(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種乙基多殺菌素的化學(xué)合成方法，屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。

(二)

背景技術(shù)：

乙基多殺菌素(spinetoram，結(jié)構(gòu)式如下所示)由美國陶氏益農(nóng)公司開發(fā)于上世紀(jì)90年代開發(fā)，是多殺菌素的第二代產(chǎn)品。乙基多殺菌素屬于大環(huán)內(nèi)酯類殺蟲劑，其分子結(jié)構(gòu)包含一個獨特的四核環(huán)骨架，9-、17-位分別連接3-乙氧基-2,4-二甲氧基鼠李糖和福樂糖胺。

乙基多殺菌素具有殺蟲譜廣、高效、低毒、低殘留、對人和非靶標(biāo)動物安全、對環(huán)境無毒害等優(yōu)點，不僅已在水稻、小麥、玉米、棉花、蔬菜、果樹、煙草、花卉等多種作物上施用，而且在家禽、寵物體外寄生蟲的防治、糧食儲存等應(yīng)用上也顯示了它的優(yōu)越性(greenchemistryandengineeringconference.2008)。此外，乙基多殺菌素可通過多種途徑組合快速降解，最終降解為二氧化碳、水和氮氧化合物(advancingsustainabilitythroughgreenchemistryandengineering,2002,823:61-73)，不會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。相比于第一代產(chǎn)品——甲基多殺菌素(spinosad)，乙基多殺菌素不但對蔬菜作物的殺蟲效果明顯，而且能有效防治水果和堅果等作物上的害蟲，尤其是對梨果類果樹上一種棘手的害蟲——蘋果蠢蛾有特效(j.comput.aided.mol.des.,2008,22:393-401)，于2008年獲得美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。

目前，乙基多殺菌素是將多殺菌素j(spinosynj)和多殺菌素l(spinosynl)進行化學(xué)修飾所得(us2008/0108800a1)。但是該方法中原料spinosynj和spinosynl的發(fā)酵產(chǎn)率低、分離困難、產(chǎn)品成本高，制約著乙基多殺菌素的發(fā)展與應(yīng)用，因此研究新的乙基多殺菌素生產(chǎn)方法具有重要意義。本發(fā)明提供了一種化學(xué)合成方法制備乙基多殺菌素，為今后更深入的研究提供技術(shù)支持。

(三)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種乙基多殺菌素的化學(xué)合成方法，即將多殺菌素a(spinosyna)在酸性條件下水解(journalofantibiotics,1998,51(8):795-799)，得到大環(huán)內(nèi)酯(aglycone)和福樂糖胺；然后將大環(huán)內(nèi)酯經(jīng)過選擇性保護和脫保護，漸次與3-乙氧基-2,4-二甲氧基鼠李糖和福樂糖胺反應(yīng)，得到乙基多殺菌素類似物；再經(jīng)過pd/c催化還原，最終得到乙基多殺菌素。由大環(huán)內(nèi)酯出發(fā)，七步合成乙基多殺菌素的總收率為14％，合成路線如下：

本發(fā)明提供的合成乙基多殺菌素的化學(xué)方法包括如下步驟：

(1)在超干二氯甲烷溶劑中、依次加入大環(huán)內(nèi)酯(aglycone)、叔丁基二甲基氯硅烷(tbdmscl)和4-二甲氨基吡啶(4-dmap)，混合液加熱至回流，制得用tbdms選擇性保護9位羥基的9-位糖苷化衍生化物1；

(2)在-30℃～5℃下、二氯甲烷溶劑中，依次加入化合物1、三異丙基硅基三氟甲磺酸酯(tipsotf)和2,6-二甲基吡啶，混合液低溫反應(yīng)3小時，制得17-位羥基被tips保護的衍生物2；

(3)在四氫呋喃中，用醋酸水溶液選擇性脫除化合物2的9-位羥基保護基tbdms，制得9-位羥基裸露的大環(huán)內(nèi)酯衍生物3。

(4)在丙酮、室溫條件下，以碳酸鉀為縛酸劑，利用2,2,2-三氟-n-苯基亞氨代乙酰氯活化自制的3-乙氧基-2,4-二甲氧基鼠李糖的1位羥基，制得糖苷配體4；

(5)在-78℃、干燥二氯甲烷中，以三甲硅基三氟甲磺酸酯(tmsotf)為催化劑，將配體4與化合物3的9-位羥基糖苷化，制得9-位糖苷化產(chǎn)物5；

(6)在-10℃～0℃、乙腈介質(zhì)中，以氫氟酸選擇脫除化合物5的17-位羥基保護基tips，制得17-位羥基裸露的大環(huán)內(nèi)酯衍生物6。

(7)室溫、氬氣保護條件下，在超干二氯甲烷溶劑中，利用三氟化硼乙醚催化福樂糖胺配體7與大環(huán)內(nèi)酯衍生物6的17-位羥基相連接，構(gòu)建糖苷鍵，制得乙基多殺菌素的類似物8；

(8)室溫條件下，在乙酸乙酯溶劑中，用10％pd/c、氫氣催化還原化合物8的5,6-位碳碳雙鍵，最終制得乙基多殺菌素。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：以發(fā)酵產(chǎn)率較高的多殺菌素a為原料，各步反應(yīng)均有較高的產(chǎn)率，且后處理方便，為今后乙基多殺菌素的化學(xué)合成研究提供技術(shù)支持。

(四)具體實施方式：

下面的實施例對本發(fā)明做進一步說明，其目的是能更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容，但實施例不以任何方式限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。本專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)做出的改進和調(diào)整也應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利保護范圍。

實施例1

將3.11g(7.71mmol)aglycone溶于60mlch2cl2中，所得溶液室溫攪拌，快速加入1.83g(14.98mmol)4-二甲氨基吡啶(4-dmap)和1.39g(9.22mmol)叔丁基二甲基氯硅烷。所得溶液加熱回流5h后，停止反應(yīng)。反應(yīng)液加入120ml二氯甲烷稀釋，飽和碳酸氫鈉溶液洗滌，有機相用無水硫酸鈉干燥，真空濃縮得到粗品。用硅膠色譜柱分離(石油醚：乙酸乙酯＝5:1，rf＝0.36)，得到2.88g化合物1，產(chǎn)率73％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.03(6h,si(ch3)2),0.81(3h,t,c23-h),0.87(9h,s,ch3),1.20(3h,d,c24-h),1.25(1h,m,c11-h),(1.38-1.79,2.25)(2h×6,c8-hc10-h,c18-h,c19-h,c20-h,c22-h),2.22(h,m,c7-h).2.39(h,d,j＝13.4,c2-h),2.87(1h,m,c12-h),2.99(1h,c16-h),3.12(1h,d,j＝13.4hz,c2-h),3.19(1h,m,c3-h),3.43(1h,m,c4-h),3.67(1h,m,c17-h),4.34(1h,m,c9-h),4.69(1h,s,c21-h),5.77and5.85(2h,dd,j＝30.4hz,c5-h,c6-h),6.79(1h,s,c13-h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ:-4.51,9.16,15.9,21.8,26.1,28.6,30.2,33.0,34.2,35.0,40.8,40.8,41.4,41.7,46.4,47.8,48.2,49.7,72.7,72.8,77.1,128.5,130.1,144.3,148.2,172.8,202.7；ir(kbr)ν:3467.9(s),2955.5(s),2930.6(s),2857.3(s),1724.2(s),1660.4(s),1614.4(s),1462.8(m),1375.1(m)cm^-1；ms(esi)calforc30h49o5si[m+na]⁺517.33428,found[m+na]⁺517.33417.

實施例2

將0.99g(1.91mmol)化合物1溶于30mlch2cl2中，然后加入0.42g(4.01mmol)2,6-二甲基吡啶?；旌弦豪鋬鲋?20℃后，緩慢加入0.66g(2.16mmol)三異丙基硅基三氟甲磺酸酯，0℃反應(yīng)3h。用50ml二氯甲烷稀釋，有機相用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸餾除去溶劑。粗品進行硅膠色譜分離(乙酸乙酯:石油醚＝1:10，rf＝0.68)，得到1.08g化合物2，產(chǎn)率85％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:；1.04(18h,ch3),1.25(3h,m,j＝8.6hz,ch),0.03(6h,si(ch3)2),0.81(3h,t,c23-h),0.87(9h,s,ch3),1.24(3h,m,c24-h),1.19(1h,m,c11-h),(1.37-1.83,2.21)(2h×6,c8-h,c10-h,c18-h,c19-h,c20-h,c22-h),2.24(h,m,c7-h).2.42(h,d,j＝10.1,c2-h),2.88(1h,m,c12-h),3.02(1h,c16-h),3.08(1h,d,j＝10.1hz,c2-h),3.22(1h,m,c3-h),3.46(1h,m,c4-h),4.05(1h,m,c17-h),4.34(1h,m,c9-h),4.64(1h,s,c21-h),5.76and5.84(2h,dd,j＝8.1hz,j＝33.1hz,c5-h,c6-h),6.87(1h,s,c13-h),7.71and7.52(2,6-lutidine)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ；-4.65,9.47,13.0,18.2,18.5,26.0,19.5,28.0,31.3,34.9,36.8,40.9,40.941.241.6,46.9,47.8,48.8,49.8,72.8,74.7,76.0,128.9,130.0,143.5,148.2,172.7,203.6；ir(kbr)ν:2944.6(s),2866.3(s),1725.0(s),1662.1(s),1462.4(m),1369.2(m),1256.1(m),1148.5(m),1097.1(m)cm^-1；ms(esi)calforc39h69o5si2[m+h]⁺673.46780,found[m+h]⁺673.46775.

實施例3

將0.71g(1.04mmol)化合物2溶于30ml四氫呋喃，然后加入40ml乙酸和20ml水，混合液70℃反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去四氫呋喃，然后加水稀釋，碳酸氫鈉中和，溶液用乙酸乙酯萃取，有機相經(jīng)無水硫酸鈉干燥，減壓蒸餾除去溶劑。粗品進行硅膠色譜分離(乙酸乙酯:石油醚＝1:5，rf＝0.68)，得到0.41g化合物3，產(chǎn)率71％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.00(18h,ch3),1.25(3h,t,j＝8.6hz,ch),0.81(3h,t,j＝7.5hz,c23-h),0.94(3h,d,c24-h),1.23(1h,m,c11-h),(1.42-1.88,2.36)(2h×6,c8-h,c10-h,c18-h,c19-h,c20-h,c22-h),2.26(h,m,c7-h).2.41(h,d,j＝5.0hz,c2-h),2.92(1h,m,c12-h),3.04(1h,c16-h),3.08(1h,d,j＝5.0hz,c2-h),3.23(1h,m,c3-h),3.50(1h,m,c4-h),4.03(1h,m,c17-h),4.46(1h,m,c9-h),4.65(1h,s,c21-h),5.81and5.87(2h,dd,j＝15.2hz,j＝9.8hz,c5-h,c6-h),6.88(1h,s,c13-h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ:13.0,18.4,9.6,18.6,19.5,28.1,31.3,34.8,36.8,40.1,40.8,41.2,41.7,47.2,47.8,48.9,49.7,72.5,74.7,75.9,129.3,129.6,143.6,147.8,172.7,203.6；ir(kbr)ν:3303.6(s),2994.2(m),2914.1(m),2856.7(m),1896.1(w),1640(s),1594.4(s),1563.5(s),1515.5(s),1403.8(m),1374.3(m),1308.5(m),1291.0(m),1237.8(m),1205.8(m),1108.2(m)cm^-1；ms(esi)calforc33h55o5si[m+h]⁺559.38133,found[m+h]⁺559.38164.

實施例4

在50ml單口瓶中加入0.91g(4.09mmol)3-乙氧基-2,4-二甲氧基鼠李糖、5ml丙酮、0.87g(4.19mmol)2,2,2-三氟-n-苯基亞氨代乙酰氯和1.14g(8.26mmol)碳酸鉀，常溫反應(yīng)18h。減壓蒸餾除去溶劑，粗產(chǎn)品進行硅膠色譜分離(乙酸乙酯:石油醚＝4:1，rf＝0.51)，得到1.35g無色油狀液體4，產(chǎn)率87％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.31(m,3h,ch3),1.35(m,3h,ch3),3.15(m,1h,ch),3.22(m,1h,ch),3.50(s,3h,ch3),3.59(s,3h,ch3),3.61(m,2h,ch2),3.69(m,1h,ch),3.75(m,1h,ch),5.25(s,1h,ch)；6.88(m,1h,ch),7.14(s,1h,ch),7.33(m,1h,ch),7.44(s,1h,ch)；7.59(s,1h,ch)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ:15.6,17.8,59.2,61.1,67.8,70.7,79.7,82.0,96.2,117.3,119.5,120.4,125.4,129.2,129.4,133.9,143.6；ir(kbr)ν:2978.9(m),2932.9(m),2833.3(m),1715.0(s),1598.5(m),1553.1(m),1489.3(m),1450.9(m),1340.5(m),1286.3(s),1208.6(s),1161.4(s),1122.2(s),1102.3(s),1043.9(m)cm^-1；ms(esi)calforc18h34f3no5[m+na]⁺414.14988,found[m+na]⁺414.15034.

實施例5

在50ml單口瓶中依次加入0.16g(0.29mmol)化合物3、0.12g(0.31mmol)化合物4和5ml二氯甲烷，-78℃下加入0.05ml三氟甲基磺酸三甲基硅酯，混合液反應(yīng)1h。食鹽水淬滅反應(yīng)，二氯甲烷萃取產(chǎn)物，無水硫酸鎂干燥有機相，減壓蒸餾除去溶劑。粗品進行硅膠色譜分離(乙酸乙酯:石油醚＝1:4，rf＝0.60)，得0.14g化合物5，產(chǎn)率76％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.83(3h,t,j＝7.5hz,c23-h),0.92(1h,m,c11-h),1.23(3h,dj＝6.4hz,c24-h),(1.37-1.93,2.27)(2h×6,c8-h,c10-h,c18-h,c19-h,c20-h,c22-h),2.40and3.10(2h,m,c2-h),2.17(h,m,c7-h),2.88(2h,m,c12-h),3.03(1h,c16-oh),3.22(h,mc12-h),3.45(h,m,c4-h),4.06(h,c17-h),4.32(1h,mc9-h),4.67(1h,mc21-h),5.84and5.86(2h,dd,j＝22.8hz,c5-h,c6-h),6.85(1h,c13-h)；1.28(3h,d,j＝6.5hz,c6’-h),1.30(2h,o-ch2),3.14(1h,t,c4’-h),3.47(1h,t,c3’-h),3.50(3h,s,c2’-och3),3.50(3h,s,c5’-o-c-ch3),3.73(1h,t,c2’-h),3.70(1h,c5’-h),3.57(3h,s,c4’-och3),4.85(1h,s,c1’-h),1.09(18h,3h),1.25(3h,ch)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ:9.6,13.0,15.9,17.9,18.4,18.6,19.5,28.1,31.4,34.9,36.5,36.8,37.7,41.2,41.6,46.6,47.8,48.4,49.6,59.4,61.2,66.7,68.1,74.7,76.0,77.4,78.4,82.2,82.3,95.8,129.3,129.6,143.6,147.8,172.7,203.6；ir(kbr)ν:2967.7(s),2939.7(s),2867.8(s),1723.5(s),1661.7(s),1459.4(m),1379.5(m),1289.6(w),1258(w),1215.0(w),1118.9(s),1056.1(s),1030.8(s)cm^-1；ms(esi)calforc43h72o9si[m+na]⁺783.48378,found[m+na]⁺783.48396.

實施例6

在50ml單口瓶中加入0.21g(0.28mmol)化合物5、15ml乙腈和2.5ml40％氫氟酸，0℃下攪拌反應(yīng)12h。離子水稀釋，碳酸氫鈉中和，旋蒸乙腈，乙酸乙酯萃取，有機相干燥，減壓旋蒸。粗品進行硅膠色譜分離(石油醚:乙酸乙酯＝1:1，rf＝0.630)，得到0.12g化合物6，產(chǎn)率74％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.82(t,3h,c23-h),0.92(m,1h,c11-h),1.23(d,3h,j＝6.4hz,c24-h),1.37-2.27(m,12h,c8-h,c10-h,c18-h,c19-h,c20-h,c22-h),2.41and3.12(m,2h,c2-h),2.17(m,h,c7-h),2.88(m,2h,c12-h),3.03(m,1h,c16-h),3.21(m,h,c12-h),3.46(m,h,c4-h),3.62(m,h，c17-h),4.32(m1h,c9-h),4.69(m,1h,c21-h),5.81and5.87(m,2h,c5-h,c6-h),6.78(m,1h,c13-h)；1.28(d,3h,j＝6.5hz,c6’-h),1.31(m,2h,c4’-o-ch2-),3.14(t,1h,c4’-h),3.48(t,1h,c3’-h),3.50(s,3h,c2’-och3),3.50(s,3h,c5’-o-c-ch3),3.73(t,1h,c2’-h),3.69(m,1h,c5’-h),3.57(s,3h,c4’-occh3),4.83(s,1h,c1’-h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ:9.5,15.9,18.0,18.6,21.7,28.5,30.2,34.2,35.0,36.4,37.5,41.3,41.6,461,47.7,48.2,49.6,59.4,61.2,66.7,68.2,72.8,76.2,77.1,78.6,79.8,82.3,95.9,128.9,129.5,144.5,147.6,172.8,202.9；ir(kbr)ν:3348.1(m),2969.7(s),2931.0(s),1720.6(s),1659.9(s),1608.2(w),1457.4(m),1373.4(m),1251.4(m),1115.9(s),1036.7(m)cm^-1；ms(esi)calforc34h52o9[m+na]⁺627.35035,found[m+na]⁺627.35058.

實施例7

將0.12g(0.19mmol)化合物6溶于2mlch2cl2，攪拌，加入適量分子篩和0.09g(0.30mmol)化合物7，再加入0.05ml三氟化硼乙醚，混合液在溫室下攪拌18h。除去分子篩，反應(yīng)液用5mlch2cl2稀釋，然后用碳酸氫鈉溶液洗滌，有機相干燥，減壓蒸餾除去溶劑。粗品進行硅膠色譜分離(二氯甲烷：甲醇＝5:1，rf＝0.56)，得到0.10g化合物8，產(chǎn)率69％。；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:6.70(s,1h,c13-h),5.82(m,1h,c6-h),5.74(m,1h,c5-h),4.78(s,1h,c1’-h),4.60(m,1h,c21-h),4.35(d,j＝3.8hz,1h,c1”-h),4.24(m,1h,c9-h),3.56(m,1h,c2’-h),3.48-3.38(m,13h,c17-h,c5’-h,c4-h,c4’-och3,c2’-och3,c3’-och2-,c3’-h,c5”-h),3.22(m,1h,c16-h),3.08-3.02(m,2h,oneofc2-h,c3-h),2.94(m,1h,c4’-h),2.80(m,1h,c12-h),2.34(m,1h,oneofc2-h),2.21-2.09(m,10h,c10-h,c7-h,c4”-h,n(ch3)2),1.91-1.66(m,5h,oneofc8-h,oneofc2”-h,oneofc3”-h,oneofc8-h,oneofc19-h),1.47-1.28(m,10h,c18-h,oneofc20-h,c22-h,oneofc2”-h,oneofc3”-h,c3’-oc-ch3),1.21-1.17(m,11h,oneofc19-h,oneofc20-h,c6’-h,c16-ch3),0.85(m,1h,c11-h),0.75(t,j＝7.2hz,3h,c23-h)；¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ202.76,172.43,147.40,144.11,129.26,128.77,103.40,95.43,82.22,81.05,80.53,77.67,76.61,76.03,73.61,67.88,64.84,60.84,60.26,58.94,57.63,49.38,47.62,47.57,46.00,41.47,41.12,40.65,37.34,36.25,34.27,30.92,30.06,28.36,21.59,20.95,18.90,18.33,17.75,16.08,14.15,9.30；ms(maldi)calforc42h67no10[m+na]⁺768.465718,found[m+na]⁺768.465844.

實施例9

將0.09g(0.35mmol)化合物8溶于10ml乙酸乙酯，然后加入0.0186g(0.0175mmol)10％pd/c。攪拌下通入氫氣48h。反應(yīng)結(jié)束后，過濾。濾液真空濃縮。粗品進行硅膠色譜分離(二氯甲烷：甲醇＝8:1，rf＝0.32)，得到0.08g白色固體，即為乙基多殺菌素，產(chǎn)率91％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:6.86(s,1h,c13-h),4.84(s,1h,c1’-h),4.65(m,1h,c21-h),4.45(m,1h,c9-h),4.21(m,1h,c2’-h),3.91(m,2h,c6-h),3.73(m,1h,c17-h),3.65(m,1h,c5”-h),3.62(m,2h,c5-h),3.54(m,1h,c5’-h),3.52(m,1h,c4-h),3.52(s,3h,c4’-och3),3.50(s,3h,c2’-och3),3.40(s,3h,c3’-ch2),3.44(m,1h,c3’-h),3.28(m,1h,c16-h),3.16(dd,j＝14.5,5.0hz,1h,oneofc2-h),3.09(m,1h,c3-h),2.96(m,1h,c12-h),2.81(m,1h,c4’-h),2.58(dd,j＝16.3,3.2hz,1h,oneofc2-h),2.39(m,2h,c10-h),2.35(m,1h,c7-h),2.26(s,6h,c4”-n(ch3)2),1.95(m,1h,oneofc8-h),1.87(m,2h,c2”-h),1.81(m,2h,c3”-h),1.46-1.55(m,8h,oneofc8-h,c18-h,oneofc19-h,c20-h,c22-h),1.35(m,2h,oneofc10-h,c19-h),1.27(m,3h,c6’-ch3),1.25(dd,j＝6.8hz,3h,c16-ch3),1.16(t,3h,c3’-c-och3),1.03(m,1h,c11-h),0.82(t,j＝7.5hz3h,c23-h)；¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ203.28,172.48,149.45,145.07,103.22,95.73,82.11,80.28,79.56,78.48,75.72,75.55,73.35,68.14,67.83,65.44,64.80,60.84,59.09,49.98,47.79,46.44,43.15,40.92,40.52,39.47,38.68,37.94,34.21,32.94,30.76,29.91,28.35,26.94,24.43,21.83,18.89,18.69,17.73,15.92,15.64,9.25.ms(maldi)calforc34h54o9[m+na]⁺770.481368,found[m+na]⁺770.481264。