一種具有驅(qū)蚊活性的組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以天然提取的尤加利精油（主要成分是 香茅醛）為原料，通過(guò)酸催化，合成具有驅(qū)蚊活性的順式孟二醇（cis-PMD)和反式孟二醇 (trans-PMD)的組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 全球每年由蚊子傳播并引發(fā)的瘧疾危害3. 5到5億人，導(dǎo)致100多萬(wàn)人死亡。人 們通常依靠減少感染者的數(shù)量來(lái)進(jìn)行防控。要降低感染的風(fēng)險(xiǎn)，并減少因蚊子帶來(lái)的不適， 有必要尋找安全有效的驅(qū)蚊防護(hù)產(chǎn)品。市場(chǎng)上常見(jiàn)驅(qū)蚊劑的活性成分是N，N-二乙基-間 甲基苯甲酰胺（英文簡(jiǎn)稱DEET)，雖然它被使用了半個(gè)多世紀(jì)，具有良好的安全性，但它對(duì) 塑料制品有過(guò)高的溶解能力，同時(shí)，也有少部分人群對(duì)其產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)。因此，歐美國(guó)家開(kāi) 始流行使用非DEET的驅(qū)蚊產(chǎn)品，特別是天然驅(qū)蟲(chóng)劑。例如，近年來(lái)，美國(guó)疾病預(yù)防控制中心 (CDC)推薦使用以對(duì)薄荷烷-3, 8-二醇（簡(jiǎn)稱孟二醇，英文縮寫(xiě)PMD)為主要活性成分的新 型驅(qū)蚊劑，以防止通過(guò)蚊子傳播的西尼羅河病毒引起的神經(jīng)系統(tǒng)疾病甚至死亡。
[0003] 孟二醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)中有三個(gè)手性碳原子，理論上有8種非對(duì)映異構(gòu)體，但可以分 為順式孟二醇（cis-PMD)和反式孟二醇（trans-PMD)兩種形式。通常認(rèn)為反式孟二醇具有 更好的生物活性。香茅醛是合成孟二醇的常用原料，如下式：
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[0005] Zimmerman等人首次以香茅醛為原料，用硫酸作為催化劑，合成了孟二 酉享(H.E.Zimmerman, etal. Stereoisomerism ofisopulegol hydrates and some analogousl, 3-diols. J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 2367-2370)。該方法的產(chǎn)率不高，順?lè)疵隙?醇的比例在2 :1~5 :2之間，且有明顯多的副產(chǎn)物生成，如下式：
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[0007]后來(lái)，Y. Yuasa等人使用低溫重結(jié)晶的方法解決了副產(chǎn)物的問(wèn)題，方便了產(chǎn)物的 純化（Y. Yuasa, etal. Apractical and efficient synthesis ofp-menthane-3, 8-diols. Org. Proc. Res. Dev. , 2000, 4, 159-161) 〇
[0008] Vanek等人通過(guò)生物化學(xué)方法來(lái)合成孟二醇（T. Vanek, etal. Biotransformation of citronellal by Solanum aviculare suspension cultures:preparation of p-menthane-3,8-diols and determination oftheir absolute configurations. J. Nat. Prod. 2003, 66, 1239-1241):香茅醛被Solanumaviculare細(xì)胞轉(zhuǎn)化成醇的混合物，14天后， 分離得到了異蒲勒醇（15%)，香茅醇（23%)，孟二醇（順式39%，反式17%)，以及未反應(yīng) 的香茅醛。但這種方法產(chǎn)率較低，并沒(méi)有被廣泛使用。
[0009] 另外，ShojiroMaki等人以薄荷醇為原料，通過(guò)電化學(xué)方法合成了 孟 二酉享(S. Maki,etal. Selective oxidation ofterminal isopropyl groups to tertiary alcohols by electrochemical methodology. Tetrahedron Letters, 1997, 38, 7067-7070)。反應(yīng)條件如下：n(TFA)3(0. 06mmol)，80 % MeCN 水溶液 (20mL)，此水溶液含有底物（0. 3mmol)，血卟啉（0. 06mmol)以及LiC104(1.8mmol)，在反應(yīng) 時(shí)連續(xù)通入氧氣，無(wú)分隔式電池以鉑片分別作為陰極和陽(yáng)極。此方法的產(chǎn)率只有35%，如下 式：
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[0011]目前已有的合成孟二醇方法中，以薄荷醇為原料，通過(guò)電化學(xué)方法，以及以香茅醛 為原料，利用生物化學(xué)等方法來(lái)合成孟二醇，都存在產(chǎn)率低，和/或成本高的問(wèn)題。因此，需 要研究新的方法，簡(jiǎn)便地合成孟二醇，操作簡(jiǎn)便，條件溫和。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有驅(qū)蚊活性的組合物，一種制備條件溫和，環(huán)境友 好，適合于規(guī)模生產(chǎn)的具有驅(qū)蚊活性的組合物。
[0013] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0014] -種具有驅(qū)蚊活性的組合物，所述組合物是以天然提取的尤加利精油為原料，在 溶劑的作用下，通過(guò)酸的催化作用獲得的組合物。
[0015] 具體地，所述尤加利精油中香茅醛與酸的摩爾比為3-10:1。
[0016] 作為優(yōu)選，所述尤加利精油中香茅醛與酸的摩爾比為3-5:1。
[0017] 具體地，所述酸催化反應(yīng)溫度為5-80 °C。
[0018] 作為優(yōu)選，所述酸催化反應(yīng)溫度為20-50°C。
[0019] 具體地，所述酸為有機(jī)酸或Lewis酸。
[0020] 作為優(yōu)選，所述有機(jī)酸為草酸、檸檬酸、甲酸、乙酸、蘋(píng)果酸或三氟乙酸，所述Lewis 酸為三氯化鐵、氯化鋅、氯化銅、三溴化硼或三氯化鋁
[0021] 作為優(yōu)選，所述有機(jī)酸為蘋(píng)果酸、草酸或檸檬酸，所述Lewis酸為三氯化鐵。
[0022] 具體地，所述溶劑為水、乙醇、甲醇、二氯甲烷或四氫呋喃。
[0023] 具體地，所述尤加利精油為檸檬尤加利精油。
[0024] 將檸檬尤加利精油懸浮在水中，加入乙酸作催化劑，于25°C反應(yīng)72h后，利用氣相 色譜儀（GC)檢測(cè)，生成了 37%順式孟二醇，16%反式孟二醇，順?lè)串悩?gòu)體比例為2. 25,還剩 余36%香茅醛沒(méi)有反應(yīng)（其余部分是檸檬尤加利精油中不參與反應(yīng)的其它組分）。將反應(yīng) 溫度提高到50°C，反應(yīng)72h后，生成了 48 %順式孟二醇，24 %反式孟二醇，順?lè)串悩?gòu)體比例 為2.0,還剩余20%香茅醛。選擇草酸作催化劑，于25°C反應(yīng)48h后，生成了 48%順式孟二 醇，24%反式孟二醇，剩余16%香茅醛沒(méi)有反應(yīng)；在50°C下反應(yīng)24h后，生成了 48%順式孟 二醇，21 %反式孟二醇，剩余19%香茅醛。將催化劑換成蘋(píng)果酸，于25°C反應(yīng)24h后，生成了 51 %順式孟二醇，21 %反式孟二醇，剩余18%香茅醛沒(méi)有反應(yīng)。將催化劑換成鹽酸，于25°C 反應(yīng)72h后，生成了 36%順式孟二醇，19%反式孟二醇，剩余15%香茅醛沒(méi)有反應(yīng)，此外，還 有14%縮醛生成（孟二醇與香茅醛縮合而形成）。當(dāng)用氫溴酸催化此反應(yīng)時(shí)，該縮醛的比 例升高到27%，而順式和反式孟二醇只有25%和14%。選擇作三氯化鐵催化劑，于25°C反 應(yīng)72h后，生成了 45 %順式孟二醇，21 %反式孟二醇和6 %縮醛，剩余20 %香茅醛沒(méi)有反應(yīng)。 因此，所述的催化劑中，優(yōu)選有機(jī)酸蘋(píng)果酸，草酸和檸檬酸，以及Lewis酸三氯化鐵。
[0025] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種具有驅(qū)蚊活性的組合物，利用純天然的、 且價(jià)廉易得的尤加利精油作原料，以水做溶劑，十分便捷地制備順?lè)疵隙?，條件溫和，環(huán) 境友好，適合于規(guī)模生產(chǎn)。利用本專利技術(shù)所制備的順式和反式孟二醇都有驅(qū)蚊活性，這對(duì) 尋找安全的驅(qū)蚊劑有一定的指導(dǎo)意義；采用尤加利精油制成的具有驅(qū)蚊活性的組合物，依 然保留著尤加利精油的多種組成成分，主要有1，8-桉樹(shù)腦，香茅醛，香茅醇，乙酸香茅酯， 對(duì)傘花經(jīng)，eucamalol，芒稀，芳樟醇，a-薇稀，克砲品稀，a-砲品醇，異體羅稀和香橙稀等 化學(xué)組分，并增加了尤加利精油的驅(qū)蚊效果。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027] 實(shí)施例1
[0028]稱取梓檬尤加利精油（3. 5g，含有香茅醛19. 5mmol)于100mL圓底燒瓶中，然后 加入草酸（6. 5mmol)和水（30mL)，于50°C下反應(yīng)，氣相色譜（GC)監(jiān)測(cè)反應(yīng)，72h后終止反 應(yīng)，冷卻到室溫。乙酸乙酯萃取后，有機(jī)相分別用飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和食鹽水洗滌， 無(wú)水硫酸鈉干燥。GC分析粗產(chǎn)物，含有48 %順式孟二醇，24 %反式孟二醇，還有20 %香 茅醛沒(méi)有反應(yīng)。濃縮溶劑后，所得粗品進(jìn)行柱層析純化，分別得到了順式孟二醇cis-PMD 1. 14g(產(chǎn)率38%，白色晶體）和反式孟二醇trans-PMD 0. 76g(產(chǎn)率23%，淡黃色液體； 石油醚重結(jié)晶，得到白色晶體）。cis-PMD的圖譜數(shù)據(jù)：lHNMR(300MHz，CDC13) : S4.40(d，J =2.1Hz，1H)，3.39 (d，J = 2.0, 1H)，3.12 (s，lH)，1.86 ~1.66 (m，5H), 1.36 (s， 3H)，1.21(s，3H)，1.17 ~0.87(m，5H)，0.86(d，J = 1.9，1H) ;13C NMR(75MHz，CD C13) : 8 73. 38, 68. 15, 48. 38, 42. 63, 34. 99, 29.