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具有除草活性的天然产物ab5046a和ab5046b的合成方法

2021-02-01 15:02:46|273|起点商标网
专利名称:具有除草活性的天然产物ab5046a和ab5046b的合成方法
技术领域:
本发明涉及天然产物中具有除草活性的天然产物的化学合成,特别是一种具有除草活 性的天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法。AB5046A (2-丁酰基-3, 5-二羟基-2-环 己烯-l-酮)和AB5046B (2-乙酰基-3, 5-二羟基-2-环己烯-l-酮)是具有白化作用的活性物 质可以作为除草剂以及作为除草剂的前体,利用市场上易得的原料出发,利用一些比较简 单的反应得到这两种天然产物。
背景技术:
农用除草剂品种所应该具备的基本条件是活性好,选择性高,毒性低。1993年, Masayuki Igarashi等人从一种存在于土壤中的Abc/"7/印or/u/H类微生物的发酵液中分离 得到了 AB5046A和AB5046B,发现这两种化合物对许多杂草,尤其是对单子叶植物具有很 好的白化作用,而且试验显示对哺乳动物几乎没有毒性(Masayuki I, Yasuyuki T, Yayoi M, et al. AB5046A AND B, NOVEL CHLOROSIS-INDUCING SUBSTANCE FROM AbJu^sporiu/H sp. , 1993, 46: 1843~1848)。

发明内容
本发明的目的是提供一种具有除草活性的天然产物AB5046A和AB5046B的合成方
法,用市售的原料出发,可以方便得到目标化合物,实现了该化合物的首次合成。本发明
是以间苯三酚为起始原料,经六歩以约12%的收率合成了目标产物AB5046A和AB5046B。
该合成方法操作简单,产率高。该化合物作为一类高效的除草剂或者说是除草剂前体,在
农业生产中有望得到大规模的应用。
本发明提供的天然产物AB5046A和AB5046B的结构如下
OH O
1^"^^RA R'=CH2CH2CH3
HCT^^OB R'=CH3 AB5046A and AB5046B
本发明进一步提供合成天然产物AB5046A和AB5046B的中间体。 本发明提供的两种天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法包括的歩骤 将间苯三酚催化氢化得到中间体A和B,其中中间体A可以在硝酸铈铵的催化下转化 为中间体B;然后,将中间体B中的羟基保护得到中间体C;然后,脱掉乙基得到l, 3-二酮结构D;然后,通过酯化反应得到中间体E;再通过Fries重排得到F;最后,脱掉甲
氧基甲基保护得到目标化合物。其反应式如下
4<formula>formula see original document page 5</formula>
具体操作歩骤
1) 在高压釜中加入l-30mmol间苯三酚、无水乙醇、氢氧化钠、W-2型RaneyNi,用 氢气置换高压釜中的空气三次后,充氢气至压力10MPa。室温搅拌三个小时。然后过滤, 滤除RaneyNi,用无水乙醇洗涤固体,将滤液通过001X7 (H型)阳离子交换树脂,再 用无水乙醇洗涤树脂,减压蒸出溶剂得到粗产品,柱层析,得浅黄色油状液体产物中间体 A和浅黄色蜡状固体B。
2) 室温下,中间体l-20mmolA的无水乙醇溶液在硝酸铈铵的催化下反应2-3h,然后过 滤,减压蒸出乙醇,粗产品用硅胶柱层析得浅黄色蜡状固体B。
3) 在中间体l-30mmolB二氯甲垸溶液中加入二异丙基乙基胺、氯甲基甲醚、4-二甲 氨基吡啶加热回流24小时。冷却后加入稀盐酸,分层。水层用二氯甲烷萃取,合并有机 相,无水硫酸镁干燥。浓缩,柱层析,得浅黄色油状液体中间体C。
4) 室温下,在中间体l-30mmo1 C的四氢呋喃溶液中加入3NHC1,搅拌6h。加入大 量乙酸乙酯后分层,水层用乙酸乙酯萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,减压蒸出溶剂, 粗品用硅胶柱层析得到黄色油状液体中间体D。
5) 室温下,中间体l-10mmolD的二氯甲垸溶液中加入吡啶、酰氯,然后反应3h, 加水淬灭。有机层稀盐酸洗,饱和氯化钠洗,无水硫酸镁干燥。减压蒸出溶剂,柱层析, 得产品中间体E。
6) 室温下,中间体l-10mmolE的乙腈溶液中加入三乙胺、丙酮氰醇,搅拌2-3h,加 入稀盐酸淬灭反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,合并有机相,干燥,过滤,减压蒸出溶剂,粗品用硅胶柱层析,得黄色油状物F。 -7)将中间体l-10mmolF的二氯甲垸溶液冷至-3(TC后加入4A分子筛,然后滴加三甲
基溴硅烷,保持-30'C3h后升温至-20'C反应72h。抽滤,滤液水洗,无水硫酸钠干燥。粗
品用硅胶柱层析,得目标化合物为黄色油状物。
本发明提供了一种具有除草活性的天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法,用市
售的原料出发,可以方便得到目标化合物,实现了该化合物的首次合成。该合成方法操作
简单,产率高。该化合物作为一类高效的除草剂或者说是除草剂前体,在农业生产中有望
得到大规模的应用。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明进行详细描述,但并不限制本发明的内容。 实施例
化合物A和B的合成
100ml高压釜(电磁搅拌)加入l .05g间苯三酚,0.29g氢氧化钠,1 Oml无水乙醇,0.5gRaney Ni。用氢气置换釜中的空气三次后,充氢气至10MPa,搅拌3小时。滤掉RaneyNi,用20ml 乙醇洗涤滤饼。将滤液通过001X7 (H型)阳离子交换树脂,再用100ml乙醇洗涤树脂,减 压蒸出溶剂得到粗产品。将粗产品过硅胶住(石油醚乙酸乙酯=1: 2 (含1%乙酸))得到 黄色油状物A (0.19g, 23%)和黄色蜡状固体B (0.62g,产率61%)。 B111 NMR (CDC13, 400 MHz)S1.35(t, J-7.0Hz, 3H), 2.41-2.53 (m, 2H), 2.65 (ddd, J=4.2, 16.8, 20.4Hz, 2H), 3.69 (s, 1H), 3.卯(m, 2H), 4.32 (m, 1H), 5.36 (s, 1H); 13C NMR (lOOMHz, CDC13): 514,07, 37.75, 45.56, 64.70, 65.14, 102.57, 175.44, 198,14。
化合物B的合成
室温下,100mL两口瓶加入1.65gA, 40mL乙醇,0.7g硝酸铈铵,氩气保护下室温搅 拌3小时。过滤,减压蒸出溶剂,粗产品硅胶柱层析(石油醚乙酸乙酯=1: 2 (含1%乙 酸)),得黄色蜡状固体B (L53g,产率76%)。
化合物C的合成
100m個底烧瓶中加入0.78gB, 50ml二氯甲烷,1.75ml二异丙基乙基胺,0.8ml氯甲基 甲醚,氩气保护下加热回流24小时。冷却后加水10ml淬灭反应,分层,水层用二氯甲烷萃 取三次,合并,无水硫酸镁干燥。减压蒸出溶剂,将所得粗品硅胶柱层析(石油醚乙酸 乙酯=1: 1),得黄色油状液体C (0.71 g,产率71%)。 !HNMR(CDCl3,400MHz): S1.37(t, J=6.9Hz, 3H), 2.51-2.78 (m, 4H), 3.36 (s, 3H), 3.90-3.94 (m, 2H), 4.81-4.86 (m, 2H), 5.44 (s, 1H)。 13CNMR(100MHz, CDC13): S14.05, 35.86, 43.22, 55.45, 64.62, 70.62, 95.17, 102.84, 174.65, 197.10。
化合物D的合成
室温下,25ml圆底烧瓶中加入C200mg,四氢呋喃10ml, 3NHC10.98ml,搅拌10小时。加入100ml乙酸乙酯后分层,水层用乙酸乙酯萃取(50mlX3),合并有机层,无水硫 酸钠干燥,减压蒸出溶剂,硅胶柱层析分离(石油醚乙酸乙酯=1: 2),得黄色油状液体 D (146mg,产率85%)。 NMR (CDC13, 300 MHz): S 2.55-2.61 , 2.68-2.69, 2.95-2.99, 3.327, 3.36-3.51 , 4.08-4.14, 4.20-4.22, 4.38-4.41 , 4.63, 4.67, 5.58。 13C NMR (75MHz, CDC13): 539.00, 45.50, 55.49, 57.61, 68.29, 70.77, 95.09, 95.24, 104.54, 188.77, 202.45。(注: 此化合物存在两个共振式,谱图重叠比较严重,造成氢谱不易积分和归属,碳谱碳的个数 增多,甚至有些碳不出峰。) 化合物E的合成
室温氩气保护下,25ml两口瓶加入154mgD, 2ml二氯甲烷,145pl吡啶,然后滴加95^1乙酰 氯,反应4小时。有机相水洗,稀盐酸洗,饱和氯化钠洗,无水硫酸镁干燥。粗品硅胶柱 层析(石油醚乙酸乙酯=2: 1)得黄色油状液体E (146mg,产率77%)。 'HNMR(CDCb, 300 MHz): 5 2.24 (s, 3H), 2.67(m,2H), 2.74 (m, 1H) 2.92 (m, 1H) 4.28 (m, 1H), 4.68(t, J=6.1Hz, 2H), 6.00 (m, 1H)。 13C NMR (75MHz, CDC13): S21.25, 35.23, 43.39, 55.56, 70.71, 95.27, 117.40, 165.94, 167.23, 196.84。 化合物F的合成
室温氩气保护下,25ml两口瓶加入429mgE, 5ml乙腈,滴加0.6ml三乙胺,2滴丙酮 氰醇,搅拌2-3小时。加入5ml稀盐酸,10ml乙酸乙酯,分层,水层用乙酸乙酯萃取(lml X3),合并有机层,无水硫酸钠干燥。粗品硅胶柱层析(石油醚乙酸乙酯=6: 1 (含1% 乙酸))得黄色油状液体F (270 mg,产率63%)。 'H NMR (CDC13, 300 MHz): 52.63 (s, 3H), 2.74 (m, 2H), 2.91 (m, 2H), 3.36 (s, 3H), 4.23 (m, 1H), 4.68 (s, 2H)。 13C NMR (75MHz, CDC13): S28.37, 39.79, 44.67, 55.59, 68.52, 95.24, 113.44, 192.85, 196.30, 202.12。
目标化合物的合成
氩气保护下,25ml三口瓶加入146mgF, 5ml二氯甲垸,286mg4A分子筛,冷却至-30 。C后滴加2.8ml (lmol/L)三甲基溴硅烷。保持-30。C3小时,升温至-20。C,反应72小时 后抽滤,滤液中加入5ml水,分层,水层用乙酸乙酯萃取(10mlX3),合并有机层,无水 硫酸钠干燥。粗品硅胶柱层析(石油醚乙酸乙酯=4: 1 (含1%乙酸))得黄色油状液体F (60mg,产率52%)。 'H画R(CDCl3,300MHz): S2.62 (s, 3H), 2.67-2.96 (m, 4H), 4.44 (s, 1H)。 13CNMR(75MHz, CDC13): 528.42, 41.56, 46.98, 63.46, 113.32, 192.94, 196.11, 202.30。
权利要求
1、一种天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法,其特征在于它包括的步骤将间苯三酚催化氢化得到中间体A和B,其中中间体A可以在硝酸铈铵的催化下转化为中间体B;然后,将中间体B中的羟基保护得到中间体C;然后,脱掉乙基得到1,3-二酮结构D;然后,通过酯化反应得到中间体E;再通过Fries重排得到F;最后,脱掉甲氧基甲基保护得到目标化合物,其反应式如下具体操作步骤1)在高压釜中加入1-30mmol间苯三酚、无水乙醇、氢氧化钠、W-2型Raney Ni,用氢气置换高压釜中的空气三次后,充氢气至压力10MPa。室温搅拌三个小时,然后过滤,滤除Raney Ni,用无水乙醇洗涤固体,将滤液通过001×7(H型)阳离子交换树脂,再用无水乙醇洗涤树脂,减压蒸出溶剂得到粗产品,柱层析,得浅黄色油状液体产物中间体A和浅黄色蜡状固体B;2)室温下,中间体1-20mmolA的无水乙醇溶液在硝酸铈铵的催化下反应2-3h,然后过滤,减压蒸出乙醇,粗产品用硅胶柱层析得浅黄色蜡状固体B;3)在中间体1-30mmol B二氯甲烷溶液中加入二异丙基乙基胺、氯甲基甲醚、4-二甲氨基吡啶加热回流24小时,冷却后加入稀盐酸,分层,水层用二氯甲烷萃取,合并有机相,无水硫酸镁干燥,浓缩,柱层析,得浅黄色油状液体中间体C;4)室温下,在中间体1-30mmol C的四氢呋喃溶液中加入3NHCl,搅拌6h;加入大量乙酸乙酯后分层,水层用乙酸乙酯萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,减压蒸出溶剂,粗品用硅胶柱层析得到黄色油状液体中间体D;5)室温下,中间体1-10mmol D的二氯甲烷溶液中加入吡啶、酰氯,然后反应3h,加水淬灭。有机层稀盐酸洗,饱和氯化钠洗,无水硫酸镁干燥。减压蒸出溶剂,柱层析,得产品中间体E;6)室温下,中间体1-10mmol E的乙腈溶液中加入三乙胺、丙酮氰醇,搅拌2-3h,加入稀盐酸淬灭反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,合并有机相,干燥,过滤,减压蒸出溶剂,粗品用硅胶柱层析,得黄色油状物F;7)将中间体1-10mmol F的二氯甲烷溶液冷至-30℃后加入4A分子筛,然后滴加三甲基溴硅烷,保持-30℃3h后升温至-20℃反应72h,抽滤,滤液水洗,无水硫酸钠干燥,粗品用硅胶柱层析,得目标化合物为黄色油状物。
2、 一种式B结构的化合物
3.种式C结构的化合物:
4、 一种式D结构的化合物:
5、 一种式E结构的化合物:
6、 一种式F结构的化合物:
全文摘要
本发明涉及一种具有除草活性的天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法。AB5046A(2-丁酰基-3,5-二羟基-2-环己烯-1-酮)和AB5046B(2-乙酰基-3,5-二羟基-2-环己烯-1-酮)是具有白化作用的活性物质可以作为除草剂以及作为除草剂的前体。利用市场上易得的原料出发,利用一些比较简单的反应得到这两种天然产物,包括将间苯三酚催化氢化得到中间体A和B,其中中间体A可以在硝酸铈铵的催化下转化为中间体B;然后,将中间体B中的羟基保护得到中间体C;然后,脱掉乙基得到1,3-二酮结构D;然后,通过酯化反应得到中间体E;再通过Fries重排得到F;最后,脱掉甲氧基甲基保护得到目标化合物。这两种化合物可以作为除草剂以及作为除草剂的前体,在农业生产中有望得到大规模的应用。
文档编号C07C69/28GK101525281SQ20091006850
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者庆 崔, 徐效华, 杨海申, 娇 王, 谢龙观 申请人:南开大学

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