[发明专利]制备4-甲基-5-壬酮和4-甲基-5-壬醇的方法

说明书

本发明提供了一种制备下式(3)的4‑甲基‑5‑壬酮的方法：该方法至少包括使下式(1)的2‑甲基戊酸酐和以下通式(2)的正丁基亲核试剂进行亲核取代反应从而生成4‑甲基‑5‑壬酮(3)的步骤，其中M代表Li、MgZ¹或ZnZ¹，其中Z¹代表卤原子或正丁基，还提供了一种制备下式(5)的4‑甲基‑5‑壬醇的方法，该方法至少包括制备4‑甲基‑5‑壬酮；以及使所获得的4‑甲基‑5‑壬酮和还原剂进行还原反应从而生成4‑甲基‑5‑壬醇(5)的步骤。

技术领域

本发明涉及制备4-甲基-5-壬酮和4-甲基-5-壬醇的方法，所述4-甲基-5-壬酮和4-甲基-5-壬醇被称为是棕榈树害虫红棕象甲(red palm weevil，学名；Rhynchophorusferrugineus，例如椰子象甲(Rhynchophorus ferrugineus Olivier))的聚集信息素。

背景技术

红棕象甲是诸如枣椰、椰子、油棕和槟榔的棕榈科植物的重要害虫。红棕象甲的成虫进入棕榈树的树干并在其中产卵。同时，它们的幼虫吞食了树的内部，从而削弱并最终杀死了植物。红棕象甲是一种原生于南亚和美拉尼西亚的物种。它已蔓延到东南亚、中东、北非、欧洲、美国等，现在正对大范围的棕榈科植物造成严重破坏。红棕象甲的成虫和幼虫移入棕榈树，因此它们不易被杀虫剂控制。用聚集信息素大量诱集已在世界范围内用于控制昆虫。

已经发现，红棕象甲的聚集信息素是4-甲基-5-壬酮和4-甲基-5-壬醇的10：1至9：1(重量比)的混合物(非专利文献1，如下所述)。报道了合成这些化合物的方法。4-甲基-5-壬酮是通过在溶剂二氯甲烷中在-40℃用甲基双(4-溴-2,6-二叔丁基苯氧基)甲基铝活化5-壬酮，然后与三氟甲烷磺酸甲酯反应而合成的(下文提到的非专利文献2)。通过使2-甲基-1-戊醛与正丁基锂反应来合成4-甲基-5-壬醇(非专利文献3，如下所述)。

现有技术列表

[非专利文献1]A.C.Oehlschlager et al.,J.Chem.Ecol.,1996,22(2),357-368.

[非专利文献2]H.Yamamoto et al.,J.Am.Chem.Soc.,1992,114,4422-4423.

[非专利文献3]A.C.Oehlschlager et al.,J.Chem.Ecol.,1995,21(10),1619-1629.

发明内容

但是，在非专利文献2中，使用致癌的三氟甲磺酸甲酯作为甲基化剂，并且还以等量以上使用作为通用试剂不易获得的特殊铝试剂。另外，在非专利文献2中，为了在-40℃进行反应，需要具备特殊冷却装置的反应器，但是这种反应器难以工业化地制造。在非专利文献3中，使用昂贵的锂试剂，并且收率还低至67％。这可以推测是因为在2-甲基-1-戊醛与正丁基锂之间的亲核加成反应中形成的醇通过氢化物(hydride)转移变为相应的酮，并且该酮再次与正丁基锂反应而形成作为副产品的叔醇。

在这些情况下做出了本发明，并且本发明旨在提供制备4-甲基-5-壬酮和4-甲基-5-壬醇的有效和经济的方法。

作为克服现有技术的上述问题的深入研究的结果，本发明人发现通过低成本大量合成的2-甲基戊酸酐和工业上可获得且方便制备的正丁基亲核试剂之间的亲核取代反应，以高收率和高纯度制备了4-甲基-5-壬酮，从而完成了本发明。本发明人还发现通过使4-甲基-5-壬酮进行还原反应，来以高收率和高纯度制备4-甲基-5-壬醇，从而完成了本发明。

在本发明的一个方面，提供了下式(3)的4-甲基-5-壬酮：

该方法至少包括以下步骤：

使下式(1)的2-甲基戊酸酐：