(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基丙-1-烯基)环丙烷-1-羧酸 | 705-16-8

• 分子结构分类: 有机化合物 - 脂质和类脂质分子 - 异戊烯醇脂质
• 中文名称: (1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基丙-1-烯基)环丙烷-1-羧酸
• 英文名称: (1S,3S)-trans-chrysanthemic acid
• 英文别名: (-)-trans-chrysanthemic acid；(-)-trans-Chrysanthemumsaeure；(1S,3S)-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropane-1-carboxylic acid
• CAS: 705-16-8；2259-14-5
• 化学式: C₁₀H₁₆O₂
• 分子量: 168.236
• InChiKey: XLOPRKKSAJMMEW-JGVFFNPUSA-N

物化性质

• 熔点：
  54°
• 沸点：
  85-90 °C(Press: 0.3 Torr)
• 密度：
  1.077±0.06 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  氯仿（微溶）、DMSO（微溶）、乙醇（微溶）

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  3.4
• 重原子数：
  12
• 可旋转键数：
  2
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.7
• 拓扑面积：
  37.3
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  2

制备方法与用途

化学性质
(±)-反式菊酸为白色晶体，熔点52～53℃，能溶于醇、正己烷、苯、甲苯和醚等有机溶剂，难溶于水。

用途
(±)-反式菊酸是制备卫生用拟除虫菊酯的重要中间体。

生产方法
菊酸通常以反式异构体的生物活性较大，因此需要将菊酸的顺反异构体进行分离。常用的分离方法包括分级结晶、蒸馏和色谱法等。由于顺反异构体在油水体系中的分配系数不同，可以通过连续萃取或部分酸化调节pH值的方法来实现分离。此外，还可利用顺反酸酯皂化速度的差异，通过部分水解的方法进行分离。

进一步地，(±)-反式菊酸可以拆分为1R-反式菊酸（右旋反式菊酸），进而制备高活性的拟除虫菊酯如EBT、生物烯丙菊酯和S-生物烯丙菊酯等。其结构如下：

其制备方法是在装有搅拌回流冷凝器和温度计的反应釜中，投入顺反比为35:65的菊酸乙酯，在120℃下升温，加入甲醇钠作为转位催化剂，保温反应2小时后，再加入适量乙醇和30%液碱，升温至回流反应3小时。脱除生成的乙醇后，加水稀释，用盐酸酸化，并用甲苯萃取分去水层。甲苯层用水洗至中性，蒸馏去除溶剂，得到顺反比约为10:90、含量为90%、收率为90%的富反式菊酸。

将上述富反式菊酸和适量有机溶剂加入反应釜，在-5℃左右冷冻结晶后过滤可得高纯度反式菊酸（顺反比为98:2，含量>95%）。

另一种方法是将(±)-顺反菊酸的盐投入到反应釜中，加氢氧化钠溶液调节pH值至10，在此溶液中通入二氧化碳结晶后过滤、干燥可得(±)-顺式菊酸。剩余溶液中含有较多的反式菊酸盐，可通过调节pH值回收利用。

此外，(±)-顺反菊酸在有机过氧化物存在下与三溴化硼反应可生成(±)-反式菊酸。

另一种方法是将顺反比为70:30的菊酸溶于甲苯中，在氮气保护下20℃搅拌状况下滴加三溴化硼和甲苯溶液，再在同温下搅拌2.5小时。该反应液加入1%盐酸后分层，有机层用10%氢氧化钠溶液洗涤、分层，水层用稀硫酸酸化，再用甲苯萃取，甲苯层用水洗至中性，浓缩蒸馏得到菊酸（顺反比为7:93）。

此外，还可以使用Martel法来制备(±)-反式菊酸。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  (1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基丙-1-烯基)环丙烷-1-羧酸 生成 (1R-顺式)-2,2-二甲基-3-(2-甲基丙-1-烯基)环丙烷羧酸
  参考文献：
  名称：

  SUZUKAMO, GOHFU;FUKAO, MASAMI;HAGIYA, KOJI;SAKITO, YOJI, SUMITOMO KAGAKU,(1989) N, S. 35-42

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  2,5-二甲基-2,4-己二烯 在 重氮乙酸乙酯 、 铜 、 奎宁 作用下， 生成 (1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基丙-1-烯基)环丙烷-1-羧酸
  参考文献：
  名称：

  74.合成除虫菊酯的实验。第一部分菊花一元羧酸的合成

  摘要：

  DOI：

  10.1039/jr9450000283

文献信息

• Lewis Acid Catalyzed Enantioselective Photochemical Rearrangements on the Singlet Potential Energy Surface
  作者：Malte Leverenz、Christian Merten、Andreas Dreuw、Thorsten Bach

  DOI：10.1021/jacs.9b12068

  日期：2019.12.26

  The oxadi-π-methane rearrangement of 2,4-cyclohexadienones to bicyclic ketones was found to proceed with high enantioselectivity (92–97% ee) in the presence of catalytic amounts of a chiral Lewis acid (15 examples, 52–80% yield). A notable feature of the transformation is the fact that it proceeds on the singlet hypersurface and that no triplet intermediates are involved. Rapid racemic background reactions

  发现在催化量的手性路易斯酸（15 个例子，52-80% 产率）存在下，2,4-环己二烯酮的 oxadi-π-甲烷重排以高对映选择性（92-97% ee）进行）。转换的一个显着特征是它在单线态超曲面上进行并且不涉及三线态中间体。因此避免了快速的外消旋背景反应，并且催化剂负载可以保持低（10 mol%）。计算研究表明，通过锥形交叉点在路易斯酸结合的单线态中间体中确定对映选择性。该方法的实用性通过天然产物反菊酸的简洁合成得到了证明。
• SYSTEM FOR PROTECTING GOODS DURING TRANSPORT
  申请人：Stutz Susanne

  公开号：US20120328685A1

  公开（公告）日：2012-12-27

  A system for protecting stored goods in a container ( 10 ), comprises a cage-like structure ( 20 ) formed by at least one pesticide treated net ( 22 ), capable of enclosing the stored goods, wherein the cage like structure ( 20 ), further comprises means for suspending the pesticide treated nets ( 14, 28, 30, 32, 34 ), and means for opening and closing the cage-like structure ( 26 ) on at least one section ( 24 ) of the at least one net ( 22 ). The system is particularly useful for the transport of tobacco, coffee, dried fruits, cocoa, nuts, tea, cereals, vegetables, spices and animals.

  一个用于保护集装箱（10）中存放货物的系统，包括由至少一种经过杀虫剂处理的网（22）形成的类似笼子的结构（20），能够围住存放的货物，其中类似笼子的结构（20）进一步包括用于悬挂经过杀虫剂处理的网（14、28、30、32、34）的手段，以及用于在至少一种网（22）的至少一部分（24）上打开和关闭类似笼子结构（26）的手段。该系统特别适用于烟草、咖啡、干果、可可、坚果、茶叶、谷物、蔬菜、香料和动物的运输。
• Identification of the Catalytic Residues of Carboxylesterase from<i>Arthrobacter globiformis</i>by Diisopropyl Fluorophosphate-Labeling and Site-Directed Mutagenesis
  作者：Masako NISHIZAWA、Yoshiyasu YABUSAKI、Masaharu KANAOKA

  DOI：10.1271/bbb.100576

  日期：2011.1.23

  The role of amino acid residues in the enzymatic activity of carboxylesterase from Arthrobacter globiformis was analyzed by diisopropyl fluorophosphate (DFP) labeling and site-directed mutagenesis. The electrospray ionization mass spectrometric (ESI-MS) analysis of the esterase, covalently labeled by DFP, showed stoichiometric incorporation of the inhibitor into the enzyme. The further comparison of endopeptidase-digested fragments between native and DFP-labeled esterase by fast atom bombardment mass spectrometric (FAB-MS) analysis as well as site-directed mutagenesis indicated that Ser59 in the consensus sequence Ser-X-X-Lys, which is conserved exclusively in penicillin-binding proteins and some esterases, served as a catalytic nucleophile. In addition, the results obtained from analysis of the mutants at position 62 suggested the importance of the basic amino acid side chain at this position, and suggested the significance of this residue acting directly as a general base rather than its involvement in the maintenance of the optimum hydrogen-bonding network at the active site.

  通过二异丙基氟磷酸盐（DFP）标记和定点突变分析了来自球形放线菌（Arthrobacter globiformis）羧酸酯酶中氨基酸残基在酶活性中的作用。对共价标记的酯酶进行电喷雾电离质谱（ESI-MS）分析显示，抑制剂以计量关系结合到酶中。通过快速原子撞击质谱（FAB-MS）分析，进一步比较了野生型与DFP标记酯酶之间的内肽酶消化片段，结合定点突变结果表明，保守序列Ser-X-X-Lys中的Ser59，专门存在于青霉素结合蛋白和某些酯酶中，充当了催化核苷酸。此外，对62位突变体的分析结果表明，该位置的碱性氨基酸侧链的重要性，并建议这一残基直接作为一般碱的作用比其参与维持活性位点的最佳氢键网络更为重要。
• Total Syntheses of All Six Chiral Natural Pyrethrins: Accurate Determination of the Physical Properties, Their Insecticidal Activities, and Evaluation of Synthetic Methods
  作者：Momoyo Kawamoto、Mizuki Moriyama、Yuichiro Ashida、Noritada Matsuo、Yoo Tanabe

  DOI：10.1021/acs.joc.9b02767

  日期：2020.3.6

  I were synthesized. Three alternative syntheses of (±)-jasmololone were investigated (methods utilizing Piancatelli rearrangement, furan transformation, and 1-nitropropene transformation). Insecticidal activity assay (KD50 and IC50) against the common mosquito (Culex pipiens pallens) revealed that (i) pyrethrin I > pyrethrin II, (ii) pyrethrin I (II) > cinerin I (II) ≫ jasmolin I (II), and (iii) "natural"

  菊花（解热丝）花中所含的全部六个杀虫性天然除虫菊酯（三个除虫菊酯I和三个除虫菊酯II化合物）的手性总合成。合成了三种常见的醇成分[（S）-香气酮，（S）-茉莉香酮和（S）-吡咯烷酮]：（i）使用可用的（S）-4-羟基-3-甲基的直接Sonogashira型交叉偶联剂（S）-苯环戊酮（总产率52％，ee 98％）和（S）-吡咯烷酮（总产率54％） 98％ee）和（ii）（S）-茉莉醇酮的传统脱羧-醛醇缩合和脂肪酶催化的光学拆分（总收率16％，ee为96％）。制备了两个反酸链段[（1R，3R）-菊酸（A）和（1R，3R）-第二菊酸前体（B）]：（i）C（1）-（±）-菊苣酸酯的差向异构化，并使用（S）-萘乙胺进行光学拆分，得到A（96％ee），以及（ii）A简化为B的衍生化（96％ee）。使用易得的酯化试剂（TsCl / N-甲基咪唑）成功合成了全部六个除虫菊酯（cinerin I / II，茉莉素I
• Nitrile Biotransformation for Highly Enantioselective Synthesis of 3-Substituted 2,2-Dimethylcyclopropanecarboxylic Acids and Amides
  作者：Mei-Xiang Wang、Guo-Qiang Feng

  DOI：10.1021/jo026490q

  日期：2003.1.1

  2-dimethylcyclopropanecarbonitriles appeared inert toward the biocatalyst, a number of racemic trans-isomers efficiently underwent a highly enantioselective hydrolysis to produce (+)-(1R,3R)-3-aryl-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acids and (-)-(1S,3S)-3-aryl-2,2-dimethylcyclopropanecarboxamides in high yields with excellent enantiomeric excesses in most cases. The overall enantioselectivity of the

  使用含有腈水合酶/酰胺酶的红球菌研究了不同构型的2,2-二甲基-3-取代的环丙烷甲腈的生物转化。AJ270全细胞催化剂在非常温和的条件下。尽管所有的cis-3-芳基-2,2-二甲基环丙烷甲腈对生物催化剂均呈惰性，但许多外消旋反式异构体均经过高度对映选择性水解，生成（+）-（1R，3R）-3-芳基-大多数情况下，以高收率得到2,2-二甲基环丙烷羧酸和（-）-（1S，3S）-3-芳基-2,2-二甲基环丙烷甲酰胺。腈类生物转化的整体对映选择性源于1R-对映选择性腈水合酶和酰胺酶的联合作用，后者是主要因素。从空间和电子效应的角度讨论了底物对反应效率和对映选择性的影响。与化学转化相结合，腈的生物转化提供了两种对映体形式的光学纯的双键取代的光学纯的双甲基取代的环丙烷羧酸和酰胺（包括菊酸）的合成。