南京农业大学学报 1998,21(2):113～116
J ournal of N anj ing A gricultur al Univer sity
旋光性R (-)-戊菊酸的综合利用
蒋木庚0 单雅萍2 钱小刚2 刘益平2
(0南京农业大学理学院，南京210095;2南京农业大学实验农药厂常州分厂)
摘要 对生产高效旋光性[s ,s ]-氰戊菊酯过程中得到的无效旋光异构体R (-)-戊菊酸进行综合利用研究，发现它不仅是一种良好的酸性手性试剂，而且可以拆分，衍生制备碱性手性试剂，应用广泛。关键词 R (-)-戊菊酸；旋光性试剂；综合利用中图分类号 T Q 453.292 Th e multiple u se of optically active
R (-)-2-(4′
-chlorophenyl )-3-methyl butyric acid Jiang Mugeng,Shan Yaping ,Qian Xiaog ang and Liu Yiping (0
Co lleg e of Sciences,Nanjing Agr ic U niv ,Nanjing 210095;
2
T he Pesticide Manufacto ry of Nanjing Agric U niv ,Changzho u Devision )
ABSTRACT R(-)-2-(4′-chlo ro phenyl)-3-methyl butyr ic acid (CM BA )is an ineffect ive isomer o f CM -BA pro duced by reso lution during the menufactur e o f esfenvaler ate ,but it is a useful chir al r eagent for the reso lution of chir al pesticides ,such as unico nazo le and dinico nazo le ,and fo r t he pr epar ation of S (-)and R(+)- -methy l benzy l amines.
Key words R (-)-2-(4′-chlo ro pheny l-3-met hyl buty ric a cid;optically activ e reag ent;multiple use
[R ,S ]-戊菊酸经过手性拆分得S (+)-戊菊酸和R (-)-戊菊酸，前者是合成高效旋光性氰戊菊酯(双爱士、来福灵)的原料，后者是无效旋光异构体，其化学结构式如下: Cl
C H
世界遗产大会开幕
COOH C H CH 3
斜发沸石CH 3
S(+)-戊菊酸
Cl
C H
COOH CH CH 3
CH 3
nojiya
R (-)-戊菊酸
手性分子农药以其活性高，用药量省，对环境污染小，相对成本低，对人、畜和作物安全，市场竞争力强等优点，引起科学家的重视。据预测，到2000年国际市场上75%医药品和20%农药产品将要生产和使用单一旋光异构体，这是医药和农药新技术的发展方向之一。1991年以来，南京农业大学实验农药厂常州分厂和江苏省激素研究所一厂在生产高效旋光性氰戊菊酯的过程中，每年可以得到几十吨无效异构体R (-)-戊菊酸，这是很好的酸
收稿日期:1997-09-03
性手性试剂和手性源化合物，为此笔者对R (-)-戊菊酸进行了综合利用研究。
R (-)-戊菊酸是一种酸性手性试剂，它与外消旋醇或胺类化合物反应生成相应的衍生物酯或酰胺，通过谱分析可以精确测定其旋光异构体的含量。 1.1 用于丙烯醇酮光学异构体的分析
1.1.1 衍生物制备 R (-)-戊菊酸(0.1mmo l )加无水石油醚溶剂3m L 和SOCl 2(0.3mm ol)，在55～65℃水浴中加热回流30m in；反应毕减压浓缩，蒸去溶剂和过量的SOCl 2，生成菊酰氯。向反应物中再加入无水石油醚3mL，丙烯醇酮0.1m mol，继续在55～65℃水浴中加热，回流30m in ，生成非对映衍生物R ,S -丙烯醇酮酯，进行气质联机分析，可准确测定R 和S-丙烯醇酮光学异构体的相对含量[3,4]。本方法在国际上首次报道。
Cl
H COOH
SOCl 2石油醚
Cl
H
COCl 丙烯醇酮吡啶
Cl
H
C O 2
O
1.1.2 气质联机分析条件 GC -14A 气相谱仪，带SE -54,25m ×0.32m m 毛细管柱；载气:N 2,50mL/min(或He)；检测仪:FID；进样口温度250℃，程序升温由150℃升至240℃,
4℃/min 。1.1.3 气相谱图
图1 R ,S -丙烯醇酮R (-)-戊菊酸酯气相谱图
Fig.1 Th e GC profile of (±)-3-allyl-2-me-4-oxo-cyclopen t-2-enol-R(-)-2-(4′-chloroph enyl)is ob utyric es ters
1.1.4 质谱(MS ) 348(m +2),346(m +
),169(100%),134,126,107,86,651.2 用于三唑类杀菌剂光学纯度的分析和检测
三唑类杀菌剂和植物生长调节剂中，许多化合物都具有立体异构，例如烯唑醇(S -3308)和烯效唑(S-3307)既有几何异构，又有旋光异构。在DCC 和DMA P 催化下，将其分别与R (-)-戊菊酸缩合成酯，然后通过普通高效液相谱柱，即可实现R,S-光学异构体的分析和检测。
1.2.1 衍生物制备方法 将0.1mm ol 烯唑醇(或烯效唑)溶于5mL CH 2Cl 2中，加0.1mm ol R(-)-戊菊酸，在冰浴中冷至0℃，加入催化剂DCC 和DM AP，保持在0℃，磁力搅拌反应12h ，用N 2吹干溶剂，加水5mL 和正己烷10m L ，剧烈摇动后静止分层，取有机层
114
南京农业大学学报21卷
样品进行分析。本方法在国内外未见有报道。
1.2.2 高效液相谱条件 Waters 高效液谱仪，带Lichrosorb Si -60,25cm ×0.46cm 不锈钢柱；紫外检测波长为254nm ；流动相为20%乙醚/石油醚,1.5m L/min；记录速度0.25cm /min 。
1.2.3
高效液相谱图
图2 R(-)-戊菊酸烯效唑酯和R(-)-戊菊酸烯唑醇酯液相谱图
狐狸之歌
Fig .2 T he HPL C pro file of R (-)-CM BA uniconazole esters and R (-)-CM BA dinico nazo le ester s
1.2.4 质谱(MS )
烯效唑酯485(m +
),429,235,167(100%),125,70,57
烯唑醇酯521(m +2),519(m +
),484,269,167(100%),125,70,57
2 用作拆分剂
R (-)-戊菊酸是酸性手性试剂，它可以与碱性胺成盐后拆分；与醇成酯，或与胺形成酰胺后进行拆分，制备其它手性化合物或手性试剂。
R(-)和S(+)- -甲基苄胺是最常用的碱性手性试剂和拆分剂，过去一直靠进口，现在国内可以合成并拆分生产，其工艺路线如下:2.1 R ,S - -
甲基苄胺的合成
(CH 3CO )2O 无水AlCl 3
C
O
意思自治
C H 31)NH 3
2)H 2
CH NH 2
CH 3
2.2 由R ,S - -甲基苄胺拆分制备S (-)- -甲基苄胺和R (+)- -甲基苄胺
Cl
C HCOOH R(-)-戊菊酸
+
CH CH 3
H 2N
R,S - -甲基苄胺
成盐
Cl CO 2-H 3N
+
CH CH 3
结晶拆分ollier病是什么意思
R(-)、S (-)盐R(-)、R(+)盐
OH - S(-)- -甲基苄胺(bp 187℃,[ ]25D -39°)R(+)- -甲基苄胺(b p180℃,[ ]25D +38°
) 作者曾用S(-)- -甲基苄胺来测定二氯菊酸、戊菊酸和湿基酸的光学异构体，该方法已
115
2期 蒋木庚等：旋光性R (-)-戊菊酸的综合利用
被公认和普遍采用[4,5]。
3 作为手性源合成其它手性化合物
3.1 合成手性试剂对氯苯基- -异丁胺
将R(-)-戊菊酸与浓氨水反应制成戊菊酰胺，然后经过霍夫曼降解反应制得对氯苯基- -异丁胺。其反应式如下:
C l COOH
R(-)-戊菊酸N H3/H2O
Cl CONH2
Na OBr
Cl CH
NH2
CH(CH3)2
R(+)-对氯苯基异丁胺
R(+)-对氯苯基异丁胺是一种良好的碱性拆分剂和定向合成催化剂，用它来拆分(±)-反式菊酸，收率高，纯度好；用它来催化定向合成E,R(-)-烯唑醇，药效提高一倍。
3.2 合成S(+)-对羟基苯基异戊酸和S(+)-二氟甲基苯基异戊酸
R(-)-戊菊酸经氢氧化钠水解成对羟基苯基异戊酸，用S(-)- -甲基苄胺拆分得S (+)-对羟基苯基异戊酸，再经二氟甲基化制得S(+)-对二氟甲氧基苯基异戊酸，后者是合成氟氰菊酯的中间体。合成反应式如下:
Cl C OOH R(-)-戊菊酸1)NaOH/H2O
2)HCl
HO COOH
R,S-体
拆分
HO COOH
S(+)-体
H CF3
N aOH
F2CHO COOH mp61～63℃ [ ]D(+)39.5°
S(+)-对二氟甲氧基苯基异戊酸
4 结 语
立体化学的迅速发展对手性试剂的需要量也愈来愈大，目前国际上主要还是利用天然旋光性试剂，如l-薄荷醇、(-)-麻黄碱、(+)-辛可宁、(-)-喹宁、(-)和(+)-乳酸、(-)-酒石酸、(-)-樟脑磺酸和(+)-葡萄糖酸等。由于这些试剂价格昂贵，尚不可能大量使用。R (-)-戊菊酸是一种工业副产物，价格低廉，既是一种酸性手性试剂，又可以衍生制备碱性试剂。综合利用R(-)-戊菊酸，将促进我国立体化学的发展和新型旋光性农药的开发研究。
参 考 文 献
1 A lan W.Oppor tunities for chir al ag r ochemicals.Pestic Sci,1996,46:3～9
2 Jo hn Cr osby.M anufactur e of o pt ically a ct ive mat erials.P estic Sci,1996,46:11～31
3 蒋木庚，邢月华，杨 红，等.拟除虫菊酯立体异构体的谱分析研究.南京农业大学学报,1991,3:102～106
4 蒋木庚，陈如东，杨 红，等.丙烯菊酯旋光异构体的谱分析.南京农业大学学报,1995,18(4):110～113
5 M ug eng J,So der lund D M.Reso lution and deter mination o f t he enatio mer s of pyr ethro ids by HPL C.J Chr omato g raphy,1982,248:143～149(责任编辑 夏爱红) 116南京农业大学学报21卷
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