CN107151201B - 末端共轭的三烯醛缩醛化合物以及使用其生产末端共轭的三烯醛化合物的方法 - Google Patents

末端共轭的三烯醛缩醛化合物以及使用其生产末端共轭的三烯醛化合物的方法 Download PDF

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Abstract

提供了可用作用于生产末端共轭的三烯醛化合物的中间体的末端共轭的三烯醛缩醛化合物，以及通过末端共轭的三烯醛缩醛化合物的脱保护来生产末端共轭的三烯醛化合物的方法。更具体地，提供了由通式(1)表示的末端共轭的三烯醛缩醛化合物；提供了生产(Z,E)‑末端共轭的三烯醛缩醛化合物的方法，该方法包括以下步骤：通过Wittig反应使由通式(7)表示的鏻盐与(E)‑2,4‑戊二烯醛反应以获得由通式(3)表示的(Z,E)‑末端共轭的三烯醛缩醛化合物；以及提供了生产末端共轭的三烯醛化合物的方法，该方法包括以下步骤：使由通式(1)表示的末端共轭的三烯醛缩醛化合物脱保护以获得由通式(2)表示的末端共轭的三烯醛化合物。

Description

末端共轭的三烯醛缩醛化合物以及使用其生产末端共轭的三 烯醛化合物的方法
发明背景
1.发明领域
本发明涉及可用作用于合成昆虫性信息素的中间体的末端共轭的三烯醛缩醛化合物，并且涉及通过末端共轭的三烯醛缩醛化合物的脱保护来生产末端共轭的三烯醛化合物的方法。
2.相关技术描述
昆虫性信息素是通常由雌性昆虫分泌并且具有吸引雄性昆虫的功能的生物活性物质。少量的性信息素显示出强的吸引活性。性信息素已被广泛用作预测昆虫出现或确定区域性传播(入侵至特定区域内)的手段，以及用作控制昆虫害虫的手段。作为控制昆虫害虫的手段，控制方法诸如大量诱捕、引诱并杀死或吸引并杀死、引诱并感染或吸引并感染以及交配干扰在实践中被广泛使用。为了利用性信息素，经济地生产所需量的信息素产品对于基础研究和应用而言是需要的。
石榴螟(Ectomyelois ceratoniae)(通用名：稻子豆粉螟(Carob moth))，在世界广泛分布并且是杂食性的，其危害多种农作物，例如坚果和水果，并且因此是对经济危害严重的昆虫害虫。Baker等人提取了稻子豆粉螟的信息素腺体，并且发现其性信息素是(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛、(Z,E)-9,11-十四碳二烯醛和(Z)-9-十四碳烯醛以8:1:1的混合物(Tetrahedron Lett.,30,2901(1989))。他们通过包括以下步骤的方法合成了(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛：使(E)-2,4-戊二烯亚基三苯基正膦与9-叔丁基二甲基甲硅烷氧基壬醛进行Wittig反应，通过HPLC分离几何异构体，脱保护，以及将羟基氧化，并证实上述鉴定是正确的。
Zagatti等人报导了对哥伦比亚的油棕农场造成严重危害的一种昆虫害虫—Stenoma蚕蛾(Stenoma cecropia)的性信息素的主要组分是与稻子豆粉螟相同的(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛(J.Chem.Ecol.,22,1103(1996))。
作为生产(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛的其他方法，以下两个实例是已知的。
Tellier等人的方法包括以下步骤：将10-叔丁氧基-1-癸炔与1,2-二溴乙烯偶联，用乙烯基锌试剂进行乙烯基化，将得到的共轭的二烯炔用金属锌还原，脱保护，以及将羟基氧化(Tetrahedron Lett.,31,2295(1990))。
Cabezas等人的方法包括以下步骤：通过硼氢化-质子分解将与Tellier等人的方法相同的共轭的二烯炔还原，脱保护，以及将羟基氧化(Ingenieria y Ciencia Quimica,19(2),55,(2000))。
发明概述
Baker等人的方法包括(E)-2,4-戊二烯亚基三苯基正膦的Wittig反应的步骤，所述(E)-2,4-戊二烯亚基三苯基正膦是通过共轭而被稳定的亚稳态的内鎓盐，因此预期得到低的Z-选择性(未报导结果)。Baker等人的方法还包括诸如羟基的臭氧氧化或氧化的反应步骤，其难以在工业上进行。Tellier等人的方法包括使用昂贵的钯催化剂的两个步骤，并且涉及大量过量的1,2-二溴乙烯、乙烯基锌试剂和活化的金属锌，从而产生经济上的缺点。Tellier等人的方法还涉及作为羟基氧化剂的重铬酸吡啶盐(PDC)，其生成有毒的铬废产物，因此难以在工业上进行。除了通过硼氢化-质子分解还原共轭的二烯炔，Cabezas等人的方法包括与Tellier等人的方法基本相同的步骤。因此，Cabezas等人的方法产生经济上的缺点，并且难以在工业上进行。
对于醛部分的形成，在全部上述三个实例中通过羟基的氧化形成醛。所述氧化需要在氧化之前将受保护的羟基脱保护，因此需要脱保护和氧化两个步骤。另一方面，当醛保护化合物用作前体时，可以仅在脱保护一个步骤中形成醛部分。典型的醛保护化合物包括缩醛化合物。然而，由于末端共轭的三烯结构极不稳定，需要酸性条件脱保护的缩醛化合物没有被用作末端共轭的三烯醛化合物的前体。
出于稻子豆粉螟和Stenoma蚕蛾的性信息素的基础生物研究和农业研究的目的，以及出于其应用和实际使用的目的，对于能够供应足够量的信息素产品的生产(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛的高效且选择性的方法存在强烈的需求。
在上述情况下，完成了本发明。在本发明中，提供了可用作用于生产末端共轭的三烯醛化合物的中间体的末端共轭的三烯醛缩醛化合物，以及通过三烯醛缩醛化合物的脱保护来生产末端共轭的三烯醛化合物的方法。
本发明人已进行了广泛的研究以实现所述目的。结果是，他们意外地发现可以通过末端共轭的三烯醛缩醛化合物的脱保护而不破坏末端共轭的三烯结构来有效地生产末端共轭的三烯醛化合物，并完成了本发明。
在本发明的一个实施方案中，提供了由通式(1)表示的末端共轭的三烯醛缩醛化合物
Figure BDA0001236693110000031
其中n为2至11的整数；并且R1和R2各自独立地表示具有1至10个碳原子的一价烃基团，或者R1和R2如R1-R2一样相互键合以形成具有2至10个碳原子的二价烃基团。
在本发明的另一个实施方案中，提供了生产(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物的方法，该方法包括以下步骤：通过Wittig反应使由通式(7)表示的鏻盐：
Figure BDA0001236693110000032
其中n为2至11的整数；R1和R2各自独立地表示具有1至10个碳原子的一价烃基团，或者R1和R2如R1-R2一样相互键合以形成具有2至10个碳原子的二价烃基团；并且X为卤素原子，
与(E)-2,4-戊二烯醛反应以获得由通式(3)表示的(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物：
Figure BDA0001236693110000041
在本发明的一个实施方案中，提供了生产末端共轭的三烯醛化合物的方法，该方法包括以下步骤：将由通式(1)表示的末端共轭的三烯醛缩醛化合物脱保护以获得由通式(2)表示的末端共轭的三烯醛化合物：
H2C＝CH-CH＝CH-CH＝CH-(CH2)n-CHO (2)。
根据本发明，可以通过末端共轭的三烯醛缩醛化合物的脱保护而不破坏不稳定的末端共轭的三烯结构来有效地生产末端共轭的三烯醛化合物。在脱保护前后，未观察到几何异构体比例的改变。因此，当例如，通过使用与(E)-2,4-戊二烯醛的Wittig反应而选择性地生产(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物时，可以对(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物进行脱保护以有效地生产(Z,E)-末端共轭的三烯醛化合物。结果是，例如，可以有效地生产稻子豆粉螟和Stenoma蚕蛾的性信息素的主要组分，(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛。
优选实施方案的详细描述
下文将详细描述本发明的实施方案。不应解释为本发明限于这些实施方案或被这些实施方案限制。
本说明书中的中间体、试剂和目标化合物的化学式可以包括取代位置不同的异构体，以及立体异构体如结构上的对映体和非对映体。除非另外指明，各个化学式意在表示在各种情况下所有的异构体。异构体可以单独使用，或者作为两种以上的混合物使用。
[I]末端共轭的三烯醛缩醛化合物(1)
在本发明中，提供了由以下通式(1)表示的末端共轭的三烯醛缩醛化合物。
Figure BDA0001236693110000042
“n”为2至11的整数；并且R1和R2各自独立地表示具有1至10个碳原子的一价烃基团，或者R1和R2如R1-R2一样相互键合以形成具有2至10个碳原子的二价烃基团。
一价烃基团的实例包括具有1至10个碳原子、优选具有1至5个碳原子的一价烃基团。一价烃基团的实例包括直链或支链的、饱和一价烃基团，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基和异丙基；直链或支链的、不饱和一价烃基团，例如2-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基和2-丙炔基；以及环状烃基，例如环丙基、2-甲基环丙基、环丁基和环戊基；并且还包括为它们的异构体的一价烃基团。此类一价烃基团的一个或多个氢原子可以被取代，例如，被甲基或乙基取代。考虑到脱保护的反应性和容易纯化，这些一价烃基团中，具有1至4个碳原子的低级一价烃基团和初级(primary)一价烃基团是优选的。这是因为它们具有高的反应性并且通过脱保护形成的副产物可以通过水洗或浓缩而容易地去除。进一步考虑到以上情况，R1和R2的特别优选的实例包括甲基、乙基和正丙基。
当R1和R2各自独立地表示具有1至10个碳原子的一价烃基团时，就方便合成和纯化的角度而言，R1和R2优选为相同的。
接下来，将描述R1和R2如R1-R2一样相互键合以形成具有2至10个碳原子的二价烃基团的情况。
二价烃基团的实例包括具有2至10个碳原子、优选具有2至6个碳原子的二价烃基团。二价烃基团的实例包括直链或支链的、饱和烃基，例如亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、2,3-亚丁基和2,3-二甲基-2,3-亚丁基；直链或支链的、不饱和烃基，例如1-乙烯基亚乙基、2-亚甲基-1,3-亚丙基和(Z)-2-亚丁基-1,4-二基；以及环状烃基，例如1,2-亚环丙基、1,2-亚环丁基、1,2-亚环戊基、1,2-亚环己基和1,2-亚苯基；并且还包括为它们的异构体的烃基。此类二价烃基团的一个或多个氢原子可以被取代，例如，被甲基或乙基取代。考虑到脱保护的反应性、容易纯化和容易获得，这些二价烃基团中，特别优选的实例包括亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基和2,3-二甲基-2,3-亚丁基。
[II]生产末端共轭的三烯醛缩醛化合物的方法
由通式(1)表示的末端共轭的三烯醛缩醛化合物可以包括四类几何异构体。其中的一类是由通式(3)表示的(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物。
所述(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物可以通过使用由通式(7)表示的鏻盐与(E)-2,4-戊二烯醛的Wittig反应而有效且选择性地合成。在以下通式中，n、R1和R2的定义与上文相同；并且X表示卤素原子，并且优选为氯原子、溴原子或碘原子。
Figure BDA0001236693110000061
所述由通式(7)表示的鏻盐可以通过使由以下通式(8)表示的卤化物与三苯基膦在溶剂中反应来生产。在通式(8)中，n、R1、R2和X的定义与上文相同。
Figure BDA0001236693110000062
当使由通式(8)表示的卤化物与三苯基膦在溶剂中反应以获得鏻盐时，可以添加金属卤化物和/或季鎓盐以加速反应。金属卤化物的实例包括碘化锂、碘化钠、碘化钾、溴化锂、溴化钠和溴化钾。季鎓盐的实例包括溴化四乙基铵、溴化四丁基铵、溴化四丁基鏻、碘化四乙基铵、碘化四丁基铵和碘化四丁基鏻。
对于鏻盐的制备，可以添加以下物质以在鏻盐的制备期间使反应溶液呈碱性：诸如碳酸氢锂、碳酸氢钠和碳酸氢钾的碳酸氢盐；诸如碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾的碳酸盐；诸如氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾的氢氧化物；或诸如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁、二甲基吡啶和吗啉的有机碱。
用于制备鏻盐的溶剂的实例可以包括与下述Wittig反应所用溶剂相同的溶剂，并且相对于1mol的卤化物，溶剂的量优选为10g至10,000g。
制备鏻盐的反应温度根据反应条件而变化。反应温度可以为-10℃至180℃，优选0℃至160℃，更优选10℃至140℃。
制备鏻盐的反应时间可以自由选择。就产率的角度而言，优选通过气相色谱(GC)或硅胶薄层色谱(TLC)监控反应来选择反应时间以使反应完成。反应时间通常为约0.5至约60小时。
待与由此制备的鏻盐进行Wittig反应的(E)-2,4-戊二烯醛可以是商业产品或是通过已知方法制备的化合物。相对于1mol的鏻盐，(E)-2,4-戊二烯醛的量可以为0.6至5mol，优选0.7至4mol，更优选0.8至3mol。
用于Wittig反应的碱的实例包括：诸如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔戊醇钠、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂、叔戊醇锂、甲醇钾、乙醇钾、叔丁醇钾和叔戊醇钾的醇盐；诸如甲基锂、乙基锂、正丁基锂、甲基氯化镁和二甲基亚砜钠(dimsyl sodium)的有机金属试剂；诸如氨基钠、氨基锂、二异丙基氨基锂、六甲基二硅基氨基锂、六甲基二硅基氨基钠、六甲基二硅基氨基钾和二环己基氨基锂的金属氨化物；以及诸如氢化钠、氢化钾和氢化钙的金属氢化物。这些碱可以单独使用，或者作为两种以上的混合物使用。可以考虑底物的类型、反应性和选择性来选择碱。
相对于1mol的鏻盐，碱可以优选地以0.7至5mol、更优选0.8至4mol、还更优选0.9至3mol的量使用。
在Wittig反应中使用的溶剂的实例包括：诸如***、二丁醚、四氢呋喃和1,4-二氧六环的醚类；诸如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯的烃类；诸如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯的氯化溶剂；诸如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酰三胺的非质子极性溶剂；诸如乙腈和丙腈的腈类；诸如乙酸乙酯和乙酸正丁酯的酯类；以及诸如甲醇、乙醇和叔丁醇的醇类。所述溶剂可以单独使用，或者作为两种以上的混合物使用。相对于1mol的鏻盐，溶剂可以优选地以10至10,000g的量用于Wittig反应。
在较低反应温度下的Wittig反应导致较高的Z-选择性。考虑到操作性和经济效益，Wittig反应的反应温度可以优选为-78℃至30℃，更优选-50℃至25℃，还更优选-30℃至20℃。
Wittig反应的反应时间可以自由选择。就产率的角度而言，优选通过气相色谱(GC)或硅胶薄层色谱(TLC)监控反应来选择反应时间以使反应完成。反应时间通常为约0.5至约24小时。
[III]通过末端共轭的三烯醛缩醛化合物(1)的脱保护来生产末端共轭的三烯醛化合物(2)的方法
将描述将由通式(1)表示的末端共轭的三烯醛缩醛化合物脱保护以获得由以下通式(2)表示的末端共轭的三烯醛化合物的步骤。
H2C＝CH-CH＝CH-CH＝CH-(CH2)nCHO (2)
对于所述脱保护，将酸、任选的水和任选的溶剂加入至底物，并且可以在冷却或加热下进行所述脱保护反应。
用于脱保护的酸的实例包括：诸如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸和磷酸的无机酸，以及其盐；诸如甲酸、乙酸、丙酸、草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸和萘磺酸的有机酸，以及其盐；诸如四氟硼酸锂、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、三氯化铝、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二氯化锡、四氯化钛、四溴化钛和三甲基碘硅烷的路易斯酸；诸如氧化铝、硅胶和二氧化钛的氧化物；以及诸如蒙脱石的矿物质。所述酸可以单独使用，或作为两种以上的混合物使用。
就经济效益的角度而言，酸优选以少量使用。酸的量可以自由选择，只要获得实际上足够的反应速率即可。相对于1mol的作为底物的末端共轭的三烯醛缩醛化合物，所述酸的量优选为0.00001至10,000mol，更优选0.0001至1,000mol，更优选0.001至100mol。
当通过水解进行脱保护时，加入水用于反应。较大量的水使平衡移向形成醛的方向，因此是有利的。考虑到经济效益、操作性、产率等，相对于1mol的作为底物的末端共轭的三烯醛缩醛化合物，水的量优选为1至10,000mol，更优选1至1,000mol，还更优选1mol至500mol。所述反应可以在通过蒸馏、相分离或其他技术从体系中去除由缩醛水解形成的醇的同时进行。
当例如，通过使用对R1和R2的亲核取代反应来进行不可逆的脱保护时，不必须添加水。
用于脱保护的溶剂的实例包括：诸如二***、二丁醚、四氢呋喃和1,4-二氧六环的醚类；诸如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯的烃类；诸如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯的氯化溶剂；诸如丙酮和2-丁酮的酮类；诸如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酰三胺的非质子极性溶剂；诸如乙腈和丙腈的腈类；诸如乙酸乙酯和乙酸正丁酯的酯类；以及诸如甲醇、乙醇和叔丁醇的醇类。所述溶剂可以单独使用，或作为两种以上的混合物使用。相对于1mol的末端共轭的三烯醛缩醛化合物，所述溶剂以优选的10至10,000g的量用于脱保护。
当如上文所述通过水解进行脱保护时，水可以用作溶剂。水可以以上述量使用。
脱保护的反应温度根据反应条件而变化。反应温度可以为-78℃至160℃，优选-50℃至140℃，更优选-30℃至120℃。
脱保护的反应时间可以自由选择。就产率的角度而言，优选通过气相色谱(GC)或硅胶薄层色谱(TLC)监控反应来选择反应时间以使反应完成。反应时间通常为约0.5至约24小时。
由通式(1)表示的末端共轭的三烯醛缩醛化合物可以包括四类几何异构体。当由通式(3)表示的(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物用作脱保护的底物时，可以产生由通式(4)表示的(Z,E)-末端共轭的三烯醛化合物。
Figure BDA0001236693110000091
[IV]末端共轭的三烯醛缩醛化合物(1)的烯醇醚化反应
缩醛可以通过酸或在加热条件下消除一分子的醇产生烯醇醚。缩醛和烯醇醚可以相互转化。烯醇醚可以以与缩醛相同的方式水解形成相应的醛。由通式(1)'、(7)'和(8)'表示的烯醇醚化合物也可以以与末端共轭的三烯醛缩醛化合物(1)、鏻盐(7)和卤化物(8)相同的方式使用。在通式中，n、R1和X的定义与上文相同。
Figure BDA0001236693110000101
如上文所述，提供了生产末端共轭的三烯醛化合物的简单且有效的方法，以供应足够量的用于应用和使用的产物。
实施例
接下来，将参考实施例进一步详细地描述本发明。不应解释为本发明限于这些实施例或被这些实施例限制。通过任选的粗产物的纯化来获得用于谱测量的化合物样品。
实施例1
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛的生产
在氮气气氛下，将9-氯壬醛二乙基缩醛(225g,0.896mol)、三苯基膦(247g,0.941mol)、碘化钠(148g,0.989mol)、碳酸钾(6.2g,0.045mol)和乙腈(540g)置于反应容器中，并且在搅拌下加热回流10小时以获得鏻盐。
在室温下向同一反应溶器中添加THF(1,000g)，然后将该混合物在5℃以下搅拌，添加叔丁醇钾(106g,0.941mol)，并且在5℃以下搅拌1小时。然后，在10℃以下将(E)-2,4-戊二烯醛(77.2g,0.941mol)的甲苯溶液逐滴加入其中，并且将得到的混合物在10℃以下搅拌1小时。将水添加至所述反应混合物，并且将分离的有机相进行常规后处理，包括洗涤、干燥和浓缩。然后通过过滤去除沉淀的三苯基氧化膦，并且将滤液浓缩以获得作为ZE:EE＝87:14的几何异构体混合物的目标(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛(180g,0.641mol)，。产率：74％。
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛
无色至淡黄色油状液体
IR(D-ATR):ν＝3016,2974,2927,2855,1438,1374,1345,1120,1062,1004,938,897cm-1。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ＝1.20(6H,t,J＝7.1Hz),1.27-1.40(10H,m),1.57-1.63(2H,m),2.18(2H,dq,J＝1.5,7.7Hz),3.45-3.51(2H,m),3.60-3.66(2H,m),4.47(1H,t,J＝5.8Hz),5.07(1H,d,J＝10.7Hz),5.20(1H,d,J＝16.5Hz),5.47(1H,dt,J＝7.7,10.7Hz),6.01(1H,t,J＝11.1Hz),6.19(1H,dd,J＝10.8,15.0Hz),6.40(1H,dt,J＝10.3,16.8Hz),6.49(1H,dd,J＝11.1,14.9Hz)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ＝15.33,24.71,27.84,29.14,29.38,29.58,33.56,60.78,102.93,116.80,128.28,128.65,132.89,133.51,137.22ppm。
GC-MS(EI,70eV):29,47,65,79,103,234,280(M+)。
实施例2
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛的生产
在氮气气氛下，将9-氯壬醛二乙基缩醛(133g,0.530mol)、三苯基膦(151g,0.575mol)、溴化钠(79.0g,0.767mol)、碳酸钾(3.8g,0.027mol)和乙腈(534g)置于反应容器中，并且在搅拌下加热回流55小时以获得鏻盐。
在室温下向同一反应容器中添加THF(1,068g)，然后将该混合物在5℃以下搅拌，添加叔丁醇钾(62.4g,0.556mol)，并且在5℃以下搅拌1小时。然后，在10℃以下将(E)-2,4-戊二烯醛(48.4g,0.589mol)的甲苯溶液逐滴加入其中，并且将得到的混合物在10℃以下搅拌1小时。将水添加至所述反应混合物，并且将分离的有机相进行常规后处理，包括洗涤、干燥和浓缩。然后通过过滤去除沉淀的三苯基氧化膦，并且将滤液浓缩以获得作为ZE:EE＝87:14的几何异构体混合物的目标(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛(96.2g,0.343mol)。产率：65％。
实施例3
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛的生产
在氮气气氛下，将9-溴壬醛二乙基缩醛(23.1g,0.0784mol)、三苯基膦(23.9g,0.0910mol)、碳酸钾(2.4g,0.017mol)和乙腈(78g)置于反应容器中，并且在搅拌下加热回流25小时以获得鏻盐。
在室温下向同一反应容器中添加THF(163g)，然后将该混合物在5℃以下搅拌，添加叔丁醇钾(10.7g,0.0954mol)，并且在5℃以下搅拌1小时。然后，在10℃以下将为E:Z＝93:7的几何异构体混合物的2,4-戊二烯醛(7.12g,0.0867mol)的甲苯溶液逐滴加入其中，并且将得到的混合物在10℃以下搅拌1小时。将水添加至所述反应混合物，并且将分离的有机相进行常规后处理，包括洗涤、干燥和浓缩。然后通过过滤去除沉淀的三苯基氧化膦，并且将滤液浓缩以获得作为ZE:EE:(EZ+ZZ)＝83:12:5的几何异构体混合物的目标(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛(96.2g,0.343mol)。产率：65％。
实施例4
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛亚乙基缩醛的生产
除了使用9-氯壬醛亚乙基缩醛(198g,0.896mol)代替9-氯壬醛二乙基缩醛(225g,0.896mol)以外，进行与实施例1相同的程序，以获得作为ZE:EE＝87:14的几何异构体混合物的(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛亚乙基缩醛(160g,0.641mol)。产率：74％。
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛亚乙基缩醛
无色至淡黄色油状液体
IR(D-ATR):ν＝3016,2926,2855,1435,1139,1036,1005,942,897cm-1。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ＝1.25-1.43(10H,m),1.62-1.67(2H,m),2.16-2.20(2H,m),3.80-3.87(2H,m),3.92-3.99(2H,m),4.83(1H,t,J＝5.0Hz),5.07(1H,d,J＝9.9Hz),5.20(1H,d,J＝16.4Hz),5.47(1H,dt,J＝7.7,11.1Hz),6.00(1H,t,J＝11.1Hz),6.19(1H,dd,J＝10.5,14.6Hz),6.40(1H,dt,J＝10.7,16.8Hz),6.49(1H,dd,J＝11.5,14.9Hz)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ＝24.01,27.83,29.08,29.44,29.48,30.28,33.88,64.78,104.64,116.79,128.26,128.64,132.88,133.51,137.21ppm。
实施例5
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛的生产
在氮气气氛下，将由实施例1的方法生产的(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛(482g,1.72mol)的几何异构体混合物、THF(1,000g)、水(2,500g)和对甲苯磺酸一水合物(12.4g,0.0653mol)置于反应容器中，并且在搅拌下加热回流10小时。将从所述反应混合物分离的有机相进行常规后处理，包括洗涤、干燥和浓缩。将获得的浓缩溶液在真空下蒸馏以获得作为ZE:EE＝87:13的几何异构体混合物的目标(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛(248g,1.20mol)。产率：70％。在反应前后未观察到几何异构体比例的改变。
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛
无色至淡黄色油状液体
沸点：115-136℃/2mmHg
IR(D-ATR):ν＝3016,2928,2855,2718,1725,1622,1577,1464,1391,1005,940,897cm-1。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ＝1.31-1.40(8H,m),1.58-1.63(2H,m),2.16-2.21(2H,m),2.41(2H,dt,J＝1.9,7.5Hz),5.07(1H,d,J＝9.9Hz),5.20(1H,d,J＝16.8Hz),5.46(1H,dt,J＝7.7,10.7Hz),6.01(1H,t,J＝10.7Hz),6.20(1H,dd,J＝10.7,14.9Hz),6.40(1H,dt,J＝10.7,16.8Hz),6.49(1H,dd,J＝11.1,14.9Hz),9.75(1H,t,J＝1.7Hz)ppm。
13C-NMR(125MHz,CDCl3):δ＝22.00,27.77,28.95,29.05,29.16,29.48,43.85,116.89,128.36,128.58,132.96,133.34,137.17,202.83ppm。
GC-MS(EI,70eV):29,41,55,67,79,91,107,206(M+)。
实施例6
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛的生产
在氮气气氛下，将由实施例3的方法生产的(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛(18.3g,0.0651mol)的几何异构体混合物、THF(50g)、水(125g)和对甲苯磺酸一水合物(0.54g,0.0028mol)置于反应容器中，并且在搅拌下加热回流9小时。将从所述反应混合物分离的有机相进行常规后处理，包括洗涤、干燥和浓缩。将获得的浓缩溶液在真空下蒸馏以获得作为ZE:EE:(EZ+ZZ)＝83:12:5的几何异构体混合物的目标(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛(8.80g,0.0314mol)。产率：48％。在反应前后未观察到几何异构体比例的改变。
实施例7
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛的生产
在氮气气氛下，将由实施例1的方法生产的(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛二乙基缩醛(0.925g,0.00330mol)的几何异构体混合物、THF(22g)、水(11g)和草酸二水合物(0.20g,0.0016mol)置于反应容器中，并且在搅拌下加热回流10小时。将从所述反应混合物分离的有机相进行常规后处理，包括洗涤、干燥和浓缩。将获得的浓缩溶液通过硅胶柱色谱纯化，以获得作为ZE:EE＝87:13的几何异构体混合物的目标(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛(0.640g,0.00310mol)。产率：94％。在反应前后未观察到几何异构体比例的改变。
实施例8
(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛的生产
在氮气气氛下，将由实施例4的方法生产的(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛亚乙基缩醛(4.2g,0.012mol)的几何异构体混合物、THF(53g)、水(126g)和对甲苯磺酸一水合物(0.65g,0.0034mol)置于反应容器中，并且在搅拌下加热回流15小时。将从所述反应混合物分离的有机相进行常规后处理，包括洗涤、干燥和浓缩。将获得的浓缩溶液通过硅胶柱色谱纯化，以获得作为ZE:EE＝87:13的几何异构体混合物的目标(Z,E)-9,11,13-十四碳三烯醛(2.3g,0.011mol)。产率：92％。在反应前后未观察到几何异构体比例的改变。

Claims (2)

1.生产(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
通过Wittig反应使由通式(7)表示的鏻盐：
Figure FDA0002885481900000011
其中n为2至11的整数；R1和R2各自独立地表示具有1至10个碳原子的一价烃基团，或者R1和R2如R1-R2一样相互键合以形成具有2至10个碳原子的二价烃基团；并且X表示卤素原子，
与(E)-2,4-戊二烯醛反应以获得由通式(3)表示的(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物：
Figure FDA0002885481900000012
2.生产末端共轭的三烯醛化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
通过Wittig反应使由通式(7)表示的鏻盐：
Figure FDA0002885481900000013
其中n为2至11的整数；R1和R2各自独立地表示具有1至10个碳原子的一价烃基团，或者R1和R2如R1-R2一样相互键合以形成具有2至10个碳原子的二价烃基团；并且X表示卤素原子，
与(E)-2,4-戊二烯醛反应以获得由通式(3)表示的(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物：
Figure FDA0002885481900000014
以及
在酸的存在下，使所述(Z,E)-末端共轭的三烯醛缩醛化合物(3)脱保护以获得由通式(4)表示的(Z,E)-末端共轭的三烯醛化合物：
Figure FDA0002885481900000015
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