不对称合成德国小蠊聚集信息素(S)-5-甲基二十九

本发明涉及生物农药，具体涉及不对称合成德国小蠊聚集信息素(s)-5-甲基二十九烷的方法。背景技术：1、德国小蠊(blattella germanica)为蜚蠊目(blattaria)蜚蠊科(blattidade)昆虫，是一种重要的卫生害虫，俗称蟑螂，严重危害人类健康与生存环境。德国小蠊是蜚蠊目中分布最广泛，与人类生活密切相关和最难治理的害虫。德国小蠊除了对食品安全等产生危害外，还携带很多致病菌，是人类多种疾病的传播媒介。杨惠等鉴定德国小蠊聚集信息素的主要组分是表皮碳氢化合物。这些碳氢化合物包括二十九烷、3-甲基二十九烷、5-甲基二十九烷、3，7-二甲基二十九烷、3，9-二甲基二十九烷与3，11-二甲基二十九烷等化合物。2、德国小蠊聚集信息素能将德国小蠊吸引到特定的区域，将含有聚集信息素的提取物加入灭蟑毒饵中，可以提高毒饵的引诱力和适口性，从而降低因毒饵中含有的杀虫成分产生的驱避作用。然而，聚集信息素在德国小镰表皮中含量极低，不能满足生物研究的需要，需要进行人工合成。目前有关德国小蠊聚集信息素的不对称合成的报道甚少，因而人工合成德国小蠊聚集信息素对于德国小蠊的防治具有重要的意义。另外，昆虫信息素的立体构型是决定其生物活性的重要因素，因此，研究s构型的德国小蠊聚集信息素5-甲基二十九烷的不对称合成具有显著意义。3、技术实现思路1、针对现有技术中存在的不足，本发明目的是提供不对称合成德国小蠊聚集信息素(s)-5-甲基二十九烷的方法。2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：3、本发明以(s)-环氧丙烷为起始原料，先在cui催化下，与正丙基溴化镁发生开环反应，制得(r)-2-己醇；再经过dmap催化，与对甲苯磺酰氯反应，制得(r)-对甲基苯磺酸-2-己醇酯；然后与丙二酸二甲酯发生亲核取代反应，得到(s)-2-(2-己基)丙二酸二甲酯；再经过dmso高温脱羧反应制得(s)-3-甲基庚酸甲酯，而后通过二异丁基氢化铝(dibal)的还原得到关键中间体，(s)-3-甲基庚醛。另一方面，利用正二十二烷醇的appel反应进行溴代，制得1-溴二十二烷，再与三苯基膦反应制得溴化三苯基-1-二十二烷基鏻。将溴化三苯基-1-二十二烷基鏻与(s)-3-甲基庚醛发生wittig反应延长碳链，得到(r)-5-甲基-7-二十九碳烯，最后通过钯碳催化氢化双键为单键，制得目标化合物德国小蠊聚集信息素(s)-5-甲基二十九烷。4、本发明合成德国小蠊聚集信息素(s)-5-甲基二十九烷的方法包括如下步骤：5、(1)1-溴二十二烷3的合成6、在氩气保护与0℃下，在正二十二烷醇2的ch2cl2溶液中加入三苯基膦和四溴化碳，升温至室温，搅拌反应2h，停止反应；然后分液、萃取、洗涤、干燥与浓缩，最后用硅胶柱色谱纯化制得1-溴二十二烷3。7、(2)溴化三苯基-1-二十二烷基鏻4的合成8、在1-溴二十二烷3的超干乙腈溶液中，加入三苯基膦，加热至回流，反应3d，停止反应；浓缩后用硅胶柱色谱纯化制得溴化三苯基-1-二十二烷基鏻4。9、(3)(r)-2-己醇6的合成10、在氩气保护与0℃下，将cui加入(r)-环氧丙烷5的thf溶液中，搅拌均匀，逐滴加入正丙基溴化镁，逐渐升温至室温，搅拌反应10h，停止反应；然后淬灭、分液、萃取、洗涤、干燥与浓缩，最后用硅胶柱色谱纯化制得(r)-2-己醇6。11、(4)(r)-对甲基苯磺酸-2-己醇酯7的合成12、在氩气保护与0℃下，在dmap的ch2cl2溶液中加入三乙胺和对甲苯磺酰氯，随后滴加(r)-2-己醇6的ch2cl2溶液，逐渐升温至室温，搅拌反应12h，停止反应；然后淬灭、分液、萃取、洗涤、干燥与浓缩，用硅胶柱色谱纯化制得(r)-对甲基苯磺酸-2-己醇酯7。13、(5)(s)-2-(2-己基)丙二酸二甲酯8的合成14、在氩气保护与0℃下，在nah和超干dme的混合物中，滴加dmm并搅拌15min，再滴加(r)-对甲基苯磺酸-2-己醇酯7，加热至回流，反应12h，停止反应；淬灭、分液、萃取、洗涤、干燥与浓缩，用硅胶柱色谱纯化制得(s)-2-(2-己基)丙二酸二甲酯8。15、(6)(s)-3-甲基庚酸甲酯9的合成16、在licl与(s)-2-(2-己基)丙二酸二甲酯8的混合物中，加入dmso和h2o，逐渐加热至回流，继续搅拌反应4h，停止反应；冷却至室温，倒入氯化钠溶液中，分液、萃取、洗涤、干燥与浓缩，用硅胶柱色谱纯化制得(s)-3-甲基庚酸甲酯9。17、(7)(s)-3-甲基庚醛10的合成18、在氩气保护与-78℃下，将二异丁基氢化铝的正己烷溶液加入(s)-3-甲基庚酸甲酯9的ch2cl2溶液中，反应1.5h，停止反应；淬灭、分液、萃取、洗涤、干燥与浓缩，用硅胶柱色谱纯化制得(s)-3-甲基庚醛10。19、(8)(s)-5-甲基-7-二十九碳烯11的合成20、在氩气保护与-15℃下，将溴化三苯基-1-二十二烷基鏻4与正丁基锂混合，升温至室温，搅拌15min，随后降温至-15℃，加入(s)-3-甲基庚醛10的thf溶液，逐渐升温至室温，搅拌反应4h，停止反应；淬灭、分液、萃取、洗涤、干燥与浓缩，用硅胶柱色谱纯化制得(s)-5-甲基-7-二十九碳烯11。21、(9)(s)-5-甲基二十九烷1的合成22、在h2氛围和室温下，将(s)-5-甲基-7-二十九碳烯11的甲醇溶液与冰醋酸混合，室温搅拌反应12h，停止反应；浓缩后用硅胶柱色谱纯化制得(s)-5-甲基二十九烷1。23、本发明的有益效果是：24、本发明以(r)-环氧丙烷为手性源，利用季鏻盐与手性醛的wittig反应延长碳链，反应步骤少，合成路线简捷，总产率高，整个合成路线总产率为30％，中间体光学纯度为＞99％。技术特征：1.不对称合成德国小蠊聚集信息素(s)-5-甲基二十九烷的方法，其特征在于，技术总结本发明公开一种不对称合成(S)‑5‑甲基二十九烷的方法，包括：(S)‑环氧丙烷在CuI催化下，与正丙基溴化镁反应，制得(R)‑2‑己醇；经DMAP催化，与对甲苯磺酰氯反应，制得(R)‑对甲基苯磺酸‑2‑己醇酯；再与丙二酸二甲酯反应，得到(S)‑2‑(2‑己基)丙二酸二甲酯；再经DMSO高温脱羧制得(S)‑3‑甲基庚酸甲酯，再经二异丁基氢化铝还原得到(S)‑3‑甲基庚醛。通过正二十二烷醇的Appel反应，制得1‑溴二十二烷，再与三苯基膦反应制得溴化三苯基‑1‑二十二烷基鏻。利用溴化三苯基‑1‑二十二烷基鏻与(S)‑3‑甲基庚醛的Wittig反应得到(R)‑5‑甲基‑7‑二十九碳烯，经钯碳催化氢化双键为单键，制得德国小蠊聚集信息素(S)‑5‑甲基二十九烷。本发明以(R)‑环氧丙烷为手性源，利用季鏻盐与手性醛的Wittig反应延长碳链，总产率高，合成路线简捷。技术研发人员：钟江春,王嘉楠,杨宇雄,李霄洋,王敏,边庆花受保护的技术使用者：中国农业大学技术研发日：技术公布日：2024/8/16