202819. lajstromszámú szabadalom • Eljárás az amerikai csótányra csalogató hatásu (+)-transz-verbenil-propionát előállítására
1 HU 202 819 B 2 A találmány tárgya eljárás az amerikai csótány (Periplaneta Americana, L.,) hím egyedeire csalogató hatású (I) képletű (+)-/ra/Lrz-verbenil-propionát előállítására. Az amerikai csótány rohamosan terjedő rovarfaj, amely elsősorban lakott területek nyirkos részein és élelmiszerek közelében tartózkodik előszeretettel. Kártételét főleg azzal okozza, hogy fertőzött kórokozók terjesztője lehet E tulajdonsága raktározott élelmiszereknél jelenthet különösen nagy veszélyt. A csótányok elleni védekezés nehezen oldható meg az élelmiszerek közelében, mivel a hatékony irtószerek ezekre jutva a magasabb rendű szervezetekre is veszélyt jelentenek. A legeredményesebb eljárásként a csalogató anyagokkal ellátott csapdák jöhetnek szóba. Csalogató anyagként legjobb maga a rovar természetes feromonja. Az amerikai csótány esetében ez egy bonyolult szerkezetű vegyület egyik sztereoizomerje (Periplanon B), amelynek szintézise a vegyület igen nagy biológiai aktivitása ellenére még nincs kielégítően megoldva. Bowers és munkatársai megállapították [Nature 1971 (232) 259], hogy egyes növényi illóolajokban előforduló terpenoid típusú vegyületek szexuális izgalmat váltanak Id az amerikai csótány hun egyedein. Nishino és munkatársai az előbbi felfedezés hatására számos terpén származékot vizsgáltak meg [J. Chem. Ecol. 1981 (7) 853] és megállapították, hogy az (I) képletű (+)-transz-verbenil-propionát hatására jelentkezett a legerősebb válasz a biológiai teszteken. A találmányunk szerinti (I) képletű (+)-transz-verbenil-propionát Nishino és munkatársai [J. Chem. Ecol. 1981 (7) 853] a biológiai vizsgálatok céljára szintetizálták a (-t-)-transz-verbenil-acetát lúgos hidrolízisével kapott (+>transz-verbenilból piridinben, propionsavanhidrid segítségével. A szerók nem adnak meg receptet és termelési adatokat. A (+)-transz-verbenil-acetátot Whitham (J. Chem. Soc. 1961,2232) állította elő (+)-a-pinénből két lépésben. A (+)-a-pinént benzolban ólom-tetraacetáttal kezelve 55%-os termeléssel jutott a cisz-2-acetoxi-pin-2-én-hez, melyet jégecettel kezelve végül is 47%-os bruttó hozammal kapta a (III) vegyületeL Ebből a (+)-transz-verbenolhoz vizes-metanolos kálium-hidroxidos hidrolízissel jutott 76%-os hozammal. A (+)-transz-verbenolt Móri [Agric. Bioi. Chem. 1976 (40) 415] is (+)-a-pinénből állította elő kissé módosítva Whitham eljárását, de szintén két lépésben. A (+)-a-pinént benzolban hosszabb ideig (40 perc) kezelték ólom-tetraacetáttal. A feldolgozáskor kapott nyers olajat ecetsavval kezelve végül 58%-os termeléssel kapták a (+)-transz-verbenil-acetátot. Ezt szintén vizes-metanolos kálium-hidroxiddal hidroüzálták (+)-transz-verbenollá 89% termeléssel megőrizve a kiindulási (-t-)-a-pinén 80%-os optikai tisztaságát. Azt találtuk, hogy a fenti szerzők által leírt eljárás olcsóbb, kevésbé mérgező reagensekkel mintegy 20- 25%-kal jobb bruttó kitermeléssel valósítható meg. Eljárásunk során a (III) képletű (+)-íra«íz-verbenil-acetátot mint intermediert (-f)-a-pinénből állítjuk elő a benzolnál magasabb forráspontú toluolban 20-40 perces forralással ecetsavmentes ólom(I V)-acetát jelenlétében. Úgy találtuk, hogy ilyen körülmények között rögtön a (III) képletű vegyület keletkezik, az eddig ismert eljárásoknál mintegy 20%-kal nagyobb, 80%-os nyeredékkel, és nincs szükség a fenti szerzők által is említett utólagos ecetsavban történő kevertetésre. Eljárásunkban az (I) képletű célvegyületet egy lépésbeír nyertük a (III) képletű (+)-/ranjz-verbenil-acetátból, először rövid szénláncú alkanolban, előnyösen metanolban, nátrium-metiláttal történő hidrolízissel, majd az ezt követő propionsav-anhidrid és piridin jelenlétében végzett acilezéssel. Az eljárás során kapott (+)-transz- verbenil-propionát (I) optikai tisztasága megegyezik a kiindulási (+)-a-pinén optikai tisztaságával. Az eljárást az alábbi példa szemlélteti, anélkül, hogy az oltalmi igényt a példára korlátoznánk. Példa 1. (+)-transz-Verbenil-acetát (III) 100 ml absz. toluolban feloldottunk 25 ml (0,158 mól) (+)-a-pinént(II), (optikai tisztaság 91%, a d = = 47,1*), majd az elegyet 50 *C-ra felmelegítve állandó keverés közben 80 g (0,18 mól) ecetsavmentes ólom (IV)-acetátot adagoltunk. Az elegyet 30 percig forraltuk, majd lehűlés után G 4-es üvegszűrőn leszűrtük. A csapadékot absz. toluollal jól átmostuk, majd a szűrletet 4 x 50 ml dcszt vízzel történő mosás után magnézium-szulfáttal szárítottuk, szűrtük és vákuumban bepároltuk. A maradékot desztillációval tisztítottuk. 24,5 g (80%) színtelen olajat kaptunk Fp.: 104 *C/20 mbar Rf.: 0,75 (10:1, ciklohexán/aceton) [a] d '7 : +142,9* (c = 1,06; CHC13, optikai tisztaság: 91%) ‘H-NMR (100 MHz, old: CDC13): 5 = 5,35 (s, 2H); 2,0-2,4 (m, 3H), 2,0 (s, 3H), 1,75 (s, 3H), 13-1,55 (m, 1H), 1,35 (s, 3H), 0,9 (s, 3H) ppm. 2. (+)-transz-Verbenil-propionát (I) 200 ml vízmentes metanolban feloldottunk 0,6 g (0,026 mól) nátriumot és az oldatot 10 *C-ra lehűtve 10,0 g (0,052 mól) (+)-fra/wz-verbenil-acetátot (III) adagoltunk hozzá keverés közben. Az elegyet 3 órán át 10 *C-on kevertettük, majd 10 *C-on keverés közben tömény ecetsavval (2 ml) semlegesítettük és vákuumban óvatosan (20-25 *C-os vízfürdőn) bepároltuk. A maradékot feloldottuk 50 ml absz. piridinben és hűtés közben 25 *C-on 20,0 ml propionsavanhidridet adtunk hozzá. Az elegyet 25 *C-on 24 órát kevertettük, majd 500 ml hideg vízbe öntöttük és jól elkevertük. Hexánnal extraháltuk és piridinmentesre, majd semlegesre mossuk IN sósavval, 5 t%-os nátrium-hidrogón-karbonát oldattal, vízzel és sólével. Megszárítottuk magnézium-szulfáton, majd szűrés után vákuumban bcpároltuk. A maradékot desztillációval tisztítottuk. 8,5 g (80%) színtelen olajat kaptunk. Fp.: 116*020 mbar Rf.: 0,8 (10: 1 ciklohexán/aceton) [a] D1'7: +134,5* (c = 0,81, CHC13, optikai tisztaság 91%) 'H-NMR (100 MHz, old: CDC13) 8=5,35 (s, 2H), 2,0-2,4 (m, 5H), 1,75 (s, 3H), 1,3-1,55 (m, 1H), 1,35 (s, 3H), 0,90 (s, 3H), 1,15 (t, J = 7 Hz, 3H) ppm. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
