的直接反应包括,例如,由2-甲基壬基氯和金属镁制备2-甲基壬基氯化镁的反应。
2-甲基壬基卤化物与另一有机金属试剂之间的卤素-金属交换反应包括,例如,由2-甲基壬基溴化物和叔丁基锂制备2-甲基壬基锂的反应。
使部分或所有2-甲基壬基金属试剂经历转移金属化以用于由于金属元素交换而形成2-甲基壬基金属试剂(2)的方法包括,例如,由2-甲基壬基锂和碘化亚铜生成2-甲基壬基亚铜的反应。
待用于制备2-甲基壬基金属试剂(2)的溶剂并不特别地受限,只要其与2-甲基壬基金属试剂(2)不反应即可。溶剂的优选实例包括:烃,诸如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;以及醚,诸如二乙醚、二丁醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷。可以单独使用或以两种或更多种的混合物形式使用溶剂。相对于1.00mol 2-甲基壬基金属试剂(2),待用于制备2-甲基壬基金属试剂(2)的溶剂的量优选为10g至10,000g。
用于制备2-甲基壬基金属试剂(2)的反应温度取决于金属元素的种类或金属试剂的制备方法。其可以为-78℃至120℃,优选为-50℃至100℃,更优选为-30℃至80℃。
用于制备2-甲基壬基金属试剂(2)的反应时间可自由地选择。反应时间从产率的角度期望为用于完成反应的时间段,而通过气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监控反应。反应时间通常为约0.5小时至24小时。
2-亚乙基丙二酸酯(3),其为另一起始材料,由下式表示,其中R可以相同或不同,并且各自表示具有1至5个碳原子的烃基。从2-亚乙基丙二酸酯(3)的可生产性和成本的角度,R优选为相同的。
R独立地表示具有1至5个碳原子、优选1至3个碳原子的单价烃基。单价烃基的实例包括:直链或支链饱和烃基,诸如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基和异丙基;直链或支链不饱和烃基,诸如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、乙炔基、丙炔基和1-丁炔基;以及具有与其同分异构关系的烃基。烃基的一个或多个氢原子可以被甲基、乙基等取代。其中,从后续反应的反应性和可得性的角度,高度反应性的低级烷基或伯烃基为优选的。在考虑到上文之后,R的特别优选的实例包括甲基、乙基和正丙基。
2-亚乙基丙二酸酯(3)可商购获得以及可通过现有方法诸如在Synthesis,6,1045-1049(2006)和Organic Syntheses,Coll.第4卷,293-294(1963)中描述的那些而制备。
然后,步骤为使通过上述方法获得的2-甲基壬基金属试剂(2)与2-亚乙基丙二酸酯(3)反应以由于2-甲基壬基金属试剂(2)向2-亚乙基丙二酸酯(3)的1,4-加成而生成2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4),如以下方案所示。在该方案中,M和R具有与上述相同的含义。
通常预期,与通过制备2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)的途径相比,通过2-甲基壬基金属试剂(2)向巴豆酸酯的1,4-加成、随后水解该酯的途径可更容易地获得3,5-二甲基十二烷酸。然而,在实践中,2-甲基壬基金属试剂向巴豆酸酯的1,4-加成导致副产物的形成,使得3,5-二甲基十二烷酸酯仅可以以低产率获得。例如,通过2-甲基壬基金属试剂向巴豆酸酯的首次1,4-加成形成的烯醇化物进一步经历向巴豆酸酯的1,4-加成以形成副产物。因此,副产物来自向巴豆酸酯的重复的1,4-加成。
在另一方面,根据本发明,2-甲基壬基金属试剂(2)向2-亚乙基丙二酸酯(3)的1,4-加成是优良的,因为可以以良好产率获得1,4-加合物(4)。该良好的产率归因于,例如,通过加成反应形成的烯醇化物的负电荷被两个酯羰基稳定,从而抑制进一步的反应。
相对于1.00mol 2-亚乙基丙二酸酯(3),将在1,4-加成反应中使用的2-甲基壬基金属试剂(2)的量优选为0.80mol至1.50mol,更优选为0.90mol至1.20mol。当该量小于0.80mol时,2-亚乙基丙二酸酯保持为未反应的,这导致成本效益变差。当该量大于1.50mol时,过量的金属试剂可引起与酯部分的副反应或可保持为未反应的,这导致成本效益变差。
在不存在过渡金属盐的情况下进行1,4-加成,但从产率的角度,优选在存在过渡金属盐的情况下进行1,4-加成。过渡金属盐的实例包括铜盐、锌盐、镍盐、钯盐或铁盐。可以单独使用或以两种或更多种混合物形式使用所述过渡金属盐。从产率和成本的角度,铜盐为特别优选的。铜盐的实例包括卤化铜,诸如氯化亚铜、氯化铜、溴化亚铜、溴化铜、碘化亚铜和碘化铜;乙酸亚铜;乙酸铜;和氰化亚铜。从产率的角度,卤化铜为特别优选的。
过渡金属盐的量优选为0.0001mol至1.00mol,更优选为0.0005mol至0.20mol,更优选为0.001mol至0.10mol,各自相对于1.00mol 2-亚乙基丙二酸酯(3)。
当加入路易斯酸或路易斯碱连同过渡金属盐时可以进行1,4-加成反应。路易斯酸的实例包括:卤化物盐,诸如氯化锂、溴化锂、碘化锂、氯化镁、溴化镁、碘化镁和氯化铝;硼化合物,诸如三氟化硼-二乙醚复合物;以及卤代硅化合物,诸如三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷和三甲基碘硅烷。可以单独使用或以两种或更多种的混合物形式使用路易斯酸。路易斯碱的实例包括:磷化合物,诸如亚磷酸三乙酯、三苯基膦和六甲基磷酸三酰胺(HMPA);氮化合物,诸如二甲基咪唑烷酮和四甲基亚乙基二胺;以及硫化合物,诸如二甲基硫醚。可以单独使用或以两种或更多种的混合物形式使用路易斯碱。
将在1,4-加成反应中使用的路易斯酸或路易斯碱的量优选为0.0001mol至100mol,更优选为0.001mol至10.0mol,各自相对于1.00mol 2-亚乙基丙二酸酯(3)。
虽然用于1,4-加成反应的溶剂并不特别地受限,但只要所述溶剂与2-甲基壬基金属试剂(2)不反应即可。溶剂的优选实例包括:烃,诸如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;以及醚,诸如二乙醚、二丁醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷。可以单独使用或以两种或更多种的混合物形式使用溶剂。相对于1.00mol 2-甲基壬基金属试剂(2),待用于1,4-加成反应的溶剂的量优选为10g至10,000g。
1,4-加成反应的反应温度优选为-78℃至50℃,更优选为-50℃至40℃,还更优选为-30℃至30℃。当反应温度低于-78℃时,反应可能不能顺利进行。当反应温度高于50℃时,副反应可能增加。
1,4-加成反应的反应时间可自由地选择。反应时间从产率的角度期望为用于完成反应的时间段,而通过气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监控反应。反应时间通常为约0.5小时至24小时。用于获得预期的2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯的分离和纯化可以通过适当地选自通常的有机合成的纯化方法的方法进行,诸如在减压下的蒸馏以及各种类型的色谱法。从工业经济的角度,减压蒸馏为优选的。当预期的产物具有足够的纯度时,可按原样将粗产物用于随后步骤。
然后,将描述如以下方案所示的使2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)经历脱羧或脱烷氧羰基反应以获得3,5-二甲基十二烷酸(5)的步骤。在该方案中,R可以相同或不同,并且各自表示具有1至5个碳原子的单价烃基。
该步骤可以优选地包括使2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)水解成2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6)以及使2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6)经历脱羧以获得3,5-二甲基十二烷酸(5),如以下方案所示。
通常使用酸或碱的水溶液,在存在有机溶剂或在不存在有机溶剂的情况下、以及任选地使用冷却或加热的情况下,优选进行酯的水解反应。
待用于酯的水解反应的酸的实例包括:无机酸,诸如盐酸、氢溴酸、硫酸和硝酸;以及有机酸,诸如乙酸、草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸。可以单独使用或以两种或更多种混合物形式使用所述酸。考虑到底物的种类或反应性可适当地选择酸。从反应性和成本的角度,酸特别优选为盐酸或硫酸。酸的量根据底物或酸的种类而不同。其优选为0.001mol至100mol,更优选为0.01mol至10mol,各自相对于1.00mol底物。
待用于酯的水解反应的碱的实例包括:碳酸盐,诸如碳酸钠和碳酸钾;氢氧化物盐,诸如氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化锂;以及有机碱,诸如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、吡咯烷、哌啶、吗啉和哌嗪。可以单独使用或以两种或更多种混合物形式使用所述碱。考虑到底物的种类或反应性可适当地选择碱。从反应性和成本的角度,碱特别优选为氢氧化物盐。碱的量根据底物或碱的种类而不同。其优选为2.00mol至10.0mol,更优选为2.20mol至5.00mol,各自相对于1.00mol底物。
当酯的水解在碱性条件下进行时,2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸的盐必须在脱羧之前通过添加酸而转化成游离的2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸。因此待使用的酸的实例包括:无机酸,诸如盐酸、氢溴酸、硫酸和硝酸;以及有机酸,诸如乙酸、草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸。可以单独使用或以两种或更多种混合物形式使用所述酸。考虑到底物的种类或反应性可适当地选择酸。从反应性和成本的角度,酸特别优选为盐酸或硫酸。待加入的酸的量应等于或大于将2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸的盐转化成游离2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸所需的量。
酯的水解反应中的溶剂的实例包括水,醚,诸如二乙醚、二丁醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷;烃,诸如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;非质子极性溶剂,诸如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、二甲基亚砜(DMSO)和六甲基磷酸三酰胺(HMPA);以及腈,诸如乙腈和丙腈。可以单独使用或以两种或更多种混合物形式使用所述溶剂。所述溶剂应不与水解反应中使用的酸或碱反应。相对于1.00mol 2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4),待在酯的水解反应中使用的溶剂优选为10g至10,000g。
当在没有去除酯的水解反应期间生成的醇(ROH)的情况下进行脱羧时,再酯化不可避免地进行,使得在酯的水解期间或之后优选通过蒸馏或萃取来去除醇。
考虑到底物或者待用于反应的酸或碱的种类,可选择酯的水解的反应温度。反应温度优选为0℃至250℃,更优选为20℃至200℃。反应时间可自由地选择。反应时间从产率的角度期望为用于完成反应的时间段,而通过气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监控反应。反应时间通常为约0.5小时至24小时。
然后,将描述2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6)转化成3,5-二甲基十二烷酸(5)的脱羧。
在存在溶剂或不存在溶剂的情况下,可通过加热2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6)进行脱羧。
脱羧也可通过加热由酯的水解获得的2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6)的反应混合物(按原样)进行。或者,脱羧可在通过分离操作等分离2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6)之后进行。因为可增加脱羧的反应温度,所以分离2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6)之后的脱羧可缩短反应时间。
当酯在酸性条件下水解时,酯的水解以及脱羧可以同时进行。在这种情况下,为了防止上述再酯化,优选在去除醇(ROH)时进行反应。
待用于脱羧的溶剂的实例包括:醚,诸如二乙醚、二丁醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷;烃,诸如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;非质子极性溶剂,诸如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、二甲基亚砜(DMSO)和六甲基磷酸三酰胺(HMPA);以及腈,诸如乙腈和丙腈;以及水。可以单独使用或以两种或更多种混合物形式使用所述溶剂。相对于1.00mol 2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6),待用于脱羧的溶剂优选为0g至10,000g。
考虑到待用于反应的酸和/或溶剂,可选择脱羧中的反应温度。反应温度优选为60℃至250℃,更优选为80℃至200℃。反应时间可自由地选择。反应时间可以优选为通过薄层色谱法(TLC)监控反应而使反应完全进行的时间段。反应时间通常优选为约0.5小时至48小时。
将2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)转化成3,5-二甲基十二烷酸(5)的步骤可以包括在存在路易斯酸的情况下使2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)经历脱烷氧羰基以形成3,5-二甲基十二烷酸酯(7)以及使3,5-二甲基十二烷酸酯(7)水解成3,5-二甲基十二烷酸(5),如以下方案所示。
待用于脱烷氧羰基的路易斯酸的实例包括:卤化物盐,诸如氯化锂、氯化钠、氯化钾、溴化锂、溴化钠、溴化钾、碘化锂、碘化钠和碘化钾。可以单独使用或以两种或更多种混合物形式使用路易斯酸。考虑到底物的种类或反应性,可适当地选择路易斯酸。从反应性和成本的角度,路易斯酸特别优选为氯化钠。待用于脱烷氧羰基的路易斯酸的量根据底物的种类而不同。其优选为0.80mol至100mol,更优选为1.00mol至10.0mol,各自相对于1.00mol。
待用于脱烷氧羰基的溶剂的实例包括:醇,诸如甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、苯甲醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、二乙二醇单甲醚和三乙二醇单甲醚;醚,诸如二乙醚、二丁醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷;烃,诸如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;非质子极性溶剂,诸如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、二甲基亚砜(DMSO)和六甲基磷酸三酰胺(HMPA);腈,诸如乙腈和丙腈;以及水。可以单独使用或以两种或更多种混合物形式使用所述溶剂。从路易斯酸的溶解度或沸点的角度,溶剂特别优选为DMSO和水的组合。相对于1.00mol 2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4),待用于脱烷氧羰基的溶剂的量优选为0g至10,000g。
考虑到底物的种类或反应性或者待使用的路易斯酸的种类,可选择脱烷氧羰基的反应温度。反应温度优选为50℃至250℃,更优选为100℃至200℃。反应时间可自由地选择。反应时间可以为通过薄层色谱法(TLC)监控反应进程而使反应完全进行的时间段。反应时间通常优选为0.5小时至24小时。
在存在路易斯酸的情况下,通过脱烷氧羰基而获得的3,5-二甲基十二烷酸酯(7)被水解成3,5-二甲基十二烷酸(5)。该水解以与2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)的上述水解相同的方式进行,不同之处在于用于反应的碱的量优选为1.00mol至10.0mol,更优选为1.10mol至5.00mol,各自相对于1.00mol 3,5-二甲基十二烷酸酯(7)。
如上所述,可提供简单且有效地制备3,5-二甲基十二烷酸(其为加州锯天牛的信息素的活性成分)的方法以供应应用和使用所需的足量的活性成分。
实施例
在下文中将通过实施例来更具体地描述本发明。然而,本发明不受其限制。
<实施例1-1>
<制备2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸乙酯(4Et)>
(其中两个R各自表示乙基的实施例)
在氮气氛中,将镁(3.17g,0.131mol)和四氢呋喃(37g)置于反应容器中并在60℃至65℃下搅拌30分钟。然后,向其逐滴加入2-甲基壬基氯(1Cl)(21.9g,0.124mol),并在70℃至75℃搅拌2小时以制备2-甲基壬基氯化镁(2MgCl)。
在氮气氛中,将氯化亚铜(0.30g,0.0030mol)、四氢呋喃(68g)和亚磷酸三乙酯(0.90g,0.0078mol)置于另一反应器中,然后冷却至-10℃至0℃同时搅拌。然后,向其加入2-亚乙基丙二酸乙酯(3Et)(22.0g,0.118mol)在四氢呋喃(68g)中的溶液,然后在-10℃至0℃向其逐滴加入以上制备的2-甲基壬基氯化镁溶液。将反应混合物在0℃至10℃搅拌一小时。将氯化铵(6.5g)、20重量%的盐酸(22g)和水(90g)的混合物加入至反应混合物中以终止反应。将有机相用饱和氯化钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥并在减压下浓缩以获得2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸乙酯(4Et)的粗产物(42.1g,0.0909mol)。产率为73%。所得的粗产物用于随后的反应。然而,通过在减压下蒸馏获得用于分析的样品(bp:从150至155℃/2mmHg)。
IR(D-ATR):ν=2958,2926,2855,1755,1734,1464,1369,1302,1234,1175,1150,1096,1034cm-1。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.84-0.88(6H,m),0.94(1.5H,d,J=6.9Hz),0.97(1.5H,d,J=6.9Hz),0.99-1.52(21H,m),2.27-2.36(21H,m),3.16(0.5H,d,J=8.0Hz),3.21(0.5H,d,J=7.7Hz),4.13-4.23(4H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=14.08,14.10,16.77,17.34,18.85,20.46,22.65,26.72,27.02,29.32,29.36,29.84,29.91,29.98,30.00,31.04,31.86,31.88,35.78,38.09,41.75,42.20,57.60,58.56,60.98,61.07,168.80,169.04ppm。
<实施例1-2>
<制备2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸甲酯(4Me)>
(其中两个R各自表示甲基的实施例)
以与实施例1-1相同的方式获得2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸甲酯(4Me)的粗产物(43.4g,0.0859mol),不同之处在于使用2-亚乙基丙二酸甲酯(3Me)(18.7g,0.118mol)代替2-亚乙基丙二酸乙酯(3Et)(22.0g,0.118mol)。产率为69%。
<实施例1-3>
<制备2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸乙酯(4Me)>
(室温反应,并将亚乙基丙二酸酯逐滴加入格氏试剂)。
在氮气氛中,将镁(3.52g,0.145mol)和四氢呋喃(41g)置于反应容器中,并在60℃至65℃下搅拌30分钟。然后,向其逐滴加入2-甲基壬基氯(1Cl)(24.4g,0.138mol),并在70℃至75℃搅拌2小时以制备2-甲基壬基氯化镁(2MgCl)。
将以上反应混合物冷却至20℃,并加入氯化亚铜(0.34g,0.0035mol)、四氢呋喃(127g)和亚磷酸三乙酯(1.00g,0.0086mol)。然后,在20℃至30℃向其逐滴加入2-亚乙基丙二酸乙酯(3Et)(24.4g,0.131mol)在四氢呋喃(25g)中的溶液,并将所得的混合物在20℃至30℃搅拌一小时。将氯化铵(6.5g)、20重量%的盐酸(22g)和水(90g)的混合物加入至反应混合物中以终止反应。将有机相用饱和氯化钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥并在减压下浓缩以获得2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸乙酯(4Et)的粗产物(47.70g,0.105mol)。产率为76%。
<比较例1>
<向巴豆酸酯的1,4-加成>
在氮气氛中,将镁(2.86g,0.118mol)和四氢呋喃(35g)置于反应容器中并在60℃至65℃搅拌30分钟。然后,向其逐滴加入2-甲基壬基氯(1Cl)(18.1g,0.103mol),并将反应混合物在70至75℃搅拌2小时以制备2-甲基壬基氯化镁(2MgCl)。
将以上反应混合物冷却至-10℃,并加入氯化亚铜(0.07g,0.001mol)和四氢呋喃(31g)。然后,在-10℃至0℃向其逐滴加入巴豆酸叔丁酯(16.1g,0.113mol)在四氢呋喃(31g)中的溶液。在逐滴加入期间,两次加入氯化亚铜(0.07g,0.001mol)。在完成逐滴加入之后,将反应混合物在0℃至10℃搅拌一小时。将乙酸(9g)加入至反应混合物中以终止反应。向其加入氯化铵(1g)、20重量%的盐酸(1.5g)和水(27g)的混合物。然后,将有机相用饱和氯化钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥并在减压下浓缩以获得3,5-二甲基十二烷酸叔丁酯的粗产物(31.8g,0.0246mol)。产率为24%。如上所述,产率变低,这是因为副产物包括通过烯醇化物(其已经通过首次1,4-加成形成)向巴豆酸叔丁酯的1,4-加成而形成的副产物。
<实施例2-1>
<制备3,5-二甲基十二烷酸(5)>
(在存在碱的情况下水解,然后分离二羧酸,随后脱羧)
在氮气氛中,将在实施例1-1的方法中获得的2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸乙酯(4Et)的粗产物(41.6g,0.0899mol)和13重量%的氢氧化钠水溶液(87g)置于反应容器中,并回流搅拌一小时同时加热。然后将在其中由此生成的乙醇在一小时内蒸馏掉。向所得的混合物加入20重量%的盐酸(87g)并用甲苯和四氢呋喃的混合物萃取。将所得的有机相在减压下浓缩,然后将残余物在170℃加热下于氮气氛中搅拌6小时。将该反应混合物用四氢呋喃稀释,用饱和氯化钠水溶液洗涤,经硫酸镁干燥并在减压下浓缩。将由此获得的浓缩物在减压下(bp 130至140℃/2mmHg)蒸馏以获得3,5-二甲基十二烷酸(5)(18.9g,0.0828mol)。来自2-甲基壬基氯(1Cl)的三个步骤的总产量为67%。
IR(D-ATR):ν=2958,2925,2854,1708,1463,1411,1380,1295cm-1。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.84-0.89(6H,m),0.92-0.97(3H,m),1.00-1.17(2H,m),1.23-1.34(12H,m),1.43-1.50(1H,m),2.03-2.18(2H,m),2.28-2.40(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=14.10,19.27,19.37,20.02,20.29,22.68,26.82,27.00,27.63,27.68,29.37,29.91,29.93,30.00,31.90,36.62,37.68,41.47,42.40,44.30,44.55,179.87,180.00ppm
GC条件:柱:DB-WAX,(J&W Scientific的产品)30m×0.25mm,温度:以10℃/min从100℃增加至最大值230℃,进样温度:230℃,载体:He 1ml/min,分流比:100:1,检测器:FID,保留时间:13.812min(顺式)和13.925min(反式)。
<实施例2-2>
<制备3,5-二甲基十二烷酸(5)>
(在存在碱的情况下水解,随后加入酸以及脱羧)
在氮气氛中,将2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸乙酯(4Et)(35.2g,0.107mol)和13重量%的氢氧化钠水溶液(104g)置于反应容器中,并回流搅拌一小时同时加热。然后,将在其中所得的乙醇在一小时内蒸馏掉。向其加入56重量%的硫酸水溶液(93g)并将所得的混合物回流同时加热30小时。将反应混合物用四氢呋喃稀释。将有机相用饱和氯化钠水溶液洗涤三次并在减压下浓缩。将由此获得的浓缩物在减压下(bp:从130至140℃/2mmHg)蒸馏以获得3,5-二甲基十二烷酸(5)(21.6g,0.0944mol)。来自2-甲基壬基氯(1Cl)的三个步骤的总产率为59%。
<实施例2-3>
<制备3,5-二甲基十二烷酸(5)>
(在酸性条件下水解,以及脱羧)
在氮气氛中,将2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸乙酯(4Et)(18.6g,0.0566mol)、乙酸(40g)、水(20g)和硫酸(2g)置于反应容器中,并回流搅拌48小时同时加热,同时蒸馏掉乙醇。将反应混合物用四氢呋喃和水稀释。将有机相用饱和氯化钠水溶液洗涤并在减压下浓缩。将由此获得的浓缩物在减压下(bp:130℃至140℃/2mmHg)蒸馏以获得3,5-二甲基十二烷酸(5)(11.4g,0.0498mol)。来自2-甲基壬基氯(1Cl)的三个步骤的总产率为59%。
<实施例3-1>
<制备3,5-二甲基十二烷酸乙酯(7)>
<Krapcho法>
在氮气氛中,将2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸乙酯(4Et)(1.84g,0.00559mol)、氯化钠(0.50g,0.0084mol)、水(0.60g,0.034mol)和二甲基亚砜(20ml)置于反应容器中,并在170℃搅拌8小时。然后,向其加入水,随后用己烷萃取。将由此获得的有机相用水洗涤,经硫酸镁干燥,并在减压下浓缩以获得3,5-二甲基十二烷酸乙酯(7Et)的粗产物(1.35g,0.0500mol)。来自2-甲基壬基氯(1Cl)的两个步骤的总产率为60%。产物按原样用于随后的反应。
IR(D-ATR):ν=2957,2925,2872,2854,1738,1463,1378,1176,1034cm-1。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.83-0.92(9H,m),0.93-1.36(17H,m),1.40-1.46(1H,m),1.98-2.19(2H,m),2.20-2.33(1H,m),4.09-4.14(2H,m)
<实施例3-2>
<制备3,5-二甲基十二烷酸(5)>
(酯的水解)
在氮气氛中,将在实施例3-1的方法中制备的3,5-二甲基十二烷酸乙酯(7Et)的粗产物(1.22g,0.00452mol)、甲醇(1ml)、25重量%的氢氧化钠水溶液(3ml)置于反应容器中,并在65℃搅拌2小时。在加入水之后,将所得的混合物用己烷-四氢呋喃混合物洗涤。加入20重量%的盐酸使水相变成酸性,随后用己烷-四氢呋喃混合物萃取。将由此获得的有机相经硫酸镁干燥,然后在减压下浓缩。将由此获得的浓缩物在减压下(bp:从130至140℃/2mmHg)蒸馏以获得3,5-二甲基十二烷酸(5)(1.03g,0.00452mol)。来自2-甲基壬基氯(1Cl)的三个步骤的总产率为60%。
Claims (3)
1.制备3,5-二甲基十二烷酸的方法,其包括以下步骤:
将2-甲基壬基卤化物(1):
其中X表示卤素原子,
转化成2-甲基壬基金属试剂(2):
其中M表示单价或二价金属,m代表1或0.5,并且当m代表1时,n代表0或1,而当m代表0.5时,n代表0,
使所述2-甲基壬基金属试剂(2)与2-亚乙基丙二酸酯(3)反应:
其中R可以相同或不同,并且各自表示具有1至5个碳原子的单价烃基,
从而由于所述2-甲基壬基金属试剂(2)向所述2-亚乙基丙二酸酯(3)的1,4-加成而形成2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4):
以及
使所述2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)经历水解和脱羧,或脱烷氧羰基和水解,以获得3,5-二甲基十二烷酸(5):
2.根据权利要求1所述的制备3,5-二甲基十二烷酸的方法,其中使所述2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)经历水解和脱羧或脱烷氧羰基和水解的步骤包括:
使所述2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)水解成2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6):
以及
使所述2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸(6)经历脱羧以获得所述3,5-二甲基十二烷酸(5)。
3.根据权利要求1所述的制备3,5-二甲基十二烷酸的方法,其中使所述2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)经历水解和脱羧或脱烷氧羰基和水解的步骤包括:
使所述2-(1,3-二甲基癸基)丙二酸酯(4)经历脱烷氧羰基以获得3,5-二甲基十二烷酸酯(7):
以及
使所述3,5-二甲基十二烷酸酯(7)水解成所述3,5-二甲基十二烷酸(5)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014109167A JP6162646B2 (ja) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | 3,5−ジメチルドデカン酸の製造方法 |
JP2014-109167 | 2014-05-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105130788A CN105130788A (zh) | 2015-12-09 |
CN105130788B true CN105130788B (zh) | 2019-04-19 |
Family
ID=53180635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510246551.0A Active CN105130788B (zh) | 2014-05-27 | 2015-05-14 | 制备3,5-二甲基十二烷酸的方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9278900B2 (zh) |
EP (1) | EP2949641B1 (zh) |
JP (1) | JP6162646B2 (zh) |
CN (1) | CN105130788B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7216043B2 (ja) * | 2020-04-21 | 2023-01-31 | 信越化学工業株式会社 | 6-イソプロペニル-3-メチル-9-デセニル=アセテートの製造方法及びその中間体 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5721341A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-04 | Nippon Zeon Co Ltd | Preparation of substituted acetic ester |
DE3045102A1 (de) * | 1980-11-29 | 1982-07-01 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Verfahren zur herstellung substituierter essigsaeuren und/oder deren estern |
JPH075582B2 (ja) * | 1986-01-24 | 1995-01-25 | 東レ株式会社 | 2,5,6,7−テトラノル−4,8−インタ−m−フエニレンPGI▲下2▼誘導体 |
CA1324129C (en) * | 1987-04-30 | 1993-11-09 | Ryuzo Ueno | Prostaglandins of the f series |
DE4407494A1 (de) * | 1994-03-07 | 1995-09-14 | Basf Ag | Verfahren zur katalytischen Abspaltung von Carbonsäureester- und Acylgruppen aus organischen Verbindungen |
US8354444B2 (en) * | 2008-09-18 | 2013-01-15 | Hoffmann-La Roche Inc. | Substituted pyrrolidine-2-carboxamides |
GB201001345D0 (en) * | 2010-01-27 | 2010-03-17 | Equateq Ltd | Process for preparing and purifying fatty acids |
-
2014
- 2014-05-27 JP JP2014109167A patent/JP6162646B2/ja active Active
-
2015
- 2015-05-14 CN CN201510246551.0A patent/CN105130788B/zh active Active
- 2015-05-15 US US14/713,623 patent/US9278900B2/en active Active
- 2015-05-19 EP EP15168198.8A patent/EP2949641B1/en active Active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Determination of the relative and absolute configurations of the female-produced sex pheromone of the cerambycid beetle;Joshua Rodstein et al;《Journal of chemical ecology》;20101203;第37卷(第1期);114-124 |
Identification and synthesis of a female-produced sex pheromone for the cerabycid beetle prinous californicus;Joshua Rodstein et al;《Journal of chemical ecology》;20090425;第35卷(第5期);590-600 |
Stereoselective synthesis of alkyl(2E, 4E)-and (2Z, 4E)-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoates. Insect growth regulators with juvenile hormone activity;Clive A. Henrick et al;《Jourmal of organic chemistry》;19750110;第40卷(第1期);1-7 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015224209A (ja) | 2015-12-14 |
US20150344396A1 (en) | 2015-12-03 |
CN105130788A (zh) | 2015-12-09 |
EP2949641B1 (en) | 2017-10-04 |
US9278900B2 (en) | 2016-03-08 |
JP6162646B2 (ja) | 2017-07-12 |
EP2949641A1 (en) | 2015-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104592019B (zh) | 制备(e)-2-异丙基-5-甲基-2,4-己二烯基乙酸酯的方法 | |
CN107417505A (zh) | α‑卤代四甲基环己酮及其与(2,3,4,4‑四甲基环戊基)甲基羧酸酯的制备方法 | |
CN105732296B (zh) | 7-甲基-3-甲烯基-7-辛烯基卤化物及其制备方法及制备7-甲基-3-甲烯基-7-辛烯基丙酸酯的方法 | |
CN105130788B (zh) | 制备3,5-二甲基十二烷酸的方法 | |
EP2639217B1 (en) | Methods for preparing 5-Acetoxy-(E3)-3-pentenyl methoxymethyl ether and an (E3)-3-alkenyl acetate | |
JP6803324B2 (ja) | 3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法及び3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法 | |
ES2760258T3 (es) | Compuesto de carboxilato de 3-aciloximetil-3-butenilo y método para producir carboxilato de 4-alquil-3-metilenbutilo | |
CN105294422B (zh) | 生产3,5-二甲基十二烷酸的方法以及4-羧基-3,5-二甲基-3,5-十二碳二烯酸 | |
CN105732382B (zh) | 用于制备4-烷基-3-甲烯基丁基羧酸酯的中间体和方法 | |
US4210611A (en) | Halogenated hydrocarbons, useful as insecticide intermediates, and methods for their preparation | |
EP0010856B1 (en) | Halogenated hydrocarbons and a method for their preparation | |
JP7216043B2 (ja) | 6-イソプロペニル-3-メチル-9-デセニル=アセテートの製造方法及びその中間体 | |
JP6553553B2 (ja) | 2,6−ジメチル−1,5−ヘプタジエン−3−オール及び2,6−ジメチル−1,5−ヘプタジエン−3−イル=アセテートの製造方法 | |
CN105531251A (zh) | 用于制备环薰衣草醇及其衍生物的方法 | |
JPH0742303B2 (ja) | ホスホン酸のふっ素含有誘導体の製造法 | |
EP0022607B1 (en) | Process for the preparation of halogenated hydrocarbons | |
US11097999B2 (en) | Process for preparing 4-penten-2-ynal | |
JP3825489B2 (ja) | 不飽和ハロゲン化合物およびそれを用いた性フェロモンの製造方法 | |
JPH0245614B2 (zh) | ||
JPH06239793A (ja) | ジエン酸ハライド類の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |