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CN112239398A - 二甲基环丁酮化合物、二甲基环丁烷化合物及其制备方法 - Google Patents

二甲基环丁酮化合物、二甲基环丁烷化合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种制备如下通式(1A)的二甲基环丁烷化合物的方法，该方法包括使如下通式(2)的二甲基环丁酮化合物与如下通式(3)的膦酸酯化合物反应，以制备具有二甲基环丁烷环的如下通式(4)的不饱和酯化合物，以及使具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)进行还原反应，以制备二甲基环丁烷化合物(1A)。

Description

二甲基环丁酮化合物、二甲基环丁烷化合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及二甲基环丁酮化合物和二甲基环丁烷化合物，二者都是合成昆虫性信息素的有用中间体，以及制备二甲基环丁酮化合物和二甲基环丁烷化合物的方法。
背景技术
昆虫性信息素是具有生物活性的物质，通常具有将雄性个体吸引到雌性个体的功能，并以少量表现出高度吸引活性。性信息素被广泛用作预测害虫暴发并确认地理传播(入侵特定区域)的手段，以及作为控制害虫的手段。广泛使用的方法有大量诱捕法、诱引并杀死或吸引并杀死方法、诱引并感染或吸引并感染方法、以及交配破坏方法。在实际使用性信息素之前，需要经济地制备足够量的信息素物质，以进行基础研究和应用。
性信息素的化学结构中独特结构的一个例子是环丁烷结构。例如，如Bierl-Leonhardt等报道，在经济上危害严重的害虫并在世界范围内广泛传染柑橘类的橘臀纹粉蚧(Planococcus citri，通用名:Citrus mealybug)的性信息素是(+)-顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸盐(非专利文献1，如下所示)。橘小粉蚧(Pseudococcuscryptyptus，通用名:Citriculus mealbug)和白点椰盾蚧(Acutaspis albopicta，通用名称:Albopicta scale)的性信息素也具有顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基羧酸酯的结构，类似于橘臀纹粉蚧的性信息素(非专利文献2和3，如下所示)。此外，还已知诸如木槿曼粉蚧(Maconellicoccus hirstus，通用名:Pink hibiscus mealybug)和棉花粉蚧(Phenacoccus solenopsis，通用名:Cotton mealybug)的种类，其性信息素为(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基酯，双键的位置与橘臀纹粉蚧的性信息素的位置不同(非专利文献4和5，如下所示)。
在制备具有这些环丁烷结构的性信息素的常用方法中，将蒎烯用作原料。例如，Passaro等人报道了以下方法；蒎烯被氧化以制备马鞭草酚或马鞭草酮，然后进一步被氧化以裂解双键，随后是酮基的甲基化、羧基的还原和乙酰化以获得橘臀纹粉蚧的性信息素(非专利文献6，如上所列)。Zhang等人报道了以下方法:马鞭草酮被氧化，然后进行酮的甲基化，内酯化和内酯环的裂解以构建异亚丙基，并还原羧基以制备(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇，这对应于木槿曼粉蚧和棉花粉蚧的性信息素中的醇部分(非专利文献7，如下所示)。Matsusu等人通过由酰胺和三氟甲磺酸酐与烯丙基苄基醚制得的烯酮亚胺的反应，合成了与橘臀纹粉蚧的性信息素具有部分相同结构的3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮(非专利文献8)。
现有技术列表
[非专利文献]
[非专利文献1]Tetrahedron.Lett.22,389(1981)
[非专利文献2]J.Chem.Ecol.29,2213(2003)
[非专利文献3]J.Econ.Entomol.105,497(2012)
[非专利文献4]Proc.Natl.Acad.Sci.101,9601(2004)
[非专利文献5]J.Chem.Ecol.42,1193(2016)
[非专利文献6]J.Agric.Food Chem.2004,52,2896(2004)
[非专利文献7]Tetrahedron.Lett.45,9401(2004)
[非专利文献8]Tetrahedron.Lett.53,432(2012)。
发明内容
但是，在非专利文献6中记载的方法中，使用四乙酸铅或氧化铬将蒎烯氧化为马鞭草醇或马鞭草酮，会残留大量有害的重金属废物，给环境带来很大负担。此外，这些氧化剂可能引起爆炸并且在工业上不实用。使用昂贵的钌催化剂来进一步氧化马鞭草酚或马鞭草酮，因此，从经济角度考虑，工业实践是困难的。在非专利文献7中描述的制备方法中，蒎烯氧化成马鞭草酮是在氧气气氛中进行的。考虑到安全性，这在工业上难以实施，并且需要长达7天的反应时间，效率低下且不经济。此外，如非专利文献6中那样，昂贵的钌催化剂用于马鞭草酮的氧化，这是不经济的。在非专利文献8中记载的制备与橘臀纹粉蚧的性信息素具有部分相同结构的环丁酮的方法，由于高反应性而难以处理，并且由于使用昂贵的三氟甲磺酸酐而在工业上难以实施。
迫切需要一种能够提供足够量的信息素物质的高效且工业实用的制备方法，以用于对具有环丁烷结构的性信息素化合物(如橘臀纹粉蚧的性信息素)进行基础生物学和农业研究，并进一步用于应用目的和实际使用。
本发明就是在这样的情况下完成的，目的在于提供一种有效且工业上实用的方法来生产二甲基环丁酮化合物和二甲基环丁烷化合物，二者都可用作具有环丁烷结构的性信息素化合物的合成中间体，并且还提供这些化合物。
作为为了解决上述问题而进行的深入研究的结果，本发明人发现一种使用后文描述的如下通式(1A)、(1B)、(2)、(5)、(6)和(1)的二甲基环丁烷化合物有效且工业上实用地制备具有环丁烷结构的性信息素的方法，该方法不包含从安全性、经济性和环境负担角度考虑难以在工业上进行的氧化反应，并由此完成本发明。
根据本发明的一个方面，提供一种制备如下通式(1A)的二甲基环丁烷化合物的方法:
Figure BDA0002592353880000031
其中X3代表羟基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3到20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，所述方法包括
使如下通式(2)的二甲基环丁酮化合物:
Figure BDA0002592353880000041
其中X2代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，与如下通式(3)的膦酸酯化合物反应:
R1O2C-(CH3)CHP(O)(OR2)2 (3)
其中R1和R2彼此独立地代表具有1至10个碳原子的一价烃基，特别地，在烯化反应中，优选Horner Wadsworth-Emmons反应，以制备具有二甲基环丁烷环的如下通式(4)的不饱和酯化合物，
Figure BDA0002592353880000042
其中R1和X2如上所限定；以及
使具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)进行还原反应，以制备二甲基环丁烷化合物(1A)。
根据本发明的另一方面，提供一种制备如下通式(1B)的二甲基环丁烷化合物的方法:
Figure BDA0002592353880000043
其中X4代表具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基，具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基、具有12至30个碳原子的三芳基膦基或卤素原子；并且X5代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，所述方法包括
制备二甲基环丁烷化合物(1A)的上述方法；以及
改变二甲基环丁烷化合物(1A)中的羟基和任选的X3，以制备二甲基环丁烷化合物(1B)。
根据本发明的另一方面，提供一种制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物的方法，所述异丙烯基二甲基环丁烷化合物具有如下通式(5)
Figure BDA0002592353880000051
其中X6代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，所述异亚丙基二甲基环丁烷化合物具有如下通式(6)
Figure BDA0002592353880000052
其中X6如上所限定，
所述方法包括
使如下通式(1)的二甲基环丁烷化合物:
Figure BDA0002592353880000053
其中X1代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基、具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基、具有12至30个碳原子的三芳基膦基或卤素原子；并且X2如上所限定，
进行还原反应以制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)。
根据本发明的另一方面，提供一种制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5’)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6’)的方法，所述方法包括
制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)的上述方法；并且
将异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)中的特定基团X6改变为如上针对X6所限定的选项当中的另一个基团X6，以制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5')和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6')。
根据本发明的另一方面，提供一种如下通式(1)的二甲基环丁烷化合物:
Figure BDA0002592353880000061
其中X1和X2如上所限定。
根据本发明的另一个方面，特别地，二甲基环丁烷化合物(1)中的X1是羟基；并且X2代表羟基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子。
根据本发明的另一方面，特别地，二甲基环丁烷化合物(1)中的X1代表具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基、具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基、具有12至30个碳原子的三芳基膦基或卤素原子。
根据本发明的另一方面，提供一种制备如下通式(2A)的二甲基环丁酮化合物的方法:
Figure BDA0002592353880000071
其中X12代表具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，所述方法包括
使如下通式(7)的酰卤:
Figure BDA0002592353880000072
其中X9代表卤素原子，
与如下通式(8)的烯丙基化合物:
H2C＝CHCH2X12 (8)
其中X12如上所限定，
在碱的存在下反应，以制备二甲基环丁酮化合物(2A)。
根据本发明的另一方面，提供一种如下通式(2B)的二甲基环丁酮化合物:
Figure BDA0002592353880000073
其中X13代表具有包括羰基的碳原子在内的3至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、苄氧基被排除的具有2至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、或具有3至20个碳原子的硅烷氧基。
根据本发明，可以高效且工业上实用地制备具有环丁烷结构的性信息素化合物，从安全性、经济性和环境负担考虑，没有在工业上难以进行的氧化反应。本发明适用于制备为橘臀纹粉蚧、橘小粉蚧和白点椰盾蚧的性信息素的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基酯，和为木槿曼粉蚧和棉花粉蚧的性信息素的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基酯。
具体实施方式
在本说明书中的中间体、试剂和目标化合物的化学式中，可能存在一些在结构上具有不同取代位置的异构体或立体异构体，如对映体或非对映异构体。除非另有说明，否则在每种情况下，每个化学式都应被说明为代表所有这些异构体。此外，这些异构体可以是异构体或其组合。
[I]二甲基环丁烷化合物(1)
首先，将说明二甲基环丁烷化合物(1)。二甲基环丁烷化合物(1)由下式表示。
Figure BDA0002592353880000081
X1代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基、具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基、具有12至30个碳原子的三芳基膦基或卤素原子。
X2代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子。
X1和X2从上述组中独立选择。
具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基的实例包括:直链脂族酰氧基，如甲酰氧基、乙酰氧基(AcO)基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、己酰氧基、庚酰氧基、辛酰氧基、壬酰氧基、癸酰氧基，巴豆酰氧基(crotonyloxy group)；支链脂族酰氧基，如2-甲基丙酰氧基、新戊酰氧基、2-甲基丁酰氧基、3-甲基-2-丁烯酰氧基和3-甲基-3-丁烯酰氧基；卤代酰氧基，如三氯乙酰氧基和三氟乙酰氧基；以及芳族酰氧基，如苯甲酰氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的酰氧基。这些酰氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基的特别优选的实例包括甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、新戊酰氧基、2-甲基丁酰氧基和苯甲酰氧基。
具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基的实例包括直链饱和脂族烃氧基羰氧基，如甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、正丙氧基羰氧基、正丁氧基羰氧基、正戊氧基羰氧基、正己氧基羰氧基、正庚氧基羰氧基、正辛氧基羰氧基、正壬氧基羰氧基、正癸氧基羰氧基；支链饱和脂族烃氧基羰氧基，如异丙氧基羰氧基和叔丁氧基羰氧基；直链不饱和脂族烃氧基羰氧基，如2-丙烯氧基羰氧基和2-丙炔氧基羰氧基；支链不饱和脂族烃氧基羰氧基，如2-甲基-2-丙烯氧基羰氧基；环脂族烃氧基羰氧基，如环丙氧基羰氧基、2-甲基环丙氧基羰氧基、环丁氧基羰氧基和环戊氧基羰氧基；具有芳环的脂族烃氧基羰氧基，如苄氧基羰氧基和对甲氧基苄氧基羰氧基；氧基脂族烃氧基羰氧基(oxyalkoxycarbonyloxy)，如甲氧基甲氧基羰氧基、苄氧基甲氧基羰氧基和对甲氧基苄氧基甲氧基羰氧基；和卤代脂族烃氧基羰氧基，如2,2,2-三氯乙氧基羰氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的脂族烃氧基羰氧基。这些脂族烃氧基羰氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基的特别优选实例包括甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基和正丙氧基羰氧基。
具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基的实例包括甲磺酰氧基(MsO)、乙磺酰氧基、1-丁磺酰氧基、1-戊磺酰氧基、1-己磺酰氧基、1-庚磺酰氧基、1-辛磺酰氧基、1-壬磺酰氧基、1-癸磺酰氧基、烯丙基磺酰氧基、10-樟脑磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基和α-苄磺酰氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的脂族烃磺酰氧基。这些脂族烃磺酰氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基的特别优选的实例包括甲磺酰氧基和乙磺酰氧基。
具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基的实例包括苯磺酰氧基、4-氯苯磺酰氧基、4-甲氧基苯磺酰氧基、2-硝苯磺酰氧基、2,4,6-三甲基苯磺酰氧基、对甲苯磺酰氧基(TsO)、1-萘磺酰氧基和2-萘磺酰氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的芳烃磺酰氧基。这些芳烃磺酰氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基的特别优选的实例包括苯磺酰氧基和对甲苯磺酰氧基。
具有1至12个碳原子的脂族烃氧基的实例包括直链饱和脂族烃氧基，如甲氧基(MeO)、乙氧基(EtO)、正丙氧基(PrO)、正丁氧基(BuO)、正戊氧基(PenO)、正己氧基(HexO)、正庚氧基(HepO)、正辛氧基(OctO)、正壬氧基(NonO)、正癸氧基(DecO)、正十一烷氧基和正十二烷氧基；支链饱和脂族烃氧基，如异丙氧基(i-PrO)、异丁氧基(i-BuO)和叔丁氧基(t-BuO)；直链不饱和脂族烃氧基，如2-丙烯氧基和2-丙炔氧基；支链不饱和脂族烃氧基，如2-甲基-2-丙烯氧基；环脂族烃氧基，如环丙氧基、2-甲基环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基和环己氧基(c-HexO)；具有芳环的脂族烃氧基，如苄氧基(BnO)和对甲氧基苄氧基；氧基脂族烃氧基，如甲氧基甲氧基(MOMO)、2-甲氧基乙氧基甲氧基、苄氧基甲氧基、对甲氧基苄氧基甲氧基、1-乙氧基乙氧基(EEO)、1-烯丙氧基乙氧基和四氢吡喃-2-基氧基(THPO)；和卤代脂族烃氧基，如2,2,2-三氯乙氧基和五氟乙氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的脂族烃氧基。这些脂族烃氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。
从易于制备的角度考虑，具有1至12个碳原子的脂族烃氧基的特别优选的实例包括甲氧基、乙氧基、2-丙烯氧基、甲氧基甲氧基、1-乙氧基乙氧基、1-烯丙氧基乙氧基和四氢吡喃-2-基氧基。
具有6至12个碳原子的芳氧基的实例包括苯氧基(PhO)、4-氯苯氧基、4-甲氧基苯氧基、萘氧基和4-联苯氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的芳氧基。这些芳氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有6至12个碳原子的芳氧基的特别优选的实例包括苯氧基和萘氧基。
具有3至20个碳原子的硅烷氧基的实例包括三脂族烃基硅烷氧基，如三甲基硅烷氧基(TMSO)、三乙基硅烷氧基(TESO)、三异丙基硅烷氧基(TIPSO)和叔丁基二甲基硅烷氧基(TBSO)；单脂族烃基二芳基硅烷氧基，如叔丁基二苯基硅烷氧基(TBDPSO)；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的硅烷氧基。这些硅烷氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有3至20个碳原子的硅烷氧基的特别优选的实例包括三甲基硅烷氧基、三乙基硅烷氧基、三异丙基硅烷氧基和叔丁基二甲基硅烷氧基。
具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基的实例包括三甲基膦基、三乙基膦基、三丙基膦基、三丁基膦基、三戊基膦基、三己基膦基、三庚基膦基、三辛基三膦基、三壬基膦基、三癸烷基膦基和三环己基膦基。
从可获得性角度考虑，具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基的特别优选的实例包括三丁基膦基、三环己基膦基和三辛基膦基。
具有12至30个碳原子的三芳基膦基的实例包括三苯基膦基、三(2-甲基苯基)膦基、三糠基膦基和三(1-萘基)膦基。
从可获得性角度考虑，具有12至30个碳原子的三芳基膦基的特别优选的实例包括三苯基膦基和三(2-甲基苯基)膦基。
卤素原子的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。从可获得性角度考虑，卤素原子的特别优选实例包括氯原子和溴原子。
二甲基环丁烷化合物(1)的实例包括如下通式(4-1)的(S,Z)形式的二甲基环丁烷化合物、如下通式(4-2)的(R,Z)形式的二甲基环丁烷化合物、如下通式(4-3)的(S,E)形式的二甲基环丁烷化合物、如下通式(4-4)的(R,E)形式的二甲基环丁烷化合物、及其外消旋体、非对映体混合物和对映体的混合物。
Figure BDA0002592353880000121
二甲基环丁烷化合物的实例包括具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物、具有酰氧基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物、具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物、具有膦基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物、具有两个羟基的二甲基环丁烷化合物、具有两个酰氧基的二甲基环丁烷化合物、具有两个卤素原子的二甲基环丁烷化合物、具有膦基和羟基的二甲基环丁烷化合物、具有卤素原子和酰氧基的二甲基环丁烷化合物。
具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物的实例包括2-(3-脂族烃氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇化合物，如2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇、2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇、和2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙-1-醇；和2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙-1-醇化合物(参见下面的实施例11、12、13和16)。
具有酰氧基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物的实例包括2-(3-脂族烃氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基酰化物，如2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基乙酸酯和2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙基乙酸酯(参见下面的实施例20和21)。
具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物的实例包括1-脂族烃氧基甲基-3-(2-卤代-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁烷化合物，如[3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯和[3-(2-溴-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯(参见下面的实施例17和18)。
具有膦基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物的实例包括[2-(3-脂族烃氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基]三芳基膦鎓(phosphonium)化合物，如2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基三苯基膦鎓(见下面的实施例19)。
具有两个羟基的二甲基环丁烷化合物的实例包括2-(3-羟基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(参见下面的实施例14、15、22和23)。
具有两个酰氧基的二甲基环丁烷化合物的实例包括[3-(2-酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基酰化物，如[3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯和[3-[2-(2-甲基丁酰氧基)-1-甲基亚乙基]-2,2-二甲基环丁基]甲基2-甲基丁酸酯(参见下面的实施例24和25)。
具有两个卤素原子的二甲基环丁烷化合物的实例包括1-卤甲基-3-(2-卤-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁烷化合物，如1-氯甲基-3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁烷(参见下面的实施例26)。
具有膦基和羟基的二甲基环丁烷化合物的实例包括[2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基]三芳基膦鎓化合物，如三苯基[2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基]膦鎓(参见下面的实施例27)。
具有卤素原子和酰氧基的二甲基环丁烷化合物的实例包括[2,2-二甲基-3-(2-卤-1-甲基亚乙基)环丁基]甲基酰化物，如[2,2-二甲基-3-(2-溴-1-甲基亚乙基)环丁基]甲基乙酸酯(参见下面的实施例28)。
二甲基环丁烷化合物(1)的实例除了上述那些之外，还包括例如下式的二甲基环丁烷化合物。
Figure BDA0002592353880000131
Figure BDA0002592353880000141
Figure BDA0002592353880000151
Figure BDA0002592353880000161
[II]制备二甲基环丁烷化合物(1A)的方法
接下来，下面将说明根据以下两个化学反应式制备二甲基环丁烷化合物(1A)的方法。该方法包括使如下通式(2)的二甲基环丁酮化合物与如下通式(3)的膦酸酯化合物反应，特别是在烯化反应中，优选在Horner Wadsworth-Emmons反应中，以制备具有二甲基环丁烷环的如下通式(4)的不饱和酯化合物；和
Figure BDA0002592353880000162
使具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)进行还原反应，以制备二甲基环丁烷化合物(1A)。
Figure BDA0002592353880000163
首先，以下将说明由二甲基环丁酮化合物(2)制备具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)的上述步骤。
二甲基环丁酮化合物(2)中的X2如上所限定。从在以后的过程中化合物的稳定性和/或将特定基团X2改变为如上所限定的X2选项当中另一个基团X2的容易性的角度考虑，在二甲基环丁酮化合物(2)当中优选如下通式(2B)的二甲基环丁酮化合物。
Figure BDA0002592353880000164
二甲基环丁酮化合物(2B)中的X13代表具有包括羰基的碳原子在内的3至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、预先排除苄氧基的具有2至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基或具有3至20个碳原子的硅烷氧基。
二甲基环丁酮化合物(2)的实例包括如下通式(2-1)的(S)形式的二甲基环丁酮化合物、如下通式(2-2)的(R)形式的二甲基环丁酮化合物、及其外消旋体和对映体的混合物。
Figure BDA0002592353880000171
二甲基环丁酮化合物(2)的实例包括3-羟甲基-2,2-二甲基环丁酮、(2,2-二甲基-3-氧代环丁基)甲基乙酸酯、3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮、3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮、2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环丁酮、3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮、3-(1-烯丙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮、和3-烯丙氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮。考虑到化合物的稳定性和/或在稍后的过程中将特定基团X2改变为如上所限定的X2的选项中的另一个基团X2的容易性，优选3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮、2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环丁酮、3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮、3-(1-烯丙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮和3-烯丙氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮，它们是二甲基环丁酮化合物(2B)。
二甲基环丁酮化合物(2)可以单独使用或组合使用。例如，可以如下制备二甲基环丁酮化合物(2)。在下文中，将对与羟基在二甲基环丁酮(2)中的X2的限定之外的化合物相对应的二甲基环丁酮化合物(2A)和与在二甲基环丁酮化合物(2)中X2为羟基的化合物相对应的3-羟基甲基-2,2-二甲基环丁酮分别进行说明。
[III]二甲基环丁酮化合物(2A)
二甲基环丁酮化合物(2A)如上所述。
制备二甲基环丁酮化合物(2A)的方法
接下来，下面将说明如下化学反应式所示的制备如下通式(2A)的二甲基环丁酮化合物的方法。该方法包括使如下通式(7)的酰卤和如下通式(8)的烯丙基化合物与碱反应，以制备二甲基环丁酮化合物(2A)。
Figure BDA0002592353880000181
酰卤(7)中的X9代表卤素原子。卤素原子的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
烯丙基化合物(8)中的X12如上所限定。
具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基的实例包括直链脂族酰氧基，如甲酰氧基、乙酰氧基(AcO)、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、己酰氧基、庚酰氧基、辛酰氧基、壬酰氧基、癸酰氧基和巴豆酰氧基；支链脂族酰氧基，如2-甲基丙酰氧基、新戊酰氧基、2-甲基丁酰氧基、3-甲基-2-丁烯酰氧基和3-甲基-3-丁烯酰氧基；卤代酰氧基，如三氯乙酰氧基和三氟乙酰氧基；和芳族酰氧基，如苯甲酰氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的酰氧基。
这些酰氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基的特别优选的实例包括甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、新戊酰氧基、2-甲基丁酰氧基和苯甲酰氧基。
具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基的实例包括直链饱和脂族烃氧基羰氧基，如甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、正丙氧基羰氧基、正丁氧基羰氧基、正戊氧基羰氧基、正己氧基羰氧基、正庚氧基羰氧基、正辛氧基羰氧基、正壬氧基羰氧基和正癸氧基羰氧基；支链饱和脂族烃氧基羰氧基，如异丙氧基羰氧基和叔丁氧基羰氧基；直链不饱和脂族烃氧基羰氧基，如2-丙烯氧基羰氧基和2-丙炔氧基羰氧基；支链不饱和脂族烃氧基羰氧基，如2-甲基-2-丙烯氧基羰氧基；环脂族烃氧基羰氧基，如环丙氧基羰氧基、2-甲基环丙氧基羰氧基、环丁氧基羰氧基和环戊氧基羰氧基；具有芳环的脂族烃氧基羰氧基，如苄氧基羰氧基和对甲氧基苄氧基羰氧基；氧基脂族烃氧基羰氧基，如甲氧基甲氧基羰氧基、苄氧基甲氧基羰氧基和对甲氧基苄氧基甲氧基羰氧基；和卤代脂族烃氧基羰氧基，如2,2,2-三氯乙氧基羰氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的脂族烃氧基羰氧基。
这些脂族烃氧基羰氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基的特别优选实例包括甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基和正丙氧基羰氧基。
具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基的实例包括甲磺酰氧基(MsO)、乙磺酰氧基、1-丁磺酰氧基、1-戊磺酰氧基、1-己磺酰氧基、1-庚磺酰氧基、1-辛磺酰氧基、1-壬磺酰氧基、1-癸磺酰氧基、烯丙基磺酰氧基、10-樟脑磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基和α-苄基磺酰氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的脂族烃磺酰氧基。
这些脂族烃磺酰氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基的特别优选的实例包括甲磺酰氧基和乙磺酰氧基。
具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基的实例包括苯磺酰氧基、4-氯苯磺酰氧基、4-甲氧基苯磺酰氧基、2-硝基苯磺酰氧基、2,4,6-三甲基苯磺酰氧基、对甲苯磺酰氧基(TsO)、1-萘磺酰氧基和2-萘磺酰氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的芳烃磺酰氧基。这些芳烃磺酰氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基的特别优选的实例包括苯磺酰氧基和对甲苯磺酰氧基。
具有1至12个碳原子的脂族烃氧基的实例包括直链饱和脂族烃氧基，如甲氧基(MeO)、乙氧基(EtO)、正丙氧基(PrO)、正丁氧基(BuO)、正戊氧基(PenO)、正己氧基(HexO)、正庚氧基(HepO)、正辛氧基(OctO)、正壬氧基(NonO)、正癸氧基(DecO)、正十一脂族烃氧基和正十二脂族烃氧基；支链饱和脂族烃氧基，如异丙氧基(i-PrO)、异丁氧基(i-BuO)和叔丁氧基(t-BuO)；直链不饱和脂族烃氧基，如2-丙烯氧基和2-丙炔氧基；支链不饱和脂族烃氧基，如2-甲基-2-丙烯氧基；环脂族烃氧基，如环丙氧基、2-甲基环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基和环己氧基(c-HexO)；具有芳环的脂族烃氧基，如苄氧基(BnO)和对甲氧基苄氧基；氧基脂族烃氧基，如甲氧基甲氧基(MOMO)、2-甲氧基乙氧基甲氧基、苄氧基甲氧基、对甲氧基苄氧基甲氧基、1-乙氧基乙氧基(EEO)、1-烯丙氧基乙氧基、四氢吡喃-2-基氧基(THPO)；和卤代脂族烃氧基，如2,2,2-三氯乙氧基和五氟乙氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的脂族烃氧基。
这些脂族烃氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。
从制备容易性角度考虑，具有1至12个碳原子的脂族烃氧基的特别优选的实例包括甲氧基、乙氧基、2-丙烯氧基、甲氧基甲氧基、1-乙氧基乙氧基、1-烯丙氧基乙氧基和四氢吡喃-2-基氧基。
具有6至12个碳原子的芳氧基的实例包括苯氧基(PhO)、4-氯苯氧基、4-甲氧基苯氧基、萘氧基和4-联苯氧基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的芳氧基。这些脂族烃氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有6至12个碳原子的芳氧基的特别优选的实例包括苯氧基和萘氧基。
具有3至20个碳原子的硅烷氧基的实例包括三脂族烃基硅烷氧基，如三甲基硅烷氧基(TMSO)、三乙基硅烷氧基(TESO)、三异丙基硅烷氧基(TIPSO)和叔丁基二甲基硅烷氧基(TBSO)；和单脂族烃基二芳基硅烷氧基，如叔丁基二苯基硅烷氧基(TBDPSO)；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的硅烷氧基。这些硅烷氧基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。从可获得性角度考虑，具有3至20个碳原子的硅烷氧基的特别优选的实例包括三甲基硅烷氧基、三乙基硅烷氧基、三异丙基硅烷氧基和叔丁基二甲基硅烷氧基。
卤素原子的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。从可获得性角度考虑，卤素原子的特别优选实例包括氯原子和溴原子。
烯丙基化合物(8)可以单独使用或组合使用。烯丙基化合物(8)可以是市售的，也可以自行合成。
相对于每摩尔的酰卤(7)，烯丙基化合物(8)的用量优选为0.2至100.0摩尔，更优选为0.4至50.0摩尔，进一步更优选为0.6至25.0摩尔。
在上述反应中使用的碱的实例包括金属氢化物，如氢化钠、氢化钾和氢化钙；和有机碱化合物，如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁(collidine)、二甲基吡啶、吗啉、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯。
碱可以单独使用或组合使用。碱可以是市售的。
相对于每摩尔酰卤(7)，碱的用量优选为0.7至5.0摩尔，更优选为0.8至4.0摩尔，进一步更优选为0.9至3.0摩尔。
上述反应可以在没有溶剂的情况下或在溶剂的存在下进行。
溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化溶剂，如二氯甲烷、氯仿、三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；和酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔酰卤(7)，溶剂的用量优选为0至10,000g。
反应温度优选为40至200℃，更优选50至190℃，进一步更优选60至180℃。
上述反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至72小时。
通过上述反应得到环丁酮化合物(2A)，然后可以将特定的基团X12改变为另一个基团——羟基，以使用所得物。例如，在X12为1-乙氧基乙氧基的情况下，X12可以通过酸水解而变为羟基。
膦酸酯化合物(3)中的R1和R2彼此独立地代表具有1至10个碳原子的一价烃基。R1和R2的碳数为1至10，优选1至5。
一价烃基的实例包括直链饱和烃基，如甲基(Me)、乙基(Et)、正丙基(Pr)、正丁基(Bu)、正戊基(Pen)、正己基(Hex)、正庚基(Hep)、正辛基(Oct)、正壬基(Non)和正癸基(Dec)；支链饱和烃基，如异丙基(i-Pr)、仲丁基、异丁基(i-Bu)和叔丁基(t-Bu)；直链不饱和烃基，如2-丙烯基和2-丙炔基；支链不饱和烃基，如2-甲基-2-丙烯基；环烃基，如环丙基、2-甲基环丙基、环丁基、环戊基和环己基(c-Hex)；芳族烃基，如苯基(Ph)、2-甲基苯基和4-甲基苯基；并且还可以包括与上述基团具有异构关系的烃基。
这些烃基的一部分氢原子可以被甲基、乙基或卤素原子取代。考虑到膦酸酯化合物(3)的可用性，R1和R2的特别优选实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基，并且更特别优选的实例是甲基、乙基和正丙基。
特别地，膦酸酯化合物(3)的实例包括2-膦酰丙酸三乙酯。
膦酸酯化合物(3)可以单独使用或组合使用。膦酸酯化合物(3)可以是市售的，也可以自行合成。例如，膦酸酯化合物(3)可以通过亚磷酸酯与2-溴丙酸酯的Arbuzov反应来合成。
相对于每摩尔二甲基环丁酮化合物(2)，膦酸酯化合物(3)的用量优选为0.7至5.0摩尔，更优选为0.8至4.0摩尔，进一步更优选为0.9至3.0摩尔。
在上述反应中使用的碱的实例包括醇盐，如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔戊醇钠、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂、叔戊醇锂、甲醇钾、乙醇钾、叔丁醇钾和叔戊醇钾；有机金属化合物，如甲基锂、乙基锂、正丁基锂、甲基氯化镁和二甲亚砜钠；金属酰胺，如酰胺钠、酰胺锂、二异丙基酰胺锂、六甲基二硅叠氮化锂、六甲基二硅叠氮化钠、六甲基二硅叠氮化钾和二环己基酰胺锂；金属氢化物，如氢化钠、氢化钾和氢化钙；以及有机碱化合物，如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、咪唑、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁、二甲基吡啶、吗啉和1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯。
碱可以单独使用或组合使用。碱可以是市售的。
相对于每摩尔膦酸酯化合物(3)，碱的用量优选为0.7至5.0摩尔，更优选为0.8至4.0摩尔，并且进一步更优选为0.9至3.0摩尔。
上述反应可以在路易斯酸的存在下进行。
路易斯酸的实例包括卤化锂，如氯化锂、溴化锂和碘化锂。
路易斯酸可以单独使用或组合使用。路易斯酸可以是市售的。
相对于每摩尔膦酸酯化合物(3)，路易斯酸的用量优选为0.7至5.0摩尔，更优选为0.8至4.0摩尔，进一步更优选为0.9至3.0摩尔。
溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；以及水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔二甲基环丁酮化合物(2)，溶剂的用量优选为10至10,000g。
反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
上述反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)的实例包括如下通式(4-1)的(S,Z)形式的具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物、如下通式(4-2)的(R,Z)形式的具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物、如下通式(4-3)的(S,E)形式的具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物、如下通式(4-4)的(R,E)形式的具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物，及其外消旋物、非对映体混合物和对映体的混合物。
Figure BDA0002592353880000231
具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)的实例特别包括2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯、2-(3-乙酰氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯、2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯、2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙酸乙酯、2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯和2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙酸乙酯。
接着，下面将说明由具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)制备二甲基环丁烷化合物(1A)的方法。
二甲基环丁烷化合物(1A)中的X3代表羟基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、以及具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子。这些基团和卤素原子的实例是上述基团，其中X1和X2分别是具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基和具有3至20个碳原子的硅烷氧基；和卤素原子。
在上述还原反应中，在保持(maintain)具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)中的X2的情况下，X2与X3在反应后相同。而在不保持X2的情况下，X2与X3在反应后不同。
还原剂的实例包括氢；硼烷；脂族烃硼烷化合物，如双(3-甲基-2-丁基)硼烷；脂族烃硅烷化合物，如三乙基硅烷；金属氢化物，如氢化铝；脂族烃金属氢化物，如氢化二异丁基铝；络合氢化物，如硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钾、硼氢化钙、三甲氧基硼氢化钠、三乙基硼氢化锂、氢化铝钠、氢化铝锂、三甲氧基氢化铝锂、二乙氧基氢化铝锂、三叔丁氧基氢化锂铝、双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠；及其脂族烃氧基或脂族烃基衍生物。
还原剂可以单独使用或组合使用。还原剂可以是市售的。
就氢化物而言，相对于每摩尔的具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)，还原剂的用量优选为3.5至100.0摩尔，更优选为3.6至20.0摩尔，进一步更优选为3.7至15.0摩尔。
还原反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)，溶剂的用量优选为10至20,000g。
反应温度优选为-78至180℃，更优选为-78至160℃，进一步更优选为-78至140℃。
上述反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
二甲基环丁烷化合物(1A)的实例可以是以上在二甲基环丁烷化合物(1)中提及的那些。
[IV]制备二甲基环丁烷化合物(1B)的方法
接下来，下面将说明根据如下两个化学反应式制备二甲基环丁烷化合物(1B)的方法。该方法包括改变二甲基环丁烷化合物(1A)中的羟基和任选的X3，以制备二甲基环丁烷化合物(1B)。
Figure BDA0002592353880000251
X4代表具有包括羟基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基，具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基、具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基、具有12至30个碳原子的三芳基膦基或卤素原子。这些基团和卤素原子的实例是上述基团，其中X1和X2是具有包括羰基的碳原子在内的1-10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2-10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基、具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基和具有12至30个碳原子的三芳基膦基；和卤素原子。
X5与上面的X2相同。
在上述改变反应中，在还原反应中保持二甲基环丁烷化合物(1A)中的X3的情况下，X3与X5在反应后相同。而在不保持X3的情况下，X3与X5在反应后不同。
上述改变反应可以通过已知方法进行。
具有酰氧基和脂族烃氧基的如下通式(1D)的二甲基环丁烷化合物可以通过使具有羟基和脂族烃氧基的如下通式(1C)的二甲基环丁烷化合物与如下化学反应式所示的酰化剂进行酰化反应来制备(参见以下实施例20和21)。
Figure BDA0002592353880000261
具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)以及具有酰氧基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1D)中的X7代表具有1至12个碳原子的脂族烃氧基。具有1至12个碳原子的脂族烃氧基的实例为上述基团，其中X1和X2是具有1至12个碳原子的脂族烃氧基。
X8代表具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基。具有包括羰基的碳原子在内的1-10个碳原子的酰氧基的实例是上述基团，其中X1和X2是具有包括羰基的碳原子在内的1-10个碳原子的酰氧基。
酰化剂的实例包括酸酐，如乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐和2-甲基丁酸；以及酰氯，如乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯和2-甲基丁酰氯。
酰化剂可以单独使用或组合使用。酰化剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)的羟基，酰化剂的用量优选为0.7至100摩尔，更优选为0.8至50摩尔，进一步更优选为0.9至20摩尔。
酰化反应中使用的碱的实例包括醇盐，如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔戊醇钠、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂、叔戊醇锂、甲醇钾、乙醇钾、叔丁醇钾和叔戊醇钾；有机金属化合物，如甲基锂、乙基锂、正丁基锂、甲基氯化镁和二甲亚砜钠；金属酰胺，如酰胺钠、酰胺锂、二异丙基酰胺锂、六甲基二硅叠氮化锂、六甲基二硅叠氮化钠、六甲基二硅叠氮化钾和二环己基酰胺锂；金属氢化物，如氢化钠、氢化钾和氢化钙；以及有机碱化合物，如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、咪唑、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁、二甲基吡啶、吗啉和1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯。
碱可以单独使用或组合使用。碱可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)的羟基，碱的用量优选为0.8至110摩尔，更优选为0.9至60摩尔，进一步更优选为1至30摩尔。
酰化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)，溶剂的用量优选为10至10,000g。
酰化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
上述反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有两个酰氧基的如下通式(1F)的二甲基环丁烷化合物可以通过使具有两个羟基的如下通式(1E)的二甲基环丁烷化合物与酰化剂进行酰化反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例24和25)。
Figure BDA0002592353880000281
X8代表具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基。具有包括羰基的碳原子在内的1-10个碳原子的酰氧基的实例是上述基团，其中X1和X2是具有包括羰基的碳原子在内的1-10个碳原子的酰氧基。
酰化反应可以以与上述获得具有酰氧基和酰基的二甲基环丁烷化合物(1D)的步骤相似的方式进行。
具有卤素原子和脂族烃氧基的如下通式(1G)的二甲基环丁烷化合物可以通过使具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)与卤素源和膦化合物进行卤化反应，或者通过使具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)与磺酰卤化物进行卤化反应来制备，如下述化学反应式所示(参见以下实施例17和18)。
Figure BDA0002592353880000282
具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1G)中的X7如上所限定。
X9代表卤素原子。卤素原子的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。首先，下面将描述与卤素源和膦化合物进行的卤化反应(参见下面的实施例18)。
卤素源的实例包括四卤化碳化合物，如四氯化碳和四溴化碳；和卤素分子，如溴和碘。
卤素源可以单独使用或组合使用。卤素源可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)的羟基，卤素源的用量优选为0.7至1,000摩尔，更优选为0.8至500摩尔，进一步更优选为0.9至200摩尔。
膦化合物的实例包括三芳基膦化合物，如三苯基膦；和三脂族烃基膦化合物，如三辛基膦。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)，膦化合物的用量优选为1.4至20.0摩尔，更优选为1.4至16摩尔，进一步更优选为1.5至14摩尔。
膦化合物可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
卤化反应可以在碱的存在下进行。
碱的实例包括有机碱化合物，如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁、二甲基吡啶、吗啉和1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯。
碱可以单独使用或组合使用。碱可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)的羟基，碱的用量优选为0至1000摩尔，更优选0至500摩尔，进一步更优选0至200摩尔。
卤化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃、1,4-二恶烷；和烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；和酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)，溶剂的用量优选为0至20,000g。
卤化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
卤化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
接下来，以下将描述与磺酰卤化物进行的卤化反应(参见下面的实施例17)。
磺酰卤化物的实例包括芳烃磺酰卤化物，如对甲苯磺酰氯和苯磺酰氯；脂族烃磺酰卤化物，如甲磺酰氯；和氯化亚砜。
磺酰卤化物可以单独使用或组合使用。磺酰卤化物可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)的羟基，磺酰卤化物的用量优选为0.7至1,000摩尔，更优选0.8至500摩尔，进一步更优选0.9至200摩尔。
卤化反应可以在碱的存在下进行。
碱的实例包括有机碱化合物，如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁、二甲基吡啶、吗啉和1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯。
碱可以单独使用或组合使用。碱可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)的羟基，碱的用量优选为0至1000摩尔，更优选0至500摩尔，进一步更优选0至200摩尔。
卤化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃、1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；和酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)，溶剂的用量优选为10至10,000g。
卤化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
卤化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有两个卤素原子的如下通式(1H)的二甲基环丁烷化合物可以通过使具有两个羟基的二甲基环丁烷化合物(1E)与卤素源和膦化合物进行卤化反应来制备，如下述化学反应式所示(参见下面的实施例26)。
Figure BDA0002592353880000311
X9如上所限定。
卤化反应可以以与上述获得具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1G)的步骤相同的方式进行。
具有膦基和羟基的如下通式(1I)的二甲基环丁烷化合物可以通过使具有两个羟基的二甲基环丁烷化合物(1E)与氢卤化鏻盐(phosphine hydrohalide salt)进行膦化反应来制备，如下述化学反应式所示(参见下面的实施例27)。
Figure BDA0002592353880000312
X10代表具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基或具有12至30个碳原子的三芳基膦基。具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基的实例是上述基团，其中X1和X2是具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基。X10衍生自在膦化反应中使用的膦氢卤化物。
膦氢卤化物的实例包括三苯基膦氢氯化物、三苯基膦氢溴化物和三苯基膦氢碘化物。
相对于每摩尔具有两个羟基的二甲基环丁烷化合物(1E)，膦氢卤化物的用量优选为0.7至10.0摩尔，更优选为0.8至8.0摩尔，进一步更优选为0.9至6.0摩尔。
膦氢卤化物可以单独使用或组合使用。膦氢卤化物可以是市售的。
在膦化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有两个羟基的二甲基环丁烷化合物(1E)，溶剂的用量优选为10至10,000g。
膦化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
膦化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
二甲基环丁烷化合物(1B)中的取代基(即，X4和X5)可以分多个步骤改变为另一个基团。
具有两个羟基的下式(1E)的二甲基环丁烷化合物可以通过使具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)与酸进行脱保护反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例22)。然后，可以使具有两个羟基的二甲基环丁烷化合物(1E)的羟基进行诸如酰化、卤化和膦化的转化反应。
Figure BDA0002592353880000321
酸的实例包括无机酸，如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、磷酸或它们的盐；有机酸，如甲酸、乙酸、丙酸、草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸和萘磺酸，或其盐；路易斯酸，如四氟硼酸锂、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、三氯化铝、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二氯化锡、四氯化钛、四溴化钛和三甲基碘硅烷；氧化物，如氧化铝、硅胶和二氧化钛；和诸如蒙脱石的矿物。
酸可以单独使用或组合使用。酸可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)，酸的用量优选为0.00001至10,000摩尔，更优选为0.0001至1,000摩尔，进一步更优选为0.001至100摩尔。
脱保护反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)，溶剂的用量优选为10至10,000g。
脱保护反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步优选为-40至140℃。
脱保护反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有卤素原子和酰氧基的下式(1J)的二甲基环丁烷化合物可以通过用卤化氢化合物卤化具有两个酰氧基的二甲基环丁烷化合物(1F)来制备，如下述化学反应式中所示(请参见下面的实施例28)。
Figure BDA0002592353880000331
X8和X9如上所限定。
卤化氢化合物的实例包括氯化氢、溴化氢和碘化氢。
卤化氢化合物可以单独使用或组合使用。卤化氢可以是市售的。
相对于每摩尔具有两个酰氧基的二甲基环丁烷化合物(1F)，卤化氢化合物的用量优选为0.7至10摩尔，更优选为0.8至8摩尔，进一步更优选为0.9至6摩尔。
卤化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；羧酸，如甲酸、乙酸和丙酸；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有两个酰氧基的二甲基环丁烷化合物(1F)，溶剂的用量优选为10至10,000g。
卤化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
卤化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有膦基和脂族烃氧基的下式(1K)的二甲基环丁烷化合物可以通过使具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1G)与膦化合物进行膦化反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见以下实施例19)。
Figure BDA0002592353880000341
X7和X10如上所限定。
膦化合物的实例包括三芳基膦化合物，如三苯基膦；和三脂族烃基膦化合物，如三辛基膦。
相对于每摩尔具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1G)，膦化合物的用量优选为0.7至10.0摩尔，更优选为0.8至8.0摩尔，进一步更优选为0.9至6.0摩尔。
在膦化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1G)，溶剂的用量优选为10至10,000g。
膦化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
膦化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
二甲基环丁烷化合物(1B)的实例包括针对二甲基环丁烷化合物(1)提及的化合物，其中X1为羟基的二甲基环丁烷化合物(1)被排除。
可以通过将X1和X2为酰氧基或脂族烃氧基羰氧基的二甲基环丁烷化合物(1)水解，以将X1改变为羟基，来制备其中X1为羟基并且X2为酰氧基或脂族烃氧基羰氧基的二甲基环丁烷化合物(1)。
[V]异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)的制备方法
接下来，下面将说明如下述化学反应式中所示的制备如下通式(5)的异丙烯基二甲基环丁烷化合物和/或如下通式(6)的异亚丙基二甲基环丁烷化合物的方法。该方法包括使二甲基环丁烷化合物(1)进行还原反应以制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)(参见下面的实施例29和42)。
Figure BDA0002592353880000351
异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)中的X6的实例包括羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子。异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)中的X6的实例包括针对X1和X2提及的基团。
在还原反应中保持异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)中的X2的情况下，X2与X6在反应后相同。而在不保持X2的情况下，X2与X6在反应后不同。
还原剂的实例包括氢；甲酸；甲酸盐，如甲酸钠、甲酸铵和三乙甲酸铵；硼烷；脂族烃基硼烷化合物，如双(3-甲基-2-丁基)硼烷；脂族烃基硅烷化合物，如三乙基硅烷；金属氢化物，如氢化铝；脂族烃基金属氢化物，如二异丁基氢化铝；络合氢化物，如硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钾、硼氢化钙、三甲氧基硼氢化钠、三乙基硼氢化锂、氢化铝钠、氢化铝锂、三甲氧基氢化铝锂、二乙氧基氢化铝锂、三叔丁氧基氢化锂铝、双(2-甲氧基乙氧基)氢化钠铝；其脂族烃氧基或脂族烃基衍生物；以及二氮烯化剂(diazenylating agent)，如2-硝基苯磺酰肼和N′-异亚丙基-2-硝基苯磺酰肼。
还原剂可以单独使用或组合使用。还原剂可以是市售的。
就氢化物而言，相对于每摩尔二甲基环丁烷化合物(1)，还原剂的用量优选为的0.7至100.0摩尔，更优选为0.8至80.0摩尔，进一步更优选为0.9至60.0摩尔。
还原反应可以在金属催化剂的存在下进行。
金属催化剂的实例包括钯催化剂、镍催化剂、铁催化剂、钴催化剂、钼催化剂、钨催化剂，铑催化剂和铱催化剂，从收率和选择性角度考虑，钯催化剂是优选的。
钯催化剂的实例包括零价钯催化剂，如四(三苯基膦)钯和双(二亚苄基丙酮)钯催化剂；和二价钯催化剂，如乙酸钯、双(三苯基膦)双乙酸钯、三氟乙酸钯、氯化钯、双(三苯基膦)二氯化钯、烯丙基氯化钯和双(2,4-戊二酮基)钯。
金属催化剂可以单独使用或组合使用。金属催化剂可以是市售的。
相对于每摩尔二甲基环丁烷化合物(1)，金属催化剂的用量优选为0.0001至1摩尔，更优选为0.0002至0.9摩尔，进一步更优选为0.0003至0.8摩尔。
如果需要，可以将配体与金属催化剂一起使用。
配体的实例包括亚磷酸酯化合物，如亚磷酸三乙酯和亚磷酸三苯酯等；膦化合物，如三丁基膦、三环己基膦、三辛基膦、三苯基膦、2,2'-双(二苯基膦基)-1,1'-联萘(BINAP)和2-(二叔丁基膦基)联苯(即2-(联苯基)-二叔丁基膦)；丙酮衍生物，如乙酰丙酮和二亚苄基丙酮；腈化合物，如乙腈和苄腈；含氮化合物，如二甲基咪唑啉酮、乙二胺和六甲基磷酸三酰胺；二烯化合物，如1,5-环辛二烯和2,5-降冰片二烯。
配体可以单独使用或组合使用。配体可以是市售的。
相对于每摩尔金属催化剂，配体的用量优选为0.001至10,000摩尔，更优选为0.01至1,000摩尔，进一步更优选为0.1至100摩尔。
在使用二氮烯化剂作为还原剂的情况下，还原反应可以通过与诸如偶氮二羧酸二乙酯(DEAD)的偶氮二羧酸酯化合物或诸如三苯基膦的膦化合物的Mitsunobu反应来进行。
相对于每摩尔二甲基环丁烷化合物(1)，在Mitsunobu反应中偶氮二羧酸酯化合物的量优选为0.7至100.0mol，更优选为0.8至80.0mol，进一步更优选为0.9至60.0mol。
相对于每摩尔二甲基环丁烷化合物(1)，在Mitsunobu反应中膦化合物的量优选为0.7至100.0mol，更优选为0.8至80.0mol，进一步更优选为0.9至60.0mol。
还原反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮，二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇、叔丁醇和三氟乙醇；酮，如丙酮和2-丁酮；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔二甲基环丁烷化合物(1)，溶剂的用量优选为10至150,000g。
还原反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
还原反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至30小时。
异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)的实例包括如下通式(5-1)的(1R,3R)-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷化合物、如下通式(5-2)的(1S,3S)-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷化合物、如下通式(5-3)的(1R,3S)-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷化合物、如下通式(5-4)的(1S,3R)-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷化合物、及其外消旋物、非对映体混合物和对映体的混合物。
Figure BDA0002592353880000381
异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)的实例包括具有酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物、具有卤甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物、具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物、具有脂族烃磺酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物和具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物。
具有酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物的实例包括(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基酰化物，如(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯、(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯和(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-3-丁烯酸酯。
具有卤甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物的实例包括1-卤甲基-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷化合物，如1-氯甲基-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷。
具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物的实例包括(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇。
具有脂族烃磺酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物的实例包括(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基脂族烃磺酸酯化合物，如(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基甲磺酸酯。
具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物的实例包括1-脂族烃氧基甲基-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷化合物，如2-[(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃和(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯。
异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)的实例包括如下通式(6-1)的(1R)-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷化合物、如下通式(6-2)的(1S)-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷化合物，及其外消旋物和对映体的混合物。
Figure BDA0002592353880000391
异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)的实例包括具有酰氧基甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物、具有卤甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物、具有羟甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物、具有脂族烃磺酰氧基甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物和具有脂族烃氧基甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物。
具有酰氧基甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物的实例包括(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基酰化物，如(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯、(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯、(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-2-丁烯酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-3-丁烯酸酯。
具有卤甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物的实例包括1-卤甲基-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷化合物，如1-氯甲基-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷。
具有羟甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物的实例包括(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇。
具有脂族烃磺酰氧基甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物的实例包括(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基脂族烃磺酸酯化合物，如(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基甲磺酸酯。
具有脂族烃氧基甲基的异亚丙基二甲基环丁烷化合物的实例包括1-脂族烃氧基甲基-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷化合物，如2-[(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯。
具有脂族烃氧基甲基的如下通式(5A)的异丙烯基二甲基环丁烷化合物和通式(6A)的异亚丙基二甲基环丁烷化合物可以通过使具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1G)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例29)。如果需要，可以在金属催化剂和配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000401
具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5A)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6A)中的X7如上所限定。
具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5A)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6A)可以通过使具有膦基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1K)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例30)。如果需要，可以在金属催化剂和配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000402
具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5A)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6A)可以通过使具有卤素原子和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1G)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例31)。如果需要，可以在金属催化剂和配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000411
具有羟甲基的如下通式(5B)的异丙烯基二甲基环丁烷化合物和/或如下通式(6B)的异亚丙基二甲基环丁烷化合物可以通过使具有酰氧基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1D)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见以下实施例32)。可以在金属催化剂和，如果需要，配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000412
具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5A)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6A)可以通过使具有酰氧基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1D)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例33)。可以在金属催化剂和，如果需要，配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000413
具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5A)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6A)可以通过使具有羟基和脂族烃氧基的二甲基环丁烷化合物(1C)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例34)。可以使用还原剂例如二氮烯化剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000414
具有酰氧基甲基的如下通式(5C)的异丙烯基二甲基环丁烷化合物和如下通式(6C)的异亚丙基二甲基环丁烷化合物可以通过使具有两个酰氧基的二甲基环丁烷化合物(1F)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例35至39)。可以在金属催化剂和，如果需要，配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000421
X8如上所限定。
具有卤甲基的如下通式(5D)的异丙烯基二甲基环丁烷化合物和如下通式(6D)的异亚丙基二甲基环丁烷化合物可以通过将具有两个卤素原子的二甲基环丁烷化合物(1H)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例40)。可以在金属催化剂和，如果需要，配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000422
X9如上所限定。
具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)可以通过使具有膦基和羟基的二甲基环丁烷化合物(1I)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例41)。如果需要，可以在金属催化剂和配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000423
具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)可以通过使具有卤素原子和酰氧基的二甲基环丁烷化合物(1J)进行还原反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例42)。如果需要，可以在金属催化剂和配体的存在下使用还原剂进行还原反应。
Figure BDA0002592353880000431
如有需要，可以通过将异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)中的特定基团X6改变为X6的选项当中的另一个基团X6，来获得具有另一个取代基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5')和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6')(参见下面的实施例43至52)。
可以通过已知方法进行基团的改变。
例如，具有酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5C)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6C)可以通过使具有卤甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5D)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6D)与羧酸盐进行酰氧基化反应进行制备，如下面的化学反应式所示中所示(参见下面的实施例46)。
Figure BDA0002592353880000432
化学反应式显示从化合物(5D)和(6D)的混合物制备化合物(5C)和(6C)的混合物，从化合物(5D)制备化合物(5C)，以及从化合物(6D)制备化合物(6C)。
羧酸盐的实例包括金属羧酸盐，如乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯、乙酸镁和乙酸钙；和羧酸铵，如乙酸铵和乙酸四丁铵。
羧酸盐可以单独使用或组合使用。羧酸盐可以是市售的。
羧酸盐可以通过使羧酸与诸如氢氧化钠、碳酸钾和氢氧化四丁铵等碱在反应体系中原位反应而形成。
相对于每摩尔具有卤甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5D)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6D)总体(a total of)，羧酸盐的用量优选为0.7至10摩尔，更优选为0.8至8摩尔，进一步更优选为0.9至6摩尔。
酰氧基化反应可以在卤化物的存在下进行。
卤化物的实例包括金属卤化物，如碘化锂、碘化钠、碘化钾、碘化铯、碘化镁、碘化钙、溴化锂、溴化钠、溴化钾、溴化铯、溴化镁和溴化钙；卤化铵化合物，如碘化铵、溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基溴化铵和四丁基氯化铵。
卤化物可以单独使用或组合使用。卤化物可以是市售的。
相对于每摩尔具有卤甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5D)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6D)总体，卤化物的用量优选为0.0001至10摩尔，更优选为0.0002至8摩尔，进一步更优选为0.0003至6摩尔。
酰氧基化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚，四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有卤甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5D)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6D)总体，溶剂的用量优选为10至10,000g。
酰氧基化反应中的反应温度优选为-78至200℃，更优选为-60至180℃，进一步更优选为-40至160℃。
酰氧基化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5C)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6C)可以通过使具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)与酰化剂进行酰化反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例44、45和50)。
Figure BDA0002592353880000451
化学反应式显示从化合物(5B)和(6B)的混合物制备化合物(5C)和(6C)的混合物，从化合物(5B)制备化合物(5C)，以及从化合物(6B)制备化合物(6C)。
酰化剂的实例包括酸酐，如乙酸酐；和酰氯，如乙酰氯。
酰化剂可以单独使用或组合使用。酰化剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)总体，酰化剂的用量优选为0.7至100摩尔，更优选为0.8至50摩尔，进一步更优选为0.9至20摩尔。
酰化反应中使用的碱的实例包括醇盐，如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔戊醇钠、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂、叔戊醇锂、甲醇钾、乙醇钾、叔丁醇钾和叔戊醇钾；有机金属化合物，如甲基锂、乙基锂、正丁基锂、甲基氯化镁和二甲亚砜钠；金属酰胺，如酰胺钠、酰胺锂、二异丙基酰胺锂、六甲基二硅叠氮化锂、六甲基二硅叠氮化钠、六甲基二硅叠氮化钾和二环己基酰胺锂；金属氢化物，如氢化钠、氢化钾和氢化钙；和有机碱化合物，如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、咪唑、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁、二甲基吡啶、吗啉和1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯。
碱可以单独使用或组合使用。碱可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)总体，碱的用量优选为0.7至100摩尔，更优选为0.8至50摩尔，进一步更优选为0.9至20摩尔。
酰化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)总体，溶剂的用量优选为10至15,000g。
酰化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
酰化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有脂族烃磺酰氧基甲基的如下通式(5G)的异丙烯基二甲基环丁烷化合物和如下通式(6G)的异亚丙基二甲基环丁烷化合物可以通过使具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)与脂族烃磺酰化剂进行脂族烃磺酰化反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例47)。
Figure BDA0002592353880000461
化学反应式显示从化合物(5B)和(6B)的混合物制备化合物(5G)和(6G)的混合物，从化合物(5B)制备化合物(5G)，以及从化合物(6B)制备化合物(6G)。
X11代表具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基。具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基的实例包括针对X1和X2所限定的那些。
脂族烃磺酰化剂的实例包括烷烃磺酸酐，如甲烷磺酸酐；和脂族烃磺酰氯，如甲烷磺酰氯。
脂族烃磺酰化剂可单独使用或组合使用。脂族烃磺酰化剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)总体，脂族烃磺酰化剂的用量为0.7至100摩尔，更优选0.8至50摩尔，进一步更优选0.9至20摩尔。
用于脂族烃磺酰化反应的碱的实例包括醇盐，如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔戊醇钠、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂、叔戊醇锂、甲醇钾、乙醇钾、叔丁醇钾和叔戊醇钾；有机金属化合物，如甲基锂、乙基锂、正丁基锂、甲基氯化镁和二甲亚砜钠；金属酰胺，如酰胺钠、酰胺锂、二异丙基酰胺锂、六甲基二硅叠氮化锂、六甲基二硅叠氮化钠、六甲基二硅叠氮化钾和二环己基酰胺锂；金属氢化物，如氢化钠、氢化钾和氢化钙；和有机碱化合物，如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、咪唑、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁、二甲基吡啶、吗啉和1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯。
碱可以单独使用或组合使用。碱可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)总体，碱的用量优选为0.7至100摩尔，更优选为0.8至50摩尔，进一步更优选为0.9至20摩尔。
在脂族烃磺酰化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)总体，溶剂的用量优选为10至10,000g。
脂族烃磺酰化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
脂族烃磺酰化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5C)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6C)可以通过使具有脂族烃磺酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5G)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6G)与羧酸盐进行酰氧基化反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例48)。
Figure BDA0002592353880000481
化学反应式显示从化合物(5G)和(6G)的混合物制备化合物(5C)和(6C)的混合物，从化合物(5G)制备化合物(5C)，以及从化合物(6G)制备化合物(6C)。
羧酸盐的实例包括3-甲基-2-丁烯酸的碱金属盐，如3-甲基-2-丁烯酸锂、3-甲基-2-丁烯酸钠、3-甲基-2-丁烯酸钾和3-甲基-2-丁烯酸铯；3-甲基-2-丁烯酸的碱土金属盐，如3-甲基-2-丁烯酸镁和3-甲基-2-丁烯酸钙；和羧酸铵，如3-甲基-2-丁烯酸铵和3-甲基-2-丁烯酸四丁铵。
羧酸盐可以单独使用或组合使用。羧酸盐可以是市售的。
羧酸盐可以由羧酸和碱，如氢氧化钠、碳酸钾和氢氧化四丁铵，在反应体系中原位形成。
相对于每摩尔具有脂族烃磺酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5G)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6G)总体，羧酸盐的用量为0.7至10摩尔，更优选0.8至8摩尔，进一步更优选0.9至6摩尔。
酰氧基化反应可以在卤化物的存在下进行。
卤化物的实例包括金属卤化物，如碘化锂、碘化钠、碘化钾、碘化铯、碘化镁、碘化钙、溴化锂、溴化钠、溴化钾、溴化铯、溴化镁和溴化钙；卤化铵化合物，如碘化铵、溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基溴化铵和四丁基氯化铵。
卤化物可以单独使用或组合使用。卤化物可以是市售的。
相对于每摩尔具有脂族烃磺酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5G)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6G)总体，卤化物的用量为0.0001至10摩尔，更优选为0.0002至8摩尔，进一步更优选为0.003至6摩尔。
酰氧基化反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有脂族烃磺酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5G)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6G)总体，溶剂的用量优选为10至10,000g。
酰氧基化反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步更优选为-40至140℃。
酰氧基化反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)可以通过使具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5A)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6A)与酸进行脱保护反应来制备，如下述化学反应式中所示(参见下面的实施例43)。
Figure BDA0002592353880000501
化学反应式显示从化合物(5A)和(6A)的混合物制备化合物(5B)和(6B)的混合物，从化合物(5A)制备化合物(5B)，以及从化合物(6A)制备化合物(6B)。
酸的实例包括无机酸，如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、磷酸或它们的盐；有机酸，如甲酸、乙酸、丙酸、草酸、三氟乙酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸和萘磺酸、或它们的盐；路易斯酸，如四氟硼酸锂、三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、三氯化铝、氯化锌、溴化锌、碘化锌、四氯化锡、四溴化锡、二氯化锡、四氯化钛、四溴化钛和三甲基碘硅烷；氧化物，如氧化铝、硅胶和二氧化钛；和矿物，如蒙脱石。
酸可以单独使用或组合使用。酸可以是市售的。
相对于每摩尔具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5A)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6A)总体，酸的用量优选为0.00001至10,000摩尔，更优选为0.0001至1,000摩尔，进一步更优选为0.001至100摩尔。
脱保护反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有脂族烃氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5A)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6A)总体，溶剂的用量优选为10至10,000g。
脱保护反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步优选为-40至140℃。
脱保护反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
具有羟甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5B)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6B)可以通过使具有酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5C)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6C)与碱进行脱保护反应来制备，如下述化学反应式所示(参见下面的实施例49)。
Figure BDA0002592353880000511
化学反应式显示从化合物(5C)和(6C)的混合物制备化合物(5B)和(6B)的混合物，从化合物(5C)制备化合物(5B)，以及从化合物(6C)制备化合物(6B)。
在脱保护反应中使用的碱的实例包括氮化合物，如氨和肼；金属碳酸盐，如碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾；金属氢氧化物，如氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾；醇盐，如甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔戊醇钠、甲醇锂、乙醇锂、叔丁醇锂、叔戊醇锂、甲醇钾、乙醇钾、叔丁醇钾和叔戊醇钾；和有机碱化合物，如三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、咪唑、喹啉、吡咯烷、哌啶、可力丁、二甲基吡啶、吗啉和1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯。
碱可以单独使用或组合使用。羧酸盐可以是市售的。
相对于每摩尔具有酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5C)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6C)总体，碱的用量为0.00001至10,000摩尔，更优选0.0001至1,000摩尔，进一步更优选0.001至100摩尔。
脱保护反应中使用的溶剂的实例包括醚，如乙醚、丁醚、四氢呋喃和1,4-二恶烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和枯烯；氯化物溶剂，如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯；非质子极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜和六甲基磷酸三酰胺；腈，如乙腈和丙腈；酯，如乙酸乙酯和乙酸正丁酯；醇，如甲醇、乙醇和叔丁醇；和水。
溶剂可以单独使用或组合使用。溶剂可以是市售的。
相对于每摩尔具有酰氧基甲基的异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5C)和异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6C)总体，溶剂的用量优选为10至10,000g。
脱保护反应中的反应温度优选为-78至180℃，更优选为-60至160℃，进一步优选为-40至140℃。
脱保护反应中的反应时间可以任意设定。从收率角度考虑，期望用气相色谱法(GC)或硅胶薄层色谱法(TLC)监测反应以完成反应。反应时间通常为约0.5至24小时。
可以由上述获得的(1R,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(5-1；X6＝乙酰氧基)制备性信息素组合物，并且橘臀纹粉蚧(通用名:Citrus melybug)的吸引剂可由该信息素组合物制备。
首先，在下文中将说明该信息素组合物。
该性信息素组合物至少包含(1R,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，其为橘臀纹粉蚧的性信息素。
顺式形式的对映体(1S，3S)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯不是性信息素物质，但不会干扰吸引(J.Econ.Entomol.97,361(2004))。因此，上述顺式形式可以包括在性信息素组合物中，并且例如，可以使用带有顺式(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的外消旋混合物和对映体的混合物。
信息素组合物可包含反式形式:(1S,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和/或(1R,3S)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，并且如果需要，可以进一步包含(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(6；X6＝乙酰氧基)的立体异构体:(R)-(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和/或(S)-(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯。
相对于100重量份的(1R,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，信息素组合物中的(1S,3S)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的含量为2至100重量份。
相对于100重量份的(1R,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，信息素组合物中的(1S,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的含量为4至97重量份。
相对于100重量份的(1R,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，信息素组合物中的(1R,3S)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的含量为4至97重量份。
相对于100重量份的(1R,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，信息素组合物中的(R)-(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的含量为0.1至97重量份。
相对于100重量份的(1R,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，信息素组合物中的(S)-(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的含量为0.1至97重量份。
此外，性信息素组合物可包含添加剂，例如，稳定剂，如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)；抗氧化剂，如丁基羟基甲苯、丁基羟基苯甲醚、对苯二酚和维生素E；和/或紫外线吸收剂，如2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮和2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。
相对于100重量份(1R,3R)-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，性信息素组合物中每种添加剂的量优选如下:稳定剂1至15重量份，抗氧化剂1至15重量份，紫外线吸收剂1至15重量份。
接下来，在下文中将描述橘臀纹粉蚧的吸引剂，该吸引剂至少包含性信息素组合物和在性信息素组合物中可释放地携带性信息素的载体。
载体没有特别限制，只要其稳定地保持性信息素组合物并在一定时间段内至少释放性信息素即可，如隔膜、帽和矿物质。
载体持续释放性信息素，并且优选由聚合物制成。
聚合物没有特别限制，只要其允许性信息素以适当的速率渗透并释放到聚合物膜外即可。聚合物的实例包括天然橡胶，如顺式聚异戊二烯；和合成橡胶，如异戊二烯橡胶和丁二烯橡胶；聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯；含有至少80重量％的乙烯的共聚物，如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯共聚物；可生物降解的聚酯；和聚氯乙烯。
载体上加载的量根据施用方式和施用量而变化，但是每个制剂优选为10μg至1000mg，更优选为10μg至100mg。
至少具有载体的吸引剂可以通过已知技术来制备，如捏合或浸渍到载体中。
接下来，在下文中将描述吸引橘臀纹粉蚧的方法。该方法包括将吸引剂置于田间并使活性性信息素物质释放的步骤。
吸引剂在田间的放置没有特别限制。例如，田间吸引剂的密度优选为每公顷0.1至100处，更优选为每公顷1至50处。
橘臀纹粉蚧的性信息素在田间的释放期没有特别限制，只要其能够吸引害虫即可。
在一个释放处的释放量根据田间环境和天气条件而变化，并且通常没有规定，但是优选为0.01至100μg/天/公顷。
用引诱剂控制橘臀纹粉蚧的方法的例子包括大量诱捕法、诱引并杀死或吸引并杀死方法、诱引并感染或吸引并感染方法。
[实施例]
将参考以下实施例进一步描述本发明。应当理解，本发明不限于实施例。
在某些情况下，通过提纯粗产物获得用于测量光谱的样品。
粗收率是指未经提纯的粗产物的收率。
实施例1
3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮的制备
Figure BDA0002592353880000551
将3-(1-乙氧基乙氧基)-1-丙烯(1761g，13.53mol)和三乙胺(301.3g，2.978mol)置于氮气气氛的反应器中，并在100℃搅拌。在反应器的内部温度为110℃以下的条件下，每6小时以48.07g的部分滴加异丁酰氯(288.4g，2.707mol)。滴加完成后，将混合物在100℃搅拌10小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮(280.8g，1.402mol)，收率为52％。
以下是由此制备的3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝2973,2932,2871,1779,1463,1446,1380,1341,1268,1133,1087,1062,986,946,869cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.11(1.5H,s),1.12(1.5H,s),1.19(3H,t,J＝7.1Hz),1.210(1.5H,s),1.211(1.5H,s),1.29(3H,d,J＝5.4Hz),2.27-2.34(1H,m),2.74(0.5H,dd,J＝1.4,17.6Hz),2.75(0.5H,dd,J＝1.3,17.6Hz),3.10(0.5H,dd,J＝2.9,17.6Hz),3.12(0.5H,dd,J＝3.0,17.6Hz),3.42-3.76(4H,m),4.66-4.70(1H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝15.23,15.25,16.69,16.72,19.64,19.70,23.99,24.03,35.62,35.65,45.77,60.67,60.74,60.93,65.08,65.55,99.58,99.75,214.27,214.29ppm
实施例2
3-(1-烯丙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮的制备
Figure BDA0002592353880000552
将3-(1-烯丙氧基乙氧基)-1-丙烯(757.8g，5.329mol)和三乙胺(255.8g，2.528mol)置于氮气气氛的反应器中并在100℃搅拌。在反应器的内部温度为110℃以下的条件下，每10小时以74.80g的部分滴加异丁酰氯(224.4g，2.106mol)。滴加完成后，将混合物在100℃搅拌12小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物3-(1-烯丙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮(228.0g，1.074mol)，收率为51％。
以下是由此制备的3-(1-烯丙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3081,2963,2930,2869,1779,1647,1463,1383,1344,1267,1132,1098,1066,1040,993,923cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.11(1.5H,s),1.12(1.5H,s),1.212(1.5H,s),1.214(1.5H,s),1.31(3H,d,J＝5.4Hz),2.28-2.34(1H,m),2.75(0.5H,dd,J＝1.5,17.6Hz),2.76(0.5H,dd,J＝1.5,17.6Hz),3.10(0.5H,dd,J＝3.0,17.6Hz),3.12(0.5H,dd,J＝3.3,17.6Hz),3.51(0.5H,dd,J＝6.7,9.8Hz),3.56(0.5H,dd,J＝7.5,9.8Hz),3.69(0.5H,dd,J＝6.8,9.8Hz),3.74(0.5H,dd,J＝7.6,9.8Hz),3.96-4.00(1H,m),4.06-4.11(1H,m),4 72-4.76(1H,m),5.13-5.17(1H,m),5.24-5.29(1H,m),5.85-5.93(1H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝16.72,16.74,19.53,19.60,23.98,24.01,35.60,35.62,45.76,60.68,65.04,65.49,66.09,66.26,99.21,99.40,116.65,134.53,134.55,214.20,214.22ppm
实施例3
2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环丁酮的制备
Figure BDA0002592353880000561
将3-(四氢吡喃-2-基氧基)-1-丙烯(644.4g，4.486mol)和三乙胺(215.3g，2.128mol)置于氮气气氛的反应器中，并在100℃搅拌。在反应器的内部温度为110℃以下的条件下，每8小时以62.97g的部分滴加异丁酰氯(188.9g，1.773mol)。滴加完成后，将混合物在100℃搅拌10小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环丁酮(138.8g，0.6539mol)，收率为37％。
以下是由此制备的2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环丁酮(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.12(1.5H,s),1.14(1.5H,s),1.212(1.5H,s),1.214(1.5H,s),1.46-1.64(4H,m),1.65-1.72(1H,m),1.72-1.84(1H,m),2.30-2.38(1H,m),2.77(0.5H,dd,J＝6.9,17.6Hz),2.80(0.5H,dd,J＝6.9,17.6Hz),3.10(0.5H,dd,J)＝1.6,17.6Hz),3.12(0.5H,dd,J＝1.6,17.6Hz),3.44-3.54(2H,m),3.79-3.85(1H,m),3.87(0.5H,dd,J＝6.7,10.3Hz),3.93(0.5H,dd,J＝7.2,10.3Hz),4.57-4.62(1H,m)ppm
实施例4
3-烯丙氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮的制备
Figure BDA0002592353880000571
将二烯丙基醚(405.9g，4.136mol)和三乙胺(90.72g，0.8966mol)置于氮气气氛的反应器中并在95℃搅拌。在反应器的内部温度为100℃以下的条件下，每6小时以28.95g的部分滴加异丁酰氯(86.85g，0.8151mol)。滴加完成后，将混合物在95℃搅拌10小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物3-烯丙氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮(53.55g，0.3183mol)，收率为39％。
以下是由此制备的3-烯丙氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3534,3081,2963,2929,2866,1779,1647,1463,1400,1381,1363,1328,1264,1090,1066,994,926,561cm-1.
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.12(3H,s),1.21(3H,s),2.30-2.37(1H,m),2.75(1H,dd,J＝6.8,17.6Hz),3.10(1H,dd,J＝9.2,17.6Hz),3.52(1H,dd,J＝6.5,9.6Hz),3.58(1H,dd,J＝7.6,9.6Hz),3.93-4.01(2H,m),5.15-5.19(1H,m),5.23-5.28(1H,m),5.84-5.93(1H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝16.65,23.99,35.60,45.60,60.78,70.43,72.01,116.98,134.56,214.27ppm
实施例5
2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯的制备
Figure BDA0002592353880000581
将氢化钠(1.38g，57.4mmol)和四氢呋喃(THF)(140g)置于氮气气氛的反应器中，并在25℃搅拌以制备悬浮液。在反应器的内部温度为35℃以下的条件下，将2-膦酰丙酸三乙酯(13.7g，57.4mmol)的THF(10g)溶液滴加到该悬浮液中。滴加完成后，将混合物在55℃搅拌1小时。然后，在反应器的内部温度为60℃以下的条件下，滴加3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮(10.9g，49.9mmol)的THF(30g)溶液，并将混合物搅拌回流10小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝40:1)提纯，得到目标化合物2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯，为E:Z＝30:70的几何异构体混合物(12.2g，40.4mmol)，收率为81％。
以下是由此制备的2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.22-1.35(9H,m),1.67-1.69,1.77-1.80(3H,m),2.27-3.16(3H,m),3.45-3.50(1H,m),3.57-3.65(1H,m),4.10-4.25(2H,m),4.47-4.44(2H,m),7.26-7.38(5H,m)ppm
实施例6
2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯的制备
Figure BDA0002592353880000591
将氢化钠(386mg，16.1mmol)和四氢呋喃(THF)(70g)置于氮气气氛的反应器中，并在25℃搅拌以制备悬浮液。在反应器的内部温度为30℃以下的条件下，将2-膦酰丙酸三乙酯(3.84g，16.1mmol)的THF(9g)溶液滴加到该悬浮液中。滴加完成后，将混合物在55℃搅拌1小时。然后在反应器的内部温度为60℃以下的条件下，滴加3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环丁酮(2.63g，15.3mmol)的THF(30g)溶液。滴加完成后，将混合物搅拌回流7小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将获得的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝20:1)提纯，得到目标化合物2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯，为E:Z＝30:70的几何异构体混合物(2.55g，9.95mmol)，收率为65％。
以下是由此制备的2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.20-1.33(9H,m),1.67,1.78(3H,t,J＝1.1Hz,t,J＝2.1Hz),2.21-2.38(2H,m),2.58-2.65,2.73-2.80(1H,m),3.36(3H,s),3.47-3.58(1H,m),3.63-3.76(1H,m),4.11-4.23(2H,m),4.60,4.68(2H,m)ppm
实施例7
2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙酸乙酯的制备
Figure BDA0002592353880000592
将氢化钠(10.7g，449mmol)和四氢呋喃(THF)(1500g)置于氮气气氛的反应器中，并在25℃搅拌以制备悬浮液。在反应器的内部温度为30℃以下的条件下，将2-膦酰丙酸三乙酯(107g，449mmol)滴加到该悬浮液中。滴加完成后，将混合物在55℃搅拌1小时。然后，在反应器的内部温度为60℃以下的条件下，滴加2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环丁酮(90.9g，428mmol)。滴加完成后，将混合物搅拌回流9小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙酸乙酯，为对映异构体混合物(80.0g，270mmol)，收率为63％。
以下是由此制备的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙酸乙酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.20-1.35(9H,m),1.45-1.92(9H,m),2.22-2.38,2.59-2.66,2.72-2.80,3.06-3.14,3.34-3.40,3.44-3.54,3.74-3.80,3.82-3.91,4.10-4.20,4.55-4.59,4.93-4.96(10H,m)ppm
实施例8
2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯的制备
Figure BDA0002592353880000601
将氢化钠(996mg，41.5mmol)和四氢呋喃(THF)(50g)置于氮气气氛的反应器中，并在10℃搅拌以制备悬浮液。在反应器内部温度为20℃以下的条件下，将2-膦酰丙酸三乙酯(9.89g，41.5mmol)的THF(10g)溶液滴加到该悬浮液中。滴加完成后，将混合物在55℃搅拌1小时。然后，在反应器的内部温度为60℃以下的条件下，滴加3-羟甲基-2,2-二甲基环丁酮(2.47g，19.3mmol)的THF(10g)溶液。滴加完成后，将混合物搅拌回流9小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝10:1)提纯，得到目标化合物2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯，为50:50的几何异构体混合物(2.05g，9.65mmol)，收率为50％。
以下是由此制备的2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3433,2958,2928,2869,1702,1448,1417,1366,1304,1281,1254,1148,1096,1065,1039,905,864,772cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.23-1.31(9H,m),1.32(3H,s),1.33(3H,s),1.67,1.77(3H,t,J＝1.5Hz,t,J＝2.1Hz),1.72(1H,brs),2.13-2.22(1H,m),2.28-2.34,2.56-2.63(1H,m),2.71-2.78,3.04-3.12(1H,m),3.61-3.68(1H,m),3.75-3.82(1H,m),4.07-4.21(2H,m)ppm
实施例9
2-(3-乙酰氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯的制备
Figure BDA0002592353880000611
将氢化钠(224mg，9.33mmol)和四氢呋喃(THF)(30g)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌以制备悬浮液。在反应器的内部温度为30℃以下的条件下，将2-膦酰丙酸三乙酯(2.22g，9.33mmol)的THF(6g)溶液滴加到该悬浮液中。滴加完成后，将混合物在55℃搅拌1小时。然后，在反应器的内部温度为60℃以下的条件下，滴加(2,2-二甲基-3-氧代环丁基)甲基乙酸酯(1.32g，8.11mmol)的THF(8g)溶液。滴加完成后，将混合物搅拌回流7小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝6:1)提纯，得到目标化合物2-(3-乙酰氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯，为50:50的几何异构体混合物(654mg，2.57mmol)，收率为32％。
以下是由此制备的2-(3-乙酰氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯(一种几何异构体)(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.10(3H,s),1.25(3H,s),1.28(3H,t,J＝7.1Hz),1.84-1.86(3H,m),1.92-1.94(3H,m),2.19-2.23(2H,m),2.32-2.40(1H,m),3.86(1H,t,J＝9.4Hz),4.17(2H,q,J＝7.1Hz),4.26(1H,dd,J＝7.3,9.2Hz)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝14.17,15.62,18.22,20.91,23.31,32.72,41.46,44.52,60.29,69.28,125.29,140.83,169.34,181.76ppm
以下是由此制备的2-(3-乙酰氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯(另一种几何异构体)(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.07(3H,s),1.23(3H,s),1.27(3H,t,J＝7.1Hz),1.76-1.78(3H,m),1.84(3H,brs),2.27-2.31(1H,m),2.33-2.40(1H,m),2.69(1H,dd,J＝10.9,12.8Hz),4.03(1H,t,J＝9.8Hz),4.13-4.19(3H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝14.23,15.97,18.11,20.18,23.20,32.65,41.44,44.81,60.29,69.43,125.54,141.95,168.99,182.26ppm
实施例10
2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙酸乙酯的制备
Figure BDA0002592353880000621
将叔丁醇钾(120g，1.07mol)、甲苯(1420g)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)(710g)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。在反应器的内部温度为30℃以下的条件下，滴加2-膦酰丙酸三乙酯(255g，1.07mol)。滴加完成后，将混合物在75℃搅拌1小时。然后，在反应器的内部温度为80℃以下的条件下，滴加3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环丁酮(164g，819mmol)。滴加完成后，将混合物在75℃搅拌18小时。随后，将盐水加入到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙酸乙酯，为E:Z＝70:30的几何异构体混合物(182g，639mmol)，收率为78％。
以下是由此制备的2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙酸乙酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝2977,2930,2870,1780,1704,1669,1460,1381,1366,1304,1281,1254,1137,1097,1059,1043,982,947,930,874,766cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.17-1.34(15H,m),1.67(0.9H,t,J＝1.5Hz),1.77(2.1H,t,J＝1.9Hz),2.11-2.34(1.3H,m),2.54-2.70(0.7H,m),2.72-2.79(0.3H,m),3.00-3.13(0.7H,m),3.37-3.70(4H,m),4.00-4.22(2H,m),4.63-4.69(1H,m)ppm
实施例11
2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的制备
Figure BDA0002592353880000631
将1.00M氢化二异丁基铝(DIBAL)(120ml，120mmol)在甲苯溶液中的溶液和四氢呋喃(THF)(322g)置于氮气气氛的反应器中，并在-60℃搅拌。在反应器的内部温度为-50℃以下的条件下，滴加实施例5中获得的2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯(12.2g，40.2mmol)的E:Z＝30:70的几何异构体混合物。滴加完成后，将混合物搅拌3小时，同时逐渐加热至10℃。随后，将饱和罗谢尔盐的水溶液加入到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝4:1)提纯，得到目标化合物2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇，为E:Z＝30:70的几何异构体混合物(9.30g，35.7mmol)，收率为89％。
以下是由此制备的2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.17(3H,s),1.29,1.30(3H,s),1.48(1H,brs),1.56-1.58,1.67-1.69(3H,m),2.15-2.38(2H,m),2.60-2.75(1H,m),3.40-3.50(1H,m),3.58(1H,dd,J＝8.0,9.6Hz),3.90,4.01(1H,d,J＝11.4Hz,d,J＝11.5Hz),3.92,4.05(1H,d,J＝11.4Hz,d,J＝11.5Hz),4.43-4.53(2H,m),7.26-7.38(5H,m)ppm
实施例12
2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的制备
Figure BDA0002592353880000632
将1.00M氢化二异丁基铝(DIBAL)(40.0ml，40.0mmol)在甲苯中的溶液和四氢呋喃(THF)(150g)置于在氮气气氛的反应器中，并在-60℃搅拌。在反应器的内部温度为-50℃以下的条件下，滴加实施例6中获得的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙酸乙酯的E:Z＝30:70的几何异构体混合物。滴加完成后，将混合物搅拌3小时，同时逐渐加热至10℃。随后，将饱和罗谢尔盐的水溶液加入到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝3:1)提纯，得到目标化合物2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇，为E:Z＝30:70的几何异构体混合物(2.02g，9.43mmol)，收率为96％。
以下是由此制备的2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.16(3H,s),1.27(3H,s),1.51(1H,brs),1.55-1.56,1.65-1.67(3H,m),2.14-2.25(2H,m),2.59-2.72(1H,m),3.35(3H,s),3.45-3.57(1H,m),3.61-3.68(1H,m),3.90,4.00(1H,d,J＝3.8Hz,d,J＝8.0Hz),4.59,4.67(2H,s)ppm
实施例13
2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙-1-醇的制备
Figure BDA0002592353880000641
将3.60M双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠(120ml，432mmol)在甲苯中的溶液和甲苯(122g)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。在反应器的内部温度为-10℃以下的条件下，滴加实施例7中获得的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙酸乙酯的E:Z＝30:70的非对映体混合物(71.4g，241mmol)。滴加完成后，将混合物搅拌9小时，同时逐渐加热至26℃。随后，将苛性苏打水溶液添加到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理，得到目标化合物2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙-1-醇的粗产物，为非对映体混合物(50.4g，198mmol)，收率为82％。
以下是由此制备的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.15,1.18,1.19(3H,s,s,s),1.27(3H,s),1.40-1.85(10H,m),2.09-2.28(2H,m),2.58-2.73(1H,m),3.32-3.37(2H,m),3.71-3.78,3.82-3.93,3.98-4.60(4H,m),4.53-4.59(4H,m)ppm
实施例14
2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的制备
Figure BDA0002592353880000651
将1.01M氢化二异丁基铝(DIBAL)(100ml，101mmol)在甲苯中的溶液和四氢呋喃(THF，300g)置于氮气气氛的反应器中并在-60℃搅拌。在反应器的内部温度为-50℃以下的条件下，滴加2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯(5.36g，25.3mmol)的E:Z＝50:50的几何异构体混合物。滴加完成后，将混合物搅拌8小时，同时逐渐加热至10℃。随后，将饱和罗谢尔盐的水溶液加入到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理，得到目标化合物2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的粗产物，为E:Z＝50:50的几何异构体混合物(4.31g，25.3mmol)，粗收率为100％。
以下是由此制备的(E)-2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3322,2955,2922,2864,1703,1459,1382,1361,1311,1276,1224,1167,1101,1053,1031,1005,942,886cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.18(3H,s),1.28(3H,s),1.66(3H,t,J＝1.9Hz),1.76(2H,brs),2.06-2.13(1H,m),2.19-2.26(1H,m),2.66-2.72(1H,m),3.61(1H,dd,J＝7.2,10.7Hz),3.75(1H,dd,J＝7.6,10.7Hz),3.89(2H,brs)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝14.19,20.51,27.54,28.24,42.71,44.40,63.78,63.88,125.64,142.47ppm
以下是由此制备的(Z)-2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3329,2954,2925,2865,1702,1445,1374,1362,1312,1272,1249,1166,1121,1066,1026,1003,888cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.18(3H,s),1.28(3H,s),1.56(3H,t,J＝1.3Hz),1.57(2H,brs),2.07-2.23(2H,m),2.59-2.65(1H,m),3.62(1H,dd,J＝6.8,10.7Hz),3.76(1H,dd,J＝7.6,10.7Hz),3.98-4.05(2H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝15.07,21.90,27.63,29.56,42.49,44.58,62.51,63.97,126.32,143.79ppm
实施例15
2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的制备
Figure BDA0002592353880000661
将1.01M氢化二异丁基铝(DIBAL)(100ml，101mmol)在甲苯中的溶液和四氢呋喃(THF，200g)置于氮气气氛的反应器中，并在-60℃搅拌。在反应器的内部温度为-50℃以下的条件下，滴加实施例9中获得的2-(3-乙酰氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙酸乙酯的E:Z＝50:50的几何异构体混合物(4.28g，16.8mmol)。滴加完成后，将混合物搅拌8小时，同时逐渐加热至10℃。随后，将饱和罗谢尔盐的水溶液加入到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理，得到目标化合物2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的粗产物，为E:Z＝50:50的几何异构体混合物(2.86g，16.8mmol)，粗收率为100％。由此制备的2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据与实施例14中的光谱相同。
实施例16
2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙-1-醇的制备
Figure BDA0002592353880000662
将3.60M的双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠在甲苯(258ml，928mmol)中的溶液和甲苯(534g)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。在反应器的内部温度为30℃以下的条件下，滴加2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙酸乙酯的E:Z＝70:30的几何异构体混合物(175g，615mmol)。滴加完成后，将混合物搅拌4小时，同时逐渐加热至65℃。随后，将苛性苏打水溶液添加到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理，得到目标化合物2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙-1-醇的粗产物，为E:Z＝70:30的几何异构体混合物(149g，615mmol)，粗收率为100％。
以下是由此制备的(E)-2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3404,2956,2923,2866,1459,1445,1380,1361,1342,1275,1223,1133,1087,1058,1001,945,930,875cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.14-1.24(6H,m),1.24-1.35(6H,m),1.60(1H,s),1.62-1.67(3H,m),2.07-2.26(2H,m),2.66-2.71(1H,m),3.34-3.92(6H,m),4.61-4.69(1H,m)ppm
以下是由此制备的(Z)-2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3416,2957,2926,2866,1458,1445,1379,1362,1342,1223,1133,1087,1058,1038,1002,930,875cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.14-1.24(6H,m),1.24-1.34(6H,m),1.50(1H,s),1.52-1.56(3H,m),2.07-2.28(2H,m),2.59-2.67(1H,m),3.35-4.05(6H,m),4.60-4.78(1H,m)ppm
实施例17
[3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯的制备
Figure BDA0002592353880000671
将实施例11中获得的2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的E:Z＝30:70的几何异构体混合物(1.35g，5.17mmol)、二氯甲烷(50g)和三乙胺(1.57g，15.5mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。将对甲苯磺酰氯(1.18g，6.20mmol)加入溶液中，将混合物搅拌24小时，同时逐渐加热至25℃。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将获得的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝30:1)提纯，得到目标化合物[3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯，为E:Z＝30:70的几何异构体混合物(586mg，2.10mmol)，收率为41％。
以下是由此制备的[3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.21(3H,s),1.33(3H,s),1.59-1.61(3H,m),2.17-2.33(2H,m),2.63-2.69(1H,m),3.47(1H,dd,J＝6.5,9.5Hz),3.58(1H,dd,J＝8.0,9.5Hz),4.00-4 0.08(2H,m),4.51(2H,s),7.26-7.38(5H,m)ppm
实施例18
[3-(2-溴-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯的制备
Figure BDA0002592353880000681
将实施例11中获得的2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的E:Z＝30:70的几何异构体混合物(469mg，1.80mmol)、二氯甲烷(30g)和三苯基膦(734mg，2.80mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。将四溴化碳(929mg，2.80mmol)加入到混合物中，将混合物搅拌15小时，同时逐渐加热至25℃。随后，将3ml乙醇加入到反应混合物中，然后浓缩，并且通过使用己烷过滤来除去沉淀的三苯基膦氧化物。然后，将获得的滤液浓缩并且通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，获得目标化合物[3-(2-溴-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯，为E:Z＝30:70(454mg，1.40mmol)的几何异构体混合物，收率为78％。
以下是由此制备的[3-(2-溴-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝＝1.17,1.22(3H,s,s),1.28,1.34(3H,s,s),1.61,1.72(3H,t,J＝1.5Hz,t,J＝1.9Hz),2.16-2.33(2H,m),2.64,2.67-2.73(1H,dd,J＝8.8,16.0Hz,m),3.47(1H,dd,J＝6.9,9.6Hz),3.59(1H,dd,J＝8.2,9.4Hz),3.86,3.99(2H,s,s),4.51(2H,s)ppm
实施例19
2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基(三苯基)鏻(phosphonium)溴化物的制备
Figure BDA0002592353880000691
将实施例18中获得的[3-(2-溴-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯的E:Z＝25:75的几何异构体混合物(220mg，0.680mmol)、乙腈(8g)和三苯基膦(232mg，0.884mmol)置于氮气气氛的反应器中，并加热回流搅拌13小时。将反应混合物减压浓缩。接下来，将甲苯(18g)加入到浓缩溶液中，并且重复减压浓缩操作两次，获得目标产物2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基(三苯基)鏻溴化物的粗产物，为E:Z＝25:75的几何异构体混合物(500mg)。
以下是由此制备的2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基(三苯基)鏻溴化物(无色固体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CD3CN):δ＝0.69,1.06(3H,s,s),0.86,1.17(3H,s,s),1.28-1.31,1.43-1.46(3H,m),2.00-2.25(2H,m),2.58-2.67(1H,m),3.16,3.30(1H,dd,J＝6.5,9.6Hz,dd,J＝6.5,9.5Hz),3.34,3.38(1H,dd,J＝7.6,9.6Hz,dd,J＝8.0,9.6Hz),4.36,4.39(2H,s,s),7.20-7.80(20H,m)ppm
实施例20
2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000692
将实施例12中获得的2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的E:Z＝30:70的几何异构体混合物(812mg，3.79mmol)与吡啶(3.0g，38mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在25℃搅拌。然后，在反应器的内部温度为30℃以下的条件下，滴加乙酸酐(2.00g，19.6mmol)。滴加完成后，将混合物在25℃搅拌4小时。随后，将水添加到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝20:1)提纯，得到目标化合物2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基乙酸酯，为E:Z＝30:70的几何异构体混合物(952mg，3.71mmol)，收率为98％。
以下是由此制备的2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.16(3H,s),1.27(3H,s),1.52,1.60-1.62(3H,brs,m),2.04,2.05(3H,s,s)),2.16-2.25(2H,m),2.62-2.73(1H,m),3.35(3H,s),3.46-3.59(1H,m),3.61-3.68(1H,m),4.35,4.48(2H,brs,brs),4.59,4.67(2H,s,s)ppm
实施例21
2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000701
将实施例13中获得的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙-1-醇的非对映体混合物、吡啶(81g，1.0mol)和甲苯(311g)置于氮气气氛的反应器中，并在25℃搅拌。然后，在反应器的内部温度为30℃以下的条件下，滴加乙酸酐(41.6g，408mmol)。滴加完成后，将混合物在25℃搅拌24小时。随后，将水添加到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。将浓缩物减压蒸馏，得到目标化合物2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙基乙酸酯，为非对映体混合物(54.5g，184mmol)，收率为94％。
以下是由此制备的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.14-1.19(3H,m),1.24-1.29(3H,m),1.44-1.59(6H,m),1.60-1.62(1H,m),1.63-1.71(1H,m),1.74-1.83(1H,m),2.00-2.06(3H,m),2.15-2.29(2H,m),2.60-2.73(1H,m),3.31-3.37,3.42-3.51(2H,m),3.71-3.77,3.81-3.87(2H,m),4.32-4.38,4.47-4.48(2H,m),4.52-4.58(1H,m)ppm
实施例22
2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的制备
Figure BDA0002592353880000711
将实施例13中获得的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙-1-醇的非对映体混合物(45.0g，177mmol)、对甲苯磺酸(189mg，0.0011)和甲醇(1100g)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌24小时。随后，将碳酸氢钠(200mg)添加至反应混合物，并将混合物浓缩，得到目标化合物2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的粗产物，为几何异构体混合物(30.1g，177mmol)，粗收率为100％。由此获得的2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据与实施例14中的光谱相同。
实施例23
2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的制备
Figure BDA0002592353880000712
将实施例16中得到的2-[3-(1-乙氧基乙氧基)甲基-2,2-二甲基环亚丁基]丙-1-醇的E:Z＝70:30的几何异构体的粗产物(149g，615mmol)、四氢呋喃(THF)(306g)、乙酸(34g)和水(102g)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。随后，将混合物加热至75℃，同时减压，以保持适度的回流以蒸馏出低沸点组分。蒸馏完成后，将盐水加入反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理，得到目标化合物2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的粗产物，为E:Z＝70:30的几何异构体混合物(105g，615mmol)，粗收率为100％。由此获得的2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据与实施例14中的光谱相同。
实施例24
[3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000721
将实施例14中获得的2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的E:Z＝57:43的几何异构体混合物(24.5g，0.144mol)、甲苯(202g)和吡啶(114g，1.44mol)置于氮气气氛的反应器中并在10℃搅拌。在反应器的内部温度为20℃以下的条件下，滴加乙酸酐(73.6g，0.721mol)。滴加完成后，将混合物在15℃搅拌6小时。随后，将水添加到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标产物[3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯，为E:Z＝57:43的几何异构体混合物(30.0g，0.118mol)，收率为82％。
以下是由此制备的[(E)-3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝2958,1740,1459,1380,1365,1235,1171,1023,974,893,830,605cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.16(3H,s),1.27(3H,s),1.61(3H,t,J＝1.9Hz),2.02(3H,s),2.04(3H,s)),2.20-2.29(2H,m),2.68-2.75(1H,m),4.06-4.14(2H,m),4.32(1H,d,J＝11.8Hz),4.35(1H,d,J＝11.8Hz)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝14.51,20.54,20.92,20.95,27.72,27.85,39.05,44.62,65.25,65.31,121.57,144.58,171.06,171.11ppm
以下是由此制备的[(Z)-3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝2957,1741,1462,1366,1236,1024,975,891,631,606cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.15(3H,s),1.26(3H,s),1.51-1.52(3H,m),2.02(3H,s),2.04(3H,s),2.17-2.27(2H,m),2.61-2.69(1H,m),4.09(1H,d,J＝5.4Hz),4.12(1H,d,J)＝5.4Hz),4.47(2H,brs)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝15.46,20.91,20.94,21.65,27.80,28.82,38.88,44.79,64.06,65.23,121.91,145.70,171 0.05,171.14ppm
实施例25
(3-[2-(2-甲基丁酰氧基)-1-甲基亚乙基]-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000731
将实施例14中获得的2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的E:Z＝50:50的几何异构体混合物(1.72g，10.1mmol)、四氢呋喃(THF)(36g)和吡啶(16g，200mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。在反应器的内部温度为20℃以下的条件下，滴加2-甲基丁酰氯(4.85g，40.2mmol)。滴加完成后，将混合物在20℃搅拌3小时。随后，将水添加到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝30:1)提纯，得到目标化合物(3-[2-(2-甲基丁酰氧基)-1-甲基亚乙基]-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯，为E:Z＝50:50的几何异构体混合物(1.88g，5.56mmol)，收率为55％。
以下是由此制备的(3-[2-(2-甲基丁酰氧基)-1-甲基亚乙基]-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.87-0.91(6H,m),1.12(3H,d,J＝4.2Hz),1.13(3H,d,J＝4.6Hz),1.14,1.16(3H,s,s),1.26,1.27(3H,s,s),1.40-1.52,1.61-1.72(7H,m),2.19-2.41(4H,m),2.62-2.76(1H,m),4.08-4.27(2H,m),4.32-4.40,4.44-4.50(2H,m)ppm
实施例26
1-氯甲基-3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁烷的制备
Figure BDA0002592353880000741
将实施例14中获得的2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇的E:Z＝50:50的几何异构体混合物(1.64g，9.61mmol)与四氯化碳(48g，0.31mol)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。然后，加入三苯基膦(7.56g，28.8mmol)，将混合物搅拌24小时，同时逐渐加热至20℃。随后，将甲醇(5g)加入到反应混合物中，并在环境温度搅拌1小时。浓缩反应混合物，然后加入己烷，并通过过滤除去沉淀物。浓缩滤液，并通过硅胶柱色谱法(己烷)提纯，得到目标化合物1-(2-氯-1-甲基亚乙基)-3-氯甲基-2,2-二甲基环丁烷，为E:Z＝50:50的几何异构体混合物(1.06g，5.13mmol)，收率为53％。
以下是由此制备的1-氯甲基-3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁烷(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.20,1.23(3H,s),1.31,1.35(3H,s),1.59,1.71(3H,m),2.21-2.37(2H,s)m),2.70-2.85(1H,m),3.50-3.54(1H,m),3.61-3.66(1H,m),3.89,4.02(2H,m)ppm
实施例27
2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基(三苯基)鏻溴化物的制备
Figure BDA0002592353880000742
将实施例14中获得的2-(3-羟基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙-1-醇(300mg，1.76mmol)、乙腈(12g)和三苯基膦氢溴化物(670mg，1.95mmol)置于氮气气氛中的容器中，并加热回流搅拌5小时。将吡啶(1.0g，13mmol)加入到由此获得的[2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基]三苯基鏻溴化物的溶液中，然后减压浓缩。随后，向浓缩溶液中加入甲苯(12g)，并且重复减压浓缩操作两次，得到目标产物三苯基[2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基]鏻溴化物的粗产物(872mg，1.76mmol)，粗收率为100％。
以下是由此制备的2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基(三苯基)鏻溴化物(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CD3CN):δ＝0.72,1.06(3H,s),0.85,1.17(3H,s),1.28-1.32,1.43-1.47(3H,m),1.47-2.70(3H,m),3.18-3.22,3.32-3.46(2H,m),3.83,3.91(2H,d,J＝14.6Hz,d,J＝14.6Hz),7.26-7.92(15H,m)ppm
实施例28
[2,2-二甲基-3-(2-溴-1-甲基亚乙基)环丁基]甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000751
将实施例24中获得的[3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯的E:Z＝50:50的几何异构体混合物(1.78g，6.99mmol)、二氯甲烷(30g)和溴化氢在乙酸中的30％溶液(2.83g，10.5mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌6小时。随后，将饱和的碳酸氢盐水溶液加入到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将获得的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝30:1)提纯，得到目标化合物[2,2-二甲基-3-(2-溴-1-甲基亚乙基)环丁基]甲基乙酸酯，为E:Z＝50:50的几何异构体混合物(1.70g，6.18mmol)，收率为88％。
以下是由此制备的[2,2-二甲基-3-(2-溴-1-甲基亚乙基)环丁基]甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.15,1.20(3H,s,s),1.26,1.31(3H,s,s),1.59-1.60,1.70-171(3H,m),2.03(3H,s),2.15-2.29(2H,m),2.60-2.75(1H,m),3.82,3.94,3.97(2H,s,d,J＝9.6Hz,d,J＝9.6Hz),4.08-4.15(2H,m)ppm
实施例29
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯的制备
Figure BDA0002592353880000761
将实施例17中获得的[3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯的E:Z＝12:88的几何异构体混合物(502mg，1.80mmol)、乙腈(24g)、三苯基膦(200mg，0.763mmol)和双(二亚苄基丙酮)钯(200mg，0.348mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。然后，添加甲酸铵(400mg，6.34mmol)，并将混合物在60℃搅拌6小时。随后，将水添加到混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝40:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯)为68:30:2的异构体混合物(415mg，1.70mmol)，收率为94％。
以下是由此制备的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.81(3H,s),1.24(3H,s),1.55-1.64(1H,m),1.65-1.69(3H,m),1.91(1H,dt,J＝7.6,10.7Hz),2.18-2.28(1H,m),2.40(1H,dd,J＝7.6,10.7Hz),3.37(1H,dd,J＝6.5,9.6Hz),3.44(1H,dd,J＝8.4,9.6Hz),4.47(1H,d,J＝11.9Hz),4.51(1H,d,J＝11.9Hz),4.57(1H,brs),4.79-4.82(1H,m),7.26-7.37(5H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝15.68,21.69,28.41,29.06,40.17,45.04,45.78,71.59,73.22,123.32,127.65,127.72,128.47,138.67,147.37ppm
实施例30
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯的制备
Figure BDA0002592353880000771
将氢化铝锂(650mg，17.1mmol)和四氢呋喃(THF)(24g)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。在反应器的内部温度为10℃以下的条件下，滴加实施例19中获得的2-(3-苄氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基(三苯基)鏻溴化物的粗产物(500mg)在THF(32g)中的溶液。滴加完成后，将混合物搅拌1.5小时，同时逐渐加热至30℃。随后，加入水(650mg)和15重量％的氢氧化钠溶液(650mg)，然后加入水(1.95g)。然后，将混合物进行过滤，并将获得的滤液减压浓缩。将浓缩物通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯(143mg，0.585mmol)，为顺式:反式＝74:26的对映体混合物。从[3-(2-溴-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯，两步之后的收率为86％。通过GC未检测到双键区域异构体(3-异戊二烯-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯。
以下是由此制备的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.81(3H,s),1.24(3H,s),1.56(1H,d,J＝10.7Hz),1.60(1H,d,J＝10.7Hz),1.65-1.69(3H,m),1.91(1H,dt,J＝7.6,10.7Hz),2.18-2.28(1H,m),2.40(1H,dd,J＝7.6,10.7Hz),3.37(1H,dd,J＝6.5,9.6Hz),3.44(1H,dd,J＝8.4,9.6Hz),4.47(1H,d,J＝11.9Hz),4.51(1H,d,J＝11.9Hz),4.57(1H,brs),4.79-4.82(1H,m),7.26-7.37(5H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝15.68,21.69,28.41,29.06,40.17,45.04,45.78,71.59,73.22,123.32,127.65,127.72,128.47,138.67,147.37ppm
实施例31
(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯的制备
Figure BDA0002592353880000781
将氢化铝锂(630mg，16.6mmol)和四氢呋喃(THF)(120g)置于反应器中并在0℃搅拌。在反应器的内部温度为10℃以下的条件下，滴加实施例18中获得的[3-(2-溴-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲氧基甲基苯(440mg，1.36mmol)在THF(200g)中的溶液。滴加完成后，将混合物搅拌4小时，同时逐渐加热至30℃。随后，加入水(630mg)、15重量％的氢氧化钠水溶液(630mg)，然后加入水(1.89g)。然后，将混合物进行过滤，并将获得的滤液减压浓缩。将浓缩物通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯(269mg，1.10mmol)，收率为81％。在GC中未检测到双键区域异构体(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯。
以下是由此制备的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基甲基苯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.16(3H,s),1.29(3H,s),1.46-1.49,1.59-1.61(6H,m),2.10-2.17,2.21-2.28,2.58-2.65(3H,m),3.47(1H,dd,J＝6.8,9.6Hz),3.60(1H,dd,J＝8.2,9.3Hz),4.52(2H,s),7.26-7.40(5H,m)ppm
实施例32
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇的制备
Figure BDA0002592353880000782
将实施例20中获得的2-(3-甲氧基甲氧基甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基乙酸酯的E:Z＝30:70的几何异构体混合物、乙腈(24g)、三苯基膦(200mg，0.763mmol)和双(二亚苄基丙酮)钯(200mg，0.348mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。然后，添加甲酸铵(670mg，10.6mmol)，并将混合物加热回流搅拌12小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝10:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇)为68:30:2的异构体混合物(152mg，0.986mmol)，收率为28％。
以下是由此制备的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.82(3H,s),1.22(3H,s),1.55(1H,q,J＝10.7Hz),1.65(3H,s),1.85-1.91(1H,m),2.03-2.10(1H,m),2.34-2.39(1H,m),3.52(1H,dd,J＝6.5,10.7Hz),3.59(1H,dd,J＝8.3,10.7Hz),4.55(1H,brs),4.78-4.81(1H,m)ppm
以下是由此制备的反式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.95(3H,s),1.12(3H,s),1.51(1H,brs),1.58-1.63(1H,m),1.65(3H,s),1.76-1.90(1H,m),2.03-2.14(1H,m),2.53-2.59(1H,m),3.69(1H,dd,J＝7.6,10.7Hz),3.85(1H,dd,J＝7.3,10.7Hz),4.62(1H,brs),4.81-4.84(1H,m)ppm
实施例33
2-[(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃和2-[(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃]的制备
Figure BDA0002592353880000791
将实施例21中获得的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙基乙酸酯的非对映体混合物(46.2g，156mmol)、四氢呋喃(THF)(440g)、三辛基膦(2.31g，6.24mmol)和乙酸钯(350mg，1.56mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。然后，在反应体系中加入三乙胺(63.1g，623mmol)和甲酸(21.5g，467mmol)以形成甲酸三乙铵，然后在35℃搅拌15小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物2-[(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃和2-[(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即2-[(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃)为64:35:1的异构体混合物(35.3g，148mmol)，收率为95％。
以下是由此制备的2-[(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.78-1.25(6H,m),1.40-1.75(10H,m),1.76-2.62(3H,m),3.24-3.97(4H,m)m),4.50-4.65(2H,m),4.77-4.83(1H,m)ppm
实施例34
2-[(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃的制备
Figure BDA0002592353880000801
将实施例13中获得的2-[2,2-二甲基-3-(四氢吡喃-2-基氧甲基)环亚丁基]丙-1-醇的非对映体混合物(560mg，2.20mmol)、四氢呋喃(THF)(24g)、三苯基膦(761mg，2.90mmol)和N'-异亚丙基-2-硝基苯磺酰肼(IPNBSH)(746mg，2.90mmol)置于氮气气氛的反应器中并在0℃搅拌。然后，加入偶氮二羧酸二乙酯(DEAD)(1.22g，2.80mmol)在甲苯中的40％溶液，将混合物搅拌2小时，同时逐渐加热至30℃。随后，将三氟乙醇(14g)和水(14g)的混合液加入到反应混合物中，并将该混合物在30℃搅拌6小时。加入碳酸氢盐的饱和溶液，然后用乙醚萃取。通过常规洗涤、干燥和浓缩对分离的有机层进行后处理。然后，将得到的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝40:1)提纯，得到目标化合物2-[(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃，为顺式:反式＝51:9的异构体混合物(202mg，0.846mmol)，收率为38％。在GC中未检测到双键区域异构体2-[(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃。
实施例35
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000811
将实施例24中获得的[3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯的E:Z＝57:43的几何异构体混合物(483mg，1.90mmol)、乙腈(12g)、2-(二叔丁基膦基)联苯(230mg，0.771mmol)和乙酸钯(40mg，0.18mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。然后，在反应体系中加入三乙胺(770mg，7.61mmol)和甲酸(260mg，5.65mmol)以形成甲酸三乙铵，然后在30℃搅拌19小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯)为78:18:4的异构体混合物(328mg，1.67mmol)，收率为88％。
以下是由此制备的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3080,2957,2870,1743,1647,1460,1385,1368,1240,1162,1031,972,886,641,607,556cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.81(3H,s),1.19(3H,s),1.59(1H,q,J＝10.7Hz)1.64(3H,t,J＝0.8Hz),1.89(1H,dt,J＝7.6,10.7Hz),2.02(3H,s),2.13-2.22(1H,m),2.37-2.41(1H,m),3.94(1H,dd,J＝8.6,11.3Hz),4.04(1H,dd,J＝6.3,11.3Hz),4.56(1H,brs),4.79-4.82(1H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝16.07,21.02,22.92,22.96,30.92,39.74,41.05,48.83,64.95,109.42,144.93,171.05ppm
实施例36
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000821
将实施例24中获得的[3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯的E:Z＝57:43的几何异构体混合物(483mg，1.90mmol)、乙腈(12g)、三苯基膦(200mg，0.763mmol)和乙酸钯(40mg，0.18mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。然后，在反应体系中加入三乙胺(770mg，7.61mmol)和甲酸(260mg，5.65mmol)以形成甲酸三乙铵，然后加热回流搅拌24小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯)为68:30:2的异构体混合物(321mg，1.63mmol)，收率为86％。顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据与实施例35中的光谱相同。
实施例37
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000831
将实施例24中得到的[3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯的E:Z＝57:43的几何异构体混合物(1.86g，7.33mmol)、四氢呋喃(THF)(19g)、三辛基膦(220mg，0.594mmol)和乙酸钯(33mg，0.15mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌。然后，在反应体系中加入三乙胺(2.97g，29.3mmol)和甲酸(1.01g，22.0mmol)以形成甲酸三乙铵，然后在35℃搅拌5小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯)为65:34:1的异构体混合物(1.27g，6.45mmol)，收率为88％。由此获得的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据与实施例35中的光谱相同。
实施例38
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000832
将乙酸钯(1.86g，8.27mmol)、四氢呋喃(THF)(1602g)、三辛基膦(12.3g，33.1mmol)和[3-(2-乙酰氧基-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁基]甲基乙酸酯的E:Z＝70:30的几何异构体混合物(420g，1.65mol)置于氮气气氛的反应器中，并在45℃搅拌。随后，在反应器的内部温度为50℃以下的条件下，滴加三乙胺(335g，3.31mol)和甲酸(114g，2.48mol)在乙腈(MeCN)(335g)中的溶液。滴加完成后，将混合物在45℃搅拌4小时。随后，将乙酸添加到反应混合物中，然后添加盐水，并且通过常规洗涤、干燥和浓缩对分离的有机层进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯)为68:31:1的异构体混合物(310g，1.58mmol)，收率为96％。由此获得的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据与实施例35中的光谱相同。
实施例39
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)2-甲基丁酸甲酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)2-甲基丁酸甲酯的制备
Figure BDA0002592353880000841
将实施例25中得到的(3-[2-(2-甲基丁酰氧基)-1-甲基亚乙基]-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯的E:Z＝50:50的异构体混合物(1.84g，5.43mmol)、四氢呋喃(THF)(40g)、三辛基膦(160mg，0.436mmol)和乙酸钯(24mg，0.11mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌1小时。然后，在反应体系中加入三乙胺(2.19g，21.7mmol)和甲酸(750mg，16.3mmol)，以形成甲酸三乙铵，随后在35℃搅拌24小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝80:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯)为64:32:4的异构体混合物(1.15g，4.84mmol)，收率为89％。
以下是由此制备的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.81(3H,s),0.89(3H,t,J＝7.5Hz),1.11(3H,q,J＝7.0Hz),1.20(3H,s),1.40-1.51(1H,m),1.56-1.72(5H,m),1.87(1H,dt,J＝7.6,10.7Hz),2.13-2.22(1H,m),2.29-2.41(2H,m),3.92,3.94(1H,dd,J＝6.1,11.1Hz,dd,J＝6.1,11.1Hz,4.04,4.05(1H,dd,J＝6.1,11.1Hz,dd,J＝6.1,11.1Hz),4.55(1H,brs),4.78-4.81(1H,m)ppm
实施例40
1-氯甲基-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷和1-氯甲基-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷的制备
Figure BDA0002592353880000851
将实施例26中获得的1-氯甲基-3-(2-氯-1-甲基亚乙基)-2,2-二甲基环丁烷的E:Z＝50:50的几何异构体混合物(988mg，4.77mmol)、四氢呋喃(THF)(20g)、三辛基膦(280mg，0.763mmol)和乙酸钯(40mg，0.18mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌1小时。然后，在反应体系中加入三乙胺(1.93g，19.1mmol)和甲酸(660mg，14.3mmol)，以形成甲酸三乙铵，然后在55℃搅拌24小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷)提纯，得到目标化合物1-氯甲基-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷和1-氯甲基-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即1-氯甲基-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷)为53:46:1的异构体混合物(553mg，3.20mmol)，收率为67％。
以下是由此制备的1-氯甲基-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.85,0.98(3H,s),1.14,1.26(3H,s),1.57,1.72(1H,q,J＝10.7Hz,m),1.66-1.67(3H,m),1.98,2.04-2.10(1H,dt,J＝7.7,10.7Hz,m),2.15-2.30(1H,m)m),2.35-2.39,2.52-2.57(1H,m),3.40-3.49,3.60,3.72(2H,m,dd,J＝8.8,10.7Hz,dd,J＝6.8,10.7Hz),4.56,4.66(1H,brs,brs),4.80-4.83,4.85-4.87(1H,m)ppm
实施例41
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇的制备
Figure BDA0002592353880000861
将实施例27中获得的三苯基[2-(3-羟甲基-2,2-二甲基环亚丁基)丙基]鏻溴化物的粗产物(872mg，1.76mmol)和四氢呋喃(THF)(70g)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。然后，在反应器的内部温度为10℃以下的条件下，滴加3.60M的双(2-甲氧基乙氧基)氢化钠铝在甲苯(2.00ml，7.20mmol)中的溶液。滴加完成后，将混合物搅拌1小时，同时逐渐加热至20℃。然后，将10重量％的氢氧化钠水溶液加入到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝10:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇，为顺式:反式为77:23的几何异构体混合物(195mg，1.27mmol)，收率为72％。顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或淡黄色油状液体)和反式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或淡黄色油状液体)的光谱数据分别与实施例32中的光谱相同。在GC中未检测到双键区域异构体(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇。
实施例42
(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇的制备
Figure BDA0002592353880000871
将氢化铝锂(570mg，15.0mmol)和四氢呋喃(THF)(60g)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌1小时。在反应器的内部温度为5℃以下的条件下，将实施例28中获得的[2,2-二甲基-3-(2-溴-1-甲基亚乙基)环丁基]甲基乙酸酯的E:Z＝50:50的几何异构体混合物(1.62g，5.89mmol)滴加到该溶液中。滴加完成后，将混合物搅拌6小时，同时逐渐加热至20℃。随后，将水(570mg)和15重量％的氢氧化钠水溶液(570mg)添加至反应混合物，并且进一步添加水(1.71g)。然后，将反应混合物过滤，并将得到的滤液减压浓缩。将浓缩物通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝10:1)提纯，得到目标化合物(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(909mg，5.89mmol)，收率为100％。在GC中未检测到双键区域异构体(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇。
以下是由此制备的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.15(3H,s),1.26(3H,s),1.45(3H,s),1.56-1.58(3H,m),1.63(1H,brs),2.03-2.14(2H,m),2.54-2.62(1H,m),3.61(1H,dd,J＝6.9,10.7Hz),3.76(1H,dd,J＝7.7,10.7Hz)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝18.48,19.53,20.90,27.70,28.67,42.65,44.05,64.30,122.42,137.39ppm.
实施例43
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇的制备
Figure BDA0002592353880000872
将实施例34中获得的2-[(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲氧基]四氢吡喃的异构体混合物(32.7g，137mmol)、对甲苯磺酸(320mg，0.0019mmol)和甲醇(436g)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌24小时。随后，将碳酸氢钠(210mg)加入到反应混合物中，并将混合物浓缩。然后，将浓缩物通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝10:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇为64:35:1的异构体混合物(21.1g，137mmol)，收率为100％。由此获得的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或浅黄色油状液体)和反式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据分别与实施例32中的光谱相同。
实施例44
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000881
将实施例41中获得的(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇的顺式:反式＝77:23的异构体混合物(154mg，1.00mmol)、吡啶(316mg)和甲苯(10g)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。然后，在反应器的内部温度为10℃以下的条件下，滴加乙酸酐(204mg，2.00mmol)。滴加完成后，将混合物搅拌6小时，同时逐渐加热至20℃。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将所得浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，为顺式:反式为77:23的几何异构体混合物(183mg，0.930mmol)，收率为93％。由此获得的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据与实施例35中的光谱相同。
实施例45
(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000891
将实施例42中获得的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(818mg，5.30mmol)、甲苯(10g)、吡啶(1.68g，21.2mmol)和乙酸酐(1.09g，10.7mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌24小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将获得的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(911mg，4.64mmol)，收率为88％。
以下是由此制备的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.13(3H,s),1.24(3H,s),1.45(3H,s),1.57(3H,t,J＝1.9Hz),2.03(3H,s),2.10-2.22(2H,m),2.56-2.63(1H,m),4.07-4.15(2H,m)ppm
实施例46
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000892
将实施例40中获得的1-氯甲基-3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁烷和1-氯甲基-3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁烷的混合物(535mg，3.10mmol)、乙酸钠(580mg，7.07mmol)、碘化钠(100mg，0.667mmol)和二甲基乙酰胺(DMAC)(20g)置于氮气气氛的反应器中，并在150℃搅拌24小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯)为57:42:1的异构体混合物(255mg，1.30mmol)，收率为42％。以下是由此制备的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据与实施例35中的光谱相同。
实施例47
(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基甲磺酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000901
将实施例42中获得的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(858mg，5.56mmol)、四氢呋喃(THF)(20g)和三乙胺(1.71g，16mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌1小时。在反应器的内部温度为10℃以下的条件下，滴加甲磺酰氯(MsCl)(1.09g，10.7mmol)。滴加完成后，将混合物在20℃搅拌1小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将获得的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝10:1)提纯，得到目标化合物(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基甲磺酸酯(1.29g，5.56mmol)，收率为100％。
以下是由此制备的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基甲磺酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.17(3H,s),1.27(3H,s),1.45(3H,brs),1.58(3H,t,J＝1.9Hz),2.15-2.22(1H,m),2.25-2.33(1H,m),2.61-2.67(1H,m),3.00(3H,s),4.23(1H,dd,J＝7.3,9.9Hz),4.31(1H,dd,J＝8.0,10.0Hz)ppm
实施例48
(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-2-丁烯酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000902
将实施例47中获得的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲磺酸甲酯(1.29g，5.56mmol)、甲苯(40g)、水(430mg)、异戊烯酸(3-甲基-2-丁烯酸)(690mg，6.92mmol)、碳酸钾(610mg，4.39mmol)和氯化四丁铵(60mg，0.23mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在100℃搅拌24小时。随后，将水添加到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将获得的浓缩液通过硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝50:1)提纯，得到目标化合物(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-2-丁烯酸酯(1.20g，5.06mmol)，收率为91％。
以下是由此制备的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-2-丁烯酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝2956,2917,2864,1719,1659,1449,1376,1361,1349,1272,1227,1146,1076,993,851cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝1.14(3H,s),1.25(3H,s),1.45(3H,brs),1.56-1.58(3H,m),1.88(3H,d,J＝1.5Hz),2.12-2.30(5H,m),2.56-2.64(1H,m),4.11(1H,dd,J＝6.8,11.4Hz),4.15(1H,dd,J＝8.0,11.5Hz),5.64-5.66(1H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝18.50,19.54,20.15,20.99,27.34,27.78,28.39,39.14,44.21,64.75,116.15,122.53,137.18,156.25,166.82ppm
实施例49
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇的制备
Figure BDA0002592353880000911
将实施例38中获得的(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的异构体混合物(60.3g，307mmol)、甲醇(94g)、25％的氢氧化钠水溶液(94g)置于氮气气氛的反应器中，并在20℃搅拌12小时。随后，将盐水加入到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇)为67:32:1的异构体混合物(46.0g，298mmol)，收率为97％。由此获得的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或浅黄色油状液体)和由此获得的反式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据分别与实施例32中的光谱相同。
实施例50
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000921
将实施例49中获得的(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇的异构体混合物(12.6g，82.0mmol)、四氢呋喃(THF)(100g)、吡啶(16.9g，213mmol)置于氮气气氛的反应器中，并将混合物在0℃搅拌。在反应器的内部温度为15℃以下的条件下滴加2-甲基丁酰氯(12.9g，107mmol)。滴加完成后，将混合物搅拌6小时，同时逐渐加热至20℃。随后，将盐水加入到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯)为68:31:1的异构体混合物(19.5g，81.6mmol)，收率为100％。由此获得的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯的光谱数据与实施例39中的光谱相同。
实施例51
(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-3-丁烯酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-3-丁烯酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000931
将实施例49中获得的(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲醇的异构体混合物(13.4g，86.6mmol)、二氯甲烷(665g)、3-甲基-3-丁烯酸(12.5g，125mmol)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP)(1.06g，8.66mmol)置于氮气气氛的反应器中，并在0℃搅拌。将N,N′-二环己基碳二亚胺(DCC)(24.8g，120mmol)加入到混合物中。然后，将混合物搅拌2小时，同时逐渐加热至20℃。随后，将乙醚和盐水加入到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液用硅胶柱色谱法(己烷:乙酸乙酯＝40:1)提纯，得到目标化合物(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-3-丁烯酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-3-丁烯酸酯，为顺式:反式:在双键的区域异构体(即(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-3-丁烯酸酯)为67:32:1的异构体混合物(20.2g，85.6mmol)，收率为99％。
以下是由此制备的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基3-甲基-3-丁烯酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝3080,2956,2870,1738,1648,1454,1385,1370,1337,1284,1241,1153,1075,1030,994,889cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.80(3H,s),1.19(3H,s),1.61(1H,q,J＝10.7Hz),1.64-1.65(3H,m),1.79-1.81(3H,m),1.88(1H,dt,J＝10.7,7.5Hz),2.15-2.22(1H,m),2.39(1H,dd,J＝10.7,7.5Hz),3.00-3.01(2H,m),3.96(1H,dd,J＝8.8,11.1Hz),4.07(1H,dd,J＝6.5,11.1Hz),4.56(1H,s),4.79-4.81(1H,m),4.83-4.84(1H,m),4.89-4.91(1H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝16.09,22.46,22.86,22.94,30.91,39.78,41.07,43.57,48.81,65.12,109.44,114.61,138.52,144.94,171.32,ppm
实施例52
(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯的制备
Figure BDA0002592353880000941
将实施例42中获得的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲醇(9.16g，59.4mmol)、四氢呋喃(THF)(100g)和吡啶(14.1g，178mmol)置于氮气气氛的反应器中，并将混合物在0℃搅拌。在反应器的内部温度为15℃以下的条件下，滴加2-甲基丁酰氯(10.8g，89.2mmol)。滴加完成后，将混合物搅拌3小时，同时逐渐加热至20℃。随后，将盐水加入到反应混合物中。分离有机层，并通过常规洗涤、干燥和浓缩进行后处理。然后，将得到的浓缩液减压蒸馏，得到目标化合物(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯(14.2g，59.4mmol)，收率为100％。
以下是由此制备的(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基2-甲基丁酸酯(无色或浅黄色油状液体)的光谱数据。
IR(D-ATR):νmax＝2964,2935,2878,1735,1461,1383,1361,1264,1240,1186,1152,1081,1013,973,889,755cm-1
1H-NMR(500MHz CDCl3):δ＝0.89(3H,t,J＝7.5Hz),1.13(3H,d,J＝8.0Hz),1.13(3H,s),1.24(3H,s),1.42-1.50(4H,m),1.57(3H,t,J＝1.7Hz),1.60-1.77(1H,m),2.09-2.23(2H,m),2.30-2.39(1H,m),2.55-2.61(1H,m),4.08-4.15(2H,m)ppm
13C-NMR(150MHz,CDCl3):δ＝11.64,16.58,16.63,18.50,19.54,21.02,21.04,26.72,26.75,27.50,27.52,28.40,39.12,39.15,41.17,44.20,65.33,122.60,136.99,176.73ppm
实施例53
用10％硝酸银硅胶柱色谱(己烷:乙酸乙酯＝100:1)分离实施例35中获得的顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯、反式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的混合物。分离后，将它们以100:43:4、100:5:1和100:96:96的重量比混合。将这些混合物分别以200μg顺式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的量装载到每个都由异戊二烯制成的橡胶盖上，以制备诱引剂A、B和C，如下面的表1中所示。
表1诱引剂A、B和C的加载量
Figure BDA0002592353880000951
将诱引剂A、B和C以及商购诱引剂Pherodis Planococcus citri(KoppertBiological Systems)分别附着在粘性物上。将这些和没有诱引剂的(空白)粘性诱捕器放置在南非伊丽莎白港的脐橙田里。然后，每隔一周计数每个诱捕器中被诱杀和杀死的橘臀纹粉蚧(通用名:Citrus mealybug)雄性成虫的数量。每种诱引剂每月都会更换。下表2示出了9月下旬至2月上旬的雄性成虫的诱捕总量。
表2橘臀纹粉蚧的雄性成虫的诱捕总量
诱引剂 A B C 商购诱引剂 空白
诱捕总量 15 52 9 41 6
具有低含量的反式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的诱引剂B显示出与市售诱引剂相似的诱引活性。而具有高含量的反式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯的诱引剂A和C没有显示出诱引活性。因此，推测反式-(3-异丙烯基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯和(3-异亚丙基-2,2-二甲基环丁基)甲基乙酸酯具有诱引剂抑制活性。

Claims (7)

1.一种制备如下通式(1A)的二甲基环丁烷化合物的方法:
Figure FDA0002592353870000011
其中X3代表羟基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3到20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，
所述方法包括
使如下通式(2)的二甲基环丁酮化合物:
Figure FDA0002592353870000012
其中X2代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，与如下通式(3)的膦酸酯化合物反应:
R1O2C-(CH3)CHP(O)(OR2)2 (3)
其中R1和R2彼此独立地代表具有1至10个碳原子的一价烃基，
以制备具有二甲基环丁烷环的如下通式(4)的不饱和酯化合物，
Figure FDA0002592353870000013
其中R1和X2如上所限定；以及
使具有二甲基环丁烷环的不饱和酯化合物(4)进行还原反应，以制备二甲基环丁烷化合物(1A)。
2.一种制备如下通式(1B)的二甲基环丁烷化合物的方法:
Figure FDA0002592353870000014
其中X4代表具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基，具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基、具有12至30个碳原子的三芳基膦基或卤素原子；X5代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，
所述方法包括
根据权利要求1所述的制备二甲基环丁烷化合物(1A)的方法；以及
改变二甲基环丁烷化合物(1A)中的羟基和任选的X3，以制备二甲基环丁烷化合物(1B)。
3.一种制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物的方法，所述异丙烯基二甲基环丁烷化合物具有如下通式(5):
Figure FDA0002592353870000021
其中X6代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，
所述异亚丙基二甲基环丁烷化合物具有如下通式(6):
Figure FDA0002592353870000022
其中X6如上所限定，
所述方法包括
使如下通式(1)的二甲基环丁烷化合物:
Figure FDA0002592353870000031
其中X1代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基、具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基、具有12至30个碳原子的三芳基膦基或卤素原子；并且X2代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，进行还原反应以制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)。
4.一种制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5’)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6’)的方法，所述方法包括
根据权利要求3所述的制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)的方法；以及
将异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5)和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6)中的特定基团X6改变为如上针对X6所限定的选项当中的另一个基团X6，以制备异丙烯基二甲基环丁烷化合物(5')和/或异亚丙基二甲基环丁烷化合物(6')。
5.一种如下通式(1)的二甲基环丁烷化合物:
Figure FDA0002592353870000032
其中X1代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基、具有3至30个碳原子的三脂族烃基膦基、具有12至30个碳原子的三芳基膦基或卤素原子；并且X2代表羟基、具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子。
6.一种制备如下通式(2A)的二甲基环丁酮化合物的方法:
Figure FDA0002592353870000041
其中X12代表具有包括羰基的碳原子在内的1至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、具有1至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基、具有3至20个碳原子的硅烷氧基或卤素原子，
所述方法包括
使如下通式(7)的酰卤:
Figure FDA0002592353870000042
其中X9代表卤素原子，
与如下通式(8)的丙烯化合物:
H2C＝CHCH2X12 (8)
其中X12如上所限定，
在碱的存在下反应，以制备二甲基环丁酮化合物(2A)。
7.一种如下通式(2B)的二甲基环丁酮化合物:
Figure FDA0002592353870000051
其中X13代表具有包括羰基的碳原子在内的3至10个碳原子的酰氧基、具有包括羰基的碳原子在内的2至10个碳原子的脂族烃氧基羰氧基、具有1至10个碳原子的脂族烃磺酰氧基、具有6至20个碳原子的芳烃磺酰氧基、苄氧基被排除的具有2至12个碳原子的脂族烃氧基、具有6至12个碳原子的芳氧基或具有3至20个碳原子的硅烷氧基。
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