Новый способ получения синтетического феромона, идентичного по составу природному агрегационному феромону жуков рода Tribolium, и его испытание в лабораторных условиях

Природный агрегационный феромон жуков рода Tribolium представляет собой 4,8-диметилдеканаль и является смесью оптических изомеров (4R, 8R), (4R, 8S), (4S, 8R) и (4S, 8S) в соотношении 4 : 4 : 1 : 1. Синтезировать смесь такого состава весьма проблематично. Предложен новый способ получения натурального триболюра путем смешения 2 частей рацемата 4,8-диметилдеканаля и 3 частей (4R, 8RS)-диметилдеканаля. Синтез рацематов проще и дешевле получения оптически активных веществ. (4R, 8RS)-диметилдеканаль имеет оптическую активность только в четвертом положении, что упрощает задачу по сравнению с синтезом веществ с двумя оптически активными центрами. В статье приводятся методики синтеза этих компонентов феромонной смеси. Синтез веществ проводили, используя известные схемы, в которые нами внесен ряд существенных улучшений. Лабораторные сравнительные испытания в ольфактометре показали, что рацемат 4,8-диметилдеканаля активно привлекает жуков Tribolium castaneum. Для T. castaneum были проведены испытания смеси оптических изомеров. Оптически активная смесь триболюра в опытах на T. castaneum проявляла аттрактивность при более низкой концентрации, чем рацемат. Рацемат в условиях опыта проявлял аттрактивность для T. castaneum начиная с дозы 50 нг, а с дозы 10 000 нг начинал отпугивать насекомых. Смесь оптических изомеров, идентичная натуральному феромону, привлекала насекомых при минимальной дозе 2 нг.

1. Национальный доклад о карантинном и фитосанитарном состоянии территории Росийской Федерации в 2025 г. / Фитосанитария. Карантин растений. 2026. № 2. С. 2–10.

2. Титце Л., Айхер Т. Препаративная органическая химия. Изд. Москва «Мир» 1999. 704 с.

3. Akasaka K., Tamogami S., Beeman R.W., Mori K. Pheromone synthesis. Part 245: Synthesis and chromatographic analysis of the four stereoisomers of 4,8-dimethyldecanal, the male aggregation pheromone of the red flour beetle, Tribolium castaneumq / Tetrahedron 2011, V. 67, p. 201–209.

4. Alexander P., Barton D.H.R. The excretion of ethylquinone by the flour beetle / Biochem. J. 1943. 37. P. 463–465.

5. An B., Wang X., Jiao A., Bian Q. and Zhong J. Synthesis of the aggregation pheromone of Tribolium castaneum // J. Org. Chem. 2025, V. 21, p. 510–514.

6. Biernacke W., Gdula A. Modification of the method of Julia for the preparation of homoallylie bromides and iodides / Synthesis, 1979, p. 37–38.

7. Breuer E., Deutsch J. and Lazarovici Ph. A practical synthesis of the aggregation pheromone of Tribolium Castaneum and Tribolium Confusum / Chemistry and Industry, 20 November 1982, p. 907–908.

8. Hodess R.J., Halid H., Rees D.P., Meik J., Sarjono J. Insect traps tested as an aid to pest management in milled rice stores / J. stored Prod. Res. 1985. Vol. 21, № 4, pp. 215–229.

9. Levinson H.Z. and Mori K. Chirality determines pheromone activity for flour beetles. / Naturwissenschaffen. 1983. 70. P. 190–192.

10. Lu Y., Beeman R.W., Campbell J.F., Park Y., Aikins M.J., Mori K., Akasaka K., Tamogami S., Phillips T.W. Anatomical localization and stereoisomeric composition of Tribolium castaneum aggregation pheromones / Naturwissenschafien, 2011. 98. P. 755–761.

11. Mori K., Kuwahara S., Fujiwhara M. Pheromone synthesis: Part CVII – Synthesis of 2,6-dimethyloctyl formate, a potent mimic of the aggregation pheromone of flour beetles / Proc. Indian Acad. Sci. (Chem. Sci), 1988. Vol. 100, № 2, p. 113–117.

12. Overherger C.G. and Kaye H. The Syntheses of Some Optically Active e-Caprolactones / JACS, 1967. V.89. P. 5640–5645.

13. Shi J., Liu L., Tang M., Bai H. and Du Z. An effeicient synthesis of natural tribolure / Chemistry of Natural Compounds, 2020. Vol. 56. № 2, p. 197–201.

14. Shi J., Wei L., Liu L., Tang M., Zhang T., Bai H., Du Z. An efficient asymmetric synthesis of (4R,8R)-4,8-dimethyldecanal, the most active component of natural Tribolure / J. Chin. Chem. Soc. 2019. P. 1–5. DOI: 10.1002/jccs.20181.

15. Suzuki T. 4,8-dimethyldecanal: the aggregation pheromone of the flour beetles, Tribolium castaneum and T. confusum / Agric. Biol. Chem. 1980. 44. P. 2519–2520.

16. Suzuki T. A facile synthesis of 4,8-dimethyldecanal, aggregation pheromone of flour beetles, and its analogues / Agric. Biol. Chem. 1981. 45. р. 2641.

17. Suzuki T. Identification of the aggregation pheromone of flour beetles Tribollum castaneum and T. confusum / Agric. Biol. Chem. 1981. 45. P. 1357.

18. Suzuki T. and Mori K. (4R, 8R)-(–)-4,8-Dimethyldecanal: the natural aggregation pheromone of the red flour beetle, Tribolium caslaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) / Appl. em. Zool. 1983. 18. P. 134–136.

19. Suzuki T., Ozaki J. and Sugawara R. Synthesis of optically active aggregation pheromone analogues of the red flour beetle, Tribolium castaneum / Agric. Biol. Chem. 1983. 47. P. 869.

20. Suzuki T., Sugawara R. Isolation of an aggregation pheromone from the red flour beetles, Tribolium castaneum and T. confusum (Coleoptera: Tenebrionidae) / Appl. Entomol. Zool. 1979. 14. P. 28–230.

21. Wang C., He C., Shi Y., Tian W. Synthesis of Tribolure, the common aggregation pheromone of four Tribolium flour beetles / Chin. J. Chem. 2015, 33, p. 627–631.

22. Zarbin P.H.G., Cruz W. de O. and Ferreirac J.T.B. Stereospecific synthesis of two isomers of (4,8)-dimethyldecanal: the aggregation pheromone of Tribolium spp. / J. Braz. Chem. Soc., 1998. Vol. 9, № 5, p. 511–513.