(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯的合成和环境毒性

2022/12/14 14:08:32

简介

目前,(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯可用作调配紫丁香型香精的主剂。由于其耐碱性强,可被用作皂用香精[1]。(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯具有香橼和熏衣草香气,常被用作配制香精的原料。此外,(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯还可应用于医药、农药、仪表和电讯工业等领域中[2]。同时,其也是玻璃器皿上色彩的优良溶剂。

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图1 (E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯的结构式。

合成

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图2 (E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯的合成路线[3-4]。

方法一:在0°C下,将二(环戊基-2,4-二烯-1-基)氯化锆(IV)(0.685 g,2.344 mmol)添加到4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷(5.0 g,39.1 mmol)在二氯甲烷(15 mL)中的溶液中,随后加入乙氧基乙炔(3.01 g,43.0 mmol),并将混合物在25°C下搅拌16小时。过滤掉不溶性固体,浓缩滤液。残留物在乙酸乙酯和水之间分配。分离有机层,用盐水洗涤,用硫酸钠干燥,过滤并真空浓缩得到标题化合物(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯。(6.04克,78.13%);油1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ7.04(d,J=14.0 Hz,1H),4.43(d,J=14.8 Hz,3H),3.84(q,J=12 Hz,2H),1.32-1.2(m,15H)。合成路线如图2所示。

方法二:N2下将乙氧基乙炔(40%w/w己烷溶液,6.25 mL,35.7 mmol)溶解在DCM(60mL)中,并冷却至0°C。向其中加入4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼(5.69毫升,39.2毫摩尔),然后加入催化剂双(环戊二烯基)氯化锆(IV)氢化物(0.55克,2.1毫摩尔)。将反应混合物加热至室温并搅拌过夜。然后将其通过覆盖有硅藻土层的中性氧化铝垫过滤,并用DCM洗脱。合并含有产物(TLC)的馏分,蒸发,真空干燥,得到淡橙色油状标题化合物 (E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯(6.5g,92%)。Rf=0.32(己烷/Et2O 9:1);1H NMR(500 MHz,CDCl3)7.03(1H,d,J=14.5 Hz)、4.42(1H、d,J=14.5 Hz)、3.83(2H,q,J=7.2Hz)、1.28(3H,t,J=7.2 Hz)、1.25(12H,s);13C NMR(125 MHz,CDCl3)163.0,86.9(非常宽),82.6,64.3,24.6,14.4。合成路线如图2所示。

用途

(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯在工业上是以松节油为原料制得,是一种不饱和的环醇,骨架上含有一个羟基和一个碳碳双键(C=C)。(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯是一种高辛烷燃料,它的热值与汽油相似。作为燃料使用时,比乙醇更干净、放出的热量更多,是一种非常有前景的天然燃料[4]。实验人员通过研究发现(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯还可作为一种新型的辛烷助推器,可用于延长汽油的爆震极限。此外,(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯作为燃料使用时,比乙醇更干净、放出的热量更多,具有被开发成为新型燃料的潜力。基于(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯在防止肥胖、治疗抑郁症等方面均具有很好的疗效,可预测(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯在医疗卫生方面也有很好的发展空间[5]。(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯具有杀虫、除草等多种生物活性,且作用靶标较为复杂,较难引起害虫耐药性,在自然界中易降解。基于这一点,(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯在农药方面的应用将是未来的研究重点。总之,(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯的未来市场潜力大。

环境毒性

随(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯胁迫时间增加,斑马鱼Na+K+-ATPase 酶活性、CAT 活性、MDA含量呈先降低后增高的现象,SOD、POD、Ach E、LDH和ACP活性呈先降低后增高再降低的变化趋势,AKP 活性呈现先增高后降低的趋势,表明(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯能影响上述生理生化指标参与的兴奋传导、能量代谢、物质运输、机体生长和免疫防御等生命过程的中间环节。(E)-1-乙氧乙烯基-2-硼酸频那醇酯能诱导MT的合成,且浓度越高,诱导能力越强[6-7]。

参考文献

[1] K. Nakamoto, Preparation of 2(E),8(Z)-tetradecadien-1-al, perfume compositions containing the aldehyde, foods and beverages containing them, and method for improving citrus flavor with the aldehyde, Takada Koryo Co., Ltd., Japan . 2016, p. 13pp.

[2] P.K. Spearing, M.F. Long, J.L. Engers, C.W. Lindsley, P.J. Conn, D.W. Engers, A.R. Gregro, K. Temple, Thienodipyridinamines and pyridothienopyridiazinamines as positive allosteric modulators of the muscarinic acetylcholine receptor M4 and their preparation, Vanderbilt University, USA . 2018, p. 97pp.

[3] D. Kamimura, Y. Sato, H. Suzuki, Preparation of pyrazole derivative as RORγt inhibitor, Kaken Pharmaceutical Co., Ltd., Japan; Meiji Seika Pharma Co., Ltd. . 2018, pp. 372 pp., Chemical Indexing Equivalent to 172:404657 (JP).

[4] C.E. Mueller, C. Pegurier, M.L.R. Deligny, A. El-Tayeb, J. Hockemeyer, M. Ledecq, J. Mercier, L. Provins, N.M. Boshta, S. Bhattarai, V. Namasivayam, M. Funke, L. Schwach, S. Gollos, D. Von Laufenberg, A. Barre, Preparation of indole-, azaindole-, benzothiophene- and benzofuran-3-sulfonamides as GPR17 modulators for the treatment of CNS diseases, UCB Pharma GmbH, Germany . 2018, p. 493pp.

[5] W. Sun, W.J. Netzer, A. Sinha, K. Gindinova, E. Chang, S.C. Sinha, Development of Gleevec Analogues for Reducing Production of β-Amyloid Peptides through Shifting β-Cleavage of Amyloid Precursor Proteins, J. Med. Chem. 62(6) (2019) 3122-3134.

[6] D. Kamimura, Y. Sato, H. Suzuki, Preparation of pyrazole derivative as RORγt inhibitor, Kaken Pharmaceutical Co., Ltd., Japan; Meiji Seika Pharma Co., Ltd. . 2020, p. 227pp.; Chemical Indexing Equivalent to 169:156971 (WO).

[7] D. Dorsch, A. Blum, H.-P. Buchstaller, Preparation of 4-(imidazo[1,2-a]pyridin-3-yl)pyrimidine derivatives as inhibitors of c-Kit kinase, Merck Patent GmbH, Germany . 2021, p. 281pp.

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