一种茶尺蠖性信息素的合成方法技术

本发明专利技术茶尺蠖性信息素的合成方法，属于药物合成领域，具体为：(2E)‑2‑烯基‑5‑炔基‑1‑辛醇在金鸡纳碱类催化剂作用下，得到手性5‑炔基‑1,2,3‑三辛醇。在碱性条件下，此三辛醇与对甲苯甲酰氯反应生成1,2‑环氧‑3‑对甲苯磺酸酯‑5‑辛炔，再在碱性条件下，与1‑癸炔、三氟化硼反应生成3,9‑二炔‑6‑对甲苯磺酸酯‑7‑十八醇。再与碳酸钾反应生成6,7‑环氧‑3,9‑二炔十八烷，最后，催化加氢得到茶尺蠖性信息素。本发明专利技术的茶尺蠖性信息素的合成方法，操作简单，条件温和，适合大量生产。

Method for synthesizing Tea Looper sex pheromone

The synthesis method of the invention belongs to the field of tea geometrid, drug synthesis information, in particular: (2E) 2 alkenyl 5 alkynyl 1 octanol in cinchona alkaloid catalysts, chiral 5 alkynyl 1,2,3 three octanol. Under alkaline conditions, the three octanol and toluene chloride reaction of 1,2 Epoxy 3 ditosylate 5 Octyne, then under alkaline conditions, and 1 decyne, three boron trifluoride reacts 3,9 alkyne two 6 ditosylate 7 eighteen alcohol. Then reacted with potassium carbonate to generate 6,7 3,9 two alkyne eighteen epoxy alkane, finally, get the sex pheromones catalytic hydrogenation. The synthetic method of the tea inchworm pheromone is simple in operation, mild in condition and suitable for mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种茶尺蠖性信息素的合成方法
本专利技术涉及一种具有昆虫性引诱且无毒无害的天然产物茶尺蠖性信息素组分的合成新方法，属于药物合成领域。
技术介绍
茶尺蠖，属鳞翅目，尺蠖蛾科，是茶树上重要的食叶性害虫之一。在我国茶区广泛分布，是我国浙、苏、皖茶树的主要害虫，虫害发生普遍，危害严重。年发生6-7代，世代重叠，产卵量大，常爆发成灾。多年来，茶农使用有机磷类农药治理该害虫，导致茶叶农药残留和环境污染，且易产生抗药性。随着生产力的迅速提高，生活条件的不断改善，人们对饮食质量的要求也越来越高，强调无农药、无重金属污染。因此，利用非农药方法来防治茶园害虫茶尺蠖，提高茶叶品质，具有明显的生态效益和经济效益。利用茶尺蠖的性信息素不仅能够非常有效地诱杀茶尺蠖成虫，达到减少茶尺蠖危害的目的，而且相对于传统喷洒农药，性信息素用量非常微小，不会对污染环境，也减少了害虫产生抗药性的几率(刘天麟，等人.南开大学学报(自然科学版)，1994，1,82-86)。1986年，刘天麟等人从茶尺蠖雌蛾蛾腺体内分离并鉴定出茶尺蠖性信息素的重要组分，结构为(3Z,9Z,6R,7S)-6,7-环氧-十八碳二烯及非对映异构体(3Z,9Z,6S,7R)-6,7-环氧-十八碳二烯。2016年，马涛等人利用气相-触角电位仪(GC-EAD)和全二维气相色谱-飞行时间质谱连用仪(GC×GC/TOFMS)等方法，发现(3Z,9Z)-6,7-环氧-十八碳二烯是灰茶尺蠖(茶尺蠖的一个近种)性信息素的主要组分；当(3Z,9Z)-6,7-环氧-十八碳二烯与(3Z,6Z,9Z)-十八碳三烯以4:1的比例混合时，所配制诱芯对雄性灰茶尺蠖成虫的诱杀能力最强(TaoMa,etal.Analysisofteageometrid(Ectropisgrisesens)pheromoneglandextractsusingGC-EADandGC×GC/TOFMS.JournalofAgriculturalandFoodChemistry,2016,64,3161-3166)。然而，近30年来，仅有少数几个课题组研究了茶尺蠖性信息素组分的合成方法，且有这样或那样的不足或局限性。因此，合成高纯度的茶尺蠖性信息素组分，对实现茶园害虫的绿色防控具有重要意义。1986年，刘天麟等人以天然亚麻酸为起始原料，经酯化、还原、环氧化等反应,合成了外消旋的茶尺蠖性信息素，其合成路线如下所示。其缺点在于，最后一步环氧化的区域选择性差，生成一种混合物，分离纯化异常困难，且产物为外消旋体，其生物活性比较低，应用价值不大。1986年,J.G.Millar等人以(2Z,5Z)-辛二烯-1-醇为起始原料，利用Sharpless不对称环氧化，并经过铜催化的格氏试剂偶联反应，合成了(3Z,9Z,6R,7S)-6,7-环氧-十八碳二烯和(3Z,9Z,6S,7R)-6,7-环氧-十八碳二烯，其合成路线如下所示(J.G.Millar,etal.Synthesisofchiralbis-homoallylicepoxides.AnewclassofLepidopteransexattractants.JournalofOrganicChemistry,1986,51,4726-4728)。该方法的局限性是，所用起始原料(2Z,5Z)-辛二烯-1-醇价格昂贵，不太稳定，且格式试剂制备麻烦，最后一步偶联产率低，需要硝酸银硅胶柱纯化，难以实现大量合成。另外，他们所合成产物的光学纯度不高(88％ee)。2012年，郑剑峰等人以(顺2)-1,4-丁二烯醇为原料，经卤化、偶联、Sharpless不对称环氧化、催化氢化还原等十步反应，合成了(3Z,9Z,6R,7S)-6,7-环氧-十八碳二烯和(3Z,9Z,6S,7R)-6,7-环氧-十八碳二烯。其反应路线如下所示。该合成方法的优点是，立体选择性很高(98％-99％ee)，原料易得。但其关键步骤Sharpless不对称环氧化的反应条件苛刻，需要在低温下长时间进行(两天)。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术目的在于提供一种操作简便、成本较低、原料廉价易得的茶尺蠖性信息素合成方法。其中茶尺蠖性信息素为(3Z,9Z,6R,7S)-6,7-环氧-十八碳二烯和(3Z,9Z,6S,7R)-6,7-环氧-十八碳二烯。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种茶尺蠖性信息素(3Z,9Z,6R,7S)-6,7-环氧-十八碳二烯的合成方法，按照下述步骤进行：(1)以(2E)-2-烯基-5-炔基-1-辛醇为起始原料，在催化剂AD-mix-α作用下，进行Sharpless不对称双羟基化反应，得到(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇；(2)将(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇与对甲苯磺酰基咪唑在有机溶剂中搅拌反应3小时，得到(6R,7R)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔；(3)将(6R,7R)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔在丁基锂和三氟化硼作用下，与1-癸炔在四氢呋喃中搅拌过夜，得到(6S,7S)-6-对甲苯磺酸酯-7-羟基-十八碳-3,9-二炔。(4)将(6S,7S)-6-对甲苯磺酸酯-7-羟基-十八碳-3,9-二炔溶于有机溶剂中，室温搅拌，得到(6R,7S)-6,7-环氧-十八碳-3,9-二炔；(5)将(6R,7S)-6,7-环氧-十八碳-3,9-二炔溶于有机溶剂中，在催化剂存在和氢气环境下，经催化氢化，得到茶尺蠖性信息素(3Z,9Z,6R,7S)-6,7-环氧-十八碳二烯。具体地，上述步骤(1)具体为：在0℃下，将(2E)-2-烯基-5-炔基-1-辛醇溶于叔丁醇和水的混合溶液中，在催化剂AD-mix-α和甲基磺酰胺作用下，进行Sharpless不对称双羟基化反应，经过抽滤，洗涤，干燥后处理步骤和柱层析纯化后，得到(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇。其中，叔丁醇和水的体积比为1:1。其中，AD-mix-α是商品化试剂混合物，包括锇酸钾K2OsO2(OH)4,铁氰化钾K3Fe(CN)6,手性配体(DHQ)2PHAL，以及碳酸钾K2CO3。具体地，上述步骤(2)具体为：0℃下，在碱存在下，将(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇与对甲苯磺酰基咪唑在有机溶剂中搅拌反应3小时，经过抽滤，洗涤，干燥后处理步骤和柱层析纯化后，得到(6R,7R)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔。具体地，步骤(2)中所述(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇与对甲苯磺酰基咪唑的摩尔比为1:2.5。具体地，步骤(2)中所述碱为氢化钠。具体地，步骤(2)中所述有机溶剂为乙醚、四氢呋喃或二氯甲烷。具体地，上述步骤(3)具体为：-78℃至-40℃和氮气保护下，(6R,7R)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔和三氟化硼作用下，与1-癸炔在四氢呋喃中搅拌过夜，经过洗涤，干燥后处理步骤和柱层析纯化后，得到(6S,7S)-6-对甲苯磺酸酯-7-羟基-十八碳-3,9-二炔。具体地，步骤(3)中所述(6R,7R)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔与1-癸炔的摩尔比为1:3。具体地，上述步骤(4)具体为：在碱存在下，(6S,7S)-6-对甲苯磺酸酯-7-羟基-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种茶尺蠖性信息素的合成方法，按照下述步骤进行：(1)以(2E)‑2‑烯基‑5‑炔基‑1‑辛醇为起始原料，在催化剂AD‑mix‑α或AD‑mix‑β作用下，进行Sharpless不对称双羟基化反应，得到(2R,3R)‑5‑炔基‑1,2,3‑三辛醇或(2S,3S)‑5‑炔基‑1,2,3‑三辛醇；(2)将(2R,3R)‑5‑炔基‑1,2,3‑三辛醇或(2S,3S)‑5‑炔基‑1,2,3‑三辛醇与对甲苯磺酰基咪唑在有机溶剂中搅拌反应3小时，得到(6R,7R)‑7,8‑环氧‑6‑对甲苯磺酸酯‑3‑辛炔或(6S,7S)‑7,8‑环氧‑6‑对甲苯磺酸酯‑3‑辛炔；(3)将(6R,7R)‑7,8‑环氧‑6‑对甲苯磺酸酯‑3‑辛炔或(6S,7S)‑7,8‑环氧‑6‑对甲苯磺酸酯‑3‑辛炔在丁基锂和三氟化硼作用下，与1‑癸炔在四氢呋喃中搅拌过夜，得到(6S,7S)‑6‑对甲苯磺酸酯‑7‑羟基‑十八碳‑3,9‑二炔或(6R,7R)‑6‑对甲苯磺酸酯‑7‑羟基‑十八碳‑3,9‑二炔；(4)将(6S,7S)‑6‑对甲苯磺酸酯‑7‑羟基‑十八碳‑3,9‑二炔或(6R,7R)‑6‑对甲苯磺酸酯‑7‑羟基‑十八碳‑3,9‑二炔溶于有机溶剂中，室温搅拌，得到(6R,7S)‑6,7‑环氧‑十八碳‑3,9‑二炔或(6S,7R)‑6,7‑环氧‑十八碳‑3,9‑二炔；(5)将(6R,7S)‑6,7‑环氧‑十八碳‑3,9‑二炔或(6S,7R)‑6,7‑环氧‑十八碳‑3,9‑二炔溶于有机溶剂中，在催化剂存在和氢气环境下，经催化氢化，得到茶尺蠖性信息素(3Z,9Z,6R,7S)‑6,7‑环氧‑十八碳二烯或(3Z,9Z,6S,7R)‑6,7‑环氧‑十八碳二烯。...

【技术特征摘要】
1.一种茶尺蠖性信息素的合成方法，按照下述步骤进行：(1)以(2E)-2-烯基-5-炔基-1-辛醇为起始原料，在催化剂AD-mix-α或AD-mix-β作用下，进行Sharpless不对称双羟基化反应，得到(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇或(2S,3S)-5-炔基-1,2,3-三辛醇；(2)将(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇或(2S,3S)-5-炔基-1,2,3-三辛醇与对甲苯磺酰基咪唑在有机溶剂中搅拌反应3小时，得到(6R,7R)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔或(6S,7S)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔；(3)将(6R,7R)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔或(6S,7S)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔在丁基锂和三氟化硼作用下，与1-癸炔在四氢呋喃中搅拌过夜，得到(6S,7S)-6-对甲苯磺酸酯-7-羟基-十八碳-3,9-二炔或(6R,7R)-6-对甲苯磺酸酯-7-羟基-十八碳-3,9-二炔；(4)将(6S,7S)-6-对甲苯磺酸酯-7-羟基-十八碳-3,9-二炔或(6R,7R)-6-对甲苯磺酸酯-7-羟基-十八碳-3,9-二炔溶于有机溶剂中，室温搅拌，得到(6R,7S)-6,7-环氧-十八碳-3,9-二炔或(6S,7R)-6,7-环氧-十八碳-3,9-二炔；(5)将(6R,7S)-6,7-环氧-十八碳-3,9-二炔或(6S,7R)-6,7-环氧-十八碳-3,9-二炔溶于有机溶剂中，在催化剂存在和氢气环境下，经催化氢化，得到茶尺蠖性信息素(3Z,9Z,6R,7S)-6,7-环氧-十八碳二烯或(3Z,9Z,6S,7R)-6,7-环氧-十八碳二烯。2.如权利要求1所述的一种茶尺蠖性信息素的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)具体为：在0℃下，将(2E)-2-烯基-5-炔基-1-辛醇溶于叔丁醇和水的混合溶液中，在催化剂AD-mix-α或AD-mix-β和甲基磺酰胺作用下，进行Sharpless不对称双羟基化反应，经过抽滤，洗涤，干燥后处理步骤和柱层析纯化后，得到(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇或(2S,3S)-5-炔基-1,2,3-三辛醇。3.如权利要求1所述的一种茶尺蠖性信息素的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)具体为：0℃下，在碱存在下，将(2R,3R)-5-炔基-1,2,3-三辛醇或(2S,3S)-5-炔基-1,2,3-三辛醇与对甲苯磺酰基咪唑在有机溶剂中搅拌反应3小时，经过抽滤，洗涤，干燥后处理步骤和柱层析纯化后，得到(6R,7R)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔或(6S,7S)-7,8-环氧-6-对甲苯磺酸酯-3-辛炔。4.如权利要求3所述的一种茶尺蠖性信息素的合成方法，其特征在于：步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新，徐凯，赵帅，张成芳，王玉波，
申请(专利权)人：常州大学，常州宁录生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32