195178. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fáraóhangyára nyomjelző hatású (+)-13-norfaranál előállítására
195178 1 A találmány tárgya eljárás (I) képletű (+)-13-norfaranál előállítására oly módon, hogy (II) képletű (4S)-4-metil-tetrahidro-2H-pirán-2-onból erős bázissal aniont képezünk, amit valamely (III) általános képletű — ahol a képletben X jelentése klór-, bróm- vagy jódatom— (2E)-3,7-dimetil-2,6-oktadienil származékkal reagáltatunk és az így kapott (IV) képletű "'(—) - (3B.4S) - (E) -4-metil-3- (3,7-dimetil-2,6-oktadienil) -tetrahidro-2H-pirán-2- -onból valamely 1—4 szénatomos alkohollal (V) általános képletű — ahol a képletben R1 jelentése 1—4 szénatomszámú alkilcsoport — (2g,l’S)-(E) -alkil- [2-(3-hidroxi-l-metil-propd ) -5,9-dimetil-4,8-dekadienoát] -ot képezünk, amelyből valamely alkoxi-alkil típusú védőcsoportbevitelével (VI) általános képletű — mely képletben Rl jelentése a fenti és R2 jelentése metoxi-metil-csoport vagy 2-tetrahidropiranil-csoport — hidroxi csoporton védett (2R, 1 ’S)-(E) -alkil - [2- (3-hidroxi-1-metil-propil) -5,9- -dimetil-4,8-dekadienoát] -ot képezünk, amit valamely alkálifém-hidriddel redukálunk a (VII) általános képletű — mely képletben R2 jelentése a fenti— (2R,l’S)-(E)-5,9-dimetil-2- [l-metil-3-(alkoxi-alkoxi)-propil] -4,8- -dekadién-l-ollá, amit alkil- vagy aril-szulfonil-klorid acilezőszerrel (VIII) általános képletű — mely képletben R2 jelentése a fenti, X jelentése mezil-oxi-csoport— (3S,4R)- (E)-3,7,11 -trimetil-1 - (alkoxi-alkoxi) -4-(alkil vagy aril-szulfonil-oxi-metil ) -6,1O-dodekadiénné alakítunk, ami valamely alkálifém-hidriddel (IX) általános képletű — mely képletben R2 jelentése a fenti— (3S,4R)-(E)-3,4, 7,11-tetrametil-l- (alkoxi-alkoxi) -6,10-dodekadiénné redukálunk, amit valamely savas közegben (X) képletű (3S,4R)-(E)-3,4,7,11-tetrametil-6,10-dodekadién- 1-ollá hidrolizálunk és azt valamely krómsó típusú oxidálószerrel oxidáljuk. Az ember környezetében megtelepedett kártevő rovarfajok közül a fáraóhangya elleni védekezés a legnehezebb. A fáraóhangya fészkeit a lakások falaiba rejti, ahol a faj fenntartását és gyors reprodukcióját biztosító királynők a szokásos rovarirtószerek számára hozzáférhetetlenek. A fáraóhangya elleni védekezésre újabban sikeresen alkalmaznak juvenilhormon hatású vegyületeket, például metoprént. A metoprénnel kezelt élelmiszert a fáraóhangya a bolyba viszi, ahol az megakadályozza a királynők petelerakását. A fáraóhangya táplálékszerzésre 20—25 méteres járatokat használ, amiket a fajra specifikus csalogatóanyaggal, úgynevezett nyomjelző feromonnal jelöl meg. A fáraóhangya nyomjelző anyagának legaktívabb komponense a (+)-faránál, amely (pg)cm koncentrációban már a boly elhagyására és a jelölt nyom követésére készteti a fáraóhangya dolgozóit. Az anyag juvenoidokkal kombinálva hatásosan alkalmazható a fáraóhangya elleni védekezésre. 2 Koyama és munkatársai [Naturwissenschaften 70, 469 (1983)] azt találták, hogy a (-f-)-faranálnál egyszerűbb szerkezetű ( + )-13-norfaranál (I) nagyon erős, a (-(-)-faranál hatását megközelítő erősségű nyomkövető választ váltott ki a fáraóhangya dolgozóira. így a (-)-)-13-norfaranal juvenoidokkal együtt alkalmazva felhasználható a fáraóhangya elleni küzdelemben. A (-(-)-13-norfaranált tiszta állapotban még nem állították elő. Az irodalomban egyetlen szintézise ismert [T. Koyama, M. Matsubara, K. Ogura, I. E. M. Brüggemann, A. Vrielink: Naturwissenschaften 70, 469 (1983)], amely a (4-)-13-norfaranál és (3R,4R)-konfigurációjú diasztereornerjének 40:60 arányú elegyét eredményezte. A szintézisben geraniolból indultak ki, amit foszíorileztek és a kapott geranil-pirofoszfátot disznómájból kivont tisztított farnezil-pirofoszfát szintetáz enzimrendszer segítségével kapcsolták a (Z)-3-metil-3-pentenil-pirofoszfáttal. A reakcióban kis hatásfokkal a (4R)-(2E,6E),3,4,7,ll-tetrametil-2,6,10-dodekatrién-l ol pirofoszfátját kapták, amit foszíatáz en/'.im rendszerrel hidrolizáltak és a nyert (4R)-(2E,6E)-3,4,7,ll-tetrametil-2,6,10-dodekatrien-I -olt aktív mangán (IV)-oxrddal oxidálták. A képződött (4R)-(2E,6E)-3,4,7,1 1-tetrs metil-2,6,10-dodekatrienált tetrakisz (trifenil-foszfin) - (palládium) tributil-ón-hidrid-rendszerrer (3S,4R) - -(E)-3,4,7,l 1-tetrametil-6,10-dodekadienál és (3R,4R)-(E)-3,4,7,11-tetrametiI-6,10-dodekadienál 40:60 arányú elegyévé redukálták, amelyeket nem választottak el egymástól. Azt találtuk, hogy az (I) képletű ( + )-13-norfaranál tiszta állapotban előnyösen előállítható a könnyen nyerhető (II) képletű optikailag aktív vegyületből [C. S. Chen, Y. Fujimoto, G. Girdaukas, C. J. Sih: J. Am. Chem. Soc., 104, 7297 (1982)]. A szintézis első lépésében a (II) képletű (S)-4-metil-tetrahidro-2H-pirán-2-on-ból valamely erős bázissal előnyösen dietil-aminból és butil-lítiumból frissen készített lítium-dietil-amiddal aniont képezünk, amit izolálás nélkül reagálhatunk a (III) általános képletű, ahol a kép:etben X jelentése klór-, bróm- vagy jódatom vagy mezil-oxi-csoport vagy tozil-oxi-csoport, — előnyösen a könnyen nyerhető geranil-bromiddal (III:X=Br) (P. Gosselin, G. Maignan, F. Roussac: Synthesis 1984, 877) —.alacsony hőmérsékleten —előnyösen —78°C— (—)30°C közötti—, és a reakcióelegyből a képződött (IV) képletű vegyületet, amit 5— 6%-ban (3S,4S)-konfigurációjuk diasztereonerje szennyez, extrakcióval izoláljuk és oszlop króm atográ fiával tisztítjuk. A (IV) képletű vegyületből valamely észterképzési eljárással az (V) általános képletü, ahol a képletben R' jelentése 1—6 szénatomszámú egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport, észtert — előnyösen trimetil-aminnal metanolban metil-észtert (V:R'==CH3) — képezzük, 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
