CN103193744A

CN103193744A - 一种烯糖的制备方法

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Publication number: CN103193744A
Application number: CN2013100957653A
Authority: CN
Inventors: 唐地源; 刘顶; 王恩华
Original assignee: Ji'nan Healtang Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Ji'nan Healtang Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: CN103193744B

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

一种烯糖的制备方法

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；

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：

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%。

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

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；

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。