CN113912494A - 6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的制备方法及其中间体 - Google Patents

6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的制备方法及其中间体 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于制备6‑异丙烯基‑3‑甲基‑9‑癸烯基乙酸酯(5)的方法:其中Ac表示乙酰基基团,所述方法包括以下步骤:使在1位具有离去基团X的2‑甲基‑2,6‑庚二烯化合物(1)与在5位具有受保护的羟基基团的3‑甲基戊基亲核试剂(2)进行亲核取代反应以形成在1位具有受保护的羟基基团的6‑异丙烯基‑3‑甲基‑9‑癸烯化合物(3);使在1位具有受保护的羟基基团的6‑异丙烯基‑3‑甲基‑9‑癸烯化合物(3)进行脱保护反应以形成6‑异丙烯基‑3‑甲基‑9‑癸烯醇(4);和使6‑异丙烯基‑3‑甲基‑9‑癸烯醇(4)乙酰基化以形成6‑异丙烯基‑3‑甲基‑9‑癸烯基乙酸酯(5)。

Description

6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的制备方法及其中间体
技术领域
本发明涉及一种用于制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法,这是一种作为柑橘害虫—加州红圆蚧(学名:Aonidiella aurantii(红圆蚧))的性信息素物质,及其中间体。
背景技术
昆虫性信息素是一种通常由雌虫携带以吸引雄虫的生物活性物质,即使少量也表现出高引诱活性。性信息素被广泛用作预测害虫爆发和确认地理扩散(入侵特定区域)的手段,也被用作防治害虫的手段。广泛应用的害虫防治法包括:大量诱捕法、诱引并杀死或吸引并杀死方法、诱引并感染或吸引并感染方法、以及交配破坏方法。自然产生的性信息素只能从昆虫个体中以痕量提取。因此,将自然产生的性信息素用于干扰交配方法是困难的。在实际使用性信息素之前,需要人工生产足够量的性信息素,用于基础研究以及应用。
加州红圆蚧是一种在世界范围内广泛传播的侵害柑橘的害虫。(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯据报道是加州红圆蚧的性信息素(下列非专利文献1)。6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯包括四种异构体:(3R,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、(3R,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯和(3S,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯。据报道,加州红圆蚧也被这四种异构体的混合物所吸引(下列非专利文献1)。
报道了一种用于制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法。例如,在以下非专利文献2中,该方法包括使用二氧化硒和叔丁基过氧化氢来氧化香茅醇乙酸酯的三取代双键部分、用三苯基膦和四氯化碳氯化引入的羟基基团和使产物进行亲核取代反应以形成(3S,6RS)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯。在以下非专利文献3中,该方法包括由香茅醇乙酸酯制备硫化物化合物、使硫化物化合物在强碱的存在下与间氯过苯甲酸发生1,2-Stevens重排反应、用间氯过苯甲酸氧化产物以制备砜化合物、然后进行砜化合物的三烷基化和砜的还原消除以形成6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯。
此外,在以下非专利文献4中也报道一种用于制备(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法,其中该方法包括前八个步骤,包括将(-)-二氢香芹酮转化为硅烯醇醚化合物、臭氧氧化、用硼氢化钠还原以及用重氮甲烷甲基化羧酸以合成(2S,5R)-5-异丙烯基-2-甲基-8-壬烯基碘化物;然后是四个步骤,包括用氰化钠制备腈化合物。
文献列表
[非专利文献]
[非专利文献1]M.J.GIESELMANN等人,J.Insect.Physiol.26,179(1980)
[非专利文献2]Panagiotis Kefalas等人,Synthesis.644(1995)
[非专利文献3]V.A.Dragan等人,Russ.Chem.Bull.38,1038(1989)
[非专利文献4]R.Boudduy等人,Tetrahedron.44,471(1988)
本发明解决的问题
在非专利文献2中描述的方法中,用于香茅醇乙酸酯的氧化反应的二氧化硒和叔丁基过氧化氢会产生有毒和对环境高度有害并且不利于环境保护的废物。氧化反应可能引起爆炸,因此,在工业上不太可行。此外,氧化反应收率低至52%。
在非专利文献3中描述的方法中,氧化硫化物化合物所用的间氯过苯甲酸可能引起爆炸。高毒性的六甲基磷酰三胺在烷基化反应中用作溶剂。这些使得该方法在工业上不太可行。所述方法由八个步骤组成,收率低至12.3%。
在非专利文献4中描述的方法中,中间体(2S,5R)-5-异丙烯基-2-甲基-8-壬烯基碘化物的合成需要八个步骤,其中包括进行工业上不太可行的臭氧氧化,并且使用具有爆炸性和高毒性的重氮甲烷。因此,该方法在工业上是不利的。另外,由(2S,5R)-5-异丙烯基-2-甲基-8-壬烯基碘化物形成(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯共需要四个步骤。使用高毒性氰化钠。这些使得该方法在工业上不太可行。
因此,上述已知方法似乎很难工业制备足量的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯。
发明内容
本发明是在这些情况下完成的,其目的是提供一种在不发生氧化反应的情况下高效且工业化地制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法,制备的量足以用于生物或农业活性试验和/或实际应用。
为解决这些问题,本发明人进行了深入的研究,结果发现一种2-甲基-2,6-庚二烯化合物;该化合物可用于工业制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯;并且所述2-甲基-2,6-庚二烯化合物是制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯乙酸酯的有用中间体。因此,发明了本发明。
本发明的一个方面提供一种用于制备下式(5)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法:
Figure BDA0003156889670000031
其中Ac表示乙酰基基团,
所述方法包括以下步骤:
使在1位具有离去基团X的以下通式(1)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure BDA0003156889670000032
Figure BDA0003156889670000041
其中X表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团、具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团、具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团或卤素原子,
与在5位具有受保护的羟基基团的以下通式(2)的3-甲基戊基亲核试剂进行亲核取代反应:
Figure BDA0003156889670000042
其中M表示Li、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1或CuLiZ1,其中Z1表示卤素原子或CH2CH2CH(CH3)CH2CH2OR基团,且R表示羟基基团的保护基,
以形成在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物:
Figure BDA0003156889670000043
其中R如上所限定;
使在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)进行脱保护反应以形成下式(4)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇:
Figure BDA0003156889670000044
使6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)乙酰基化以形成6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)。
本发明的另一方面提供一种用于制备以下通式(5)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法:
Figure BDA0003156889670000051
其中Ac表示乙酰基基团,
所述方法包括以下步骤:
使在1位具有离去基团X的以下通式(1)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure BDA0003156889670000052
其中X表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团、具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团、具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团或卤素原子,
与在5位具有受保护的羟基基团的以下通式(2)的3-甲基戊基亲核试剂进行亲核取代反应:
Figure BDA0003156889670000053
其中M表示Li、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1或CuLiZ1,其中Z1表示卤素原子或CH2CH2CH(CH3)CH2CH2OR基团,且R表示羟基基团的保护基,
以形成在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物:
Figure BDA0003156889670000054
其中R如上所限定;和
使在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)经历乙酰化作用以形成6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)。
本发明的另一方面提供一种用于制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)的方法,所述方法还包括以下步骤:
将下式(6)的2-甲基-2,6-庚二烯醇的羟基基团:
Figure BDA0003156889670000061
转化为X以形成在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1),其中X如上所限定。
本发明的另一方面提供一种在1位具有X’的以下通式(1’)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure BDA0003156889670000062
其中X’表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团。
本发明的另一方面提供一种在1位具有X”的以下通式(1”)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure BDA0003156889670000063
其中X”表示具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团或具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团。
本发明提供了一种高效且工业化地制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法,考虑到安全性、经济性和环境负担,不采用工业上不利的氧化反应。本发明也提供2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1’)和2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1’),它们是制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的有用中间体。
具体实施方式
下文将详细说明本发明的实施方式。应当理解,本发明不限于实施方式或者不受实施方式的限制。在本说明书中由化学式表示的中间体、试剂和目标化合物中,可能存在一些立体异构体,例如对映体或非对映体。除非另有说明,每个化学式应解释为代表所有这些异构体。异构体可以是单独的或是其组合。
本发明人考虑了6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)的合成计划,如下所述。
Figure BDA0003156889670000071
在以上所示的逆合成分析的反应式中,开放箭头表示逆合成分析中的转化。Ac表示乙酰基基团;R表示羟基基团的保护基;X表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团、具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团、具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团或卤素原子;M表示Li、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1或CuLiZ1,其中Z1表示卤素原子或CH2CH2CH(CH3)CH2CH2OR基团;且R表示羟基基团的保护基。
步骤D’
本发明的目标化合物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)被认为是通过6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)的乙酰化作用合成的。
式(5)表示下式(5a)的(3R,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、下式(5b)的(3R,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、下式(5c)的(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、或下式(5d)的(3S,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、或其组合。
Figure BDA0003156889670000081
式(4)表示下式(4a)的(3R,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇、下式(4b)的(3R,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇、下式(4c)的(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇、或下式(4d)的(3S,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇、或其组合。
Figure BDA0003156889670000082
步骤C’
目标化合物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸醇(4)被认为是通过在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)的脱保护合成的。
通式(3)表示在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3a)的(3R,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物、在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3b)的(3R,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物、在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3c)的(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物、或在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3d)的(3S,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物、或其组合。
Figure BDA0003156889670000091
步骤B’
目标化合物,在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)被认为是通过在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)与在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)的3位的碳原子之间的区域选择性反应合成的。
通式(2)表示在5位具有受保护的羟基基团的以下通式(2a)的(R)-3-甲基戊基亲核试剂,或在5位具有受保护的羟基基团的以下通式(2b)的(S)-3-甲基戊基亲核试剂或其组合。在通式(2a)和(2b)的亲核试剂的命名法中,在R/S系统中,M比O具有更高的优先级。
Figure BDA0003156889670000092
通式(1)表示在1位具有离去基团X的以下通式(1a)的(Z)-2-甲基-2,6-庚二烯化合物或在1位具有离去基团X的以下通式(1b)的(E)-2-甲基-2,6-庚二烯化合物或其组合。
Figure BDA0003156889670000093
步骤A’
目标化合物在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)被认为是通过2-甲基-2,6-庚二烯(6)的羟基基团的转化合成的。
式(6)表示下式(6a)的(Z)-2-甲基-2,6-庚二烯醇,或下式(6b)的(E)-2-甲基-2,6-庚二烯醇或其组合。
Figure BDA0003156889670000094
考虑到上述逆合成分析,本发明的实施方式可通过以下化学反应方案来描述。
Figure BDA0003156889670000101
因此,化学反应方案包括步骤A,其中在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)通过2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团的转化合成;步骤B,其中在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)通过在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)与在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)的3位的碳原子之间的区域选择性亲核取代反应合成;步骤C,其中在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)被脱保护;和最终的步骤D,其中本发明的目标化合物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)通过乙酰基化6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)合成。
下面将详细描述作为本发明实施方式的步骤A到D。这些将按照步骤B、C、D和A的顺序进行解释。在步骤B的解释中,也描述了有用的中间体,2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1’)和2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1”)。
[1]步骤B
下面将描述获得在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)的步骤B。如以下化学反应式所示,在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)是通过在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)和在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)之间的亲核取代反应合成的。
Figure BDA0003156889670000111
首先,将描述在1位具有离去基团X的以下通式(1)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物。
Figure BDA0003156889670000112
通式(1)中的X表示离去基团。
在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)可以是在1位具有离去基团X的以下通式(1a)的(Z)-2-甲基-2,6-庚二烯化合物,或在1位具有离去基团X的以下通式(1b)的(E)-2-甲基-2,6-庚二烯化合物。在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)可以是异构体或异构体的混合物。
Figure BDA0003156889670000113
离去基团X表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团、具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团、具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团或卤素原子,考虑到反应性、反应选择性、原料的可用性、合成的容易性、储存稳定性、毒性和/或价格,可以适当地选自这些基团。
具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团的实例包括直链脂肪族酰氧基基团,例如甲酰氧基基团、乙酰氧基基团、丙酰氧基基团、丁酰氧基基团、戊酰氧基基团、己酰氧基基团、庚酰氧基基团、辛酰氧基基团、壬酰氧基基团、癸酰氧基基团和巴豆酰氧基基团;支链脂肪族酰氧基基团,例如2-甲基丙酰氧基基团、新戊酰氧基基团、2-甲基丁酰氧基基团、3-甲基-2-丁烯酰氧基基团和3-甲基-3-丁烯酰氧基基团;卤代酰氧基基团,例如三氯乙酰氧基基团和三氟乙酰氧基基团;芳香酰氧基基团,例如苯甲酰氧基基团;及其异构体。酰氧基基团中的一部分氢原子可被例如甲基基团、乙基基团或卤素原子取代。卤素原子的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
在酰氧基基团中,考虑到可用性,优选甲酰氧基基团、乙酰氧基基团、丙酰氧基基团、新戊酰氧基基团、2-甲基丙酰氧基基团和苯甲酰氧基基团。
具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团的实例包括甲磺酰氧基基团、乙磺酰氧基基团、1-丁磺酰氧基基团、1-戊磺酰氧基基团、1-己磺酰氧基基团、1-庚磺酰氧基基团、1-辛磺酰氧基基团、1-壬磺酰氧基基团、1-癸磺酰氧基基团、烯丙基磺酰氧基基团、10-樟脑磺酰氧基基团、三氟甲磺酰氧基基团、α-苄基磺酰氧基基团及其异构体。烷磺酰氧基基团中的一部分氢原子可被例如甲基基团、乙基基团或卤素原子取代。卤素原子的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
在烷磺酰氧基基团中,考虑到可用性,优选甲磺酰氧基基团和乙磺酰氧基基团。
具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团的实例包括苯磺酰氧基基团、4-氯苯磺酰氧基基团、4-甲氧基苯磺酰氧基基团、2-硝基苯磺酰氧基基团、2,4,6-三甲基苯磺酰氧基基团、对甲苯磺酰氧基基团、1-萘磺酰氧基基团、2-萘磺酰氧基基团及其异构体。芳磺酰氧基基团中的一部分氢原子可被例如甲基基团、乙基基团或卤素原子取代。卤素原子的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
在芳磺酰氧基基团中,考虑到可用性,优选苯磺酰氧基基团和对甲苯磺酰氧基基团。
卤素原子的实例包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
在卤素原子中,考虑到可用性,优选氯原子和溴原子。
考虑到反应性和/或经济性,在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)特别优选是以下通式(1’)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure BDA0003156889670000131
通式(1’)中的X’表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团。
具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团的具体实例与对于作为离去基团X的酰氧基基团提到的那些相同。
除了2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1’)外,考虑到原料的可用性,优选以下通式(1”)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure BDA0003156889670000132
通式(1”)中的X”表示具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团或具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团。
具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团和具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团的具体实例是对于3)CH离去基团X提到的那些。
离去基团X位于在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)的烯丙基位。因此,在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)可攻击离去基团X连接的在1位的碳原子和在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)的在3位的碳原子。
在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)攻击在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)的在3位的碳原子时(所谓的SN2’机制),亲核取代与烯丙基重排同时发生,从而生成在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)。
同时,在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)攻击在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)的在1位的碳原子时(所谓的SN2机制)时,生成了在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3’)的3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯化合物。
Figure BDA0003156889670000141
即,在步骤B中,在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)的生成可与3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯化合物(3’)的生成竞争。在下述的亲核取代反应条件中,可采用最佳条件以减少副产物,在1位具有受保护的羟基基团的3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯化合物(3’)的产生,并提高在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)的产量。最佳条件的实例包括使用2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1’)(其中在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)中的离去基团X是具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团)、使用5-(1-乙氧基乙基氧)-3-甲基戊基卤化镁亲核试剂(其中保护基是1-乙氧基乙基基团),以及在亲核取代反应中使用包括铜和亚铜在内的铜的卤化物和锂盐组合催化剂。催化剂组合被认为抑制副产物的形成并提高目标化合物的收率(例如,参见下面的实施例6和7)。
在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)可以是在5位具有受保护的羟基基团的以下通式(2a)的(R)-3-甲基戊基亲核试剂,或在5位具有受保护的羟基基团的以下通式(2b)的(S)-3-甲基戊基亲核试剂,其中在R/S系统中,M比O具有更高的优先级。3-甲基戊基亲核试剂(2)可以是异构体或异构体的组合,但优选包含与由雌性加州红圆蚧携带的自然产生的性信息素具有相同主链的化合物(2a)。
Figure BDA0003156889670000142
在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)可以是在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3a)的(3R,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物、在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3b)的(3R,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物、在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3c)的(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物、或在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3d)的(3S,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物。6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)可以是异构体或异构体的混合物,但优选包含与由雌性加州红圆蚧携带的自然产生的性信息素具有相同主链的化合物(3c)。
Figure BDA0003156889670000151
亲核取代反应中的副产物,在1位具有受保护羟基基团的3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯化合物(3’)可以是在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3’a)的(R,Z)-3,7-二甲基-7,11-十二碳烯化合物、在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3’b)(R,E)-3,7-二甲基-7,11-十二碳烯化合物、在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3’c)的(S,Z)-3,7-二甲基-7,11-十二碳烯化合物、在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3’d)的(S,E)-3,7-二甲基-7,11-十二碳烯化合物或其混合物。
Figure BDA0003156889670000152
在5位具有受保护的羟基的3-甲基戊基亲核试剂(2)中的R表示羟基基团的保护基。保护基可适当地选自已知的用于羟基的保护基,这些保护基在反应、后处理和储存期间稳定并且容易脱保护。适当的保护基R的实例包括氧烷基基团,例如甲氧基甲基基团、2-甲氧基乙氧基甲基基团、苄氧基甲基基团、对甲氧基苄氧基甲基基团2,2,2-三氯乙氧基甲基基团、1-乙氧基乙基基团和四氢吡喃基基团及其异构体。保护基中的一部分氢原子可以被例如甲基基团或乙基基团取代。其他保护基的实例包括三烷基甲硅烷基基团,例如三甲基甲硅烷基基团、三乙基甲硅烷基基团、三异丙基甲硅烷基基团和叔丁基二甲基甲硅烷基基团;单烷基二芳基甲硅烷基基团,例如叔丁基二苯基甲硅烷基基团及其异构体。甲硅烷基基团中的一部分氢原子可以被例如甲基基团、乙基基团或卤素原子取代。卤素原子的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
考虑到反应性和/或经济性,保护基R优选是四氢吡喃基团或1-乙氧基乙基基团。
在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)中的M表示Li、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1或CuLiZ1,其中Z1表示卤素原子或CH2CH2CH(CH3)CH2CH2OR集团,且R表示羟基基团的保护基。
考虑到反应性、选择性和/或制备的容易性,在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)优选是有机锂试剂,例如在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基卤化锂化合物,或有机镁试剂,例如在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基卤化镁化合物(格氏试剂)。特别是,优选3-甲基戊基卤化镁化合物(格氏试剂)。
在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基卤化镁化合物的具体实例包括在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基氯化镁化合物、在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基溴化镁化合物和在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基碘化镁化合物。
在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)可通过常规方法,例如由其相应的卤化物,在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基卤化物制备。在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基卤化物的实例包括在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基氯化物化合物、在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基溴化物化合物和在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基碘化物化合物。考虑到在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)的制备的容易性和/或稳定性,优选在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基-戊基氯化物化合物和在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基-戊基溴化物化合物。
在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)可通过使有机锂试剂或有机镁试剂与化学计量量(1mol)的过渡金属化合物进行金属交换反应来制备,或可通过有机锂试剂或格氏试剂与极少量(例如0.0001或更多)的过渡金属化合物反应而原位形成。
过渡金属化合物的实例包括含有铜、铁、镍、钯、锌、钛或银的那些。优选的是卤化亚铜,例如氯化亚铜(I)、溴化亚铜(I)和碘化亚铜(I);卤化铜,例如氯化铜(II)、溴化铜(II)和碘化铜(II);铜氰化物,例如氰化亚铜(I)和氰化铜(II);铜氧化物,例如氧化亚铜(I)和氧化铜(II);以及铜化合物,如四氯合铜酸二锂(Li2CuCl4)。考虑到反应性,特别优选卤化亚铜。
过渡金属化合物的量可以是非常小的量,例如相对于包含第I或II族的金属元素的2-异丙烯基-5-己烯基化合物的量的化学计量量的0.0001到1倍,或者甚至是100倍过量。优选0.0001至10mol的量。
在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)中的R如通式(2)限定。
在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)与在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)之间的亲核取代反应中,通常使用包含第I或II族的金属元素或过渡金属元素的有机金属试剂。
当过渡金属化合物用于亲核取代反应时,考虑到增强过渡金属化合物在溶剂中的溶解度,也可使用磷化合物。
磷化合物的实例包括亚磷酸三烷基酯,例如亚磷酸三乙酯;和三芳基膦,例如三苯基膦。
如有必要,磷化合物可单独使用或结合使用。磷化合物可以是市售品。
所使用的磷化合物的量为每100份过渡金属化合物的0.001至1000份数,以改善过渡金属化合物在溶剂中的溶解性。
在亲核取代反应中,相对于每mol在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1),0.001至1000mol的锂盐(例如氯化锂、溴化锂或碘化锂)可用作反应的催化剂。
在亲核取代反应中,考虑到反应性(包括目标化合物与副产物的生成比),特别优选卤化亚铜和锂盐的组合(参见下面的实施例6和7)。
考虑到试剂、反应条件、反应产率、经济性(例如中间体的价格)和/或由反应混合物纯化目标化合物的容易性,可以任意设置在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2)的量,该量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)优选为0.2至100mol、更优选0.5至20mol、甚至更优选0.8至5mol。
亲核取代反应在溶剂的存在下进行,必要时加热或冷却。
亲核取代反应中所用溶剂的实例包括醚类,例如乙醚、正丁基醚、叔丁基甲醚、环戊基甲醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷;烃类,例如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙基苯;以及非质子极性溶剂,例如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、二甲亚砜(DMSO)和六甲基磷酰三胺(HMPA)。考虑到反应性优选醚类。溶剂可以是单独的醚,或必要时是醚与除醚以外的一种或多种上述溶剂的组合。溶剂可以是市售品。
使用的溶剂的量不受特别限制,相对于每mol的在5位具有受保护的羟基基团的3-甲基戊基亲核试剂(2),优选为10至1,000,000g、更优选100至100,000g、甚至更优选150至10,000g。
亲核取代反应的反应温度优选为-78℃至溶剂沸点,更优选-78至100℃。
亲核取代反应的反应时间可任意设定,并可通过气相色谱法(GC)或薄层色谱法(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
亲核取代反应中获得的在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)具有足够的纯度时,6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)可以在随后的步骤中这样使用。作为选择,粗产物可以在通常的有机合成中使用的任何纯化方法中纯化,例如蒸馏或各种色谱法。考虑到工业经济性,特别优选蒸馏。
[2]步骤C
下面将描述用于获得6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)的步骤C。如以下的化学反应式所示,6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)是通过使步骤B中获得的在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)进行脱保护反应合成的。
Figure BDA0003156889670000191
在脱保护反应中,异构体可作为副产物生成,在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)中的异丙烯基基团转化为下式(4’)的异构体中的1-甲基亚乙基基团,在4位转化的双键源自上述异丙烯基基团中的双键。在下面描述的脱保护反应的条件中,可采用最佳条件来减少副产物异构体(4’)的形成并增强6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)的形成。最佳条件的实例包括使用其中R为1-乙氧基乙基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)、在脱保护反应中引入乙酸和水且反应温度为120℃或更低。
Figure BDA0003156889670000192
6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(4)可以是下式(4a)的(3R,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇、下式(4b)的(3R,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇、下式(4c)的(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇、或下式(4d)的(3S,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇。6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(4)可以是异构体或异构体的混合物,但优选包含具有与由雌性加州红圆蚧携带的自然产生的性信息素相同的主链的化合物(4c)。
Figure BDA0003156889670000193
异构体(4’)表示以下通式(4’a)的(R)-异构体(4’)、以下通式(4’b)的(S)-异构体(4’),或其组合。
Figure BDA0003156889670000201
根据在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)中的保护基的类型,可适当选择脱保护反应条件。例如,保护基是氧烷基基团(例如甲氧基甲基基团)时,通过酸的溶剂分解作用进行脱保护反应。保护基是甲硅烷基基基团(例如叔丁基二甲基甲硅烷基基团)时,除了通过酸的溶剂分解作用进行脱保护反应之外,可用氟离子进行脱保护反应。
对于采用酸的脱保护反应,6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)是通过将酸和必要时的水或溶剂添加到在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)中,随后冷却或加热而获得的。
脱保护反应中使用的酸的实例包括无机酸,例如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸和磷酸,或其盐;有机酸,例如甲酸、乙酸、丙酸、草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸(p-TsOH)和萘磺酸等,或其盐;路易斯酸,例如四氟硼酸锂、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、三氯化铝、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二氯化锡、四氯化钛、四溴化钛和三甲基甲硅烷基碘化物;氧化物,例如氧化铝、硅胶和二氧化钛;以及矿物,例如蒙脱石。
考虑到经济性、反应性和/或抑制副产物异构体(4’)的形成,脱保护反应中使用的酸优选为乙酸。
如有必要,酸可以单独使用或组合使用。酸可以是市售品。
考虑到经济性,酸的量优选较少,只要达到实际足够的反应速率,就可以任意设定。酸的量相对于每mol的在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)优选为0.00001至10,000mol、更优选0.0001至1,000mol、甚至更优选0.001至100mol。
采用酸的脱保护反应中额外使用水时,水的量相对于每mol的在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)优选为1至10,000mol、更优选1至1,000mol、甚至更优选1至500mol。
采用酸的脱保护反应中使用的溶剂的实例包括醚类,例如乙醚、二丁醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷;烃类,例如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;氯化溶剂,例如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯;酮类,例如丙酮和甲乙酮;非质子极性溶剂,例如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、二甲亚砜(DMSO)和六甲基磷酰三胺(HMPA);腈类,例如乙腈和丙腈;酯类,例如乙酸乙酯和乙酸正丁酯;以及醇类,例如甲醇、乙醇和叔丁醇。
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。
水或醇用作脱保护中的溶剂时,具有醇的化合物可与6-异丙烯基-3-甲基-9-癸二醇(4)和/或异构体(4')的双键形成副产物加合物。通过采用适当的条件,例如酸和/或反应温度,可以抑制这种副反应。适当条件的实例包括使用乙酸和/或120℃或更低的反应温度。
采用酸的脱保护反应中使用的溶剂的量相对于每mol的在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)优选为10g至10,000g。
采用酸的脱保护反应的反应温度根据反应条件而变,并且优选为-78℃至160℃、更优选-50℃至140℃、甚至更优选-30℃至120℃。
采用酸的脱保护反应的反应时间可任意设定。考虑到收率,理想的是用气相色谱法(GC)或薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5到24小时。
保护基是甲硅烷基基团,且脱保护反应采用氟离子进行时,6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)可通过将可用作氟离子源的试剂和必要时的溶剂添加至在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3),并对其进行冷却或加热而获得。该脱保护反应也可与所述用于采用酸的脱保护反应的酸结合进行。
可用作氟离子源的试剂的实例包括无机酸,例如氢氟酸;胺络合物,如吡啶-nHF和三乙胺-nHF;无机盐,例如氟化铯、氟化钾、氟化锂(LiBF4)和氟化铵;以及有机盐,例如四丁基氟化铵(TBAF)。
如有必要,可用作氟离子源的试剂可单独使用或组合使用。可用作氟离子源的试剂可以是市售品。
采用氟离子的脱保护反应中的试剂的量相对于每mol的在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)优选为0.1至500mol、更优选0.1至50mol。
采用氟离子的脱保护反应中的溶剂、溶剂的量、反应时间和反应温度与采用酸对在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)的脱保护反应所提到的那些相同。
醇化合物可以作为脱保护反应中的副产物生成。例如,1-乙氧基乙氧基基团是保护基并被除去时,乙醇作为副产物生成。醇化合物作为副产物生成时,脱保护反应可以在从反应体系中例如通过蒸馏除去作为副产物生成的醇化合物的同时进行。
获自脱保护反应的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)具有足够的纯度时,它可以在随后的步骤中这样使用。作为选择,粗产物可以在通常的有机合成中使用的任何纯化方法中纯化,例如蒸馏或各种色谱法。考虑到工业经济性,特别优选蒸馏。
[3]步骤D
下面将描述用于获得6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)的步骤D。如以下化学反应式所示,6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)是通过乙酰基化在步骤C中获得的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)而获得的。
Figure BDA0003156889670000221
6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)可以是下式(5a)的(3R,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、下式(5b)的(3R,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、下式(5c)的(3S,6R)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯、或下式(5d)的(3S,6S)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯。6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)可以是异构体或异构体的组合,但优选包含具有与由雌性加州红圆蚧携带的自然产生的性信息素相同的主链的化合物(5c)。
Figure BDA0003156889670000231
乙酰化作用可以用任何已知的用于制备乙酸酯的方法来进行,例如,(i)与乙酰化剂的反应,(ii)与乙酸的脱水反应,(iii)与乙酸酯的酯交换反应和(iv)使6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化成为烷基化剂,随后与乙酸等进行乙酰氧基化作用。
(i)与乙酰化剂的反应
与乙酰化剂的反应可通过2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与酰化剂和碱按此顺序、按相反顺序或同时在单一溶剂或混合溶剂中反应的方法中进行,或通过使6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)与乙酰化剂在催化剂的存在下在单一溶剂或混合溶剂中反应的方法中进行。
乙酰化剂的实例包括乙酰氯、乙酰溴和乙酸酐。
考虑到经济性,使用的乙酰化剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为1mol至500mol、更优选1mol至50mol、甚至更优选1mol至5mol。
与乙酰化剂的反应中使用的碱的实例包括胺类,例如三乙胺、吡啶、N,N-二甲基氨基吡啶和N,N-二甲基苯胺;有机锂化合物,例如正丁基锂、甲基锂和苯基锂;金属氢氧化物,例如氢氧化钠、氢氧化钾;和金属碳酸盐,例如碳酸钾、碳酸钠和碳酸氢钠。
相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4),使用的碱的量优选为1至500mol。
乙酰化剂是乙酸酐时,可以使用催化剂。催化剂的实例包括无机酸,例如盐酸、氢溴酸、硝酸和硫酸;有机酸,例如三氯乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸;路易斯酸,例如三氯化铝、乙醇铝、异丙醇铝、氧化铝、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二甲醇锡,二丁基氧化锡、四氯化钛、四溴化钛、甲醇钛(IV)、乙醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)和氧化钛(IV);金属乙酸盐,例如乙酸钠和乙酸钾。
与乙酰化剂的反应中使用的催化剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为0.0001至100mol。
与乙酰化剂的反应中使用的溶剂的实例包括卤化溶剂,例如二氯甲烷和氯仿;烃溶剂,例如己烷、庚烷、苯和甲苯;醚溶剂,例如乙醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷和乙二醇二甲醚;腈溶剂,例如乙腈;酮溶剂,例如丙酮、甲乙酮和二异丁基酮;酯溶剂,例如乙酸乙酯和乙酸丁酯;以及非质子极性溶剂如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜和六甲基磷酰三胺。
如有必要,溶剂可单独使用或结合使用。根据要使用的乙酰化剂,反应可以在没有溶剂的情况下进行。溶剂可以是市售品。
考虑到经济性,使用的溶剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为0至2000g、更优选0至500g。
就反应性和收率而言,与乙酰化剂反应的反应温度优选为-50℃至溶剂沸点,更优选-30℃至80℃。
与乙酰化剂反应的反应时间可任意设定,并可通过气相色谱(GC)或薄层色谱(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
(ii)与乙酸的脱水反应
6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)与乙酸的脱水反应通常可在酸或路易斯酸催化剂存在下进行。
脱水反应中使用的催化剂的实例包括无机酸,例如盐酸、氢溴酸、硝酸和硫酸;有机酸,例如三氯乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸;以及路易斯酸,例如三氯化铝、乙醇铝、异丙醇铝、氧化铝、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二甲醇锡,二丁基氧化锡、四氯化钛、四溴化钛、甲醇钛(IV)、乙醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)和氧化钛(IV)。
如有必要,酸可以单独使用或组合使用。酸可以是市售品。
考虑到经济性和反应性,脱水反应中使用的催化剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为0.001至1mol、更优选0.01mol至0.1mol。
与乙酸的脱水反应可在除去反应中作为副产物产生的水的同时进行,例如,通过在常压或减压条件下共沸蒸除溶剂和水,或通过将脱水剂,例如无水硫酸镁、分子筛,或二环己基碳二亚胺加入反应体系中。
脱水反应中使用的溶剂的实例包括卤化溶剂,例如二氯甲烷和氯仿;烃溶剂,如己烷、庚烷、苯和甲苯;醚溶剂,例如乙醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷和乙二醇二甲醚;腈类溶剂,例如乙腈;酮溶剂,例如丙酮、甲乙酮和二异丁基酮;和酯溶剂,如乙酸乙酯和乙酸丁酯。
如有必要,溶剂可以单独使用或组合使用。根据要使用的反应条件,脱水反应可以在没有溶剂的情况下进行。溶剂可以是市售品。
考虑到经济性,脱水反应中使用的溶剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为0至2000g、更优选0至500g。
脱水反应的反应温度可根据待使用的催化剂进行适当选择。通常,考虑到反应性和收率,反应温度优选为-50℃至200℃、更优选-20℃至100℃。当反应中作为副产物产生的水通过共沸蒸除水和溶剂除去时,反应温度优选为常压或减压条件下的共沸沸点或更高。
脱水反应的反应时间可任意设定,并可通过气相色谱(GC)或薄层色谱(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
(iii)与乙酸酯的酯交换反应
与乙酸酯的酯交换反应通常在催化剂存在下进行,并且可以通过在常压或减压条件下除去由乙酸酯形成的醇来促进。
酯交换反应中使用的乙酸酯的实例包括乙酸酯,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯和乙酸苯酯。在这些乙酸酯中,考虑到经济性、反应性和除去由乙酸酯形成的醇的容易性,优选乙酸甲酯和乙酸乙酯。
酯交换反应中使用的乙酸酯的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为1至50mol、更优选1至5mol。
酯交换反应中使用的催化剂实例包括无机酸,例如盐酸、氢溴酸、硫酸和硝酸;有机酸,例如草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸;碱,例如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾和4-二甲基氨基吡啶;盐,例如氰化钠、氰化钾、乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙、乙酸锡、乙酸铝、乙酰乙酸铝和矾土(氧化铝);以及路易斯酸,例如三氯化铝、乙醇铝、异丙醇铝、氧化铝、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二甲醇锡,二丁基氧化锡、四氯化钛、四溴化钛、甲醇钛(IV)、乙醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)和氧化钛(IV)。
如有必要,催化剂可单独使用或组合使用。催化剂可以是市售品。
酯交换反应中使用的催化剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为0.001mol至1mol、更优选0.01至0.05mol。
酯交换反应中使用的溶剂的实例包括卤化溶剂,例如二氯甲烷和氯仿;烃溶剂,例如己烷、庚烷、苯和甲苯;醚溶剂,例如乙醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷和乙二醇二甲醚;腈溶剂,例如乙腈;酮溶剂,例如丙酮、甲乙酮和二异丁基酮;和酯溶剂,如乙酸乙酯和乙酸丁酯。
如有必要,溶剂可以单独使用或组合使用。根据酯交换反应中的反应条件,酯交换反应可在除了乙酸酯和催化剂外没有任何溶剂,仅有酯交换反应中作为副产物生成的醇化合物的情况下进行。溶剂可以是市售品。
考虑到经济性,酯交换反应中使用的溶剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为0至2000g、更优选0至500g。
酯交换反应的反应温度可根据所使用的乙酸酯和催化剂进行适当选择。通常,反应温度优选为0℃至200℃、更优选50℃至160℃。当通过除去由乙酸酯形成的醇来促进酯交换反应时,反应温度优选为常压或减压条件下待除去的醇的沸点或更高。
酯交换反应的反应时间可任意设定,并可通过气相色谱法(GC)或薄层色谱法(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
(iv)将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化成为烷基化剂,随后与乙酸等进行乙酰氧基化作用
通常,将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化为烷基化剂,随后与乙酸等进行的乙酰氧基化作用可通过将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化为其相应的烷基化剂,例如卤化物,如氯化物、溴化物或碘化物,或磺酸酯,如甲磺酸酯、苯磺酸酯或对甲苯磺酸酯,并使得到的烷基化剂与乙酸在碱的存在下反应。反应也可以在没有碱,并使用易得的金属乙酸盐(例如乙酸钠或乙酸钾)而不是乙酸的情况下进行。
6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化成其相应的烷基化剂后可立即进行一步乙酰氧基化作用。作为选择,在将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化为其相应的烷基化剂后,洗涤有机相,除去溶剂,必要时纯化烷基化剂,然后进行乙酰氧基化作用。
6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化成其相应的烷基化剂可在其中使用卤化剂将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化为氯化物、溴化物或碘化物的方式中完成。使用磺酰化剂将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化成磺酸酯。
卤化剂的实例包括氯化剂,例如盐酸、三氯化磷、亚硫酰氯、四氯化碳、甲磺酰氯和对甲苯磺酰氯;溴化剂,例如氢溴酸、三溴化磷、亚硫酰溴和四溴化碳;和碘化剂,例如氢碘酸、碘化钾和三碘化磷。
磺酰化剂的实例包括甲磺酰氯、苯磺酰氯和对甲苯磺酰氯。
考虑到经济性,将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化为烷基化剂中使用的卤化剂或磺酰化剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为1至50mol、更优选1至10mol。
将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化为烷基化剂中使用的溶剂的实例包括卤化溶剂,例如二氯甲烷和氯仿;烃溶剂,例如己烷、庚烷、苯和甲苯;醚溶剂,例如乙醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷和乙二醇二甲醚;腈溶剂,例如乙腈;酮溶剂,例如丙酮、甲乙酮和二异丁基酮;酯溶剂,例如乙酸乙酯和乙酸丁酯;以及非质子极性溶剂,例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜和六甲基磷酰三胺。
如有必要,溶剂可以单独使用或组合使用。转化可以在没有溶剂的情况下进行。溶剂可以是市售品。
考虑到经济性,将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化为烷基化剂中使用的溶剂的量相对于每mol的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)优选为0至2000g、更优选0至500g。
考虑到反应性和收率,将6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)转化为烷基化剂的反应温度优选为-30℃至250℃、更优选0℃至180℃。
考虑到经济性,得到的烷基化剂的乙酰氧基化反应中使用的乙酸或金属乙酸盐的量相对于每mol的烷基化剂优选为1mol至50mol、更优选1至10mol。
得到的烷基化剂的乙酰氧基化反应中使用的碱的实例包括胺,例如三乙胺、吡啶、N,N-二甲基氨基吡啶和二甲基苯胺;有机锂化合物,例如正丁基锂,甲基锂和苯基锂;金属氢氧化物,例如氢氧化钠、氢氧化钾;金属碳酸盐,例如碳酸钾、碳酸钠和碳酸氢钠;金属氢化物,例如氢化钠和氢化钾。
考虑到经济性,得到的烷基化剂的乙酰氧基化反应中使用的碱的量相对于每mol的烷基化剂优选为1mol至50mol、更优选1至10mol。
得到的烷基化剂的乙酰氧基化反应中使用的溶剂的实例包括卤化溶剂,例如二氯甲烷和氯仿;烃溶剂,例如己烷、庚烷、苯和甲苯;醚溶剂,例如乙醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷和乙二醇二甲醚;腈溶剂,例如乙腈;酮溶剂,例如丙酮、甲乙酮和二异丁基酮;酯溶剂,例如如乙酸乙酯和乙酸丁酯;和非质子极性溶剂如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜和六甲基磷酰三胺。
如有必要,溶剂可以单独使用或组合使用。取决于要使用的烷基化剂,乙酰氧基化反应可在无溶剂的情况下进行。
考虑到经济性,得到的烷基化剂的乙酰氧基化反应中使用的溶剂的量相对于每mol的烷基化剂优选为0至2000g、更优选0至500g。
考虑到反应性和收率,得到的烷基化剂的乙酰氧基化反应的反应温度优选为-30℃至250℃、更优选25℃至180℃。
乙酰氧基化作用的反应时间可任意设定,并可通过气相色谱法(GC)或薄层色谱法(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
乙酰氧基化作用得到的粗产物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)可在普通有机合成中使用的任何纯化方法中纯化,例如蒸馏或各种色谱法。考虑到工业经济性,特别优选蒸馏。
[4]步骤A
下面描述用于获得2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)的步骤A。如以下的化学反应式所示,2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)是通过转化2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团合成的。
Figure BDA0003156889670000291
2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)可以是下式(6a)的(Z)-2-甲基-2,6-庚二烯醇或下式(6b)的(E)-2-甲基-2,6-庚二烯醇。2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)可以是异构体或异构体的组合。
Figure BDA0003156889670000292
制备2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的方法不受特别限制。例如,2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)可通过用还原剂还原2-甲基-2,6-庚二烯酸酯而合成。
离去基团X是酰氧基基团时,2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团的转化是酯化反应。酯化反应可以是任何已知的酯形成方法,例如,(i)与酰化剂的反应,(ii)与羧酸的反应,(iii)酯交换反应和(iv)将2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团转化成为离去基团,随后与羧酸反应。
(i)与酰化剂的反应
与酰化剂的反应可通过使2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与酰化剂和碱按此顺序、按相反顺序或同时在单一溶剂或混合溶剂中反应进行。
酰化剂的实例包括酰卤,例如酰氯和酰溴;羧酸混合酸酐,例如羧酸酐、羧酸/三氟乙酸混合酸酐、羧酸/甲磺酸混合酸酐、羧酸/三氟甲磺酸混合酸酐、羧酸/苯磺酸混合酸酐和羧酸/对甲苯磺酸混合酸酐;以及对硝基苯基羧酸酯。
酰氯的具体实例包括乙酰氯、丙酰氯、巴豆酰氯和苯甲酰氯。羧酸酐的实例包括乙酸酐和丙酸酐。
使用的酰化剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为1至500mol、更优选1至50mol。
与酰化剂的反应中使用的碱的实例包括N,N-二异丙基乙胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、2-乙基吡啶和4-二甲基氨基吡啶。
使用的碱的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)为1至500mol。
与酰化剂的反应中使用的溶剂可以是上述碱本身。溶剂的实例包括氯化溶剂,例如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯;烃类,例如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;醚类,例如乙醚、二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷;腈类,例如乙腈;酮类,例如丙酮和2-丁酮;酯类,例如乙酸乙酯和乙酸正丁酯;以及非质子极性溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜和六甲基磷酰三胺。
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。
使用的溶剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为10至1,000,000g。
与酰化剂(例如羧酸酐、羧酸混合酸酐和对硝基苯基羧酸酯)的反应可在酸催化剂而不是碱的存在下进行。
酸催化剂的实例包括无机酸,例如盐酸、氢溴酸、硫酸和硝酸;有机酸,例如草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸;以及路易斯酸,例如三氯化铝、乙醇铝、异丙醇铝、氧化铝、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二甲醇锡、二丁基氧化锡、四氯化钛、四溴化钛、甲醇钛(IV)、乙醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)和氧化钛(IV)。
如有必要,酸催化剂可单独使用或组合使用。酸催化剂可以是市售品。
与酰化剂(例如羧酸酐、羧酸混合酸酐或对硝基苯基羧酸酯)的反应中使用的酸催化剂的量优选为0.0001至100mol。
与酰化剂反应的反应温度可根据酰化剂和/或反应条件适当选择。通常,反应温度优选为-50℃至溶剂沸点,更优选-20℃至室温(5℃至35℃,下文同)。
与酰化剂反应的反应时间可以任意设置,并且可以通过气相色谱(GC)或薄层色谱(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
(ii)与羧酸的反应
与羧酸的反应是2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与羧酸之间的脱水反应,通常在酸催化剂的存在下进行。
2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与羧酸之间的反应中使用的羧酸的具体实例包括直链饱和羧酸,例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸;支链饱和羧酸,例如异丁酸、异戊酸、4-甲基戊酸、2-甲基丁酸和新戊酸;直链不饱和羧酸,例如丙烯酸、巴豆酸和3-丁烯酸;支链不饱和羧酸,例如甲基丙烯酸、千里光酸、惕各酸、当归酸、3-甲基-4-戊烯酸和4-甲基-4-戊烯酸;以及芳香羧酸,例如苯甲酸。
使用的羧酸的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为1至500mol、更优选1至50mol、甚至更优选1至5mol。
在2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与羧酸之间的反应中,可以使用酸催化剂。酸催化剂是与酰化剂的反应提到的那些。
使用的酸催化剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为0.0001至100mol、更优选0.001至1mol、甚至更优选0.01至0.05mol。
在2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与羧酸之间的反应中使用的溶剂及其量与酰化剂的反应提到的那些相同。
2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与羧酸之间反应的反应温度可依据反应条件适当选择。通常,反应温度优选为-50℃至溶剂的沸点、更优选室温至溶剂的沸点。
反应可在包括烃类(例如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯)的溶剂中进行,同时通过共沸蒸馏从反应系统中除去形成的水。作为选择,水可以在常压条件下在溶剂沸点回流蒸除,或者在减压条件下低于溶剂沸点的较低的温度蒸除。
与羧酸反应的反应时间可任意设定,并可通过气相色谱(GC)或薄层色谱(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
(iii)酯交换反应
酯交换反应是通过在催化剂的存在下使2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与烷基羧酸酯反应并除去形成的醇而进行的。
烷基羧酸酯优选是羧酸的伯烷基酯。考虑到价格和/或反应的容易性,优选羧酸甲酯、羧酸乙酯和羧酸正丙酯。
羧酸的实例可以是用于与羧酸的酯化反应的那些。
使用的烷基羧酸酯的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为1至500mol、更优选1至50mol、甚至更优选1至5mol。
酯交换反应中使用的催化剂实例包括无机酸,例如盐酸、氢溴酸、硫酸和硝酸;有机酸,例如草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸;碱,例如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾和4-二甲基氨基吡啶;盐,例如氰化钠、氰化钾、乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙、乙酸锡、乙酸铝、乙酰乙酸铝和矾土(氧化铝);路易斯酸,例如三氯化铝、乙醇铝、异丙醇铝、氧化铝、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二甲醇锡、二丁基氧化锡、四氯化钛、四溴化钛、甲醇钛(IV)、乙醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)和氧化钛(IV)。
如有必要,催化剂可单独使用或组合使用。催化剂可以是市售品。
使用的催化剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为0.0001至100mol、更优选0.001至1mol、甚至更优选0.01至0.05mol。
酯交换可在作为溶剂的烷基羧酸酯中进行,无需任何额外溶剂,或使用辅助溶剂。优选不使用任何额外的溶剂,因为这就不需要额外的操作,如浓缩或溶剂回收。
酯交换反应中使用的溶剂的实例包括烃类,例如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;和醚类,例如乙醚、二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷。
如有必要,溶剂可单独使用或组合使用。溶剂可以是市售品。
使用的溶剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为10至1,000,000g。
酯交换反应的反应温度可根据烷基羧酸酯和/或反应条件适当选择。酯交换反应通常在加热条件下进行。考虑到反应的容易性,酯交换反应优选在酯交换反应中产生的低级C1-3醇(即甲醇、乙醇或1-丙醇)的沸点附近进行,同时蒸除形成的低沸点低级醇。醇可以在减压条件下在低于沸点的温度蒸除。
酯交换反应时间可任意设定,并可通过气相色谱法(GC)或薄层色谱法(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
(iv)将2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团转化成为离去基团,随后与羧酸反应
将2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团转化成为离去基团,随后与羧酸反应可如下进行:例如将2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团转化为离去基团如卤素原子,例如氯原子、溴原子或碘原子;或烷磺酰氧基基团,例如甲磺酰氧基基团或三氟甲磺酰氧基基团;或芳磺酰氧基基团,例如苯磺酰氧基基团或对甲苯磺酰氧基基团,并使形成的化合物与羧酸在碱的存在下反应。转化也可以在没有碱的情况下进行,并使用易获得的金属羧酸盐(例如羧酸钠或羧酸钾)代替羧酸。
羧酸的实例可以是用于与羧酸的反应的那些。
使用的羧酸的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为1至500mol、更优选1至50mol、甚至更优选1至5mol。
碱的实例包括胺,例如三乙胺、吡啶、N,N-二甲基氨基吡啶和二甲基苯胺;有机锂化合物,例如正丁基锂、甲基锂和苯基锂;金属氢氧化物,例如氢氧化钠、氢氧化钾;金属碳酸盐,例如碳酸钾、碳酸钠和碳酸氢钠;金属氢化物,例如氢化钠和氢化钾。
考虑到经济性,使用的碱的量相对于每mol的烷基化剂优选为1至50mol、更优选1至10mol。
2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团成为离去基团的转化以及与羧酸的反应中的溶剂、溶剂的量、反应时间和反应温度与2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)和酰化剂之间的反应提到的那些相同。
羧酸盐(例如羧酸钠、羧酸锂、羧酸钾或羧酸铵)可代替羧酸与碱组合使用。羧酸盐的量与羧酸酯化反应中羧酸的量相同。
离去基团X是烷磺酰氧基基团时,使用烷磺酰化剂转化2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团。与烷磺酰化剂的反应可通过使2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与烷磺酰化剂和碱按此顺序、按相反顺序或同时在单一溶剂或混合溶剂中进行。
烷磺酰化剂的实例包括可被取代的烷磺酸酐,例如甲磺酸酐、乙磺酸酐和三氟甲磺酸酐;以及可被取代的烷磺酰卤化物,例如甲磺酰氯、乙磺酰氯和三氟甲磺酰氯。
使用的烷磺酰化剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为1至500mol、更优选1至50mol、甚至更优选1至5mol。
与烷磺酰化剂的反应中使用的碱的实例包括有机碱,包括胺类,例如二乙胺、三乙胺、二异丙基乙胺、三正丙胺、三正丁胺、二氮杂二环壬烯(DBN)、二氮杂二环十一烯(DBU)、N-甲基吗啉和N,N-二甲基苯胺;吡啶类,例如吡啶、甲基乙基吡啶、二甲基吡啶和N,N-二甲基-4-氨基吡啶;咪唑类;和吡唑类;以及无机碱,包括碱金属或碱土金属氢氧化物,例如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙和氢氧化钡;碱金属或碱土金属碳酸盐,例如碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸镁、碳酸钙和碳酸钡;金属醇盐,例如乙醇钠;碱金属氨基盐,例如氨基钠和氨基锂;以及碱金属氢化物,例如氢化钠和氢化锂。优选实例包括吡啶和三乙胺。
使用的碱的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为1至500mol。
与烷磺酰化剂的反应中使用的溶剂可以是上述碱本身。溶剂的实例包括氯化溶剂,例如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯;烃类,例如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯;醚类,例如乙醚、二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷;腈类,例如乙腈;酮类,例如丙酮和2-丁酮;酯类,例如乙酸乙酯和乙酸正丁酯;以及非质子极性溶剂,例如N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜和六甲基磷酰三胺。
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。
使用的溶剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为10至1,000,000g。
与烷磺酰化剂反应的反应温度可根据待使用的烷磺酰化剂和/或反应条件适当地选择。通常,反应温度优选为-50℃至溶剂的沸点。更优选-20℃至室温(5℃至35℃)。
与烷磺酰化剂反应的反应时间可以任意设置,并且可以通过气相色谱(GC)或薄层色谱(TLC)监测反应过程来优化。反应时间通常且优选为5分钟到240小时。
离去基团X是芳磺酰氧基基团时,使用芳磺酰化剂进行2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团的转化。与芳磺酰化剂的该反应可通过使2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与芳磺酰化剂和碱按此顺序、按相反顺序或同时在单一溶剂或混合溶剂中进行。
芳磺酰化剂的实例包括芳磺酸酐,例如苯磺酸酐和对甲苯磺酸酐;以及芳磺酰卤化物,例如苯磺酰氯和对甲苯磺酰氯。
芳磺酰化剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选为1至500mol、更优选1至50mol、甚至更优选1至5mol。
与芳磺酰化剂的反应中的碱、碱的量、溶剂、溶剂的量、反应时间和反应温度与用于2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)和烷磺酰化剂之间的反应的那些相同。
离去基团X是卤素原子时,使用卤化剂进行2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团的转化。与卤素原子的该反应可通过使2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)与卤化剂和碱按此顺序、按相反顺序或同时在单一溶剂或混合溶剂中进行。
卤化剂的实例包括亚硫酰卤化物,例如亚硫酰氯和亚硫酰溴;磷卤化物化合物,例如三氯化磷、三溴化磷、五氯化磷和五溴化磷;磷酰卤化物,例如磷酰化氯和磷酰化溴等;以及芳香卤化磷化合物,例如二氯三苯基磷烷和二溴三苯基磷烷。
使用诸如甲磺酰氯、乙磺酰氯或三氟甲磺酰氯等磺酰卤化物代替卤化剂时,磺酰化2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)的羟基基团,然后通过加热(如有必要)用对应于磺酰卤化物的卤素原子取代。
羟基基团用除磺酰卤化物之外的磺酰化剂磺酰化或用卤化剂卤化时,所形成的化合物可使用卤化剂(例如金属卤化物或季鎓盐)转化为相应的卤化物。
金属卤化物的实例包括溴化锂、溴化钠、溴化钾、碘化锂、碘化钠和碘化钾。
季鎓盐的实例包括四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四丁基溴化鏻、四乙基碘化铵、四丁基碘化铵和四丁基碘化鏻。
使用的卤化剂的量相对于每mol的2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)优选1至500mol、更优选1至50mol、甚至更优选1至5mol。
与卤化剂的反应中的碱、碱的量、溶剂、溶剂的量、反应时间和反应温度与用于2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)和烷磺酰化剂之间的反应的那些相同。
通过羟基基团的转化获得的在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)具有足够的纯度时,2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1)可以在随后的步骤中这样使用。作为选择,粗产物可以在通常的有机合成中使用的任何纯化方法中纯化,例如蒸馏或各种色谱法。考虑到工业经济性,特别优选蒸馏。
在包括步骤A到D的本发明的实施方式中,在步骤C中在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)脱保护以形成6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4),然后在步骤D中乙酰基化6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)以形成目标化合物,6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)。本发明人还发现6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)可在脱保护条件下使用乙酰化剂而不是步骤C和D获得,如以下化学反应式所示。换言之,据认为,在乙酰化剂用于脱保护条件的情况下,在脱保护反应之后发生乙酰化反应,因此6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)在单一步骤中获得。脱保护反应之后是否发生乙酰化反应取决于例如,在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)中的保护基。这种保护基的实例包括那些可以用酸脱保护的基团,具体地说是氧烷基基团,例如1-乙氧基乙基基团。例如,乙酰化剂,例如乙酸酐,可在酸催化剂的存在下在单一步骤中促进脱保护反应后的乙酰化作用。酸催化剂的实例包括无机酸,例如盐酸、氢溴酸、硝酸和硫酸;有机酸,例如三氯乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸;路易斯酸,例如三氯化铝、乙醇铝、异丙醇铝、氧化铝、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二甲醇锡、二丁基氧化锡、四氯化钛、四溴化钛、甲醇钛(IV)、乙醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)和氧化钛(IV);和金属乙酸盐,例如乙酸钠和乙酸钾。优选地,在乙酰化剂是乙酸酐且酸催化剂是对甲苯磺酸时,在脱保护反应后发生乙酰化反应,从而脱保护反应和乙酰化反应在同一步骤中发生(见以下的实施例19)。
因此,提供了一种高效且工业化的制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5),以及2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1’)和2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1”)的方法,两者都是上述方法的有用的中间体材料。
实施例
将参考以下实施例来进一步描述本发明。应当理解,本发明不限于以下实施例或者不受以下实施例的限制。
除非另有规定,本文中使用的术语“纯度”是指通过气相色谱法(GC)获得的面积百分比。术语“产量比(production ratio)”是指通过GC获得的面积百分比的比率。术语“收率”由通过GC获得的面积百分比计算。
在某些情况下,通过纯化粗产品获得用于测量光谱的样品。
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-5,0.25μm×0.25mmφ×30m;;载气:He(1.55mL/min),检测器:FID;柱温:100℃,以10℃/min的速率升高,最高至230℃。
在实施例中,通过薄层色谱法(TLC)对一些反应进行监测。在TLC的数据中,括号内所示的溶剂代表所用的洗脱溶剂或显影溶剂,比率表示为体积比。
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
术语“粗收率”是指未经纯化获得的粗产物的收率。
实施例1:制备2-甲基-2,6-庚二烯基乙酸酯(1’::X’=OAc)
Figure BDA0003156889670000381
在氮气气氛下在反应器中放入2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)(3.00g:0.021mol)、吡啶(5.81g:0.73mol)、乙酸酐(Ac2O)(3.59g:0.029mol)和乙腈(MeCN)(10ml),并于室温搅拌14小时40分钟。然后加入纯水(20g)和己烷(20g),搅拌30分钟,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即通常的洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基乙酸酯(1’:X’=OAc)(3.60g),粗收率为90.45%。
以下是由此获得的2-甲基-2,6-庚二烯基乙酸酯(1’:X’=OAc)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3078,2975,2922,1741,1641,1440,1367,1233,1023,984,957,913,634,607,560cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=1.74(3H,s-like),2.06(3H,s),2.07-2.19(4H,m),4.57(2H,s),4.94-5.03(2H,m),5.39(1H,t,J=7.6Hz),5.75-5.83(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=20.90,21.37,27.09,33.75,63.12,113.89,129.98,130.15,137.93,171.08ppm。
GC-MS(EI,70eV):27,43,55,67,79,93,108,126,140,153,168。
实施例2:制备2-甲基-2,6-庚二烯基异丁酸酯(1’:X’=OC(=O)CH(CH3)2)
Figure BDA0003156889670000391
在氮气气氛下在反应器中放入2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)(3.00g:0.017mol)、吡啶(6.64g:0.84mol)、异丁酸酐(5.32g:0.034mol)和乙腈(MeCN)(10ml),并在室温搅拌7小时。然后加入纯水(20g)和己烷(20g)并搅拌30分钟,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基异丁酸酯(1’:X’=OC(=O)CH(CH3)2)(4.62g),粗收率为100%。
以下是由此获得的2-甲基-2,6-庚二烯基异丁酸酯(1’:X’=OC(=O)CH(CH3)2)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3078,2975,2938,2879,1814,1736,1641,1471,1388,1354,1252,1190,1154,1117,1068,1021,965,913,756,642cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=1.16(6H,d,J=7.3Hz),1.73(3H,s-like),2.06-2.20(4H,m),2.51-2.59(1H,m),4.57(2H,s),4.94-5.03(2H,m),5.39(1H,t,J=7.5Hz),5.75-5.83(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=18.24,18.97,21.30,27.09,33.79,34.02,62.96,114.86,129.66,130.41,137.98,177.10ppm。
GC-MS(EI,70eV):27,43,55,71,81,93,108,126,142,155,168,181,196。
实施例3:制备2-甲基-2,6-庚二烯基溴化物(1:X=Br)
Figure BDA0003156889670000401
在氮气气氛下在反应器中放入三苯基膦(PPh3)(7.73g:0.029mol)和乙腈(MeCN)(16.8g),使混合物冷却至-5℃至5℃的内部温度。然后,在该-5℃至5℃的内部温度用15分钟将溴(Br2)(4.50g:0.028mol)滴加到反应器中,并在-5℃至10℃的内部温度搅拌3小时。然后,在内部温度保持-5℃至10℃时在30分钟内将2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)(3.00g:0.021mol)与三乙胺(Et3N)(2.97g:0.029mol)的液体混合物滴加到反应器中,并在-5℃至10℃的内部温度搅拌1小时。然后,将混合物在室温搅拌14小时。将纯水(20g)和己烷(20g)加入反应器中并搅拌30分钟,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基溴化物(1:X=Br)(3.33g),粗收率为71.43%。
以下是由此获得的2-甲基-2,6-庚二烯基溴化物(1:X=Br)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3078,3028,2975,2919,2856,2735,1830,1739,1641,1438,1379,1205,1119,1065,992,913,847,811,769,721,696,636,542cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=1.84(3H,s-like),2.07-2.19(4H,m),3.98(2H,s),4.97-5.03(2H,m),5.39(1H,t-like,J=6.8Hz),5.75-5.85(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=21.84,27.39,32.24,33.24,115.06,130.79,131.92,137.83ppm。
GC-MS(EI,70eV):27,41,55,67,79,93,109,119,133,147,162,175,188。
实施例4:制备2-甲基-2,6-庚二烯基氯化物(1:X=Cl)
Figure BDA0003156889670000411
在氮气气氛下在反应器中放入2-甲基-2,6-庚二烯醇(6)(8.00g:0.056mol)、吡啶(7.97g:0.101mol)和二甲基甲酰胺(DMF)(10ml),并将混合物冷却至-5℃至5℃的内部温度,搅拌15分钟。然后,在内部温度保持-5℃至5℃时在10分钟内将甲磺酰氯(MsCl)(8.98g:0.078mol)滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在-5℃至5℃的内部温度搅拌1小时,并在室温进一步搅拌12小时。然后将纯水(20g)和己烷(20g)加入反应器中并搅拌30分钟,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基氯化物(1:X=Cl)(4.36g),粗收率为48.21%。
以下是由此获得的2-甲基-2,6-庚二烯基氯化物(1:X=Cl)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3078,2975,2934,2921,2854,2735,1831,1728,1641,1443,1380,1257,1119,1077,992,913,850,815,700,641cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=1.83(3H,s-like),2.07-2.21(4H,m),4.06(2H,s),4.97-5.03(2H,m),5.39(1H,t-like,J=7.2Hz),5.75-5.85(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=21.84,27.25,32.24,33.55,115.04,130.39,131.71,137.84ppm。
GC-MS(EI,70eV):27,41,53,67,75,87,95,103,116,129,144。
实施例5:制备3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=2-四氢吡喃基基团(THP))和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H吡喃(3:R=THP)
Figure BDA0003156889670000421
在氮气气氛下在反应器中放入镁(0.19g:0.0078mol)和四氢呋喃(THF)(0.7g),加热至60℃,搅拌15分钟。然后,在30分钟内将四氢-2-(5-氯-3-甲基戊氧基)-2H-吡喃(1.7g:0.007mol)和四氢呋喃(THF)(1.5g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在50℃至60℃的内部温度搅拌3小时以获得3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)。然后,将由此获得的3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)冷却至室温。
在氮气气氛下在另一反应器中放入碘化亚铜(I)(CuI)(0.002g)、亚磷酸三乙酯(P(OEt)3)(0.003g)、四氢呋喃(THF)(4ml)和根据实施例3获得的2-甲基-2,6-庚二烯基溴化物(1:X=Br)(0.80g:0.004mol)。将混合物搅拌并冷却至-78℃至-50℃。在-50℃或更低在30分钟内将以上制备的全部量的3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)滴加至该另一反应器中。滴加完成后,混合物搅拌3小时。将纯水(10g)和氯化铵(1g)的水溶液滴加至该另一反应器中并搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)(1.24g:0.04mol),粗收率为10.00%。四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)与四氢-2-(3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯基氧基)-2H-吡喃的产量比为72:28。
以下是由此获得的粗产物四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3072,2928,2870,1642,1453,1441,1376,1353,1323,1260,1201,1184,1136,1122,1078,1035,991,970,908,888,870,815cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.86-0.89(3H,m),1.00-1.08(1H,m),1.16-2.10(20H,m),3.34-3.43(1H,m),3.47-3.53(1H,m),3.72-3.80(1H,m),3.83-3.89(1H,m),4.55-4.57(1H,m),4.63-4.65(1H,m),4.72-4.73(1H,m),4.90-5.02(2H,m),5.75-5.83(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=17.68,17.70,17.79,19.49,19.62,19.64,19.73,19.80,19.92,25.42,25.48,29.83,30.03,30.11,30.53,30.56,30.63,30.66,30.77,31.66,32.56,32.71,34.70,34.75,34.78,34.88,36.38,36.47,36.82,36.86,46.95,47.00,47.07,47.10,62.28,65.82,65.86,65.98,94.61,98.73,98.91,111.64,111.73,114.13,139.08,147.20,147.32ppm。
GC-MS(EI,70eV):27,41,55,69,85,109,123,149,163,182,196,210,224,240,261,276,294。
实施例6:制备3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)
Figure BDA0003156889670000431
在氮气气氛下在反应器中放入镁(0.26g:0.011mol)和四氢呋喃(THF)(1g),加热至60℃,搅拌10分钟。然后,在10分钟内将四氢-2-(5-氯-3-甲基戊氧基)-2H-吡喃(2.21g:0.01mol)和四氢呋喃(THF)(2g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,混合物在50℃至60℃的内部温度搅拌3小时以获得3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)。然后,使由此获得的3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)冷却至-5℃至0℃。
在10分钟内将氰化亚铜(I)(CuCN)(0.90g)、溴化锂(LiBr)(1.74g)和四氢呋喃(THF)(10ml)的混合溶液滴加至反应器中,然后冷却至-78℃至-50℃。然后,在20分钟内将根据实施例4获得的2-甲基-2,6-庚二烯基氯化物(1:X=Cl)(0.50g:0.002mol)和THF(10ml)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在-78℃至-50℃搅拌1小时。将纯水(20g)和氯化铵(2g)的混合物加入到反应器中并搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)(1.86g:0.003mol),粗收率为100%。四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP):四氢-2-(3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯基氧基)-2H-吡喃的产量比为99:1。
由此获得的四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)的光谱数据与实施例5中获得的那些相同。
实施例7:制备3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)
Figure BDA0003156889670000441
在氮气气氛下在反应器中放入镁(0.26g:0.01mol)和四氢呋喃(THF)(1g),加热至60℃,搅拌15分钟。然后在30分钟内将四氢-2-(5-氯-3-甲基戊氧基)-2H-吡喃(2.21g:0.01mol)和四氢呋喃(THF)(2g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,混合物在50℃至60℃的内部温度搅拌3小时以获得3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)。然后,使由此获得的3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)冷却至室温。
在氮气气氛下在另一反应器中放入溴化亚铜(I)(CuBr)(1.29g)、溴化锂(LiBr)(1.56g)、四氢呋喃(THF)(10ml)和根据实施例4获得的2-甲基-2,6-庚二烯基氯化物(1:X=Cl)(0.50g:0.003mol)。搅拌混合物并冷却至-78℃至-50℃。然后在-50℃或更低的温度在50分钟内将以上制备的全部量的3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)滴加至该另一反应器中。滴加完成后,将混合物搅拌3小时。将纯水(20g)和氯化铵(2g)的混合物加入到该另一反应器中并进一步搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)(2.13g:0.004mol),粗收率为100%。四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃)(3:R=THP):四氢-2-(3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯基氧基)-2H-吡喃的产量比为99:1。
由此获得的四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)的光谱数据与实施例5中获得的那些相同。
实施例8:制备3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)
Figure BDA0003156889670000451
在氮气气氛下在反应器中放入镁(0.26g:0.01mol)和四氢呋喃(THF)(1g),加热至60℃,搅拌10分钟。然后,在5分钟内将四氢-2-(5-氯-3-甲基戊氧基)-2H-吡喃(2.21g:0.01mol)和四氢呋喃(THF)(2g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在50℃至60℃的内部温度搅拌3小时以获得3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)。然后,使由此获得的3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)冷却至室温。
在氮气气氛下在另一反应器中放入四异丙醇钛(Ti(OiPr)4)(2.89g)和四氢呋喃(THF)(10ml)并冷却至-10℃至-5℃。然后在-5℃或更低的温度在15分钟内将以上制备的全部量的3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2)滴加至该另一反应器中。滴加完成后,在-5℃或更低的温度在2分钟内将碘化亚铜(I)(CuI)(0.10g)、溴化锂(LiBr)(0.09g)和THF(10ml)的混合溶液滴加至该另一反应器中。滴加完成后,在-5℃或更低的温度在20分钟内滴加根据实施例4获得的2-甲基-2,6-庚二烯基氯化物(1:X=Cl)(1.45g:0.009mol)。滴加完成后,将混合物在-10℃至-5℃搅拌2小时,并在室温进一步搅拌24小时。将纯水(20g)和氯化铵(2g)的水溶液加入到该另一反应器中并搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)(2.13g:0.004mol),粗收率为50.0%。四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP):四氢-2-(3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯基氧基)-2H-吡喃的产量比为94:6。
由此获得的四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)的光谱数据与实施例5中获得的那些相同。
实施例9:制备3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)
Figure BDA0003156889670000471
在氮气气氛下在反应器中放入(0.087g:0.0035mol)和四氢呋喃(THF)(0.3g),加热至60℃,搅拌5分钟。然后,在15分钟内将四氢-2-(5-氯-3-甲基戊氧基)-2H-吡喃(0.74g:0.003mol)和四氢呋喃(THF)(0.7g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在50℃至60℃的内部温度搅拌3小时以获得3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=THP)。然后,使由此获得的3-甲基-5-(四氢吡喃-2-基氧基)戊基氯化镁冷却至-5℃至5℃。
将氯化锌(ZnCl2)(0.08g)、氯化铜(II)(CuCl2)(0.08g)和氯化锂(LiCl)(0.05g)加入到反应器中,然后在10分钟内滴加根据实施例4获得的2-甲基-2,6-庚二烯基氯化物(1:X=Cl)(0.50g:0.003mol)和THF(10ml)的混合溶液。滴加完成后,将混合物在-5℃至5℃搅拌5小时。将纯水(20g)和氯化铵(2g)的水溶液加入到反应器中并搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)(1.86g:0.003mol),粗收率为50.0%。四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP):四氢-2-(3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯基氧基)-2H-吡喃的产量比为78:22。
由此获得的四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)的光谱数据与实施例5中获得的那些相同。
实施例10:制备5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=乙氧基乙基基团(EE))和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=EE)
Figure BDA0003156889670000481
在氮气气氛下在反应器中放入镁(31.84g:1.31mol)和四氢呋喃(THF)(126g),加热至60℃,搅拌40分钟。然后,在5小时内将5-氯-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊烷(262.83g:1.26mol)和四氢呋喃(THF)(252g)的混合溶液(252g)加入到反应器中。滴加完成后,将混合物在60℃至70℃的内部温度搅拌3小时以获得5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)。然后,使由此获得的5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)冷却至室温。
在氮气气氛下在另一反应器中放入溴化亚铜(I)(CuBr)(72.30g)、氯化锂(LiCl)(42.73g)和四氢呋喃(THF)(756g),在室温搅拌15分钟,冷却至0℃至10℃。然后,将根据实施例1获得的2-甲基-2,6-庚二烯基乙酸酯(1’:X’=OAc)(144.32g:0.84mol)加入到该另一反应器中,搅拌,冷却至-5℃至5℃。然后在-5℃至5℃在11小时35分钟内将以上制备的全部量的5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)滴加至该另一反应器中。滴加完成后,将混合物在10℃至15℃搅拌2小时,并在室温进一步搅拌12小时。将纯水(630g)、氯化铵(63g)和20重量%的氯化氢水溶液(126g)的混合物加入到该另一反应器中,然后加入正己烷(500ml)并搅拌30分钟。然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE)(320.21g:0.623mol),粗收率为74.17%。1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE):1-(1-乙氧基乙氧基)-3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯(3’:R=EE)的产量比为96:4。
以下是由此获得的1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3074,2975,2928,2872,1643,1453,1377,1339,1134,1101,1087,1062,992,932,909,889,845,640,554cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.86-0.88(3H,m),0.98-1.08(1H,m),1.16-1.69(17H,m),1.89-2.07(3H,m),3.38-3.50(2H,m),3.51-3.73(2H,m),4.64-4.69(2H,m),4.72-4.74(1H,m),4.90-5.00(2H,m),5.75-5.83(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=15.30,17.69,17.80,19.47,19.52,19.76,19.80,19.85,29.75,29.80,29.94,29.97,30.52,30.65,31.66,32.58,32.73,34.68,34.73,34.81,34.86,36.62,36.86,36.98,37.00,46.99,47.02,47.11,47.13,60.58,60.59,63.40,99.46,99.50,99.52,111.65,111.74,114.15,139.06,147.19,147.31ppm。
GC-MS(EI,70eV):29,45,59,73,95,109,123,149,163,177,194,208,237,267,282。
实施例11:制备5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡(3:R=EE)
Figure BDA0003156889670000491
在氮气气氛下在反应器中放入镁(3.49g:0.14mol)和四氢呋喃(THF)(13.8g),加热至60℃,搅拌5分钟。然后,在100分钟内将5-氯-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊烷(30.82g:0.14mol)和四氢呋喃(THF)(27.6g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在60℃至70℃的内部温度搅拌6小时以获得5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)。然后,使由此获得的5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)冷却至室温。
在氮气气氛下在另一反应器中放入溴化亚铜(I)(CuBr)(7.92g)、氯化锂(LiCl)(4.68g)和四氢呋喃(THF)(82.80g),在室温搅拌100分钟,并冷却至10℃至15℃。然后将根据实施例2获得的2-甲基-2,6-庚二烯基异丁酸酯(1:X=异丁酰氧基)(20.00g:0.09mol)加入到该另一反应器中并搅拌。然后在10℃至15℃在4小时内将以上制备的全部量的5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)滴加至该另一反应器中。滴加完成后,将混合物在10℃至15℃搅拌18小时。然后将纯水(41g)、氯化铵(4.1g)和20重量%的氯化氢水溶液(13.8g)的混合物加入到该另一反应器中。加入正己烷(138g),搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3)(36.04g),粗收率为54.44%。1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE):1-(1-乙氧基乙氧基)-3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯的产量比为65:35。
实施例12:制备2-甲基-2,6-庚二烯基甲磺酸酯(1”:X”=OMs)、5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=EE)
Figure BDA0003156889670000501
在氮气气氛下在反应器中放入2-甲基-2,6-庚二烯醇(10.00g:0.074mol)、三乙胺(11.23g:0.111mol)和甲苯(65g),使混合物冷却至-5℃至5℃的内部温度并搅拌20分钟。然后,在保持内部温度为-5℃至5℃时在90分钟内将甲磺酰氯(MsCl)(12.71g:0.111mol)和甲苯(80g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在-5℃至5℃的内部温度搅拌8小时。然后,将纯水(130g)加入到反应器中并搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得含有粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基甲磺酸酯(1”:X”=OMs)的甲苯溶液(190.97g)。
以下是由此获得的粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基甲磺酸酯(1”:X”=OMs)的薄层色谱法中的Rf值和光谱数据。
薄层色谱法(TLC):Rf=0.19(己烷:乙酸乙酯=10:1)。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=1.83(3H,s-like),2.11-2.25(4H,m),3.00(3H,s),4.75(2H,s),4.98-5.09(2H,m),5.54(1H,t-like,J=7.3Hz),5.75-5.84(1H,m)ppm。
GC-MS(EI,70eV):27,41,55,67,79,93,108,121,135,150,163,176,204。
在氮气气氛下在反应器中放入镁(2.96g:0.12mol)和四氢呋喃(THF)(11.7g),加热至60℃,搅拌10分钟。然后在115分钟内将5-氯-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊烷(26.13g:0.12mol)和四氢呋喃(THF)(23.4g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在60℃至70℃的内部温度搅拌2小时以获得5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)。然后,使由此获得的5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)冷却至室温。
在氮气气氛下在另一反应器中放入溴化亚铜(I)(CuBr)(5.59g)、氯化锂(LiCl)(3.31g)和四氢呋喃(THF)(35.10g),在室温搅拌90分钟,然后冷却至10℃至15℃。然后,将包含所获得的粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基甲磺酸酯(1:X=OMs)的甲苯溶液(100.00g)加入到该另一反应器中并搅拌。然后在-5℃至5℃在3小时内将以上制备的全部量的5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)滴加至该另一反应器中。滴加完成后,将混合物在10℃至15℃搅拌14小时。将纯水(100g)、氯化铵(4g)和20重量%的氯化氢水溶液(4g)的混合物加入到该另一反应器中。然后,加入正己烷(100g)并搅拌30分钟,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE)(21.55g)。基于2-甲基-2,6-庚二烯醇的粗收率为30.77%。1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE):1-(1-乙氧基乙氧基)-3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯的产量比为63:37。
实施例13:制备2-甲基-2,6-庚二烯基对甲苯磺酸酯(1”:X”=对甲苯磺酰氧基基团(OTs))、5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)和四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=EE)
Figure BDA0003156889670000521
在氮气气氛下在反应器中放入2-甲基-2,6-庚二烯醇(10.00g:0.074mol)、三乙胺(11.23g:0.111mol)和甲苯(65g),冷却至-5℃至5℃的内部温度,并搅拌50分钟。然后,在内部温度保持为-5℃至5℃时在90分钟内将对甲苯磺酰氯(TsCl)(21.16g:0.111mol)和甲苯(80g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在-5℃至5℃的内部温度搅拌7小时。然后,将纯水(130g)加入到反应器中并搅拌30分钟,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得包含粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基对甲苯磺酸酯(1”:X”=OTs)的甲苯溶液(185.69g)。
以下是由此获得的2-甲基-2,6-庚二烯基对甲苯磺酸酯(1”:X”=OTs)的薄层色谱法中的Rf值和光谱数据。
薄层色谱法(TLC):Rf=0.21(己烷:乙酸乙酯=10:1)。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=1.70(3H,s-like),2.00-2.08(4H,m),2.46(3H,s),4.55(2H,s),4.96-5.01(2H,m),5.41-5.44(1H,m),5.69-5.78(1H,m),7.35(2H,d,J=8.0Hz),7.82(2H,d,J=8.4Hz)ppm。
在氮气气氛下在反应器中放入镁(3.03g:0.12mol)和四氢呋喃(THF)(12.0g),加热至60℃,搅拌10分钟。然后,在120分钟内将5-氯-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊烷(26.80g:0.12mol)和四氢呋喃(THF)(24.0g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在60℃至70℃的内部温度搅拌2小时以获得5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)。然后,使由此获得的5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)冷却至室温。
在氮气气氛下在另一反应器中放入溴化亚铜(I)(CuBr)(5.74g)、氯化锂(LiCl)(3.39g)和四氢呋喃(THF)(36.00g),在室温搅拌120分钟,然后冷却至10℃至15℃。然后,将包含所获得的粗产物2-甲基-2,6-庚二烯基对甲苯磺酸酯(1”:X”=OTs)的甲苯溶液(100.00g)加入到该另一反应器中并搅拌。然后在-5℃至5℃在3小时内将以上制备的全部量的5-(1-乙氧基乙氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=EE)滴加至该另一反应器中。滴加完成后,将混合物在10℃至15℃搅拌14小时。然后将纯水(100g)、氯化铵(4g)和20重量%的氯化氢水溶液(4g)的混合物加入到该另一反应器中。加入正己烷(100g)并搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE)(25.55g)。基于2-甲基-2,6-庚二烯醇的粗收率为43.30%。1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE):1-(1-乙氧基乙氧基)-3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯的产量比为59:41。
由此获得的1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE)的光谱数据与实施例10中获得的那些相同。
实施例14:制备5-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=叔丁基二甲基甲硅烷基(TBS))和1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=TBS)
Figure BDA0003156889670000541
在氮气气氛下在反应器中放入镁(1.07g:0.044mol)和四氢呋喃(THF)(4.2g),加热至60℃,搅拌50分钟。然后,在40分钟内将5-氯-1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-3-甲基戊烷(10.80g:0.042mol)和四氢呋喃(THF)(8.4g)的混合溶液滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在60℃至70℃的内部温度搅拌4小时以获得5-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=TBS)。然后,使由此获得的5-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2:M=MgZ1,Z1=Cl,R=TBS)冷却至室温。
在氮气气氛下在另一反应器中放入溴化亚铜(I)(CuBr)(2.32g)、氯化锂(LiCl)(1.37g)和四氢呋喃(THF)(24.4g),在室温搅拌10分钟,然后冷却至0℃至10℃。然后,将2-甲基-2,6-庚二烯基乙酸酯(1’:X’=OAc)(4.66g:0.027mol)加入到该另一反应器中,搅拌,冷却至0℃至5℃。然后在-5℃至5℃在3小时内将以上制备的全部量的5-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-3-甲基戊基氯化镁(2)滴加至该另一反应器中。滴加完成后,将混合物在10℃至15℃搅拌15小时。将纯水(13.5g)、氯化铵(1.35g)和20重量%的氯化氢水溶液(4.59g)的混合物加入到该另一反应器中。加入甲苯(10g)并搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=TBS)(11.89g),粗收率为55.56%。1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=TBS):1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-3,7-二甲基-7,11-十二碳二烯的产量比为75:25。
以下是由此获得的1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=TBS)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3074,2955,2928,2857,1643,1472,1462,1376,1361,1255,1097,1005,992,939,909,890,836,811,775,731,662cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.05(6H,s),0.84-0.87(3H,m),0.89(9H,s),0.98-1.09(1H,m),1.15-1.1.43(6H,m),1.46-1.61(5H,m),1.88-2.04(3H,m),3.58-3.68(2H,m),4.66(1H,s-like),4.73-4.75(1H,m),4.91-5.01(2H,m),5.76-5.84(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=-5.29,17.72,17.81,18.33,19.58,19.89,25.97,29.42,29.54,30.61,30.69,31.70,32.61,32.75,34.78,34.86,39.72,40.12,47.02,47.11,61.45,61.47,111.65,111.73,114.14,139.11,147.25,147.36ppm。
GC-MS(EI,70eV):29,55,75,95,113,129,157,173,191,213,233,249,267。
实施例15:制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)
Figure BDA0003156889670000551
在氮气气氛下在反应器中放入根据实施例7获得的四氢-2-(6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基氧基)-2H-吡喃(3:R=THP)(27.47g:0.69mol)、对甲苯磺酸(5.36g)和甲醇(93g),在50℃至60℃的内部温度搅拌4小时。搅拌完成后,通过浓缩除去溶剂。然后将甲醇(93g)加入到反应器中并在室温搅拌12小时。然后在50℃至60℃的内部温度将混合物搅拌2小时,并通过浓缩除去溶剂。然后,将纯水(150g)和正己烷(100g)加入到反应器中并搅拌30分钟,然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)(18.46g),粗收率为72.46%。
以下是由此获得的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3332,3074,2928,2871,1642,1452,1376,1058,994,909,889,641cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.87-0.90(3H,m),1.00-1.09(1H,m),1.17-1.69(12H,m),1.87-2.08(3H,m),3.60-3.70(2H,m),4.66(1H,s-like),4.74(1H,s-like),4.90-5.02(2H,m),5.75-5.84(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=17.63,17.79,18.52,19.77,29.29,29.61,30.46,30.64,30.65,32.56,32.74,34.62,34.88,39.63,40.04,46.91,47.10,61.11,61.14,111.70,111.81,114.17,139.04,139.06,147.21,147.28ppm。
GC-MS(EI,70eV):29,41,55,69,81,95,109,123,135,149,167,182,195,210。
实施例16:制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)
Figure BDA0003156889670000561
在氮气气氛下在反应器中放入1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE)(273.79g:0.59mol)、乙酸(35.52g)、四氢呋喃(THF)(250g)和纯水(266.4g),并在70℃至80℃的内部温度搅拌7小时。然后,使反应器的内容物冷却至室温,加入纯水(500g)和甲苯(200g)并搅拌30分钟。然后分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)(216.33g),粗收率为100%。
由此获得的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)的光谱数据与实施例15中获得的那些相同。
实施例17:制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)
Figure BDA0003156889670000562
在氮气气氛下在反应器中放入根据实施例14获得的1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=TBS)(2.00g:0.003mol)和四氢呋喃(THF)(30g)并在室温搅拌5分钟。然后,在10分钟内将四丁基氟化铵的THF溶液(5.4mL:0.005mol)滴加至反应器中。滴加完成后,将混合物在室温搅拌5小时。然后将纯水(30g)、氯化钠(3g)和正己烷(30g)加入到反应器中并搅拌30分钟,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)(1.99g),粗收率为100%。
由此获得的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)的光谱数据与实施例15中获得的那些相同。
实施例18:制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)
Figure BDA0003156889670000571
在氮气气氛下在反应器中放入根据实施例16获得的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)(215.33g:0.77mol)、吡啶(213.45g)、乙酸酐(131.78g)和乙腈(220g),并在室温搅拌4小时45分钟。然后,将纯水(600g)和正己烷(300g)加入到反应器中并搅拌30分钟,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物,6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)(245.31g)。该粗产物在减压条件下进行蒸馏以获得目标化合物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)(142.32g:0.55mol)。包括第一馏分的全部馏分的收率为83.27%。
以下是由此获得的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)的光谱数据。
IR(D-ATR):ν=3073,2928,2871,1742,1642,1454,1367,1239,1037,995,909,889,636,606cm-1
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.87-0.90(3H,m),1.01-1.09(1H,m),1.18-1.54(7H,m),1.56-1.58(3H,m),1.59-1.68(1H,m),1.89-2.01(3H,m),2.02(3H,s),4.01-4.12(2H,m),4.65(1H,s-like),4.74(1H,s-like),4.91-5.01(2H,m),5.74-5.83(1H,m)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ=17.63,17.77,19.32,19.63,20.99,29.68,29.96,30.43,30.56,31.62,31.65,32.56,32.72,34.49,34.64,35.19,35.64,46.89,47.04,62.98,63.02,111.77,111.86,114.19,138.99,147.03,147.15,171.16ppm。
GC-MS(EI,70eV):29,43,55,67,81,95,109,123,135,149,163,177,192,209,223,237,252。
实施例19:制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)
Figure BDA0003156889670000581
在氮气气氛下在反应器中放入乙酸酐(24.50g)和对甲苯磺酸(0.05g)并在室温搅拌5分钟。然后,在1分钟内将根据实施例10获得的1-(1-乙氧基乙氧基)-6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯(3:R=EE)(10.00g:0.023mol)滴加至反应器中,将混合物在90℃的内部温度搅拌6小时。然后,将纯水(10g)和正己烷(50g)加入到反应器中并搅拌30分钟。搅拌完成后,分离有机相。对分离的有机相进行后处理,即洗涤、干燥和浓缩,以获得粗产物6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)(9.50g),粗收率为100%。
由此获得的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)的光谱数据与实施例18中获得的那些相同。

Claims (6)

1.一种用于制备下式(5)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法:
Figure FDA0003156889660000011
其中Ac表示乙酰基基团,
所述方法包括以下步骤:
使在1位具有离去基团X的以下通式(1)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure FDA0003156889660000012
其中X表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团、具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团、具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团、或卤素原子,
与在5位具有受保护的羟基基团的以下通式(2)的3-甲基戊基亲核试剂进行亲核取代反应:
Figure FDA0003156889660000013
其中M表示Li、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1或CuLiZ1,其中Z1表示卤素原子或CH2CH2CH(CH3)CH2CH2OR基团,且R表示羟基基团的保护基,
以形成在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物:
Figure FDA0003156889660000014
(3)
其中R如上所限定;
使在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)进行脱保护反应,以形成下式(4)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇:
Figure FDA0003156889660000021
使6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯醇(4)乙酰基化,以形成6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)。
2.根据权利要求1所述的用于制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)的方法,所述方法还包括以下步骤:
将下式(6)的2-甲基-2,6-庚二烯醇的羟基基团:
Figure FDA0003156889660000022
转化为X,以形成在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1),其中X如上所限定。
3.一种用于制备下式(5)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯的方法:
Figure FDA0003156889660000023
其中Ac表示乙酰基基团,
所述方法包括以下步骤:
使在1位具有离去基团X的以下通式(1)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure FDA0003156889660000031
其中X表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团、具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团、具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团、或卤素原子,
与在5位具有受保护的羟基基团的以下通式(2)的3-甲基戊基亲核试剂进行亲核取代反应:
Figure FDA0003156889660000032
其中M表示Li、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1或CuLiZ1,其中Z1表示卤素原子或CH2CH2CH(CH3)CH2CH2OR基团,且R表示羟基基团的保护基,
以形成在1位具有受保护的羟基基团的以下通式(3)的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物:
Figure FDA0003156889660000033
其中R如上所限定;和
使在1位具有受保护的羟基基团的6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯化合物(3)经历乙酰化作用,以形成6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)。
4.根据权利要求3所述的用于制备6-异丙烯基-3-甲基-9-癸烯基乙酸酯(5)的方法,所述方法还包括以下步骤:
将下式(6)的2-甲基-2,6-庚二烯醇的羟基基团:
Figure FDA0003156889660000034
Figure FDA0003156889660000041
转化为X,以形成在1位具有离去基团X的2-甲基-2,6-庚二烯化合物(1),其中X如上所限定。
5.一种在1位具有X’的以下通式(1’)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure FDA0003156889660000042
其中X’表示具有1到10个包括羰基基团的碳原子在内的碳原子的酰氧基基团。
6.一种在1位具有X”的以下通式(1”)的2-甲基-2,6-庚二烯化合物:
Figure FDA0003156889660000043
其中X”表示具有1到10个碳原子的烷磺酰氧基基团或具有6到20个碳原子的芳磺酰氧基基团。
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