本发明属于有机合成领域,具体涉及一种盲蝽性信息素中引诱成分4-氧代-反-2-己烯醛的合成方法。
背景技术:
盲蝽是我国黄河流域和长江流域地区棉花产区的重要害虫,除危害棉花外,绿盲蝽在枣、葡萄、樱桃、桃、苹果、茶树、杨树苗和马铃薯等其它作物上危害也十分严重。同时,绿盲蝽抗药性非常严重,危害严重地区每年需要喷洒化学农药余次。大量使用农药,在杀死天敌的同时,给环境及人类健康造成了潜在危害。
性信息素是进行两性生活的动物,为互相识别而释放出的物质,通过此种物质可使雌、雄接近。一般多是被动的雌性分泌散发性信息素,诱引主动的雄性产生性兴奋,但也有由雄性分泌的种类。采用性信息素及其类似化合物用于防治虫害,对环境的影响较小,同时,诱杀效率也较高。
绿盲蝽、中黑盲蝽等主要盲蝽种类性信息素如果从自然界中进行提取,产量较低,同时,成本较高,不利于应用,研究表明4-氧代-反-2-己烯醛(结构如式i所示)是绿盲蝽、中黑盲蝽等主要盲蝽种类性信息素的主要成分,因此,如果能够人工合成这一类物质,会具有重要的意义。
技术实现要素:
本发明提供了一种盲蝽性信息素中引诱成分4-氧代-反-2-己烯醛的合成方法,该合成方法使用的原料便宜易得,同时,得到的产物收率高。
一种盲蝽性信息素中引诱成分4-氧代-反-2-己烯醛的合成方法,包括以下步骤:
(1)在碱的作用下,炔丙醇与乙醛发生亲核反应,得到1-甲基-1,4-丁炔二醇;
(2)在还原剂的作用下,步骤(2)得到的1-甲基-1,4-丁炔二醇发生还原反应,得到1-甲基-1,4-丁烯二醇;
(3)步骤(2)得到的1-甲基-1,4-丁烯二醇在氧化剂的作用下,发生氧化反应,反应结束后经过后处理得到所述的4-氧代-反-2-己烯醛;
反应式如下:
作为优选,步骤(1)中,所述的碱为正丁基锂。
步骤(1)中,反应温度为室温。
步骤(1)中,反应所用的溶剂为醚类溶剂,优选为四氢呋喃或1,4-二氧六环。
作为优选,步骤(2)中,所述的还原剂为金属钠,反应在乙醇中进行。
步骤(2)中,反应时先将金属钠与乙醇混合回流至完全溶解,再加入1-甲基-1,4-丁炔二醇进行还原反应。
作为优选,步骤(3)中,所述的氧化剂为pcc,当采用pcc作为氧化剂时,反应的收率和选择性高。
步骤(3)中,反应溶剂为二氯甲烷、氯仿、甲苯或二甲苯,优选为二氯甲烷。
步骤(3)中,反应温度为室温。
同现有技术相比,本发明的有益效果体现在:
(1)本发明的合成方法所用的原料炔丙醇和乙醛价格较低,便宜易得,可以有效地降低合成的成本;
(2)采用本发明的制备方法整个反应步骤较短,收率较高,得到的产品纯度较高,便于进行大批量生产。
具体实施方式
实施例1
在500ml三口烧瓶中加入炔丙醇(5.6g,0.1mol),抽真空,充氮气三次,然后加入干燥的四氢呋喃50ml,搅拌溶解,降温至-20℃,然后滴加正丁基锂的戊烷溶液(2.5m,80ml,0.2mol),继续搅拌半小时。然后向反应液中滴加乙醛(4.8g,0.11mol)的四氢呋喃(50ml)溶液,滴加完成后,先于-20℃反应两个小时,然后室温搅拌12小时,tlc显示反应完全,向反应液中滴加饱和的氯化铵的水溶液进行淬灭,然后加入乙酸乙酯进行萃取,用食盐水洗涤两次,得到有机相用无水硫酸镁进行干燥,过滤,除去溶剂,进行柱层析得到1-甲基-1,4-丁炔二醇产品9.1g,收率为90.9%。
实施例2
在250ml圆底烧瓶中加入乙醇50ml,然后分批次加入金属钠(1.3g,56mmol),回流至全部溶解,然后加入步骤(1)得到的1-甲基-1,4-丁炔二醇(5g,50mmol),继续回流反应12小时,tlc显示反应完全,加入饱和的氯化铵的水溶液进行淬灭。然后加入乙酸乙酯进行萃取,用食盐水洗涤两次,得到有机相用无水硫酸镁进行干燥,过滤,除去溶剂,进行柱层析得到1-甲基-1,4-丁烯二醇产品4.5g,收率为88.2%。
实施例3
在搅拌下,将cro3(100g,1mol)迅速加入到盐酸(184ml,6mol/l)中,5min后将均相体系冷却至0摄氏度,在至少10min内小心加入79.1g1mol吡啶。将反应体系重新冷却至0℃,得橙黄色固体,过滤,真空干燥1h,得pcc180.8g。
将pcc(17.2g,0.08mol)溶解于50ml二氯甲烷中,在室温下,将其滴入1-甲基-1,4-丁烯二醇(2.1g,20mmol)的30ml二氯甲烷溶液中,搅拌2小时,黑色混合物用175ml乙醚稀释,过滤,固体用乙醚洗涤,滤液用饱和食盐水洗,硫酸钠干燥,浓缩,用硅胶柱层析分离,乙酸乙酯-石油醚洗脱,得4-氧代-反-2-己烯醛1.8g,产率89.2%,hplc纯度为99.1%。
产物表征数据如下
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ9.77(d,1h,j=7.1hz),6.83(d,1h,j=16.3hz),6.72(dd,1h,j=16.3,7.0hz),2.40(s,3h);13cnmr(100mhz,cdcl3)δ198.1,193.7,145.5,138.3,28.1.
实施例4
将戴斯-马丁氧化剂(33.9g,0.08mol)溶解于50ml二氯甲烷中,在室温下,将其滴入1-甲基-1,4-丁烯二醇(2.1g,20mmol)的30ml二氯甲烷溶液中,搅拌2小时,黑色混合物用175ml乙醚稀释,过滤,固体用乙醚洗涤,滤液用饱和食盐水洗,硫酸钠干燥,浓缩,用硅胶柱层析分离,乙酸乙酯-石油醚洗脱,得4-氧代-反-2-己烯醛1.7g,产率84.3%,hplc纯度为97.8%。