具有除草活性的天然产物ab5046a和ab5046b的合成方法

专利名称：具有除草活性的天然产物ab5046a和ab5046b的合成方法技术领域：本发明涉及天然产物中具有除草活性的天然产物的化学合成，特别是一种具有除草活 性的天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法。AB5046A (2-丁酰基-3， 5-二羟基-2-环 己烯-l-酮)和AB5046B (2-乙酰基-3， 5-二羟基-2-环己烯-l-酮)是具有白化作用的活性物 质可以作为除草剂以及作为除草剂的前体，利用市场上易得的原料出发，利用一些比较简 单的反应得到这两种天然产物。 背景技术：农用除草剂品种所应该具备的基本条件是活性好，选择性高，毒性低。1993年， Masayuki Igarashi等人从一种存在于土壤中的Abc/"7/印or/u/H类微生物的发酵液中分离 得到了 AB5046A和AB5046B，发现这两种化合物对许多杂草，尤其是对单子叶植物具有很 好的白化作用，而且试验显示对哺乳动物几乎没有毒性(Masayuki I， Yasuyuki T， Yayoi M， et al. AB5046A AND B， NOVEL CHLOROSIS-INDUCING SUBSTANCE FROM AbJu^sporiu/H sp. ， 1993， 46: 1843~1848)。 发明内容本发明的目的是提供一种具有除草活性的天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法，用市售的原料出发，可以方便得到目标化合物，实现了该化合物的首次合成。本发明是以间苯三酚为起始原料，经六歩以约12%的收率合成了目标产物AB5046A和AB5046B。该合成方法操作简单，产率高。该化合物作为一类高效的除草剂或者说是除草剂前体，在农业生产中有望得到大规模的应用。本发明提供的天然产物AB5046A和AB5046B的结构如下OH O1^"^^RA R'=CH2CH2CH3HCT^^OB R'=CH3 AB5046A and AB5046B本发明进一步提供合成天然产物AB5046A和AB5046B的中间体。 本发明提供的两种天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法包括的歩骤 将间苯三酚催化氢化得到中间体A和B，其中中间体A可以在硝酸铈铵的催化下转化 为中间体B;然后，将中间体B中的羟基保护得到中间体C;然后，脱掉乙基得到l， 3-二酮结构D;然后，通过酯化反应得到中间体E;再通过Fries重排得到F;最后，脱掉甲氧基甲基保护得到目标化合物。其反应式如下4<formula>formula see original document page 5</formula>具体操作歩骤1) 在高压釜中加入l-30mmol间苯三酚、无水乙醇、氢氧化钠、W-2型RaneyNi，用 氢气置换高压釜中的空气三次后，充氢气至压力10MPa。室温搅拌三个小时。然后过滤， 滤除RaneyNi，用无水乙醇洗涤固体，将滤液通过001X7 (H型)阳离子交换树脂，再 用无水乙醇洗涤树脂，减压蒸出溶剂得到粗产品，柱层析，得浅黄色油状液体产物中间体 A和浅黄色蜡状固体B。2) 室温下，中间体l-20mmolA的无水乙醇溶液在硝酸铈铵的催化下反应2-3h，然后过 滤，减压蒸出乙醇，粗产品用硅胶柱层析得浅黄色蜡状固体B。3) 在中间体l-30mmolB二氯甲垸溶液中加入二异丙基乙基胺、氯甲基甲醚、4-二甲 氨基吡啶加热回流24小时。冷却后加入稀盐酸，分层。水层用二氯甲烷萃取，合并有机 相，无水硫酸镁干燥。浓缩，柱层析，得浅黄色油状液体中间体C。4) 室温下，在中间体l-30mmo1 C的四氢呋喃溶液中加入3NHC1，搅拌6h。加入大 量乙酸乙酯后分层，水层用乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸出溶剂， 粗品用硅胶柱层析得到黄色油状液体中间体D。5) 室温下，中间体l-10mmolD的二氯甲垸溶液中加入吡啶、酰氯，然后反应3h， 加水淬灭。有机层稀盐酸洗，饱和氯化钠洗，无水硫酸镁干燥。减压蒸出溶剂，柱层析， 得产品中间体E。6) 室温下，中间体l-10mmolE的乙腈溶液中加入三乙胺、丙酮氰醇，搅拌2-3h，加 入稀盐酸淬灭反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，合并有机相，干燥，过滤，减压蒸出溶剂，粗品用硅胶柱层析，得黄色油状物F。 -7)将中间体l-10mmolF的二氯甲垸溶液冷至-3(TC后加入4A分子筛，然后滴加三甲基溴硅烷，保持-30'C3h后升温至-20'C反应72h。抽滤，滤液水洗，无水硫酸钠干燥。粗品用硅胶柱层析，得目标化合物为黄色油状物。本发明提供了一种具有除草活性的天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法，用市售的原料出发，可以方便得到目标化合物，实现了该化合物的首次合成。该合成方法操作简单，产率高。该化合物作为一类高效的除草剂或者说是除草剂前体，在农业生产中有望得到大规模的应用。具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行详细描述，但并不限制本发明的内容。 实施例化合物A和B的合成100ml高压釜(电磁搅拌)加入l .05g间苯三酚，0.29g氢氧化钠，1 Oml无水乙醇，0.5gRaney Ni。用氢气置换釜中的空气三次后，充氢气至10MPa，搅拌3小时。滤掉RaneyNi，用20ml 乙醇洗涤滤饼。将滤液通过001X7 (H型)阳离子交换树脂，再用100ml乙醇洗涤树脂，减 压蒸出溶剂得到粗产品。将粗产品过硅胶住(石油醚乙酸乙酯=1: 2 (含1%乙酸))得到 黄色油状物A (0.19g， 23%)和黄色蜡状固体B (0.62g，产率61%)。 B111 NMR (CDC13, 400 MHz)S1.35(t， J-7.0Hz， 3H)， 2.41-2.53 (m， 2H)， 2.65 (ddd， J=4.2， 16.8， 20.4Hz， 2H)， 3.69 (s， 1H)， 3.卯(m, 2H)， 4.32 (m, 1H)， 5.36 (s， 1H); 13C NMR (lOOMHz, CDC13): 514,07， 37.75， 45.56, 64.70， 65.14， 102.57， 175.44， 198,14。化合物B的合成室温下，100mL两口瓶加入1.65gA， 40mL乙醇，0.7g硝酸铈铵，氩气保护下室温搅 拌3小时。过滤，减压蒸出溶剂，粗产品硅胶柱层析(石油醚乙酸乙酯=1: 2 (含1%乙 酸))，得黄色蜡状固体B (L53g，产率76%)。化合物C的合成100m個底烧瓶中加入0.78gB， 50ml二氯甲烷，1.75ml二异丙基乙基胺，0.8ml氯甲基 甲醚，氩气保护下加热回流24小时。冷却后加水10ml淬灭反应，分层，水层用二氯甲烷萃 取三次，合并，无水硫酸镁干燥。减压蒸出溶剂，将所得粗品硅胶柱层析(石油醚乙酸 乙酯=1: 1)，得黄色油状液体C (0.71 g，产率71%)。 ！HNMR(CDCl3,400MHz): S1.37(t， J=6.9Hz， 3H), 2.51-2.78 (m, 4H), 3.36 (s, 3H)， 3.90-3.94 (m， 2H), 4.81-4.86 (m, 2H), 5.44 (s， 1H)。 13CNMR(100MHz, CDC13): S14.05， 35.86， 43.22， 55.45， 64.62， 70.62， 95.17， 102.84， 174.65， 197.10。化合物D的合成室温下，25ml圆底烧瓶中加入C200mg，四氢呋喃10ml， 3NHC10.98ml，搅拌10小时。加入100ml乙酸乙酯后分层，水层用乙酸乙酯萃取(50mlX3)，合并有机层，无水硫 酸钠干燥，减压蒸出溶剂，硅胶柱层析分离(石油醚乙酸乙酯=1: 2)，得黄色油状液体 D (146mg，产率85%)。 NMR (CDC13, 300 MHz): S 2.55-2.61 ， 2.68-2.69， 2.95-2.99， 3.327， 3.36-3.51 ， 4.08-4.14， 4.20-4.22， 4.38-4.41 ， 4.63， 4.67， 5.58。 13C NMR (75MHz, CDC13): 539.00， 45.50， 55.49， 57.61， 68.29， 70.77， 95.09， 95.24， 104.54， 188.77， 202.45。(注: 此化合物存在两个共振式，谱图重叠比较严重，造成氢谱不易积分和归属，碳谱碳的个数 增多，甚至有些碳不出峰。) 化合物E的合成室温氩气保护下，25ml两口瓶加入154mgD， 2ml二氯甲烷，145pl吡啶，然后滴加95^1乙酰 氯，反应4小时。有机相水洗，稀盐酸洗，饱和氯化钠洗，无水硫酸镁干燥。粗品硅胶柱 层析(石油醚乙酸乙酯=2: 1)得黄色油状液体E (146mg，产率77%)。 'HNMR(CDCb, 300 MHz): 5 2.24 (s, 3H)， 2.67(m,2H)， 2.74 (m, 1H) 2.92 (m， 1H) 4.28 (m， 1H), 4.68(t, J=6.1Hz， 2H)， 6.00 (m， 1H)。 13C NMR (75MHz， CDC13): S21.25, 35.23， 43.39， 55.56， 70.71， 95.27， 117.40， 165.94， 167.23， 196.84。 化合物F的合成室温氩气保护下，25ml两口瓶加入429mgE， 5ml乙腈，滴加0.6ml三乙胺，2滴丙酮 氰醇，搅拌2-3小时。加入5ml稀盐酸，10ml乙酸乙酯，分层，水层用乙酸乙酯萃取(lml X3)，合并有机层，无水硫酸钠干燥。粗品硅胶柱层析(石油醚乙酸乙酯=6: 1 (含1% 乙酸))得黄色油状液体F (270 mg，产率63%)。 'H NMR (CDC13, 300 MHz): 52.63 (s， 3H)， 2.74 (m， 2H)， 2.91 (m， 2H)， 3.36 (s， 3H)， 4.23 (m， 1H)， 4.68 (s， 2H)。 13C NMR (75MHz, CDC13): S28.37, 39.79， 44.67， 55.59， 68.52， 95.24， 113.44， 192.85， 196.30， 202.12。目标化合物的合成氩气保护下，25ml三口瓶加入146mgF， 5ml二氯甲垸，286mg4A分子筛，冷却至-30 。C后滴加2.8ml (lmol/L)三甲基溴硅烷。保持-30。C3小时，升温至-20。C，反应72小时 后抽滤，滤液中加入5ml水，分层，水层用乙酸乙酯萃取(10mlX3)，合并有机层，无水 硫酸钠干燥。粗品硅胶柱层析(石油醚乙酸乙酯=4: 1 (含1%乙酸))得黄色油状液体F (60mg，产率52%)。 'H画R(CDCl3，300MHz): S2.62 (s， 3H)， 2.67-2.96 (m， 4H)， 4.44 (s， 1H)。 13CNMR(75MHz, CDC13): 528.42， 41.56， 46.98， 63.46， 113.32， 192.94， 196.11， 202.30。权利要求1、一种天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法，其特征在于它包括的步骤将间苯三酚催化氢化得到中间体A和B，其中中间体A可以在硝酸铈铵的催化下转化为中间体B；然后，将中间体B中的羟基保护得到中间体C；然后，脱掉乙基得到1，3-二酮结构D；然后，通过酯化反应得到中间体E；再通过Fries重排得到F；最后，脱掉甲氧基甲基保护得到目标化合物，其反应式如下具体操作步骤1)在高压釜中加入1-30mmol间苯三酚、无水乙醇、氢氧化钠、W-2型Raney Ni，用氢气置换高压釜中的空气三次后，充氢气至压力10MPa。室温搅拌三个小时，然后过滤，滤除Raney Ni，用无水乙醇洗涤固体，将滤液通过001×7(H型)阳离子交换树脂，再用无水乙醇洗涤树脂，减压蒸出溶剂得到粗产品，柱层析，得浅黄色油状液体产物中间体A和浅黄色蜡状固体B；2)室温下，中间体1-20mmolA的无水乙醇溶液在硝酸铈铵的催化下反应2-3h，然后过滤，减压蒸出乙醇，粗产品用硅胶柱层析得浅黄色蜡状固体B；3)在中间体1-30mmol B二氯甲烷溶液中加入二异丙基乙基胺、氯甲基甲醚、4-二甲氨基吡啶加热回流24小时，冷却后加入稀盐酸，分层，水层用二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸镁干燥，浓缩，柱层析，得浅黄色油状液体中间体C；4)室温下，在中间体1-30mmol C的四氢呋喃溶液中加入3NHCl，搅拌6h；加入大量乙酸乙酯后分层，水层用乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸出溶剂，粗品用硅胶柱层析得到黄色油状液体中间体D；5)室温下，中间体1-10mmol D的二氯甲烷溶液中加入吡啶、酰氯，然后反应3h，加水淬灭。有机层稀盐酸洗，饱和氯化钠洗，无水硫酸镁干燥。减压蒸出溶剂，柱层析，得产品中间体E；6)室温下，中间体1-10mmol E的乙腈溶液中加入三乙胺、丙酮氰醇，搅拌2-3h，加入稀盐酸淬灭反应，反应产物用乙酸乙酯萃取，合并有机相，干燥，过滤，减压蒸出溶剂，粗品用硅胶柱层析，得黄色油状物F；7)将中间体1-10mmol F的二氯甲烷溶液冷至-30℃后加入4A分子筛，然后滴加三甲基溴硅烷，保持-30℃3h后升温至-20℃反应72h，抽滤，滤液水洗，无水硫酸钠干燥，粗品用硅胶柱层析，得目标化合物为黄色油状物。2、 一种式B结构的化合物3.种式C结构的化合物:4、 一种式D结构的化合物:5、 一种式E结构的化合物:6、 一种式F结构的化合物:全文摘要本发明涉及一种具有除草活性的天然产物AB5046A和AB5046B的合成方法。AB5046A(2-丁酰基-3，5-二羟基-2-环己烯-1-酮)和AB5046B(2-乙酰基-3，5-二羟基-2-环己烯-1-酮)是具有白化作用的活性物质可以作为除草剂以及作为除草剂的前体。利用市场上易得的原料出发，利用一些比较简单的反应得到这两种天然产物，包括将间苯三酚催化氢化得到中间体A和B，其中中间体A可以在硝酸铈铵的催化下转化为中间体B；然后，将中间体B中的羟基保护得到中间体C；然后，脱掉乙基得到1，3-二酮结构D；然后，通过酯化反应得到中间体E；再通过Fries重排得到F；最后，脱掉甲氧基甲基保护得到目标化合物。这两种化合物可以作为除草剂以及作为除草剂的前体，在农业生产中有望得到大规模的应用。文档编号C07C69/28GK101525281SQ20091006850公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日发明者庆 崔, 徐效华, 杨海申, 娇 王, 谢龙观 申请人:南开大学