CN103665063A - 一种制备异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及糖化合物领域，具体涉及一种制备异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的方法。室温加入醋酐和催化剂，加入半乳糖，反应完成后，加入异丙硫醇，反应完成后经过后处理得到异丙基硫代乙酰半乳糖。将异丙基硫代乙酰半乳糖加到甲醇中溶解，加入甲醇钠，反应完成后加入醋酸中和，经过后处理得到异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。本发明方法通过两步反应法合成异丙基-β-D-硫代半乳糖苷，操作简单，原料易得，节约了操作成本和物料。
Description
技术领域
本发明涉及糖化合物领域，具体涉及一种制备异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的方法。
背景技术
异丙基-β-D-硫代半乳糖苷，又称IPTG，英文名称：Isopropyl β-D-1-Thiogalactopyranoside，CAS号：367-93-1 ，分子式C9H18O5S，结构式如下：
在现有技术中，一般采用半乳糖和醋酐在醋酸钠的作用下反应制备五乙酰半乳糖，五乙酰半乳糖溶在催化剂催化下和异丙硫醇反应制备四乙酰异丙基硫代半乳糖，四乙酰异丙基硫代半乳糖经过甲醇钠脱乙酰制备异丙基-β-D-硫代半乳糖苷，这种方法先制备五乙酰半乳糖，再提纯造成了一定的原材料消耗，操作比较繁琐，成本较高。例如专利：201210553464，另一种方法是以五乙酰基半乳糖为原料与硫脲反应生成半乳糖异硫脲氟代盐，半乳糖异硫脲氟代盐与异溴丙烷反应生成异丙基-β-D-硫代四乙酰半乳糖苷，然后脱乙酰得到异丙基-β-D-硫代半乳糖苷，这个路线步骤多，操作复杂，成本较高，例如专利：201310010582.7。
发明内容
为了解决以上现有技术中异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的制备中存在的成本比较高，操作比较繁杂，收率比较低的现状，本发明提供了一种采用两步法、操作简单、原料易得的制备异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的方法。
本发明是通过以下措施实现的：
一种制备异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的方法，包括以下步骤：
a）室温加入醋酐和催化剂，分10批加入半乳糖，反应完成后，加入异丙硫醇，反应完成后经过后处理得到异丙基硫代乙酰半乳糖；
b） 将异丙基硫代乙酰半乳糖加到甲醇中溶解，加入甲醇钠， 反应完成后加入醋酸中和，经过后处理得到异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。
所述的方法，所述醋酐：催化剂：半乳糖：异丙硫醇的摩尔比为5.5-6.5 : 1-2 : 1: 1.1-1.3
所述的方法，异丙基硫代乙酰半乳糖:甲醇钠的摩尔比为 1:0.01-0.06。
所述的方法，步骤a中，反应温度为5-10℃
所述的方法，步骤a中，催化剂为三氯化铝，三氯化铁，氯化锌。
所述的方法，步骤a中，反应时间为16-24小时，步骤b中，反应时间为2-4小时。
所述的方法，步骤a中后处理为淬灭，萃取，水洗，浓缩，加入混合溶剂结晶。
所述的方法，步骤b中后处理为浓缩至干，加入混合溶剂析晶。
所述的方法 步骤a中，混合溶剂为摩尔比为1：2-3的叔丁基甲基醚和异己烷的混和溶剂。
所述的方法，步骤b中，混合溶剂为摩尔比为1：5-10的乙醇和叔丁基甲基醚的混和溶剂。
有益效果：本发明方法采用不同的反应体系，包括催化剂，处理方法等，仅通过两步反应得到产品，有效地提高了安全系数和产；操作简单，原料易得，节约了操作成本和物料。
附图说明
附图1为实施例1制备得到的产品异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的核磁谱图。
具体实施方式
为了进一步的了解本发明，下面结合具体实施例对本方案的过程进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步的说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1 5.5 :1 : 1: 1.1
a）室温加入5.5mol醋酐和1mol三氯化铝，在5-10℃分10批加入1mol半乳糖，反应完成后，加入1.1mol异丙硫醇，反应完成后经过后处理得到0.765mol异丙基硫代乙酰半乳糖；
b） 将0.765mol异丙基硫代乙酰半乳糖加到10mol甲醇中溶解，加入0.01mol甲醇钠， 反应完成后加入0.01mol醋酸中和，经过后处理得到0.743mol异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。收率为74.3%。
步骤a中后处理为滴加10mol的0-5℃的水搅拌2小时，用5mol的二氯甲烷萃取萃取水层，分出有机相用10mol水洗涤有机相三次，分出有机相浓缩，加入1mol叔丁基甲基醚和2mol的异己烷混合液结晶，过滤，干燥。
步骤b中后处理为浓缩至干，加入0.2mol乙醇和1.8mol叔丁基甲醚的析晶，过滤，干燥。
实施例2 5.5 :1.5 : 1: 1.2
a）室温加入5.5mol醋酐和1.5mol三氯化铝，在5-10℃分10批加入1mol半乳糖，反应完成后，加入1.2mol异丙硫醇，反应完成后经过后处理得到0.771mol异丙基硫代乙酰半乳糖；
b） 将0.771mol异丙基硫代乙酰半乳糖加到10mol甲醇中溶解，加入0.01mol甲醇钠， 反应完成后加入0.01mol醋酸中和，经过后处理得到0.752mol异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。收率为75.2%。
步骤a中后处理为滴加10mol的0-5℃的水搅拌2小时，用5mol的二氯甲烷萃取萃取水层，分出有机相用10mol水洗涤有机相三次，分出有机相浓缩，加入1mol叔丁基甲基醚和2mol的异己烷混合液结晶，过滤，干燥。
步骤b中后处理为浓缩至干，加入0.2mol乙醇和1.8mol叔丁基甲醚的析晶，过滤，干燥。
实施例3 6 :1.5 : 1: 1.2
a）室温加入6mol醋酐和1.5mol三氯化铝，在5-10℃分10批加入1mol半乳糖，反应完成后，加入1.3mol异丙硫醇，反应完成后经过后处理得到0.774mol异丙基硫代乙酰半乳糖；
b） 将0.774mol异丙基硫代乙酰半乳糖加到10mol甲醇中溶解，加入0.01mol甲醇钠， 反应完成后加入0.01mol醋酸中和，经过后处理得到0.756mol异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。收率为75.6%。
步骤a中后处理为滴加10mol的0-5℃的水搅拌2小时，用5mol的二氯甲烷萃取萃取水层，分出有机相用10mol水洗涤有机相三次，分出有机相浓缩，加入1mol叔丁基甲基醚和2mol的异己烷混合液结晶，过滤，干燥。
步骤b中后处理为浓缩至干，加入0.2mol乙醇和1.8mol叔丁基甲醚的析晶，过滤，干燥。
实施例4 6 :1 : 1: 1.1
a）室温加入6mol醋酐和1mol氯化锌，在5-10℃分10批加入1mol半乳糖，反应完成后，加入1.1mol异丙硫醇，反应完成后经过后处理得到0.732mol异丙基硫代乙酰半乳糖；
b） 将0.732mol异丙基硫代乙酰半乳糖加到10mol甲醇中溶解，加入0.01mol甲醇钠， 反应完成后加入0.01mol醋酸中和，经过后处理得到0.715mol异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。收率为71.5%。
步骤a中后处理为滴加10mol的0-5℃的水搅拌2小时，用5mol的二氯甲烷萃取萃取水层，分出有机相用10mol水洗涤有机相三次，分出有机相浓缩，加入1mol叔丁基甲基醚和2mol的异己烷混合液结晶，过滤，干燥。
步骤b中后处理为浓缩至干，加入0.2mol乙醇和1.8mol叔丁基甲醚的析晶，过滤，干燥。
实施例5 对照实施例
a）室温加入15mol醋酐和0.15mol醋酸钠，在冷凝回流下分10批加入1mol半乳糖，反应完成后，加入100mol的水，析出黄色景固体，经过5mol的乙醇的重结晶得到0.51mol的五乙酰半乳糖；
b）将0.51moll的五乙酰半乳糖加到10mol的二氯甲烷中，加入0.75mol的三氟化硼乙醚，在0-5℃加入1.25mol的异丙硫醇，搅拌2小时，反应完成后后处理得到0.453mol的异丙基硫代乙酰半乳糖；
c ） 将0.453mol异丙基硫代乙酰半乳糖加到10mol甲醇中溶解，加入0.01mol甲醇钠， 反应完成后加入0.01mol醋酸中和，经过后处理得到0.452mol异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。收率为45.2%。
步骤b中后处理为滴加10mol的0-5℃的水搅拌2小时，用5mol的二氯甲烷萃取萃取水层，分出有机相用10mol水洗涤有机相三次，分出有机相浓缩，加入0.5mol叔丁基甲基醚和1mol的异己烷混合液结晶，过滤，干燥。
Claims (10)
1.一种制备异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的方法，其特征是包括以下步骤：
a）反应容器内加入醋酐和催化剂，分10批加入半乳糖，反应完成后，加入异丙硫醇，反应完成后经过后处理得到异丙基硫代乙酰半乳糖；
b） 将异丙基硫代乙酰半乳糖加到甲醇中溶解，加入甲醇钠， 反应完成后加入醋酸中和，经过后处理得到异丙基-β-D-硫代半乳糖苷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a中醋酐：催化剂：半乳糖：异丙硫醇的摩尔比为5.5-6.5:1-2:1:1.1-1.3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b中异丙基硫代乙酰半乳糖:甲醇钠的摩尔比为 1:0.01-0.06。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a中，2个反应的温度均为5-10℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a中，催化剂为三氯化铝、三氯化铁或氯化锌。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a中反应时间为16-24小时，步骤b中反应时间为2-4小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a中后处理为淬灭，萃取，水洗，浓缩，加入混合溶剂结晶。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b中后处理为浓缩至干，加入混合溶剂析晶。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤a中，混合溶剂为摩尔比为1：2-3的叔丁基甲基醚和异己烷的混和溶剂。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于步骤b中，混合溶剂为摩尔比为1：5-10的乙醇和叔丁基甲基醚的混和溶剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Shengquan Industrial Park 250204 Shandong city of Ji'nan province Zhangqiu City Diao Town Industrial Development Zone 24 Building 2 floor Applicant after: CARBOTANG BIOTECH CO.,LTD. Address before: Shengquan Industrial Park 250204 Shandong city of Ji'nan province Zhangqiu City Diao Town Industrial Development Zone Applicant before: CARBOTANG LTD. |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 250204 Diaozhen Street Chemical Industrial Park, Zhangqiu District, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Jinan Carbotang Biotech Co.,Ltd. Address before: 250204 Shengquan Industrial Park, Diaozhen Industrial Development Zone, Zhangqiu City, Jinan City, Shandong Province Patentee before: CARBOTANG BIOTECH CO.,LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |