ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ ПОЛОВОЙ ФЕРОМОН СОСНОВЫХ ПИЛИЛЬЩИКОВ: СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

УДК 632.79+547.268.1

  • Марина Петровна Яковлева Уфимский Институт химии Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук Email: insect@anrb.ru
  • Валентина Афанасиевна Выдрина Уфимский Институт химии Уфимского федерального научного центра РАН Email: insect@anrb.ru
  • Наиля Мавлетзяновна Ишмуратова Уфимский Институт химии Уфимского федерального научного центра РАН Email: insect@anrb.ru
  • Гумер Юсупович Ишмуратов Уфимский Институт химии Уфимского федерального научного центра РАН Email: insect@anrb.ru
Ключевые слова: 3,7-диметилпентадекан-1-ол, оптически активный половой феромон сосновых пилильщиков, синтез, биологическая активность

Аннотация

Наиболее опасным вредителем для хвойных деревьев по праву можно назвать сосновых пилильщиков родов Diprion, Neodiprion и Gilpinia (Diprionidae) – насекомых, которые могут нанести колоссальный вред растениям или даже погубить их. Больше всего от вредителя страдают сосны обыкновенные, особенно в 20–40-летнем возрасте, однако и декоративные виды растения нередко подвержены массовому нападению насекомых. В обзорной статье приведены механические, биологические и химические методы борьбы с сосновыми пилильщиками, основная часть обзора посвящена использованию полового феромона самцов этих вредителей, а именно рассмотрены методы идентификации (выделение, физико-химические методы анализа, электрофизиологические эксперименты и полевые испытания) феромона сосновых пилильщиков – стереоизомерных ацетата и пропионата 3,7-диметилпентадекан-1-ола (диприонола), представлен список публикаций по известным синтезам их рацемических форм, описаны способы борьбы с насекомыми-вредителями и представлены все известные химические синтезы возможных стереомеров диприонола и его эфиров в отдельности или в смеси с различной степенью оптической чистоты. Обзор включает следующие главы: Введение; Строение феромона сосновых пилильщиков и его биологическая активность; Синтез стереоизомеров феромона сосновых пилильщиков; Заключение. Обзор включает 93 ссылки литературы.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Марина Петровна Яковлева , Уфимский Институт химии Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук

доктор химических наук, ведущий научный сотрудник

Валентина Афанасиевна Выдрина , Уфимский Институт химии Уфимского федерального научного центра РАН

кандидат химических наук, старший научный сотрудник

Наиля Мавлетзяновна Ишмуратова , Уфимский Институт химии Уфимского федерального научного центра РАН

доктор сельско­хозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Гумер Юсупович Ишмуратов , Уфимский Институт химии Уфимского федерального научного центра РАН

доктор химических наук, заведующий лабораторией

Литература

Vorontsov A.I. Lesnaya entomologiya: Uchebnik dlya studentov lesokhoz. spets. vuzov. [Forest entomology: Textbook for students of specialized forestry universities]. Moscow, 1982, 384 p. (in Russ.).

Coppel H.C., Casida J.E., Dauterman W.C. Ann. Entomol. Soc. Am., 1960, vol. 53, no. 4, pp. 510–512. DOI: 10.1093/aesa/53.4.510.

Casida J.E., Coppel H. C., Watanabe T. J. Econ. Entomol., 1963, vol. 56, no. 1, pp. 18–24. DOI: 10.1093/jee/56.1.18.

Jewett D.M., Matsumura F., Coppel H.C. Science, 1976, vol. 192, no. 4234, pp. 51–53. DOI: 10.1126/science.1257754.

Jewett D.M., Matsumura F., Coppel H.C. J. Chem. Ecol., 1978, vol. 4, no. 3, pp. 277–287. DOI: 10.1007/BF00989337.

Matsumura F., Tai A., Coppel H.C., Imaida M. J. Chem. Ecol., 1979, vol. 5, no. 2, pp. 237–249. DOI: 10.1007/BF00988238.

Kocienski P.J., Ansell J.M. J. Org. Chem., 1977, vol. 42, no. 6, pp. 1102–1103, DOI: 10.1021/jo00426a045.

Mori K., Masuda S., Matsui M. Agric. Biol. Chem., 1978, vol. 42, no. 5, pp. 1015–1018. DOI: 10.1271/bbb1961.42.1015.

Place P., Roumestant M.-L., Gore J. J. Org. Chem., 1978, vol. 43, no. 5, p. 1001. DOI: 10.1021/jo00399a046.

Baker R., Winton P.M., Turner R.W. Tetrahedron Lett., 1980, vol. 21, no. 12, pp. 1175–1178. DOI: 10.1016/S0040-4039(01)83944-7.

Odinokov V.N., Akhmetova V.R., Ishmuratov G.Yu., Botsman L.P., Tolstikov G.A. Zhurnal organicheskoy khimii, 1986, vol. 22, no. 5, pp. 953–957. (in Russ.).

Odinokov V.N., Akhmetova V.R., Savchenko R.G. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1998, no. 1, pp. 123–126. (in Russ.).

Ishmuratov G.Yu., Kharisov R.Ya., Musavirov R.S., Zorin V.V., Rakhmankulov D.L., Odinokov V.N., Tolstikov G.A. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1997, no. 2, pp. 170–178. (in Russ.).

Odinokov V.N., Ishmuratov G.Yu., Kharisov R.Ya., Tolstikov G.A. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1989, no. 4, pp. 573–576. (in Russ.).

Odinokov V.N., Ishmuratov G.Yu., Ladenkova I.M., Tolstikov G.A. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1990, no. 6, pp. 818–822. (in Russ.).

Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Galyautdinova A.V., Muslukhov R.R., Tolstikov G.A. Izv. AN. Ser. khim., 2003, no. 3, pp. 709–712. (in Russ.).

Odinokov V.N., Ishmuratov G.Yu., Ibragimov A.G., Yakovleva M.P., Zolotarev A.P., Dzhemilev U.M., Tolstikov G.A. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1992, no. 5, pp. 567–571. (in Russ.).

Serebryakov E.P., Gamalevich G.D. Izv. AN SSSR. Ser. khim., 1987, no. 1, pp. 114–118. (in Russ.).

Hedenström E., Högberg H.-E. Tetrahedron, 1994, vol. 50, no. 17, pp. 5225–5232. DOI: 10.1016/s0040-4020(01)90432-6.

Magnusson G. Tetrahedron, 1978, vol. 34, no. 9, pp. 1385–1388. DOI: 10.1016/0040-4020(78)88335-5.

Magnusson G. Tetrahedron Lett., 1977, vol. 18, no. 31, pp. 2713–2716. DOI: 10.1016/S0040-4039(01)83053-7.

Bestmann H.J., Vostrowsky O. Wittig Chemistry. Topics in Current Chemistry. Berlin, Heidelberg: Springer, 1983, vol. 109, pp. 85–163. DOI: 10.1007/BFb0018057.

Kallmerten J., Balestra M. J. Org. Chem., 1986, vol. 51, no. 14, pp. 2855–2857. DOI: 10.1021/jo00364a058.

Gould T.J., Balestra M., Wittman M.D., Gary J.A., Rossano L.T., Kallmerten J. J. Org. Chem., 1987, vol. 52, no. 17, pp. 3889–3901. DOI: 10.1021/jo00226a032.

Löfqvist J., Payne T.L., Birch M.C., Kennedy Eds C.E.J. Mechanisms in Insect Olfaction. Oxford: Oxford University Press, 1986. 364 p.

Kraemer M., Coppel H.C., Matsumura F., Kikukawa T., Mori K. Environ. Entomol., 1978, vol. 8, no. 3, pp. 519–520. DOI: 10.1093/ee/8.3.519.

Anderbrant O., Löfqvist J., Hedenström E., Bång J., Tai A., Högberg H.-E. J. Chem. Ecol., 2010, vol. 36, no. 9, pp. 969–977. DOI: 10.1007/s10886-010-9834-y.

Anderbrant O., Zhang Q.-H., Chu D. J. Appl. Entomol., 1997, vol. 121, no. 1-5, pp. 281–283. DOI: 10.1111/j.1439-0418.1997.tb01406.x.

Kraemer M.E., Coppel H.C., Matsumura F., Wilkinson R.C., Kikukawa T. J. Chem. Ecol., 1981, vol. 7, no. 6, pp. 1063–1072. DOI: 10.1007/BF00987628.

Kraemer M.E., Coppel H.C., Kikukawa T., Matsumura F., Thomas H.A., Thompson L.C., Mori K. Environ. Entomol., 1983, vol. 12, no. 5, pp. 1592–1596. DOI: 10.1093/ee/12.5.1592.

Kikukawa T., Matsumura F., Olaifa J., Kraemer M., Coppel H.C., Tai A. J. Chem. Ecol., 1983, vol. 9, no. 6, pp. 673–693. DOI: 10.1007/BF00988775.

Olaifa J.I., Matsumura F., Coppel H.C. J. Chem. Ecol., 1987, vol. 13, no. 6, pp. 1395–1408. DOI: 10.1007/BF01012286.

Anderbrant O., Löfqvist J., Högberg H.E., Hedenström E., Wassgren A.-B., Bergström G., Bengtsson M., Magnus-son G. Entomol. Exp. Appl., 1992, vol. 62, no. 2, pp. 169–181. DOI: 10.1111/j.1570-7458.1992.tb00657.x.

Vendilo N.V., Pletnev V.A., Lebedeva K.V., Maslov A.D., Komarova I.A., Seryy G.A. Lesnoy vestnik (Vestnik Mos-kovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa), 2009, no. 5(68), pp. 141–145. (in Russ.).

Anderbrant O., Löfqvist J., Högberg H.-E., Hedenstrom E.; Baldassari N., Baronio P., Kolmakova G., Lyons B., Naito T., Odinokov V., Simandl J., Supatashvili A., Tai A., Tourianov R. Entomol. Exp. Appl., 2000, vol. 95, no. 3, pp. 229–239. DOI: 10.1046/j.1570-7458.2000.00662.x.

Kikukawa T., Matsumura F., Kraemer M., Coppel H.C., Tai A. J. Chem. Ecol., 1982, vol. 8, no. 1, pp. 301–314. DOI: 10.1007/BF00984025.

Olaifa J.I., Kikukawa T., Matsumura F., Coppel H.C. Environ. Entomol., 1984, vol. 13, no. 5, pp. 1274–1277. DOI: 10.1093/ee/13.5.1274.

Olaifa J.I., Matsumura F., Kikukawa T., Coppel H.C. J. Chem. Ecol., 1988, vol. 14, no. 4, pp. 1131–1144. DOI: 10.1007/BF01019341.

Longhurst C., Baker R., Mori K. Experientia, 1980, vol. 36, no. 8, pp. 946–947. DOI: 10.1007/BF01953808.

Hedenström E., Edlund H., Wassgren A.-B., Bergström G., Anderbrant O., Östrand F., Sierpinski A., Auger-Rozenberg M.-A., Herz A., Heitland W., Varama M. J. Chem. Ecol., 2006, vol. 32, no. 11, pp. 2525–2541. DOI: 10.1007/s10886-006-9161-5.

Kraemer M.E., Coppel H.C., Matsumura F., Kikukawa T., Benoit P. J. Chem. Ecol., 1984, vol. 10, no. 7, pp. 983–995. DOI: 10.1007/BF00987507.

Bång J., Hedenström E., Anderbrant O. Anal. Lett., 2012, vol. 45, no. 9, pp. 1016–1027. DOI: 10.1080/00032719.2012.670789.

Bång J., Hedenström E., Sjödin K. J. Chem. Ecol., 2011, vol. 37, no. 1, pp. 125–133. DOI: 10.1007/s10886-010-9886-z.

Keeling C.I., Plettner E., Slessor K.N. Topics in Current Chemistry. Berlin, Heidelberg, 2004, vol. 239, pp. 133–177. DOI: 10.1007/b95452.

Pines H., Hoffman N.E., Ipatieff V.N. J. Amer. Chem. Soc., 1954, vol. 76, no. 17, pp. 4412–4416. DOI: 10.1021/ja01646a041.

Banthorpe D.V., Whittaker D. Chem. Revs., 1966, vol. 66, no. 4–5, pp. 643–656. DOI: 10.1021/cr60244a002.

Odinokov V.N., Ishmuratov G.Yu., Ladenkova I.M., Muslukhov R.R., Berg A.A., Serebryakov E.P., Tolstikov G.A. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1992, no. 1, pp. 117–122. (in Russ.).

Khao N.K., Mavrov M.V., Serebryakov E.P. Izv. AN SSSR. Ser. khim., 1988, no. 5, pp. 1142–1146. (in Russ.).

Tai A., Imaida M., Oda T., Watanabe H. Chem. Lett., 1978, vol. 9, no. 39, pp. 61–64. DOI: 10.1002/chin.197839325.

Ebert S., Krause N. Eur. J. Org. Chem., 2001, vol. 2001, no. 20, pp. 3831–3835. DOI: 10.1002/1099-0690(200110)2001:203.0.CO;2-2.

Krause N., Ebert S., Haubrich A. Liebigs Annalen., 1997, vol. 1997, no. 12, pp. 2409–2418. DOI: 10.1002/jlac.199719971204.

Schreiber S.L. J. Amer. Chem. Soc., 1980, vol. 102, no. 19, pp. 6163–6165. DOI: 10.1021/ja00539a041.

Petasis N.A., Lu S.-P. Tetrahedron Lett., 1995, vol. 36, no. 14, pp. 2393–2396. DOI: 10.1016/0040-4039(95)00320-C.

Lundh M., Smitt O., Hedenström E. Tetrahedron Asymmetry, 1996, vol. 7, no. 11, pp. 3277–3284. DOI: 10.1016/0957-4166(96)00428-4.

Mori K., Tamada S., Matsui M. Tetrahedron Lett., 1978, vol. 19, no. 10, pp. 901–904. DOI: 10.1016/S0040-4039(01)91431-5.

Mori K., Tamada S. Tetrahedron., 1979, vol. 35, no. 10, pp. 1279–1284. DOI: 10.1016/0040-4020(79)80054-X.

Patent 54106405A (JP). 1979.

Odinokov V.N., Akhmetova V.R., Khasanov Kh.D., Abduvakhabov A.A., Khalilov L.M., Cheskis B.A., Moiseyen-kov A.M., Tolstikov G.A. Zhurnal organicheskoy khimii, 1992, vol. 28, no. 6, pp. 1163–1172. (in Russ.).

Odinokov V.N., Akhmetova V.R., Khasanov Kh.D., Abduvakhabov A.A., Cheskis B.A., Moiseyenkov A.M., Tolstikov G.A. Dokl. AN SSSR, 1991, vol. 317, no. 3, pp. 653–657. (in Russ.).

Odinokov V.N., Akhmetova V.R., Khasanov Kh.D., Abduvakhabov A.A., Khalilov L.M., Cheskis B.A., Moiseyen-kov A.M., Tolstikov G.A. Zhurnal organicheskoy khimii, 1992, vol. 28, no. 7, pp. 1339–1345. (in Russ.).

Larcheveque M., Sanner C., Azerad R., Buisson D. Tetrahedron, 1988, vol. 44, no. 20, pp. 6407–6418. DOI: 10.1016/s0040-4020(01)89828-8.

Larcheveque M., Petit Y. Tetrahedron Lett., 1987, vol. 28, no. 18, pp. 1993–1996. DOI: 10.1016/S0040-4039(0 0)96028-3.

Kikukawa T., Imaida M., Tai A. Chem. Lett., 1982, vol. 11, no. 11, pp. 1799–1802. DOI: 10.1246/cl.1982.1799.

Kikukawa T., Imaida M., Tai A. Bull. Chem. Soc. Jpn., 1984, vol. 57, no. 7, pp. 1954–1960. DOI: 10.1246/bcsj.57.1954.

Tai A., Morimoto N.,1 Yoshikawa M., Uehara K., Sugimura T., Kikukawa T. Agric. Biol. Chem., 1990, vol. 54, no. 7, pp. 1753–1762. DOI: 10.1271/bbb1961.54.1753.

Tai A., Sugimura T., Kikukawa T., Naito C., Nishimoto Yu., Morimoto N. Biosci. Biotech. Biochem., 1992, vol. 56, no. 11, pp. 1711–1714. DOI: 10.1271/bbb.56.1711.

Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Ishmuratova N.M., Vydrina V.A., Muslukhov R.R., Tolstikov G.A. Khimiya v usloviyakh ustoychivogo razvitiya, 2008, vol. 16, no. 6, pp. 721–725. (in Russ.).

Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Vydrina V.A., Khasanova E.F., Muslukhov R.R., Ishmuratova N.M., Tolstikov G.A. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2007, no. 3, pp. 23–32. (in Russ.).

Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Ishmuratova N.M., Tolstikov A.G., Tolstikov G.A. Monoterpenoidy v khimii opticheski aktivnykh feromonov nasekomykh. [Monoterpenoids in the chemistry of optically active insect pheromones]. Moscow, 2012, 171 p. (in Russ.).

Ishmuratov G.Y., Yakovleva M.P., Valeeva E.F., Vydrina V.A., Tolstikov G.A. Russ. J. Bioorgan. Chem., 2012, vol. 38, no. 7, pp. 667–688. DOI: 10.1134/S1068162012070084.

Yakovleva M.P., Khasanova E.F., Vydrina V.A., Ishmuratova N.M., Talipov R.F., Ishmuratov G.Yu. Vestnik Bash-kirskogo universiteta, 2008, vol. 13, no. 4, pp. 891–894. (in Russ.).

Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Ganieva V.A., Kharisov R.Ya., Gazetdinov R.R., Abulkaramova A.M., Tolstikov G.A. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 2006, no. 1, pp. 73–76. (in Russ.).

Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Ganieva V.A., Muslukhov R.R., Tolstikov G.A. Khimiya prirodnykh soyed-ineniy, 2005, no. 1, pp. 33–36. (in Russ.).

Ishmuratov G.Yu., Yakovleva M.P., Ganieva V.A., Amirkhanov D.V., Tolstikov G.A. Khimiya prirodnykh soyed-ineniy, 2005, no. 6, pp. 592–593. (in Russ.).

Latypova E.R., Bannova A.V., Muslukhov R.R., Shutova M.A., Talipov R.F., Ishmuratov G.Yu. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 2010, no. 3, pp. 312–314. (in Russ.).

Yakovleva M.P., Vydrina V.A., Ishmuratova N.M., Ishmuratov G.Yu. Ekobiotekh, 2020, vol. 3, pp. 634–642. DOI: 10.31163/2618-964X-2020-3-4-634-642. (in Russ.).

Kovalenko V., Matiushenkov E. Tetrahedron: Asymmetry, 2012, vol. 23, no. 18–19, pp. 1393–1399. DOI: 10.1016/j.tetasy.2012.09.002.

Wang Z., Xu Q., Tian W., Pan X. Tetrahedron Lett., 2007, vol. 48, no. 42, pp. 7549–7551. DOI: 10.1016/j.tetlet.2007.06.123.

Patent 101007765 A (CN). 2007.

Wang Z.-K., Tian W.-S., Pan X.-F. Chin. J. Org. Chem., 2007, vol. 27, no. 7, pp. 866–869.

Patent 100548965 C (CN). 2004.

Moreira J.A., Corrêa A.G. J. Braz. Chem. Soc., 2000, vol. 11, no. 6, pp. 614–620. DOI: 10.1590/S0103-50532000000600010.

Wang S.-Y., Song P., Chin Y.-J., Loh T.-P. Chem. Asian J., 2011, vol. 6, no. 2, pp. 385–388. DOI: 10.1002/asia.201000663.

Byström S., Högberg H.-E., Norin T. Tetrahedron, 1981, vol. 37, no. 12, pp. 2249–2254. DOI: 10.1016/s0040-4020(01)97980-3.

Högberg H.-E., Hedenström E., Wassgren A.-B., Hjalmarsson M., Bergström G., Löfqvist J., Norin T. Tetrahedron, 1990, vol. 46, no. 8, pp. 3007–3018. DOI: 10.1016/S0040-4020(01)88392-7.

Hedenström E., Högberg H.-E., Wassgren A.B., Bergstroem G., Loefqvist J., Hansson B., Anderbrant O. Tetrahe-dron, 1992, vol. 48, no. 15, pp. 3139–3146. DOI: 10.1016/S0040-4020(01)92255-0.

Guoqiang L., Hjalmarsson M., Högberg H.-E., Jemstedt K., Norin T. Acta Chem. Scand., 1984, vol. 38B, no. 9, pp. 795–801. DOI: 10.3891/acta.chem.scand.38b-0795.

Itoh T., Yonekawa Y., Sato T., Fujisawa T. Tetrahedron Lett., 1986, vol. 27, no. 44, pp. 5405–5408. DOI: 10.1016/s0040-4039(00)85223-5.

Bekish A.V., Prokhorevich K.N., Kulinkovich O.G. Eur. J. Org. Chem., 2006, vol. 22, pp. 5069–5075. DOI: 10.1002/ejoc.200600481.

Zheng J.F., Lan H.Q., Yang R.F., Peng Q.L., Xiao Z.H., Tuo S.C., Hu K.Z., Xiang Y., Wei Z., Zhang Z., Huang P.Q. Helv. Chim. Acta, 2012, vol. 95, no. 10, pp. 1799–1808. DOI: 10.1002/hlca.201200341.

Patent 102167666 A (CN). 2011.

Huang P.-Q., Lan H.-Q., Zheng X., Ruan Y.-P. J. Org. Chem., 2004, vol. 69, no. 11, pp. 3964–3967. DOI: 10.1021/jo0497961.

Patent 1470490A (CN). 2004.

Опубликован
2024-06-12
Как цитировать
1. Яковлева М. П., Выдрина В. А., Ишмуратова Н. М., Ишмуратов Г. Ю. ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ ПОЛОВОЙ ФЕРОМОН СОСНОВЫХ ПИЛИЛЬЩИКОВ: СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ // Химия растительного сырья, 2024. № 2. С. 26-54. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/12696.
Выпуск
Раздел
Обзоры