专利名称：一种功夫菊酯半抗原的合成方法
技术领域：
一种功夫菊酯半抗原的合成方法，属于生物化工技术领域。
背景技术：
功夫菊酯又称三氟氯氰菊酯，是重要的拟除虫菊酯杀虫剂，其化学结构式如下
其具有高效、低残留和杀虫谱广的优点，广泛地用于茶叶、果树等农业生产。随着高毒性有机磷农药的禁用，包括功夫菊酯在内的II类拟除虫菊酯类农药的用量迅速增加，造成农产品中的农药残留问题也越来越严重；此外，在水生动物的体内会发生残留累积，会间接影响到人类的安全。近年来，联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO /W HO )对功夫菊酯在果树等一些作物上已给出了严格的残留限量标准(一般为0. 01mg/kg)，迫切需要建立一种高效、 快速的检测方法。检测农药残留常用的方法有高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、气相-质谱联用技术(GC-MS)和超临界流体色谱法等。这些仪器检测方法的优点灵敏度高，但样品的前处理过程复杂，耗时长，而且仪器昂贵，需要专业人员操作，不适合进行现场快速检测。近年来，酶联免疫检测技术已发展成为农药残留分析的重要方法之一，由于该法具有高通量，可以同时对几十个样品进行检测；操作简单，对操作人员要求不高；特异性好；样品前处理简单，适合于现场分析检测。由于功夫菊酯是小分子物质(分子量MW<1000Dal)，本身不具有诱导机体产生抗体的能力，需要和蛋白载体偶联后，才能具有免疫原性。但是功夫菊酯结构中没有可以直接利用的活性基团如一C00H、-NH2, —0H或一SH等，因此，要实现功夫菊酯和载体蛋白的偶联，首先要进行功夫菊酯半抗原的设计和合成。根据相关报道，为了保证半抗原和大分子载体蛋白偶联后能够最大限度的被识别，需要在目标分子和载体之间有一定的连接臂；同时要求连接臂应尽量远离半抗原分子的特征性基团，目的是突出半抗原的特征性结构，突出其抗原决定簇。一般选择4-6个碳链长度的手臂。不过，对于像功夫菊酯分子构型较大的目标物，手臂的影响不是很大，根据上述原则，本发明设计了功夫菊酯半抗原的合成方法。该法和高宏斌等人[1 HONGBIN GA0, YUN LING, JI LI etal. Development of an Enzyme-Linked Immunosorbent Assay for the Pyrethroid Insecticide Cyhalothrin. J. Agric. Food Chem. 2006，54，5284 5291.]
合成功夫菊酯半抗原的方法相比，避免了使用剧毒物氰化钾，提高了操作人员合成功夫菊酯半抗原的安全性，为建立功夫菊酯的酶联免疫分析方法提供了有利条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种功夫菊酯半抗原的合成方法，该产品可用于合成检测功夫菊酯的抗原，为建立功夫菊酯的免疫分析方法提供了有利条件。
本发明的技术方案一种功夫菊酯半抗原的合成方法，以对羟基苯丙酸为原料， 通过7步化学反应，得到功夫菊酯农药的半抗原。其反应过程的方程式为
权利要求
1. 一种功夫菊酯半抗原的合成方法，其特征在于以对羟基苯丙酸为原料，通过7步反应，得到功夫菊酯的半抗原，采用液质联用技术和核磁共振技术对重要的中间产物和终产物进行鉴定和分析，步骤为(1)化合物1:4-羟基苯丙酸苄酯的合成在IOOmL圆底烧瓶中加入5. Og对羟基苯丙酸，3. 4g碳酸氢钾，15mL N, N’-二甲基甲酰胺DMF，然后再加入8. Og苄基溴BnBr，室温搅拌过夜，反应结束后，反应液用乙酸乙酯稀释， 然后用饱和NaHCO3洗涤3次，蒸馏水洗涤2次，最后用饱和食盐水洗涤2次，取有机相干燥， 浓缩，柱层析纯化得到无色粘稠液体4-羟基苯丙酸苄酯6. 9g，收率89. 4% ；(2)化合物2:3- (二甲氧基甲基)溴苯的合成在IOOmL圆底烧瓶中加入7. 4g间溴苯甲醛，17. Og原甲酸三甲酯，对甲苯磺酸，然后在105°C下加热搅拌池，停止反应，减压蒸馏，反应液用IOOmL乙酸乙酯稀释，然后用饱和 NaHCO3洗涤3次，蒸馏水和饱和食盐水各洗涤2次，取有机相用无水Na2SO4干燥，浓缩，即得无色粘稠液体3- (二甲氧基甲基)溴苯7. 4g，收率80. 1% ；(3)化合物34- (3-甲醛苯氧基)苯丙酸苄酯的合成在IOOmL三口瓶中加入5. 2g 4-羟基苯丙酸苄酯，30mL无水DMF，冰浴至0_5°C，在氮气保护下然后分批加入1. 3g NaH，加完后搅拌lh，撤去冰浴，然后加入7. Og 3- (二甲氧基甲基)溴苯，1. 8g氯化亚铜，0. 9g铜粉，1. Og 18-冠醚_6，然后再加入4. 8mL吡啶，在氮气保护下150°C加热回流8h，停止反应后，室温冷却，反应液用150mL乙酸乙酯稀释，然后用质量浓度10% HCl洗涤3次，再加入10 % HCl IOmL搅拌池，水洗3次，合并有机层，干燥，浓缩，柱层析纯化，即得淡黄色油状物4- (3-甲醛苯氧基)苯丙酸苄酯4. 3g，收率58. 8% ；(4)化合物4:3-[3_[氰基(羟基)甲基]苯氧基]苯丙酸苄酯的合成在50mL三口瓶中加入3.6g 4- (3-甲醛苯氧基)苯丙酸苄酯，15mL无水氯仿，氮气保护下加入60mg ZnI2,冰浴至0-5°C，然后分批加入1. 5g三甲基氰硅烷TMSCN，加完后撤去冰浴，室温搅拌池，停止反应后，反应液滴加到质量浓度10%盐酸的乙二醇二甲醚溶液中，反应液与10%盐酸的乙二醇二甲醚溶液的体积比为10:0. 7，搅拌0. 5h，加水20mL稀释，然后用二氯甲烷萃取，取有机层，干燥，浓缩，即得淡黄色油状物3-[3_[氰基(羟基)甲基]苯氧基]苯丙酸苄酯，不经纯化直接用于化合物6的合成；(5)化合物5功夫酰氯的合成在50mL圆底烧瓶中加入4. 9g功夫酸，20mL 二氯亚砜，0. 5mL DMF,然后在85°C加热回流3h，减压蒸馏除去过量的二氯亚砜后，反应液用甲苯除去残留的酸性气体，即得淡黄色液体功夫酰氯，不经纯化直接用于化合物6的合成；(6)化合物63-[[(+ (功夫酰氯)甲基]苯氧基]苯丙酸苄酯的合成在IOOmL圆底烧瓶中加入3. 73g化合物4，20mL无水氯仿，冰浴下降温，再加入制备好的2. 61g化合物5，然后滴加吡啶-氯仿混合溶液5mL，吡啶与氯仿的体积比为1:1，加完后撤去冰浴，室温搅拌4h，停止反应后，反应液加水淬灭，然后用10% HCl洗涤3次，5% NaOH 洗涤3次，蒸馏水和饱和食盐水各洗涤2次，分取有机层，干燥，浓缩，柱层析即得淡黄色油状物3-[[(+ (功夫酰氯)甲基]苯氧基]苯丙酸苄酯3. 5g，收率57. 2%;(7)化合物7:3-[[(氰基-(功夫酰氯)甲基]苯氧基]苯丙酸的合成在50mL三口瓶中加入1. Og化合物6，IOmL 二氯甲烷，再滴加入0. 4g三甲基硅烷咪唑TMSI，加完后室温搅拌2h，停止反应后，反应液加IOmL 10%HC1淬灭，然后合并有机层，干燥，浓缩，大板层析得淡黄色油状物3_[[(氰基-(功夫酰氯)甲基]苯氧基]苯丙酸0. 3g， 即为功夫菊酯半抗原，收率35. 9%。
全文摘要
一种功夫菊酯半抗原的合成方法，属于生物化工技术领域。本发明以对羟基苯丙酸为原料，经过7步化学反应，得到功夫菊酯半抗原，采用液质联用技术和核磁共振技术对重要的中间产物和终产物进行鉴定和分析。本方法成功地合成了功夫菊酯半抗原，合成步骤安全有效，为建立功夫菊酯的酶联免疫分析方法提供了有利的条件，满足了国内对该研究的需要。
文档编号C07C255/39GK102417468SQ20111027112
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者王利兵, 胥传来, 陈秀金 申请人:王利兵, 胥传来, 陈秀金