CN113831232B - (9z,11e)-9,11-十六碳二烯醛的制备方法 - Google Patents

(9z,11e)-9,11-十六碳二烯醛的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于制备下式(4)的(9Z,11E)‑9,11‑十六碳二烯醛的方法，包括：使下式(1)的(2E)‑2‑庚烯醛与以下通式(2)的三芳基膦9,9‑二烷氧基壬基叶立德化合物发生维蒂希反应，其中Ar表示可以彼此相同或不同的芳基基团，R1和R2彼此独立地表示具有1至15个碳原子的一价烃基，或R1和R2可一起形成具有2至10个碳原子的二价烃基R1‑R2，以形成以下通式(3)的(5E,7Z)‑16,16‑二烷氧基‑5,7‑十六碳二烯化合物，其中R1和R2如上定义；和使(5E,7Z)‑16,16‑二烷氧基‑5,7‑十六碳二烯化合物(3)水解以形成(9Z,11E)‑9,11‑十六碳二烯醛(4)。

Description

(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛的制备方法
技术领域
本发明涉及(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛的制备方法。
背景技术
甘蔗螟虫(美洲条螟(Diatraea saccharalis))是美国、古巴、哥伦比亚、阿根廷和巴西等北美、中美洲和南美国家最重要的甘蔗害虫之一，已知很难防治。例如，世界上最大的甘蔗生产国巴西，每年都在广大地区遭受甘蔗螟虫的巨大损害。害虫的幼虫侵入茎的中心部分，因此杀虫剂不能接触到幼虫，以致效果较差。因此，生物防治方法已引起人们的重视，并且性信息素物质的利用有望成为其中之一。
据报道，甘蔗螟虫性信息素的主要成分是二烯醛化合物，(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(参见以下专利文献1和非专利文献1和2)。
在以下非专利文献3中描述了用于制备十六碳二烯醛的方法。该方法包括用二氧化锰氧化11-[(四氢-2H-吡喃-2-基)氧基]-2-十一炔-1-醇的羟基，在维蒂希反应中形成烯-炔主链，随后用二环己基硼烷进行硼氢化反应并在乙醇中用对甲苯磺酸(p-TsOH)使四氢吡喃基基团脱保护以合成(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯-1-醇，以及用重铬酸吡啶鎓(PDC)氧化所得(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯-1-醇的羟基基团。
以下非专利文献4中描述了由乙炔和丙烯醛开始制备十六碳二烯醛的另一种方法。具体而言，这些起始材料，醋酸钯(II)和溴化锂用于合成(4Z,6E)-7-溴-4,6-庚二烯醛。所得(4Z,6E)-7-溴-4,6-庚二烯醛的甲酰基基团转化为二甲基缩醛，然后使用二氯[1,3-双(二苯基膦)丙烷]镍(II)进行偶联反应，并水解二甲基缩醛以获得(4Z,6E)-4,6-十一碳二烯醛。随后，将所得(4Z,6E)-4,6-十一碳二烯醛的甲酰基基团与(四氢吡喃基氧基)戊基溴化镁发生加成反应，接着进行羟基基团的甲苯磺酰化反应，在乙醚中用氢化铝锂还原由甲苯磺酰化反应形成的磺酸酯，并除去四氢吡喃基基团以得到(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯-1-醇。然后，用氯铬酸吡啶鎓(PCC)氧化所得(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯-1-醇的羟基基团。
现有文献列表
[专利文献]
[专利文献1]U.S.专利号4,357,474A
[非专利文献]
[非专利文献1]Arlene G.Correa et al.,2002,Z.Naturforsch.57c:753-758
[非专利文献2]B.Kalinova等人，2005,J.Appl.Entomol.129(2):70-74
[非专利文献3]C.Rikard Unelius等人，2002,J.Nat.Prod.65:909-915
[非专利文献4]Yunhai Tao等人，2013,Synthetic Communications.43:415-424。
本发明待解决的问题
非专利文献3中描述的方法使用乙醚，其沸点较低且易燃，因此不利于工业应用。该方法包括与二氧化锰和铬化合物PDC的氧化反应，这两种物质都会造成极高的环境危害。氧化反应通常有爆炸的危险。因此，该方法难以在工业规模上实施。此外，该方法的总收率极低，低至16％，并且包括多达五个步骤。
非专利文献4中描述的方法使用钯催化剂和镍催化剂，两者都是昂贵的，并且在第一步中需要当量过量的昂贵的溴化锂，这使得该方法不经济。该方法使用可燃的锂铝氢化物，并包括使用铬化合物PCC的氧化反应，这会造成极高的环境危害。氧化反应常常有爆炸的危险。因此，该方法难以在工业规模上实施。另外，该方法的总收率极低，低至19％，并且包括多达八个步骤。
发明内容
本发明是在上述情况下做出的，目的是提供一种高效制备(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛的方法。
为了克服现有技术的上述问题所作的深入研究使本发明人发现(2E)-2-庚烯醛是制备(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛的有用中间体。发明人还发现，可通过利用(2E)-2-庚烯醛的碳-碳双键的几何结构，以E-选择性方式构造位置11的几何结构，并在维蒂希反应中以Z-选择性方式构造位置9的立体结构，其以较少的步骤、较高的收率和较高的纯度得到(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛。因此，本发明人完成了本发明。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于制备下式(4)的(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛的方法：
所述方法包括：
使下式(1)的(2E)-2-庚烯醛：
与以下通式(2)的三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物发生维蒂希反应：
Ar3P+C-H(CH2)7CH(OR1)(OR2) (2)
其中Ar表示可以彼此相同或不同的芳基基团，并且R1和R2彼此独立地表示具有1至15个碳原子的一价烃基，或R1和R2可一起形成具有2至10个碳原子的二价烃基R1-R2，
以形成以下通式(3)的(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物：
其中R1和R2如上定义；和
使所述(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)水解以形成(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)。
根据本发明，可以在不依赖氧化反应的情况下，以较高的收率和较少的步骤制备(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)。
具体实施方式
I.制备所述(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物
以下通式(3)的(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物是用于制备本发明的目标化合物(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛的中间体，可通过使下式(1)的(2E)-2-庚烯醛与以下通式(2)的三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物进行维蒂希反应来制备，例如以下化学反应式所示。
(2E)-2-庚烯醛(1)
(2E)-2-庚烯醛(1)可以是市售品或自行制备，例如，通过氧化(2E)-2-庚烯-1-醇或水解(2E)-1,1-二烷氧基-2-庚烯。
三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)
通式(2)中的R1和R2彼此独立地表示具有1至15个、优选1至6个碳原子的一价烃基，或R1和R2一起形成具有2至10个、优选2至5个碳原子的二价烃基R1-R2。
一价烃基的实例包括直链饱和烃基，例如甲基基团、乙基基团、正丙基基团、正丁基基团、正戊基基团、正己基基团、正庚基基团、正辛基基团、正壬基基团、正癸基基团、正十一烷基基团和正十二烷基基团；支链饱和烃基，例如异丙基基团、2-异丁基基团和2-甲基丁基基团；直链不饱和烃基，例如2-丙烯基基团；支链不饱和烃基，例如2-甲基-2-丙烯基基团；环状饱和烃基，例如环丙基基团；及其异构体。烃基中的一部分氢原子可被甲基基团或乙基基团取代。
考虑到处理情况，一价烃基优选是甲基基团、乙基基团、正丙基基团或正丁基基团。
二价烃基的实例包括直链饱和烃基，例如亚乙基基团、1,3-亚丙基基团和1,4-亚丁基基团；支链饱和烃基，例如1,2-亚丙基基团、2,2-二甲基-1,3-亚丙基基团、1,2-亚丁基基团、1,3-亚丁基基团、2,3-亚丁基基团和2,3-二甲基-2,3-亚丁基基团；直链不饱和烃基，例如1-乙烯基乙烯基团；支链不饱和烃基，例如2-亚甲基-1,3-丙烯基团；环状烃基，例如1,2-环丙烯基团和1,2-环丁烯基团；及其异构体。烃基中的一部分氢原子可被甲基基团或乙基基团取代。
二价烃基优选为低级烃基(优选具有2至4个碳原子)，因为它们容易获得且在脱保护中具有高度反应性，并且在脱保护中形成的副产物容易通过洗涤或浓缩除去。更优选的是，二价烃基是亚乙基基团、1,2-亚丙基基团、1,3-亚丙基基团、1,2-亚丁基基团、1,3-亚丁基基团和2,3-二甲基-2,3-亚丁基基团。
三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)中的芳基基团表示可以彼此相同或不同的芳基基团。
芳基基团优选具有6至24个、更优选6至12个、乃至更优选6至7个碳原子。
芳基基团的实例包括苯基基团(Ph基)、甲苯基基团、萘基基团和蒽基基团。考虑到制备的容易性，芳基基团优选苯基基团。更优选地，所有三个芳基基团都是苯基基团。
三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)的实例包括三苯基膦二烷氧基壬基叶立德化合物，例如三苯基膦二甲氧基壬基叶立德、三苯基膦二乙氧基壬基叶立德、三苯基膦二丙氧基壬基叶立德、三苯基膦二丁氧基壬基叶立德、三苯基膦二戊氧基壬基叶立德、三苯基膦二己氧基壬基叶立德、三苯基膦二庚氧基壬基叶立德和三苯基膦二辛氧基壬基叶立德；和三甲苯基膦二烷氧基壬基叶立德化合物，例如三甲苯基膦二甲氧基壬基叶立德、三甲苯基膦二乙氧基壬基叶立德、三甲苯基膦二丙氧基壬基叶立德、三甲苯基膦二丁氧基壬基叶立德、三甲苯基膦二戊氧基壬基叶立德、三甲苯基膦二己氧基壬基叶立德、三甲苯基膦二庚氧基壬基叶立德和三甲苯基膦二辛氧基壬基叶立德。
如有必要，三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)可以单独使用或组合使用。
接下来，三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)例如可如下制备：使以下通式(5)的9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物与以下通式(6)的磷化合物发生亲核取代反应，以形成以下通式(7)的9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物，并在碱的存在下使9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)去质子化以形成三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)。
9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)中的R1和R2如以上通式(2)所定义。
9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)中的X表示卤素原子，例如氯原子、溴原子或碘原子。考虑到可用性，优选氯原子和溴原子。
9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)的实例包括9-氯-1,1-二烷氧基壬烷化合物，例如9-氯-1,1-二甲氧基壬烷、9-氯-1,1-二乙氧基壬烷、9-氯-1,1-二丙氧基壬烷、9-氯-1,1-二丁氧基壬烷、9-氯-1,1-二戊氧基壬烷、9-氯-1,1-二己氧基壬烷、9-氯-1,1-二庚氧基壬烷和9-氯-1,1-二辛氧基壬烷；9-溴-1,1-二烷氧基壬烷化合物，例如9-溴-1,1-二甲氧基壬烷、9-溴-1,1-二乙氧基壬烷、9-溴-1,1-二丙氧基壬烷、9-溴-1,1-二丁氧基壬烷、9-溴-1,1-二戊氧基壬烷、9-溴-1,1-二己氧基壬烷、9-溴-1,1-二庚氧基壬烷和9-溴-1,1-二辛氧基壬烷；和9-碘-1,1-二烷氧基壬烷化合物，例如9-碘-1,1-二甲氧基壬烷、9-碘-1,1-二乙氧基壬烷、9-碘-1,1-二丙氧基壬烷、9-碘-1,1-二丁氧基壬烷、9-碘-1,1-二戊氧基壬烷、9-碘-1,1-二己氧基壬烷、9-碘-1,1-二庚氧基壬烷和9-碘-1,1-二辛氧基壬烷。
9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)可通过使9-卤代-1,1-二烷氧基壬炔化合物或9-卤代-1,1-二烷氧基壬烯化合物发生催化氢化而获得。作为选择，9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)还可以通过使9-氯壬醛发生缩醛化反应而获得。
磷化合物(6)中的Ar如通式(2)所定义。
磷化合物(6)的实例包括三芳基膦化合物，例如三苯基膦、三甲苯基膦、三萘基膦和三蒽基膦。考虑到反应性优选三苯基膦。
考虑到反应性，相对于每摩尔的9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)，磷化合物(6)的量优选为0.8至5.0摩尔。
如有必要，制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)时可以加入卤化物。
卤化物的实例包括碘化物，例如碘化钠和碘化钾；和溴化物，例如溴化钠和溴化钾。考虑到反应性，优选碘化钠和碘化钾等碘化物。
如有必要，卤化物可单独使用或组合使用。卤化物可以是市售品。
考虑到反应性，相对于每摩尔的9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)，使用的卤化物的量优选为0.1至5.0摩尔。
如有必要，制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)时可以加入碱。
碱的实例包括碱金属碳酸盐，例如碳酸钾和碳酸钠；碱土金属碳酸盐，例如碳酸钙和碳酸镁；以及胺，例如三乙胺、三丙胺、三异丙胺、三丁胺、N,N-二乙基苯胺和吡啶。考虑到处理情况，优选碱金属碳酸盐。
如有必要，碱可以单独使用或组合使用。碱可以是市售品。
考虑到反应性，相对于每摩尔的9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)，碱的量优选为0.001至1.0摩尔。
制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)的反应温度因所用溶剂而异，优选为60℃至180℃。
制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)的反应时间因所用溶剂和/或反应规模而异，优选为1至100小时。
9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)中的R1和R2如通式(2)所定义。
9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)中的Y表示卤素原子，例如氯原子、溴原子或碘原子。
在没有卤化物的情况下制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)时，Y是与X相同的卤素原子。在存在作为卤化物的碘化物的情况下制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)时，Y是与X相同的卤素原子或是碘原子。
9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)中的Ar表示芳基基团。Ar如三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)所定义。
9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)的具体实例包括9,9-二烷氧基壬基三苯基氯化鏻化合物，例如9,9-二甲氧基壬基三苯基氯化鏻、9,9-二乙氧基壬基三苯基氯化鏻、9,9-二丙氧基壬基三苯基氯化鏻和9,9-二丁氧基壬基三苯基氯化鏻；9,9-二烷氧基壬基三苯基溴化鏻化合物，例如9,9-二甲氧基壬基三苯基溴化鏻、9,9-二乙氧基壬基三苯基溴化鏻、9,9-二丙氧基壬基三苯基溴化鏻和9,9-二丁氧基壬基三苯基溴化鏻；9,9-二烷氧基壬基三苯基碘化鏻化合物，例如9,9-二甲氧基壬基三苯基碘化鏻、9,9-二乙氧基壬基三苯基碘化鏻、9,9-二丙氧基壬基三苯基碘化鏻和9,9-二丁氧基壬基三苯基碘化鏻；9,9-二烷氧基壬基三甲苯基氯化鏻化合物，例如9,9-二甲氧基壬基三甲苯基氯化鏻、9,9-二乙氧基壬基三甲苯基氯化鏻、9,9-二丙氧基壬基三甲苯基氯化鏻和9,9-二丁氧基壬基三甲苯基氯化鏻；9,9-二烷氧基壬基三甲苯基溴化鏻化合物，例如9,9-二甲氧基壬基三甲苯基溴化鏻、9,9-二乙氧基壬基三甲苯基溴化鏻、9,9-二丙氧基壬基三甲苯基溴化鏻和9,9-二丁氧基壬基三甲苯基溴化鏻；以及9,9-二烷氧基壬基三甲苯基碘化鏻化合物，例如9,9-二甲氧基壬基三甲苯基碘化鏻、9,9-二乙氧基壬基三甲苯基碘化鏻、9,9-二丙氧基壬基三甲苯基碘化鏻和9,9-二丁氧基壬基三甲苯基碘化鏻。
三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)可通过在碱的存在下使由此制备的9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)进行去质子化而获得。
三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)可通过向在制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)时获得的反应混合物中添加碱来直接制备。或者，从反应混合物中分离并纯化9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)，然后在碱的存在下去质子化。
制备三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)时使用的碱的实例包括烷基锂，例如正丁基锂和叔丁基锂；有机金属试剂，例如甲基氯化镁、甲基溴化镁、乙炔钠和乙炔钾；金属醇盐，例如叔丁醇钾、叔丁醇钠、甲醇钾、甲醇钠、乙醇钾和乙醇钠；和金属酰胺，例如二异丙基氨基锂和双(三甲基硅基)氨基钠。考虑到反应性，优选金属醇盐，更优选叔丁醇钾、甲醇钠和乙醇钠。
考虑到反应性，相对于每摩尔的9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)，碱的量优选为0.7至5.0摩尔。
制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)的反应温度因待用溶剂和/或碱而异，优选为-78℃至70℃。例如当金属醇盐用作碱时，最佳制备温度为-78℃至15℃。
制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)的反应时间因待用溶剂和/或反应规模而异，并优选为0.5至100小时。
如有必要，制备9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)和三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)时可以使用溶剂。
溶剂的实例包括醚类溶剂，例如四氢呋喃、乙醚、丁醚、4-甲基四氢吡喃、环戊基甲醚和1,4-二氧六环；烃类溶剂，例如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯；和极性溶剂，例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、γ-丁内酯、乙腈、二氯甲烷和氯仿。考虑到反应性，优选诸如四氢呋喃和4-甲基四氢吡喃等醚类溶剂，和诸如乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺等极性溶剂。
如有必要，溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售品。
考虑到反应性，相对于每摩尔的9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物(5)或9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)，溶剂的量优选为50至5000g。
维蒂希反应
考虑到反应性，相对于每摩尔的(2E)-2-庚烯醛(1)，三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)的量优选为1.0至4.0摩尔、更优选1.0至2.0摩尔。
如有必要，维蒂希反应中可以使用溶剂。
溶剂的实例包括醚类溶剂，例如四氢呋喃、乙醚、丁醚、4-甲基四氢吡喃、环戊基甲醚和1,4-二氧六环；烃类溶剂，例如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯；和极性溶剂，例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、γ-丁内酯、乙腈、二氯甲烷和氯仿。考虑到反应性，优选诸如四氢呋喃和4-甲基四氢吡喃等醚类溶剂；和诸如乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺等极性溶剂。
如有必要，溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售品。
考虑到反应性，相对于每摩尔的(2E)-2-庚烯醛(1)，溶剂的量优选为50至5000g。
维蒂希反应的反应温度因所用溶剂而异，并优选为-78℃至80℃。维蒂希反应更优选在-78℃至30℃进行，从而以Z-选择性方式进行维蒂希反应。维蒂希反应还可以通过E-选择性方式进行：在-78℃至-40℃引发维蒂希反应，然后用强碱(例如苯基锂)处理所得中间体，即改性的Schlosser方式。
维蒂希反应的反应时间因反应规模而异，并优选0至100小时。
(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物
以下将说明(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)。
(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物的通式(3)中的R1和R2如通式(2)所定义。
(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)的实例包括(5E,7Z)-16,16-二甲氧基-5,7-十六碳二烯、(5E,7Z)-16,16-二乙氧基-5,7-十六碳二烯、(5E,7Z)-16,16-二丙氧基-5,7-十六碳二烯、(5E,7Z)-16,16-二丁氧基-5,7-十六碳二烯、(5E,7Z)-16,16-二戊氧基-5,7-十六碳二烯、(5E,7Z)-16,16-二己氧基-5,7-十六碳二烯、(5E,7Z)-16,16-二庚氧基-5,7-十六碳二烯和(5E,7Z)-16,16-二辛氧基-5,7-十六碳二烯。
II.制备(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)
本发明的目标化合物(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)可通过水解(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)来制备，如以下化学反应式所示。
水解反应
在水解反应的一个实施方式中，(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)可以单独使用，或作为选择，可以使用不同的(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)的混合物。
在水解反应的另一个实施方式中，使用(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物与(5E,7E)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物的混合物时，得到(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛和(9E,11E)-9,11-十六碳二烯醛的混合物。
水解反应可以在酸和水的存在下进行。
酸的实例包括无机酸，例如盐酸和氢溴酸；对甲苯磺酸、苯磺酸、三氟乙酸、乙酸、甲酸、草酸、碘三甲基硅烷和四氯化钛。考虑到反应性，优选乙酸、甲酸和草酸。
如有必要，酸可以单独使用或组合使用。酸可以是市售品。
相对于每摩尔的(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)，酸的量优选为0.01至10.0摩尔。
考虑到反应性，相对于每摩尔的(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)，水的量优选为18至3000g。
如有必要，在水解反应中，可进一步将溶剂与酸或水一起添加。
溶剂的实例包括烃类溶剂，例如甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、苯和异丙苯；醚类溶剂，例如四氢呋喃、乙醚、丁醚、4-甲基四氢吡喃、环戊基甲醚和1,4-二恶烷；极性溶剂，例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、乙腈、丙酮、γ-丁内酯、二氯甲烷和氯仿；以及醇类溶剂，例如甲醇和乙醇。
如有必要，溶剂可单独使用或组合使用。溶剂可以是市售品。
最佳溶剂因所用酸而异。例如，当草酸用作酸时，考虑到反应性优选四氢呋喃、丙酮和γ-丁内酯。
考虑到反应性，相对于每摩尔的(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)，使用的溶剂的量优选为0至3000g。
水解反应的反应温度因待用的酸和/或溶剂而异，考虑到反应性优选5℃至180℃。
水解反应的反应时间因所用的酸、溶剂和/或反应规模而异，考虑到反应性优选1至100小时。
实施例
将参考以下实施例来描述本发明。应当理解，本发明不限于这些实施例或者不受这些实施例的限制。
除非另有规定，本文中使用的术语“纯度”是指气相色谱法(GC)中的面积百分比。术语“产量比”是指GC中面积百分比的比率。术语“收率”由通过GC测得的面积百分比计算。
在实施例中，反应的监测和收率的计算在以下GC条件下进行。
GC条件：GC：毛细管气相色谱仪GC-2014(Shimadzu Corporation)；柱：DB-5，0.25mm×0.25mmφ×30m；载气：He(1.55mL/min)，检测器：FID；柱温：150℃，以5℃/min的速率升高，且最高至230℃。
考虑到起始材料和产品的纯度(％GC)，根据以下等式计算收率。
收率(％)＝{[(反应所得产物的重量×％GC)/产物的分子量]÷[(反应中起始材料的重量×％GC)/起始材料的分子量]}×100。
THF表示四氢呋喃，tBu表示叔丁基基团，而Ph表示苯基基团。
实施例1：制备(5E,7Z)-16,16-二乙氧基-5,7-十六碳二烯(3:R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)
于室温将9-氯-1,1-二乙氧基壬烷(5:X＝Cl；R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)(300.97g，1.20mol)、三苯基膦(6:Ar＝Ph)(315.50g，1.20mol)、碘化钠(194.86g，1.30mol)、碳酸钾(9.67g，0.07mol)和乙腈(450.00g)放入反应器中，并在75℃至85℃搅拌15.5小时以制备9,9-二乙氧基壬基三苯基碘化鏻(7:Y＝I；Ar＝Ph；R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)。接下来，在30℃至40℃向反应器中滴加四氢呋喃(800.00g)。滴加完成后，使反应混合物冷却至-5℃至10℃。随后，加入叔丁醇钾(129.04g，1.15mol)，然后搅拌1小时以制备三苯基膦9,9-二乙氧基壬基叶立德(2:Ar＝Ph；R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)。
然后，在-70℃至-60℃滴加(2E)-2-庚烯醛(1)(120.50g，1.00mol，纯度93.09％，2E:2Z＝99.0:1.0)。滴加完成后，反应混合物在20℃至30℃搅拌12小时。然后将氯化钠(151.57g)和水(1515.50g)的混合物加入反应混合物中，随后进行相分离。除去水相以获得有机相。将有机相减压浓缩以获得粗产物(5E,7Z)-16,16-二乙氧基-5,7-十六碳二烯(3:R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)(275.15g，0.82mol，纯度92.37％，5Z7E:5E7Z:5E7E:5Z7Z＝0.4:90.5:8.3:0.8)，粗品收率为81.85％。来自(2E)-2-庚烯醛的碳-碳双键的(5E,7Z)-16,16-二乙氧基-5,7-十六碳二烯(3:R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)的5位保持E构象。5E:5Z的比率为98.8:1.2。粗产物(5E,7Z)-16,16-二乙氧基-5,7-十六碳二烯(3:R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)包含作为杂质的三苯基膦(6:Ar＝Ph)和三苯基氧化膦。
以下是由此制备的(5E,7Z)-16,16-二乙氧基-5,7-十六碳二烯(3:R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)的光谱数据。
核磁共振波谱：1H-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝0.89(3H,t,J＝7.3Hz),1.20(6H,t,J＝7.3Hz),1.25-1.41(14H,m),1.56-1.63(2H,m),2.09(2H,dt,J＝6.9Hz,6.9Hz),2.14(2H,dt,J＝6.5Hz,6.5Hz),3.48(2H,dq,J＝9.4Hz,7.2Hz),3.63(2H,dq,J＝9.4Hz,7.3Hz),4.47(1H,t,J＝5.7Hz),5.28(1H,dt,J＝10.9Hz,7.6Hz),5.64(1H,dt,J＝14.5Hz,6.9Hz),5.93(1H,dd,J＝11.0Hz,11.0Hz),6.28(1H,dddt,J＝14.9Hz,10.9Hz,1.2Hz,1.2Hz)；13C-NMR(500MHz,CDCl3):δ＝13.91,15.33,22.25,24.72,27.64,29.15,29.40,29.67,31.53,32.53,33.55,60.77,102.92,125.57,128.57,129.99,134.61。
质谱：EI-质谱(70eV)：m/z 309(M+-1),264,220,193,137,121,103,85,67,47。
红外吸收光谱(NaCl)：νmax＝2974,2926,2856,1458,1374,1128,1063,982,947,729。
实施例2：制备(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)
将实施例1中得到的粗产物(5E,7Z)-16,16-二乙氧基-5,7-十六碳二烯(3:R1＝CH2CH3，R2＝CH2CH3)(275.15g，0.82mol，纯度92.37％，5Z7E:5E7Z:5E7E:5Z7Z＝0.4:90.5:8.3:0.8)、草酸二水合物(305.86g，2.43mol)、四氢呋喃(808.70g)和纯水(808.70g)放入反应器中，并在60℃至65℃搅拌3小时。然后使反应混合物冷却至50℃，加入己烷(247.84g)并搅拌30分钟。搅拌完成后，使反应混合物静置，随后进行相分离。除去水相以获得有机相。将有机相减压浓缩，对浓缩物进行减压蒸馏(140.5℃至143.8℃/0.40kPa(3.0mmHg))以获得(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)(165.05g，0.68mol，纯度98.08％，9E11Z:9Z11E:9E11E:9Z11Z＝0.4:90.6:8.2:0.8)，两步的总收率为68.48％。来自(2E)-2-庚烯醛的碳-碳双键的(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛的11位保持E构象。11E:11Z的比率为98.8:1.2。
以下是由此制备的(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)的光谱数据。
核磁共振波谱：1H-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝0.89(3H,t,J＝7.3Hz),1.26-1.40(14H,m),1.62(2H,quin-like,J＝7.3Hz),2.09(2H,dt,J＝6.9Hz,6.9Hz),2.14(2H,dt,J＝7.1Hz,7.1Hz),2.41(2H,dt,J＝1.9Hz,7.3Hz),5.27(1H,dt,J＝10.9Hz,7.6Hz),5.65(1H,dt,J＝7.3Hz,7.3Hz),5.93(1H,dd,J＝11.1Hz,11.1Hz),6.28(1H,dddt,J＝14.9Hz,11.1Hz,1.2Hz,1.2Hz),9.75(1H,t,J＝1.9Hz)；13C-NMR(500MHz,CDCl3):δ＝13.90,22.01,22.23,27.57,28.95,29.07,29.17,29.58,31.51,32.52,43.85,125.52,128.68,129.79,134.70,202.82。
质谱：EI-质谱(70eV)：m/z 236(M+),221,207,193,179,165,151,135,123,109,95,81,67,55,41。
红外吸收光谱(NaCl)：νmax＝2927,2855,1727,1465,983,949,730。

Claims (2)

1.一种用于制备下式(4)的(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛的方法：
所述方法包括：
使下式(1)的(2E)-2-庚烯醛：
与以下通式(2)的三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物发生维蒂希反应：
Ar3P+C-H(CH2)7CH(OR1)(OR2) (2)
其中Ar表示彼此相同或不同的芳基基团，并且R1和R2彼此独立地表示具有1至15个碳原子的一价烃基，或R1和R2一起形成具有2至10个碳原子的二价烃基R1-R2，
以形成以下通式(3)的(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物：
其中R1和R2如上定义；和
使(5E,7Z)-16,16-二烷氧基-5,7-十六碳二烯化合物(3)水解以形成(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)。
2.根据权利要求1所述的用于制备(9Z,11E)-9,11-十六碳二烯醛(4)的方法，所述方法还包括
使以下通式(5)的9-卤代-1,1-二烷氧基壬烷化合物：
X(CH2)8CH(OR1)(OR2) (5)
其中X表示卤素原子，并且R1和R2如上定义，
与以下通式(6)的磷化合物发生亲核取代反应：
PAr3 (6)
其中Ar如上定义，
以形成以下通式(7)的9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物：
Y-Ar3P+CH(CH2)7CH(OR1)(OR2) (7)
其中Y表示卤素原子，并且Ar、R1和R2如上定义，
和在碱的存在下使所述9,9-二烷氧基壬基三芳基卤化鏻化合物(7)去质子化以形成所述三芳基膦9,9-二烷氧基壬基叶立德化合物(2)。
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