Spinetoram是3' - O-乙基-5,6-二氢雄甾酮J(XDE-175-J,主要成分)和3'- O-乙基spinosyn L(XDE-175-L,次要成分)的混合物,是一种小说一种绿色高效的杀虫剂,对各种昆虫有广泛的作用。如今,spinetoram广泛用于农业和食品储存。该工作报道了来自多杀菌素A糖苷配基的3' - O-乙基-5,6-二氢雄激素J 的7步半合成。在选择性保护和去保护步骤后,糖苷配基的C9-OH和C17-OH依次与3- O-乙基-2,4-二-O-甲基鼠李糖和D-甲酰胺连接。然后,用10%Pd / C作为催化剂,选择性地还原大环内酯的5,6-双键,得到3'- O-ethyl-5,6-dihydrospinosyn J.此外,3- O-乙基-2,4-二-O-甲基鼠李糖由商业上可获得的鼠李糖合成,而D- forosamine和糖苷配基通过水解获得。在每个步骤中获得高产率,并且通过1 H NMR,13 C NMR和MS技术表征合成中的所有中间体。该研究有助于开发有效的spinetoram化学合成,并且还提供合成多杀菌素类似物和鼠李糖衍生物的机会。
关键词: 3- O-乙基-2,4-二-O-甲基鼠李糖; 保护团体; 半合成; 乙基多; 多杀菌素A.
Spinosyns是一种由刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)有氧发酵产生的大型次级代谢产物,是一种新型的绿色高效杀虫剂[1]。自1982年发现多杀菌素以来,已有超过20种多杀菌素(称为多杀菌素A,B,C,D,E,F,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T) ,U,V,W,Y)已被发现[2-5]。有两代多杀菌素:多杀菌素和spinetoram(图1)。在结构上,多杀菌素和spinetoram均由独特的四环核组成,其与鼠李糖类似物和D-甲酰胺类[6]相连。
图1: 多杀菌素和spinetoram的结构。
Spinosad于1997年由Dow AgroSciences引入,用于控制棉花中的害虫,商品名为Tracer [7]。多杀菌素是大约85%多杀菌素A和15%多杀菌素D的混合物[8],它可以有效地控制几种害虫,包括鳞翅目,双翅目,缨翅目,鞘翅目和直翅目昆虫[8-11]。重要的是,它显示出对目标昆虫的极大选择性,降低环境持久性和低哺乳动物和禽类毒性[12]。因此,多杀菌素在1999年被授予总统绿色化学挑战奖。然而,多杀菌素不能有效杀死果树和坚果树的某些主要害虫。为了解决这个问题,Dow AgroSciences使用“人工神经网络(ANN)”来识别可能有效控制果树害虫的类似分子,然后发现了spinetoram [13]。
虽然spinetoram的结构类似于多杀菌素,但与多杀菌素相比,spinetoram具有更广谱的杀虫活性和更高效的性能[14]。Spinetoram已广泛应用于昆虫控制和灭菌。与多杀菌素类似,spinetoram可通过多种方式快速降解为天然成分,如光降解和生物降解[15],表明spinetoram对环境是安全的。此外,spinetoram对目标昆虫表现出极佳的选择性,同时对有益的捕食者,哺乳动物和人类的危害较小[16]。因此,spinetoram在2008年被授予总统绿色化学挑战奖。
目前,从多杀菌素J和多杀菌素L请化学修饰得到乙基多杀菌素[13] (方案1)。然而,多杀菌素J和多杀菌素L的发酵生产率低,导致高成本。因此我们设想可以通过化学方法合成spinetoram。到目前为止,已报道了多种多杀菌素A的合成[17-22],但很少有关于3' - O-乙基-5,6-二氢雄甾酮的化学合成的研究J.考虑到高发酵生产率和低成本在多杀菌素A中,我们设计了3'- O的半合成来自多杀菌素A糖苷配基的乙基-5,6-二氢雄激素J在适当的保护和去保护后通过顺序糖基化。在该合成路线中,有三个重要部分:D-甲酰胺,3- O-乙基-2,4-二-O-甲基三聚糖和糖苷配基(方案2)。
方案1: 多杀菌素J和多杀菌素的化学修饰
方案2: 3' - O-乙基-5,6-二氢螺甾酮的逆合成分析J.
自从发现了多杀菌素以来,许多研究人员一直致力于修饰多杀菌素的结构,以获得可能具有更高效杀虫活性的多杀菌素类似物[23-26]。该研究提供了一种合成多杀菌素类似物的新方法。