CN109699646B - 一种水稻螟虫信息素成分的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水稻螟虫信息素成分的制备方法，属于有机合成技术领域。本发明采用了六甲基二硅基氨基钠，即双(三甲基硅基)氨基钠作为碱获得了较高的产率，顺式异构体含量提高，且控制第一Wittig反应在‑70℃以下以及限定了乙酸12‑氧代十二碳酯滴加到反应体系中，避免了反应体系局部过热从而反式产物增多的问题，提高了反应产率。实施例的数据表明，本发明中第一Wittig反应的产率达到了72％，顺式异构体含量在97％以上。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种水稻螟虫信息素成分的制备方法。
背景技术
稻纵卷叶螟(拉丁名Cnaphalocrocis medinalis，英文名Rice leaffolder moth)和二化螟(Chilo suppressalis，英文名Rice stem borer)，均属鳞翅目螟蛾科(Lepidoptera:Pyralidae)，是危害我国以及东南亚稻区的重要害虫。长期以来，稻纵卷叶螟和二化螟的防治主要以化学农药为主，但是长时间、大量地使用化学农药，不可避免地导致害虫对化学农药的敏感性降低，进而发展出更强的抗药性。化学农药还杀伤天敌昆虫，且刺激稻飞虱产卵，使得中后期稻飞虱再娼獗。化学农药导致的环境污染和农药残留等问题也日益严重。为了保护环境，发展生态农业，应当发展新型高效的水稻鳞翅目昆虫防治策略。昆虫信息素作为一种生物防治技术，具有活性高、选择性强、无毒、不污染环境、不杀伤天敌、不易产生抗药性等优点，国内外对其研究日益关注，并成功应用于多种农林害虫的防治中。
稻纵卷叶螟性信息素已被鉴定含有13顺-十八碳烯醛及13顺-十八碳烯醇和乙酸13顺-十八碳烯酯。二化螟性信息素已被分离鉴定为11顺-十六碳烯醛和13顺-十八碳烯醛。目前合成这3种信息素成分的文献不多。Bestmann等首次合成了3种信息素成分，13-二十二碳烯酸甲酯被臭氧氧化后得到13-氧代十三碳酸甲酯，再通过Wittig反应得到13Z-十八烯酸甲酯，然后还原得到13顺-十八碳烯-1-醇，分别氧化和酯化得到13顺-十八碳烯醛和乙酸13顺-十八碳烯酯，该方法路线虽短，但是涉及到臭氧化反应，难以放大合成规模。Gil等报道环十二酮裂解得到含官能团的十二碳缩醛再经几步反应得到13顺-十八碳烯醛，韩国学者Hong等于2011年报道了从1,5-环辛二烯出发的合成路线，1,5-环辛二烯通过3步反应得到4顺-1,8-辛二烯醇，成功构建了顺式双键，保护一边的羟基后，通过格氏偶联反应增加一个甲基，再解保护后，通过格氏偶联反应增加一个碳，然后水解得到13顺-十八碳烯-1-醇，分别氧化和酯化得到13顺-十八碳烯醛和乙酸13顺-十八碳烯酯，这些方法步骤繁琐，产率低，不易放大规模合成。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种水稻螟虫信息素成分的制备方法。本发明的制备方法步骤简单，产率高，易实现工业化应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种水稻螟虫信息素成分的制备方法，所述水稻螟虫信息素成分包括13顺-十八碳烯醛、13顺-十八碳烯醇和乙酸13顺-十八碳烯酯，包括以下步骤：
将1,12-十二碳二醇、乙酸、甲苯和浓硫酸混合进行单酯化反应，得到乙酸12-羟基十二碳酯；
将所述乙酸12-羟基十二碳酯、二氯甲烷与氯铬酸吡啶进行第一氧化反应，得到乙酸12-氧代十二碳酯；
在氮气保护及冰浴中，将戊基三苯基氯溴化膦、六甲基二硅基氨基钠和无水四氢呋喃混合后冷却至-80～-70℃以下，滴加所述乙酸12-氧代十二碳酯的无水四氢呋喃溶液，进行第一Wittig反应，得到乙酸12顺-十七碳烯酯；
将所述乙酸12顺-十七碳烯酯进行第一水解反应，得到12顺-十七碳烯醇；
将所述12顺-十七碳烯醇进行第二氧化反应，得到12顺-十七碳烯醛；
在氮气保护及冰浴中，将甲氧基甲基三苯基氯化膦、无水四氢呋喃和叔丁醇钾混合后，滴加所述12顺-十七碳烯醛的无水四氢呋喃溶液进行第二Wittig反应，得到13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯；
将所述13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯进行第二水解反应，得到13顺-十八碳烯醛；
将所述13顺-十八碳烯醛进行还原反应，得到13顺-十八碳烯醇；
将所述13顺-十八碳烯醇进行乙酯化反应，得到乙酸13顺-十八碳烯酯。
优选地，所述戊基三苯基氯溴化膦、六甲基二硅基氨基钠和无水四氢呋喃混合后冷却至-78℃。
优选地，所述乙酸12-氧代十二碳酯的无水四氢呋喃溶液的滴加速度为30～60滴/s。
优选地，所述乙酸12-氧代十二碳酯与六甲基二硅基氨基钠的摩尔比为1:1.1～2。
优选地，所述第一Wittig反应的温度为-80～-70℃，所述第一Wittig反应的时间为10～15h。
优选地，所述第二Wittig反应在冰水浴中进行，所述第二Wittig反应的时间为10～15h。
优选地，所述第一水解反应在冰水浴中进行，所述第一水解反应的时间为3～5h。
优选地，所述第二水解反应在HOAc-THF-H2O混合溶剂中进行，所述第二水解反应的温度为50～55℃，所述第二水解反应的时间为10～15h。
优选地，所述还原反应的还原剂为硼氢化钠。
优选地，所述乙酯化反应在冰水浴中进行，所述乙酯化反应的时间为3～4h。
本发明提供了一种水稻螟虫信息素成分的制备方法，所述水稻螟虫信息素成分包括13顺-十八碳烯醛、13顺-十八碳烯醇和乙酸13顺-十八碳烯酯，包括以下步骤：将1,12-十二碳二醇、乙酸、甲苯和浓硫酸混合进行单酯化反应，得到乙酸12-羟基十二碳酯；将所述乙酸12-羟基十二碳酯、二氯甲烷与氯铬酸吡啶进行第一氧化反应，得到乙酸12-氧代十二碳酯；在氮气保护及冰浴中，将戊基三苯基氯溴化膦、六甲基二硅基氨基钠和无水四氢呋喃混合后冷却至-80～-70℃，滴加所述乙酸12-氧代十二碳酯的无水四氢呋喃溶液，进行第一Wittig反应，得到乙酸12顺-十七碳烯酯；将所述乙酸12顺-十七碳烯酯进行第一水解反应，得到12顺-十七碳烯醇；将所述12顺-十七碳烯醇进行第二氧化反应，得到12顺-十七碳烯醛；在氮气保护及冰浴中，将甲氧基甲基三苯基氯化膦、无水四氢呋喃和叔丁醇钾混合后，滴加所述12顺-十七碳烯醛的无水四氢呋喃溶液进行第二Wittig反应，得到13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯；将所述13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯进行第二水解反应，得到13顺-十八碳烯醛；将所述13顺-十八碳烯醛进行还原反应，得到13顺-十八碳烯醇；将所述13顺-十八碳烯醇进行乙酯化反应，得到乙酸13顺-十八碳烯酯。本发明从廉价易得的十二碳二醇出发，经单酯化和第一氧化得到乙酸12-氧代十二碳酯，经第一Wittig反应得到乙酸12顺-十七碳烯酯，再经第一水解和第二氧化得到12顺-十七碳烯醛，与甲氧基甲基三苯基氯化膦进行第二Wittig反应得到13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯，第二水解得到13顺-十八碳烯醛，再经还原和乙酯化分别得到13顺-十八碳烯醇和乙酸13顺-十八碳烯酯。本发明采用了六甲基二硅基氨基钠，即双(三甲基硅基)氨基钠作为碱获得了较高的产率，顺式异构体含量提高，且控制第一Wittig反应在-70℃以下以及限定了乙酸12-氧代十二碳酯滴加到反应体系中，避免了反应体系局部过热从而反式产物增多的问题，提高了反应产率。实施例的数据表明，本发明中第一Wittig反应的产率达到了72％，顺式异构体含量在97％以上。
具体实施方式
本发明提供了一种水稻螟虫信息素成分的制备方法，所述水稻螟虫信息素成分包括13顺-十八碳烯醛、13顺-十八碳烯醇和乙酸13顺-十八碳烯酯，包括以下步骤：
将1,12-十二碳二醇、乙酸、甲苯和浓硫酸混合进行单酯化反应，得到乙酸12-羟基十二碳酯；
将所述乙酸12-羟基十二碳酯、二氯甲烷与氯铬酸吡啶进行第一氧化反应，得到乙酸12-氧代十二碳酯；
在氮气保护及冰浴中，将戊基三苯基氯溴化膦、六甲基二硅基氨基钠和无水四氢呋喃混合后冷却至-80～-70℃，滴加所述乙酸12-氧代十二碳酯的无水四氢呋喃溶液，进行第一Wittig反应，得到乙酸12顺-十七碳烯酯；
将所述乙酸12顺-十七碳烯酯进行第一水解反应，得到12顺-十七碳烯醇；
将所述12顺-十七碳烯醇进行第二氧化反应，得到12顺-十七碳烯醛；
在氮气保护及冰浴中，将甲氧基甲基三苯基氯化膦、无水四氢呋喃和叔丁醇钾混合后，滴加所述12顺-十七碳烯醛的无水四氢呋喃溶液进行第二Wittig反应，得到13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯；
将所述13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯进行第二水解反应，得到13顺-十八碳烯醛；
将所述13顺-十八碳烯醛进行还原反应，得到13顺-十八碳烯醇；
将所述13顺-十八碳烯醇进行乙酯化反应，得到乙酸13顺-十八碳烯酯。
本发明中水稻螟虫信息素成分的制备原理如式I所示：
式I中，1为13顺-十八碳烯醛，2为13顺-十八碳烯醇，3为乙酸13顺-十八碳烯酯，4为1,12-十二碳二醇，5为乙酸12-羟基十二碳酯，6为乙酸12-氧代十二碳酯，7为乙酸12顺-十七碳烯酯，8为12顺-十七碳烯醇，9为12顺-十七碳烯醛，10为13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯，a代表单酯化反应，b代表第一氧化反应，c代表第一Wittig反应，d代表第一水解反应，e代表第二氧化反应，f代表第二Wittig反应，g代表第二水解反应，h代表还原反应，i代表乙酯化反应。
本发明将1,12-十二碳二醇、乙酸、甲苯和浓硫酸混合进行单酯化反应，得到乙酸12-羟基十二碳酯。在本发明的实施例中，优选将1,12-十二碳二醇(405g，2mol)、乙酸(120g，2mol)溶于2L甲苯中，再加入3％mol的98％浓硫酸，在100℃下搅拌进行单酯化反应8～15h。
单酯化反应完成后，本发明优选用饱和碳酸钠溶液将单酯化反应产物中和至中性，分离有机层，水层用甲苯萃取，合并有机层并用水洗涤，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得到乙酸12-羟基十二碳酯。
在本发明中，所述甲苯与单酯化反应所得混合溶液的体积比优选为1:4～5；所述萃取的次数优选为3～5次。
得到乙酸12-羟基十二碳酯后，本发明将所述乙酸12-羟基十二碳酯、二氯甲烷与氯铬酸吡啶进行第一氧化反应，得到乙酸12-氧代十二碳酯。在本发明的实施例中，优选将乙酸12-羟基十二碳酯(318g，1.3mol)溶于1.3L干燥二氯甲烷中，冰浴搅拌下分批加入氯铬酸吡啶(431g，2mol)，室温搅拌进行第一氧化反应6～10h，在抽滤漏斗上垫上硅胶，过滤反应液，滤渣用二氯甲烷洗涤(1L×2～4)，合并有机层，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得到乙酸12-氧代十二碳酯。本发明对所述氯铬酸吡啶的分批加入的次数没有特殊的限定。在本发明中，所述二氯甲烷洗涤的次数优选为3次。在本发明中，所述石油醚和乙酸乙酯的体积比优选为18～22:1，更优选为20:1。
得到乙酸12-氧代十二碳酯后，本发明在氮气保护及冰浴中，将戊基三苯基氯溴化膦、六甲基二硅基氨基钠和无水四氢呋喃混合后冷却至-80～-70℃，滴加所述乙酸12-氧代十二碳酯的无水四氢呋喃溶液，进行第一Wittig反应，得到乙酸12顺-十七碳烯酯。
在本发明中，所述戊基三苯基氯溴化膦、六甲基二硅基氨基钠和无水四氢呋喃混合后优选冷却至-78℃。
在本发明中，所述乙酸12-氧代十二碳酯的无水四氢呋喃溶液的滴加速度优选为30～60滴/s。
在本发明中，所述乙酸12-氧代十二碳酯与六甲基二硅基氨基钠的摩尔比优选为1:1.1～2。
在本发明中，所述第一Wittig反应的温度优选为-80～-70℃，更优选为-78℃，所述第一Wittig反应的时间优选为10～15h，更优选为12h。
在本发明的实施例中，优选将戊基三苯基氯溴化膦(537g，1.3mol)和200mL无水四氢呋喃混合，加入1.3L(1.3mol，1mol/L)六甲基二硅基氨基钠的无水四氢呋喃溶液，搅拌反应1h后，充分冷却至-70℃后，滴加所述乙酸12-氧代十二碳酯(242g，1mol)的200mL无水四氢呋喃溶液，搅拌进行第一Wittig反应12h，加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，回收四氢呋喃后，加入石油醚萃取(1L×3)，有机层经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚)纯化得到乙酸12顺-十七碳烯酯。
得到乙酸12顺-十七碳烯酯，本发明将所述乙酸12顺-十七碳烯酯进行第一水解反应，得到12顺-十七碳烯醇。在本发明中，所述第一水解反应优选在冰水浴中进行，所述第一水解反应的时间优选为3～5h，更优选为4h。
在本发明的实施例中，优选将乙酸12顺-十七碳烯酯(208g，0.7mol)溶于700mL甲醇中，并加入233mL氢氧化钠水溶液(6mol/L)，在冰浴中下搅拌进行第一水解反应4h，用稀盐酸中和至中性，回收甲醇，用乙酸乙酯萃取(500mL×3)，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得到12顺-十七碳烯醇。在本发明中，所述石油醚和乙酸乙酯的体积比优选为18～22:1，更优选为20:1。
得到12顺-十七碳烯醇后，本发明将所述12顺-十七碳烯醇进行第二氧化反应，得到12顺-十七碳烯醛。在本发明中，所述第二氧化反应的时间优选为5～7h，更优选为6h。在本发明的实施例中，优选将所述12顺-十七碳烯醇(153g，0.6mol)溶解于600mL干燥二氯甲烷中，冰浴搅拌下分批加入氯铬酸吡啶(194g，0.9mol)，室温搅拌进行第二氧化反应6h，在抽滤漏斗上垫上硅胶，过滤反应液，滤渣用二氯甲烷洗涤(500mL×3)，合并有机层，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化后得到12顺-十七碳烯醛。本发明对所述氯铬酸吡啶的分批加入的次数没有特殊的限定。在本发明中，所述石油醚和乙酸乙酯的体积比优选为18～22:1，更优选为20:1。
得到12顺-十七碳烯醛后，本发明在氮气保护及冰浴中，将甲氧基甲基三苯基氯化膦、无水四氢呋喃和叔丁醇钾混合后，滴加所述12顺-十七碳烯醛的无水四氢呋喃溶液进行第二Wittig反应，得到13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯。在本发明中，所述第二Wittig反应优选在冰水浴中进行，所述第二Wittig反应的时间优选为10～15h，更优选为12h。在本发明中，所述冰水浴优选为-5～5℃。
在本发明的实施例中，优选在氮气保护及冰浴中，将甲氧基甲基三苯基氯化膦(178g，0.52mol)和600mL无水四氢呋喃混合，分几次加入叔丁醇钾(58.3g,0.52mol)，搅拌反应1h得到红色溶液，将12顺-十七碳烯醛(101g，0.4mol)的200mL无水四氢呋喃溶液滴加到反应混合物中，搅拌进行第二Wittig反应12h，加入500mL饱和氯化钠溶液，分离水层，有机层用饱和氯化钠溶液洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚)纯化得到13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯。
得到13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯后，本发明将所述13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯进行第二水解反应，得到13顺-十八碳烯醛。在本发明中，所述第二水解反应优选在HOAc-THF-H2O混合溶剂中进行，所述第二水解反应的温度优选为50～60℃，所述第二水解反应的时间优选为10～15h，更优选为12h。在本发明中，所述混合溶剂中HOAc、THF与H2O的体积比优选为3:1:1。
在本发明的实施例中，优选将13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯(84g，0.3mol)溶于300mL的HOAc-THF-H2O(V:V:V＝3:1:1)混合溶剂中，55℃下搅拌进行第二水解反应10h，用饱和碳酸钠溶液中和至中性，用乙酸乙酯萃取(200mL×3)，有机层用饱和氯化钠溶液洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得到13顺-十八碳烯醛。在本发明中，所述石油醚和乙酸乙酯的体积比优选为18～22:1，更优选为20:1。
得到13顺-十八碳烯醛后，本发明将所述13顺-十八碳烯醛进行还原反应，得到13顺-十八碳烯醇。在本发明中，所述还原反应的还原剂优选为硼氢化钠。在本发明中，所述还原反应的温度优选为冰水浴，所述冰水浴的温度优选为-5～5℃，所述还原反应的时间优选为5～6h，更优选为4h。
在本发明的实施例中，优选将所述13顺-十八碳烯醛(53.3g，0.2mol)和硼氢化钠(3.78g，0.1mol)溶解在200mL甲醇中，并加入0.04mL氢氧化钠水溶液(6mol/L)，在冰浴中下搅拌进行还原反应4h，用稀盐酸中和至中性，蒸除甲醇，用乙酸乙酯萃取(100mL×3)，有机层用水洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得到13顺-十八碳烯醇。在本发明中，所述石油醚和乙酸乙酯的体积比优选为18～22:1，更优选为20:1。
得到13顺-十八碳烯醇后，本发明将所述13顺-十八碳烯醇进行乙酯化反应，得到乙酸13顺-十八碳烯酯。在本发明中，所述乙酯化反应优选在冰水浴中进行，所述乙酯化反应的时间优选为4～6h，更优选为5h。
在本发明的实施例中，优选将所述13顺-十八碳烯醇(26.8g，0.1mol)、乙酸酐(12.24g，0.12mol)和三乙胺(14.17g，0.14mol)溶于100mL二氯甲烷中，在冰浴中搅拌进行乙酯化反应5h，用稀盐酸酸化除去过量三乙胺，分离有机层，水层用二氯甲烷萃取(50mL×2)，合并有机层并用水洗涤，再经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得到乙酸13顺-十八碳烯酯。在本发明中，所述石油醚和乙酸乙酯的体积比优选为18～22:1，更优选为20:1。
下面结合实施例对本发明提供的一种水稻螟虫信息素成分的制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
1.2.1乙酸12-羟基十二碳酯(5)的合成
将1,12-十二碳二醇(405g，2mol)、乙酸(120g，2mol)溶于2L甲苯中，加入3％mol的98％浓硫酸，在100℃搅拌反应8h，用饱和碳酸钠溶液中和至中性，分离有机层，水层用甲苯萃取(300mL×3)，合并有机层并用水洗涤，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，石油醚和乙酸乙酯的体积比为18～22:1)纯化得到386g白色固体5，产率79％。1H NMR(600MHz,CDCl3),δ:4.07(t,2H,J＝6.8Hz,CH2OAc),3.61(t,2H,CH2OH),2.06(s,3H,CH3COO),1.65(m,2H,-CH2-),1.55(m,2H,-CH2-),1.34-1.24(m,16H,-CH2-)。13C NMR(150MHz,CDCl3),δ:171.16,64.61,62.80,32.71,29.46,29.36,29.31,29.16,29.06,28.53,28.43,25.72,25.60,20.89。
1.2.2乙酸12-氧代十二碳酯(6)的合成
将化合物5(318g，1.3mol)溶于1.3L干燥二氯甲烷中，冰浴搅拌下分批加入氯铬酸吡啶(431g，2mol)，室温搅拌反应6h。在抽滤漏斗上垫上硅胶，过滤反应液，滤渣用二氯甲烷洗涤(1L×3)，合并有机层，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得到265g淡黄色液体6，产率为84％，粗品也可直接用于下一步反应。1HNMR(600MHz,CDCl3),δ:9.74(s,1H,CHO),4.03(t,2H,J＝6.6,CH2OAc),2.39(t,2H,J＝7.3Hz,CH2CHO),2.02(s,3H,CH3COO),1.60(m,4H,-CH2-),1.34-1.24(m,14H,-CH2-)。13C NMR(150MHz,CDCl3),δ:202.67,171.02,64.45,43.73,29.28(2C),29.20,29.16,29.05,28.98,28.44,25.73,21.91,20.83。
1.2.3乙酸12顺-十七碳烯酯(7)的合成
在氮气保护及冰浴中，将戊基三苯基氯溴化膦(537g，1.3mol)和200mL无水四氢呋喃混合，加入1.3L(1.3mol，1mol/L)六甲基二硅基氨基钠的无水四氢呋喃溶液，搅拌反应1h后，充分冷却至-78℃后，滴加化合物6(242g，1mol)的200mL无水四氢呋喃溶液，搅拌反应12h，加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，回收四氢呋喃后，加入石油醚萃取(1L×3)，有机层经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚)纯化得213g淡黄色液体7，产率72％。1H NMR(600MHz,CDCl3),δ:5.35(m,2H,CH＝CH),4.04(t,2H,J＝6.8Hz,CH2OAc),2.03(s,3H,CH3COO),2.00(m,4H,CH-CH2),1.60(m,2H,-CH2-),1.34-1.25(m,20H,-CH2-),0.91-0.83(t,3H,J＝7.0Hz,CH3)。13C NMR(150MHz,CDCl3),δ:170.98,129.71,129.68,64.49,31.83,29.62,29.45,29.41,29.38,29.37,29.15,29.11,28.48,27.05,26.77,25.78,22.19,20.81,13.82。
1.2.4 12顺-十七碳烯醇(8)的合成
将化合物7(208g，0.7mol)溶于700mL甲醇中，并加入233mL氢氧化钠水溶液(6mol/L)，在冰浴中下搅拌反应4h，用稀盐酸中和至中性，回收甲醇，用乙酸乙酯萃取(500mL×3)，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得164g无色液体8，产率92％，粗品也可直接用于下一步反应。1HNMR(600MHz,CDCl3),δ:5.34(m,2H,CH＝CH),3.63(t,2H,J＝6.7Hz,CH2OH),2.02(m,4H,CH-CH2),1.59-1.53(m,2H,-CH2-),1.38-1.25(m,20H,-CH2-),0.89(t,3H,J＝7.0Hz,CH3)。13C NMR(150MHz,CDCl3),δ:129.70,129.66,62.86,32.64,31.80,29.60,29.53,29.44,29.42,29.37,29.27,29.13,27.02,26.74,25.58,22.17,13.81。
1.2.5 12顺-十七碳烯醛(9)的合成
将化合物8(153g,0.6mol)溶解于600mL干燥二氯甲烷中，冰浴搅拌下分批加入氯铬酸吡啶(194g,0.9mol)，室温搅拌反应6h。在抽滤漏斗上垫上硅胶，过滤反应液，滤渣用二氯甲烷洗涤(500mL×3)，合并有机层，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化后得到118g淡黄色液体9，产率为78％，粗品也可直接用于下一步反应。1H NMR(600MHz,CDCl3),δ:9.75(s,1H),5.34(m,2H,CH＝CH),2.40(t,2H,J＝7.4Hz,CH2CHO),2.00(m,4H,CH-CH2),1.61(m,2H,-CH2-),1.34-1.25(m,18H,-CH2-),0.89(t,3H,J＝7.1Hz,CH3)。13C NMR(150MHz,CDCl3),δ:202.70,129.74,129.71,43.80,31.87,29.65,29.44,29.40,29.31,29.25,29.17,29.07,27.09,26.81,22.24,22.00,13.87。
1.2.6 13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯(10)
在氮气保护及冰浴中，将甲氧基甲基三苯基氯化膦(178g,0.52mol)和600mL无水四氢呋喃混合，分几次加入叔丁醇钾(58.3g,0.52mol)，搅拌反应1h得到红色溶液，将化合物9(101g,0.4mol)的200mL无水四氢呋喃溶液滴加到反应混合物中，搅拌反应12h，加入500mL饱和氯化钠溶液，分离水层，有机层用饱和氯化钠溶液洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚)纯化得95.4g淡黄色液体10，产率85％。1反,13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯的1HNMR(600MHz,CDCl3),δ:6.21(d,1H,J＝12.5Hz,C＝CHOCH3),5.27(m,2H,CH＝CH),4.67(dt,1H,J＝12.5,6.8Hz,CH＝CHOCH3),3.43(s,3H,OCH3),1.99-1.82(m,6H,＝CH-CH2),1.26-1.20(m,20H,-CH2-),0.83(d,J＝6.7Hz,3H)。1顺,13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯的1H NMR(600MHz,CDCl3),δ:5.79(d,1H,J＝6.3Hz,C＝CHOCH3),5.27(m,2H,CH＝CH),4.27(dt,1H,J＝6.3,7.1Hz,CH＝CHOCH3),3.50(s,3H,OCH3),1.99-1.82(m,6H,＝CH-CH2),1.26-1.20(m,20H,-CH2-),0.83(d,J＝6.7Hz,3H)。13C NMR(150MHz,CDCl3),δ:146.84,145.83,129.82,129.75,107.12,103.17,59.34,55.76,31.92,30.75,29.79,29.72,29.58,29.50,29.45,29.26,29.24,28.98,27.62,27.15,26.86,23.80,22.29,13.92。
1.2.7 13顺-十八碳烯醛(1)的合成
将化合物10(84g,0.3mol)溶于300mL的HOAc-THF-H2O(V:V:V＝3:1:1)混合溶剂中，55℃下搅拌10h，用饱和碳酸钠溶液中和至中性，用乙酸乙酯萃取(200mL×3)，有机层用饱和氯化钠溶液洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得76g无色液体1，产率95％。1HNMR(600MHz,CDCl3),δ:9.75(s,1H,CHO),5.35(m,2H,CH＝CH),2.41(m,2H,CH2CHO),2.00(m,4H,CH-CH2),1.61(m,2H,-CH2-),1.32-1.22(m,20H,-CH2-),0.89(t,3H,J＝7.4Hz,CH3)。13C NMR(150MHz,CDCl3),δ:202.66,129.73,129.70,43.79,31.86,29.65,29.48,29.45,29.42,29.32,29.24,29.18,29.06,27.08,26.80,22.23,21.98,13.87。
1.2.8 13顺-十八碳烯醇(2)的合成
将化合物1(53.3g,0.2mol)和硼氢化钠(3.78g,0.1mol)溶解在200mL甲醇中，并加入0.04mL氢氧化钠水溶液(6mol/L)，在冰浴中搅拌反应4h，用稀盐酸中和至中性，蒸除甲醇，用乙酸乙酯萃取(100mL×3)，有机层用水洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得47.3g无色液体2，产率88％。1H NMR(600MHz,CDC13),δ:5.34(m,2H,CH＝CH),3.62(t,2H,J＝6.7Hz,CH2OH),2.01(m,4H,CH-CH2),1.58-1.50(m,2H,-CH2-),1.34-1.26(m,22H,-CH2-),0.88(t,3H,J＝7.0Hz,CH3)。13CNMR(150MHz,CDC13),δ:129.80,129.74,62.94,32.72,31.89,29.69,29.57,29.56,29.54,29.53,29.47,29.37,29.23,27.12,26.83,25.68,22.26,13.90。
1.2.9乙酸13顺-十八碳烯酯(3)的合成
将化合物2(26.8g,0.1mol)、乙酸酐(12.24g,0.12mol)和三乙胺(14.17g,0.14mol)溶于100mL二氯甲烷中，在冰浴中搅拌反应5h，用稀盐酸酸化除去过量三乙胺，分离有机层，水层用二氯甲烷萃取(50mL×2)，合并有机层并用水洗涤，再经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯)纯化得27.9g无色液体3，产率90％。1HNMR(600MHz,CDC13),δ:5.33(m,2H,CH＝CH),4.04(t,2H,J＝6.9Hz,CH2OAc),2.03(s,3H,CH3COO),2.00(m,4H,CH-CH2),1.60(m,2H,-CH2-),1.34–1.25(m,22H),0.89(t,3H,J＝7.0Hz,CH3)。13C NMR(150MHz,CDC13),δ:171.07,129.78,129.73,64.55,31.88,29.68,29.53(2C),29.48,29.45,29.42,29.21,29.17,28.53,27.11,26.82,25.83,22.25,20.88,13.89。
本发明各步反应的中间产物和目标产物的结构均经过NMR确证，目标化合物与现有技术的数据一致。目标产物的1H NMR谱图中在δ5.34左右处有两个氢的多重峰，13C NMR谱图出现化学位移δ130左右的两个碳信号，都说明具有碳碳双键结构，顺式异构体含量经GC检测达97％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种水稻螟虫信息素成分的制备方法，所述水稻螟虫信息素成分为13顺-十八碳烯醛、13顺-十八碳烯醇和乙酸13顺-十八碳烯酯，其特征在于，具体为以下步骤：
将1,12-十二碳二醇405g、乙酸120g溶于2L甲苯中，加入3％mol的98％浓硫酸，在100℃搅拌反应8h，用饱和碳酸钠溶液中和至中性，分离有机层，水层用甲苯萃取，所述甲苯萃取的次数为3次，每次的用量为300mL，合并有机层并用水洗涤，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析纯化得到乙酸12-羟基十二碳酯白色固体386g，产率为79％，所述柱层析使用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，所述石油醚和乙酸乙酯的体积比为18～22:1；
将乙酸12-羟基十二碳酯318g溶于1.3L干燥二氯甲烷中，冰浴搅拌下分批加入氯铬酸吡啶431g，室温搅拌反应6h，在抽滤漏斗上垫上硅胶，过滤反应液，滤渣用二氯甲烷洗涤，所述二氯甲烷洗涤的次数为3次，每次的用量为1L，合并有机层，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析纯化得到乙酸12-氧代十二碳酯淡黄色液体265g，产率为84％，所述柱层析使用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯；
在氮气保护及冰浴中，将戊基三苯基氯溴化膦537g和200mL无水四氢呋喃混合，加入1.3L六甲基二硅基氨基钠的无水四氢呋喃溶液，所述六甲基二硅基氨基钠的量为1.3mol，所述六甲基二硅基氨基钠的无水四氢呋喃溶液的浓度为1mol/L，搅拌反应1h后，充分冷却至-78℃后，滴加所述乙酸12-氧代十二碳酯242g的200mL无水四氢呋喃溶液，搅拌反应12h，加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，回收四氢呋喃后，加入石油醚萃取，所述石油醚萃取的次数为3次，每次的用量为1L，有机层经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析纯化得乙酸12顺-十七碳烯酯淡黄色液体213g，产率为72％，所述柱层析使用的洗脱剂为石油醚；
将乙酸12顺-十七碳烯酯208g溶于700mL甲醇中，并加入233mL氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钠水溶液的浓度为6mol/L，在冰浴中下搅拌反应4h，用稀盐酸中和至中性，回收甲醇，用乙酸乙酯萃取，所述乙酸乙酯萃取的次数为3次，每次的用量为500mL，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析纯化得12顺-十七碳烯醇无色液体164g，产率为92％，所述柱层析纯化使用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯；
将12顺-十七碳烯醇153g溶解于600mL干燥二氯甲烷中，冰浴搅拌下分批加入氯铬酸吡啶194g,0.9mol，室温搅拌反应6h，在抽滤漏斗上垫上硅胶，过滤反应液，滤渣用二氯甲烷洗涤，所述二氯甲烷洗涤的次数为3次，每次的用量为500mL，合并有机层，经无水硫酸钠干燥并浓缩后得粗产物，经柱层析纯化后得到12顺-十七碳烯醛淡黄色液体118g，产率为78％，所述柱层析使用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯；
在氮气保护及冰浴中，将甲氧基甲基三苯基氯化膦178g和600mL无水四氢呋喃混合，分次加入叔丁醇钾58.3g，搅拌反应1h得到红色溶液，将所述12顺-十七碳烯醛101g的200mL无水四氢呋喃溶液滴加到反应混合物中，搅拌反应12h，加入500mL饱和氯化钠溶液，分离水层，有机层用饱和氯化钠溶液洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析纯化得13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯淡黄色液体95.4g，产率为85％，所述柱层析纯化使用的洗脱剂为石油醚；
将13顺-1-甲氧基十八碳-1,13-二烯84g溶于300mL的HOAc-THF-H2O混合溶剂中，所述混合溶剂中HOAc、THF和H2O的体积比为3:1:1，55℃下搅拌10h，用饱和碳酸钠溶液中和至中性，用乙酸乙酯萃取，所述乙酸乙酯萃取的次数为3次，每次的用量为200mL，有机层用饱和氯化钠溶液洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析纯化得13顺-十八碳烯醛无色液体76g，产率为95％，所述柱层析纯化使用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯；
将13顺-十八碳烯醛53.3g和硼氢化钠3.78g溶解在200mL甲醇中，并加入0.04mL氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钠水溶液的浓度为6mol/L，在冰浴中搅拌反应4h，用稀盐酸中和至中性，蒸除甲醇，用乙酸乙酯萃取，所述乙酸乙酯萃取的次数为3次，每次的用量为100mL，有机层用水洗涤，经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析纯化得13顺-十八碳烯醇无色液体47.3g，产率为88％，所述柱层析纯化使用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯；
将13顺-十八碳烯醇26.8g、乙酸酐12.24g和三乙胺14.17g溶于100mL二氯甲烷中，在冰浴中搅拌反应5h，用稀盐酸酸化除去过量三乙胺，分离有机层，水层用二氯甲烷萃取，所述二氯甲烷萃取的次数为2次，每次的用量为50mL，合并有机层并用水洗涤，再经无水硫酸钠干燥并蒸除溶剂后得粗产物，经柱层析纯化得乙酸13顺-十八碳烯酯无色液体27.9g，产率为90％，所述柱层析纯化使用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯。
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