CN101935313B - 超声波合成烯糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及药物化学和有机合成技术，具体是一种合成乙酰化葡萄烯糖和或乙酰化麦芽烯糖的超声波合成烯糖的方法。解决烯糖制备方法中成本高、中间产物处理繁琐和需要分离纯化及收率低等缺点。首先使D-葡萄糖和或D-麦芽糖与乙酸酐在对高氯酸或甲基苯磺酸的催化作用下生成D-乙酰化葡萄糖和或D-乙酰化麦芽糖；生成的D-乙酰化葡萄糖和或乙酰化麦芽糖，直接加入乙酰溴和甲醇，得到1-溴代乙酰葡萄糖和或1-溴代乙酰化麦芽糖，将所得溴代糖加入到β-环糊精的水溶液中，再加入锌粉，超声波振荡反应生成D-乙酰化葡萄烯糖和或D-乙酰化麦芽烯糖。降低了成本，而且反应彻底，收率可达90%以上。
Description
技术领域
本发明涉及药物化学和有机合成技术，具体是一种合成乙酰化葡萄烯糖和乙酰化麦芽烯糖的超声波合成烯糖的方法。
背景技术
在有机化合成和药物合成中，单糖烯糖和二糖烯糖是合成活性天然产物、O-糖苷、C-糖苷、N-糖苷、S-糖苷等化合物的重要原料。目前，对乙酰化烯糖的制备方法有很多，可以检索到十几种以上，并不断有新的工艺报道；但对二糖烯糖的报道较少。制备乙酰化葡萄烯糖，其主要方法是从一位的取代物得到目标物，如：（1）Synlett，628-630，1996
又如：（2）Journal of the American Chemical Society, 127(30), 10747-10752, 2005
还如：（3）Pure and Applied Chemistry, 77(1), 145-153，2005
再如（4）J. Org. Chem. 64, 3987-3995，1999
（5）Organic Letters,8(4),673-675,2006
上述几种合成方法均能得到产品，但存在着原料贵，操作繁琐，中间产物需要分离等不同的缺点。专利CN1803818A中描述了乙酰化葡萄烯糖的制备方法，其步骤为首先制备D-乙酰化葡萄糖 在同一反应器内,加入D-葡萄糖,醋酐和酸(高氯酸、硫酸、氯化锌、三氯化铝、对甲苯磺酸和甲磺酸中的一种),搅拌溶解,控制反应温度,在酸的催化作用下生成D-乙酰化葡萄糖; (2)其次制备1-溴代乙酰葡萄糖 将步骤(1)生成的D-乙酰化葡萄糖保温结束后,冷却,通入溴化氢或等同物,控制反应温度,反应结束后倒入另一反应器中,加入氯仿,搅拌,再加入碳酸氢钠的饱和水溶液,搅拌,再加入氯化钠的饱和水溶液,搅拌,转移到干燥釜中,加入无水硫酸钠,减压蒸掉氯仿,得到1-溴代乙酰葡萄糖粗品,用乙醚、丙醚和异丙醚中的一种重结晶,冷却、烘干,制得1-溴代乙酰葡萄糖精品; (3)最后制备乙酰化葡萄稀糖粗品 将步骤(2)制得的1-溴代乙酰葡萄糖粗品的反应器中加入甲醇、锌、氯化钠和钴离子催化剂,控制温度,减压蒸掉氯仿,得到乙酰化葡萄稀糖粗品; (4)将乙酰化葡萄稀糖粗品重结晶得精品 取乙酰化葡萄烯糖粗品加入醇类加热溶解,加活性碳,压滤至结晶釜中,冷冻、离心、烘干得乙酰化葡萄稀糖精品。该技术方案的产品收率在70%左右，还达不到理想状态。
发明内容
本发明为了解决烯糖制备方法中成本高、中间产物处理繁琐和需要分离纯化及收率低等缺点，我们提供了一种原料便宜、中间产物不需分离纯化的简便快速的超声波合成乙酰化葡萄烯糖和或乙酰化麦芽烯糖的超声波合成烯糖的方法。
本发明是由以下技术方案实现的，一种超声波合成烯糖的方法，首先使D-葡萄糖和或D-麦芽糖与乙酸酐在对高氯酸或甲基苯磺酸的催化作用下生成D-乙酰化葡萄糖和或D-乙酰化麦芽糖；生成的D-乙酰化葡萄糖和或乙酰化麦芽糖，不用分离、纯化，直接加入乙酰溴和甲醇，得到1-溴代乙酰葡萄糖和或1-溴代乙酰化麦芽糖，将所得溴代糖加入到β-环糊精的水溶液中，再加入锌粉，超声波振荡反应生成D-乙酰化葡萄烯糖和或D-乙酰化麦芽烯糖。
超声波合成乙酰化葡萄烯糖和乙酰化麦芽烯糖的制备方法，其具体制备步骤如下：
（1）制备1-溴代乙酰葡萄糖和或1-溴代乙酰麦芽糖
在反应器中，加入D-葡萄糖或D-麦芽糖、乙酸、乙酸酐以及对甲基苯磺酸或高氯酸，420-480W超声波振荡反应5-20分钟，再在上述反应液中加入乙酰溴和甲醇，420-480W超声波振荡1-3小时反应生成1-溴代乙酰葡萄糖和1-溴代乙酰麦芽糖。
（2）制备乙酰化葡萄烯糖和或乙酰化麦芽烯糖
将步骤（1）生成的1-溴代乙酰葡萄糖和1-溴代乙酰麦芽糖，加入β-环糊精的水溶液中，再加入锌粉，420-480W超声波振荡反应10-100分钟得到乙酰化葡萄烯糖和乙酰化麦芽烯糖，TLC检测反应完全后，加少量的乙酸乙酯溶解，过滤，除去剩余的锌粉，滤液用氯仿（二氯甲烷，乙醚）萃取，减压蒸掉氯仿（二氯甲烷，乙醚），得乙酰化葡萄烯糖和乙酰化麦芽烯糖粗品，用乙酸乙酯/石油醚（乙醇、丙醇、异丙醇、乙醚）重结晶得乙酰化葡萄烯糖和乙酰化麦芽烯糖纯品。
与现有技术相比，尤其与背景技术中所述的CN1803818A中记载的乙酰化葡萄烯糖技术相比，本发明既提供了一种简便快速高产率的超声波合成乙酰化葡萄烯糖和或乙酰化麦芽烯糖的方法，省去了中间体D-乙酰化葡萄糖、D-乙酰化麦芽糖分离纯化工作，又采用了易得的试剂，特别是采用了超声波处理技术，降低了成本，而且反应彻底，收率可达90%以上。
附图说明
图1为乙酰化烯糖的核磁图谱
1H NMR (CDCl3，600HZ) δH 2.05 (s, 3H), 2.08 (s, 3H), 2.10 (s, 3H), 4.20 (dd, 1H, J= 12.4, 3.1), 4.26 (m, 1H), 4.40 (dd, 1H, J = 12.2, 5.8), 4.85 (dd, 1H, J = 9.5, 3.3), 5.22 (dd, 1H, J = 7.5, 6.0), 5.35 (dd, 1H, J = 4.2, 3.7), 6.47 (d, 1H, J = 6.2)。
图2为乙酰化麦芽烯糖的核磁图谱
1H NMR (CDCl3, 600Hz): δH 2.01 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 2.05 s, 3H), 2.06 (s, 3H), 2.10 (s, 3H), 2.13 (s, 3H), 4.03-4.05 (m, 2H), 4.11 (dd, 1H, J = 12.3, 2.0), 4.23 (dd, 1H, J = 12.3, 4.1), 4.29-4.32 (m, 1H), 4.33-4.39 (m, 2H), 4.82-4.84 (m, 2H), 5.06 (dd, 1H, J = 10.0, 9.9), 5.18(dd, 1H, J = 4.2, 4.1), 5.41 (dd, 1H, J = 10.0, 9.9), 5.50 (d, 1H, J = 4.0), 6.44(d, 1H, J = 6.2)。
具体实施方式
为了进一步理解本发明的发明内容、特点及功效，列举以下实施例：
实施例1：在500 mL圆底烧瓶中加入10 g葡萄糖，乙酸100 mL，乙酸酐32.5 mL，对甲基苯磺酸0.5 g，超声反应10分钟，上述反应液中加入乙酰溴12.5 mL，甲醇9.0 mL，超声振荡，功率420W（型号DST20500）反应1小时，TLC检测反应完全，加二氯甲烷稀释，水洗，用乙醇重结晶，得溴代葡萄糖晶体21.9 g，产率为96%。
在上述溴代糖中加β-环糊精44 g、220 mL水和11 g锌粉，超声波功率480W，（型号DST20500）振荡反应10分钟 ，加乙酸乙酯稀释，过滤，滤液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，加无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得粗乙酰化葡萄烯糖，再用乙酸乙酯和石油醚重结晶得到乙酰化葡萄烯糖纯品13.8 g，产率为95%。
实例2：在500 mL圆底烧瓶中加入10 g葡萄糖，乙酸100 mL，乙酸酐32.5 mL，高氯酸5滴，超声反应5分钟，上述反应液中加入乙酰溴12.5 mL，甲醇9.0 mL，超声（功率450W，型号DST20500）振荡反应1小时，TLC检测反应完全，加二氯甲烷稀释，水洗，用乙醇重结晶，得溴代糖晶体21.0 g。
在上述溴代糖中加β-环糊精42 g、210 mL水和11 g锌粉，超声波功率450W，（型号DST20500）振荡反应20分钟，加乙酸乙酯稀释，过滤，滤液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，加无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得粗乙酰化葡萄烯糖，再用乙酸乙酯和石油醚重结晶得到乙酰化葡萄烯糖纯品13.2 g，产率为95%。
实例3：在500 mL圆底烧瓶中加入10 g麦芽糖，乙酸100 mL，乙酸酐32.5 mL，对甲基苯磺酸0.5 g，超声反应20分钟，上述反应液中加入乙酰溴7.5 mL，甲醇4.5 mL，超声波功率420W，（型号DST20500）振荡反应1.5小时，TLC检测反应完全，加二氯甲烷稀释，水洗，用乙醇重结晶，得溴代麦芽糖晶体19.4 g，产率为95%，。
在上述溴代糖中加β-环糊精40 g、200 mL水和6 g锌粉，超声波功率450W，（型号DST20500）振荡反应1小时，加乙酸乙酯稀释，过滤，滤液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，加无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得粗乙酰化葡萄烯糖，再用乙酸乙酯和石油醚重结晶得到乙酰化麦芽烯糖纯品14.1 g，产率为98%。
实例4：在500 mL圆底烧瓶中加入10 g麦芽糖，乙酸100 mL，乙酸酐32.5 mL，高氯酸5滴，超声波功率460W，（型号DST20500）反应20分钟，上述反应液中加入乙酰溴7.5 mL，甲醇4.5 mL，超声振荡反应2小时，TLC检测反应完全，加二氯甲烷稀释，水洗，用乙醇重结晶，得溴代麦芽糖晶体18.8 g。产率为92%
在上述溴代糖中加β-环糊精38 g、200 mL水和6 g锌粉，超声波功率450W，（型号DST20500）振荡反应1小时，加乙酸乙酯稀释，过滤，滤液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，加无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得粗乙酰化葡萄烯糖，再用乙酸乙酯和石油醚重结晶得到乙酰化麦芽烯糖纯品13.2 g，产率为95%。
Claims (1)
1.一种超声波合成烯糖的方法，其特征是：
（1）制备1-溴代乙酰葡萄糖和或1-溴代乙酰麦芽糖，
在反应器中，加入D-葡萄糖或D-麦芽糖、乙酸、乙酸酐以及对甲基苯磺酸或高氯酸，420-480W超声波振荡反应5-20分钟，再在上述反应液中加入乙酰溴和甲醇，420-480W超声波振荡1-3小时反应生成1-溴代乙酰葡萄糖和或1-溴代乙酰麦芽糖；
（2）制备乙酰化葡萄烯糖和或乙酰化麦芽烯糖，
将步骤（1）生成的1-溴代乙酰葡萄糖和或1-溴代乙酰麦芽糖，加入β-环糊精的水溶液中，再加入锌粉，420-480W超声波振荡反应10-100分钟得到乙酰化葡萄烯糖和乙酰化麦芽烯糖，TLC检测反应完全后，加少量的乙酸乙酯溶解，过滤，除去剩余的锌粉，滤液萃取，得乙酰化葡萄烯糖和或乙酰化麦芽烯糖粗品，再重结晶得乙酰化葡萄烯糖和或乙酰化麦芽烯糖纯品。
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