12,12-二乙氧基十二基-1-炔的制備

王小華，劉 陽，阮金蘭*

（1.武漢工程大學(xué)，武漢 430205；2.武昌理工學(xué)院，武漢 430223）

作物病蟲害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成重大威脅。糧食生產(chǎn)需求的增長，對害蟲防治方式也提出了更高的要求。目前，病蟲害防治仍以簡單滅殺為主，主要依靠以病蟲生理生化系統(tǒng)和神經(jīng)受體等為靶標的化學(xué)農(nóng)藥?；瘜W(xué)農(nóng)藥長期過量、頻繁使用導(dǎo)致越來越多的病蟲產(chǎn)生抗性，且嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境[1-2]。昆蟲信息素是一種害蟲防治新技術(shù)，是昆蟲各種腺體向外分泌的具有不同作用的激素。昆蟲性信息素是一種重要的昆蟲信息素，又稱性外激素。高濃度的性信息素能夠用于害蟲種群監(jiān)控、大量誘捕、干擾交配等[3-5]。昆蟲性信息素選擇性高，不直接接觸作物，無抗藥性問題，能夠提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量，保護生態(tài)環(huán)境。因此，研究開發(fā)昆蟲性信息素具有重要意義。

12,12-二乙氧基十二基-1-炔是合成臍橙螟性信息素(Z,Z)-11,13-十六基二烯醛的重要中間體[6]。本文介紹了該中間體的有效制備方法。本研究采用價廉易得的1,10-癸二醇為起始原料，經(jīng)氯化、氧化、O-烷基化、末端炔基化4步反應(yīng)制得目標化合物。該方法工藝路線較短，成本相對較低，中間體易于純化，收率較高。具體合成路線見圖1。

圖1 12,12-二乙氧基十二基-1-炔合成路線

1 儀器與試劑

熔點由RY-Ⅰ型熔點儀（天津市天分分析儀器廠）測定；核磁共振數(shù)據(jù)用日本電子JNM-ECA-400超導(dǎo)NMR儀（日本電子株式會社）測定，以TMS為內(nèi)標；質(zhì)譜采用LCQ Advantage MAX 10離子肼質(zhì)譜儀（美國菲尼根質(zhì)譜公司）測定。實驗所用試劑均為市售分析純。

2 實驗方法

2.1 10-氯癸醇（中間體Ⅱ）的合成

室溫下，向20 L玻璃反應(yīng)釜中依次加入4 L甲苯、500.0 g（2.87 mol）1,10-癸二醇、10.5 kg 9 mol/L 鹽酸，升溫至回流，分水，反應(yīng)每隔3 h補充9 mol/L鹽酸1 kg。通過TLC（展開劑二氯甲烷＋甲醇，體積比8∶1，顯色劑KMnO4）監(jiān)控反應(yīng)[7]。反應(yīng)完成后濃縮甲苯，并降至室溫。用石油醚萃取3次（1.5 L），合并有機層。有機層用NaHCO3水溶液調(diào)節(jié)pH至中性，經(jīng)飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥后過濾。濾液濃縮得淡黃色油狀液體（中間體Ⅱ）475.6 g，收率86.0%。所得油狀物可直接用于下一步反應(yīng)。

2.2 10-氯癸醛（中間體Ⅲ）的合成

PCC氧化劑的制備：在攪拌下，將600 g（6 mol）CrO3迅速加入到1 104 mL 6 mol/L鹽酸中，5 min后將均相體系冷卻至0℃，小心加入474.6 g（6 mol）吡啶，加入時間大于10 min。將反應(yīng)體系重新冷卻至0℃，析出橙黃色固體，過濾。濾餅經(jīng)真空干燥（1 h），得PCC氧化劑1 085 g，收率84%。

室溫下，將含中間體Ⅱ（450 g，2.33 mol）的二氯甲烷溶液450 mL緩慢滴加到含1 004 g（4.67 mol）PCC氧化劑的5 L二氯甲烷溶液中，攪拌反應(yīng)。反應(yīng)過程通過GC監(jiān)控，當中間體Ⅱ的質(zhì)量分數(shù)＜5.0%時，反應(yīng)完成。反應(yīng)混合液用3 L甲基叔丁基醚稀釋，過濾，固體用甲基叔丁基醚洗滌。濾液經(jīng)飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥后濃縮。硅膠柱層析分離，乙酸乙酯＋石油醚（體積比1∶5）洗脫，得359.3 g淡黃色液體（中間體Ⅲ），收率80.7%。該中間體用卡爾費休水分測定儀測其水分，當水的質(zhì)量分數(shù)＜0.5%時，該淡黃色油狀物可直接用于下步反應(yīng)。

GC檢測條件：SPTM-2380柱（30 m×0.52 mm，0.20 μm）；起始溫度50℃，保持1.0 min，然后以10℃/min的速度升溫至250℃，并且保持1.0 min。在此條件下，中間體Ⅱ保留時間約為11.8 min，中間體Ⅲ保留時間約為10.3 min。

2.3 10-氯-1,1-二乙氧基癸烷（Ⅳ）的合成

采用N2保護，室溫下向2 400 mL乙酸乙酯中加入中間體Ⅲ352.36 g（1.84 mol）、對甲苯磺酸316.03 g（1.84 mol）、原甲酸三乙酯299.18 g（2.02 mol），攪拌反應(yīng)。通過GC監(jiān)控反應(yīng)，當中間體Ⅲ質(zhì)量分數(shù)＜2.0%時，反應(yīng)完成。反應(yīng)完成后向反應(yīng)液中加入飽和NaHCO3水溶液調(diào)節(jié)pH值7～8，分出有機層，水層用乙酸乙酯萃取，并與有機層合并。有機層經(jīng)無水硫酸鈉干燥后過濾。濾液濃縮得401.9 g淡黃色油狀液體（中間體Ⅳ），收率82.7%。通過卡爾費休水分測定儀測定水分，當水的質(zhì)量分數(shù)＜0.4%時，該淡黃色油狀物可直接用于下步反應(yīng)。

GC檢測條件同2.2中檢測條件。在此條件下，中間體Ⅲ保留時間約為10.3 min，中間體Ⅳ保留時間約為9.9 min。

2.4 12,12-二乙氧基十二基-1-炔（目標化合物Ⅰ）的合成

在N2保護下，向2 L無水DMSO中加入乙炔鋰乙二胺復(fù)合物231.8 g（2.27 mol）、碘化鈉11.3 g（75.5 mmol），攪拌均勻，緩慢滴入含400 g（1.51 mol）中間體Ⅳ的DMSO溶液400 mL，室溫攪拌反應(yīng)。反應(yīng)進行2 h后補加乙炔鋰乙二胺復(fù)合物23.2 g。反應(yīng)過程通過GC監(jiān)控，當中間體Ⅳ質(zhì)量分數(shù)＜1.5%時，反應(yīng)完成。反應(yīng)完成后用H2O淬滅反應(yīng)，反應(yīng)液用正庚烷萃取，合并有機層。有機層用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥（水的質(zhì)量分數(shù)＜0.2%）后過濾。濾液減壓濃縮得琥珀色液體（目標化合物Ⅰ）335 g，收率87.2%。

GC檢測條件同2.2中檢測條件。在此條件下，化合物Ⅰ的保留時間約為8.2 min。

1H NMR（CDCl3，400 MHz）δ：4.52（t，J=5.60 Hz，1H）、3.65（m，J=7.07 Hz，4H）、2.23（dt，J=7.10，2.80 Hz，2H）、1.98（t，J=2.60 Hz，1H）、1.63（m，2H）、1.56（qn，J=7.2 Hz，2H）、1.44（m，2H）、1.35（br s，10H）、1.24（t，J=7.00 Hz，6H）。