[發明專利]一種高對映體純松葉蜂性信息素與立體異構體的合成方法

有效

• 申請號: 201110067545.0
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102167666A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 黃培強;鄭劍峰;彭啟龍;張真;藍洪橋;肖振華;楊瑞峰;庹世川;胡孔珍;項勇剛;危禎
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C07C69/06
• 分類號: C07C69/06;C07C69/14;C07C67/08
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及松葉蜂性信息素，特別涉及一種高對映體純松葉蜂性信息素與立體異構體的合成方法。

背景技術

生物間的化學聯系是一種普遍規律，昆蟲之間的化學聯系是目前研究最為詳盡的。昆蟲既可以通過釋放微量的化學物質，招引異性、告警、標記路徑和巢穴，并能影響其他同種個體的發育和行為，也可將化學物質作為進攻、防御和保護種群的武器。昆蟲信息素(pheromone)是生物個體分泌到外界，被同種的另一個體接受后，能引起特定行為或發育的微量化學物質。昆蟲的信息素從功能上可分為性信息素(sex?pheromone)、聚集信息素(aggregation?pheromone)、告警信息素(alarm?pheromone)和示蹤信息(trace?pheromone)素等，其中性信息素是目前活性最強的一種。利用昆蟲性信息素防治害蟲具有經濟有效、不污染環境、保護天敵、使用方便安全和無抗性等優點，是一種進行蟲群預測預報、大量誘殺的昆蟲綜合防治的新技術和新方法。但是昆蟲分泌信息化學物質的數量很低，要取得毫克級數量的昆蟲性信息素，需要用上千頭甚至百萬頭昆蟲。因此要得到足夠量的性信息素進行必要的生物學研究，成功進行害蟲防治的前提就必須發展實用的化學合成方法。

松葉蜂(Hymenoptera：Diprionidae)是危害針葉樹(松樹、云杉、冷杉和樅樹等)的主要害蟲，廣泛分布于北美、亞洲和歐洲。1976年Jewett等(D.M.Jewett，F.Matsumura，and?H.C.Coppel，Science，1976，(192)，51)鑒定出松葉蜂科中Neodiprion?lecontei和Neodiprion?sertifer的性信息素為3，7-二甲基-2-十五醇乙酸酯，Dirprion?similis的性信息素為3，7-二甲基-2-十五醇丙酸酯。在生物體系中，立體異構識別是極明顯的，不同構型的光學立體異構體具有不同的生物活性。1985年，H.G.Magnusson和J.W.Loefqvist研究小組在歐洲專利EP?130951A2中公開了一種方法，該方法利用具有不同非對映異構體3，7-二甲基-2-十五醇乙酸酯和丙酸酯作為松葉蜂科性引誘劑和抑制劑，并進行松葉蜂科種群預測預報。(2S，3S，7S)-3，7-二甲基-2-十五醇乙酸酯和丙酸酯對松葉蜂具有很強的引誘作用。而3，7-二甲基-2-十五醇的乙酸酯和丙酸酯，有3個手性中心，共有8個可能的立體異構體，用一般方法只能得到8個可能立體異構體的混合物。因此發展合成高對映體純松葉蜂性信息素(2S，3S，7S)-3，7-二甲基-2-十五醇乙酸酯和丙酸酯的不對稱方法具有重要的現實意義。常見的松葉蜂性信息素列表如下：

1979年，K.Mori研究小組在日本專利JP?54/106405A2中公布了由以(R)-(+)-香茅醇和酒石酸作為起始原料，合成松葉蜂性信息素的方法。他們從(R)-(+)-香茅醇出發，先合成(S)-4-甲基-1-溴-十二烷，制成有機銅鋰試劑，與(2S，3S)-環氧丁烷反應合成(2S，3S，7S)-3，7-二甲基-2-十五醇及其羧酸酯(Tetrahedron?Lett.10，901-904，1978；Tetrahedron.35，1279-1284，1979)。此法得到產品為高光學純度的產品，但是路線太長，總產率不高。

1984年，Akira等以2-甲基-3-氧代丁酸甲酯為原料，用(S，S)-酒石酸改性的鎳催化劑對其進行不對稱加氫，得到2-甲基-3-羥基丁酸甲酯，然后經分離、拆分，最后得到光學純的(2S，3S)-2-甲基-3-四氫吡喃氧基-1-丁醇對甲苯磺酰酯。另一片斷以(R)-(+)-香茅酸酯作為起始原料，經5步反應得到(S)-3-甲基-1-溴-十一烷，制成有機銅試劑，與光學純的(2S，3S)-2-甲基-3-四氫吡喃氧基-1-丁醇對甲苯磺酰酯反應便得到(2S，3S，7S)-3，7-二甲基-2-十五醇及其羧酸酯(Bull.Chem.Soc.Jpn.，57，1954-1960，1984)。這條路線更長，還涉及操作繁瑣的拆分。