制備2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-基3-甲基-2-丁烯酸酯的方法
【專利說明】制備異丙烯基甲基己烯基甲基丁 烯酸酯的方法
[0001] 發(fā)明背景 1.發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及作為葡萄粉蚧（vine mealybug)(學(xué)名：無花果臀紋粉蚧 (Planococcus ficus))的性信息素成分的2-異丙烯基-5-甲基-4-己稀-1-基3-甲 基-2- 丁烯酸酯（通用名：薰衣草千里酸酯）。
[0003] 2.相關(guān)技術(shù)的描述
[0004] 葡萄粉蚧（學(xué)名：無花果臀紋粉蚧）已知是葡萄藤的主要昆蟲之一并且其損害葡 萄藤的果實，造成嚴(yán)重的問題，如產(chǎn)量和作物品質(zhì)的下降。目前，殺蟲劑被用于控制葡萄粉 蚧但沒有獲得足夠的成功。由于對使用殺蟲劑而影響環(huán)境和人類健康的擔(dān)憂，因而亟需開 發(fā)通過使用性信息素物質(zhì)進(jìn)行諸如交尾干擾以及大量誘捕的新型害蟲控制方法。
[0005] 由雌性葡萄粉蚧分泌并用于生殖行為的性信息素物質(zhì)為2-異丙烯基-5-甲 基-4-己烯-1-基3-甲基-2-丁烯酸酯（通用名：薰衣草千里酸酯），其已由Diane M.Hinkens 等人報道（Tetrahedron Letters 42(2001) 1619-1621)。
[0006] Diane M. Hinkens等人所報道的方法例示了用于制備2-異丙烯基-5-甲基-4-己 稀-1-基 3-甲基 _2_ 丁稀酸酯的現(xiàn)有方法（Tetrahedron Letters 42(2001) 1619-1621)。 在該方法中，在有機(jī)堿的存在下，將由千里光酸的鹵化而制備的千里光酰鹵化物與2-異丙 烯基-5-甲基-4-己稀-1-醇反應(yīng)。然而，當(dāng)采用Hinkens等人的方法以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)所 述化合物時，在通過蒸餾進(jìn)行純化的過程中形成副產(chǎn)物而降低了收率。為了解決該問題， TO2008/075468公開了下述方法：在堿性物質(zhì)的存在下，對未純化的2-異丙烯基-5-甲 基-4-己烯-1-基3-甲基-2- 丁烯酸酯進(jìn)行熱處理，然后通過蒸餾進(jìn)行純化。
[0007] W0 2006/109570中也報道了另一種制備方法。在該方法中，在堿性物質(zhì)的存在下， 將由2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-醇和有機(jī)磺酰鹵化物制備的磺酸酯與千里光酸反 應(yīng)。
[0008] 發(fā)明概述
[0009] W0 2008/075468中所描述的制備方法令人遺憾地需要多個制備步驟。此外，在反 應(yīng)之后，需要在諸如碳酸鈉的堿性物質(zhì)的存在下將未純化的2-異丙烯基-5-甲基-4-己 烯-1-基3-甲基-2- 丁烯酸酯熱處理很長一段時間，因而該方法需要大量的時間。TO 2006/109570中所描述的制備方法需要多個制備步驟，并且反應(yīng)復(fù)雜。此外，在磺酸酯化合 物與千里光酸的反應(yīng)中使用了大量的諸如碳酸鉀或碳酸鈉的固體堿性物質(zhì)，因而需要大量 的溶劑以維持反應(yīng)溶液的攪拌，導(dǎo)致每反應(yīng)器體積的少量產(chǎn)物。已知當(dāng)性信息素物質(zhì)與其 異構(gòu)體（諸如幾何異構(gòu)體、位置異構(gòu)體和光學(xué)異構(gòu)體）混合時，其活性可以被抑制。在W0 2006/109570所描述的制備方法中，所述反應(yīng)在堿性物質(zhì)的存在下用熱進(jìn)行很長一段時間， 因而1.5%至2.0%的2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-基3-甲基-3-丁烯酸酯（其為 2_異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-基3-甲基-2- 丁烯酸酯的位置異構(gòu)體）不幸地作為副 產(chǎn)物而產(chǎn)生。如上所述，在現(xiàn)有制備方法中，大量的異構(gòu)體作為副產(chǎn)物而形成，并且生產(chǎn)率 低。這樣的方法用于工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)存在問題。
[0010] 鑒于上述情況，為解決傳統(tǒng)方法中的問題而作出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供 用于工業(yè)化生產(chǎn)2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-基3-甲基-2- 丁烯酸酯（其是例如葡 萄粉蚧的性信息素物質(zhì)）的方法。
[0011] 為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人已進(jìn)行了深入研究，并因此已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，千里 酸烴基酯（2)代替千里光酰鹵化物（其是蒸餾過程中產(chǎn)生副產(chǎn)物的原因）與2-異丙烯 基-5-甲基-4-己烯-1-醇（1)進(jìn)行酯交換反應(yīng)可以以高收率簡單地制備2-異丙烯 基-5-甲基-4-己烯-1-基3-甲基-2- 丁烯酸酯，同時作為副產(chǎn)物的異構(gòu)體的產(chǎn)生受到抑 制，并且在蒸餾過程中不形成副產(chǎn)物。該反應(yīng)可以在無溶劑的條件下進(jìn)行，因而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)提 高了每反應(yīng)器體積的產(chǎn)物量。因此，已完成本發(fā)明。
[0012] 在本發(fā)明的一個方面，提供了制備2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-基3-甲 基-2-丁烯酸酯的方法，其包括在催化劑的存在下將由式（1)表示的2-異丙烯基-5-甲 基-4-己烯-1-醇與由通式（2)表示的千里酸烴基酯進(jìn)行酯交換，同時蒸餾出作為副產(chǎn)物 而形成的由通式（4)表示的醇，以獲得由式（3)表示的2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-基 3_甲基-2-丁烯酸酯。
[0013]
[0014] 其中，R是具有1至6個碳原子的飽和或不飽和的直鏈烴基。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-基3-甲基-2- 丁烯酸酯（其是例 如葡萄粉蚧的性信息素物質(zhì)）可以以低成本高效地工業(yè)化生產(chǎn)。
[0016] 發(fā)明詳述
[0017] 現(xiàn)在將對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0018] 以下所示的2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-醇（1)可通過已知的方法來制備。
[0019]
[0020] 制備2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-醇⑴的方法的實例包括：
[0021] 包括使異戊烯基溴化物與千里酸酯在氨基鈉中進(jìn)行縮合反應(yīng)以獲得酯，以及還原 該酯的步驟的方法（第39-7756號日本專利申請審查公開）；
[0022] 包括將2-甲基-2-丙烯基甲苯基砜與異戊烯基溴化物反應(yīng)以獲得烯丙基砜化 合物，在偶氮二異丁腈（AIBN)的存在下將該烯丙基砜化合物與氫化三丁錫反應(yīng)以獲得 錫化合物，以及將該錫化合物輕甲基化的步驟的方法（Y. Ueno等人，J. Chem. Soc.，Chem. Commun. , 1980, 683)；
[0023] 包括用氫化鈉重排2-甲基-丁烯-2-基二甲基丙烯酸酯，以及用氫化鋁鋰還原所 得產(chǎn)物的步驟的方法（第3, 781，333號美國專利）；
[0024] 包括將烯酮化合物甲硅烷基化，然后進(jìn)行維悌希反應(yīng)以將該甲硅烷基轉(zhuǎn)化成醇的 步驟的方法（I. Fleming 等人，Tetrahedron Lett.，37, 38, 6929, 1996);
[0025] 包括在錯化合物的存在下重排二異戊烯基醚（diprenyl ether)或1，1-二甲 基-2-丙烯基異戊烯基醚的步驟的方法（第58-148832號日本專利申請未審查公開）；以 及
[0026] 包括在酸催化劑的存在下將3-甲基-2-丁烯醛二甲基縮醛與3-甲基-1-丁 烯-3-醇反應(yīng)以獲得薰衣草醛（lavandulal)，以及還原該薰衣草醛的步驟的方法（第 2002-308815號日本專利申請未審查公開）。
[0027] 將以下所示的千里酸烴基酯（2)用于酯交換反應(yīng)。
[0028]
[0029] 在上式中，R表示具有1至6個碳原子的飽和或不飽和的直鏈烴基。
[0030] 所述千里酸烴基酯的具體實例包括千里光酸的飽和烴基酯，諸如千里酸甲酯、千 里酸乙酯、千里酸正丙酯和千里酸正丁酯；以及千里光酸的不飽和烴基酯，諸如千里酸乙烯 酯和千里酸異丙烯酯。其中，從易獲得性和反應(yīng)性的角度而言，千里酸甲酯、千里酸乙酯、千 里酸乙烯酯和千里酸異丙烯酯是優(yōu)選的，并且千里酸甲酯和千里酸乙酯是特別優(yōu)選的。
[0031] 從反應(yīng)速率和成本效益的角度而言，用于酯交換反應(yīng)的千里酸烴基酯的量相對于 1. Omol的2-異丙烯基-5-甲基-4-己稀-1-醇⑴優(yōu)選為1. Omol至3. Omol，并且相對于 1. Omol的2-異丙烯基-5-甲基-4-己稀-1-醇⑴特別優(yōu)選為1. 2mol至2. Omol。
[0032] 通過酯交換反應(yīng)，以下所示的2-異丙烯基-5-甲基-4-己烯-1-基3-甲基-2- 丁 烯酸酯（3)作為目標(biāo)化合物與以下所示的作為副產(chǎn)物的醇（4) 一起產(chǎn)生。
[0033]
[0034] 作為副產(chǎn)物而形成的醇根據(jù)所使用的千里酸烴基酯的類型而變化。所述醇的實例 包括飽和醇，諸如甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇；以及不飽和醇，諸如乙烯醇和異丙烯醇。乙 烯醇和異丙烯醇不穩(wěn)定并且立即分別轉(zhuǎn)化為乙醛和丙酮。其中，從反應(yīng)性和通過蒸餾分離 的角度而言，甲醇、乙醇、乙烯醇（轉(zhuǎn)化后為乙醛）和異丙烯醇（轉(zhuǎn)化后為丙酮）是優(yōu)選的， 并且甲醇和乙醇是特別優(yōu)選的。
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