專利名稱:信息素或其成分的復(fù)分解合成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及合成的信息素或其成分,并且具體涉及到復(fù)分解反應(yīng)以制備生物學(xué)上活性的化合物和中間體,例如昆蟲性誘引劑信息素或其成分,例如醋酸E-5-癸烯酯,桃樹樹脂蛀蟲信息素的主要成分;(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯(hexadecanolide),蚊子產(chǎn)卵性誘引劑信息素;或者E9,Z11-十六碳二烯醛(hexadecadienal),美洲山核桃核果鞘蛾幼蟲蛾信息素。
背景技術(shù):
昆蟲害蟲破壞農(nóng)作物和/或傳播疾病。通常的害蟲控制方法包括以殺蟲劑噴霧農(nóng)田、果園、濕地、森林,或其它害蟲棲息地。這種方法是成問題的,因?yàn)闅⑾x劑直接應(yīng)用于農(nóng)作物或水域,這種實(shí)踐對(duì)于增加有生命物產(chǎn)的優(yōu)選以及水質(zhì)量問題和其它環(huán)境考慮是不利的。殺蟲劑也是非區(qū)別的殺傷劑,會(huì)殺滅益蟲以及害蟲。最后,昆蟲害蟲對(duì)許多的常規(guī)殺蟲劑具有耐藥性。
控制昆蟲總數(shù)的供選擇方法包括使用昆蟲性誘引劑,以混淆雄性昆蟲,從而防止交配并排除昆蟲生殖。這種技術(shù)被稱為交配模式中斷。昆蟲信息素組成一類相對(duì)新的化合物,它們具有許多優(yōu)于常規(guī)殺蟲劑的優(yōu)點(diǎn)。昆蟲信息素是無毒和對(duì)環(huán)境友好的。它們對(duì)于目標(biāo)昆蟲是特異性的,對(duì)益蟲沒有副作用,并且它們不會(huì)顯示誘導(dǎo)目標(biāo)昆蟲耐藥性的產(chǎn)生。采用交配模式中斷控制昆蟲數(shù)量的最大缺點(diǎn)是生產(chǎn)昆蟲信息素的成本,它通常遠(yuǎn)比傳統(tǒng)殺蟲劑昂貴。減少昆蟲信息素生產(chǎn)成本的方法會(huì)使交配模式中斷成為適于控制昆蟲總數(shù)的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)的技術(shù),從而最小化與害蟲控制有關(guān)的環(huán)境顧慮。
一般地,普通信息素包括含10-至18-碳原子的具有末端醇、醛或醋酸酯官能團(tuán)的烯烴,并且具有特定的立體異構(gòu)。本文介紹以下的背景,僅作為常規(guī)昆蟲害蟲的一些信息素的例子,例如桃樹樹脂蛀蟲(PTB),它是核果果園的主要害蟲,和病原體媒介庫(kù)蚊屬蚊子,和美洲山核桃果鞘蛾幼蟲蛾,它是美洲山核桃的主要害蟲。
PTB信息素是85∶15比例的醋酸E-5-癸烯酯和E-5-癸烯醇。因此,PTB信息素的主要成分5-醋酸癸烯酯的生產(chǎn),是PTB信息素制備方法的重要步驟。這種醋酸酯可通過水解隨后分解,得到E-5-癸烯醇,PTB信息素的另一成分。因此,快速、便宜和高收率的合成醋酸E-5-癸烯酯的方法是希望的。
下列與蚊子產(chǎn)卵信息素(MOP)(昆蟲害蟲信息素之后另一非常尋的)有關(guān)的背景信息廣泛源自O(shè)lagbemiro等,″從Summer CypressPlant,Kochia scoparia(藜科)的植物油,生產(chǎn)蚊子產(chǎn)卵信息素,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯″J.Agric.Food Chem.(1999)47,3411。請(qǐng)?jiān)敿?xì)參考該論文。
庫(kù)蚊屬蚊子(雙翅目蚊科)對(duì)公共健康具有極大威脅,由于它們充當(dāng)疾病(例如瘧疾、登革熱、黃熱病、腦炎和絲蟲病,它們折磨世界范圍內(nèi)無數(shù)人們)病原體媒介的能力。瘧疾和腦炎感染極大數(shù)目的人群,具有最高的死亡率水平,大約影響90個(gè)國(guó)家內(nèi)15億人民,占世界人口的1/3,主要在非洲。(AAAS(American Association for theAdvancement of Science)″Malaria and Development in Africa″AAASWashington,DC,(1991);Giles et al.″Bruce-Chwatt′s EssentialMalariology″,3rd Ed.;Edward Arnold;London UK(1993);andWHO/CTD.″Malaria Prevention and Control,″WHO Report;Geneva(1998).)絲蟲病已經(jīng)感染450百萬人的3.33%(即-15百萬人)并處于危險(xiǎn)中,每年大約發(fā)生1百萬的新病例。(Reeves等,″Natural Infection inArthropod Vector,″Epidemiology and Control ofMosquitoBorneArboviruses in California 1943-1987;Reeves,W.G.,Ed.;California Mosquito Control AssociationSacramento,CA.1990;pp128-149.)由于報(bào)道的媒介傳播疾病的病例迅速上升,媒介監(jiān)視和控制的有效技術(shù)具有極度重要性。
Culex quinquefasciatus蚊子負(fù)責(zé)美國(guó)Wuchereria bancrofti(人絲蟲病的病原體)和St.Louis腦炎病毒和其它蟲媒病毒的傳播。(Reisen等,″Ecology of mosquito and St.Louis Encephalitis virus in Los Angelesbasin of California,1987-1990,″J.Med.Entomol.(1992)29,582.)妊娠的雌性Culex quinquefasciatus采用嗅覺提示以定位適當(dāng)?shù)闹寐盐恢?。主要提示是成熟卵筏釋放的產(chǎn)卵誘引劑信息素((5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯)。(Osgood,C.E.″An oviposition pheromone associated with the eggrafts of Culex tarsalis,″J.Econ.Entomol.(1971)64,1038;Osgood等″AnAir-Flow Olfactometer for the Distinguishing between OvipositionAttractants and Stimulants of Mosquitoes,″J.Econ.Entomol.(1971a)64,1109;和Starratt,A.N.;C.E.Osgood″1,3-Diglycerides from the Eggsof Culex pipens quinquefasciatus and Culex pipens pipens,″Comp.Biochem.Physiol.(1973)857.)由Culex quinquefasciatus的雌性蚊子產(chǎn)生的產(chǎn)卵誘引劑信息素((5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯)自卵上的頂端小滴釋放。(Laurence等.″Erythro-6-acetoxy-5-hexadecanolide the major component of amosquito oviposition attractant pheromone,″J.Chem.Soc.Chem.Commun.(1982)59-60.(Laurence等′82)這吸引該屬和相關(guān)屬的其它雌性至放卵的附近。(Howse等″Insect Pheromones and their Use in PestManagement″Chapman and Hall,2-6 Boundary Row,London SE1 8HN,UK 1998,p52.)隨著鑒定出產(chǎn)卵誘引劑信息素(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯,控制Culex quinquefasciatus蚊子的新策略產(chǎn)生了。(Laurence等′82;Laurence 等″Absolute Configuration of the Mosquito OvipositionAttractant pheromone 6-acetoxy-5-hexadecanolide,″J.Chem.Ecol.(1985)11,643;和Laurence等″An Oviposition Attractant pheromone in Culexquinquefasciatus Say(Diptera,Culicidae),″Bull.Entomol.Res.(1985a)75,283.)。九個(gè)國(guó)家和三大洲的采用合成信息素的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),該信息素含有等比的(5,6)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯的所有四種立體異構(gòu)體[即,(5R,6S),(5S,6S),(5R,6R)和(5S,6R)](Dawson等″ConvenientSynthesis of Mosquito Oviposition Pheromone and a Highly FlourinatedAnalog Retaining Biological Activity,″J.Chem.Ecol.(1990)16,1779.),已經(jīng)示范產(chǎn)卵信息素在Culex spp.蚊子上的功效(Otieno等.″A Field Trialof the Synthetic Oviposition Pheromone with Culex quinquefasciatus Say(Diptera,Culicidae)in Kenya,″Bull.Entomol.Res.(1988)78,463.)。盡管存在三種非活性和非天然的(5,6)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯立體異構(gòu)體[即,(5S,6S),(5R,6R)和(5S,6R)],天然產(chǎn)生的異構(gòu)體的生物學(xué)活性不受影響。這些結(jié)果證明有效、靈驗(yàn)和便宜的產(chǎn)卵誘引劑信息素,(5,R 6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯,會(huì)由含其立體異構(gòu)體的(5,R 6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯的外消旋混合物產(chǎn)生。同樣,Olagbemiro等證明了Culexquinquefasciatus雌性蚊子不受由(5,R 6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成產(chǎn)生的植物油雜質(zhì)和合成雜質(zhì)的影響。
產(chǎn)卵誘引劑信息素的鑒定和表征為許多不對(duì)稱合成和大規(guī)模的外消旋合成路徑提供了促進(jìn)。(Laurence等′82;Coutrout等.″5-Formyl-d-valerolactone-A Useful Synthon for the Chiral Synthesis ofthe Vespa orientalis Pheromone and the Mosquito Oviposition AttractantPheromone,″Tetrahedron Lett.(1994)35,8381;Gravierpelletier等″Enantiopure hydroxylactones from L-ascorbic acid and Disoascorbic acids2.Synthesis of (-)-(5R,6S)-6-acetoxy-5-hexadecanolide and itsDiastereomers,″Tetrahedron(1995)51,1663;Henkel等″Lipase catalyzedSynthesis of(5R,6S)-6-acetoxyylkan-5-olides-Homologues of theMosquito Oviposition Attractant Pheromone,″J.Pract.Chem.(1997)339,434-440;Mori,K.,″The Total Synthesis of Natural Products,Volume9″John ApSimon Ed.John Wiley & Sons New York(1992)pp.252-264,并且本文參考)以上引用的各種合成途徑能提供多克數(shù)量的產(chǎn)卵誘引劑信息素,然而,生產(chǎn)它們的成本是抑制的。因此,便宜的和有效的庫(kù)蚊屬蚊子產(chǎn)卵信息素和其合成會(huì)是非常希望的。
另一昆蟲害蟲,美洲山核桃核果鞘蛾幼蟲蛾(PNCB),Acrobasisnuxvorella Neuzig,是49百萬$美國(guó)美洲山核桃工業(yè)的最主要的害蟲之一,并且不受生物學(xué)方法控制。PNCB是德克薩斯、俄克拉荷馬、密蘇里、堪薩斯、阿肯色和路易斯安那的美洲山核桃的關(guān)鍵害蟲,它也能影響進(jìn)一步向東的農(nóng)作物。這種害蟲近來侵襲盛產(chǎn)美洲山核桃的新墨西哥的Mesilla Valley區(qū)。西部美洲山核桃果園的管理幾乎完全是有組織的,僅僅由控制美洲山核桃核果鞘蛾幼蟲蛾的殺蟲劑的使用混亂。
目前有效的有機(jī)磷酸酯殺蟲劑(即,Lorsban E4和50W)通過EPA經(jīng)食品質(zhì)量保護(hù)條例檢查,并且由于它在食物中的殘留從市場(chǎng)上清除。擬除蟲菊酯殺蟲劑不是可使用的選擇對(duì)象,由于它們?cè)谔幚砗笠鹧料x和蛛螨群體的激增,這對(duì)于在美洲山核桃中控制是困難的(KnutsonA.;W.Ree.1998.″Managing insect and mite pests of commercial pecan inTexas,″Texas Ag Extension Service,B 1238.13 pp)。不久,美洲山核桃栽培者不會(huì)具有可使用的選擇方案控制PNCB。CONFIRM,一種昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,是選擇對(duì)象,但是它是昂貴的并且當(dāng)它是采用的唯一控制方法時(shí)易產(chǎn)生耐藥性。如果使其未經(jīng)檢查,PNCB能夠毀滅美洲山核桃工業(yè)并引起許多美洲山核桃栽培者歇業(yè)。因此,對(duì)發(fā)展可使用和經(jīng)濟(jì)上選擇方案以控制PNCB具有迫切需要。
PNCB在其第一世代最具有破壞性,它發(fā)生在4月的后兩周期間,并在五月的早期交配和產(chǎn)卵(Knutson,1988)。這種處理窗口提供簡(jiǎn)短和明確的時(shí)間周期,當(dāng)殺蟲劑噴霧通過對(duì)準(zhǔn)其穿透小堅(jiān)果之前孵化的幼蟲時(shí)能夠控制PNCB總數(shù)。近來監(jiān)控PNCB總數(shù)動(dòng)態(tài)的信息素收集的發(fā)展已經(jīng)改變美洲山核桃果園的管理,允許殺蟲劑應(yīng)用的準(zhǔn)確定時(shí)。有希望的供選擇的害蟲管理技術(shù)是使用PNCB信息素,以促進(jìn)交配崩潰,從而控制其總數(shù)。
PNCB信息素是E9,Z11-十六碳二烯醛,一種獨(dú)一無二的信息素化合物。PNCB信息素在超過微克的數(shù)量上并不是商業(yè)上可得到的。由于不存在大量的這種信息素有效的商業(yè)來源(即>20g),有必要為PNCB信息素發(fā)展大規(guī)模的方法和發(fā)展昆蟲控制技術(shù)以保持PNCB在控制中。
如果需要,因此合成廣泛多樣信息素化合物和前體的簡(jiǎn)單方法是希望的,該方法具有高收率并且能夠生產(chǎn)穩(wěn)定和可再生立體異構(gòu)比例的產(chǎn)品。
發(fā)明概述本發(fā)明的一項(xiàng)目的是提供采用復(fù)分解反應(yīng)的信息素或其成分的合成。
因此,本發(fā)明的另一項(xiàng)目的是改進(jìn)制備桃樹樹脂蛀蟲信息素的方法。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供蚊子產(chǎn)卵誘引劑信息素改進(jìn)的合成。
本發(fā)明的又一項(xiàng)目的是提供美洲山核桃核果鞘蛾幼蟲蛾信息素的改進(jìn)合成。
本發(fā)明的還一項(xiàng)目的是提供的ω鹵代鏈烷醇和ω鹵代鏈烷基醋酸酯的改進(jìn)合成。
圖1A、1B、1C和1D(圖1集合于)描述近來制備醋酸5-癸烯酯的方法,Pederson和grubbs公開在美國(guó)專利No.5916983中。這種合成通過偶合烯丙基氯化鎂和溴氯丙烷產(chǎn)生1-氯己烯。然后通過1-氯己烯和1-己烯的烯烴復(fù)分解得到40百分比收率的60∶40同分異構(gòu)的反式∶順式1-氯-5-癸烯。這種方法中使用的復(fù)分解催化劑是雙(三環(huán)己基膦)二氯釕(II)亞芐基,[(Pcy3)2Cl2]Ru=CHPh,本文稱為催化劑823,圖2A所示]。這些反應(yīng)在32℃和62℃之間進(jìn)行;室溫下,反應(yīng)緩慢并且轉(zhuǎn)化降低。當(dāng)反應(yīng)在32℃進(jìn)行時(shí)得到27百分比的收率。1-氯-5-癸烯通過在醋酸中加熱前者與醋酸鉀,轉(zhuǎn)化成醋酸5-癸烯酯。所得的60∶40比例的反式∶順式醋酸5-癸烯酯由醋酸內(nèi)的苯亞磺酸鈉鹽異構(gòu)化成80∶20比例的反式∶順式醋酸5-癸烯酯。
低的25至27百分比毛收率的醋酸5-癸烯酯廣泛歸因于次甲基釕催化劑中間體的形成,它是熱力學(xué)穩(wěn)定的亞烷基,防止原料高轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品并防止高的反式異構(gòu)體產(chǎn)品形成。
采用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的設(shè)備,這種方法通常需要18至25天以產(chǎn)生12Kg的80∶20順式∶反式比例的醋酸5-癸烯酯(由于低收率需要運(yùn)行許多反應(yīng),并且這些反應(yīng)中的許多需要以溶劑稀釋,以便適當(dāng)工作)。特別地,通常需要五天以進(jìn)行反應(yīng)和逐步產(chǎn)生并蒸餾1-氯-5-癸烯。一天進(jìn)行三個(gè)復(fù)分解作用,每個(gè)加上兩天除去催化劑,兩天蒸餾,生產(chǎn)1-氯-5-癸烯通常需要7天的小計(jì)。對(duì)于四至六天的小計(jì),隨后反式∶順式比例為60∶40的醋酸5-癸烯酯的生產(chǎn)需要兩至三次36至48小時(shí)運(yùn)行,每次達(dá)到98百分比轉(zhuǎn)化率。對(duì)于兩天的小計(jì),兩批的每一批需要二十四小時(shí),以獲得醋酸5-癸烯酯至80∶20反式∶順式比例的異構(gòu)化。18至25天的總時(shí)間不包括最后蒸餾的時(shí)間。
盡管20百分比的順-醋酸5-癸烯酯不會(huì)影響PTB信息素在引誘和交配破壞用途中的功效,低收率和長(zhǎng)完工時(shí)間使得這種方法昂貴??紤]到許多反應(yīng)步驟,大量的原料和試劑,長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間,和/或總體低的收率,這種醋酸5-癸烯酯制備方法仍然不令人滿意。
因此,本發(fā)明涉及適于許多增值產(chǎn)品以經(jīng)濟(jì)和有效方式復(fù)分解的復(fù)分解合成。大多數(shù)交叉復(fù)分解反應(yīng)干凈的進(jìn)行,未反應(yīng)的原料回收至下一交叉復(fù)分解反應(yīng)。本發(fā)明具有交叉復(fù)分解兩種不同或類似的端烯烴(即α烯烴)以產(chǎn)生新的內(nèi)烯烴的能力,交叉復(fù)分解端烯烴和內(nèi)烯烴以產(chǎn)生新的內(nèi)烯烴的能力,以及交叉復(fù)分解兩種類似或不同的內(nèi)烯烴以產(chǎn)生新的內(nèi)烯烴產(chǎn)品的能力。
本發(fā)明推出的一些最值得注意的復(fù)分解產(chǎn)品包括昆蟲性誘引劑信息素或它們的成分,例如醋酸E-5-癸烯酯,桃樹樹脂蛀蟲信息素的主要成分;(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯,蚊子產(chǎn)卵性誘引劑信息素;或者E9,Z11-十六碳二烯醛,美洲山核桃核果鞘蛾幼蟲蛾信息素;甲酸9-十四烯酯,菜蛾(DBM)信息素的類似物;醋酸11-十四烯酯,Omnivorous Leafroller(OLR)信息素;醋酸E-4-十三烯酯,番茄蠹蛾(TPW)的主要成分;E,E-8,10-十二碳二烯醇蘋果蠹蛾(CM)信息素。合成優(yōu)選要求少的反應(yīng)步驟,采用一般商業(yè)上可得到的原料,并且具有相對(duì)短的反應(yīng)時(shí)間。這些合成產(chǎn)生良好的收率,不需要昂貴或高級(jí)的設(shè)備。本發(fā)明也提供適于生產(chǎn)ω-鹵代烯醇的便宜路徑,以通過交叉復(fù)分解α-ω-二乙酸基烯烴和α-ω-二鹵化物生產(chǎn)ω-鹵代烯醇,在傳統(tǒng)的氫化方法下它易于轉(zhuǎn)化成ω鹵代烷醇。
優(yōu)選適于這些反應(yīng)的復(fù)分解催化劑選自圖2、3、4或5表示的I-IV族復(fù)分解催化劑。最優(yōu)選的復(fù)分解催化劑是表I-IV表示的那些。最優(yōu)選的實(shí)施方案采用催化劑848、785、807、826、823和801。
本發(fā)明特別提供醋酸E-5-癸烯酯的改進(jìn)合成,它消除了與先前方法有關(guān)的許多問題。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,改進(jìn)包括1)獲得原料至產(chǎn)品較高轉(zhuǎn)化(從40百分比至大于75百分比)的技術(shù);2)復(fù)分解反式∶順式比例從60∶40增至80∶20和84∶16之間;3)僅僅兩個(gè)反應(yīng)步驟;和4)生產(chǎn)時(shí)間小于一周。
在一項(xiàng)實(shí)施方案中,這些改進(jìn)的某些通過自我復(fù)分解1-己烯至5-癸烯,之后交叉復(fù)分解5-癸烯和醋酸5-己烯酯完成。兩個(gè)反應(yīng)均在相同的復(fù)分解催化劑存在下進(jìn)行。1-己烯的自我復(fù)分解真空下進(jìn)行,以便乙烯副產(chǎn)品可以泡狀離開溶液。1-己烯的消除防止次甲基催化劑中間體的形成,并且導(dǎo)致增加的超過98百分比的純醋酸5-癸烯酯收率,與早先的60∶40相比它具有80∶20至84∶16的反式∶順式比例。
為了制備適于病原體媒介庫(kù)蚊屬蚊子的蚊子產(chǎn)卵誘引劑信息素,本發(fā)明也提供(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯的相對(duì)便宜的合成方法。優(yōu)選的蚊子產(chǎn)卵誘引劑信息素合成包括交叉復(fù)分解商業(yè)上可得到的原料,例如meadowfoam油,含1-十二碳烯或11-二十二碳烯的己烯酸衍生物、己烯醛衍生物,或者己烯醇衍生物,之后氧化雙鍵和內(nèi)酯化。在幾個(gè)實(shí)施方案中,meadowfoam油是優(yōu)選的原料,由于油的95%含有Z-5-羧酸酯部分,它是商業(yè)上可得到的,并且它易于通過本發(fā)明的復(fù)分解反應(yīng)轉(zhuǎn)化成(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯。
本發(fā)明另外的目的和優(yōu)點(diǎn)從下列參考附圖的優(yōu)選的實(shí)施方案的詳細(xì)說明中是明顯的。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1A是表示若干醋酸5-癸烯酯合成(烯烴復(fù)分解)的反應(yīng)圖,其中氯化烯丙基鎂與溴氯丙烷反應(yīng),產(chǎn)生1-氯-5-己烯,如美國(guó)專利5916983所公開的。
圖1B是顯示醋酸5-癸烯酯合成的第二步的反應(yīng)圖,其中存在催化劑823的條件下1-氯-己烯與1-己烯反應(yīng),生成1-氯-5-己烯。
圖1C是顯示醋酸5-癸烯酯合成的第三步的反應(yīng)圖,其中1-氯-5-癸烯與醋酸鉀加熱,生成醋酸5-癸烯酯。
圖1D是顯示醋酸5-癸烯酯合成的第四步的反應(yīng)圖,其中存在苯亞磺酸鈉鹽和醋酸的條件下,60∶40反式∶順式比例的醋酸5-癸烯酯異構(gòu)化成80∶20反式∶順式比例的醋酸5-癸烯酯。
圖2是普通復(fù)分解I類催化劑的結(jié)構(gòu)圖。
圖2A-2L分別是催化劑823、739、801、716、849、765、791、707、815、731、834和751的結(jié)構(gòu)圖。
圖2M表示表I,它包括圖2A-2L所示的I類復(fù)分解催化劑的分子量、CAS#s和化學(xué)名稱。
圖3是普通復(fù)分解II類催化劑的結(jié)構(gòu)圖。
圖3A-3F分別是催化劑877、835、855、813、903和881的結(jié)構(gòu)圖。
圖3G表示表II,它包括圖3A-3F表示的II類復(fù)分解催化劑的分子量、CAS#和化學(xué)名稱。
圖4是通常復(fù)分解III類催化劑的結(jié)構(gòu)圖。
圖4A-4L分別是催化劑846、805、824、783、873、831、814、773、839、797、859和817的結(jié)構(gòu)圖。
圖4M表示表III,它包括圖4A-4L表示的III類復(fù)分解催化劑的分子量、CAS#和化學(xué)名稱。
圖5是復(fù)分解IV類催化劑的結(jié)構(gòu)圖。
圖5A-5L分別是催化劑848、807、826、785、875、833、816、775、841、799、861和819的結(jié)構(gòu)圖。
圖5M表示表IV,它包括圖5A-5L表示的IV類復(fù)分解催化劑的分子量、CAS#和化學(xué)名稱。
圖6表示幾種普通的復(fù)分解反應(yīng),它們采用優(yōu)選的原料和優(yōu)選的復(fù)分解催化劑。
圖7是表示按照?qǐng)D6所示的反應(yīng),許多優(yōu)選原料和復(fù)分解產(chǎn)物的表。
圖8是另外的表,顯示按照?qǐng)D6所示的反應(yīng),許多優(yōu)選原料和復(fù)分解產(chǎn)物。
圖9A表示改進(jìn)的醋酸5-癸烯酯合成的第一步,其中1-己烯是自我復(fù)分解成5-癸烯,通過排入空氣從反應(yīng)中除去乙烯。
圖9B表示改進(jìn)的醋酸5-癸烯酯合成的第一步,其中5-癸烯與醋酸5-己烯酯真空下反應(yīng),生成1-己烯和80∶20至84∶16的反式∶順式比例的醋酸5-癸烯酯。
圖10A表示用于清除優(yōu)選復(fù)分解催化劑的三羥甲基膦的通式。
圖10B表示用于清除優(yōu)選復(fù)分解催化劑的優(yōu)選的水溶性膦或亞磷酸鹽的通式。
圖10C表示用于清除優(yōu)選復(fù)分解催化劑的優(yōu)選的水溶性膦環(huán)體系的通式。
圖11表示合成醋酸5-癸烯酯的一步,其中1-己烯與醋酸5-癸烯復(fù)分解,生成80∶20至84∶16的反式∶順式比例的醋酸5-癸烯酯。
圖12表示醋酸5-癸烯酯選擇性的合成,其中1-己烯與5-己烯酸復(fù)分解,生成可以重結(jié)晶的5-癸烯酸(decenoic acid),還原成醇,并且乙?;沙^90%的醋酸E-5-癸烯酯。
圖13表示醋酸5-癸烯酯選擇性的合成,其中1-己烯和5-己烯酸酯復(fù)分解,生成可以重結(jié)晶的5-癸烯酸,還原成醇,并且乙?;?,生成超過90%的醋酸E-5-癸烯酯。
圖14表示醋酸5-癸烯酯選擇性的合成,其中1,10-二乙酸基-5-癸烯和5-癸烯交叉復(fù)分解。
圖15表示醋酸5-癸烯酯選擇性的合成,其中4-戊烯基氯自我復(fù)分解,生成1,8-二氯-4-辛烯,它與5-癸烯復(fù)分解,生成4-壬烯基氯,接著轉(zhuǎn)化成醋酸5-癸烯酯。
圖16表示醋酸5-癸烯酯選擇性的合成,其中乙烯基硼酸頻哪醇酯與5-己烯醇THP醚交叉復(fù)分解,生成1-硼己烯-6-醇THP醚頻哪醇。
圖17表示醋酸5-癸烯酯選擇性的合成,其中乙烯基硼酸頻哪醇酯與醋酸5-己烯基酯復(fù)分解,生成醋酸1-硼己烯-6-酯頻哪醇酯,它從氫氧化鈉和水中重結(jié)晶,生成己烯-6-醇和1-硼酸,之后轉(zhuǎn)化成>97%的醋酸E-5-癸烯酯。
圖18表示甲酸9-十四烯酯的合成,其中5-癸烯與9-癸烯醇交叉復(fù)分解,生成9-十四烯醇,同時(shí)真空下從反應(yīng)除去1-己烯,并且其中的復(fù)分解產(chǎn)物9-十四烯醇與甲酰醋酸酯反應(yīng)。
圖19表示醋酸11-十四烯酯的合成,其中3-己烯與醋酸11-十二烯酯交叉復(fù)分解,這樣以致于1-丁烯產(chǎn)生后從溶液清除。
圖20表示醋酸11-十四烯酯由醋酸11-二十碳烯酯的選擇性的合成。
圖21表示醋酸E-4-十三烯酯的合成,其中1-癸烯與醋酸4-戊烯酯交叉復(fù)分解,這樣以致于乙烯產(chǎn)生后從溶液清除。
圖22表示醋酸E-4-三癸烯酯選擇性的合成,其中1-癸烯自我復(fù)分解形成9-十八烯,醋酸4-戊烯酯自我復(fù)分解,生成1,8-二乙酸基-4-辛烯,并且9-十八烯與1,8-二乙酸基-4-辛烯交叉復(fù)分解。
圖23表示E,E-8,10-十二碳二烯醇的合成,其中戊烯基衍生物與8-壬烯醇復(fù)分解,接著以酸或堿處理。
圖24A表示醋酸8-氯辛-1-基酯,其中1,10-二乙酸基-5-癸烯與1,6-二氯-3-己烯交叉復(fù)分解,生成醋酸8-氯-5-辛-1-烯酯,它被還原成醋酸8-氯辛基酯。
圖24B表示E,E-8,10-十二碳二烯醇的選擇性合成,其中醋酸8-氯辛酯與亞磷酸三乙酯在甲苯中回流,生成醋酸8-膦酸二乙酯辛酯,之后轉(zhuǎn)化成8,10-十二碳二烯醇。
圖25表示由1,6-二溴-3-己烯和1,10-二乙酸基-5-癸烯的交叉復(fù)分解合成8-溴辛醇。
圖26表示meadowfoam油的化學(xué)圖。
圖27表示蚊子產(chǎn)卵信息素的合成,包括meadowfoam油和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖28表示1-十二碳烯自我復(fù)分解,生成11-二十二碳烯。
圖29表示蚊子產(chǎn)卵信息素的合成,包括meadowfoam油和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖30表示蚊子產(chǎn)卵信息素的合成,包括5-己烯酸甲酯和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖31表示蚊子產(chǎn)卵信息素的合成,包括5-己烯酸甲酯和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖32表示蚊子產(chǎn)卵信息素選擇性的合成,包括meadowfoam油和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖33表示蚊子產(chǎn)卵信息素選擇性的合成,包括meadowfoam油和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖34表示蚊子產(chǎn)卵信息素選擇性的合成,包括5-己烯酸甲酯和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖35表示蚊子產(chǎn)卵信息素選擇性的合成,包括5-己烯酸甲酯和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖36表示蚊子產(chǎn)卵信息素選擇性的合成,包括醋酸5-己烯酯和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖37表示蚊子產(chǎn)卵信息素選擇性的合成,包括醋酸5-己烯酯和11-二十二碳烯酯的交叉復(fù)分解。
圖38表示蚊子產(chǎn)卵信息素選擇性的合成,包括5-己烯基二乙基縮醛和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖39表示蚊子產(chǎn)卵信息素選擇性的合成,包括5-己烯基二乙基縮醛和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解。
圖40表示E-9,Z-11-十六碳二烯醛的優(yōu)選合成,包括乙烯基硼酸頻哪醇酯與9-癸烯二乙基縮醛的交叉復(fù)分解。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明本發(fā)明以經(jīng)濟(jì)和有效的方式提供適于許多增殖產(chǎn)品(例如烯醇、醋酸酯、醛、羧酸或它們的衍生物)的復(fù)分解合成法。凈運(yùn)行大多數(shù)的交叉復(fù)分解反應(yīng),未反應(yīng)的原料回收至下一交叉復(fù)分解反應(yīng)。本發(fā)明提供交叉復(fù)分解兩種不同或相同的端烯烴(即α烯烴)以生成新的內(nèi)烯烴的能力,交叉復(fù)分解端烯烴和內(nèi)烯烴以生成新的內(nèi)烯烴的能力,交叉復(fù)分解端烯烴和環(huán)烯烴以生成新的末端和/或內(nèi)烯烴的能力,以及交叉復(fù)分解兩種類似或不同的內(nèi)烯烴以生成新的內(nèi)烯烴產(chǎn)物的能力。
在通常優(yōu)選的實(shí)施方案中,R-(CH=CH)k(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H形式的反應(yīng)物可以自我復(fù)分解,與相同形式的不同反應(yīng)物交叉復(fù)分解,或者與QCH(CH2)rW形式的反應(yīng)物交叉復(fù)分解。當(dāng)自我復(fù)分解時(shí),這種反應(yīng)物形成(CH=CH)k[(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H]2形式的產(chǎn)物和CH2=CH2和RCH=CHR形式的副產(chǎn)物。如果這些副產(chǎn)物是揮發(fā)性的,它們?cè)谡婵諌毫蚋邷叵率且浊宄?。在通常的?shí)施方案中,X選自氫(H),醇(OH)和醋酸根(AcO),羧酸酯(CO2Ra),這里Ra是烷基、芳基或金屬,羧羧(CO2H),醛,鹵素(Cl,Br,I),甲苯磺酸根(TsO),或者甲磺酸根(MesO),或者它們的衍生物。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中,X選自氫,醇,醋酸根,三氟醋酸根,羧酸甲酯,羧酸乙酯,羧酸鈉,氯,溴,碘,或甲磺酸根。
通常的實(shí)施方案中,g、k、m、和n每個(gè)選自零和小于或等于20的整數(shù)。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中,g選自零和小于或等于5的整數(shù)。最優(yōu)選實(shí)施方案中,g等于0、1或2。更優(yōu)選的實(shí)施方案中,k為1-5的整數(shù),最優(yōu)選的實(shí)施方案中,k等于1。更優(yōu)選的實(shí)施方案中,m選自零和小于或等于15的整數(shù)。最優(yōu)選的實(shí)施方案中,m等于0、1或2。更優(yōu)選的實(shí)施方案中,n選自零和小于或等于10的整數(shù)。最優(yōu)選的實(shí)施方案中,n等于0、1、3、4、5、7或10。通常的實(shí)施方案中,R選自氫、烷基、芳基或它們的衍生物。更優(yōu)選的實(shí)施方案中,R選自氫、C1-C20烷基,硼酸二異丙酯,硼酸頻哪醇酯,硼酸兒茶酚酯,硼酸新戊基乙二醇酯,二烷基膦酸酯,三烷基硅烷酯,或者三烷基硅氧烷酯。最優(yōu)選的實(shí)施方案中,R-(CH=CH)k(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H介紹了醋酸5-己烯酯,5-己烯醇,5-癸烯,1-己烯,1-丁烯,1-十二碳烯,11-二十二碳烯,1,10-二乙酸基-5-癸烯,3-己烯,醋酸11-二十碳烯酯,11-二十碳烯醇,11-二十碳烯酸,醋酸5-二十碳烯酯(5-eicosenyl acetate),5-二十碳烯醇(5-eicosenol),5-二十碳烯酸(5-eicosenoic acid),10-十一碳烯酸,10-十一碳烯醇,10-十一碳烯酸酯,乙烯基硼酸頻哪醇酯,二乙基膦酸乙烯酯,二乙基膦酸烯丙酯,乙烯基三乙氧基甲硅烷,或烯丙基三乙氧基甲硅烷。
R-(CH=CH)k(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H與QCH(CH2)rW形式的反應(yīng)物交叉復(fù)分解生成產(chǎn)物H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rW或其衍生物,以及CH2Z形式的副產(chǎn)物。優(yōu)選的實(shí)施方案中,Q選自CH2或CH(CH2)rW,r選自零和小于或等20的整數(shù);W選自醇,醋酸根,羧酸酯,羧酸,醛,鹵素,氫,或它們的衍生物;Z選自CH2或CH(CH2)n(CHX)g(CH2)m;p選自零和小于或等于m和n總和的整數(shù),并且在充分高的溫度和/或充分低的壓力(真空)的條件下操作,這樣以致于副產(chǎn)物蒸發(fā)出反應(yīng)混合物。
以下詳細(xì)描述優(yōu)選的復(fù)分解催化劑,對(duì)于兩個(gè)反應(yīng),采用自我復(fù)分解和交叉復(fù)分解反應(yīng)的每個(gè)合成路徑優(yōu)選采用同樣的催化劑。
Ru=CRbRc結(jié)構(gòu)的復(fù)分解催化劑通常是優(yōu)選的,其中L和L′是中性電子施主配體,L選自-CRd(Ri)2和環(huán)烷基或烷基取代的環(huán)烷基,其中環(huán)內(nèi)碳原子的數(shù)目是4至12,Rd和Rj每個(gè)選自氫和烷基,具體的實(shí)施例包括環(huán)己基、環(huán)戊基、異丙基、苯基,或它們的衍生物;L′優(yōu)選選自圖2X或2Y所示結(jié)構(gòu)的任何形式的(L)3,這里R5和Rw分別選自烷基、芳基或取代的芳基,優(yōu)選取代的苯基,最優(yōu)選萮基(即,2,4,6三甲苯基),這里Rt和Rv優(yōu)選烷基或芳基,或者形成環(huán)烷基,最優(yōu)選均是氫、叔丁基或苯基(這些咪唑啉配體稱為4,5-二氫-咪唑-2-基亞基配體);A和A′是陰離子配體,分別選自鹵素、氫、C1-C20烷基、芳基、C1-C20醇鹽、芳基氧化物、C2-C20烷氧基羰基、芳基羧化物、C1-C20羧化物、芳基磺酰、C1-C20烷基磺酰、C1-C20烷基亞磺?;?,每個(gè)配體可任意由C1-C5烷基、鹵素、C1-C5烷氧基取代,或由任意以鹵素、C1-C5烷基或C1-C5烷氧基取代的苯基取代;和Rb和Rc分別選自氫、C1-C20烷基、芳基、C1-C20羧酸酯、C1-C20烷氧基、芳氧基、C1-C20烷氧基羰基、C1-C20烷基硫、C1-C20烷基磺酰和C1-C20烷基亞磺酰基,Rb和Rc的每一個(gè)任意由C1-C5烷基、鹵素、C1-C5烷氧基取代,或者以鹵素、C1-C5烷基或C1-C5烷氧基任意取代的苯基。
這些[(PL3)2AA′]Ru=CRbRc型催化劑的子集通常由Grubbs等在國(guó)際申請(qǐng)PCT/US95/09655描述了。這些催化劑本文通稱為Grubbs催化劑。
這些子集中的一些催化劑,例如I類復(fù)分解催化劑是優(yōu)選的。圖2表示一般的I類復(fù)分解催化劑。參考圖2,Rbt和Rc型與以上段落闡明的相同。優(yōu)選的I類復(fù)分解催化劑包括,但并非限制,催化劑823、739、801、716、849、765、791、707、815、731、834和751。這些催化劑分別如圖2A-2L所示(集合于圖2)。具體的催化劑是,為方便起見,本文由它們的分子量指代,它們的一些增至整數(shù),并且以下在附圖中顯示每個(gè)結(jié)構(gòu)。為方便起見,它們由圖#和它們各自的分子量、CAS#和化學(xué)名稱在圖2M中制表。這些催化劑的許多是商業(yè)上可得到的,但是它們通常不是熱穩(wěn)定的,并且它們通常不能用于合成三取代的烯烴。
參考圖2A,催化劑823和其變化是特別優(yōu)選的。催化劑823具有化學(xué)式[(PCy3)2Cl2]Ru=CHPh,這里Cy代表環(huán)己基,Ph代表苯基。美國(guó)專利No.5916983介紹了催化劑823的合成。催化劑是商業(yè)上可從Boulder,Colorado的Boulder Scientific得到,純度超過95百分比。
雙(三環(huán)己基膦)二氯釕(II)3-甲基-1,2-丁二烯,催化劑801和雙(三環(huán)戊基膦)二氯釕(II)3-甲基-1,2-丁二烯,催化劑716,分別如圖2C和圖2D所示。催化劑801和716商業(yè)上得自Newburyport,MA的Strem,并且亦是優(yōu)選的復(fù)分解催化劑。
一般的II類復(fù)分解催化劑如圖3所示。優(yōu)選的II類復(fù)分解催化劑包括,但是并非限制,催化劑877,835,855,813,903,和881。這些催化劑分別如圖3A-3F所示(集合于圖3)。為方便起見,它們也由圖#和它們各自的分子量、CAS#和化學(xué)名稱在圖3G中制表。這些催化劑比I類催化劑往往更加熱穩(wěn)定和更有活性,但是II類催化劑并不是商業(yè)上可得到或易于合成的。此外,II類催化劑通常不能合成三取代的烯烴。
一般的III類復(fù)分解催化劑如圖4所示,這里Ar代表芳基,Rc如先前定義。優(yōu)選的III類復(fù)分解催化劑包括,但并非限制,催化劑846、805、824、783、873、831、814、773、839、797、859和817。這些催化劑分別如圖4A-4L(集合于圖4)所示。為方便起見,它們也由圖#和它們各自的分子量、CAS#和化學(xué)名稱在圖4M中制表。III類催化劑通常比I類和II類催化劑更加熱穩(wěn)定和更有活性。III類催化劑商業(yè)上不可得且不易于合成。然而,和I類和II類催化劑不同,III類催化劑可用于合成選擇的烯烴,但通常不能合成三取代的烯烴。
一般的IV類復(fù)分解催化劑如圖5所示,這里Ar代表芳基,Rc如先前定義。優(yōu)選的IV類復(fù)分解催化劑包括,但并非限制,催化劑848、807、826、785、875、833、816、775、841、799、861和819。這些催化劑分別5A-5L所示(集合于圖5)。為方便起見,它們也由圖#和它們各自的分子量、CAS#和化學(xué)名稱在圖5M中制表。IV類催化劑一般比I-III類催化劑更加熱穩(wěn)定和更有活性。與I類催化劑的量相比,采用IV類催化劑的反應(yīng),特別是848,一般需要少約8至10倍的催化劑,尤其是823或801,同樣的反應(yīng)需要的,可以獲得大約相同的收率。此外,IV類催化劑,特別是848,完成反應(yīng)小于1小時(shí),而I類催化劑完成相同的反應(yīng)在19至24小時(shí)內(nèi)。以上說明的IV類催化劑的一些是或?qū)⑹巧虡I(yè)上可從Strem得到,或者能夠如Scholl等(1999)介紹的合成。IV類催化劑是特別優(yōu)選的,由于它們能夠被用于合成四取代的烯烴以及三取代的烯烴。
這些催化劑的一些化學(xué)式中,L′選自-CRd(Ri)2、環(huán)烷基,或其中碳原子的數(shù)目是從4至12的烷基取代的環(huán)烷基,或者環(huán)(NRw)[(CHh)Rt][(CHh)(Rv)](NRt)C其中h由0至9,Rw,Rs,Rt,和Rv選自氫、芳基和烷基,并且這里Rd,Ri如上所述。L′最優(yōu)選的實(shí)施方案是圖2X和2Y所示的結(jié)果,這里Rw和Rs選自2,4,6-三甲基苯基,異丙基,或叔丁基。
1,3-二2,4,6三甲苯基-4,5-二氫-咪唑-2基亞基-釕基取代的絡(luò)合物是優(yōu)選的,例如圖5所示的催化劑848。Organic Letters,″Synthesis andActivity of a New Generation of Ruthenium-Based Olefin MetathesisCatalysts Coordinated with 1,3-Dimesityl-4,5-dihydro-imidazol-2-ylideneLigands,″,Scholl等(1999)描述了催化劑848的合成。催化劑848,826和785可以如Scholl等(1999)描述的合成。
通過向催化劑848中加入兩當(dāng)量的乙基乙烯基醚,室溫下攪拌約三小時(shí)并通過沉淀分離,合成催化劑816和794。催化劑816和794具有非常有意思的性能,由于它們?cè)诤芎枚x的溫度曲線圖開始復(fù)分解反應(yīng)。含I類和II類催化劑的反應(yīng)混合物必須保持極低的溫度,例如在-40至-70℃以防止它們發(fā)起反應(yīng)。大多數(shù)III類和一些IV類催化劑必須保持相對(duì)低的溫度以預(yù)防反應(yīng)。然而,含有催化劑816和794的反應(yīng)混合物具有較高的發(fā)起溫度,約35℃,它允許在反應(yīng)發(fā)起之前所有反應(yīng)物完全混合,并允許更好控制反應(yīng)。
可以選擇性采用其它的復(fù)分解催化劑例如“很好定義的催化劑”。這類催化劑包括,但并不是限制,Schrock鉬復(fù)分解催化劑,2,6-二異丙基苯基亞氨基新苯基亞基鉬(VI)雙(六氟-叔丁氧金屬),它們由Grubbs等描述于Tetrahedron(1998),54,4413-4450以及由Couturier,J.L.等描述于Basset′s tungsten metathesis catalyst Angew Chem.Int.Ed.Engl.(1992)31,628。Schrock催化劑可由Strem(Newburyport,MA)得到,但是對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)PTB信息素是昂貴的。Basset催化劑并不是商業(yè)上可得到的,它對(duì)空氣、水和許多官能團(tuán)敏感,并且合成很昂貴。
也可以采用其它的復(fù)分解催化劑,例如“非很好定義的催化劑”,但是它們的活性取決于共同的催化劑,它一般是重金屬,例如四烷基錫或四烷基鉛化合物,并且存在廢物處理問題。這些非良好定義的催化劑也需要適于活化的強(qiáng)路易斯酸的存在,它可引起不希望的雙鍵移位。
圖6表示幾種一般的交叉復(fù)分解反應(yīng),它們采用優(yōu)選的其它類似的原料和優(yōu)選的I-IV類或其它的復(fù)分解催化劑。參考圖6,B、T、U、V和D選自氫原子、烷基芳基,羥基、醋酸根、保護(hù)的醇、鹵素、甲磺酸根、甲苯磺酸根,等;x,e,y,和z選自0至10;t1選自2至22。在方案A中,兩種類似端烯烴是自我分解產(chǎn)生內(nèi)烯烴。具體實(shí)施例包括醋酸5-己烯酯(T=醋酸根,x=3)復(fù)分解成1,10-二乙酸基-5-癸烯和4-戊基氯(T=氯,x=3)至1,8-二氯-4-辛烯。
方案B中,內(nèi)烯烴自身交叉復(fù)分解,生成兩種新的內(nèi)烯烴。具體的例子是1-氯-3-己烯(U=CH3,V=Cl,y=1和z=1)交叉復(fù)分解,生成1,6-二氯-3-己烯(V=Cl和y=1)和3-己烯(U=CH3和z=1)。
方案C中,兩種不同的端烯烴交叉復(fù)分解,生成新的內(nèi)烯烴。具體的例子是醋酸己烯酯(T=Ac和x=4)和乙烯基硼酸頻哪醇酯(硼酸頻哪醇酯和e=0)交叉復(fù)分解,生成己烯基硼酸頻哪醇酯(T=Ac,x=4,D=硼酸頻哪醇酯,e=0)。
方案D中,端烯烴和內(nèi)烯烴交叉復(fù)分解,生成新的內(nèi)烯烴。具體的例子是1,10-二乙酸基-5-癸烯(T=Ac,x=4)和乙烯基硼酸頻哪醇酯(D=硼酸頻哪醇酯和e=0)交叉復(fù)分解,生成己烯基硼酸頻哪醇酯(T=Ac,X=4,D=硼酸頻哪醇酯和e=0)。
方案E中,兩種不同的內(nèi)烯烴交叉復(fù)分解,生成新的內(nèi)烯烴。具體的例子是1,6-二氯-3-己烯(V=Cl,y=1)和1,10-二乙酸基-5-癸烯(T=Ac,x=4)交叉復(fù)分解,生成醋酸8-氯-5-辛烯酯(V=Cl,y=1,T=Ac,x=4)。
方案F和G中,交叉復(fù)分解產(chǎn)品在正常加氫條件下氫化,生成相應(yīng)的飽和烷基產(chǎn)物。具體的例子包括醋酸8-氯-5-辛烯酯(V=Cl,y=1,T=Ac,x=4)與醋酸ω-氯辛烯酯(V=Cl,T=Ac,t1=8)和醋酸10-溴-5-癸烯酯(U=Br,y=4,T=Ac,x=4)與醋酸ω-溴辛烯酯(V=Br,T=Ac,t1=8)。
下列反應(yīng)、附圖和實(shí)施例僅僅通過上述類型復(fù)分解合成的實(shí)施例顯示于此,并且不能被認(rèn)為是限制本發(fā)明的范圍。
圖7表示表V,它含許多優(yōu)選原料和按照?qǐng)D6所示這些反應(yīng)的復(fù)分解產(chǎn)物。
圖8表示表VI,它含額外優(yōu)選的原料和按照?qǐng)D6所示這些反應(yīng)的復(fù)分解產(chǎn)物。參考圖8,優(yōu)選,醋酸根,TMS,THP和EVE保護(hù)基團(tuán),鹵代基團(tuán)優(yōu)選是氟、氯、溴、碘、甲磺?;?、甲苯磺?;鹊?。
圖9A和9B(集合于圖9)表示醋酸5-癸烯酯的改進(jìn)合成。具體地,圖9表示含催化劑823和真空下1-己烯自我復(fù)分解形成5-癸烯。這種反應(yīng)促成5-癸烯生成,由于乙烯形成時(shí)從反應(yīng)中除去。圖9B表示在催化劑823存在和真空條件下,5-癸烯和醋酸5-癸烯酯(醋酸5-癸烯-1-基酯)交叉復(fù)分解。真空下運(yùn)行該反應(yīng)除去1-己烯,產(chǎn)生醋酸5-己烯酯至醋酸5-癸烯酯高轉(zhuǎn)化,和84∶16反式∶順式比例的異構(gòu)產(chǎn)物。下列實(shí)施例證明PTB信息素的制備,但不能被認(rèn)為是限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例15-癸烯的合成1-已烯的自我復(fù)分解參考圖9A,向干燥的2-L圓底燒瓶加入225g(2.67mol)1-己烯(得自Amoco,純度超過95%)和磁力攪拌棒。燒瓶以氮?dú)鈬婌F10分鐘。加入催化劑823(2.2g,2.7mmol),反應(yīng)室溫下攪拌18小時(shí)。觀察到乙烯氣體由反應(yīng)放出。通過經(jīng)1.5英寸x22英寸色譜柱內(nèi)200g 60-200目J.T.Baker Silica Gel(烘干硅膠)過濾反應(yīng),除去用過的催化劑。色譜柱以300mL石油醚(38℃至55℃沸點(diǎn))清洗。減壓下除去溶劑和未反應(yīng)1-己烯,生成115g(0.81mol)5-癸烯。這種產(chǎn)物不需進(jìn)一步純化用于下一步反應(yīng)。
醋酸5-癸烯酯合成交叉每分解5-癸烯和醋酸5-已烯酯參考圖9B,向干燥的1-L圓底燒瓶加入115g(0.81mol)5-癸烯、22.5g(0.158mol)醋酸5-己烯酯(得自TCI America,名稱為醋酸5-己烯酯,純度超過98%),和磁力攪拌棒。燒瓶以氮?dú)鈬婌F5分鐘,加入催化劑823 1.33g(1.6mmol),燒瓶在8mmHg真空下運(yùn)轉(zhuǎn)16小時(shí)。16小時(shí)之后,除去真空泵,反應(yīng)在氮?dú)猸h(huán)境下攪拌另外12小時(shí)。GC分析表明87百分比醋酸5-癸烯酯,12百分比1,10-二乙酸基-5-癸烯,和少于1百分比的醋酸5-己烯酯。
通過經(jīng)1.5英寸x22英寸色譜柱內(nèi)500g J.T.Baker Silica Gel(烘干硅膠)過濾約一半的反應(yīng)混合物得到醋酸5-癸烯酯的純化樣品。該色譜柱以1L石油醚清洗,之后以1L 10百分比的二乙基醚的石油醚溶液清洗。收集兩百毫升流分。數(shù)據(jù)總結(jié)如下。
GC結(jié)果流分序號(hào) 5-癸烯 醋酸5-癸烯酯1,10-二乙酸基-5-癸烯1 0 0 02 100 0 03 919 04 0 100 05 0 100 06 0 100 07 0 100 08 0 0 09 0 0 10010 0 0 10011 0 0 0流分4、5、6和7混合并減壓濃縮,得到10.6g(53.5mmol)的99.4百分比的化學(xué)純度和81∶19反式∶順式比。這種醋酸5-癸烯酯樣品與Bend,Oregon的Consep,Inc.的醋酸5-癸烯酯樣品基本上不可區(qū)分。醋酸E-5-癸烯酯和醋酸Z-5-癸烯酯商業(yè)上得自Sigma(St.Louis,MO),每500mg分別為$54.60($109.20/g)和$55.00($10.00/g)。
實(shí)施例25-癸烯的合成1-己烯自我復(fù)分解參考圖9A,向干凈的連接氣動(dòng)頂上攪拌器的72L圓底燒瓶(具有-10℃循環(huán)冷卻劑的高效回流冷凝器)加入48L(384mol)的1-己烯(得自Amoco,純度超過99百分比,使用時(shí)無需進(jìn)一步純化)。開始攪拌,溶液以氮?dú)鈴谋砻嫦聡婌F15分鐘。加入催化劑823(10g,0.018mol)并且氮?dú)猸h(huán)境下攪拌18至24小時(shí)。乙烯經(jīng)高效冷凝器排入排氣管。
24小時(shí)之后,GC分析表明1-己烯至5-癸烯60至70轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)混合物經(jīng)2.5Kg的硅膠(Fisher 170-400目,60)過濾,除去使用的催化劑。
熟練人員會(huì)領(lǐng)會(huì)原料可以用于下一步反應(yīng),不必純化中間體化合物。然而,如果希望純化,可以分離中間體,例如蒸餾或另外純化5-癸烯。
醋酸5-癸烯酯的合成交叉復(fù)分解5-癸烯和醋酸5-己烯酯參考圖9B,干凈的72L圓底燒瓶裝有60L的5-癸烯(60%至70%純度)并且連接氣動(dòng)頂上攪拌器和真空蒸餾裝置。真空蒸餾裝置包括3″x36″蒸餾塔和高效的熱交換器以及通向22L收集瓶的1″接受頭。在22L收集瓶之后,在大容量真空泵之前,插入兩個(gè)真空冷阱。
催化劑823(100g,0.122mol)加入圓底燒瓶,起始攪拌,施加真空,加熱罩開至設(shè)置2。反應(yīng)混合物的溫度保持低于45℃調(diào)節(jié)真空壓防止5-癸烯蒸餾出72L燒瓶。5小時(shí)內(nèi)加入醋酸5-己烯酯(99%純度,12L,76mol)。添加結(jié)束后,關(guān)閉加熱罩,10mmHg真空下攪拌反應(yīng)。12小時(shí)后,真空冷阱流空,以干冷重裝,重新施加真空。
熟練人員會(huì)領(lǐng)會(huì)復(fù)分解反應(yīng)優(yōu)選在約25℃和60℃之間進(jìn)行,取決于作用于反應(yīng)的真空,最優(yōu)選在約10mmHg約25℃和35℃之間。
復(fù)分解反應(yīng)的GC分析表明0.1%1-己烯、64.9%5-癸烯、0.08%醋酸5-己烯酯、30.8%醋酸5-癸烯酯(82%反式和18%順式異構(gòu)體),和4.1%1,10-二乙酸基-5-癸烯。
在12Kg規(guī)模內(nèi)得到54至83百分比的收率。通過改變5-癸烯至醋酸己烯酯的比例可以操縱收率。由于在高真空下除去1-己烯,增長(zhǎng)比例的5-癸烯升高了醋酸5-癸烯酯的收率;然而,這種增長(zhǎng)比例減少產(chǎn)量,即減少了運(yùn)轉(zhuǎn)中制備的醋酸5-癸烯酯的Kg數(shù)。12Kg規(guī)模下,75∶25比例的5-癸烯∶1-己烯至50∶50的5-癸烯∶1-己烯會(huì)加工轉(zhuǎn)化超過99百分比的醋酸5-己烯酯至醋酸5-癸烯酯和1,10-二乙酸基-5-癸烯。
由真空下運(yùn)行反應(yīng)引起的原料至產(chǎn)物的高轉(zhuǎn)化是意外的。真空的應(yīng)用嘗試除去乙烯,希望提高轉(zhuǎn)化直到約75百分比;然而,1-己烯的清除得到超過99百分比的醋酸5-己烯酯轉(zhuǎn)化是完全意外的。
優(yōu)選的實(shí)施方案減少合成步驟數(shù)由四至二,并且減少需要的時(shí)間數(shù),以在同樣規(guī)模的原料和同樣類型的裝置下,合成最終產(chǎn)物的時(shí)間從超過20天減少至兩天。這代表時(shí)間減少10倍。通過采用實(shí)施例2的步驟,熟練人員會(huì)在48小時(shí)或更少的時(shí)間內(nèi)制備12Kg的83∶17反式∶順式比例的醋酸5-癸烯酯。這種方法的時(shí)間包括復(fù)分解反應(yīng)和催化劑排除,但不包括最后的蒸餾。
除了更方便之外,本方法也減少了醋酸5-癸烯酯的生產(chǎn)。例如,本方法已經(jīng)被證明以優(yōu)選的反式∶順式比例生產(chǎn)醋酸5-癸烯酯,成本通常小于$0.40每克。不含廢溶劑和廢品基本上減少了反應(yīng)的成本,包括購(gòu)買溶劑和處理廢物的成本。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是原料,例如1-己烯和醋酸5-癸烯酯,是商業(yè)上可得到的。
催化劑清除步驟這種復(fù)分解催化劑通過水溶性膦清除,例如圖10A所示的三羥甲基膦(THMP)。THMP是優(yōu)選的并且能夠從四個(gè)羥甲基膦氯化物(TKC)制備,如J.W.Ellis等于Inorg.Chem.(1992)31,3026和N.J.Goodwin等于Chem.Commun.(1996)1551介紹的。TKC是80百分比的水溶液。更好的步驟是加入100mmol四羥甲基氯化鏻(也稱為Cytec的PyrosetTKC)至100mL異丙醇,氮?dú)饷摎?0分鐘,加入100mmol氫氧化鉀小丸,攪拌15分鐘或直至氫氧化鉀溶解。使用該產(chǎn)物,不需要進(jìn)一步純化,或者在冷藏器中攪拌直到需要時(shí)。
通??墒褂眠@種步驟以從相應(yīng)的鹵化多羥基烷基羥甲基鏻鹽或鹵化多羥基芳基羥甲基鏻鹽與1摩爾當(dāng)量的堿(優(yōu)選氫氧化鉀或氫氧化鈉),制備多羥基烷基膦或多羥基芳基膦。與羥甲基鏻衍生物基本上等摩爾比的堿是生成希望的多羥基烷基膦或多羥基芳基膦必需的,由于堿首先以甲醛形式除去了羥甲基,生成膦。任何過量的堿與膦反應(yīng)生成多羥基烷基氧化膦和的或者多羥基芳基氧化膦,它們插入復(fù)分解催化劑并且不會(huì)從反應(yīng)混合物中除去復(fù)分解催化劑。
圖10B表示其它優(yōu)選的無環(huán)族水溶性膦的通式,這里q是0或1,Raa、Rbb和Rcc選自H;CH3;CH2OH;CH2OCH3;CH2CH2OCH3;(CH2CH2O)xx,這里xx由1至20;胺;羧酸鹽;磺酸鹽;等等。圖10C表示優(yōu)選的具有4至40碳原子和3至20氧原子的水溶性膦環(huán)體系的通式。
以上實(shí)施例2的復(fù)分解反應(yīng)混合物(20L含約0.041mol的復(fù)分解催化劑)加入連接氣動(dòng)頂上攪拌器的22L燒瓶,該燒瓶放入砂浴器,在室溫以上并優(yōu)選約55℃加熱。將THMP溶液加入并用力攪拌反應(yīng)12-24小時(shí),加入氮?dú)鈬婌F的水(2L)并反應(yīng)用力攪拌1小時(shí)。停止攪拌并且分離相。除去鮮橙色水相,加入另一個(gè)2L水并用力攪拌30分鐘。又分離相并除去水相。重復(fù)該步驟,直至水相無色,它通常三至四次洗滌。有機(jī)相以1L 4M HCl洗滌30分鐘(pH優(yōu)選<1)并清除。加入碳酸氫鈉飽和水(1L)并用力攪拌15分鐘(pH優(yōu)選>7)。分離并除去水相。
向用力攪拌著的醋酸5-癸烯酯溶液中加入400g無水硫酸鈉。攪拌2小時(shí)之后,加入400g的碳酸鉀,燒瓶在約55℃攪拌10至12小時(shí)。
12小時(shí)之后,停止攪拌,醋酸5-癸烯酯混合物轉(zhuǎn)入酚襯里的55加侖圓桶,以1M KOH的IPA溶液穩(wěn)定,制得0.1%溶液。當(dāng)圓桶充滿時(shí),運(yùn)送至真空蒸餾公司以便純化。
如希望的,采用這種催化劑清除步驟或硅膠柱色譜法,從小或大規(guī)模步驟的5-癸烯或醋酸5-癸烯酯反應(yīng)混合物中除去催化劑。
轉(zhuǎn)化成5-癸醇除去一部分的醋酸5-癸烯酯并按照下列步驟轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的醇,規(guī)??梢园葱枰{(diào)節(jié)。15.0g(67mmol)的醋酸5-癸烯酯、35mL的甲醇和34mL的2M氫氧化鈉加至250mL圓底燒瓶。這種混合物室溫?cái)嚢?小時(shí)。3小時(shí)后水解結(jié)束,接著加入10mL己烷,溶液以10mL 1M HCl、10mL NaHCO3飽和水和10mL鹽水洗滌,。有機(jī)相以硫酸鈉干燥并過濾,減壓除去己烷并生成9.4g5-癸醇。GC分析表明保存了異構(gòu)體比例的5-癸醇。
最后PTB信息素可以通過混合9.4g(60.2mmol)的5-癸醇和79.5g(402mmol)醋酸5-癸烯酯制備,得到83∶17摩爾的醋酸酯和醇混合物。
實(shí)施例3醋酸5-癸烯酯的合成,采用催化劑848又參考圖9A,如以上實(shí)施例1或2生產(chǎn)5-癸烯,或者以催化劑848(圖5A)代替催化劑823。
又參考圖9B,向含磁力攪拌棒的100mL圓底燒瓶和真空接管加入10g(70.4mmol)醋酸5-己烯酯和30g(214mmol)5-癸烯。反應(yīng)以氮?dú)鈬婌F5分鐘,然后加入20mg催化劑848并在10mmHg真空下攪拌45分鐘。
如先前介紹除去復(fù)分解催化劑,生成澄清液體。GC分析表明78%的醋酸5-己烯酯轉(zhuǎn)化至醋酸5-癸烯酯,并且E∶Z異構(gòu)體比例為82∶18。
實(shí)施例4醋酸5-癸烯酯的合成,采用催化劑848圖11表示存在催化劑848時(shí)一步合成醋酸5-癸烯酯,生成80∶20至84∶16反式∶順式比例的醋酸5-癸烯酯。參考圖6,向包括磁力攪拌棒和回流冷凝器的100mL圓底燒瓶加入10g(70.4mmol)醋酸5-己烯酯和17g(210mmol)1-書烯。反應(yīng)燒瓶以氮?dú)鈬婌F5分鐘,接著加入24mg(0.028mmol)的催化劑848(代替催化劑823),并在氮?dú)猸h(huán)境下室溫?cái)嚢?至8小時(shí)。反應(yīng)進(jìn)行時(shí),揮發(fā)性氣體,包括乙烯,排入通風(fēng)櫥。
如先前所述除去復(fù)分解催化劑,生成澄清液體。在示范的運(yùn)轉(zhuǎn)中,GC分析表明65%醋酸5-己烯酯轉(zhuǎn)化成醋酸5-癸烯酯,E∶Z異構(gòu)比是78∶22。
這種合成消除了1-己烯自我復(fù)分解成5-癸烯,包括額外的原料,大量的催化劑和額外的反應(yīng)時(shí)間。此外,非真空下這種反應(yīng)是可得的,可以以小于實(shí)施例1或2的任何一步的時(shí)間完成,并且按比例地使用催化劑,其用量小于以上任意實(shí)施例用量的100倍。
供選擇的優(yōu)選的實(shí)施方案包括1)采用醇保護(hù)的5-己烯-1-醇或其衍生物,例如但不是限制,四氫吡喃基(THP)醚、三甲代甲硅烷基(TMS)醚,或者乙基乙烯基醚(EVE)醚,或者醋酸酯,或者苯甲酸酯和丙酸酯,或者其它類似的對(duì)熟練從業(yè)者明顯的衍生物;2)在防止亞甲基釕絡(luò)合物形成條件下(即,在其形成時(shí)除去揮發(fā)性的端烯烴)進(jìn)行交叉復(fù)分解反應(yīng),由于預(yù)防亞甲基釕絡(luò)合物形成導(dǎo)致原料至產(chǎn)物的高轉(zhuǎn)化;和3)在反應(yīng)中通過采用上述條件獲得高的反式∶順式異構(gòu)比。
例如,5-己烯酸或5-己烯酸酯(例如,5-己烯酸甲酯,5-己烯酸乙酯,等)可用于代替1-己烯,但是這種合成使羧酸或酯在乙酰化后還原成醇成為必需。這些合成分別如圖12和13所示。參考圖12和13,5-己烯酸或-己烯酸酯與5-癸烯在含催化劑823和真空的條件下反應(yīng),分別生成5-癸烯酸或5-癸烯酸酯(5-decenoate)。所得的5-癸烯酸或5-癸烯酸酯還原并乙?;?,生成醋酸5-癸烯酯。此外,合成5-癸烯酸具有優(yōu)點(diǎn),因?yàn)?-癸烯酸鹽可以重結(jié)晶,增加反式異構(gòu)體至超過90百分比的反式-5-癸烯酸,它接著還原并乙?;沙^90百分比的醋酸反式-5-癸烯酯。
圖14示范了另一合成醋酸5-癸烯酯的方法,它需要交叉復(fù)分解1,10-二乙酸基-5-癸烯和5-癸烯。如果沒有端烯烴存在(即1-己烯和醋酸5-己烯酯),反應(yīng)會(huì)達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化,反式∶順式比如實(shí)施例1和2所描述的。醋酸5-己烯酯至1,10-二乙酸基-5-癸烯的轉(zhuǎn)化優(yōu)選在真空下進(jìn)行,以除去乙烯并獲得高轉(zhuǎn)化(例如>98%)。
盡管交叉復(fù)分解1∶1比例的5-癸烯和1,10-二乙酸基-5-癸烯統(tǒng)計(jì)學(xué)上獲得25%5-癸烯、50%醋酸5-癸烯酯和25%1,10-二乙酸基-5-癸烯,這種途徑的優(yōu)點(diǎn)是原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物獲得最大產(chǎn)量。5-癸烯和1,10-二乙酸基-5-癸烯可回收至下一交叉復(fù)分解反應(yīng)。
圖15表示醋酸5-癸烯酯的選擇性合成,其中4-戊烯基氯自我復(fù)分解生成1,8-二氯-4-辛烯,它接著與5-癸烯復(fù)分解生成8-壬烯基氯。8-壬烯基氯接著轉(zhuǎn)化成醋酸5-癸烯酯。
乙烯基硼酸烷基或芳基酯與內(nèi)部或端烯烴的交叉復(fù)分解乙烯基硼酸烷基或芳基酯與內(nèi)部或端烯烴的交叉復(fù)分解生成合成可估價(jià)的中間體,它可轉(zhuǎn)化成反式-或順式-鹵代乙烯基中間體,或者通過烷基乙烯基硼酸酯與鈀催化劑和有機(jī)烷基或有機(jī)芳基反應(yīng)物偶合,轉(zhuǎn)化成反式-烯烴或者順式烯烴。這種乙烯基硼酸酯交叉復(fù)分解步驟開發(fā)了許多新的機(jī)會(huì),由于它的溫和和成本效率。
傳統(tǒng)的烷基乙烯基硼酸酯合成包括端烯烴通過液溴溴化、之后以液氨中的氨基鈉脫鹵化氫,轉(zhuǎn)化成端乙炔。接著加入昂貴的硼烷試劑(例如9-BBN、兒茶酚硼烷、頻哪醇硼烷,等),生成主要的反式乙烯基硼酸酯中間體。這些反應(yīng)步驟對(duì)于許多官能團(tuán)或其它該分子內(nèi)的烯烴不是可修正的。這種合成路徑是昂貴的方法,使得許多希望的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)上不吸引人。
然而,本發(fā)明不僅提供內(nèi)烯烴(即5-癸烯)與乙烯基硼酸酯的交叉復(fù)分解產(chǎn)生順和反式己烯基硼酸酯,而且通過簡(jiǎn)單的真空蒸餾或柱色譜法提供順式和反式己烯基硼酸酯產(chǎn)生純的順式和反式異構(gòu)體。一旦得到純的硼酸酯異構(gòu)體,它可以轉(zhuǎn)化成具有保留構(gòu)型的乙烯基碘中間體,或者具有反轉(zhuǎn)構(gòu)型的乙烯基溴中間體(即,反式己烯基硼酸頻哪醇酯可以根據(jù)反應(yīng)條件,轉(zhuǎn)化成反式1-碘-1-己烯或順式1-溴-己烯)。接著,反式1-碘-1-己烯或順式1-溴-己烯可以與各種有機(jī)金屬烷基或有機(jī)金屬芳基試劑偶合,生成異構(gòu)地純化產(chǎn)品。這種技術(shù)補(bǔ)充并直接與Wittig and Horner Emmons chemistries對(duì)抗。
分離反式和順式烯烴的傳統(tǒng)方法是采用硝酸銀浸滲硅膠。這種技術(shù)對(duì)于小的研究量的原料(即,100mg)工作良好,但對(duì)在規(guī)模(>10Kg)的實(shí)施太昂貴和麻煩。通過簡(jiǎn)單的真空蒸餾、柱色譜法或重結(jié)晶易于分離順式和反式-烷基乙烯基硼酸酯的優(yōu)點(diǎn)便得這種技術(shù)非常有力和有效。此外,乙烯基硼酸酯與順式和反式5-癸烯的交叉復(fù)分解選擇性耗盡順式-5-癸烯,即使在存在大的過量的反式-5-癸烯異構(gòu)體時(shí)。
表VII和VII表示在不同反應(yīng)條件下交叉復(fù)分解的結(jié)果。這些結(jié)果證明了該技術(shù)的實(shí)用性和選擇性。
表VII.乙烯基硼酸頻哪醇酯與5-癸烯的交叉復(fù)分解(1∶107∶666摩爾比的催化劑823∶乙烯基硼酸頻哪醇酯∶5-癸烯,45℃下進(jìn)行)時(shí)間(分鐘)%E-5-癸烯 %E-HBPE HBPE%收率082.3- 0184.194.0 22.0284.493.3 34.5384.793.0 42.54585.092.5 52.56785.392.2 60.08985.792.1 63.8101112 85.991.8 68.4131415 86.191.6 73.21617181920 86.190.6 76.22122232425 86.591.4 78.09小時(shí)86.789.8 >995-癸烯始于82.3%反式至17.7%順式異構(gòu)體混合物。
HBPE=己烯基硼酸頻哪醇酯表VIII.乙烯基硼酸頻哪醇酯與5-癸烯的交叉復(fù)分解(1∶107∶214摩爾比的催化劑823∶5-癸烯∶乙烯基硼酸頻哪醇酯,45℃下進(jìn)行)時(shí)間(分鐘)%E-5-癸烯 %E-HBPE HBPE%收率0 82.3 -01 84.8 91.8 5.023 84.5 91.5 5.9456789 86.2 91.4 7.8101112131415 91.2 9.31617181920 85.4 91.1 10.32122232425 85.4 91.1 11.110小時(shí) 87.3 90.7 20.05-癸烯始于82.3%反式∶17.7%順式異構(gòu)體混合物。
HBPE=己烯基硼酸頻哪醇酯在表VII中,交叉復(fù)分解反應(yīng)快速進(jìn)行結(jié)束,它增加了5-癸烯的反式比,從82.3%至86.7%,即使,使用600%過量的5-癸烯。同樣,己烯基硼酸頻哪醇酯的異構(gòu)體比例保留高的反式選擇性,1分鐘后在94%起始,9小時(shí)后在90%起始。
在表VIII中,當(dāng)過量使用乙烯基硼酸頻哪醇酯時(shí),反應(yīng)變慢,己烯基硼酸頻哪醇酯(HBPE)的收率變低(即20.0%)。然而當(dāng)大量的過量使用5-癸烯時(shí)E-5-癸烯異構(gòu)體純度和HBPE異構(gòu)體純度達(dá)到近似相等的值(表VII,9小時(shí)數(shù)據(jù))。
圖16表示醋酸5-癸烯酯的合成,它包括交叉復(fù)分解乙烯基硼酸頻哪醇酯(Matheson,D.S J Am Chem Soc(1960)82,4228-4233)與5-己烯醇THP醚(或5-癸烯的1,10-二THP醚)和催化劑823,生成1-溴己烯-6-醇THP醚的頻哪醇酯。如Miycuira(Org Syn VIII p532)介紹,這種產(chǎn)物可與丁基鋰和氯化鋅在Suzuki條件下偶合,生成E-5-癸烯醇THP醚,E∶Z異構(gòu)體比例為91∶9。這種原料通過柱色譜法純化,然后醋酸處理生成91∶9 E∶Z異構(gòu)體比例的醋酸5-癸烯酯。
圖17表示醋酸5-癸烯酯的合成,它包括交叉復(fù)分解乙烯基硼酸頻哪醇酯(Matheson,D.S J Am Chem Soc(1960)82,4228-4233)和醋酸5-己烯酯(或1,10-二乙酸基-5-癸烯)以及催化劑823,生成1-溴己烯-6-基醋酸頻哪醇酯。這種產(chǎn)物從氫氧化鈉和水重結(jié)晶,生成己烯-6-醇和1-溴酸。如Miycuira(Org Syn VIII p532)介紹,這種產(chǎn)物與丁基鋰和氯化鋅在Suzuki條件下生成>98%異構(gòu)體比例的E-5-癸烯醇。這種物質(zhì)通過柱色譜法純化,醋酸處理,生成>98%異構(gòu)體比例的醋酸5-癸烯酯。
圖18表示甲酸9-十四烯酯的合成,它是菜蛾(DBM)信息素的類似物。又參考圖9A,如以上實(shí)施例1或2生成5-癸烯,或者以催化劑848代替催化劑823。參考圖18,5-癸烯與9-癸醇真空并在含催化劑823的條件下交叉復(fù)分解,生產(chǎn)9-十四醇(未顯示),同時(shí)1-己烯產(chǎn)生時(shí)從反應(yīng)中除去。然后,甲酰醋酸酯與9-十四醇反應(yīng),生成甲酸9-十四烯酯。
實(shí)施例6醋酸11-十四烯酯的合成圖19表示醋酸11-十四烯酯的合成,它是OmnivorousLeafroller(OLR)的信息素。參考圖19,向含磁力攪拌棒的100mL圓底燒瓶和回流冷凝器加入10g(44.2mmol)醋酸11-十二烯酯和11.2g(133mmol)3-己烯。反應(yīng)以氮?dú)鈬婌F5分鐘,接著加入12mg(0.014mmol)催化劑848,氮?dú)猸h(huán)境室溫下攪拌8小時(shí)。揮發(fā)性的氣體,包括1-丁烯,反應(yīng)進(jìn)行時(shí)排入通風(fēng)櫥。
如先前介紹,除去復(fù)分解催化劑,生成澄清液體。GC分析表明醋酸十二烯酯70%轉(zhuǎn)化成醋酸11-十四烯酯,E∶Z異構(gòu)體比為80∶20。
實(shí)施例7醋酸11-十四烯酯的合成又參考圖19,向-15℃冷卻浴內(nèi)的含磁力攪拌棒和干冰冷凝器的100mL圓底燒瓶,加入10g(44.2mmol)醋酸11-十二烯酯和15g(268mmol)的1-丁烯代替3-己烯。反應(yīng)以氮?dú)鈬婌F1分鐘,然后加入24mg(0.028mmol)催化劑848,氮?dú)猸h(huán)境下于15℃攪拌8小時(shí),然后過夜溫暖至室溫。揮發(fā)性氣體,包括1-丁烯,在反應(yīng)進(jìn)行時(shí)排入通風(fēng)櫥。
如先前所述,除去這種復(fù)分解催化劑,生成澄清液體,GC分析表明醋酸11-十二烯酯55%轉(zhuǎn)化成醋酸11-十四烯酯,E∶Z異構(gòu)體比為66∶34。
實(shí)施例7a醋酸11-十四烯酯的合成參考圖20,向包括磁力攪拌棒和回流冷凝器的100mL圓底燒瓶加入10g(31.2mmol)醋酸11-二十碳烯酯和15g(179mmol)3-己烯。醋酸11-二十碳烯酯提自便宜商品公知為西蒙得木油的植物油。反應(yīng)以氮?dú)鈬婌F1分鐘,接著加入50mg(0.059mmol)催化劑848,并在氮?dú)猸h(huán)境下于35℃攪拌8小時(shí)。
如先前所述,除去復(fù)分解催化劑,收得澄清液體,GC分析表明醋酸11-二十碳烯酯的69%轉(zhuǎn)化成醋酸11-十四碳烯酯,E∶Z異構(gòu)比為83∶17。通過柱色譜法采用環(huán)己烷作用溶劑分離醋酸11-十四烯酯,收得3.86g(15.1mmol),48%收率。
圖21表示醋酸E-4-十三烯酯的合成,它是番茄蠹蛾(TPW)信息素的主要成分。參考圖12,1-癸烯與醋酸4-戊烯酯在催化劑823存在的條件下,真空交叉復(fù)分解,這樣以致于生產(chǎn)醋酸E-4-十三烯酯,乙烯在其產(chǎn)生時(shí)從溶液清除。
圖22表示醋酸E-4-十三烯酯的另一種合成。參考圖22,1-癸烯自我復(fù)分解,形成9-十八烯。醋酸4-戊酯自我復(fù)分解生成1,8-二乙酸基-4-辛烯。存在催化劑823的情況下9-十八烯和1,8-二乙酸基-4-辛烯非真空下交叉復(fù)分解,非真空生成醋酸4-十三烯酯。兩種端烯烴的使用允許非真空獲得高轉(zhuǎn)化和產(chǎn)率的醋酸十四烯酯。
圖23表示E,E-8,10-十二碳二烯醇的合成,它是蘋果蠹蛾(CM)的信息素。參考圖23,戊烯基衍生物在存在催化劑823的情況下真空下與8-壬烯醇交叉復(fù)分解,生成E-8-十二碳烯基衍生物和在C10位X標(biāo)明的離去基團(tuán)。乙烯產(chǎn)生時(shí)就從反應(yīng)混合物清除。反應(yīng)混合物接著以酸或堿處理,生成E,E-8,10-十二碳二烯醇。
圖24A和24B表示E,E-8,10-十二碳二烯醇的另一種合成。參考圖24A,由1,10-二乙酸基-5-癸烯和1,6-二氯-3-己烯與催化劑801交叉復(fù)分解生成8-氯辛烷-1-基醋酸酯,它被還原和去乙?;?。參考圖24B,8-氯辛烷-1-基醋酸酯與兩當(dāng)量的亞磷酸三乙酯在甲苯中回流4小時(shí),生成膦酸辛酯中間體?;旌衔餁鍤庀吕鋮s至-40℃。加入二異丙基胺鋰(膦酸酯的2.3mol當(dāng)量),并緩慢加熱至室溫。加入新鮮蒸餾的巴豆醛(2mol當(dāng)量)并室溫?cái)嚢?小時(shí)。純化混合物得到8,10-十二碳二烯醇。
與傳統(tǒng)合成8-鹵代辛-1-醇方法相比,合成8-鹵代辛-1-醇的復(fù)分解途徑的優(yōu)點(diǎn)ω-鹵代烷醇是有價(jià)值的化合物,它已經(jīng)用作合成中間體,特別用于昆蟲信息素(Mori1992)的合成。制備這些化合物的傳統(tǒng)方法是通過在惰性溶劑中加熱α、ω-二醇和HCl或HBr,并且連續(xù)(Pattison,F(xiàn)LM;JBSothers;RG Woolford J.Am.Chem.Soc.(1956)78,2255-2259)或不連續(xù)(Chong,JM;MA Heuft;and P Rabbat″Solvent Effects on theMonobromination of alpha,omega-DiolsA Convenient Preparation ofomega Bromoalkanols″J.Org.Chem.(2000)65,5837-5838)的除去水。這些方法對(duì)于研究量的原料可以合理良好的運(yùn)轉(zhuǎn),但是對(duì)于大規(guī)模的合成是不方便的。然而,這些反應(yīng)通常稀釋進(jìn)行(例如,0.3M),需要直至96小時(shí)得到高轉(zhuǎn)化,并且被直至60%的二-鹵化物或未反應(yīng)的原料二醇污熱,不能輕易地通過蒸餾分離出純的ω-鹵代烷醇,并且收率中等(一般為35%至85%)。另一局限是一些二醇是昂貴的,不能用于商業(yè)用途。
克服這些不足的新方法采用交叉復(fù)分解α-ω-二乙酸基烯烴和α-ω-二鹵化物,生成ω-鹵代烯醇。(本文的命名法提到的ω代表分子中最后的碳原子,作為第一個(gè)碳原子以醇起始)基于它們本身和它們?cè)趥鹘y(tǒng)氫化方法下易于轉(zhuǎn)化成ω-鹵代烷醇,ω-鹵代烯醇是有價(jià)值的中間體。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是四種不同對(duì)稱的α、ω-二鹵化物(即W-(CH2)n-W,這里W選自氯、溴、碘、甲磺酸、甲苯磺酸或其衍生物)能夠與4種不同對(duì)稱的α、ω-二乙酸基烯輕(即AcO-(CH2)n-OAc,這里n=4、6、8或10)的交叉,生成7種不同的ω-鹵代烯醇(即,AcO-(CH2)nCH=CH(CH2)m-W,這里n=1、2、3或4,m=1、2、3或4)。這些ω-鹵代烯醇?xì)浠瘲l件下轉(zhuǎn)化成ω-鹵代烷醇。
這些復(fù)分解反應(yīng)簡(jiǎn)潔的運(yùn)行,采用等摩爾比的對(duì)稱二鹵化物和二乙酸基化合物,未反應(yīng)的原料回收至下一復(fù)分解反應(yīng)。收率一般是約50%反應(yīng)器容積效率(即,50%的反應(yīng)器容積是產(chǎn)品)。起始的對(duì)稱二鹵化物和二乙酸基化合物通常是得自商業(yè)來源或者通過容易的醇至鹵化物的轉(zhuǎn)化。它們亦是優(yōu)選的,以給予從原料中分離ω-鹵代烯醇最大的便利,例如基于它們的沸點(diǎn)和ω-鹵代烯醇產(chǎn)物沸點(diǎn)之間的差異選擇原料。例如,在1,6-二溴-3-己烯和1,10-二乙酸基-5-癸烯之間的交叉復(fù)分解反應(yīng)中,選擇這些原料,由于它們沸點(diǎn)上較大的差異1,6-二溴-3-己烯Bpt1.0mmHg84℃-85℃,醋酸8-溴-5-辛烯酯Bpt1.0mmHg110℃-112℃,1,10-二乙酸基-5-癸烯158℃-162℃。
實(shí)施例8-溴辛(hromooctan)-1-醇的對(duì)照合成8-溴辛-1-醇是昆蟲信息素合成中有價(jià)值的原料,但是不得廣泛使用,由于它不能在商業(yè)上大量得到。TCI(Portland OR)出售每25g 8-溴辛-1-醇是191.30$($7,625/Kg)。源自1,8-辛二醇亦是昂貴的;TCI的1,8-辛二醇的售價(jià)是$498/Kg。以上表明的將這種原料轉(zhuǎn)化成ω-烷醇的這種價(jià)格和缺點(diǎn),便得這類方法商業(yè)上不可行。
參考圖25,然而,烯烴復(fù)分解提供生產(chǎn)8-溴辛-1-醇的普及方法。這種對(duì)稱的1,6二溴-3-己烯通過1-溴-3-己烯的交叉復(fù)分解(真空下除去揮發(fā)性3-己烯)制備。1-溴-3-己烯由商業(yè)上可得到的售價(jià)為<$40/Kg的葉醇(Bedoukian,Danbury CT)制備,1,10-二乙酸基-5-癸烯由醋酸己烯酯的交叉復(fù)分解制備。醋酸己烯酯通過常規(guī)方法由己烯醇制備。5-己烯醇售價(jià)為<$45/Kg,得自Degussa-Hulls,Somerset,NJ。
等摩爾比的純的1,6-二溴-3-己烯和1,10-二乙酸基-5-癸烯交叉復(fù)分解,生成40%至50%收率的醋酸8-溴-5-辛烯酯(這些反應(yīng)條件下最大收率是50%收率)。醋酸ω-溴-5-辛烯酯通過簡(jiǎn)單的真空蒸餾分離,并且還原和去乙酰化,生成8-溴辛-1-醇。此方法的最終產(chǎn)物成本小于$300/Kg。
蚊子產(chǎn)卵誘引劑信息素(MOP)的合成(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯實(shí)施例8Meadowfoam油和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解圖26表示Meadowfoam油的化學(xué)結(jié)構(gòu),它亦稱為植物學(xué)名稱Limnanthes Alba(CAS號(hào)153065-40-8;EINES號(hào)310-127-6)。Meadowfoam油商業(yè)上得自Natural Plant Products LLC,2767 19th St SE,PO Box 4306,Salem,OR 97302,目前價(jià)格為約$12每千克。
圖27表示采用Meadowfoam油和1-十二烯交叉復(fù)分解的MOP合成方案。參考圖26和27,向干燥50mL圓底燒瓶加入3.0g(3.0mmol)Meadowfoam油和6.1g(36mmol)1-十二烯。燒瓶以氮?dú)獯祾?0分鐘,之后加入0.025g(0.030mmol)催化劑823,混合物10mmHg真空下于35℃攪拌18小時(shí)。通過加入0.037g(0.30mmol)三羥甲基膦和5mL三乙胺清除復(fù)分解催化劑?;旌衔?0℃攪拌12小時(shí)。以100mL水進(jìn)行3次洗滌,之后進(jìn)行1×50mL 1M HCl洗滌和1×50mL NaHCO3飽和水溶液洗滌。以無水硫酸鈉干燥有機(jī)相,過濾并無需進(jìn)一步純化用于下一反應(yīng)。
以上的復(fù)分解產(chǎn)物氧化成Bach等于″Epoxidation of Olefins byHydrogen peroxide-Acetonitrilecis Cyclohexene Oxide″,Organicsynthesis collective Volume Vii,1990,p.126所述的環(huán)氧化物,或以氯過苯甲酸氧化。甘油酯水解,環(huán)氧化物通過在2M KOH和20mL的異丙醇(IPA)中加熱至60℃6小時(shí)開環(huán)成二醇。濃縮溶液并以50mL 1M HCl洗滌。以無水硫酸鈉干燥有機(jī)相,過濾并無需進(jìn)一步純化用于下一反應(yīng)。采用以下步驟完成內(nèi)酯化作用粗二醇(2.9g,9.00mmol)溶于50mL含50mg甲苯亞磺酸的無水甲苯,并加熱至100℃6小時(shí)?;旌衔锢鋮s至室溫并以50mL NaHCO3飽和水溶液洗滌。以無水硫酸鈉干燥有機(jī)相,過濾并無需進(jìn)一步純化用于下一反應(yīng)。干燥溶液以1.8g(0.018mmol)醋酸酐和5mL三乙胺乙酰化。溶液室溫?cái)嚢柽^液。通過50mL 1M HCl洗滌和50mL NaHCO3飽和水溶液洗滌整理反應(yīng)。以無水硫酸鈉干燥有機(jī)相,過濾,濃縮收得(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體,然后通過柱色譜法純化。
實(shí)施例91-十二烯的自我復(fù)分解參考圖28,向干燥50mL圓底燒瓶加入61.0g(360mmol)1-十二烯。燒瓶以氮?dú)獯祾?0分鐘,之后加入0.25g(0.30mmol)催化劑823,在10mmHg真空于35℃攪拌混合物18小時(shí)。復(fù)分解催化劑通過經(jīng)170至400目、100g硅膠除去,收得50.2g(324mmol)11-十二烯。這種產(chǎn)物使用不需要進(jìn)一步純化。
Meadowfoam油和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解參考圖29,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了5.5g(18mmol)11-二十二碳烯用于代替1-十二烯之外。
實(shí)施例10已烯酸甲酯和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解參考圖30,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了1.15g(9mmol)的己烯酸甲酯用于代替Meadowfoam油和5.5g(18mmol)11-二十二碳烯用于代替1-十二烯之外。
實(shí)施例11己烯酸甲酯和1-十二烯的交叉復(fù)分解參考圖31,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了1.15g(9mmol)的己烯酸甲酯用于代替Meadowfoam油之外。
實(shí)施例12Meadowfoam油和1-十二烯的交叉復(fù)分解參考圖32,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了之外。
實(shí)施例13Meadowfoam油和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解參考圖33,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了5.5g(18mmol)11-二十二碳烯用于代替1-十二烯和雙鍵至二醇的氧化如Olagbemiro等所述之外。
實(shí)施例14己烯酸甲酯和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解參考圖34,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了1.15g(9mmol)的己烯酸甲酯用于代替Meadowfoam油和5.5g(18mmol)11-二十二碳烯用于代替1-十二烯以及雙鍵至二醇的氧化如Olagbemiro等所述之外。
實(shí)施例15己烯酸甲酯和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解參考圖35,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了1.15g(9mmol)的醋酸己烯酯用于代替Meadowfoam油。如Witzmann等于″Di-Glyceraldehyde Ethyl Acetal″Organic SynthesisCollective Volume II,1943 p 307所述,完成醋酸5-十六碳烯酯至5-十六碳烯酸的氧化,雙鍵至二醇的氧化如Olagbemiro等所述。
實(shí)施例16醋酸已烯酯和1-十二烯的交叉復(fù)分解參考圖36,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了1.15g(9mmol)的醋酸己烯酯用于代替Meadowfoam油。如Witzmann等所述,完成醋酸十六碳烯酸酯至5-十六碳烯酸的氧化,雙鍵至二醇的氧化如Olagbemiro等所述。
實(shí)施例17醋酸己烯酯和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解參考圖37,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了1.15g(9mmol)的醋酸己烯酯用于代替Meadowfoam油之外。如Witzmann等所述,完成醋酸十六碳烯酸酯至5-十六碳烯酸的氧化,5.5g(18mmol)11-二十二碳烯用于代替1-十二烯,雙鍵至二醇的氧化如Olagbemiro等所述。
實(shí)施例18己烯醛二乙基縮醛和11-二十二碳烯的交叉復(fù)分解參考圖38,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了1.15g(9mmol)的5-己烯醛二乙基縮醛用于代替Meadowfoam油之外。如Ruhoff,J.R.(″N-Heptanoic Acid″OrganicSynthesis Collective Volume II,1943 p 314)所述,完成5-十六碳烯醛二乙基縮醛至5-十六碳烯酸的氧化,5.5g(18mmol)11-二十二碳烯用于代替1-十二烯,雙鍵至二醇的氧化如Olagbemiro等所述。
實(shí)施例19己烯醛二乙基縮醛和1-十二碳烯的交叉復(fù)分解參考圖39,(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯和其立體異構(gòu)體的合成如實(shí)施例8所述,除了1.15g(9mmol)的己烯醛二乙基縮醛用于代替Meadowfoam油之外。如Ruhoff,J.R.所述,完成5-十六碳烯醛二乙基縮醛至5-十六碳烯酸的氧化,雙鍵至二醇的氧化如Olagbemiro等所述。
合成美洲山核桃核果鞘蛾幼蟲蛾信息素(PNCB)E-9,Z-11-十六碳烯二醛圖40表示PNCB的合成,它包括乙烯基硼酸頻哪醇酯(Matheson,D.S J Am Chem Soc(1960)82,4228-4233)與9-癸烯醛二乙基縮醛(由商業(yè)上得到的9-癸烯醇的Swem氧化合成,生成9-癸烯醛,接著作為縮醛以乙醇和鹽酸保護(hù)它)和催化劑823交叉復(fù)分解,生成1-溴癸烯醛二乙基縮醛。如Miycuira Org Syn VIII p 532所述,這種產(chǎn)物與Z-1-碘己烯(Normant Org Syn VII,p 290-294)在Suzuki條件下偶合,生成E-9,Z-11-十六碳烯二醛二乙基縮醛。柱色譜法純化這種原料,縮醛在含水甲醇和水中以催化劑p-甲苯亞磺酸在35℃水解24小時(shí)。濃縮反應(yīng)混合物分離出E-9,Z-11-十六碳烯二醛,并且由柱色譜法純化。
盡管如圖9,11-25,和27-40所示的合成方案的說明包括具體的催化劑和原料,熟練人員會(huì)理解圖和說明僅僅是示范性的,并且借助于其它復(fù)分解催化劑修正,例如如圖2-5所示的I-IV類復(fù)分解催化劑。尤其相對(duì)于圖9,11-25和27-40的合成方案,IV類復(fù)分解催化劑是優(yōu)選的,尤其催化劑848、826、807和785,由于這些催化劑能夠以比其它三類催化劑更小的量使用。催化劑848和826是目前最優(yōu)選的,由于它們目前更容易合成,即使催化劑807和785用量更小,產(chǎn)生更高。催化劑823、801和716也是優(yōu)選的,但是通常產(chǎn)率小于IV類催化劑,催化劑791和707目前不是優(yōu)選的。
熟練人員會(huì)理解圖9,11-25和27-40的合成方案可以借助于其它原料修正,例如如上所述其它的原料的醇保護(hù)性衍生物,并且例如能夠被采用以提供本文所示交叉復(fù)分解產(chǎn)物的供選擇合成,或者合成E-9,Z-11-十六碳烯二醛、醋酸E-9,Z-11-十四二烯酯、醋酸Z-11,E-13-十六碳二烯酯或其它類似產(chǎn)物的供選擇的合成。
不背離其基本原則對(duì)于上述本發(fā)明實(shí)施方案的細(xì)節(jié)做許多改變,對(duì)于本領(lǐng)域熟練人員是明顯的。因此,本發(fā)明的范圍僅僅通過下列權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.合成復(fù)分解產(chǎn)品的方法,包括選自I-IV類復(fù)分解催化劑存在的情況下,交叉復(fù)分解端烯烴和內(nèi)烯烴,生成復(fù)分解產(chǎn)品和副產(chǎn)品;和施加充分高溫和/或充分低壓的條件,這樣以致于副產(chǎn)品蒸發(fā)出反應(yīng)室。
2.權(quán)利要求1的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括R-(CH=CH)k(CH2)n(CHX)g(CH2)mH,這里X選自氫、醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素或甲苯磺酸根、甲苯亞磺酸根,或者它們的衍生物,n和m每個(gè)選自0和小于或等于20的整數(shù),R選自H、CH2或(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H;存在第二復(fù)分解催化劑的情況下,交叉復(fù)分解第一產(chǎn)品和QCH(CH2)rM形式的第二α烯烴,這里Q選自CH2或CH(CH2)rM,r選自零和小于或等于20的整數(shù),M選自醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素、氫,或它們的衍生物,在充分高溫和/或充分低壓的以便第二副產(chǎn)品蒸發(fā)出反應(yīng)室的條件下,生成H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物,這里p小于或等于m和n的總和,以及CH2Z形式的第二副產(chǎn)品,這里Z選自CH2或CH(CH2)n(CHX)g(CH2)mCH3。
3.權(quán)利要求1的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括含2至22個(gè)碳的鏈烯基酯和其衍生物,含2至22個(gè)碳的鹵代烯烴和其衍生物,含4至40個(gè)碳的α、ω鏈烯基二酯和其衍生物,含4至40個(gè)碳的α、ω二鹵代烯烴和其衍生物,含2至44個(gè)碳的烯烴,含2至22個(gè)碳的烯醇,或者含4至40個(gè)碳的烯二醇。
4.權(quán)利要求1的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括含2至10個(gè)碳的烯基酯和及衍生物,含2至10個(gè)碳的鹵代烯烴和其衍生物,含4至20個(gè)碳的α、ω烯基二酯和其衍生物,含4至20個(gè)碳的α、ω二鹵代烯烴和其衍生物,含2至20個(gè)碳的烯烴,含2至10個(gè)碳的烯醇,或者含4至20個(gè)碳的烯二醇。
5.權(quán)利要求1的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括以下至少一種1-己烯、5-癸烯、1-丁烯、3-己烯、醋酸5-己烯酯、5-己烯基氯、1,10-二乙酸基-5-癸烯、1,10-二氯-5-癸烯、1-溴-3-己烯、1-氯-3-己烯、1-十二碳烯、4-戊烯基氯、1,8-二氯-4-辛烯、醋酸4-戊烯酯、1,8-二乙酸基-4-辛烯、1,4-二乙酸基-2-丁烯、1,4-二氯-2-丁烯、11-二十二碳烯、5-二十碳烯酸甲酯、醋酸5-二十碳烯酯、11-二十碳烯酸甲酯或醋酸11-二十碳烯酯。
6.權(quán)利要求1的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品包括H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物。
7.權(quán)利要求1的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品包括醋酸5-癸烯酯、5-癸烯酸甲酯、甲酸9-十四烯酯、9-十四碳烯基氯、醋酸9-十四碳烯酯、醋酸11-十四碳烯酯、11-十四碳烯酸甲酯、11-十四碳烯基氯、5-十六碳烯酸甲酯或8,10-十二碳二烯醇,或者它們的酸、鹽或酯。
8.權(quán)利要求2的方法,其中所述復(fù)分解催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
9.合成復(fù)分解產(chǎn)品的方法,包括選擇第一內(nèi)烯烴;選擇第二內(nèi)烯烴;選自I-IV類復(fù)分解催化劑的復(fù)分解催化劑存在的情況下,交叉復(fù)分解第一內(nèi)烯烴和第二內(nèi)烯烴,生成復(fù)分解產(chǎn)品。
10.權(quán)利要求9的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括R-(CH=CH)k(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H,這里X選自氫、醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素或甲苯磺酸根、甲苯亞磺酸根,或者它們的衍生物,n和m每個(gè)選自0和小于或等于20的整數(shù),R選自H、CH2或(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H;存在第二復(fù)分解催化劑的情況下,交叉復(fù)分解第一產(chǎn)品和QCH(CH2)rM形式的第二α烯烴,這里Q選自CH2或CH(CH2)rM,r選自零和小于或等于20的整數(shù),M選自醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵離子、氫,或它們的衍生物,在充分高溫和/或充分低壓的以便第二副產(chǎn)品蒸發(fā)出反應(yīng)室條件下,生成H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物,這里p小于或等于m和n的總和,以及CH2Z形式的第二副產(chǎn)品,這里Z選自CH2或CH(CH2)n(CHX)g(CH2)mCH3。
11.權(quán)利要求9的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括含2至22個(gè)碳的烯基酯和其衍生物,含2至22個(gè)碳的鹵代烯烴和其衍生物,含4至40個(gè)碳的α、ω烯基二酯和其衍生物,含4至40個(gè)碳的α、ω二鹵代烯烴和其衍生物,含2至44個(gè)碳的烯烴,含2至22個(gè)碳的烯醇,或者含4至40個(gè)碳的烯二醇。
12.權(quán)利要求9的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括含2至10個(gè)碳的烯基酯和及衍生物,含2至10個(gè)碳的鹵代烯烴和其衍生物,含4至20個(gè)碳的α、ω烯基二酯和其衍生物,含4至20個(gè)碳的α、ω二鹵代烯烴和其衍生物,含2至20個(gè)碳的烯烴,含2至10個(gè)碳的烯醇,或者含4至20個(gè)碳的烯二醇。
13.權(quán)利要求9的方法,其中復(fù)分解起始烯烴包括以下至少一種1-己烯、5-癸烯、1-丁烯、3-己烯、醋酸5-己烯酯、5-己烯基氯、1,10-二乙酸基-5-癸烯、1,10-二氯-5-癸烯、1-溴-3-己烯、1-氯-3-己烯、1-十二碳烯、4-戊烯基氯、1,8-二氯-4-辛烯、醋酸4-戊烯酯、1,8-二乙酸基-4-辛烯、1,4-二乙酸基-2-丁烯、1,4-二氯-2-丁烯、11-二十二碳烯、5-二十碳烯酸甲酯、醋酸5-二十碳烯酯、11-二十碳烯酸甲酯或醋酸11-二十碳烯酯。
14.權(quán)利要求9的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品包括H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物。
15.權(quán)利要求9的方法,其中復(fù)分解產(chǎn)品包括醋酸5-癸烯酯、5-癸烯酸甲酯、甲酸9-十四烯酯、9-十四碳烯基氯、醋酸9-十四碳烯酯、醋酸11-十四碳烯酯、11-十四碳烯酸甲酯、11-十四碳烯基氯、5-十六碳烯酸甲酯、或8,10-十二碳二烯醇、醋酸4-十三烯酯、醋酸8-氯辛酯、8-溴辛醇,或者它們的酸、鹽或酯。
16.權(quán)利要求9的方法,其中所述復(fù)分解催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
17.合成復(fù)分解產(chǎn)品的方法,包括選擇第一端烯烴;選擇第二端烯烴;選自I-IV類復(fù)分解催化劑的復(fù)分解催化劑存在的情況下,交叉復(fù)分解第一端烯烴和第二端烯烴,生成復(fù)分解產(chǎn)品和副產(chǎn)品;和施加充分高溫和/或充分低壓的條件,這樣以致于副產(chǎn)品蒸發(fā)出反應(yīng)室。
18.權(quán)利要求17的方法,其中所葶復(fù)分解起始烯烴包括R-(CH=CH)k(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H,這里X選自氫、醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素或甲苯磺酸根、甲苯亞磺酸根,或者它們的衍生物,n和m每個(gè)選自0和小于或等于20的整數(shù),R選自H、CH2或(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H;存在第二復(fù)分解催化劑的情況下,交叉復(fù)分解第一產(chǎn)品和QCH(CH2)rM形式的第二α烯烴,這里Q選自CH2或CH(CH2)rM,r選自零和小于或等于20的整數(shù),M選自醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素、氫,或它們的衍生物,在充分高溫和/或充分低壓的以便第二副產(chǎn)品蒸發(fā)出反應(yīng)室條件下,生成H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物,這里p小于或等于m和n的總和,以及CH2Z形式的第二副產(chǎn)品,這里Z選自CH2或CH(CH2)n(CHX)g(CH2)mCH3。
19.權(quán)利要求17的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括含2至22個(gè)碳的烯基酯和其衍生物,含2至22個(gè)碳的鹵代烯烴和其衍生物,含4至40個(gè)碳的α、ω烯基二酯和其衍生物,含4至40個(gè)碳的α、ω二鹵代烯烴和其衍生物,含2至44個(gè)碳的烯烴,含2至22個(gè)碳的烯醇,或者含4至40個(gè)碳的烯二醇。
20.權(quán)利要求17的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括含2至10個(gè)碳的烯基酯和及衍生物,含2至10個(gè)碳的鹵代烯烴和其衍生物,含4至20個(gè)碳的α、ω烯基二酯和其衍生物,含4至20個(gè)碳的α、ω二鹵代烯烴和其衍生物,含2至20個(gè)碳的烯烴,含2至10個(gè)碳的烯醇,或者含4至20個(gè)碳的烯二醇。
21.權(quán)利要求17的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括以下至少一種1-己烯、5-癸烯、1-丁烯、3-己烯、醋酸5-己烯酯、氯化5-己烯、1,10-二乙酸基-5-癸烯、1,10-二氯-5-癸烯、1-溴-3-己烯、1-氯-3-己烯、1-十二碳烯、氯化4-戊烯、1,8-二氯-4-辛烯、醋酸4-戊烯酯、1,8-二乙酸基-4-辛烯、1,4-二乙酸基-2-丁烯、1,4-二氯-2-丁烯、11-二十二碳烯、5-二十碳烯酸甲酯、醋酸5-二十碳烯酯、11-二十碳烯酸甲酯或醋酸11-二十碳烯酯。
22.權(quán)利要求17的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品包括H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物。
23.權(quán)利要求17的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品包括醋酸5-癸烯酯、5-癸烯酸甲酯、甲酸9-十四烯酯、氯化9-十四碳烯、醋酸9-十四碳烯酯、醋酸11-十四碳烯酯、11-十四碳烯酸甲酯、氯化11-十四碳烯酯、5-十六碳烯酸甲酯或8,10-十二碳二烯醇,或者它們的酸、鹽或酯。
24.權(quán)利要求17的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品的收率超過90%。
25.權(quán)利要求17的方法,其中所述復(fù)分解催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
26.合成復(fù)分解產(chǎn)品的方法,包括選擇第一端烯烴;選擇第二端烯烴;選自III或IV類復(fù)分解催化劑的復(fù)分解催化劑存在的情況下,交叉復(fù)分解第一端烯烴和第二端烯烴,無需減壓的在反應(yīng)容器內(nèi)生成復(fù)分解產(chǎn)品和副產(chǎn)品。
27.權(quán)利要求26的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括R-(CH=CH)k(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H,這里X選自氫、醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素或甲苯磺酸根、甲苯亞磺酸根,或者它們的衍生物,n和m每個(gè)選自0和小于或等于20的整數(shù),R選自H、CH2或(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H;存在第二復(fù)分解催化劑的情況下,交叉復(fù)分解第一產(chǎn)品和QCH(CH2)rM形式的第二α烯烴,這里Q選自CH2或CH(CH2)rM,r選自零和小于或等于20的整數(shù),M選自醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素、氫,或它們的衍生物,在充分高溫和/或充分低壓的以便第二副產(chǎn)品蒸發(fā)出反應(yīng)室條件下,生成H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物,這里p小于或等于m和n的總和,以及CH2Z形式的第二副產(chǎn)品,這里Z選自CH2或CH(CH2)n(CHX)g(CH2)mCH3。
28.權(quán)利要求26的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括含2至22個(gè)碳的烯基酯和其衍生物,含2至22個(gè)碳的鹵代烯烴和其衍生物,含4至40個(gè)碳的α、ω烯基二酯和其衍生物,含4至40個(gè)碳的α、ω二鹵代烯烴和其衍生物,含2至44個(gè)碳的烯烴,含2至22個(gè)碳的烯醇,或者含4至40個(gè)碳的烯二醇。
29.權(quán)利要求26的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括含2至10個(gè)碳的烯基酯和及衍生物,含2至10個(gè)碳的鹵代烯烴和其衍生物,含4至20個(gè)碳的α、ω烯基二酯和其衍生物,含4至20個(gè)碳的α、ω二鹵代烯烴和其衍生物,含2至20個(gè)碳的烯烴,含2至10個(gè)碳的烯醇,或者含4至20個(gè)碳的烯二醇。
30.權(quán)利要求26的方法,其中所述復(fù)分解起始烯烴包括以下至少一種1-己烯、5-癸烯、1-丁烯、3-己烯、醋酸5-己烯酯、5-己烯基氯、1,10-二乙酸基-5-癸烯、1,10-二氯-5-癸烯、1-溴-3-己烯、1-氯-3-己烯、1-十二碳烯、4-戊烯基氯、1,8-二氯-4-辛烯、醋酸4-戊烯酯、1,8-二乙酸基-4-辛烯、1,4-二乙酸基-2-丁烯、1,4-二氯-2-丁烯、11-二十二碳烯、5-二十碳烯酸甲酯、醋酸5-二十碳烯酯、11-二十碳烯酸甲酯或醋酸11-二十碳烯酯。
31.權(quán)利要求26的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品包括H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物。
32.權(quán)利要求26的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品包括醋酸5-癸烯酯、5-癸烯酸甲酯、甲酸9-十四烯酯、氯化9-十四碳烯、醋酸9-十四碳烯酯、醋酸11-十四碳烯酯、11-十四碳烯酸甲酯、氯化11-十四碳烯酯、5-十六碳烯酸甲酯或8,10-十二碳二烯醇,或者它的酸、鹽或酯。
33.權(quán)利要求26的方法,其中所述復(fù)分解產(chǎn)品的收率超過90%。
34.權(quán)利要求26的方法,其中所述復(fù)分解催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
35.在反應(yīng)室中合成烯醇、醋酸酯、醛、羧酸或它們的衍生物的方法,包括存在第一復(fù)分解催化劑的情況下,自我復(fù)分解R-(CH=CH)k(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H形式的第一α烯烴,這里X選自氫、醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素或甲苯磺酸根、甲苯亞磺酸根,或者它們的衍生物,n和m每個(gè)選自0和小于或等于20的整數(shù),產(chǎn)生(CH=CH)k[(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H]2形式的第一產(chǎn)品和RHC=CHR形式的第一副產(chǎn)品,這里R選自H、CH2或(CH2)n(CHX)g(CH2)m-H;和存在第二復(fù)分解催化劑的情況下,交叉復(fù)分解第一產(chǎn)品和QCH(CH2)rM形式的第二α烯烴,這里Q選自CH2或CH(CH2)rM,r選自零和小于或等于20的整數(shù),M選自醇、醋酸根、羧酸酯、羧酸、醛、鹵素、氫,或它們的衍生物,在充分高溫和/或充分低壓的以便第二副產(chǎn)品蒸發(fā)出反應(yīng)室條件下,生成H(CH2)m(CHX)g(CH2)n(CH=CH)p(CH2)rM形式的第二產(chǎn)品或其衍生物,這里p小于或等于m和n的總和,以及CH2Z形式的第二副產(chǎn)品,這里Z選自CH2或CH(CH2)n(CHX)g(CH2)mCH3。
36.權(quán)利要求35的方法,其中所述第一或第二復(fù)分解催化劑相同并包括選自I-IV類復(fù)分解催化劑的催化劑。
37.權(quán)利要求35的方法,其中所述自我復(fù)分解步驟在充分高溫和/或充分低壓的以便第一副產(chǎn)品蒸發(fā)出反應(yīng)室條件下進(jìn)行。
38.權(quán)利要求35的方法,其中所述第一產(chǎn)品包括5-癸烯或5-癸烯酸或者其鹽或酯。
39.權(quán)利要求35的方法,其中所述第二產(chǎn)品包括醋酸5-癸烯酯或其酸、鹽或酯。
40.權(quán)利要求35的方法,其中所述第二產(chǎn)品包括甲酸9-十四碳烯酯或者其酸、鹽或酯。
41.權(quán)利要求35的方法,其中所述第一產(chǎn)品包括醋酸11-十四碳烯酯或11-十四烯酸或者其鹽或酯。
42.權(quán)利要求35的方法,其中所述第一產(chǎn)品包括醋酸甲基5-十六碳烯酸酯或甲基5-十六碳烯酸或者其鹽或酯。
43.權(quán)利要求35的方法,其中所述第一產(chǎn)品包括11-二十二碳烯或11-二十二烯酸或者其鹽或酯。
44.權(quán)利要求43的方法,其中所述第二產(chǎn)品包括(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯或者其酸、鹽或酯。
45.權(quán)利要求35的方法,其中所述第一和/或第二催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
46.合成ω-鹵代烷基產(chǎn)品的方法,包括選擇α-ω-二乙酸基烯烴;選擇α-ω-二鹵化物;復(fù)分解催化劑存在的情況下,交叉復(fù)分解α-ω-二乙酸基烯烴和α-ω-二鹵化物,生成醋酸ω-鹵代烯基酯。
47.權(quán)利要求46的方法,其中所述醋酸ω-鹵代烯基酯、α-ω-二乙酸基烯烴和α-ω-二鹵化物由真空下或得到高轉(zhuǎn)化率產(chǎn)品的充分高溫下,α-烯烴的自我復(fù)分解制備。
48.權(quán)利要求46的方法,其中所述醋酸ω-鹵代烯基酯、α-ω-二乙酸基烯烴和α-ω-二鹵化物分別具有第一、第二和第三沸點(diǎn),第一沸點(diǎn)和第二和第三沸點(diǎn)相差至少5℃。
49.權(quán)利要求46的方法,進(jìn)一步包括從α-ω-二乙酸基烯烴和α-ω-二鹵化物中通過蒸餾分離醋酸ω-鹵代烯基酯。
50.權(quán)利要求46的方法,進(jìn)一步包括這種醋酸ω-鹵代烯基酯還原和去乙?;搔?鹵代烷醇。
51.權(quán)利要求50的方法,其中所述ω-鹵代烷醇包括8-溴辛-1-醇或8-氯辛-1-醇。
52.權(quán)利要求50的方法,其中所述ω-鹵代烷醇包括6-溴己-1-醇和6-氯己-1-醇。
53.權(quán)利要求46的方法,進(jìn)一步包括還原醋酸ω-鹵代烯基酯生成醋酸ω-鹵代烷基酯。
54.權(quán)利要求46的方法,其中所述醋酸ω-鹵代烯基酯包括醋酸8-氯-5-辛烯酯。
55.權(quán)利要求46的方法,其中所述復(fù)分解催化劑包括選自I-IV類的催化劑。
56.權(quán)利要求55的方法,其中復(fù)分解催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
57.合成立體有擇復(fù)分解產(chǎn)品的方法,包括選擇烯烴;選擇乙烯基硼酸酯;存在選自I-IV類復(fù)分解催化劑的復(fù)分解催化劑的情況下,交叉復(fù)分解烯烴和乙烯基硼酸酯,生成立體有擇復(fù)分解產(chǎn)品。
58.權(quán)利要求57的方法,其中端烯烴與乙烯基硼酸酯交叉復(fù)分解,生成烯基硼酸酯。
59.權(quán)利要求57的方法,其中內(nèi)烯烴與乙烯基硼酸酯交叉復(fù)分解,生成烯基硼酸酯。
60.權(quán)利要求58的方法,其中通過蒸餾或色譜法純化所述交叉復(fù)分解產(chǎn)品。
61.權(quán)利要求59的方法,其中通過蒸餾或色譜法純化所述交叉復(fù)分解產(chǎn)品。
62.權(quán)利要求60的方法,其中通過蒸餾純化所述交叉復(fù)分解產(chǎn)品,收得純的反式和順式烯基硼酸酯。
63.權(quán)利要求61的方法,其中通過蒸餾純化所述交叉復(fù)分解產(chǎn)品,收得純的反式和順式烯基硼酸酯。
64.權(quán)利要求62的方法,其中通過適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件,交叉復(fù)分解產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)化成純的反式鹵代烯烴或純的順式鹵代烯烴。
65.權(quán)利要求57的方法,其中可以使用乙烯基硼酸酯和內(nèi)烯烴的反式∶順式混合物的交叉復(fù)分解反應(yīng),以增加內(nèi)烯烴混合物的反式異構(gòu)體的比例。
66.權(quán)利要求57的方法,其中烯基硼酸酯在Suzuki條件下反應(yīng),生成烯烴產(chǎn)品。
67.權(quán)利要求57的方法,其中烯基硼酸酯在palldium催化劑條件下反應(yīng),生成烯烴產(chǎn)品。
68.權(quán)利要求57的方法,其中該產(chǎn)品是E9,Z11-十六碳二烯醛。
69.權(quán)利要求57的方法,其中該產(chǎn)品是醋酸E-5-癸烯酯。
70.權(quán)利要求57的方法,其中該產(chǎn)品是醋酸E-11-十四烯酯。
71.權(quán)利要求57的方法,其中復(fù)分解催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
72.從含復(fù)分解產(chǎn)品或反應(yīng)物的反應(yīng)混合物中除去復(fù)分解催化劑的方法,包括向其中復(fù)分解催化劑選自I-IV類復(fù)分解催化劑的反應(yīng)混合物中引入一定量的水溶性膦或水溶性亞磷酸鹽;混合反應(yīng)混合物產(chǎn)生水相;并且除去含復(fù)分解催化劑的水相。
73.權(quán)利要求72的方法,其中水溶性膦包括三羥甲基膦。
74.權(quán)利要求72的方法,其中所述水溶性膦或水溶性亞磷酸鹽包括具有如圖10B所示化學(xué)式的無環(huán)膦或亞磷酸鹽。
75.權(quán)利要求72的方法,其中所述水溶性膦或水溶性亞磷酸鹽包括具有如圖10C所示化學(xué)式的環(huán)膦或亞磷酸鹽。
76.權(quán)利要求72的方法,進(jìn)一步包括加熱反應(yīng)混合物至室溫以上。
77.權(quán)利要求72的方法,在除去水相之后,進(jìn)一步包括加入水至反應(yīng)混合物;混合反應(yīng)混合物生成隨后具有表觀顏色的水相;除去這種隨后含復(fù)分解催化劑的水相;并且重復(fù)加入、混合和清除步驟直至水相基本上無色。
78.權(quán)利要求72的方法,其中復(fù)分解催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
79.權(quán)利要求72的方法,其中所述水溶性膦的量包括每摩爾復(fù)分解催化劑約6至100摩爾。
80.制備多羥基膦或多羥基芳基膦的方法,包括選擇多羥基烷基-羥甲基鹵化鏻鹽或者多羥基芳基-羥甲基鹵化鏻鹽;以大體上摩爾當(dāng)量的堿處理該鹽,生成多羥基膦或多羥基芳基膦。
81.權(quán)利要求80的方法,其中多羥基烷基-羥甲基鹵化鏻鹽包括四羥甲基氯化鏻并且多羥基膦包括三羥甲基膦。
82.權(quán)利要求81的方法,其中所述堿是氫氧化鉀或氫氧化鈉。
83.權(quán)利要求82的方法,其中制備在異丙醇溶液中進(jìn)行。
84.合成(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯的方法,包括如下步驟在復(fù)分解催化劑存在的情況下,交叉復(fù)分解meadowfoam油、5-十六碳烯酸甲酯、己烯酸衍生物、己烯醛衍生物或己烯醇衍生物,與1-十二碳烯或11-二十二碳烯,生成具有雙鍵的第一產(chǎn)品;氧化雙鍵生成第二產(chǎn)品;并且內(nèi)酯化和乙?;诙a(chǎn)品,生成(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯。
85.權(quán)利要求84的方法,其中在復(fù)分解催化劑存在和壓力小于50mm Hg真空的情況下,1-十二碳烯自我復(fù)分解形成11-二十二碳烯。
86.權(quán)利要求84的方法,進(jìn)一步包括以每克小于$3.00的成本生產(chǎn)(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯。
87.權(quán)利要求84的方法,進(jìn)一步包括在少于40小時(shí)的時(shí)間期限內(nèi)生產(chǎn)(5 R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯。
88.權(quán)利要求84的方法,其中所述復(fù)分解催化劑包括選自I-IV類的催化劑。
89.權(quán)利要求88的方法,其中復(fù)分解催化劑包括以下的一種催化劑823、801、876、848、826、785、816、794、846、824或794。
90.合成醋酸5-癸烯酯的方法,包括如下步驟存在第一催化劑的情況下自我分解1-己烯以生成產(chǎn)品;與醇-或醋酸酯保護(hù)的己烯或其衍生物在存在第二催化劑的情況下交叉復(fù)分解該產(chǎn)品,生成醋酸5-癸烯酯或其衍生物和副產(chǎn)品。
91.權(quán)利要求90的方法,其中所述第一或第二催化劑包括催化劑823。
92.權(quán)利要求90的方法,其中所述第一或第二催化劑包括催化劑848。
93.權(quán)利要求90的方法,其中該產(chǎn)品包括5-癸烯。
94.權(quán)利要求90的方法,進(jìn)一步包括在交叉復(fù)分解期間施加真空。
95.權(quán)利要求94的方法,其中所述真空壓小于50mm Hg。
96.權(quán)利要求90的方法,其中所述副產(chǎn)品包括1-己烯。
97.權(quán)利要求90的方法,進(jìn)一步包括以超過40百分比的毛收率生產(chǎn)醋酸5-癸烯酯。
98.權(quán)利要求97的方法,進(jìn)一步包括以超過70百分比的毛收率生產(chǎn)醋酸5-癸烯酯。
99.權(quán)利要求90的方法,進(jìn)一步包括以超過80∶20的反式∶順式異構(gòu)體比生產(chǎn)醋酸5-癸烯酯。
100.權(quán)利要求90的方法,進(jìn)一步包括以每克小于$0.50的成體生產(chǎn)醋酸5-癸烯酯。
101.權(quán)利要求90的方法,進(jìn)一步包括在小于100小時(shí)的時(shí)期內(nèi)生產(chǎn)純度高于95%、反式∶順式異構(gòu)體比超過80∶20的醋酸5-癸烯酯。
102.權(quán)利要求101的方法,進(jìn)一步包括在小于25小時(shí)的時(shí)限內(nèi)生產(chǎn)醋酸5-癸烯酯。
103.權(quán)利要求90的方法,其中所述第一或第二催化劑包括選自I-IV類復(fù)分解催化劑的催化劑。
104.權(quán)利要求90的方法,其中所述第一和第二催化劑相同。
105.權(quán)利要求90的方法,其中所述醋酸酯保護(hù)的己烯包括5-己烯酯或其酯,并且其中醋酸5-癸烯酯的衍生物是5-癸烯酸或其鹽或酯,這種方法進(jìn)一步包括重結(jié)晶5-癸烯酸或其鹽,以提高5-癸烯酸或其鹽反式對(duì)順式異構(gòu)體的比例;和還原5-癸烯酸或其鹽或酯成5-癸烯醇;乙?;?-癸烯醇生成醋酸5-癸烯酯,反式對(duì)順式比超過90百分比。
106.合成醋酸5-癸烯酯的方法,包括如下步驟存在催化劑823的情況下自我復(fù)分解1-己烯,生成5-癸烯和乙烯的混合物;從該混合物中除去乙烯;存在催化劑823的情況下交叉復(fù)分解5-癸烯和結(jié)構(gòu)式為5-己烯-1-R的保護(hù)的己烯,這里R包括醇、醋酸根、醚、鹵離子或酯,生成1-己烯和醋酸5-癸烯酯,反式∶順式比超過80∶20;真空下進(jìn)行交叉復(fù)分解步驟,1-己烯生成時(shí)就被除去;和制備醋酸5-癸烯酯,毛收率超過30百分比。
107.權(quán)利要求106的方法,其中保護(hù)的己烯選自醋酸5-己烯-1-基酯或5-己烯-1-醇。
108.權(quán)利要求106的方法,其中R基團(tuán)選自THP、TMS或EVE醚,苯甲酸酯或丙酸酯,或者氯、溴或碘鹵素。
109.合成醋酸5-癸烯酯的方法,包括如下步驟存在催化劑的條件下自我復(fù)分解醋酸5-癸烯酯,生成1,10-二乙酸基-5-癸烯;和存在催化劑的條件下交叉復(fù)分解1,10-二乙酸基-5-癸烯和5-癸烯,生成醋酸5-癸烯酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及昆蟲性誘引劑信息素或它們的成分的復(fù)分解合成,例如醋酸E-5-癸烯酯,桃樹樹脂蛀蟲信息素的主要成分;(5R,6S)-6-乙酸基-5-十六內(nèi)酯(十六內(nèi)酯),蚊子產(chǎn)卵性誘引劑信息素;或者E9,Z11-十六碳二烯醛(十六碳二烯醛),美洲山核桃核果鞘蛾幼蟲蛾信息素;甲酸-9-十四烯酯,菜蛾(DBM)信息素的類似物;醋酸11-十四烯酯,Omnivorous Leafroller(OLR)信息素;醋酸E-4-十三烯酯,番匣蠹蛾(TPW)信息素的主要成分;E,E-8,10-十二碳二烯醇,蘋果蠹蛾(CM)信息素。該合成優(yōu)選采用I-IV類復(fù)分解催化劑,只需要很少的反應(yīng)步驟,采用通常商業(yè)上可得到的原料,并且具有相對(duì)短的加工時(shí)間。這些合成具有良好收率,不需要昂貴或尖端的設(shè)備。本發(fā)明通過交叉復(fù)分解α-ω-二乙酸基烯烴和α-ω-二鹵化物,亦提供生產(chǎn)ω-鹵代烯醇的便宜路徑,它在傳統(tǒng)氫化方法下易于轉(zhuǎn)化成ω-鹵代烷醇。
文檔編號(hào)C07C6/04GK1423629SQ00818110
公開日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2000年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月18日
發(fā)明者R·L·佩德森, R·H·格拉布斯 申請(qǐng)人:R·L·佩德森, R·H·格拉布斯