KR20180056877A

KR20180056877A - 복숭아유리나방의 주요 성페로몬인 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법

Info

Publication number: KR20180056877A
Application number: KR1020160154751A
Authority: KR
Inventors: 이동하; 구언철; 정완조; 이철우; 이상협; 박일권; 이성찬
Original assignee: 이동하
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2018-05-30
Also published as: KR101901808B1

Abstract

본 발명은 복숭아유리나방(cherry tree borer, Synanthedon bicingulate)을 방제하기 위하여 복숭아유리나방의 성페로몬을 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명은 복숭아유리나방의 성페로몬의 주성분인 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트와 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 각각을 저렴한 출발물질로부터 효율적이고 간단하게 경제적이면서 우수한 순도와 입체 선택성으로 제조할 수 있는 방법을 제공한다.

Description

복숭아유리나방의 주요 성페로몬인 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법{Method for preparation of Octadecadienyl acetate as major sex pheromone of cherry tree borer, Synanthedon bicingulate}

본 발명은 복숭아유리나방 (cherry tree borer, Synanthedon bicingulate)을 예찰, 방제하기 위한 복숭아유리나방의 성페로몬의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복숭아유리나방의 성페로몬의 주성분인 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 또는 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 선택적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

복숭아유리나방 (cherry tree borer, Synanthedon bicingulate)은 일반적으로 매실, 살구, 자두, 복숭아, 사과, 배나무, 벚나무 등에 피해를 주는 해충으로 애벌레는 나무껍질 속을 다니며 해를 끼치므로 나무 세력이 약해지고 심하면 말라죽어 피해가 크다. 우리나라의 중부 이남에서는 살구, 복숭아 매실 등에 큰 피해를 주고 중부 이북에서는 사과, 배 등에 피해가 크다.

어른벌레의 몸 길이는 1516㎜이며, 몸색깔은 검은 자색이고 머리는 검은색이다. 촉각은 기부가 약간 황색이고 다른 부분은 전부 검은색이다. 알은 납작한 구형의 갈색이고, 몸은 담황색이며 각 마디는 노란색이며, 몸길이는 23㎜ 정도이다. 번데기는 황갈색이며 배 끝에 돌기가 있으며 길이는 16㎜ 정도이고 나무껍질 밑의 고치 속에 들어 있다.

복숭아유리나방은 연 1회 발생하고 줄기나 가지를 가해해서 나무에 큰 피해를 주는 주요 농업 해충으로 사과, 복숭아, 포도, 대추나무, 매실나무 등 과수원에 많이 발생하여 큰 피해를 주고 있다. 최근에는 가로수로 많이 식재된 벚나무에도 빈번하게 발생하고 있어 특히 벚꽃축제 등을 진행하는 지자체에 큰 문제가 되고 있다. 복숭아유리나방은 유충이 4월부터 7월까지 벚나무 가지나 줄기에 가해를 하다가 번데기가 되고 8월 하순에 우화하는 것으로 알려져 있다. 우화한 성충은 수컷과 교미한 후 수피의 갈라진 틈에 산란한다. 대부분의 생활을 가지나 줄기 안에서 하기 때문에 복숭아유리나방의 방제가 매우 힘들 뿐 아니라 수목에 대한 피해도 훨씬 치명적이다. 복숭아유리나방은 여러 과수에도 많은 피해를 주고, 국민들이 너무 좋아하는 벚나무에도 많은 피해를 입히는 해충으로 알려져 있다. 가로수로 사용되는 장미과의 낙엽 교목인 벚나무는 전국적으로 고루 분포되어 있으며 수령도 오래되어 병충해에 취약한 것으로 알려져 있다.

또한 복숭아유리나방 방제는 고시된 살충제가 없어 스미치온, 다이메크론, 호리마트 등이 효과적이라 알려져 있지만 이 또한 고독성이고, 약제저항성과 더불어 환경에 나쁜 영향을 주며 실상 완전한 방제가 어려운 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 성페로몬을 이용하는 방법이 미국과 유럽 등 농업선진국에서 적용되어져 왔다. 성페로몬은 곤충의 같은 종간의 의사소통 물질의 한가지로 암컷에서 발산하여 수컷을 유인하여 교미를 하게 하는 화학물질을 말한다. 유기합성 살충제는 곤충을 비특이적으로 박멸하기 위해 많은 양을 살포해야 하는 것과는 달리, 성페로몬은 매우 적은 양 예컨대 ha당 0.1 내지 0.2g씩 2회 또는 3회 처리로 효과를 지속적으로 유지시켜 사용할 수 있는 장점이 있다. 즉, 성페로몬은 종 특이적으로 작용하고 독성이 없으며 다른 생물에는 영향이 없다. 성페로몬이 이용되는 분야는 발생예찰과 대량유살, 교미교란에 의한 방제분야이고 이 중 발생예찰분야는 대상 해충의 발생상황을 지속적으로 조사하여 살충제 처리 필요여부를 판단하고, 필요시 살충제 처리 시점을 정확히 파악할 수 있어 살충제 남용을 방지하고 생태계를 보존할 수 있는 해충종합관리(Integrated Pest Management)의 근간이 되고 있다.

이미 특허문헌 1에는 복숭아유리나방(Synanthedon bicingulata)의 암컷 성페로몬 추출물에서 수득된 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 [(3E,13Z)-octadecadienyl acetate]와 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 [(3Z,13Z)-octadecadienyl acetate]를 유효성분으로 하는 조성물을 개시하고 있다. 또한, 비특허문헌 1에는 복숭아유리나방이 페로몬을 분비되는 샘(gland)에서 분리한 물질들의 GC-MS 자료와 야외시험에서의 2종류의 페로몬 조합에 대한 효과를 개시하고 있다.

이에, 복숭아유리나방에서 수득된 페로몬 성분의 합성문헌을 살펴보면, 비특허문헌 2에서는 10-운데카노익산 (10-undecenoic acid)를 출발물질로 해서 총 15단계를 거쳐 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 [(3E,13Z)-octadecadienyl acetate]를 합성하는 방법을 개시하고 있다. 또한, 비특허문헌 3에서는 (Z)-1-클로로-3-옥텐 [(Z)-1-chloro-3-octene]을 출발물질로 3번의 Grignard 반응과 에틸렌 옥사이드 (ethylene oxide)를 사용하여 합성하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 이들 방법에 따르면, 반응단계가 너무 길어, 최종적으로 낮은 수율을 보이거나 부반응이 많이 생겨 양산에 적합하지 않았다.

이에, 본 발명자들은 상술된 종래 합성법의 문제점을 해결하여, 보다 경제적인 방법으로 고순도 및 고수율로 대량생산이 가능한 복숭아유리나방의 주요 성페로몬의 제조방법을 제공하고자 본 발명을 완성하였다. 본 발명에 따르면, 복숭아유리나방의 주요 성페로몬인 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 또는 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 높은 선택성으로 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.

한국등록특허 KR1361703

C. Y. Yang et al., Journal of Chemical Ecology. 2011, 37, 398-402 H. Kuroko et al. Agric. Biol. Chem., 2006, 49(12), 3633-3635 A. Yamamoto et al., Agric. Biol. Chem., 1989, 53(1), 258-287

본 발명은 복숭아유리나방의 성페로몬의 옥타데카디에닐 아세테이트를 온화한 반응조건에서 경제적이면서 고순도 및 높은 입체 선택성으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 3로 표시되는 알코올 화합물을 부분 수소화 반응 후 아세틸화 반응하여 하기 화학식 1로 표시되는 옥타데카디에닐 아세테이트를 제조하는 단계를 포함하는 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따른 제조방법은 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올을 수소 조건하에서 린들라 촉매와 반응하여(3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 제조하는 단계 및 상기 (3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 아세틸화 반응하여 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 제조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태에 따른 제조방법은 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올을 수소 조건하에서 알루미늄 환원제와 반응하여 (3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 제조하는 단계 및 상기 (3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 아세틸화 반응하여 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 제조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 제조방법에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 알코올 화합물은 1,8-디할로헥산과 1-헥신을 반응시켜 14-할로테트라데카-5-인을 제조하는 단계, 상기 14-할로테트라데카-5-인을 수소 조건하에서 린들라 촉매와 반응시켜 (5Z)-14-할로테트라데카-5-엔을 제조하는 단계 및 상기 (5Z)-14-할로테트라데카-5-엔과 3-부틴-1올을 반응시켜 상기 화학식 3으로 표시되는 알코올 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.

본 발명에서 복숭아유리나방의 주요 성페로몬인 옥타데카디에닐 아세테이트를 제조하기 위한 주요 합성중간체인 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올을 온화한 반응조건에서 3단계로 간단하게 고수율로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 제조방법은 가격이 저렴하며 상업적으로 이용 가능한 출발물질(일예, 1,8-디할로헥산과 1-헥신)을 사용함으로써, 높은 입체 화학적 순도를 갖는 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 또는 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 효율적으로 간단하게 제조할 수 있어 대량생산에 적합하다.

또한, 본 발명의 제조방법은 각 단계마다 보호기의 도입이 불필요하기 때문에 반응이 간단하고 경제적이다. 이렇게 제조된 주요 합성중간체인 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올을 각각 2단계의 공정을 거쳐 고선택적으로 최종 화합물인 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 및 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 효율적으로 간단하게 제조할 수 있을 뿐 아니라 매우 경제적인 방법으로 대량생산에 적합하다는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 제조방법으로 인하여 복숭아유리나방을 효과적으로 및/또는 선택적으로 유인하는 유인제와 관련된 가정용, 방역용 살충제의 기술경쟁력을 강화할 수 있다. 또한, 독성이 적은 생물 농약제품의 경쟁력 강화 및 친환경적 제품개발에 따른 살충제의 사용 절감에 따른 자연환경보호 및 생태계보존에 기여할 수 있다.

본 발명에 따른 복숭아유리나방의 주요 성페로몬인 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법에 대하여 이하 상술하나, 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

본 발명은 복숭아유리나방의 성페로몬의 주성분인 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 또는 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 주요 합성중간체인 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올로부터 효율적이고 간단하게, 그리고 경제적이면서 우수한 순도와 수율로 제조할 수 있는 신규한 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 2 내지 5단계의 공정만으로 높은 입체 화학적 순도를 갖는 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 또는 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 제공할 수 있다. 더불어, 본 발명에 따르면 1,8-디할로헥산과 1-헥신을 출발물질로 한다는 점에서 매우 경제적일 뿐 아니라 높은 수율로 최종 화합물을 수득할 수 있다는 점에서 상업적으로 매우 유용하다 할 수 있다.

본 발명은 하기 화학식 3로 표시되는 알코올 화합물을 부분 수소화 반응 후 아세틸화 반응하는 단계를 포함하는 하기 화학식 1로 표시되는 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법을 제공한다.

[화학식 1]

[화학식 3]

[화학식 1 및 화학식 3에서,

는 시스(3Z) 또는 트랜스(3E)의 에틸렌이다.]

구체적으로, 본 발명에 따른 제조방법은 하기 2가지 양태로 제조되는 것일 수 있다.

먼저, 본 발명이 일 양태에 따른 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트(1-1)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다(하기 반응식 1 참조).

[반응식 1]

본 발명의 일 양태에 따른 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트(1-1)는 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올(3)을 수소 조건하에서 린들라 촉매와 반응하여 (3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올(2-1)을 제조하는 단계 및 상기 (3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올(2-1)을 아세틸화 반응하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올의 삼중결합이 환원되어, 시스(3Z) 또는 트랜스(3E)의 에틸렌이 된다. 이때 상술한 바와 같이, 수소 조건하에서 린들라 촉매와의 반응할 경우, 높은 선택성으로 (3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 제조할 수 있다.

상기 린들라 촉매는 제한되지 않으나 Pd/BaSO₄ _, Pd/CaCO₃ _,Pd/C 일 수 있다. 또한, 상기 린들라 촉매와의 반응시, 촉매량의 퀴놀린(quinoline)을 더 포함하여 반응성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 아세틸화는 통상의 아세틸화제라면 제한되지 않으나, 바람직한 일예로 아세트산　무수물,　아세틸　클로라이드 및 디시클로헥실카르보디이미드 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 양태에 따른 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트(1-2)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다(하기 반응식 2 참조).

[반응식 2]

본 발명의 일 양태에 따른 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트(1-2)는 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올(3)을 수소 조건하에서 알루미늄 환원제와 반응하여 (3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올(2-2)을 제조하는 단계 및 상기 (3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올(2-2)을 아세틸화 반응하는 단계를 포함한다.

이때, (3Z,13Z)가 아닌 (3E,13Z)의 입체 선택성을 부여하기 위해, 린들라 촉매 대신 알루미늄 환원제를 사용하는 것을 특징으로 한다. 상기 알루미늄 환원제는 제한되지 않으나, 바람직한 일예로 디이소부틸 알루미늄　수소화물,　수소화　알루미늄 및 리튬 알루미늄 등일 수 있다.

상술한 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법에 있어서, 합성중간체인 상기 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올(3)은 하기 반응식 3의 방법으로 제조될 수 있다.

[반응식 3]

상기 반응식 3에 따르면, 상기 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올(3)은 1,8-디할로헥산(4)과 1-헥신(5)을 커플링 반응시켜 14-할로테트라데카-5-인(6)을 제조하는 단계, 상기 14-할로테트라데카-5-인(6)을 수소 조건하에서 린들라 촉매와 반응시켜 (5Z)-14-할로테트라데카-5-엔(7)을 제조하는 단계 및 상기 (5Z)-14-할로테트라데카-5-엔(7)과 3-부틴-1올(8)을 커플링 반응시켜 상기 화학식 3으로 표시되는 알코올 화합물인 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올(3)을 제조하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.

상기 커플링 반응은 강염기의 존재하에서 수행될 수 있다. 이때, 상기 강염기는 알칼리 금속을 포함하는 것이라면 제한되지는 않으나 수소화리튬, 수소화나트륨 및 수소화칼륨 등과 같은　알칼리금속 수소화물; 리튬　아미드, 나트륨　아미드　및 칼륨　아미드 등과 같은　알칼리금속 아미드 화합물 및 수산화리튬, 수산화나트륨 및 수산화칼륨 등과 같은　알칼리금속 수산화물; n-부틸리튬, sec-부틸리튬, t-부틸리튬,　헥실리튬, 페닐리튬 등과 같은 유기 알칼리금속 화합물; 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 알칼리금속 아미드 화합물, 유기 알칼리금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 반응 수율면에서 우선되나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 양태에 따른 제조방법에 있어, 상기 커플링 반응의 바람직한 일 양태의 하나인 상기 알칼리금속 아미드 화합물은 상술된 화합물을 사용하는 것 외 액상의 암모니아에 촉매량의 Fe(NO₃)₃·9H₂O 및 알칼리금속을 가하여 제조된 알칼리금속 아미드 화합물을 사용할 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 알칼리금속은 제한되지는 않으나 리튬, 나트륨 및 칼륨 등일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태에 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법에 있어서, 반응용매는 출발물질을 용해할 수 있는 것이라면 제한되지 않으나 이의 구체적인 일예로는 벤젠, 톨루엔, 자이렌, 메시틸렌, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 1,4-디클로로부탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 메틸렌 클로라이드, 1,2-디메톡시에탄, 디메틸포름아마이드 및 디메틸설폭사이드 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태에 따른 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법에 있어서, 상기 모든 단계는 -80℃ 내지 25℃의 마일드한 온도범위에서 30분 내지 25시간, 바람직하게는 3시간 내지 15시간 동안 수행할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예는 단지 예시적인 것이지 본 발명의 범위를 어떤 식으로든 제한하기 위한 것은 아니다.

<일반적인 실험 조건>

용매는 사용하기 전에 공지의 방법으로 정제 건조시켰다. 목적하는 화합물의 구조 결정을 위하여 ¹H 및 ¹³C-NMR 스펙트럼은 Bruker 사의 Avance 400 MHz 스펙트로미터를 사용하였고, 용매는 테트라메틸실란(TMS)을 내부표준물질로 하는 CDCl₃를 사용하였다. GC-MS 분석은 Hewlett-Packard 5890-5970 system를 사용하였다. 실리카 겔(60-120 mesh)은 플래시 컬럼 크로마토그래피에 이용되었다. 모든 반응은 0.25 mm silica gel plate를 사용하여 TLC로 반응여부를 확인하였다.

(실시예 1) (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트(1-1)의 제조

1단계) 14-브로모테트라데카-5-인(14-Bromotetradeca-5-yne)의 제조

250ml 2-구 플라스크에 1-헥신(5.81g, 70.73mmol)를 Tetrahydrofuran (이하 THF) (150ml)와 Hexamethylphosphoramide (이하 HMPA) (20ml)에 용해시켰다. 반응온도를 -10 ℃에서 상기 플라스크에 n-BuLi (29.7ml, 74.27mmol, 2.5M in hexane)를 가하여 온도를 0 ℃까지 올리며, 30분간 교반시켰다. 반응온도를 다시 -20 ℃로 하온 후 상기 플라스크에 1,8-디브로모헥산(1,6-dibromooctane) (25.0g, 91.91mmol)을 천천히 적가하고, 2시간 교반시켰다. 이때, 반응의 모니터링은 Thin layer chromatography (이하 TLC)로 관찰하였다.

반응이 완료되면 상기 플라스크에 물을 천천히 적가하고, THF를 먼저 감압증류로 제거시켰다. 이후, 에틸아세테이트를 이용하여 추출하여, 용매를 감압증류로 제거시켰다. 얻어진 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(EtOAc/Hexane= 1/10)로 정제하여 14-브로모테트라데카-5-인 (17.8g, 수율 92%)를 수득하였다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) : δ 3.55-3.35 (t, 2H), 2.15-2.09 (m, 4H), 1.85-1.80 (m, 2H), 1.52-1.28 (m, 14H), 0.95-0.86 (t, 3H)

2단계) (5Z)-14-브로모테트라데카-5-엔 ((5Z)-14-Bromotetradeca-5-ene)의 제조

파르 반응기 (Parr reaction bottle) (500ml) 내에 메탄올 (MeOH, 250 ml), 상기 1단계에서 수득된 화합물 (14-브로모테트라데카-5-인) (15.0g, 63.22mmol), 5% Pd/BaSO₄ (1.0g) 및 퀴놀린 (25mg)을 넣고, 파르 수소화 반응기(Parr hydrogenation apparatus)를 이용하여 수소 압력 5psi 하에서 2시간 동안 반응시켰다.

반응이 완료된 후 셀라이트를 통해 필터하고 감압 하에서 회전 증발기를 이용하여 휘발성 물질을 제거시켜 (5Z)-14-브로모테트라데카-5-엔 (14.5g, 수율 83%)을 수득하였다.

1H-NMR (400 MHz, CDCl3) : δ 5.33-5.30 (m, 2H), 3.38 (t, 2H), 2.01-1.98 (m, 4H), 1.82-1.80 (m, 2H), 1.47-1.27 (m, 12H), 0.86 (t, 3H)

3단계) (13Z)-옥타데센-3-인-1-올 ((13Z)-Octadecen-3-yn-1-ol)의 제조

-50 ℃ 이하로 유지된 500ml 2-구 플라스크에 Fe(NO₃)₃9H2O (176mg, 0.44mmol)를 넣고, 상기 플라스크에 암모니아 (150ml)를 응축시켰다. 반응온도를 -50 ℃로 유지하면서 30분간 교반시켰다. 상기 플라스크에 리튬 금속 (1.1g, 157.3mmol)을 천천히 가하고 30분 후에 3-부틴-1올 (3.67g, 52.31mmol)을 THF (10ml)에 희석하여 천천히 적가하고, 1시간 동안 교반하였다. 상기 플라스크에 상기 2단계에서 수득된 화합물 ((5Z)-14-브로모테트라데카-5-엔) (12.0g, 43.59mmol)을 THF (25ml)에 희석시켜 천천히 적가하였다. -50 ℃에서 2시간 교반 후 상온(20 ℃)으로 자연 승온을 하면서 15시간 동안 교반시켜 암모니아가 완전히 증발된 후 포화 NH₄Cl (50ml)를 적가하고, THF를 먼저 감압증류로 제거시켰다. 이후, 에틸아세테이트를 이용하여 추출하여, 용매를 감압증류로 제거시켰다. 얻어진 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(EtOAc/Hexane= 1/10)로 정제하여 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올 (8.55g, 수율 74%)를 수득하였다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) : δ 5.33-5.31 (m, 2H), 3.70-3.63 (m, 2H), 2.40 (m, 2H), 2.14-2.11 (m, 2H), 2.05-1.96 (m, 4H), 1.53-1.25 (m, 14H), 0.87 (m, 3H)

4단계) (3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올 ((3Z,13Z)-Octadecadien-1-ol)의 제조

250ml 반응기에 메탄올 (MeOH, 50ml), 상기 3단계에서 수득된 화합물((13Z)-옥타데센-3-인-1-올) (4.0g, 15.13mol), 5% Pd/BaSO₄ (0.25g) 및 퀴놀린 (25mg)을 넣고, 수소를 압력 1기압하에서 2시간 동안 반응시켰다.

반응이 완료된 후 셀라이트를 통해 필터하고 감압 하에서 회전 증발기를 이용하여 휘발성 물질을 제거시켜 (3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올 (3.63g, 수율 90%)을 수득하였다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) : δ 5.57-5.49 (m, 1H), 5.36-5.29 (m, 3H), 3.60 (m, 2H), 2.31-2.01 (m, 2H), 1.99-1.92 (m, 6H), 1.56-1.21 (m, 12H), 0.87-0.83 (m, 3H)

5단계) (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 ((3Z,13Z)-Octadecadienyl acetate)의 제조

250ml 2-구 플라스크에 무수 디클로로메탄 (120ml)과 상기 4단계에서 수득한 화합물 ((3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올) (2.5g, 9.38mmol), 피리딘 (1.12g, 14.20mmol), 무수 초산 (1.45g, 14.20mmol)를 혼합한 후 질소 분위기 하 실온에서 15시간동안 교반시켰다.

반응이 완료되면 0℃에서 물 (100mL)를 가하고 헥산 (2 X 100 mL)으로 추출하였다. 유기층은 5% NaHCO₃ (100mL)로 세척하고 무수 MgSO₄로 건조, 여과 후 감압하에서 농축시켰다. 유기물은 컬럼 크로마토그래피(EtOAc/Hexane= 1/9)로 정제하여 목적화합물인 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트(2.53g, 87% yield)를 무색 액체로 수득하였다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) : δ 5.49-5.44 (m, 1H), 5.33-5.29 (m, 3H), 4.04-3.99 (t, 2H), 2.37-2.31 (m, 2H), 2.00 (s, 3H), 2.01-1.96 (m, 6H), 1.29-1.22 (m, 14H), 0.86 (t, 3H).

GC-MS (m/z) : 308, 248, 233, 219, 205, 191, 177, 163, 149, 135, 121, 109, 95, 81, 67, 55, 43.

(실시예 2) (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트의 제조

1단계) (3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올 ((3E,13Z)-Octadecadien-1-ol)의 제조

250ml 2-구 플라스크에 리튬알루미늄하이드라이드 (2,14g. 56.47mmol, 이하 LAH)와 용매 디에틸렌글리콜디메틸에테르 (120ml, 이하 diglyme)를 넣고 교반하면서 상기 실시예 1의 단계3에서 제조된 (13Z)-옥타데센-3-인-1-올 (4.0g, 15.13mmol)을 무수 THF (15ml)에 희석시켜 천천히 적가하였다. 30분간 교반 후 72시간 동안 환류시켰다.

반응이 완료되면 0℃에서 포화 NH₄Cl (50ml)를 적가하고, 에틸아세테이트를 이용하여 추출하여, 유기층을 물, 소금물로 세척하고, 무수 MgSO₄로 건조, 여과 후 감압하에서 농축시켰다. 유기물은 컬럼 크로마토그래피(EtOAc/Hexane= 1/9)로 정제하여 (3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올 (2.89g, 수율 72%)을 무색 액체로 수득하였다.

¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃) : δ 5.56-5.50 (m, 1H), 5.36-5.29 (m, 3H), 3.60 (m, 2H), 2.25-2.22 (m, 2H), 2.05-1.95 (m, 6H), 1.49-1.25 (m, 12H), 0.88-0.86 (m, 3H)

2단계) (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트 ((3E,13Z)-Octadecadienyl acetate)의 제조

250ml 2-구 플라스크에 무수 디클로로메탄 (120ml)과 상기 1단계에서 수득한 화합물 ((3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올) (2.5g, 9.38mmol), 피리딘 (1.12g, 14.20mmol), 무수 초산 (1.45g, 14.20mmol)를 혼합한 후 질소 분위기 하 실온에서 15시간동안 교반시켰다.

반응이 완료되면 0℃에서 물 (100mL)를 가하고 헥산 (2 X 100 mL)으로 추출하였다. 유기층은 5% NaHCO₃ (100mL)로 세척하고 무수 MgSO₄로 건조, 여과 후 감압하에서 농축시켰다. 유기물은 컬럼 크로마토그래피(EtOAc/Hexane= 1/9)로 정제하여 목적화합물인 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트(2.49g, 86% yield)를 무색 액체로 수득하였다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) : δ 5.47-5.45 (m, 1H), 5.33-5.29 (m, 3H), 4.06-4.01 (t, 2H), 2.30-2.26 (m, 2H), 2.02 (s, 3H), 2.05-1.93 (m, 6H), 1.31-1.23 (m, 14H), 0.87 (t, 3H).

(평가시험 1)

복숭아유리나방에 대한 유인평가시험은 2016년 7월 26일부터 2016년 9월 25일까지 강원도 춘천시 신샘밭로 일대에서 진행하였으며, 트랩은 델타(Delta)트랩 및 버캣(Bucket) 트랩을 사용하였다. 시험의 정확성을 높이기 위해 각각 4반복으로 진행을 하였다. 야외시험결과 복숭아유리나방의 트랩은 델타트랩과 버켓트랩 공히 유인력이 높게 나왔으나 버켓트랩이 좀더 우수한 것으로 판명되었다(하기 표 1 참조).

Claims

하기 화학식 3로 표시되는 알코올 화합물을 부분 수소화 반응 후 아세틸화 반응하여 하기 화학식 1로 표시되는 옥타데카디에닐 아세테이트를 제조하는 단계를 포함하는 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법.
[화학식 1]

[화학식 3]

[화학식 1 및 화학식 3에서,

는 시스(3Z) 또는 트랜스(3E)의 에틸렌이다.]
제 1항에 있어서,
상기 제조방법은
(13Z)-옥타데센-3-인-1-올을 수소 조건하에서 린들라 촉매와 반응하여(3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 제조하는 단계 및 상기 (3Z,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 아세틸화 반응하여 (3Z,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 제조하는 단계를 포함하는 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법.
제 2항에 있어서,
상기 린들라 촉매와의 반응시, 퀴놀린을 더 포함하는 것인 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제조방법은
(13Z)-옥타데센-3-인-1-올을 수소 조건하에서 알루미늄 환원제와 반응하여 (3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 제조하는 단계 및 상기 (3E,13Z)-옥타데카디엔-1-올을 아세틸화 반응하여 (3E,13Z)-옥타데카디에닐 아세테이트를 제조하는 단계를 포함하는 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 알루미늄 환원제는 디이소부틸 알루미늄　수소화물,　수소화　알루미늄 및 리튬 알루미늄에서 선택되는 하나 이상인 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법.
제 2항 또는 제 4항에 있어서,
상기 아세틸화 반응을 위한 아세틸화제는 아세트산　무수물,　아세틸　클로라이드 및 디시클로헥실카르보디이미드에서 선택되는 하나 이상인 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제조방법은
1,8-디할로헥산과 1-헥신을 반응시켜 14-할로테트라데카-5-인을 제조하는 단계,
상기 14-할로테트라데카-5-인을 수소 조건하에서 린들라 촉매와 반응시켜 (5Z)-14-할로테트라데카-5-엔을 제조하는 단계 및
상기 (5Z)-14-할로테트라데카-5-엔과 3-부틴-1올을 반응시켜 상기 화학식 3으로 표시되는 알코올 화합물을 제조하는 단계를 더 포함하는 것인 옥타데카디에닐 아세테이트의 제조방법.