【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化合物合成领域，具体涉及一种2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯及其异构体的合成方法。
技术介绍
1、菊酯是灭蚊产品的主要成分，是一类能够有效杀死蚊蝇的农药，化学合成的菊酯称为拟除虫菊酯。菊酯具有多种异构体，对于常见的有ze之分的菊酯如甲氧苄氟菊酯、丙氟菊酯、momfluorothrin、氟丙菊酯，其高效体为z构型。为了便于富集高效体，现有技术中对其合成的方法需要首先对中间体进行精馏或重结晶，然后脱保护后再与相应的醇反应后合成(见下述丙氟菊酯合成流程)。但是保护基的脱除不仅增加了原料成本，降低了工艺的原子经济性，而且过程繁琐增加人工。另外，对于终产物是油状的产品，该工艺是优选之路，但对于像momfluorothrin常温为固体的产品，完全可以先酯化，避开保护基的使用，富集终产物的高效体，最后转位回收利用低效体。
2、
3、住友化学在synthetic communications,2004,vol.34,no.6,1001-1010.报道了左顺、右顺的偏酸甲酯只能用左顺或右顺3-蒈烯经过系列复杂的转化得到相应内酯，再经witting反应后，甲酯化才能得到相应菊酸甲酯(见下述顺式构型的翻转)。之所以用如此复杂的过程是因为左顺或右顺醛酯在常规witting条件下极易翻转为其左反或右反异构体，从而得不到左顺或右顺菊酸甲酯。
4、
5、由上述可见，现有技术中关于菊酯的制备方法均存在明显的技术问题，因此，需提出一种简
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯及其异构体的合成方法。该方法避免了羧基保护基的使用，也避免了顺式构型的翻转。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯及其异构体的合成方法，2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯或其异构体与氰基亚甲基磷酸酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯或其异构体。
4、进一步的：2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯或其异构体与氰基亚甲基磷酸酯在碱及溶剂作用下，反应生成相应构型的2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯或其异构体。
5、具体为：2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物1)和2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((e)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物2)。
6、2,3,5,6-四氟苄基(1s,3s)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1s,3s)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物3)和2,3,5,6-四氟苄基(1s,3s)-3-((e)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物4)。
7、2,3,5,6-四氟苄基(1r,3s)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1r,3s)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物5)和2,3,5,6-四氟苄基(1r,3s)-3-((e)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物6)。
8、2,3,5,6-四氟苄基(1s,3r)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1s,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物7)和2,3,5,6-四氟苄基(1s,3r)-3-((e)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物8)。
9、反应式如下：
10、
11、式中，r为甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基等
12、其中，相应构型的2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯参照us2010/210721制备得到。
13、所述溶剂选自醚类溶剂、芳香族烃、氯代芳香烃、醇类溶剂、腈类溶剂、酰胺类溶剂中的一种或几种；其中醚类溶剂为乙醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，4-二氧六环等；芳香族烃为甲苯、二甲苯、均三甲苯等；氯代芳香烃为氯苯、对二氯苯等；醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇等；腈类溶剂为乙腈等；酰胺类溶剂为dmf、dma等；所述溶剂优选乙腈；
14、所述溶剂用量为2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯重量的3倍～15倍。
15、所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氨基钠、氢化钠、丁基锂、lda中的一种，优选叔丁醇钠；所述的碱用量为氰甲基磷酸酯的1～5摩尔当量，优选1.1摩尔当量。
16、反应温度选自-40℃～20℃，优选-20℃～-10℃。
17、2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰基亚甲基磷酸酯的摩尔用量关系为1:1～1:3。
18、对八个异构体的蚊香(含量0.04％)活性测试显示，2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯的抗蚊虫活性明显好于其它七个构型。
19、本专利技术具有的有益效果：
20、本专利技术通过利用2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸酯进行witting-horner反应得到相应的菊酯，避免了保护基的使用，也未发生顺式构型的翻转。对八种异构体的抗蚊虫活性显示2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯为八个异构体中活性最高的化合物。
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1.一种2,3,5,6-四氟苄基(1R,3R)-3-((Z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯及其异构体的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯或其异构体与氰基亚甲基磷酸酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1R,3R)-3-((Z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯及其异构体。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯或其异构体与氰基亚甲基磷酸酯在碱及溶剂作用下，反应生成相应构型的2,3,5,6-四氟苄基(1R,3R)-3-((Z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基(1R,3R)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1R,3R)-3-((Z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物1)和2,3,5,6-四氟苄基(1R,3R)-3-
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基(1S,3S)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1S,3S)-3-((Z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物3)和2,3,5,6-四氟苄基(1S,3S)-3-((E)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物4)。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基(1R,3S)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1R,3S)-3-((Z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物5)和2,3,5,6-四氟苄基(1R,3S)-3-((E)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物6)。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基(1S,3R)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1S,3R)-3-((Z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物7)和2,3,5,6-四氟苄基(1S,3R)-3-((E)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物8)。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的合成方法，其特征在于：所述溶剂选自醚类溶剂、芳香族烃、氯代芳香烃、醇类溶剂、腈类溶剂、酰胺类溶剂中的一种或几种；
8.根据权利要求1-6任意一项所述的合成方法，其特征在于：所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氨基钠、氢化钠、丁基锂、LDA中的一种；
9.根据权利要求1-6任意一项所述的合成方法，其特征在于：反应温度为-40℃～20℃。
10.根据权利要求1-6任意一项所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰基亚甲基磷酸酯的摩尔用量关系为1:1～1:3。
...【技术特征摘要】
1.一种2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯及其异构体的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯或其异构体与氰基亚甲基磷酸酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯及其异构体。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯或其异构体与氰基亚甲基磷酸酯在碱及溶剂作用下，反应生成相应构型的2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物1)和2,3,5,6-四氟苄基(1r,3r)-3-((e)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物2)。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：2,3,5,6-四氟苄基(1s,3s)-3-甲酰基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯与氰甲基磷酸二甲酯在碱及溶剂作用下，反应生成2,3,5,6-四氟苄基(1s,3s)-3-((z)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(化合物3)和2,3,5,6-四氟苄基(1s,3s)-3-((e)-2-氰基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈阳，黄成美，吴波，
申请(专利权)人：江苏扬农化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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