一种亚洲玉米螟性信息素的合成方法技术

一种亚洲玉米螟性信息素(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇醋酸酯化合物的合成方法，先用1,12‑二溴十二烷和三苯基磷反应生成ω‑溴代十二烷基三苯基溴化膦盐，然后ω‑溴代十二烷基三苯基溴化膦盐在有机碱二甲亚砜钠盐作用下与醛类反应生成Z型为主的ω‑溴代十四碳烯，再经碱金属氢氧化物水解得到Z型为主的(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇，(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇与乙酸酐乙酰化反应得到Z型为主的(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇醋酸酯，Z型为主的(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇醋酸酯与亚硝酸钠和硝酸溶液经异构体转化反应得到E型为主的(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇醋酸酯。本发明专利技术的方法合成过程副反应少，产物纯度高。

A synthetic method of sex pheromone of Asiatic corn borer

A method for the synthesis of an Asian corn borer sex pheromone (Z, E) 12 ethyl fourteen alkyl alcohol acetate compound, which first generates Omega bromide twelve alkyl three phenyl phosphine bromide salts, and then Omega brominated twelve alkyl three phenyl phosphine bromide salt under the action of sodium two methylsulfoxide salt of organic base with the reaction of 1,12 derived dibromothylene and three phenyl phosphate. Aldehydes are formed to generate Z type Omega brominated fourteen carbene, and then hydrolyzed by alkali metal hydroxide to get Z type (Z, E), fourteen carbenes, 1 alcohols, (Z, E) 12, fourteen carbene 1 acetyl alcohol and acetic anhydride acetylation is dominated by Z type (Z, E) 12, fourteen carbene 1 alcohol acetate, Z type (Z, E) 12 The conversion reaction between fourteen carbenes and sodium nitrite acetate and sodium nitrite and nitric acid through isomeric transformation results in the E type (Z, E) 12 fourteen carbenene 1 acetyl alcohol acetate. The method has fewer side reactions and high purity.

【技术实现步骤摘要】
一种亚洲玉米螟性信息素的合成方法
本专利技术涉及一种亚洲玉米螟性信息素，具体为(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯化合物的化学合成方法，属于生物农药

技术介绍
亚洲玉米螟(Ostriniafurnacalis)属鳞翅目螟蛾科秆野螟属，是玉米第一大害虫，主要分布在亚洲，我国除青藏高原玉米区未见报道外，其他各玉米种植区均有分布。玉米是重要的大田粮食作物，2016年全国玉米种植面积达到3676万公顷，其中吉林、黑龙江、河南以及四川等地区更易发生危害。除危害玉米外，还能为害高粱、谷子、棉花、大麻、小麦、大麦、马铃薯、豆类、向日葵、甘蔗、甜菜、茄子、番茄等20多种植物。亚洲玉米螟为害特点如下：玉米心叶期幼虫取食叶肉或蛀食未展开的心叶，造成“花叶”，抽穗后钻蛀茎秆，致雌穗发育受阻而减产，蛀孔处易倒折，穗期蛀食雌穗、嫩粒，造成籽粒缺损霉烂，品质下降，一般年份减产10％～30％，大发生年份减产50％以上。亚洲玉米螟幼虫蛀食性、发蛾期较长等特点，以及长期施用化学农药，导致玉米螟抗药性增加，防效明显下降，天敌数量减少，生态环境遭到破坏。昆虫性信息素是由昆虫的某一性别的个体分泌于体外，被同种异性个体的感受器所接受，并引起异性个体产生一定的生殖行为反应(如觅偶定向、求偶交配等)的微量化学物质。用昆虫性信息素防治害虫是近些年发展起来的一种治虫新技术。昆虫性信息素具有专一性强，无残留，环境友好等特点，用昆虫性信息素防控虫害已列为国家推广的农业绿色生态防控技术。亚洲玉米螟性信息素为(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯的混合物，顺反比例接近1:1。国内外报道合成总收率只有30％，产品精制工序长、成本高、杂质多、质量差，导致制剂产品药效差。亚洲玉米螟性信息素的合成方法研究开始于上世纪七十年代。有如下几种合成方法：以长链炔醇为中间体的路线，具体可参见如下文献：KlunJA，Bierl-LeonhardtBA,SchwarzM,etal.SexPheromoneoftheAsianCornBorerMoth[J].LifeScience,1980,27(17):1603-1606；AndoT,SaitoC,AraiK,etal.(Z)-and(E)-12-TetradecenylAcetates:SexPheromoneofOrientalCornBorer(Lepidoptera:Pyratidae)[J]AgricBiolChem,1980,44(11):2643-2649；朱育新，王梅珍，杜家纬，亚洲玉米螟性信息素的改良合成，昆虫学研究集刊[C]，第七集，上海：上海科学技术出版社，1987，13-17。此类方法原料昂贵，反应条件苛刻，合成路线长。利用有机硼试剂进行硼氢化反应路线，可参见：李正名，MEYERSCHWARZ，一种合成亚洲玉米螟性外激素的新方法[J]，中国科学，1984，(01):38-43。此方法原料不易得，价格昂贵，反应条件苛刻。以1,12-十二碳二醇为原料，经选择性乙酰化、氧化得到醛，再和乙基三苯基溴化膦经wittig反应路线，可参见：KANGSK,PARKJM,HWANGKL,etal.SynthesisandbiologicaltestofthepheromoneoftheAsiancornborermoth(Ostriniafurnacalis)[J],BullctinofKoreanChemicalSociety,1985,6(1):15-19；陈海滨，杜永均，亚洲玉米螟性信息素的简易合成方法[J]，农药学学报，2010，12(1):90-92；此类方法反应步骤长，操作繁琐，反应选择性不高。此外，CN101665430A公开了一种亚洲玉米螟性信息素的合成方法，以乙基三苯基溴化膦和1，12-十二碳二醇为起始原料，所述的1，12-十二碳二醇经单边酯化反应得12-羟基十二碳醇乙酸酯，再经过氧化反应，得到12-氧代十二碳醇乙酸酯，所述乙基三苯基溴化膦和12-氧代十二碳醇乙酸酯经Wittig反应，得到高顺反比的亚洲玉米螟性信息素中的(Z/E)-12-十四碳烯醇乙酸酯。以乙基三苯基溴化膦和1，12-十二碳二醇为起始原料，所述的1，12-十二碳二醇经单边酯化反应得12-羟基十二碳醇乙酸酯，再经过氧化反应，得到12-氧代十二碳醇乙酸酯，所述乙基三苯基溴化膦和12-氧代十二碳醇乙酸酯经Wittig反应，得到高顺反比的亚洲玉米螟性信息素中的(Z/E)-12-十四碳烯醇乙酸酯。该专利技术需要进行收率低下、选择性差的单乙酰化反应，以及三废问题巨大的PCC氧化反应。另一种路线是从醛出发，以1,12-十二碳二醇为原料，经选择性溴代、和三苯基膦成盐，再和小分子醛经wittig反应路线，可参见：陈家威等，亚洲玉米螟性信息素的扩大合成及生测效果[J]，湖北大学学报(自然科学版)，1991，13(2):140-146。该方法中的羟基季磷盐与强碱作用生成钠盐，在有机溶剂中溶解度低，反应为非均相反应；而且不适于低温反应，副反应较多，造成产物杂质多，后处理困难，不利于规模化生产。因此，继续探索新的合成方法具有重要意义。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的是提供一种亚洲玉米螟性信息素(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯化合物的合成方法，以1,12-二溴十二烷为起始原料，性质稳定，利于低温均相反应进行，合成过程副反应少，产物纯度高。为达上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种亚洲玉米螟性信息素(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯化合物的合成方法，包括如下步骤：(1)将1,12-二溴十二烷和三苯基磷反应生成ω-溴代十二烷基三苯基溴化膦盐；(2)ω-溴代十二烷基三苯基溴化膦盐在有机碱作用下与醛类反应生成Z型为主的ω-溴代十四碳烯；(3)再经碱金属氢氧化物水解得到Z型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇；(4)(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇与乙酸酐乙酰化反应得到Z型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯；(5)Z型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯与亚硝酸钠和硝酸溶液经异构体转化反应得到E型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯。本专利技术的合成方法以1,12-二溴十二烷为起始原料，经与三苯基磷成盐反应，再与乙醛发生wittig反应，然后经过水解反应，乙酰化反应，异构体转化反应，最后得到目标产物(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯，合成过程副反应少，产物纯度高。本专利技术的1,12-二溴十二烷原料易得，相比12-溴-十二烷-1-醇稳定，不会在成盐过程中自身发生缩合反应；并且通过采用混合溶剂和有机碱有利于wittig反应在低温均相条件下进行，有利于产物顺反结构比例在适宜范围之内。作为优选，本专利技术的合成方法包括如下步骤：(1)将1,12-二溴十二烷和三苯基磷在苯中加热回流反应，反应结束后除去苯层，得到ω-溴代十二烷基三苯基溴化膦盐；(2)将步骤(1)所得ω-溴代十二烷基三苯基溴化膦盐溶于混合溶剂中，在惰性气体保护下降温至20℃-30℃后加入有机碱反应，然后降温到-20℃-10℃，加入溶剂稀释的乙醛并在此温度条件下保温反应，反应完成后加入冰水，用盐酸调pH值呈6-7，分离后处理，得到Z型为主的ω-溴代十四碳烯；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亚洲玉米螟性信息素(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇醋酸酯化合物的合成方法，包括如下步骤：(1)将1,12‑二溴十二烷和三苯基磷反应生成ω‑溴代十二烷基三苯基溴化膦盐；(2)ω‑溴代十二烷基三苯基溴化膦盐在有机碱作用下与醛类反应生成Z型为主的ω‑溴代十四碳烯；(3)再经碱金属氢氧化物水解得到Z型为主的(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇；(4)(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇与乙酸酐乙酰化反应得到Z型为主的(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇醋酸酯；(5)Z型为主的(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇醋酸酯与亚硝酸钠和硝酸溶液经异构体转化反应得到E型为主的(Z,E)‑12‑十四碳烯‑1‑醇醋酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种亚洲玉米螟性信息素(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯化合物的合成方法，包括如下步骤：(1)将1,12-二溴十二烷和三苯基磷反应生成ω-溴代十二烷基三苯基溴化膦盐；(2)ω-溴代十二烷基三苯基溴化膦盐在有机碱作用下与醛类反应生成Z型为主的ω-溴代十四碳烯；(3)再经碱金属氢氧化物水解得到Z型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇；(4)(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇与乙酸酐乙酰化反应得到Z型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯；(5)Z型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯与亚硝酸钠和硝酸溶液经异构体转化反应得到E型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将1,12-二溴十二烷和三苯基磷在苯中加热回流反应，反应结束后除去苯层，得到ω-溴代十二烷基三苯基溴化膦盐；(2)将步骤(1)所得ω-溴代十二烷基三苯基溴化膦盐溶于混合溶剂中，在惰性气体保护下降温至20℃-30℃后加入有机碱反应，然后降温到-20℃-10℃，加入溶剂稀释的乙醛并在此温度条件下保温反应，反应完成后加入冰水，用盐酸调pH值至6-7，分离后处理，得到Z型为主的ω-溴代十四碳烯；(3)将步骤(2)所得ω-溴代十四碳烯与苯类溶剂混合，在碱金属氢氧化物水溶液中水解后分出有机层，经洗涤，干燥，蒸馏，硅胶柱层析，得到Z型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇；(4)将步骤(3)所得(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇和吡啶、乙酸酐混合反应，反应完成后分离出产物，经硅胶柱层析，得到Z型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯；(5)将步骤(4)所得(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯在惰性气体保护下与亚硝酸钠溶液和硝酸溶液混合反应，反应完成后分离出产物，经硅胶柱层析，得到构型转化的E型为主的(Z,E)-12-十四碳烯-1-醇醋酸酯。3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)中1,12-二溴十二烷和三苯基磷的摩尔比为1:1-1.5；优选地，1,12-二溴十二烷在苯中的摩尔浓度为1.0mol/L-5.0mol/L；优选地，加热回流反应的时间为4h以上，优选为8h-40h。4.根据权利要求1-3任一项所述的合成方法，其特征在于，步骤(2)中混合溶剂为四氢呋喃...

【专利技术属性】
技术研发人员：江忠萍，李旭坤，李金涛，张作山，刘钦胜，王滢秀，
申请(专利权)人：山东省农药科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37