(S)-甲氧普林中间体的合成研究 ——（2Z，4E，7S）-11-甲氧基-3，7，11-三甲基-2，4-十二碳二烯酸的合成

论文摘要

(S)-甲氧普林是以昆虫特有的生长发育系统为攻击目标的新型特异性杀虫剂。本文主要围绕（S）-甲氧普林的重要中间体—（2Z,4E,7S）-11-甲氧基-3,7,11-三甲基-2,4-十二碳二烯酸（MTDDA）的合成展开。 本文首先对MTDDA的底物4,6-二甲基阔马酸甲酯的合成工艺进行了改进。以乙酰乙酸甲酯为原料,无水甲醇为溶剂,利用干燥HCl气体为催化剂进行自缩合反应而制得,详细研究了反应条件对收率的影响。实验确定了适宜的反应条件:在干燥的反应体系条件下,甲醇与乙酰乙酸甲酯质量比为0.5,缩合反应温度为20℃,反应时间为72h左右,酸HCl的摩尔用量为3,粗品用甲醇重结晶后,纯度几近100%,摩尔收率为82%,大于文献参考值75%。另外,论文对其反应机理进行了探讨。 本文对MTDDA合成工艺进行了改进。以4,6-二甲基阔马酸甲酯和（3S）-甲氧基香茅醛为原料,在碱性条件下进行Knoevenagel醛酯缩合,生成单酸钠盐,经水解后,采用单个有机碱—2,4—二甲基吡啶为催化剂脱羧处理,再二次水解即可得到MTDDA。HPLC分析含量为96%,产物经红外光谱,氢核磁分析证明了其中的结构为2Z,4E形异构体,旋光度[α]D20=+18.2°（c=0.5,正已烷）,目标产物总摩尔收率可达85%。该合成方法,具有反应条件温和、操作简便、无须特殊设备等优点,因此具备实现工业化生产的可行性。 由于MTDDA的原料（S）-香茅醛衍生物的成本价格昂贵,本文对（S）-香茅醛衍生物合成进行了探索。以手性前体烯丙胺为底物,采用光学活性BINAP为配体的过渡金属铑络合物催化剂通过不对称氢转移反应是取得高光学活性（>99%e.e.）和较高收率（>95%）香茅醛衍生物的较佳路线。在实验研究中合成出了（S）-香茅醛衍生物的手性前体N,N-二乙基栊牛儿胺（GDEA）,过渡铑金属络合物（1,5-环辛二烯）氯铑（Ⅰ）二聚体,[（+）-2,2’-双（二苯基膦基）-1,1’二萘基]-（η41,5-环辛二烯）高氯酸铑手性催化剂,并通过熔点测定、红外光谱、元素分析、核磁共振等手段对最终产品进行了分析和表征。 GDEA的合成采用二乙胺和月桂烯为原料,环己烷为惰性溶剂,由锂粒引发的有机锂为均相催化剂,采用“一锅煮”的方法合成。实验确定了其适宜的反应条

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 Methoprene保幼激素类似物的应用
• 1.2 MTDDA的合成研究现状与进展
• 1.2.1 采用Finkelstein碘化反应合成方法
• 1.2.2 采用Knoevenagel加成反应的合成方法
• 1.2.3 采用Wittig和wittlg-Horner反应的合成方法
• 1.3 底物-4，6-二甲基阔马酸甲酯合成研究现状及进展
• 1.4 底物-手性香茅醛衍生物合成研究现状及进展
• 1.4.1 利用酶或微生物的不对称氧化
• 1.4.2 均相不对称氢化
• 1.4.3 均相不对称氢转移
• 1.5 论文选题及设计
• 第2章 4，6-二甲基阔马酸甲酯的合成
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 试剂与药品
• 2.2.3 合成方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 产物定量分析
• 2.3.2 产物定性分析
• 2.3.2.1 熔点分析
• 2.3.2.2 红外光谱分析
• 2.3.2.3 氢核磁共振光谱分析
• 2.3.3 反应机理探讨
• 2.3.4 实验优化
• 2.3.4.1 体系干燥程度对收率的影响
• 2.3.4.2 甲醇用量对收率的影响
• 2.3.4.3 反应时间对收率的影响
• 2.3.4.4 缩合温度对收率的影响
• 2.3.4.5 酸用量对收率的影响
• 2.3.4.6 洗涤剂对收率的影响
• 2.4 小结
• 第3章 （2Z，4E，7S）-11-甲氧基-3，7，11-三甲基-2，4-十二碳二烯酸的合成
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验仪器
• 3.2.2 试剂与药品
• 3.2.3 合成方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 气相色谱分析
• 3.3.2 高效液相色谱分析
• 3.3.3 微量水分分析
• 3.3.4 目标产物红外光谱分析
• 3.3.5 目标产物氢核磁共振光谱分析
• 3.3.6 反应机理探讨
• 3.3.7 合成条件分析
• 3.4 小结
• 第4章 （S）-香茅醛衍生物合成的探索性研究
• 4.1 前言
• 4.2 手性前体-N,N-二乙基牻牛儿胺的合成
• 4.2.1 实验部分
• 4.2.1.1 实验仪器
• 4.2.1.2 试剂与药品
• 4.2.1.3 合成方法
• 4.2.2 结果与讨论
• 4.2.2.1 反应机理探讨
• 4.2.2.2 定量分析
• 4.2.2.3 定性分析
• 4.2.2.4 反应部分的优化
• 4.2.2.5 精馏部分的讨论
• 4.2.3 N，N-二乙基牻牛儿胺实验小结
• 4.3 （1，5-环辛二烯）氯铑（I）二聚体的合成
• 4.3.1 实验部分
• 4.3.1.1 实验仪器
• 4.3.1.2 试剂与药品
• 4.3.1.3 合成方法
• 4.3.2 结果与讨论
• 4.3.2.1 投料量和收率的关系
• 4.3.2.2 （1，5-环辛二烯）氯铑（I）二聚体的表征
• 4.3.3 （1，5-环辛二烯）氯铑（I）二聚体合成小结
• 4.4 Rh（I）-（+）-BINAP阳离子型手性催化剂的合成
• 4.4.1 实验部分
• 4.4.1.1 实验仪器
• 4.4.1.2 试剂与药品
• 4.4.1.3 实验方法
• 4.4.2 结果与讨论
• 4.4.2.1 产品熔点分析
• 4.4.2.2 产品氢核磁共振分析
• 4.4.3 小结
• 4.5 （S）-香茅醛衍生物的合成与探索
• 4.5.1 实验部分
• 4.5.1.1 实验仪器
• 4.5.1.2 试剂与药品
• 4.5.1.3 实验方法
• 4.5.2 结果与讨论
• 4.5.2.1 不对称氢转移反应机理讨论
• 4.5.2.2 催化剂对氧和水的活泼性
• 4.5.3 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 附录
• 成果
• 致谢