ТЕЛОМЕРЫ 1,3-БУТАДИЕНА С ВОДОЙ И ОКИСЬЮ УГЛЕРОДА В НАПРАВЛЕННОМ СИНТЕЗЕ ФЕРОМОНОВ НАСЕКОМЫХ
Аннотация
Феромоны насекомых хорошо вписываются в современную концепцию интегрированной защиты растений, главной целью которой выступает не полное уничтожение насекомых-вредителей, а управление их численностью без затрагивания или затрагивания в минимальной степени всех других организмов в биоценозе. Поскольку феромоны вырабатываются в организмах насекомых чаще всего в нанограммовых количествах, единственным путем их получения для практических целей является многостадийный химический синтез. В связи с достижениями металлокомплексного катализа стал доступным целый ряд олигомеров, соолигомеров и теломеров низших 1,3-диенов регулярной структуры, поэтому изучение хемо-, стерео- и региоселективных путей превращений этих субстратов в практически важные низкомолекулярные биорегуляторы насекомых является актуальным. В авторском обзоре представлены результаты исследований лаборатории биорегуляторов насекомых Уфимского Института химии УфИЦ РАН по применению доступных синтетических теломеров 1,3-бутадиена с водой и окисью углерода – 2Е,7-октадиен-1-ола и изопропил-3Е,8-нонадиеноата, соответственно, с Е-стереоизомерной чистотой не менее 98% в направленном синтезе моно- и диеновых компонентов ацетогениновой и макролидной структуры целого ряда феромонов экономически важных вредоносных насекомых отрядов Lepidoptera и Coleoptera (полового феромона плодовой средиземноморской мушки Ceratitis capitata, фруктовой листовёртки Archips argyrospilus и лугового мотылька Loxostege sticticalis, гессенской мухи Mayetiola destructor, минирующей свекловичной моли Scrobipalpa ocellatella, гроздевой листовертки Lobesia botrana, самок кольчатого шелкопряда Malocosoma neustra L., тутового шелкопряда Bombyx mori, смородинной стеклянницы Synanthedon tipuliformis и древесницы въедливой Zenzera pyrina, бабочки дынной Dacus cucurbitae, персиковой моли Anarsia lineatella, озимой совки Agrotis segetum) и 9-оксо-2Е-деценовой кислоты – многофункционального феромона матки медоносной пчелы Apis mellifera L., с использованием на ключевых стадиях реакций гидридного восстановления, гидроборирования- или гидроалюминирования-окисления, катализированного кросс-сочетания, олефинирования по Виттигу и др.
Литература
Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Kharisov R.Ya., Tolstikov G.A. Monoterpenoids in the synthesis of optically active insect pheromones. Ufa: Gilem. 1999. 99 p. (in Russian).
Yakovleva M.P., Galyautdinova A.V., Ishmuratov G.Yu. CH-acids in the synthesis of insect pheromones / in the Study Guide «Panorama of modern chemistry of Russia. Natural and synthetic biologically active substances». M.: Khimiya. 2008. 328 p. (in Russian).
Odinokov V.N., Burov V.N., Kukovinets O.S., Ishmuratov G.Yu., Shamshev I.V., Selitskaya O.G., Zainullin R.A. Semiochemists in the protection of grain and grain products from harmful insects. Ufa: Gilem. 2005. 232 p. (in Russian).
Ishmuratov G.Yu., Kharisov R.Ya, Odinokov V.N., Tolstikov G.A. Ozonolysis of unsaturated compounds in the synthesis of insect pheromones and juvenoids. Russ. Chem. Rev. 1995. V. 64. N 6. P. 541-568. DOI: 10.1070/RC1995v064n06ABEH000164.
Odinokov V.N., Ishmuratov G.Y., Vakhidov R.R. Synthesis of macrolide pheromones. Chem. Nat. Compd. 1995. N 4. P. 435-454. DOI: 10.1007/BF01177408.
Ishmuratov G.Yu., Ishmuratova N.M., Odinokov V.N., Tolstikov G.A. Use of enyne compounds in the synthesis of insect pheromones. Chem. Nat. Compd. 1997. V. 33. N 1. P. 25-30. DOI: 10.1007/BF02273916.
Ishmuratov G.Yu., Kharisov R.Ya., Musavirov R.S., Zorin V.V., Rakhmankulov D.L., Odinokov V.N., Tolstikov G.A. Synthesis of methyl-branched low-molecularmass insect bioregulators from the products of the acid decyclization of 4-methyltetrahydropyran. Chem. Nat. Compd. 1997. V. 33. N 2. P. 127-132. DOI: 10.1007/BF02291528.
Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Kharisov R.Ya., Tolstikov G.A. Monoterpenoids in the synthesis of optically active insect pheromones. Russ. Chem. Rev. 1997. V. 66. N 12. P. 987-1015. DOI: 10.1070/RC1997v066n12ABEH000367.
Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Tolstikov G.A. 10-Undecenoic acid in the synthesis of insect pheromones. Chem. Nat. Compd. 2000. V. 36. N 2. P. 105-119. DOI: 10.1007/BF02236410.
Ishmuratov G.Yu., Kharisov R.Ya., Botsman O.V., Ishmuratova N.M., Tolstikov G.A. Synthesis of 9-oxo- and 10-hydroxy-2E-decenoic acids. Chem. Nat. Compd. 2002. V. 38. N 1. P. 1-23. DOI: 10.1023/A:1015759911900.
Amirkhanov D.V., Ishmuratova N.M., Yakovleva M.P., Ishmuratov G.Yu., Tolstikov G.A. Pheromones of honey bees. Bashkir. Khim. Zhurn. 2004. V. 11. N 3. P. 5-18 (in Russian).
Ishmuratov G.Yu., Kharisov R.Ya., Gazetdinov R.R., Tolstikov G.A. Insect pheromones synthesized by oxidative transformations of natural monoterpenoids. Chem. Nat. Compd. 2005. V. 41. N 6. P. 617-635. DOI: 10.1007/s10600-006-0001-1.
Ishmuratov G.Yu., Kharisov R.Ya., Latypova E.R., Talipov R.F. Natural cyclic α,β-enone monoterpenoids in nucleophilic addition reactions. Chem. Nat. Compd. 2006. V. 42. N 4. P. 367-388. DOI: 10.1007/s10600-006-0161-z.
Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Vydrina V.A., Tolstikov G.A. Enolization of (-)-menthon in the directed synthesis of low molecular weight biologically active substances. Khimiya Rastit. Syr’ya. 2008. N 1. P. 5-28 (in Russian).
Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Shayakhmetova A.H., Ishmuratova N.M., Tolstikov G.A. Asymmetric epoxidation and dihydroxylation of olefins in the synthesis of insect pheromones. Khimiya Rastit. Syr’ya. 2008. N 3. P. 5-32 (in Russian).
Yakovleva M.P., Khasanova E.F., Talipov R.F., Ishmu-ratov G.Yu. Monoterpenoids in the synthesis of optically active insect pheromones. Vestn. Bashkir. Un-ta. 2009. V. 14. N 3. P. 1072-1098 (in Russian).
Ishmuratov G.Yu., Legostaeva Yu.V., Botsman L.P., Tolstikov G.A. Transformations of peroxide products of olefins ozonolysis. Russ. J. Org. Chem. 2010. V. 46. N 11. P. 1593-1621. DOI: 10.1134/S1070428010110011.
Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Valeeva E.F., Vydrina V.A., Tolstikov G.A. Monoterpene ketones in the synthesis of optically active insect pheromones. Russ. J. Bioorg. Chem. 2012. V. 38. N 7. P. 667-688. DOI: 10.1134/S1068162012070084.
Ishmuratov G.Yu., Legostaeva Yu.V., Garifullina L.R., Botsman L.P., Yakovleva M.P., Tolstikov G.A. Ozonoly-sis of unsaturated compounds in the synthesis of insect pheromones and juvenoids. Chem. Nat. Compd. 2015. V. 51. N 2. P. 199-219. DOI: 10.1007/s10600-015-1246-3.
Tsuji J., Mori Y., Hara M. Organic syntheses by means of noble metal compound. XLVIII. Carbonylation of butadiene catalyzed by palladium-phosphine complexes. Tetrahedron. 1972. V. 28. N 14. P. 3721-3725. DOI: 10.1016/S0040-4020(01)93818-9.
Dzhemilev U.M., Sidorova V.V., Kunakova R.V. Synthesis of unsaturated alcohols by telomerization of H2O with 1,3-dienes catalyzed by palladium complexes. Izv. AN SSSR. Sr. Khim. 1983. V. 32. N 3. P. 584-588. DOI: 10.1007/BF00953089.
Odinokov V.N., Ishmuratov G.Yu., Sokol'skaya O.V., Ladenkova I.M., Gubaidullin L.Yu., Muslukhov R.R., Tolstikov G.A. Insect pheromones and their analogues. XLV. Synthesis of monoand dienic components of insect pheromones from isopropyl nona-3E,8-dienoate. Chem. Nat. Compd. 1993. V. 29. N 1. P. 123-127. DOI: 10.1007/BF00631038.
Ishmuratov G.Yu., Vydrina V.A., Yakovleva M.P., Nasibullina G.V., Muslukhov R.R., Ishmuratova N.M. Stereospecific synthesis of insect pheromones of E-alkene series based on isopropyl 3E,8-nonadienoates – the product of catalytic telomerization of butadiene or carbon oxide. Butlerov Soobshch. 2013. V. 35. N 9. P. 21-24. DOI: jbc-02/13-35-9-21.
Kharisov R.Ya., Petukhova N.I., Davletova A.R., Ishmuratova N.M., Zorin V.V., Ishmuratov G.Yu., Tolstikov G.A. Insect pheromones and their analogs. LX. Stereocontrolled synthesis of sex pheromones of Drosophila mulleri and Mayetiola destructor. Chem. Nat. Compd. 2000. V. 36. N 2. P. 210-212. DOI: 10.1007/BF02236433.
Odinokov V.N., Ishmuratov G.Yu., Sokol'skaya O.V., Gubaidullin L.Yu., Muslukhov R.R., Tolstikov G.A. Insect pheromones and their analogues. XLVI. Synthesis of 13RS-hydrooxytetradec-5Z-enoic acid – the acyclic precursor of the macrolide component of the pheromone of Cryptolestes pusillus. Chem. Nat. Compd. 1993. V. 29. N 1. P. 128-131. DOI: 10.1007/BF00631039.
Odinokov V.N., Ishmuratov G.Yu., Sokol'skaya O.V., Galeeva R.I., Musluhov R.R., Tolstikov G.A. Alkenes ozonolysis and the study of the reactions of polyfunctional compounds. LII. Selective ozonolysis of (E)-2,7-octadiene- and (E)-3,7-dimethyl-2,6-octadienals in the synthesis of in-sect pheromones. Zhurn. Org. Khim. 1993. V. 29. N 1. P. 24-30 (in Russian).
Maruoka K, Sano H, Shinoda K, Nakai S, Yamamoto H. Organoborane-catalyzed hydroalumination of olefins. J. Am. Chem. Soc. 1986. V. 108. N 19. P. 6036-6038. DOI: 10.1021/ja00279a061.
Odinokov V.N., Ishmuratov G.Yu., Ladenkova I.M., Sokol'skaya O.V., Muslukhov R.R., Akhmetova V.R., Gorobets E.V., Kuchin A.V., Tolstikov G.A. Insect pheromones and their analogues. XLVIII. A convenient synthesis of the 10E,12Z- and 10E,12E- isomers of hexadecadien-1-ol and of hexadeca-10E,12Z-dienal – components of the sex pheromone of the silkworm moth. Chem. Nat. Compd. 1993. V. 29. N 2. P. 668-673. DOI: 10.1007/BF00630222.
Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Kharisov R.Ya., Kunafina G.V., Gorobets E.V., Kuchin A.V., Tolstikov G.A. A convergent synthesis of octadeca-2E,13Z-dienyl acetate, a pheromone component of Synanthedon tipuliformis C. Russ. Chem. Bull. 1997. V. 46. N 8. P. 1465-1467. DOI: 10.1007/BF02505687.
Ishmuratova N.M., Yakovleva M.P., Tolstikov G.A., Ishmuratov G.Y. Contribution of ufa scientists to the creation of pheromone preparations for beekeeping. In: Dark forest bee Apis mellifera mellifera L. of the Republic of Bashkortostan. M.: KMK Scientific Press. 2016. P. 194-201.
Ishmuratova N.M., Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Tambovtsev K.A., Ismagilova A.F., Tolstikov G.A. Queen substance of honey bees: properties, synthesis, appli-cation in beekeeping and bumblebee farming. M.: Nauka. 2015. 179 p. (in Russian).
Ishmuratov G.Yu., Ishmuratova N.M., Tolstikov G.A., Ismagilova A.F., Sharipov A.A. New about the «queen substance» of honey bees. Vestn. Ross. Akad. Sel’skokhoz. Nauk. 2003. N 4. P. 81-82 (in Russian).
Ishmuratov G.Yu., Ishmuratova N.M., Tolstikov G.A., Ismagilova A.F., Belov A.A. Apimyl – a stimulator of growth and development of bee colonies. Vestn. Ross. Akad. Sel’skokhoz. Nauk. 2007. N 2. P. 84-85 (in Russian).
Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Nasibullina G.V., Vydrina V.A., Ishmuratova N.M., Tambovtsev K.A., Gorobetz E.V. Telomere of butadiene and water in the di-rected synthesis of insect pheromones with an (E)-alkene fragment. Vestn. Bashkir. Un-ta. 2013. V. 18. N 1. P. 38-43 (in Russian).
Ishmuratov G.Yu., Vydrina V.A., Nasibullina G.V., Yakovleva M.P., Muslukhov R.R., Tolstikov G.A. New approach to the synthesis of 9-oxo-2E-decenoic acid, a multi-functional pheromone of queen honeybee, from the telomer of butadiene and water. Chem. Nat. Compd. 2011. V. 47. N 5. P. 789-791. DOI: 10.1007/s10600-011-0060-9.
