CN103193744A - 一种烯糖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烯糖的制备方法,包括以下步骤:将溴代糖与NaH在有机溶剂中混合,得到混合溶液;向所述混合溶液中加入水,直至混合溶液的pH值为7~12,进行还原反应后,得到烯糖。本发明提供的方法以NaH为原料,其不仅能够将溴代糖还原,而且还能够给反应提供碱性环境,使反应更加彻底,提高了得到的烯糖的纯度;以NaH为还原剂反应过程杂质较少,无需进行繁琐的后处理,直接将得到的反应产物过滤、烘干后即可得到烯糖产品,避免了繁琐的后处理对产品的损失,使得到的产品具有较高的得率。实验结果表明,本发明提供的方法得到的烯糖产品的纯度可高达96.45%,烯糖的得率可高达95.2%。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,尤其涉及一种烯糖的制备方法。
背景技术
烯糖是不饱和单糖的最重要的一种衍生物,它被广泛应用于各种寡糖、低聚糖、碳水化合物、糖苷、核苷类化合物以及生物大分子的合成中。根据双键位置来划分,不饱和糖可分为端基不饱和糖和非端基不饱和糖,其中非端基不饱和糖包括2,3-烯,3,4-烯,4,5-烯,5,6-烯等。端基不饱和糖是端基碳与相邻碳原子间有一双键的糖衍生物,端基不饱和糖统称为烯糖(有些书中称为糖烯)。在有机合成中,烯糖及其衍生物乙酰化的烯糖是非常重要的原料,乙酰化的烯糖通常是由锌和乙酸与酰化的糖基卤代物反应得到。
鉴于烯糖和乙酰化的烯糖在有机合成中重要的应用,现有技术公开了多种烯糖或乙酰化烯糖的制备方法。如Fischer的实验室第一次由四乙酰基葡萄糖溴代物与锌和乙酸反应,合成了3,4,6-三-O-乙酰基-D-葡萄烯糖;申请号为200510134952.3的中国发明专利公开了一种制备乙酰化葡萄烯糖的方法,在同一反应器内加入锌、氯化铵、甲醇和1-溴代乙酰葡萄糖、钴离子催化剂,反应生成乙酰化葡萄烯糖,该过程的反应原理如式(I)所示:
再如公开号为CN102643257A的中国专利公开了一种烯糖的制备方法,该方法采用锌粉作为还原剂,有机溶剂作为介质在回流状态下反应制得烯糖。
上述方法公开的技术方案此方法在反应过程中会产生杂质,使得到的烯糖纯度较低,影响产品品质,对使用造成一定的限制;并且反应速度等不易控制,会造成反应不完全,使得产物的得率较低,且造成原料的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烯糖的制备方法,本发明提供的方法得到的烯糖具有较高的纯度,且具有较高的得率。
本发明提供了一种烯糖的制备方法,包括以下步骤:
将溴代糖与NaH在有机溶剂中混合,得到混合溶液;
向所述混合溶液中加入水,直至混合溶液的pH值为7~12,进行还原反应后,得到烯糖。
优选的,所述溴代糖为三乙酰基核糖溴代物。
优选的,所述溴代糖为2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖、四-O-乙酰基-1-溴代-D-葡萄糖或四-O-乙酰基-1-溴代-D-半乳糖。
优选的于,所述溴代糖与NaH的质量比为100:(5~20)。
优选的,所述向所述混合溶液中加入水具体为:
向所述混合溶液中滴加水。
优选的,向所述混合溶液中加入水,直至所述混合溶液的pH值为8~9。
优选的,所述有机溶剂为极性有机溶剂。
优选的,所述有机溶剂为乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
优选的,所述还原反应的温度为20℃~40℃。
优选的,所述还原反应的时间为1h~10h。
本发明提供了一种烯糖的制备方法,包括以下步骤:将溴代糖与NaH在有机溶剂中混合,得到混合溶液;向所述混合溶液中加入水,直至混合溶液的pH值为7~12,进行还原反应后,得到烯糖。本发明提供的方法以NaH为原料,其不仅能够将溴代糖还原,而且还能够给反应提供碱性环境,使还原反应能够顺利进行;以NaH为还原剂有利于反应后的后处理,无需进行繁琐的后处理,直接将得到的反应产物过滤、烘干后即可得到烯糖产品,避免了繁琐的后处理对产品的损失,使得到的产品具有较高的得率;而且NaH较强的还原性能够使反应更加彻底,提高了得到的烯糖的纯度。而且,本发明提供的方法无需将单个原料分多批次进行加入,采用一锅反应即可得到反应产物,操作简单,省时省力。实验结果表明,本发明提供的方法得到的烯糖产品的纯度可高达96.45%,烯糖的得率可高达95.2%。
进一步的,本发明提供的方法在常温下就能够反应完全,无需在回流状态下进行反应,避免了溶剂的蒸发、损失,保障了操作人员的安全,且不会污染环境。
具体实施方式
本发明提供了一种烯糖的制备方法,包括以下步骤:
将溴代糖与NaH在有机溶剂中混合,得到混合溶液;
向所述混合溶液中加入水,直至混合溶液的pH值为7~12,进行还原反应后,得到烯糖。
本发明提供的方法以NaH为原料,其不仅能够将溴代糖还原,而且还能够给反应提供碱性环境,使还原反应能够顺利进行;以NaH为还原剂有利于反应后的后处理,无需进行繁琐的后处理,直接将得到的反应产物过滤、烘干后即可得到烯糖产品,避免了繁琐的后处理对产品的损失,使得到的产品具有较高的得率;而且NaH较强的还原性能够使反应更加彻底,提高了得到的烯糖的纯度。
本发明将溴代糖与NaH在有机溶剂中混合,得到混合溶液。本发明对溴代糖和NaH在有机溶剂中混合的顺序没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的原料的加入顺序即可。本发明优选先将溴代糖溶解,然后再向溴代糖的溶液中加入NaH,即先将溴代糖与有机溶剂混合,得到溴代糖的溶液;然后再向所述溴代糖的溶液中加入NaH,得到混合溶液。
在本发明中,所述溴代糖优选为三乙酰基核糖溴代物,更优选为2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖、四-O-乙酰基-1-溴代-D-葡萄糖或四-O-乙酰基-1-溴代-D-半乳糖;所述有机溶剂优选为极性有机溶剂,更优选为乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的一种或多种。本发明对所述有机溶剂的用量没有特殊的限制,能够使所述溴代糖溶解,并且支持溴代糖与NaH的反应即可。本发明对还原反应的容器没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的制备烯糖的容器即可,本发明优选将所述溴代糖加入到干燥好的干净的单口瓶中,避免了水分和其他杂质对还原反应的干扰;
得到溴代糖的溶液后,本发明将NaH加入所述溴代糖的溶液中,得到混合溶液。在本发明中,所述溴代糖与所述NaH的质量比优选为100:(5~20),更优选为100:(10~15)。本发明以NaH为还原剂,且NaH还为还原反应提供碱性环境,减少了原料的使用,且本发明提供的方法中NaH的用量较小,克服了现有技术中还原剂Zn份的用量是溴代糖质量一倍以上的弊端。
得到混合溶液后,本发明向所述混合溶液中加入水,直至混合溶液的pH值为7~12,进行还原反应,得到烯糖。本发明优选在搅拌的条件下,向所述混合溶液中加入水;本发明对所述搅拌的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可,如可以采用人工搅拌的方法,也可以采用机械搅拌的方法。为了能够更加精确的控制混合溶液的pH值,本发明优选向所述混合溶液中滴加水,直至混合溶液的pH值为7~12。本发明对所述pH值的测试方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的pH值测试的技术方案即可,如可以采用pH值试纸对混合溶液进行测试,还可以采用pH值测定仪对混合溶液的pH进行测试,本发明对此没有特殊的限制;本发明对所述水的种类也没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的水即可,如可以采用纯净水、也可以采用蒸馏水,还可以采用去离子水;在本发明优选将混合溶液的pH值调至8~9;
本发明提供的方法无需将单个原料分对批次进行加入,可以一次性加入反应容器中,进行一锅反应,即可具有较高的反应速率,而且能够使反应进行的较完全,提高了得到的烯糖的纯度和得率。本发明提供的方法操作更加简单,省时省力。
完成水的加入后,本发明将得到pH值为7~12的混合溶液进行还原反应,得到烯糖。本发明优选在搅拌的条件下将所述混合溶液进行还原反应,本发明对所述搅拌的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可,如可以采用人工搅拌的方法,也可以采用机械搅拌的方法。在本发明中,所述还原反应的温度优选为20℃~40℃,更优选为25℃~35℃;所述还原反应的时间优选为1h~10h,更优选为3h~8h。
本发明完成所述还原反应后,优选将得到的反应产物进行过滤和蒸干,得到烯糖。本发明提供的方法无需进行复杂的后处理,直接将得到的反应产物进行过滤和蒸干,即可得到较纯净的烯糖;而且,避免了复杂的后处理就减少了烯糖的损失,从而能够进一步提高烯糖的得率。本发明检测了得到的烯糖的纯度,检测结果表明,本发明提供的方法得到的烯糖产品的纯度可高达96.45%,烯糖的得率可高达95.2%。本发明对所述检测烯糖纯度的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的气相色谱法即可。
本发明以2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖制备3,4-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖为例,详细描述还原反应的过程:
首先在干燥好的干净的单口瓶中加入中加入有机溶剂,然后将2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖溶于有机溶剂中,待溶解完全后,向其中加入NaH,混合均匀后得到混合溶液;
再在搅拌的条件下,向所述混合溶液中滴加水,直至混合溶液的pH值为7~12,继续在搅拌的条件下将2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖与NaH进行还原反应,得到3,4-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖。2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖反应得到3,4-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖的过程如式(II)所示:
本发明提供了一种烯糖的制备方法,包括以下步骤:将溴代糖与NaH在有机溶剂中混合,得到混合溶液;向所述混合溶液中加入水,直至混合溶液的pH值为7~12,进行还原反应后,得到烯糖。本发明提供的方法以NaH为原料,其不仅能够将溴代糖还原,而且还能够给反应提供碱性环境,使还原反应能够顺利进行;以NaH为还原剂有利于反应后的后处理,无需进行繁琐的后处理,直接将得到的反应产物过滤、烘干后即可得到烯糖产品,避免了繁琐的后处理对产品的损失,使得到的产品具有较高的得率;而且NaH较强的还原性能够使反应更加彻底,提高了得到的烯糖的纯度。而且,本发明提供的方法无需将单个原料分多批次进行加入,采用一锅反应即可得到反应产物,操作简单,省时省力。实验结果表明,本发明提供的方法得到的烯糖产品的纯度可高达96.45%,烯糖的得率可高达95.2%。
进一步的,本发明提供的方法在常温下就能够反应完全,无需在回流状态下进行反应,避免了溶剂的蒸发、损失,保障了操作人员的安全,且不会污染环境。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的烯糖的制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
提供体积为1000mL干燥好的干净的单口瓶,向其中加入400mL二氯甲烷,再向其中加入100g2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖的纯品,使2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖溶解,得到2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖溶液;
向所述2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖溶液中加入5g NaH,得到混合溶液;
在搅拌条件下,向得到混合溶液中滴加水,直至溶液的pH为7.2时停止水的滴加,控制温度在20℃~40℃下反应2h,反应原理如式(II)所示,得到反应产物。
本发明将得到的反应产物进行核磁共振氢谱检测,结果表明,本实施例制备得到的产物为3,4-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖;
本发明将所得反应液过滤蒸干之后称量产品2,3-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖的质量为57.6g,使用气相色谱仪测定得到产品的纯度为94.45%,本发明计算得到本实施例方法得到的纯品的得率为92.25%。
实施例2
提供体积为1000mL干燥好的干净的单口瓶,向其中加入500mL乙酸乙酯和100mL丙酮,再向其中加入100g四-O-乙酰基-1-溴代-D-葡萄糖的纯品,使四-O-乙酰基-1-溴代-D-葡萄糖溶解,得到四-O-乙酰基-1-溴代-D-葡萄糖溶液;
向所述四-O-乙酰基-1-溴代-D-葡萄糖溶液中加入10g NaH,得到混合溶液;
在搅拌条件下,向所述混合溶液中滴加水,直至溶液的pH为9.2时停止水的滴加,控制温度在20℃~40℃下反应3h,得到反应产物。
本发明将得到的反应产物进行核磁共振氢谱检测,结果表明,本实施例制备得到的产物为三-O-乙酰基-D-葡萄烯糖;
本发明将所得反应液过滤蒸干之后称量产品三-O-乙酰基-D-葡萄烯糖的质量为79.33g,使用气相色谱仪测定得到产品的纯度为95.4%,本发明计算得到本实施例中提供的方法得到的纯品的得率为95.2%。
实施例3
提供体积为1000mL干燥好的干净的单口瓶,向其中加入550g DMF,再向其中加入100g四-O-乙酰基-1-溴代-D-半乳糖的纯品,使四-O-乙酰基-1-溴代-D-半乳糖溶解,得到四-O-乙酰基-1-溴代-D-半乳糖溶液;
向四-O-乙酰基-1-溴代-D-半乳糖溶液中加入15g NaH,得到混合溶液;
在搅拌条件下,向得到的混合溶液中滴加水,直至溶液的pH为11.2时停止水的滴加,控制温度在20℃~40℃反应2h,得到反应产物。
本发明将得到的反应产物进行核磁共振氢谱检测,结果表明,本实施例制备得到的产物为三-O-乙酰基-D-半乳糖;
本发明将所得反应液过滤蒸干之后称量产品三-O-乙酰基-D-半乳糖的质量为77.8g,使用气相色谱仪测定得到产品的纯度为96.45%,本发明计算得到本实施例合成方法的纯品得率为93.36%。
比较例
向体积为3L的烧瓶中加入400mL乙酸乙酯和100mL丁酮的混合溶剂;
再向烧瓶中加入50g粒径为1000目的锌粉;
再向烧瓶中加入35g甲基咪唑,升温加热至混合物回流,回流温度为80℃;
在回流状态下向烧瓶中加入400mL乙酸乙酯、100mL丁酮和100g2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖的混合物,分20批加入,反应完成后得到反应产物;
将得到的反应产物进行后处理,得到3,4-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖纯品,称量得到得产品的质量为52.3g,气相色谱检测得到3,4-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖的纯度为87.2%。
由以上实施例可知,本发明提供了一种烯糖的制备方法,包括以下步骤:将溴代糖与NaH在有机溶剂中混合,得到混合溶液;向所述混合溶液中加入水,直至混合溶液的pH值为7~12,进行还原反应后,得到烯糖。本发明提供的方法以NaH为原料,其不仅能够将溴代糖还原,而且还能够给反应提供碱性环境,使还原反应能够顺利进行;以NaH为还原剂有利于反应后的后处理,无需进行繁琐的后处理,直接将得到的反应产物过滤、烘干后即可得到烯糖产品,避免了繁琐的后处理对产品的损失,使得到的产品具有较高的得率;而且NaH较强的还原性能够使反应更加彻底,提高了得到的烯糖的纯度。而且,本发明提供的方法无需将单个原料分多批次进行加入,采用一锅反应即可得到反应产物,操作简单,省时省力。实验结果表明,本发明提供的方法得到的烯糖产品的纯度可高达96.45%,烯糖的得率可高达95.2%。
进一步的,本发明提供的方法在常温下就能够反应完全,无需在回流状态下进行反应,避免了溶剂的蒸发、损失,保障了操作人员的安全,且不会污染环境。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种烯糖的制备方法,包括以下步骤:
将溴代糖与NaH在有机溶剂中混合,得到混合溶液;
向所述混合溶液中加入水,直至混合溶液的pH值为7~12,进行还原反应后,得到烯糖。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述溴代糖为三乙酰基核糖溴代物。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述溴代糖为2,3,4-三-O-乙酰基-1-溴代-L-阿拉伯糖、四-O-乙酰基-1-溴代-D-葡萄糖或四-O-乙酰基-1-溴代-D-半乳糖。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述溴代糖与NaH的质量比为100:(5~20)。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述向所述混合溶液中加入水具体为:
向所述混合溶液中滴加水。
6.根据权利要求1或5任意一项的制备方法,其特征在于,向所述混合溶液中加入水,直至所述混合溶液的pH值为8~9。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为极性有机溶剂。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
9.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述还原反应的温度为20℃~40℃。
10.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述还原反应的时间为1h~10h。
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FRANCOISE CHREDTIEN: "A CONVENIENT PREPARATION OF HEX-5, 6-ENOPYRANOSIDES", 《SYNTHETIC COMMUNICATIONS》 * |
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