PL183212B1

PL183212B1 - Środek do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum

Info

Publication number: PL183212B1
Application number: PL95319999A
Authority: PL
Inventors: Regine Fettkoetter; Konrad Dettner; Uwe Noldt; Frank Schröder; Franke Wittko
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1994-11-03
Filing date: 1995-10-28
Publication date: 2002-06-28
Also published as: DE4439223A1; WO1996013976A1; ATE175308T1; EP0789512A1; EP0789512B1; US6245328B1; DE59504756D1; PL319999A1

Abstract

1 . Srodek do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum, zawierajacy substancje czynne i ewentualnie nosnik i/lub substancje pomocnicze, znamienny tym, ze zawiera substancje czynne stanowiace mieszanine a) 70-100 czesci wagowych (3R)-3-hydroksyheksan-2-onu, korzystnie w nadmiarze enancjomery- cznym 70-100% wzgledem jego enancjomerów, b) 0,01-7 czesci wagowych (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzy- stnie w nadmiarze enancjomerycznym 15-45% wzgledem jego enancjomerów, c) 0,01-20 czesci wagowych, (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 20-50% wzgledem jego enancjome- rów i ewentualnie d) 0,01 -5 czesci wagowych heksano-2,3-dionu i/lub e) 0,01 -7 czesci wagowych racemicznej mieszaniny 2-hydroksyheksan-3-onu. 2. Srodek do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum, zawierajacy substancje czynne i ewentualnie nosnik i/lub substancje pomocnicze, znamienny tym, ze zawiera substancje czynne stanowiace mieszanine (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enencjomerycznym 20-60% wzgledem jego enancjomerów i (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 20-60% wzgledem jego enancjomerów, przy czym stosunek wagowy tych substancji czynnych wynosi od 10:1 do 1:1 3. Srodek do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum, zawierajacy substancje czynna, nosnik i/lub substancje pomocnicze, znamienny tym, ze jako substancje czynna zawiera (3R)-3-hydroksy- heksan-2-on w ilosci do 90% wagowych w przeliczeniu na mase tego srodka. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum.

W przypadkach, w których jest niewskazane zwalczanie szkodliwych owadów z użyciem znanych insektycydów, np., w przypadku traktowania drewna budowlanego w budynkach mieszkalnych, istnieje potrzeba biologicznego zwalczania szkodników, skierowanego selektywnie wobec jednego rodzaju szkodników lub małej grupy szkodników.

Sposoby zwalczania szkodników, w których stosuje się seksualne atraktanty lub feromony (określane dalej jako „atraktanty”) danych szkodników, są ogólnie znane [porównaj opis DE-A 36 03 377 (zwalczanie zwójki krzyżóweczki) lub WO-A 93/08148 (zwalczanie owocówki jabłkoweczki)].

Ważnymi szkodnikami drewna są przede wszystkim Hylotrupes bajulus i poza tym Pyrrhidium sanguineum, ponieważ ich larwy wwiercają się w drewno i powodują jego niszczenie.

Hylotrupes bajulus i Pyrrhidium sanguineum należą do rodziny Cerambycidae (kózkowate), w przypadku których już od dłuższego czasu badano udział atraktantów w przebiegu kojarzenia. Feromony kontaktowe lub feromony działające na krótkie odległości (short-range pheromones) wykryto już u samic różnych gatunków kózkowatych (porównaj USDA Forest Service Research Note NE-240, 1 (1977); Appl. Ent. Zool. 27, str. 489 (1992); J. Chem. Ecol. 18, str. 245 (1992), oraz ibid. 19, str. 2347 (1993)). W przypadku Hylotrupes bajulus przypuszczano, że samice na swych pokrywach skrzydłowych' tworzą atraktant służący do szukania samca. Istnieją, opracowania odnośnie atraktantu wydzielanego przez samców (porównaj Chem. Lett., str. 263 (1984); Appl. Ent. Zool. 17, str. 497 (1982) i ibid. 21, str. 606 (1986)).

183 212

Z ekonomicznych punktów widzenia mało sensowne jest wyodrębnianie naturalnych atraktantów z wytwarzających je szkodników, ponieważ te atraktanty występują w nich tylko w nieznacznym stężeniu. Zamiast tego przeważnie poszukuje się syntetycznych substancji identycznych z naturalnymi, albo strukturalnie podobnych do substancji naturalnych.

Zatem istniała potrzeba umożliwienia zwalczania Hylotrupes bajulus i Pyrrhidium sanguineum z użyciem syntetycznych atraktantów, które albo są identyczne z naturalnymi, albo są podobne pod względem struktury chemicznej do naturalnych atraktantów.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że mieszaniny zawierające stereoizomer 3-hydroksyheksan-2-onu i dwa stereoizomery heksano-2,3-diolu nadają się do zwalczania wspomnianych owadów.

Opracowano więc odpwiednie środki, w których wyżej wymienione stereoizomery wykazuj ją specyficzne konfiguracje asymetrycznych atomów węgla oraz występują, obok siebie w określonych stosunkach ilościowych.

Tak więc wynalazek dotyczy środka do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum, zawierającego substancje czynne i ewentualnie nośnik i/lub substancje pomocnicze, przy czym cechą tego środka jest to, że zawiera substancje czynne stanowiące mieszaninę

a) 70-100 części wagowych (3 korzystaie w nadmiarze erarncjomerycznym 70-100% względem jego enancjomerów, b) 0,01-7 części wagowych (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 15-45% względem jego enancjomerów, c) 0,01-20 części wagowych, (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 20-50% względem jego enancjomerów i ewentualnie d) 0,01-5 części wagowych heksano-2,3-dionu i/lub e) 0,01-7 części wagowych racemicznej mieszaniny 2-hydroksyheksan-3-onu, albo zawiera substancje czynne stanowiące mieszaninę (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 20-60% względem jego enancjomerów i (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 20-60% względem jego enancjomer^ów, przy czym stosunek wagowy tych substancji czynnych wynosi od 10:1 do 1:1, albo jako substancję czynną zawiera (3R)-3-hydroksyheksan-2-on w ilości do 90% wagowych w przeliczeniu na masę tego środka.

Istnieją zasadniczo trzy różne możliwości stosowania atraktantów w ochronie roślin i materiałów.

1. Metoda monitorowania

Tak zwane pułapki feromonowe, wyposażone w syntetyczne atraktanty, wywiesza się w potencjalnych obszarach porażenia. Schwytanie w pułapkę żeńskich chrząszczy dostarcza dowodu występowania szkodnika. Poza tym można uzyskać wskazówki odnośnie siły porażenia i właściwej pory zwalczania.

2. Metoda wychwytywania

Atraktant można łączyć z owadobójczymi substancjami czynnymi. Istnieje możliwość dodawania substancji owadobójczych do przynęt lub pułapek albo tylko traktowania nimi bezpośredniego otoczenia pułapki, aby potem móc uśmiercić jak największą część żeńskiej populacji chrząszczy zwabionej z dalszej odległości. Tak porażenie biotopu zostaje zmniejszone do rozsądnego zakresu.

3. Metoda zakłócania kojarzenia

Szkodniki można wreszcie zwalczać metodą, nasycania atmosfery atraktantami lub substancjami o podobnym działaniu. Żeńskim chrząszczom przeszkadza się w odnalezieniu samców, w wyniku czego zapobiega się kojarzeniu zwierząt. W tym przypadku w całym zasięgu przeznaczonych do ochrony upraw roślin rozprowadza się w atmosferze większą ilość atraktantu, tak że samce wszędzie mogą czuć obecność substancji zapachowej, a zatem zostaje zakłócone ich normalne zachowanie się pod względem orientacji.

W przypadku trzeciej metody (metoda zakłócania kojarzenia) chodzi przede wszystkim o biadzo selektywną, a takżż efektywną możliwość ^wale^ana ni^f^c^i^i^^ia^^^o gattuncu przz/ ochronie nie-docelowych organizmów, zwłaszcza wszystkich organizmów pożytecznych.

183 212

Ponadto zgodnie z tą metodą potrzeba tylko stosunkowo małych ilości substancji czynnych, które często stanowią tylko cząstkę zwykłych dawek znanych owadobójczych substancji czynnych (porównaj Birch (red.), Pheromones, North Holland Pubł. Co., 1974).

Metody 1 i 2 są o tyle niekorzystne, że atraktant pochodzenia syntetycznego musi być dokładnie taki sam jak jego naturalny pierwowzór pod względem struktury i czystości (Minks i Voermann, Entomologia exp. and appl. 16, str. 341-349 (1973) oraz Wegler, Chemie der Pflanzenschutz - und Schadlingsbekampfungsmittel tom 6, str. 167 (1981)). Techniczne mieszaniny lub podobne były zupełnie nieskuteczne w próbach chwytania z użyciem pułapek.

Środki według wynalazku nadają się do zwalczania Hylotrupes bajulus i Pyrrhidium sanguineum z zastosowaniem wszystkich trzech metod.

Stwierdzono, że samce Hylotrupes bajulus i Pyrrhidium sanguineum wytwarzają dla swych samic atraktanty, które zawierają zasadniczo (3R)-3-hydroksyheksan-2-on, (2S, 3R)-heksano-2,3-diol i (2R, 2R)-heksano-2,3-diol oraz ewentualnie heksano-2,3-dion i/lub racemiczny 2-hydroksyheksan-3-on (porównaj R. Fettkother, K. Dettner, F. Schroder, H. Meyer, W. Francke i U. Noldt in Experientia, 1944; F. Schroder, U. Noldt. R. Fettkother, K. Dettner, W.A. Konig i W. Francke w Liebigs Ann. Chem., 1994).

Poza tym stwierdzono, że do stosowania w metodzie zakłócania kojarzenia w przypadku Hylotrupes bajulus lub Pyrrhidium sanguineum nadają się mieszaniny, które zawierają dowolny stereoizomer 3-hydroksyheksan-2-onu i dwa dowolne stereoizomery heksano-2,3-diolu, albo w których te stereoizomery tylko częściowo istnieją w naturalnie występującej stereospecyficznej odmianie.

W przypadku zwalczania wymienionych kózkowatych z zastosowaniem metody zakłócania kojarzenia i zasadniczo w przypadku metody wychwytywania albo metody monitorowania korzystnie jako 3-hydroksyheksan-2-on stosuje się (3R)-3-hydroksyheksan-2-on i/lub (2S, 3R)-heksano-2,3-diol i (2r, 3R)-heksano-2,3-diol jako stereoizomery heksano-2,3-diolu.

Przeciwko obydwu szkodliwym chrząszczom okazała się skuteczna mieszanina zawierająca:

a) 70-100 części wagowych (3R)-3-hydroksyheksan-2-onu,

b) 0,01-7, a zwłaszcza 3 części wagowe (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu,

c) 0,01-20, a zwłaszcza 10 części wagowych, (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu, i ewentualnie

d) 0,01-5 części wagowych heksano-2,3-dionu i/lub

e) 0,01-7 części wagowych racemicznej mieszaniny 2-hydroksyheksan-3-onu.

Korzystnie (3R)-3-hydroksyheksan-2-on wykazuje względem jego enancjomerów nadmiar („wartość ee”) 70-100%, a zwłaszcza 90-100%.

Poza tym korzystnie (2S, 3R)-heksano-2,3 diol wykazuje względem jego enancjomerów nadmiar 20-50%, a zwłaszcza 30-40%, a (2R, 3R)-heksano-2,3-diol wykazuje nadmiar 15-45%, a zwłaszcza 25-35%, przy czym szczególnie w przypadku Hylotrupes bajulus korzystny jest stosunek (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu do diastereoizomerycznego (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu wynoszący od 3:1 do 4:1.

Stwierdzono, że (3R)-3-hydroksyheksan-2-on jest sam skuteczny w zwalczaniu owadów metodami zakłócania kojarzenia, wychwytywania i monitorowania. Stwierdzono również, że już same mieszaniny dwóch stereoizomerów heksano-2,3-diolu nadają się do stosowania w metodzie zakłócania kojarzenia, a mieszaniny (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu i (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu nadają się do stosowania w metodzie wychwytywania lub monitorowania.

W przypadku mieszanin (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu i (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu korzystnie są stosunki wagowe od 10:1 do 1:1, a zwłaszcza 5:1 do 2:1. Poza tym w tych mieszaninach izomer 2S, 3R wykazuje korzystnie wartość ee 20-60, a izomer 2R, 3R wartość ee 20-60.

183 212

W przypadku Hylotrupes bajulus jako atraktant szczególnie skuteczna okazała się mieszanina zawerająca:

a) 70-100 części wagowych (3R)-3-hydroksyheksan-2-onu, zwłaszcza o wartości ee 95-100%,

b) 4-7 części wagowych (2R,3R)-heksano-2,3-diolu, zwłaszcza o wartości ee 30-40%,

c) 14-19 części wagowych (2S,3R)-heksano-2,3-diolu, zwłaszcza o wartości ee 25-35% i

d) 1-4 części wagowych heksano-2,3-dionu i

e) 0,5-4 części wagowych racemicznej mieszaniny 2-hydroksyheksan-3-onu.

Okazało się przy tym, że dla działania mieszaniny odpowiedniej jako atraktant wobec samic Hylotrupes bajulus obecność składników (d) i (e) nie jest istotna.

Poza tym w przypadku Pyrrhidium sanguineum stwierdzono, że szczególnie skuteczna jest mieszanina o następującym składzie:

a) 92-100 części wagowych (3R)-3-hydroksyheksan-2-onu, zwłaszcza o wartości ee 95-100%,

b) 0,01-1 części wagowej (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu, zwłaszcza o wartości ee 85-95%,

c) 0,01-1 części wagowej (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu, zwłaszcza jako racematu i

d) 0,5-7 części wagowych racemicznej mieszaniny 2-hydroksyheksan-3-onu.

Obecność składnika (d) nie jest istotna dla działania tej mieszaniny wobec samic Pyrrhidium sanguineum.. Wyżej wymienione szczególnie skuteczne mieszaniny nadają się zwłaszcza do stosowania w metodach monitorowania i wychwytywania.

Mieszaniny odpowiednie jako atraktanty można otrzymać drogą organicznej syntezy chemicznej, polegającej na tym, że wytwarza się składniki, to znaczy poszczególne substancje, albo, zwłaszcza w przypadku racematów, wytwarza się mieszaniny substancji o wymaganej w danym przypadku czystości stereo(chemicznej) i potem miesza się je ze sobą w odpowiednim stosunku.

Korzystnie postępuje się tak, że stereoselektywnie wytwarza się (3R)-3-hydroksyheksan-2-on, (2S, 3R)-heksano-2,3-diol i (2R, 3R)-heksano-2,3-diol o wartościach ee lub wartościach de > 95% i miesza z racemicznymi mieszaninami 3-hydroksyheksan-2-onu lub heksano-2,3-diolu w stosunku obliczonym rutynowo przez fachowca i ewentualnie dodaje się określoną ilość heksano-2,3-dionu lub racemicznego 2-hydroksyheksan-3-onu.

Syntezę tych pojedynczych substancji i racematów prowadzi się według następujących schematów.

(3R)-3 -Hydroksyheksan-2-on

O o

Ts = grnpa tolueno44-sulfonylowa

TBDMS = grupa t-butylodimetylosililfwa a: wodoronadtlenek t-butylu, D-(-)-winian diizopropylu, izopropylan tytanu (IV) b: chlorek p-tflsenfsslffnyls, wodorotlenek potasu c: bromek litu d: cynk, jodek sodu e: chlorek t-butylfdimetylfsilils, imidazol f: chlorek palladu(II), chlorek miedzi(I), O₂ g: kwas fluorowodorowy (2S, SR^Heksano^^-diol

183 212

OH a: wodoronadtlenek t-butylu, D-(-)-winian diizopropylu, izopropylan tytanu (IV) b: chlorek p-toluenosulfonylu, węglan potasu, 2-metoksypropen c: wodorek litowo-glinowy d: kwas solny (2R, 3R)-Heksano-2,3-diol

HO °H _x_ <x

EtO,C

COjJEt oX •X

TsOOH

OH a: porównaj J. Org. Chem. 33, str. 2171 (1968) b: n-butylolit, chlorek p-toluenosulfonylu c: bromek etylomagnezu, bromek miedzi(I)/siarczek dimetylu d: chlorek p-toluenosulfonylu, wodorotlenek potasu, wodorek litowo-glinowy e: kwas solny

Racematy 3-hydroksyheksan-2-onu, 2-hydroksyheksan-3-onu i heksano-2,3-diolu

a: n-butylolit b: N-jodosukcynoimid c: wodorek litowo-glinowy Heksano-2,3-dion jest dostępny w handlu.

183 212

Mieszaniny reakcyjne poddaje się obróbce w zwykły sposób, np. poprzez zmieszanie z wodą, rozdzielenie faz i ewentualnie oczyszczenie surowych produktów drogą chromatografii. Półprodukty i produkty końcowe otrzymuje się częściowo w postaci bezbarwnych lub nieco brunatnawych, lepkich olejów, które uwalnia się od lotnych składników i oczyszcza pod zmniejszonym ciśnieniem i w umiarkowanie podwyższonej temperaturze. Jeżeli półprodukty i produkty końcowe otrzymuje się w postaci substancji stałych, oczyszczanie można prowadzić drogą rekrystalizacji lub ekstrakcji na ciepło.

Dla celów porównawczych z samców Hylotrupes bajulus lub Pyrrhidium sanguineum uzyskano również naturalne atraktanty. Dokonano tego z zastosowaniem tak zwanej metody „Closed Loop Stripping Analysis” (CLSA), zgodnie z którą atraktanty pobiera się od owadów w zamkniętym urządzeniu za pomocą strumienia gazu, adsorbuje na węglu aktywnym i ekstrahuje z niego rozpuszczalnikiem organicznym (porównaj Analysis of Volatiles (wydawca: Schreier, P.), Verlag de Gruyter, Berlin, 1984 i Journal of High Resolution Chromatography and Chromatography Communications 7,492-494 (1984)).

Jako rozpuszczalniki nadają się węglowodory, chlorowco węglowodory, alkohole, etery i estry albo mieszaniny tych rozpuszczalników. Korzystnie stosuje się rozpuszczalniki o temperaturze wrzenia niższej niż temperatura wrzenia składników atraktantów, a zwłaszcza n-pentan, n-heksan, metanol lub dichlorometan albo ich mieszaniny.

Mieszaniny substancji czynnych można stosować razem ze zwykłymi substancjami pomocniczymi, np. odpowiednio spreparowanymi paskami z tworzywa sztucznego, sznurkami do wiązania, ampułkami napełnionymi atraktantami lub podobnymi (np. według wcześniejszego niemieckiego zgłoszenia patentowego P 41 01 878.8) i mogą one również zawierać zanieczyszczenia, w zależności od sposobu wytwarzania.

Mieszaniny można formułować zarówno w postać ciekłych, jak i stałych preparatów. Jako rozpuszczalniki stosuje się wysoko wrzące związki aromatyczne, alifatyczne lub cykloalifatyczne. Oprócz węglowodorów szczególnie odpowiednie są estry, etery lub ketony. Typowymi przykładowymi związkami z tych grup są np. ksylen, metylonaftaleny, oleje parafinowe, cykloheksanon, octan glikolu etylenowego, izoforon i ftalan dibutylowy. Te rozpuszczalniki można stosować same albo w mieszaninach z innymi składnikami. Ponadto dla przedłużenia działania można wytwarzać roztwory w olejach lub tłuszczach roślinnych, zwierzęcych lub syntetycznych i w innych, hamujących ulatnianie w rozpuszczalnikach o niskiej prężności pary, takich jak np. ftalan dioktylu.

Ponadto możliwe jest wprowadzanie mieszaniny do naturalnych lub syntetycznych stałych nośników, albo osadzanie na tych nośnikach, takich jak guma, korek, celuloza, tworzywa sztuczne, zmielony węgiel, mączka drzewna, krzemiany, żwir pumeksowy, palona glina lub podobne stałe nośniki, albo wprowadzanie do specjalnych preparatów kapsułkowanych lub pojemników z tworzywa sztucznego, aby osiągnąć równomierne uwalnianie do atmosfery przez dłuższy czas. Poza tym atraktant można odparowywać z odpowiednich pojemników, np. kapilar lub innych naczyń, przez wąskie otwory lub drogą dyfuzji przez ścianki pojemnika, jak również z wielowarstwowych płytek z tworzywa sztucznego, tak zwanych plastrów, dzięki czemu uzyskuje się szczególnie równomierne stężenia zapachu przez dłuższy czas.

Zawartość mieszaniny w tych preparatach może zmieniać się w szerokich granicach. W preparatach kapsułkowanych lub w innych odpowiednich pojemnikach stosunek substancja czynna : substancja dodatkowa może wynosić w zakresie od 10:1 do 1:10³. W preparatach kapsułkowanych lub w innych odpowiednich pojemnikach substancję czynną można stosować np. w czystej, nie rozcieńczonej postaci, a jej udział wagowy, w przeliczeniu na całą masę preparatu, może być bardzo wysoki i wynosić do 90%. Zwykle jednak bardzo małe stężenie substancji czynnej w preparatach jest wystarczające, aby preparat wykazywał działanie na samice Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum. Korzystny jest stosunek ilościowy substancja czynna : substancja dodatkowa wynoszący od 1:3 do l:10², a zwłaszcza od 1:10 do 1:100.

183 212

Szczególną zaletą środków według wynalazku jest to, że w przypadku ich stosowania zazwyczaj zbyteczne jest użycie handlowych syntetycznych insektycydów. Jednak na podstawie dotychczasowej wiedzy dodatkowe stosowanie takich insektycydów nie jest wykluczone z technicznego punktu widzenia.

Przykłady (Chromatografia kolumnowa: chromatografia rzutowa na żelu krzemionkowym (żel krzemionkowy 60, 240-400 mesh, firmy Merck, Darmstadt, Niemcy); chromatografia gazowa: Fisons GC 8000, iniektor dzielony, FID, wodór jako gaz nośny)

Przykład 1

Wytwarzanie (3R)-3-hydroksyheksan-2-onu

a) (2R, 3R)-2,3-Epoksyheksan-1-ol

Sproszkowane aktywne sito molekularne (4 x 10¹⁰ m, 6 g), 2,13 g (7,5 mmola) izopropanolanu tytanu (IV) i 27 g (300 mmoli) wodoronadtlenku t-butylu dodano kolejno w temperaturze -20°C w atmosferze argonu do roztworu 2,11 g (9 mmoli) D-(-)-winianu diizopropylu w 300 ml bezwodnego dichlorometanu. Mieszaninę mieszano jeszcze przez 20 minut w temperaturze -20°C. Następnie w ciągu 30 minut dodano 15 g (150 mmoli) świeżo przedestylowanego (E)-2-heksen-l-olu w 70 ml bezwodnego dichlorometanu. Mieszaninę mieszano jeszcze w ciągu 3 godzin w temperaturze -20°C, po czym wlano ją powoli do lodowato zimnego roztworu 45 g (0,3 mola) kwasu winowego i 50 g (0,18 mola) heptahydratu siarczanu żelaza (II) w 300 ml wody. Powstałą mieszaninę intensywnie mieszano przez 20 minut. Oddzielono fazę organiczną, a fazę wodną dwukrotnie wyekstrahowano 100 ml dichlorometanu. Połączone fazy organiczne przemyto wodą i stężonym roztworem chlorku sodu, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i usunięto rozpuszczalnik. Następnie przeprowadzono chromatografię na 900 g żelu krzemionkowego (30-70% objętościowych octanu etylu w n-heksanie). Po destylacji otrzymano (2R, 3.R)-2,3-epoksyheksan-1-ol z wydajnością 88,7% (temperatura wrzenia: 85°C/14 hPa; żółty olej; [α]²^ = +45,6° (c= 2,0 w trichlorometanie); według literatury: [«]²⁵d = 46,3° (c = 3,87 w trichlorometanie) dla enancjomeru (porównaj J. Am. Chem. Soc. 109, str. 5765 (1987)).

b) p-Toluenosulf'onian (2R, 3R)-2,3-epoksyheksylu

Do roztworu 8 g (69 mmoli) (2R, 3R)-2,3-epoksy-1-heksanolu w eterze dietylowym 26 g (0,45 mola) w trakcie mieszania kolejno dodano w temperaturze -10°C sproszkowanego wodorotlenku potasu i 14,3 g (75 mmoli) chlorku p-toluenosulfonylu. Po 5 godzinach w temperaturze 0°C mieszaninę reakcyjną wlano do 200 ml wody. Oddzielono warstwę organiczną, a fazę wodną dwukrotnie wyekstrahowano 100 ml eteru dietylowego. Połączone fazy organiczne przemyto stężonym roztworem chlorku sodu i wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu. Po usunięciu rozpuszczalnika otrzymano p-toluenosulfonian (2R, 3R)-2,3-epoksyheksylu w postaci jasnożółtych kryształów, a po krystalizacji z eteru dietylowego/n-heksanu otrzymano produkt w postaci bezbarwnych igieł. Wydajność: 71%; [α]2°₀ = +36,3° (c = 2,0 w trichlorometanie).

Czystość optyczną określono metodą chiralnej chromatografii gazowej. Enancjomery p-toleuenosulfonian (2R, 3S)-2,3-epoksyheksylu i p-toluenosulfonian (2R, 3R)-2,3-epoksyheksylu rozdzielono w temperaturze 155°C w kolumnie ze szkła kwarcowego o długości 20 m i średnicy wewnętrznej 0,25 mm, powleczonej heptakis[2,3-di-0-metylo-6-0-({ 1,1,2-trimetylopropylodimetylosililoj-P-cyklodekstryną. Izomer 2S, 3S wykazał wartość R, (czas retencji) 32,82, a jego izomer 34,12 minuty. Po rekrystalizacji wartość ee izomeru 2R, 3R wynosiła około 99%.

c) (2R, 3R)-1-Bromo-2,3-epoksyheksan

Roztwór 13 g (48,1 mmola) p-toluenosulfonianu (2R, 3R)-2,3-epoksyheksylu i 16 g (0,186 mmola) bromku litu w 200 ml bezwodnego acetonu utrzymywano w temperaturze wrzenia w warunkach powrotu skroplin przez 30 minut. Po usunięciu rozpuszczalnika dodano 200 ml wody i 100 ml eteru dietylowego. Oddzielono fazę organiczną, a fazę wodną dwukrotnie wyekstrahowano 50 ml eteru dietylowego. Połączone fazy organiczne przemyto nasyco183 212 nym roztworem wodorowęglanu sodu i stężonym roztworem chlorku sodu. Po wysuszeniu nad bezwodnym siarczanem sodu usunięto rozpuszczalnik. Pozostałość poddano chromatografii na 400 g żelu krzemionkowego (eluent: 20% objętościowych octanu etylu w n-heksanie). Otrzymano bezbarwny olej z wydajnością 96,4%; [αΡθ = +12,5° (c = 2,8 w dichlorometanie).

d) (3R)-1-Heksen-3-ol

Mieszaninę 5,42 g (30,2 mola) (2S, 3R)-1-bromo-2,3-epoksyheksanu, 12 g (80 mmoli) jodku sodu i 5,9 g (90 mmoli) pyłu cynkowego w 60 ml bezwodnego metanolu utrzymywano przez 4 godziny w temperaturze wrzenia w warunkach powrotu skroplin w atmosferze argonu i po ochłodzeniu wlano ją do mieszaniny 100 ml eteru dietylowego, 100 ml n-pentanu i 200 ml wody. Po przesączeniu oddzielono fazę organiczną, a fazę wodną dwukrotnie wyekstrahowano 50 ml eteru dietylowego. Połączone fazy organiczne przemyto stężonym roztworem chlorku sodu, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i zatężono w temperaturze 40°C/200 hPa, a otrzymaną pozostałość przedestylowano Otrzymano (3R)-1-heksen-3-ol w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 74,7%; temperatura wrzenia: 70-72°C/120 hPa;

[a]²⁰D = -14,7 (c = 1,9 w dichlorometanie).

Czystość optyczną określono metodą chiralnej chromatografii gazowej. Enancjomery (3R)-1-heksen-3-ol i (3 S)-1-heksen-3-ol rozdzielono w temperaturze 45°C w kolumnie ze szkła kwarcowego o długości 24 m i średnicy wewnętrznej 0,25 mm, powleczonej oktakis-(6-0-metylo-2,3-di-O-pentylo)-y-cyklodekstryną. Izomer 3R wykazał wartość Rt 19,8, a jego enancjomer 21,2 minuty. Wartość ee izomeru 3R wynosiła około 99%.

e) (3R)-3-(t-Butylodimetylosililoksy)-1 -heksen

Do roztworu 2,05 g (20,5 mmola) (3R)-1-heksen-3-olu i 3,4 g (49 mmoli) imidazolu w 50 ml bezwodnego dimetyloformamidu w trakcie mieszania w temperaturze -10°C dodano w ciągu 10 minut 3,8 g (24 mmole) chlorku t-butylodimetylosililu w 5 porcjach. Po 3 godzinach w temperaturze 0°C mieszaninę reakcyjną wlano do 200 ml nasyconego, wodnego roztworu wodorowęglanu sodu. Mieszaninę trzykrotnie wyekstrahowano 50 ml n-heksanu. Połączone fazy organiczne przemyto wodą i stężonym roztworem chlorku sodu. Po wysuszeniu nad bezwodnym siarczanem sodu i usunięciu rozpuszczalnika pozostałość poddano chromatografii na 300 g żelu krzemionkowego. Jako eluent stosowano mieszaninę 5% objętościowych octanu etylu w n-heksanie. Otrzymano (3R)-3-(t-butylodimetylosililoksy)-1-heksen w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 91,6%; [α]*% = -5,3° (c = 2,4 w dichlorometanie).

f) (3R)-3-(t-Butylodimetylosililoksy)heksan-2-on

Mieszaninę 0,39 g (0,22 mmola) chlorku palladu (II) i 2,2 g (22 mmoli) chlorku miedzi (I) w 10 ml wody i 70 ml absolutnego dimetyloformamidu intensywnie mieszano przez 1 godzinę w temperaturze 60°C w atmosferze tlenu. Następnie dodano 3,63 g (16,9 mmola) (3R)-3-(tbutylodimetylosililoksy)-1-heksenu i całość mieszano przez 30 minut w temperaturze 60°C. Po dodaniu 300 ml wody i 100 ml n-heksanu oddzielono fazę organiczną, a fazę wodną dwukrotnie wyekstrahowano 50 ml n-heksanu. Połączone fazy organiczne przemyto kolejno nasyconym wodnym roztworem wodorowęglanu sodu i stężonym roztworem chlorku sodu. Po wysuszeniu nad bezwodnym siarczanem sodu fazę organiczną zatężono, a pozostałość poddano chromatografii na 300 g żelu krzemionkowego z użyciem 10 % objętościowych eteru metylowo-t-butylowego w n-heksanie jako eluenta. Otrzymano (3R)-3-(t-butylodimetylosililoksy)heksan-2on w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 65,1%; [a]²⁰D = +33,7° (c = 2,1 w dichlorometanie).

g) (3R)-3-hydroksyheksan-2-on

Do roztworu 2,3 g (10 mmoli) (3R)-3-(t-butylodimetylosililoksy)heksan-2-onu w 15 ml acetonitrylu dodano 1 ml 40% (wagowo) kwasu fluorowodorowego. Mieszaninę mieszano przez 3 godziny w temperaturze 20°C, po czym wlano ją do 100 ml nasyconego wodnego roztworu wodorowęglanu sodu. Mieszaninę trzykrotnie wyekstrahowano 50 ml eteru dietylowego. Połączone ekstrakty organiczne przemyto stężonym roztworem chlorku sodu i wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu. Po odparowaniu rozpuszczalnika pozostał żółty olej, który poddano chromatografii na 100 g żelu krzemionkowego z użyciem 20-40% objętościowych eteru

183 212 dietylowego w n-pentanie jako eluenta. Otrzymano (3R)-3-hydroksyheksan-2-on w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 90%; [α]²⁰ο = -110° (c = 0,8 w trichlorometanie).

Czystość optyczną określono metodą chiralnej chromatografii gazowej. Enancjomery (3R)-3-hydroksyheksan-2-on i (3S)-3-hydroksyheksan-2-on rozdzielono w temperaturze 70°C w kolumnie ze szkła kwarcowego o długości 25 m i średnicy wewnętrznej 0,25 mm, powleczonej heptakis(2,6-di-0-metylo-3-O-pentylo)-f-cyklodekstryną, Izomer 3R wykazał wartość Rt 4,16, a jego enancjomer 6,02 minuty. Wartość ee izomeru 3R wynosiła około 99%.

Przykład 2

Wytwarzanie (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu

a) (2S, 3R)-1,2-Epoksy-3-heksanol

Sproszkowane, aktywowane sito molekularne (4 x 10'¹⁰ m, 10 g), 4,55 g (16 mmoli) izopropanolanu tytanu (IV) i 18,1 (200 mmoli) wodoronadtlenku t-butylu kolejno dodano w temperaturze -30°C w atmosferze argonu do roztworu (4,48 g, 20 mmoli) D-(-)-winianu diizopropylu w 200 ml bezwodnego dichlorometanu. Mieszaninę mieszano jeszcze przez 20 minut w temperaturze -30°C. Następnie w ciągu 15 minut dodano 9 g (90 mmoli) świeżo przedestylowanego 1-heksen-3-olu w 50 ml bezwodnego dichlorometanu. Mieszaninę mieszano jeszcze przez 48 godzin w temperaturze -30°C. Następnie mieszaninę powoli wlano do lodowato zimnego roztworu 30 g (0,2 mola) kwasu winowego i 33 g (0,12 mola) heptahydratu siarczanu żelaza (II) w 200 ml wody. Powstałą mieszaninę intensywnie mieszano przez 20 minut. Oddzielono fazę organiczną, a fazę wodną dwukrotnie wyekstrahowano 50 ml dichlorometanu. Połączone fazy organiczne przemyto wodą i stężonym roztworem chlorku sodu, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, a następnie usunięto rozpuszczalnik. Pozostałość poddano chromatografii na 700 g żelu krzemionkowego (25-50% objętościowych octanu etylu w n-heksanie). Otrzymano (2S, 3.R)-1,2-epoksy-3-heksanol w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 79%; [α]²0_ο = -24,3° (c = 1,8 w trichlorometanie).

Czystość optyczną określono metodą chiralnej chromatografii gazowej. Enancjomery (2S, 3R)-1,2-epoksy-3-heksanol i (2R, 3S)-1,2-epoksy-3-heksanol rozdzielono w kolumnie ze szkła kwarcowego o długości 25 m i średnicy wewnętrznej 0,25 mm, powleczonej heptakis(2,6-di-O-metylo-3-O-pentylo)-P-cyklodekstryną, przy programie temperaturowym (3 minuty 60°C, potem 5°C/min do temperatury 120°C). Izomer 2R, 3S wykazał wartość R_t 7,95, a jego enancjomer 8,22 minut. Wartość ee izomeru 2S, 3R wynosiła około 97%.

b) (2S, 3R)-1,2-Epoksy-3-(2-metoksy-2-metyloetoksy)heksan

Do 2,9 g (15 mmoli) (2S, 3R)-1,2-epoksy-3-heksanolu w 8 g (0,11 mmola) 2-metoksypropenu w temperaturze 0°C dodano 10 mg kwasu p-toluenosulfonowego. Mieszaninę mieszano przez 30 minut w temperaturze 20°C, po czym dodano 30 mg węglanu potasu. Mieszaninę zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem, a pozostałość poddano chromatografii na 300 g żelu krzemionkowego. Jako eluent stosowano n-pentan o zawartości 20-30% objętościowych eteru dietylowego i 0,2% objętościowych trietyloaminy. Otrzymano (2S, 3R)-1,2-epoksy-3-(2-metoksy-2-metyloetoksy)-heksan w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 83%; [a]²0_D = -32,5° (c = 2,0 w trichlorometanie)

c) (2S, 3R)-3-(2-Metoksy-2-metyloetoksy)heksan-2-ol

Do 0,85 g (22,2 mmola) wodorku litowo-glinowego w 100 ml eteru dietylowego w trakcie mieszania w atmosferze argonu w temperaturze 0°C wkroplono w ciągu 15 minut 3,62 g (19,2 mmola) (2S, 3R)-1,2-epoksy-3-(2-metoksy-2-metyloetoksy)heksanu w 30 ml eteru dietylowego. Mieszaninę mieszano jeszcze przez 36 godzin w temperaturze 20°C. Następnie przez ostrożne dodanie 1,2 ml wody rozłożono nadmiar wodorku litowo-glinowego. Po 5 minutach dodano 4 ml 10% (wagowo) wodorotlenku sodu i całość intensywnie mieszano przez 10 minut. Następnie odsączono osad, a pozostałość na filtrze trzykrotnie wyekstrahowano 50 ml tetrahydrofuranu. Połączone fazy organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i zatęzono. Pozostałość przedestylowano znad węglanu potasu i otrzymano (2S, 3R)-3-(2-metoksy-2-metyloetoksy)heksan-2-ol z wydajnością 83%; temperatura wrzenia: 71-73°C/3 hPa;

[a]¹⁹D = -10,3° (c = 2,3 w dichlorometanie).

183 212

d) (2S, 3R)-Helksano-2,3-diol

Do roztworu 2,7 g (14,2 mmola) (2S, 3R)-3-(2-metoksy-2-metyloetoksy)heksan-2-olu w 10 ml metanolu dodano 5 ml 1N kwasu solnego. Mieszaninę mieszano przez 30 minut w temperaturze 20°C, po czym, wlano ją do roztworu 5 g węglanu potasu w 10 ml wody. Dodano 50 ml stężonego roztworu chlorku sodu i mieszaninę trzykrotnie wyekstrahowano 50 ml octanu etylu. Połączone fazy organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, po czym zatężono. Pozostałość poddano chromatografii na 100 g żelu krzemionkowego z użyciem 40-70% objętościowych octanu etylu w n-heksanie jako eluenta. Po destylacji otrzymano (2S, 3R)-heksano-2,3-diol w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 86,4%; temperatura wrzenia: 103°C/19 hPa; krystalizacja po 30 minutach w temperaturze 20°C; [a]²⁰D = 20,9° (c = 1,4 w trichlorometanie).

Czystość optyczną określono metodą chiralnej chromatografii gazowej. W temperaturze 85°C rozdzielono 4 stereoizomery w kolumnie ze szkła kwarcowego o długości 25 m i średnicy wewnętrznej 0,25 mm, powleczonej heptakis(2,6-di-O-metylo-3-O-pentylo)-e-cyklodekstryną, Wartości Rt wynosiły: izomer 2S, 3S - 12,3, izomer 2R, 3R - 14, izomer 2R, 3S 15,4, a izomer 2S, 3R - 16,9 minut. Wartość ee i wartość de izomeru 2S, 3R wynosiły około 96%.

Przykład 3

Wytwarzanie (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu

a) p-Toluenosulfonian (4R, 5R)-[5-(hydroksymetylo)-2,2-dimetylo-1,3-dioksolan-4-ylo]metylu

Do roztworu 3,32 g (20,5 mmola) (4R, 5R)-4,5-bis-(hydroksymetylo)-2,2-dimetylo-l,3-dioksolanu w 60 ml tetrahydrofuranu w temperaturze -78°C dodano 21,7 mmola n-butylolitu (1,59 molowy w n-heksanie, 13,6 ml). [(4R, 5R)-4,5-bis-(Hydroksymetvlo)-2,2-dimetylo-1,3-dioksolan wytworzono według J. Org. Chem. 33, str. 2171 (1968)]. Po mieszaniu przez 10 minut dodano oziębiony do temperatury -78°C roztwór 4 g (21 mmoli) chlorku p-toluenosulfonylu w 20 ml tetrahydrofuranu. Mieszaninę mieszano przez 15 minut w temperaturze -78°C, po czym ogrzano ją do temperatury 20°C i wlano do 200 ml stężonego roztworu chlorku sodu. Oddzielono fazę organiczną, a fazę wodną dwukrotnie wyekstrahowano 50 ml octanu etylu. Połączone fazy organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i potem zatężono. Pozostałość poddano chromatografii na 400 g żelu krzemionkowego z użyciem octanu etylu i n-heksanu w stosunku wagowym 60:40 jako eluenta. Otrzymano 74,6% p-toluenosulfonianu (4R, 5R)-[5-hydroksymetylo-2,2-dimetylo-1,3-dioksolan-4-ylo]metylu; [o]¹⁹d = +11,8° (c = 1,88 w trichlorometanie); porównaj J. Org. Chem. 55, str. 4417 (1990):

[a]²¹D = +11,3° (c = 2,70 w trichlorometanie).

b) (4R, 5R)-(2,2-Dimetylo-5-propylo-1,3-dioksolan-4-ylo)metanol

Do roztworu 4,62 g (14,6 mmola) p-toluenosulfonianu (4R, 5R)-[5-hydroksymetylo-2,2-dimetylo-l,3-dioksolan-4-ylo]metylu w 60 ml tetrahydrofuranu w trakcie mieszania w temperaturze -40°C w atmosferze argonu kolejno dodano 3,29 g (16 mmoli) bromku miedzi(I)/siarczku dimetylu i odczynnika Grignard’a, wytworzonego z 3,92 g (36 mmoli) bromku etylu i 1,3 g (54 mmoli) magnezu w 60 ml eteru dietylowego. Po mieszaniu przez 4 godziny w temperaturze 0°C mieszaninę wlano do mieszaniny 200 ml nasyconego wodnego roztworu chlorku amonu i 10 ml nasyconego wodnego roztworu amoniaku. Powstały układ dwufazowy mieszano przez 20 minut. Następnie oddzielono fazę organiczną, a fazę wodną wyekstrahowano octanem etylu. Połączone fazy organiczne przemyto nasyconym wodnym roztworem chlorku amonu, wodorowęglanu sodu i stężonym roztworem chlorku sodu. Po wysuszeniu nad bezwodnym siarczanem sodu i usunięciu rozpuszczalnika pozostałość poddano chromatografii na 100 g żelu krzemionkowego z użyciem octanu etylu i n-heksanu w stosunku wagowym 1:3 jako eluenta. Otrzymano (4R, 5R)-(2.2-dimetylo-5-propylo-1,3-dioksolan-4-ylo)metanol w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 83,3%; [α]²% = +27,3° (c = 2,81 w trichlorometanie); porównaj Liebigs Ann. Chem. str. 2261 (1975): [a]²⁵D = -27,7° (c = 2,8 w trichlorometanie) dla enancjomeru.

183 212

c) p-Toluenosulfonian (4R, 5R)-(2,2-dimetylo-5-propylo-1,3-difksflan-4-ylo)metanflu

Do mieszaniny 4,6 g (80 mmoli) sproszkowanego wodorotlenku potasu i 1,94 g (11,1 mmola) (4R, 5R)-(2,2-dimetylo-5-prfpylo-1,3-difksolan-4-ylf)metanflu w 100 ml eteru dietylowego w trakcie mieszania w temperaturze 0°C dodano 2,29 g (12 mmoli) chlorku p-toluenosulfonylu. Mieszaninę mieszano przez 5 godzin w temperaturze 0°C, po czym wlano ją do 100 ml wody. Fazę organiczną oddzielono, a fazę wodną dwukrotnie wyekstrahowano 50 ml eteru dietylowego. Połączone fazy organiczne przemyto nasyconym wodnym roztworem wodorowęglanu sodu i stężonym roztworem chlorku sodu, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, po czym zatężono. Pozostałość poddano chromatografii na 300 g żelu krzemionkowego z użyciem n-heksanu z dodatkiem 15-30% objętościowych octanu etylu. Otrzymano p-toluenosulfonian (4R, 5R)-(2,2-dimetylf-5-prfpylf-1,3-difksolan-4-ylf)metanflu w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 91%; [a]²⁰D = 21,2° (c = 1,7 w trichlorometanie).

d) (4R, 5R)-2,2,5-Trimetylo-4-prfpylf-1,3-difksoljn

Roztwór 3,04 g (9,25 mmola) p-toluenosulfonianu (4R, 5R)-(2,2-dimetylf-5-prfpylo-1,3-dioksolan-4-ylf)metanflu w 30 ml eteru dietylowego wkroplono w temperaturze 0°C i w atmosferze argonu do zawiesiny 0,380 g (10 mmoli) wodorku litowo-glinowego w 50 ml eteru dietylowego w trakcie jej mieszania. Mieszaninę mieszano jeszcze przez 24 godziny w temperaturze 20°C. Nadmiar wodorku litowo-glinowego rozłożono przez dodanie 0,2 ml wody. Mieszaninę mieszano przez 5 minut, po czym dodano 1,8 ml 10% (wagowo) wodorotlenku sodu. Otrzymaną mieszaninę intensywnie mieszano jeszcze przez 10 minut. Następnie odsączono osad, a pozostałość na filtrze trzykrotnie wyekstrahowano 50 ml tetrahydrofuranu. Połączone fazy organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu. Po chromatografii na 100 g żelu krzemionkowego z użyciem n-pentanu z dodatkiem 10-20% objętościowych eteru dietylowego jako eluenta otrzymano 92% (4R, 5R)-2,2-trimetylo-4-propylo-1,3-dioksolanu w postaci bezbarwnego oleju; [α]^2<0> = +6,28° (c = 2,5 w trichlorometanie).

e) (2R, 3R)-Heksanf-2,3-diol

Do roztworu 1,13 g )(7,14 mmola) (4R, 5R)-2,2,5-trimetylo-4-propylo-1,3-dioksolanu w 5 ml metanolu i 3 ml tetrahydrofuranu w temperaturze 0°C dodano 3 ml 6 N kwasu solnego. Mieszaninę mieszano przez 60 minut w temperaturze 20°C, po czym wlano ją do roztworu 5 g węglanu potasu w 20 ml wody. Do mieszaniny dodano 50 ml stężonego roztworu chlorku sodu i otrzymaną mieszaninę trzykrotnie wyekstrahowano 50 ml octanu etylu. Połączone fazy organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, po czym zatężono. Pozostałość poddano chromatografii na 60 g żelu krzemionkowego z użyciem 40-70% obj. octanu etylu w n-heksanie. Po destylacji otrzymano (2R, 3R)-heksano-2,3-difl w postaci bezbarwnego oleju, z wydajnością 81%; temperatura wrzenia: ł02°C/17 hPa; [a]2°D = 22,3° (c = 1,22 w dichlorometanie). .

Czystość optyczną określono metodą chiralnej chromatografii gazowej. W temperaturze 85°C rozdzielono 4 stereoizomery w kolumnie ze szkła kwarcowego o długości 25 m i średnicy wewnętrznej 0,25 mm, powleczonej heptakis(2,6-di-O-metylo-3-O-pentylf)-P-cyklodekstryną. Wartości Rt izomer 2S, 3S - 12,3, izomer 2R, 3R - 14, izomer 2R, 3S - 15,4, a izomer 2S, 3R - 16,9 minut. Wartość ee i wartość de izomeru 2S, 3R wynosiły> 99,5.

Przykład 4

Wytwarzanie racemicznego 3-hydrfksyheksan-2-fnu

a) 2-( 1 -Hydroksybutylo)-2-metylo-1,3 -ditian

Do roztworu 7 g (52,1 mmola) 2-metylf-1,3-ditianu w 100 ml bezwodnego tetrahydrofuranu w trakcie mieszania w temperaturze -30°C w atmosferze argonu dodano 56 mmoli n-butylolitu (35 ml, 1,6 M roztworu w heksanie). Po mieszaniu przez 2 godziny w temperaturze -30°C mieszaninę oziębiono do temperatury -78°C. Następnie w ciągu 15 minut wkroplono 4,2 g (58,3 mmola) świeżo przedestylowanego n-butanalu i całość mieszano jeszcze przez 30 minut. Po ogrzaniu do temperatury 20°C mieszaninę reakcyjną wlano do zlewki zawierającej 300 ml wody i 100 ml n-heksanu. Oddzielono fazę organiczną, a fazę wodną trzykrotnie wyekstrahowano 50 ml dichlorometanu. Połączone fazy organiczne przemyto 10%

183 212 (wagowo) wodorotlenkiem potasu, wodą i stężonym roztworem chlorku sodu, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, po czym przedestylowano. Wyodrębniono 8,82 g 2-(1-hydroksybutylo)-2-metylo-1,3-ditia.nu w postaci bezbarwnego oleju.

b) 3-Hydroksyheksim-2-on

Do 70 ml acetonu i 10 ml wody dodano 6 g (29,1 mmola) 2-( 1-hydroksybutylo)-2-metylo-1,3-ditianu. Mieszaninę oziębiono do temperatury -10°C. W tej temperaturze dodano

13,5 g (60 mmoli) N-jodosukcynoimidu i całość dalej mieszano w tej temperaturze jeszcze przez godzinę. Następnie mieszaninę wlano do 100 ml nasyconego roztworu tiosiarczanu sodu, całość trzykrotnie wyekstrahowano 50 ml octanu etylu, połączone fazy organiczne przemyto nasyconym roztworem tiosiarczanu sodu, wodą i stężonym roztworem chlorku sodu, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i zatężono. Po chromatografii kolumnowej na 300 g żelu krzemionkowego z użyciem 15-40% wagowych octanu etylu w n-heksanie jako eluentu otrzymano 2,21 g związku tytułowego w postaci bezbarwnego oleju.

Przykład 5

Wytwarzanie racemicznego 2-hydroksyheksan-3-onu

a) 2-( 1 -Hydrokąyety lo)-2-n-propylo-1,3 -ditian

Syntezę przeprowadzono analogicznie jak w przykładzie 4/(a), z tym, że użyto 8 g (49,3 mmola) 2-n-propyło-1,3-ditianu, 52 mmoli n-butylolitu (32,5 ml 1,6 M roztworu w n-heksanie) i 2,5 g (56,8 mmola) aldehydu octowego. Otrzymano 8,84 g 2-(l-hydroksyetylo)-2-n-propylo-1,3-ditianu w postaci bezbarwnego oleju.

b) 2-hydroksyheksan-3-on

2-( 1-hydroksy ety lo)-2-n-propylo-2,3-ditian przeprowadzono w 2-hydorksyheksan-3-on analogicznie jak w przykładzie 4/ (b), z tym, że użyto 1,5 g (7,3 mmola) 2-hydroksyheksan-3-onu i 3,37 g (15 mmoli) N-jodosukcynoimidu. Po chromatografii kolumnowej na 60 g żelu krzemionkowego z użyciem 15-30% wagowych octanu etylu w n-heksanie jako eluenta otrzymano 0,48 g związku tytułowego w postaci bezbarwnego oleju.

Przykład 6

Wytwarzanie racemicznego heksano-1,3-diolu

Do zawiesiny 750 mg (20 mmoli) wodorku litowo-glinowego w 50 ml absolutnego eteru dietylowego w temperaturze 0°C wkroplono 1,2 g (10 mmoli) racemicznego 2-hydroksyheksan-3-onu w 30 ml eteru dietylowego. Mieszaninę dalej mieszano w temperaturze 0°C w ciągu godziny, po czym dodano 0,2 ml wody. Po dodaniu 2 ml 10% (wagowo) wodorotlenku sodu całość mieszano jeszcze przez 10 minut. Odsączono osad, a placek filtracyjny przemyto jeszcze 2 razy 30 ml tetrahydrofuranu. Połączone fazy organiczne wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i następnie zatężono. Po destylacji pod zmniejszonym ciśmemem otrzymano 0,92 g mieszaniny (2S*, 3R*)-heksano-2,3-diolu i (2R*, 3R*)-heksano-2,3-diolu w stosunku 3:1; w temperatura wrzenia: 100°C/17 hPa.

Zapis np. „(2S*, 3R*)” oznacza stosunek (2S, 3R) do (2R, 3S) wynoszący 1:1, a zatem racemat czystych diastereoizomerów.

Przykład 7

Wytwarzanie mieszaniny według wynalazku

500 mg mieszaniny (2S*, 3R*)-heksano-2,3-diolu i (2R*, 3R*)-heksano-2,3-diolu w stosunku 77:23 oraz 230 mg (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu o wartości ee 96% i 55 mg (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu o wartości ee 99% mieszano w temperaturze 80°C przez 30 minut. Otrzymano 785 mg mieszaniny (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu o wartości ee 34% o (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu o wartości ee 32% w stosunku 78,5:21,5.

Po dodaniu 200 mg (3R)-3-hydroksyheksan-2-onu (wartość ee: 99%, porównaj przykład 1) do 20 mg mieszaniny dioli według przykładu 7 otrzymano mieszaninę o następującym składzie:

90,9 części wagowych (3R)-3-hydroksyheksan-2-onu (99% ee)’

7,1 części wagowych (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu (34% ee) i 2 części wagowe 22R, 3R--heka<mo-2,3-diolu (32% ee).

183 212

Przykład 8

Doświadczenie w kanale powietrznym z Hylotrupes bajulus

Doświadczalne chrząszcze pochodziły z hodowli laboratoryjnej Hylotrupes bajulus. Przed użyciem do prób chrząszcze, gdy pojawiły się ze swych lęgowych bloków drewnianych, trzymano przez 8 dni osobno w pudełkach z tworzywa sztucznego z nawilżoną bibułą filtracyjną, do osiągnięcia ich dojrzałości płciowej i gotowości do kopulacji. Chrząszczom dostarczano tylko wodę do picia. Samce i samice trzymano oddzielnie według płci w dwu komorach klimatyzowanych o stałej temperaturze 20°C i czasie oświetlenia w ciągu doby 12:12 (światło:ciemność). Chrząszcze, które aż do użycia do prób w kanale powietrznym nie miały kontaktu z osobnikami tego samego gatunku, testowano w ciągu 7 dni raz w każdym z układów doświadczalnych. Podczas okresu doświadczalnego zwierzęta doświadczalne w wieku 9-15 dni były gotowe do kopulacji. Obserwowano przy kopulacji samice 3-19 dnia po pojawieniu się lub wykłuciu z lęgowego drewna.

Po zakończeniu prób doświadczalnych w kanale powietrznym z samicami dziewiczymi każdą z nich umieszczono z jednym samcem i natychmiast po kopulacji znowu rozdzielono. Samice w 24 godziny po kopulacji ponownie testowano w kanale powietrznym.

Doświadczenia w kanale powietrznym (patrz rysunek) przeprowadzano w klimatyzowanej komorze o temperaturze 30°C i wilgotności względnej powietrza 20-30%. Układ doświadczalny był od góry równomiernie i stale oświetlony światłem fluorescencyjnym ośmiu rur neonowych (1) nad kanałem powietrznym (w rurze stanowiącej kanał powietrzny zmierzono 8000 luksów). Kanał powietrzny stanowiła rura (2) z polimetakrylanu metylu, o długości 100 cm i średnicy wewnętrznej 19 cm, która była podzielona znakami na 4 strefy (I - IV) po 25 cm. Kanał powietrzny był podtrzymywany przez wsporniki metalowe, przesuwne wzdłuż szyny (3). Obydwa otwory rury były zamknięte, po jednej stronie siatką startową (4), a po przeciwnej stronie siatką (5) bezpośrednio przed wentylatorem (6). Zwierzęta doświadczalne umieszczono na siatce startowej, natomiast stymulatory w pojemniku z gazą (7 = płytka Petri’ego przykryta gazą, z dnem z gazy; średnica 14 cm) jednocześnie umieszczono przy siatce obok wentylatora. Strona nawietrzna wentylatora została pokryta wieloma warstwami gazy, aby utrzymać równomierny i laminamy przepływ przez strefy kanału powietrznego. Zanieczyszczone powietrze przepływające przez siatkę startową kierowano poprzez lejek szklany (8) przez urządzenie ssące (9) z komory klimatyzowanej do odpowietrzenia.

Szybkość wiatru w rurze wynosiła średnio przy siatce startowej 0,65 m/s, w środku rury pomiędzy strefą II i III 0,71 m/s, a 2,3 m/s przy siatce przed wentylatorem obok pojemnika z gazą. Bezpośrednio przed pojemnikiem z gazą zmniejszono szybkość wiatru do 0,02 m/s, gdyż wiatr miał wiać przez 2 warstwy gazy (na wierzchu i u dna).

Doświadczenia przeprowadzano między godziną 12.00 i 17.00, aby wykorzystać okres dziennej aktywności chrząszczy. W każdym oświadczeniu na siatce startowej umieszczano jednocześnie dwa chrząszcze doświadczalne i obserwowano je w ciągu 15 minutowego okresu trwania doświadczenia. Jako stymulatory zamknięto w pojemniku z gazą albo żywe chrząszcze, albo kapilary szklane, które były wypełnione heksanowymi roztworami męskich ekstraktów CLSA lub syntetycznymi składnikami wydzieliny gruczołu. Czas trwania doświadczenia i wielkość kapilar tak dobierano, aby pod koniec 15 minutowego okresu trwania doświadczenia nastąpiło całkowite odparowanie heksanu. Każdą porcję 5 pl roztworu heksanowego pobierano do kalibrowanych 5 pl mikropipet, które w doświadczeniach umocowywano poziomo w kanale powietrznym w pojemniku z gazą.

Testowano szczegółowo następujące układy doświadczalne:

1) kontrola z użyciem pustego pojemnika z gazą;

2) kontrola heksanowa z użyciem 5 pl n-heksanu;

3) samice dziewicze, które były oddzielone w pudełkach z gazą paskami kartonowymi i nie miały widocznego kontaktu;

4) samce dziewicze, również izolowane paskami kartonowymi;

183 212

5) ekstrakt CLSA: Ekstrakt feromonowy otrzymano z zastosowaniem Closed Loop Stripping Analysis (CLSA; porównaj odnośniki literaturowe w opisie). W szklanym naczyniu o pojemności 110 ml umieszczono na kilku paskach bibuły filtracyjnej 8 samców dziewiczych. Paski bibuły jako izolacja oraz miejsce dla chrząszczy w wąskim naczyniu. Przez 24 godziny w stałych warunkach oświetlenia (8 rur neonowych) przez filtr w postaci 1,5 mg aktywowanego węgla filtrowano powietrze z naczynia, które było wzbogacone w atraktanty samców. Filtr ekstrahowano z użyciem 15 μ n-heksanu. Sprawdzono stężenie feromonu w ekstrakcie hkksaąśwym, przy czym, próbkę 1pl poddano analizie jakościowej metodami GC/MS. Ekstrakt CLSA stosowano w doświadczeniu w kanale powietrznym tylko wówczas, gdy feromon był wykrywalny w rozpuszczalniku. W dwu próbach doświadczalnych stosowano po 5 pl ekstraktu CLSA w kalibrowanych kapilarach 5 pl (patrz wyżej);

6) 5 pl syntetycznej mieszaniny: dla podawania syntetycznej mieszaniny atraktantu w kanale powietrznym w 5 ml heksanu rozpuszczono 50 mg (3R)-hydroksyheksaą-2-śnu (ee > 99%), 15 mg diasterkoizśmeIycząych dioli (2R, 3R)-hkksaąo-2,3-diol (31% ee) i (2S, 3R)-heksaąś-2,3-diol (34% ee) w stosunku 1:3 oraz 1,5 mg heksano-2,3-dio^u (4). W każdym przypadku podawano 5 pl syntetycznej mieszaniny;

7) 50 pl syntetycznej mieszaniny: wyższe dawkowanie podawanego atraktantu osiągnięto przez całkowite odparowanie 50 pl syntetycznego roztworu (patrz układ 6) w ciągu 15 minut w ten sposób, że dwie mikropipety po 100 pl napełniano każdorazowo 25 pl roztworu feromonu;

8) (3R)-3-hydrśksyheksan-2-śn: 50 pg syntetycznego głównego składnika (ee > 99%) zawarte było w 5 pl heksanu;

9) (2R, 3R)-heksaąś-2,3-diol i (2S, 3R)-heksanś-2,3-diś]: 50 pg mieszaniny diastereoizomeiycznych dioli w stosunku 1 (31% ee) : 3 (34% ee) rozpuszczono w 5 pl heksanu;

10) heksaąo-2,3-diśn: podano 50 pg w 5 pl heksanu.

Zarejestrowano następujące sposoby zachowania się chrząszczy.

Doświadczalne chrząszcze zaczynają biegać na siatce startowej i osiągają, strefy I - IV; ruch poszukiwaczy na pojemniku z gazą/zatrzymanie ruchu przy źródle zapachu na siatce przed wentylatorem lub pojemniku z gazą. Liczbę doświadczalnych chrząszczy, które osiągnęły ustalone znaki albo wykazywały określone sposoby zachowania się, oceniono statystycznie na podstawie testu χ².

Wyniki doświadczeń przedstawiono w tabeli 1.

183 212

Reakcja samic dziewiczych Hylotrupes bajulus na różne źródła zapachu

wanie/przebypobliżu źródła apachu (%)	O	Ό	o	* * * en ©	* ♦ ♦ 00 xr	* * * © TT	-» © T—«	♦ ♦ * en 'T	# * * \O vn	r-
Poszuki’	wame w z
	>				*	*	«	·»
					*	*	♦	»
				*	*	*	*	*	*
	u.	r*	\o	o	en	v~>	en	OO	en	Ό	en
	<Z>	en	TT	Os	00	00	r~	r*	SO	en
	>—M
	HH
	1—4				♦ » *	* *	» *	* * *	* * «	* ♦
O *5	o 'U-z	o	r—*	en	r-	os	©	r-	i	00	cn
£3 <Λ		en	wn	Ch	00		©	©	00	Ό


^/5 O	strefy II (%)	09 _1	50	80	♦ « * O O	» « * © © C-*	* # * © ©	* * -» © ©	* * * r* Os	* * Os	en oo

					* ♦	* *	♦ ♦	* «	*
	O O''				*	*	*	»	»	*
	U.				©	©	O	©	©	*	*
	cn	f-· Ό	n Ό	en ©	©	©	©	©	©	r-	en
		“		r—			Os	00
								«	«
t:	/**s			*	* *	« ·»	» ·»	♦ «-	·» «	*
0Q	g.	70	so	c- ©	00	00	O o	00	00	C OS	\| 87
				’ ¹	' ¹		ł—«	-
O	43
ε	O >»
cd	N
	2 'c	©	s£>	o	©		O	CS	CS	CS	©
cd X>		en	en	en	en	CS	en	en	en	en	en
N	<D
O	n
□	Ό
								z-*s
							s~\	3.	C
							i	©	O
							V>	IZS	cs 1	3
									o
-C O cd Cu cd N -2 5		próba))		swicze (4)	wieże (8)	<Z1 U	syntetyczna	syntetyczna	roksyheksan	t en £ rf cn~ o &Ϊ S Ci “	3-dion
o		cd			0)				cd o	^Λ
u> 'N		Q« O	c cd	N Ό 1	dzi	Ekstrakt C	UIU	nin	>“s ffi	C -C c As	CS 1 O
		Brak (ś	n-Heks	Samice	Samce-	Miesza	Miesza	cn t & cn ✓	Miesza (2R.3R	Heksan
u> z	-		en	•^r	wn	<5	r-	oo	OS	©

o

Łh

CU of

CU <Ł>

4>

O

Ί o

<o cT &

£ cd* 'i? £ ed

4* ♦ (Λ * £

©~ θ' *

Ό a

o ©

©~

VI

C183 212

Przykład 9

Doświadczenie w kanale powietrznym z Pyrrhidium sanguineum

Zwierzęta pochodziły z zebranego drewna dębowego. Dojrzałe chrząszcze natychmiast po ich wyjściu z drewna lęgowego odosobniono w fiolkach. Zwierząt doświadczalnych użyto już w 4-7 dni po ich pojawieniu się z dębowych gałęzi.

Sposób traktowania zwierząt doświadczalnych, budowa kanału powietrznego oraz warunki doświadczeń dla porównania były takie jak w doświadczeniu w kanale powietrznym z Hylotrupes bajulus (porównaj przykład 8). Wybrano temperaturę doświadczenia 22°C. Szybkość wiatru w rurze kanału powietrznego ograniczono przed stroną, nawietrzną wentylatora za pomocą dodatkowych warstw gazy. Wynosiła ona przy siatce startowej 0,31 m/s, w środku rury (na granicy pomiędzy strefą II i III) 0,44 m/s, a przy siatce przed wentylatorem 0,94 m/s. Wartości szybkości wiatru w zakresach obrzeża były w każdym przypadku nieco większe niż w środku przekroju poprzecznego rury.

Wyniki doświadczeń przedstawiono w tabeli 2.

Jako stymulatory stosowano układy doświadczalne 2./3./4./6./8./9./10. z doświadczenia w kanale powietrznym z Hylotrupes bajulus (przykład 8). Różnica polegała na tym, że w 3. układzie liczbę samic dziewiczych w pojemniku z gazą zwiększono do 8 osobników. W przypadku układu 6 zastosowano mieszaninę 8% wagowych (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu (31 % ee) i 92% wagowych (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu (34% ee).

Samic ponownie użyto w 24 godziny po kopulacji do doświadczeń w układach 1 i 4. Ze względu na to, że niektóre samice w tym momencie osiągnęły już swój przeciętny okres życia, samice starcze (17-14 osobników) usunięto z doświadczenia.

Ocenę zachowania się w kanale powietrznym przeprowadzono jak w przypadku Hylotrupes bajulus.

183 212

Tabela 2

Reakcja samic dziewiczych Pyrrhidium sanguinem na różne źródła zapachu

Poszukiwanie/przeby-	wanie w pobliżu źródła zapachu (%)	o	o	-» * * r*	♦ ♦ ♦ cn tj-	* * o cn	♦ * ·» cn cn	O
	>			*	*	*
	Z~\			*		*
	03 'Cz			*	»	*
	o			cn	o	oo	r*
	i-	CS		r-	kO		cn
	co
	h—1

		r-	o	7*	r-	7*	VO	00
03	03 s—z l—	xr	wn		w?	r-		cn
c	to
cd
£
	h—1
o				*
		cn	cn	cn	o	r-	00
	o5	r*	oo	Ch	00	00	wn	wn
	1—4
	ι&'ζο'				·»
	u o^ £3 — CO	87	o	97	100	93	oo oo	88
t:		O	o	O	o	O	o	O
CO		o	o	o	o	o	o	o
GO	^z·					t—«	F-M
O	χ:
ε	u >s
Cd	N
	2	o	CS	o	o	o
aj	£	cn		cn	cn	cn	CS	CS
N	s
O	n
►J -o
						c
					i	o
					S—Z	CS	-2
					cd	c	_o
a CU <8 N O Ό			iewicze (8)	wieże (8)	syntetyczni	roksyheksa	(2S,3R)- i 3-heksanod	odion
Ό			03	cd		g
i—			N		c
-N		c Cd co	Ό 03	M Ό	ani:	K ł	S S'	CO iS
		Hek	imic	imcc	iesz	ź	n cn co .2 pf	Ę m
		1 C	GO	w cn		cn	s o,	cs
Nr	-	CS	cn		wn	Ό	r-

ot

-O

O

u.

CX cd* o13

N

183 212

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Środek do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum, zawierający substancje czynne i ewentualnie nośnik i/lub substancje pomocnicze, znamienny tym, że zawiera substancje czynne stanowiące mieszaninę a) 70-100 części wagowych (3R)-3-hydroksyheksan-2-onu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 70-100% względem jego enancjomerów, b) 0,01-7 części wagowych (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 15-45% względem jego enancjomerów, c) 0,01-20 części wagowych, (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 20-50% względem jego enancjomerów i ewentualnie d) 0,01-5 części wagowych heksano-2,3-dionu i/lub e) 0,01-7 części wagowych racemicznej mieszaniny 2-hydroksyheksan-3-onu.
2. Środek do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum, zawierający substancje czynne i ewentualnie nośnik i/lub substancje pomocnicze, znamienny tym, że zawiera substancje czynne stanowiące mieszaninę (2S, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 20-60% względem jego enancjomerów i (2R, 3R)-heksano-2,3-diolu, korzystnie w nadmiarze enancjomerycznym 20-60% względem jego enancjomerów, przy czym stosunek wagowy tych substancji czynnych wynosi od 10:1 do 1:1
3. Środek do zwalczania Hylotrupes bajulus i/lub Pyrrhidium sanguineum, zawierający substancję czynną, nośnik i/lub substancje pomocnicze, znamienny tym, że jako substancję czynną zawiera (3R)-3-hydroksyheksan-2-on w ilości do 90% wagowych w przeliczeniu na masę tego środka.