CN106167496B - 一种桥环内酯类化合物及其制备方法和在构建β-甘露糖苷键中的应用 - Google Patents

一种桥环内酯类化合物及其制备方法和在构建β-甘露糖苷键中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种桥环内酯类化合物及其制备方法和在构建β‑甘露糖苷键中的应用，该化合物的结构式为式中R1代表烷基或芳香基团，R2代表位阻大的硅基、酰基或酯基，R3代表常用保护基。本发明将甘露糖基的2,6位二羟基通过一价铜催化剂和硝酰自由基有氧催化合成桥环内酯类化合物，反应条件温和，操作简单，所得桥环内酯类化合物可作为糖基供体与受体进行糖基化反应，得到高立体选择性的β‑甘露糖苷类化合物，为β‑甘露糖苷键的构建提供了一种新方法。

Description

一种桥环内酯类化合物及其制备方法和在构建β-甘露糖苷键 中的应用
技术领域
本发明属于糖的合成技术领域，具体涉及通过铜硝酰催化剂构建桥环内酯，以及该化合物作为糖基供体，在糖基化反应中得到立体选择性高的β-甘露糖苷键。
背景技术
蛋白质、核酸、糖类是最重要的三类生物大分子。在生命活动中，糖类物质扮演着结构物质、能源物质和信息传递物质的角色。虽然碳水化合物和糖缀复合物在生物的基础性作用系统得到了认可，但获得这些分子至今仍然困难。β-甘露糖苷及其衍生物广泛存在于生物体内和细胞表面，发挥着非常重要的生物功能，例如它是组成糖蛋白N-多聚糖核心的核心结构单元，它也是构成真菌和细菌代谢产物的重要组成部分，也广泛存在于植物体内以及多种抗生素(如扁枝衣霉素)，具有抗病毒、抗癌、抗肿瘤以及调节免疫功能。
化学偶联合成的核心问题之一是立体选择性地构建糖苷键的问题，而该区域选择性和立体选择性形成糖苷键是科学家们需要解决的一个中心问题。以甘露糖为例，构建β-糖苷键合成策略的研究最具有挑战性，由于涉及到动力学和热力学作用方式的差异，异头碳的立体选择性的影响因素是复杂的，导致许多偶联的结果与邻基参与效应是相左的。
到目前为止，β-甘露糖糖苷键的化学形成策略有直接法和间接法。直接法主要有卤代糖法、2,3-碳酸酯法、分子内配体定向传递法(IAD,intramolecularaglycondelivery)、亚砜法和硫代糖法、二丁基锡复合物法等，间接法主要有β-葡萄糖苷表异构化法、2-羰-α-溴代糖供体偶联及立体选择性还原成β-甘露糖糖苷键法、糖烯转化法等。
Gorin和Perlin基于Koenigs-Knorr提出的难溶盐的方法提出使用难溶盐的方法也能构建β-甘露糖基糖苷，即溴代的甘露糖供体和活泼的伯羟基糖基受体在氧化银、碘、三氯甲烷中形成β-甘露糖苷。
β-甘露糖苷化合物的形成可以通过β-葡萄糖的2-C羟基的差向异构转化而成，但是这种方法很耗时。Lichtenthaler等提出了一种高效的可替代的保护、脱保护、氧化的方法，集中于2-羰基溴代葡萄糖供体，通过两步的合成能形成β-糖苷键。
1996年，Crich等提出了一种新的方法，即硫苷法。通过用4,6位苯甲缩醛保护的硫代甘露糖供体和受体进行偶联，使用三氟甲磺酸酐作为活化剂，大量的实验表明，加入反应物的顺序和4,6-O-亚苄基保护基团的存在是构建高立体选择性β-甘露糖苷键的关键，其中4,6-O-亚苄基保护基团有效地妨碍了异头的形成碳离子。
1994年，Hindsgaul等介绍了一种分子内的糖基化反应，即分子间的苷元传递(IAD)，依靠控制的反应条件和试剂，以实现高水平的β-选择性的效果。
2012年，Dmocheko等提出了氢键介导的交付甙元，远程的吡啶和甲基吡啶取代基对化学中糖基化的立体选择性影响，在糖基化反应中也能得到立体选择性好的β-甘露糖苷键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种桥环内酯类化合物，并为该化合物提供一种制备方法和新的应用。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：该桥环内酯类化合物的结构式如下所示：
R1代表C1～C6烷基、苯基、C1～C6烷基取代苯基、C1～C6烷氧基取代苯基、卤代苯基中的任意一种，优选C1～C2烷基、苯基、C1～C2烷基取代苯基中的任意一种，R2代表硅基(如叔丁基二苯基硅基、三异丙基硅基、三甲基硅基、叔丁基二甲基硅基等)、酰基(如新戊酰基、苯甲酰基、萘甲酰基等)或酯基(如叔丁氧羰基等)，R3代表保护基，所述的保护基可以是醚类保护基、酰基类保护基、硅醚类保护基中的任意一种，具体如苄基、对甲氧基苄基、苯甲酰基、乙酰基、三甲基硅基、叔丁基二苯基硅基等。
上述桥环内酯类化合物的合成方法如下：
1、以乙腈、四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在空气或氧气气氛中，将式I所示的三羟基-α-甘露糖类化合物、铜催化剂、2,2-联吡啶、N-甲基咪唑、硝酰自由基氧化物按摩尔比为1﹕(0.1～0.3)﹕(0.01～0.10)﹕(0.10～0.30)﹕(0.10～0.5)，室温避光反应3～10小时，得到式Ⅱ化合物。
2、以二氯甲烷、四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在惰性气氛中，将式II化合物、碱、吡啶、硅烷或酰氯或脂类化合物按摩尔比1﹕(0.1～0.3)﹕(0～8)﹕(1～5)，室温反应1～12小时，得到用于构建β-甘露糖苷键的桥环内酯类化合物。
上述的铜催化剂为三氟甲磺酸四乙腈合铜、三氟甲磺酸铜、CuI、CuBr、CuCl中的任意一种；所述的硝酰自由基氧化物是四甲基哌啶氧化物或9-氮杂双环[3.3.1]壬烷N-氧自由基；所述的硅烷具体是叔丁基二苯基氯硅烷、三异丙基氯硅烷、三甲基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷等，酰氯具体是苯甲酰氯、新戊酰氯、萘甲酰氯等，脂类化合物具体是二碳酸二叔丁酯、1-叔丁氧羰基哌嗪、丙二酸二叔丁酯等；所述的碱是4-二甲氨基吡啶或咪唑。
上述桥环内酯类化合物在寡糖或多糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法为：在非质子性溶剂中使桥环内酯类化合物与受体发生成苷反应，得到β-立体选择性好的产物，其中所述的非质子性溶剂是乙醚、二氯甲烷、四氢呋喃、乙腈中的任意一种；所述的受体是葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、甘露糖、乳糖、冰片、小茴香醇中的任意一种。
本发明采用一价铜催化剂和硝酰自由基将甘露糖基的2,6位二羟基通过有氧催化反应形成环状内酯结构的糖类桥环内酯化合物，反应条件温和，操作简单，所得桥环内酯化合物由于具有独特的桥环构象和修饰基团，可以作为糖基供体与受体进行糖基化反应，从而得到高立体选择性的β-甘露糖苷类化合物，为β-甘露糖苷键的构建提供了一种新方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
以合成式III-1所示的桥环内酯化合物为例，其合成路线和具体合成方法如下：
1、将1.1067g(3.52mmol)式I-1所示的乙硫基-3-苄基-1-硫代-α-甘露糖、397mg(1.056mmol)三氟甲磺酸四乙腈合铜、54.9mg(0.352mmol)2,2-联吡啶、15mL乙腈加入到50mL圆底烧瓶中，抽真空换氧气三次；将71.5mg(0.457mmol)四甲基哌啶氧化物、55.7μL(0.704mmol)N-甲基咪唑溶解于1mL乙腈中，所得溶液加入圆底烧瓶中，在氧气氛围下室温避光反应10小时，过滤，用旋转蒸发仪旋干溶剂，以乙酸乙酯与石油醚的体积比为3:1的混合液为淋洗剂进行柱色谱分离，得到式II-1化合物，其收率为82％，结构表征数据为：1HNMR(400MHz，CDCl3)δ7.39-7.29(m,5H),5.35(d,J＝2.8Hz,1H),4.87(s,1H),4.64(q,J＝11.8Hz,2H),4.36(d,J＝0.8Hz,1H),4.01(d,J＝11.2Hz,1H),3.87(s,1H),3.08(d,J＝11.5Hz,1H),2.80(q,J＝7.4Hz,2H),1.34(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.42,138.01,130.08,129.68,129.37,81.09,79.30,78.99,78.67,78.42,77.82,75.77,74.71,72.29,28.25,16.54；ESI-HRMS:([m+Na+])C15H18NaO5S理论值333.0767，实测值333.0765。
2、将0.2125g(0.684mmol)II-1化合物与甲苯共沸三次除水，然后在氩气保护、冰浴搅拌条件下用1.4mL无水二氯甲烷将其溶解，加入0.0167g(0.136mmol)4-二甲氨基吡啶、0.126mL(1.026mmol)新戊酰氯、0.28mL(3.07mmol)吡啶，在室温下反应8小时后，经过TLC点板检测反应完全，用乙酸乙酯冲洗过滤，用1mol/L的盐酸洗涤，有机相依次经饱和碳酸氢钠水溶液萃取、饱和氯化钠水溶液萃取、无水硫酸镁干燥、抽滤、浓缩、柱色谱分离(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯体积比为7:1的混合液)，得到式III-1所示的桥环内酯化合物，其产率为93％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.39-7.28(m,5H),5.30(d,J＝2.8Hz,1H),4.99-4.92(m,1H),4.83(dd,J＝3.6,2.0Hz,1H),4.63(q,J＝12.0Hz,2H),4.47-4.43(m,1H),4.00(s,1H),2.72(qt,J＝6.9,3.7Hz,2H),1.31(t,J＝7.4Hz,3H),1.24(s,9H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ177.02,166.80,136.40,128.55,128.20,127.94,80.34,77.317,77.206,77.00,76.68,74.05,73.85,71.58,71.05,38.84,26.93,26.69,15.40；ESI-HRMS:([m+Na+])C20H26NaO6S理论值417.1342，实测值417.1340。
实施例2
以合成式III-2所示的桥环内酯化合物为例，其合成方法如下：
本实施例的步骤1与实施例1的步骤1相同。在实施例1的步骤2中，所用的新戊酰氯用等摩尔的萘甲酰氯替换，反应时间缩短至2小时，其他步骤与实施例1相同，得到式III-2所示的桥环内酯化合物，其产率为85％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.17-8.10(m,2H),7.67-7.59(m,1H),7.54-7.45(m,2H),7.35-7.26(m,5H),5.36(d,J＝2.8Hz,1H),5.27(dt,J＝2.3,1.2Hz,1H),4.92–4.86(m,1H),4.74-4.62(m,2H),4.61(dd,J＝2.2,0.7Hz,1H),4.21(s,1H),2.78(q,J＝7.4Hz,2H),1.34(t,J＝7.4Hz,3H).；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.71,164.96,136.41,133.64,130.07,129.02,128.54,128.49,128.18,127.93,80.52,77.36,77.32,77.00,76.68,74.67,74.19,71.84,71.37,26.78,15.40；ESI-HRMS:(m+Na+])C22H22NaO6S理论值437.1029,实测值437.1027。
实施例3
以合成式III-3所示的桥环内酯化合物为例，其合成方法如下：
本实施例的步骤1与实施例1的步骤1相同。在步骤2中，将123.9mg(0.399mmol)II-1化合物与甲苯共沸三次除水，然后在氩气保护、冰浴搅拌条件下用2.1mL无水二氯甲烷将其溶解，加入104.5mg(0.478mmol)二碳酸二叔丁酯、4.8mg(0.040mmol)4-二甲氨基吡啶，在室温下反应1小时后，经过TLC点板检测反应完全，浓缩、柱色谱分离(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯体积比为3:1的混合液)，得到式III-3所示的桥环内酯化合物，其产率为86％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.39-7.30(m,5H),5.26(d,J＝2.6Hz,1H),4.84(d,J＝0.6Hz,1H),4.80(t,J＝2.0Hz,1H),4.65(q,J＝11.8Hz,2H),4.54(d,J＝1.3Hz,1H),4.12-4.05(m,1H),2.81-2.69(m,2H),1.51(s,9H),1.31(t,J＝7.4Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.58,152.05,136.50,128.57,128.20,127.90,83.77,80.70,77.46,77.37,77.32,77.00,76.68,74.16,72.19,71.42,27.68,26.76,15.15；ESI-HRMS:([m+Na+])C20H26NaO7S理论值433.1291，实测值433.1289。
实施例4
以合成式III-4所示的桥环内酯化合物为例，其合成方法如下：
本实施例的步骤1与实施例1的步骤1相同。在步骤2中，将77.3mg(0.249mmol)II-1化合物与甲苯共沸三次除水，然后在氩气保护、冰浴搅拌条件下用1.3mL无水二氯甲烷将其溶解，加入50.8mg(0.756mmol)咪唑、0.1mL(0.025mmol)叔丁基二苯基氯硅烷(TBDPSCl)，在室温下反应5小时后，经过TLC点板检测反应完全，浓缩、柱色谱分离(洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯体积比为9:1的混合液)，得到式III-4所示的桥环内酯化合物，其产率为64％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.70(ddd,J＝6.7,2.7,1.4Hz,4H),7.46-7.42(m,2H),7.38(td,J＝7.4,1.7Hz,4H),7.31(dd,J＝8.5,6.0Hz,3H),7.21-7.16(m,2H),5.31(t,J＝3.2Hz,1H),4.80(s,1H),4.36(dd,J＝40.1,11.5Hz,2H),4.11(s,1H),4.08(d,J＝2.0Hz,1H),4.03(d,J＝0.9Hz,1H),2.87-2.73(m,2H),1.39(t,J＝7.4Hz,3H),1.11(s,9H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.17,136.82,135.84,135.73,132.74,132.30,130.22,130.15,128.41,127.96,127.93,127.83,127.72,80.60,77.93,77.32,77.00,76.87,76.68,75.18,74.61,70.93,26.90,26.71,19.25,15.54；ESI-HRMS:([m+Na+])C31H36NaO5SSi理论值571.1945，实测值571.1942。
实施例5
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
将64mg(0.182mmol)式III-1所示的桥环内酯化合物、33.56mg(0.090mmol)受体5-2与甲苯共沸3次除水，然后加入33mg分子筛在锡箔纸避光的条件下抽真空换氩气3次，在氩气保护下，加入0.90mL无水二氯甲烷溶解供体与受体，加入28.38mg(0.126mmol)碘代丁二酰亚胺(NIS)、16.21mg(0.063mmol)AgOTf，0℃反应2小时后，加入2μL三乙胺淬灭反应，过滤，滤液用20mL二氯甲烷稀释后，用10mL质量分数为10％的Na2S2O3水溶液洗一次，再用10mL二氯甲烷萃取两次，有机相经饱和NaCl水溶液盐析、无水硫酸钠干燥、过滤、旋干、柱色谱分离(洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯的体积比为3:1的混合液)，得到式5-3所示的β构型的化合物，其收率为91％，结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.03(d,J＝7.8Hz,2H),7.60(t,J＝7.4Hz,1H),7.47(t,J＝7.8Hz,2H),7.38–7.33(m,2H),7.33–7.28(m,3H),7.19–7.14(m,1H),7.11(dd,J＝7.6,5.8Hz,4H),5.35(dd,J＝12.4,7.2Hz,1H),5.30(d,J＝7.8Hz,1H),5.03(s,1H),4.94(s,1H),4.67(s,1H),4.29–4.23(m,1H),3.94(dd,J＝9.9,2.7Hz,1H),3.85(dq,J＝12.5,6.2Hz,1H),3.47(d,J＝13.9Hz,1H),3.37(s,3H),1.19(s,9H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.72,166.95,165.69,137.52,136.39,133.15,129.89,129.70,128.67,128.56,128.41,128.34,128.14,127.82,127.79,127.66,100.18,95.42,77.57,77.21,77.00,76.79,76.24,75.76,73.89,73.32,72.37,72.15,71.07,70.74,66.66,54.81,38.70,26.90,17.39；ESI-HRMS:([m+Na]+)C39H44O12Na理论值727.2725，实测值727.2720。
实施例6
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的受体5-2用等摩尔的受体6-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式6-3所示的化合物，其收率为65％，β:α＝10:1，其中β构型化合物的结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.09(d,J＝8.0Hz,2H),8.01(d,J＝7.9Hz,2H),7.87(d,J＝8.1Hz,2H),7.65–7.59(m,1H),7.54(t,J＝7.4Hz,1H),7.49(t,J＝7.7Hz,2H),7.36(dddd,J＝28.8,25.2,14.1,7.7Hz,12H),7.22–7.12(m,6H),6.67(t,J＝3.2Hz,1H),6.23–6.12(m,1H),5.46(dt,J＝10.3,3.2Hz,1H),5.01(d,J＝1.0Hz,1H),4.97(s,1H),4.76(s,1H),4.71–4.55(m,5H),4.46(s,1H),4.23–4.17(m,1H),4.16–4.10(m,1H),4.05(d,J＝11.9Hz,1H),3.96(td,J＝9.8,2.9Hz,1H),3.88–3.79(m,1H),3.65(s,1H),1.25(S,9H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.94,166.85,165.73,165.49,164.72,137.04,136.45,133.91,133.41,129.97,129.84,129.76,129.34,128.95,128.78,128.69,128.54,128.48,128.40,128.33,128.23,128.09,127.97,96.07,90.06,77.27,77.00,76.84,76.67,75.75,75.04,73.87,73.28,72.58,71.40,70.90,70.54,66.67,60.40,38.85,27.02,14.22；ESI-HRMS:([m+Na]+)C52H48O16Na理论值951.2835，实测值951.2833。.
实施例7
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的受体5-2用等摩尔的受体7-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式7-3所示的β构型化合物，其收率为82％，结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.34(ddt,J＝18.2,8.1,4.1Hz,5H),5.48–5.38(m,1H),4.99(d,J＝20.0Hz,1H),4.84(d,J＝5.3Hz,1H),4.83(s,1H),4.66–4.55(m,2H),4.44(d,J＝1.6Hz,1H),4.22–4.14(m,1H),4.08(t,J＝6.0Hz,1H),3.66(d,J＝16.9Hz,1H),3.64–3.58(m,2H),3.35(s,3H),1.50(d,J＝10.6Hz,3H),1.32(d,J＝14.7Hz,3H),1.20(s,9H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.83,167.00,136.38,128.67,128.58,128.30,127.86,109.50,97.77,93.92,78.29,77.25,77.19,77.03,76.97,76.82,76.15,75.72,73.82,71.00,70.87,63.87,54.82,38.81,27.85,26.93,26.40,17.25；ESI-HRMS:([m+Na]+)C28H38O11Na理论值573.2306，实测值573.2301。
实施例8
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的受体5-2用等摩尔的受体8-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式8-3所示的化合物，其收率为78％，β:α＝15:1，其中β构型化合物的结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.35(ddd,J＝24.6,10.1,4.6Hz,5H),4.99(d,J＝1.6Hz,1H),4.83(s,2H),4.60(dt,J＝12.0,9.5Hz,2H),4.39(dd,J＝8.3,1.5Hz,1H),3.64(s,1H),3.14(d,J＝1.7Hz,1H),1.71–1.63(m,3H),1.22(s,9H),1.04(d,J＝10.4Hz,3H),0.96(d,J＝11.6Hz,4H),0.78(s,3H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.91,167.22,136.47,128.63,128.25,127.84,96.86,92.65,77.21,77.03,77.00,76.79,76.20,74.14,71.19,70.90,49.11,48.16,41.05,39.21,38.80,29.74,26.98,25.96,25.69,21.61,19.73；ESI-HRMS:([m+Na]+)C28H38O7Na理论值509.2510，实测值5809.2506。
实施例9
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的受体5-2用等摩尔的受体9-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式9-3所示的化合物，其收率为80％，β:α＝17:1，其中β构型化合物的结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.34(dt,J＝13.3,7.6Hz,5H),5.01(s,1H),4.93(s,1H),4.79(s,1H),4.67–4.56(m,2H),4.39(d,J＝1.4Hz,1H),4.01(d,J＝8.3Hz,1H),3.64(d,J＝15.7Hz,1H),2.17–2.09(m,1H),1.97–1.90(m,1H),1.74–1.67(m,1H),1.64(dd,J＝11.1,6.6Hz,1H),1.56(s,1H),1.23(d,J＝5.4Hz,9H),0.98(dt,J＝8.3,4.1Hz,1H),0.89(dd,J＝11.8,5.0Hz,1H),0.84(d,J＝5.0Hz,3H),0.82(s,3H),0.81(s,3H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.71,167.22,136.46,128.63,127.83,93.96,81.31,77.34,77.21,77.00,76.79,75.99,71.30,70.82,49.03,47.71,45.01,35.59,28.17,27.00,26.40,19.71,18.83,13.16；ESI-HRMS:([m+Na]+)C28H38O7Na理论值509.2510，实测值509.2507。
实施例10
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的受体5-2用等摩尔的受体10-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式10-3所示的β构型化合物，其收率为82％，结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ6.56(dd,J＝13.6,7.3Hz,2H),6.49–6.30(m,14H),4.70(s,1H),4.22(s,1H),4.08(s,1H),4.03–3.96(m,1H),3.87–3.82(m,1H),3.77(dd,J＝13.1,6.6Hz,2H),3.64(q,J＝12.3Hz,2H),3.49(d,J＝1.7Hz,1H),3.32(dd,J＝10.1,4.6Hz,1H),3.29(dd,J＝3.3,1.5Hz,1H),3.22–3.14(m,1H),3.00(dt,J＝11.4,5.7Hz,1H),2.92(t,J＝10.3Hz,1H),2.87–2.81(m,1H),2.66(s,1H),2.43(s,3H),0.30(s,9H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.76,166.43,138.49,137.57,136.28,128.79,128.62,128.26,128.21,128.12,127.80,127.58,127.41,126.05,101.46,99.81,94.01,78.62,77.21,77.00,76.79,76.33,75.85,74.45,73.98,72.95,72.64,71.52,70.72,68.69,63.97,54.87,38.75,26.94；ESI-HRMS:([m+Na]+)C39H41O12Na理论值727.2725，实测值727.2723。
实施例11
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的受体5-2用等摩尔的受体11-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式11-3所示的化合物，其收率为61％，β:α>20:1，其中β构型化合物的结构表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38–7.22(m,21H),5.17(s,1H),4.95(s,1H),4.86(t,J＝9.4Hz,1H),4.77(t,J＝7.7Hz,2H),4.73(s,1H),4.65–4.58(m,3H),4.47(d,J＝11.9Hz,1H),4.35(d,J＝11.3Hz,3H),3.96(t,J＝9.2Hz,1H),3.86–3.72(m,3H),3.62(d,J＝11.1Hz,1H),3.53–3.46(m,1H),3.38(s,1H),3.37(s,3H),1.16(s,9H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ176.79,166.76,138.42,138.01,137.84,136.36,128.56,128.47,128.42,128.34,128.16,128.10,127.96,127.75,127.69,127.64,98.20,96.67,80.71,79.72,77.32,77.00,76.68,76.19,75.84,75.30,73.70,73.46,71.74,70.74,69.30,68.33,55.33,38.71,26.94；ESI-HRMS:([m+Na]+)C46H52O12Na理论值819.3351，实测值819.3347。
实施例12
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的受体5-2用等摩尔的受体12-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式12-3所示的β构型化合物，其收率为78％，结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.41–7.21(m,20H),4.99(s,1H),4.93–4.88(m,2H),4.83–4.73(m,3H),4.66(dd,J＝31.3,12.0Hz,2H),4.49(dd,J＝30.3,14.8Hz,5H),4.36(s,1H),3.97(t,J＝9.3Hz,1H),3.79–3.61(m,6H),3.46(t,J＝11.3Hz,1H),3.37(s,4H),1.20(s,9H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.88,166.70,139.08,138.12,137.95,136.32,128.66,128.49,128.41,128.32,127.96,127.87,127.82,127.74,127.68,127.41,99.59,96.65,82.16,78.13,77.24,77.00,76.82,76.40,75.77,75.60,74.92,73.73,73.57,70.93,55.61,38.80,26.97；ESI-HRMS:([m+Na]+)C46H52O12Na理论值819.3351，实测值819.3350。
实施例13
实施例1制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的受体5-2用等摩尔的受体13-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式13-3所示的化合物，其收率为63％，β:α＝10:1，其中β构型化合物的结构表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40–7.28(m,5H),5.51(t,J＝5.1Hz,1H),5.03(s,1H),5.00(s,1H),4.97(s,1H),4.63(s,2H),4.59(dd,J＝7.9,2.3Hz,1H),4.42(d,J＝1.6Hz,1H),4.34–4.27(m,1H),4.18(dd,J＝7.9,1.4Hz,1H),4.01–3.94(m,2H),3.75–3.68(m,1H),3.62(s,1H),1.54(s,3H),1.43(s,3H),1.33(s,3H),1.31(s,3H),1.21(s,9H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ176.88,167.08,136.41,128.57,128.17,127.75,109.38,108.83,96.30,96.18,77.30,76.98,76.66,75.63,74.01,71.29,71.15,70.64,70.56,70.42,68.37,68.23,38.73,26.92,26.03,25.88,24.93,24.17；ESI-HRMS:([m+Na]+)C30H40O12Na理论值615.2412，实测值615.2410。
实施例14
实施例2制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的桥环内酯化合物用式III-2所示的桥环内酯化合物替换，其他步骤与实施例5相同，得到式14-3所示的化合物，其收率为91％，β:α>20:1，其中β构型化合物的结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.03(d,J＝7.8Hz,2H),7.60(t,J＝7.4Hz,1H),7.47(t,J＝7.8Hz,2H),7.38–7.33(m,2H),7.33–7.28(m,3H),7.19–7.14(m,1H),7.11(dd,J＝7.6,5.8Hz,4H),5.35(dd,J＝12.4,7.2Hz,1H),5.30(d,J＝7.8Hz,1H),5.03(s,1H),4.94(s,1H),4.67(s,1H),4.29–4.23(m,1H),3.94(dd,J＝9.9,2.7Hz,1H),3.85(dq,J＝12.5,6.2Hz,1H),3.47(d,J＝13.9Hz,1H),3.37(s,3H),1.19(s,9H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.72,166.95,165.69,137.52,136.39,133.15,129.89,129.70,128.67,128.56,128.41,128.34,128.14,127.82,127.79,127.66,100.18,95.42,77.57,77.21,77.00,76.79,76.24,75.76,73.89,73.32,72.37,72.15,71.07,70.74,66.66,54.81,38.70,26.90,17.39；ESI-HRMS:([m+Na]+)C41H40NaO12 +理论值747.2412，实测值747.2409。
实施例15
实施例4制备的桥环内酯化合物在寡糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，具体方法如下：
在实施例5中，所用的桥环内酯化合物用式III-4所示的桥环内酯化合物替换，所用的受体5-2用等摩尔的受体13-2替换，其他步骤与实施例5相同，得到式15-3所示的化合物，其收率为82％，β:α＝4:1，其中β构型化合物的结构表征数据为：1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.65(t,J＝6.7Hz,4H),7.44(t,J＝7.3Hz,2H),7.37(dd,J＝13.4,7.2Hz,4H),7.34–7.27(m,3H),7.20(d,J＝6.7Hz,2H),5.55(d,J＝4.9Hz,1H),5.12(s,1H),4.98(s,1H),4.60(dd,J＝7.9,2.3Hz,1H),4.51(d,J＝11.6Hz,1H),4.36–4.28(m,2H),4.21(dd,J＝7.9,1.7Hz,1H),4.10–3.97(m,4H),3.77(dd,J＝11.6,7.9Hz,1H),3.67(s,1H),1.52(s,3H),1.47(s,3H),1.33(s,3H),1.32(s,3H),1.07(s,8H)；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ176.36,168.56,135.78,135.66,130.25,130.23,128.43,127.96,127.93,127.64,109.46,108.87,96.44,96.26,80.09,77.21,77.00,76.79,76.15,74.89,73.84,71.30,70.71,70.66,70.49,68.35,26.81,26.09,25.98,24.99,24.29,19.16；ESI-HRMS:([m+Na]+)C41H50NaO11Si理论值769.3015，实测值769.3012。

Claims (8)

1.一种用于构建β-甘露糖苷键的桥环内酯类化合物，其特征在于该化合物的结构式如下所示：
式中R1代表C1～C6烷基、苯基、C1～C6烷基取代苯基、C1～C6烷氧基取代苯基、卤代苯基中的任意一种，R2代表叔丁基二苯基硅基、三异丙基硅基、三甲基硅基、叔丁基二甲基硅基、苯甲酰基、新戊酰基、萘甲酰基、叔丁氧羰基中的任意一种，R3代表保护基，所述的保护基为苄基、对甲氧基苄基、苯甲酰基、乙酰基、三甲基硅基、叔丁基二苯基硅基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的用于构建β-甘露糖苷键的桥环内酯类化合物，其特征在于：所述的R1是C1～C2烷基、苯基、C1～C2烷基取代苯基中的任意一种。
3.权利要求1所述的用于构建β-甘露糖苷键的桥环内酯类化合物的合成方法，其特征在于它由下述步骤组成：
(1)以乙腈、四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在空气或氧气气氛中，将式I所示的三羟基-α-甘露糖类化合物、铜催化剂、2,2-联吡啶、N-甲基咪唑、硝酰自由基氧化物按摩尔比为1﹕(0.1～0.3)﹕(0.01～0.10)﹕(0.10～0.30)﹕(0.10～0.5)，室温避光反应3～10小时，得到式Ⅱ化合物；
式中R1代表C1～C6烷基、苯基、C1～C6烷基取代苯基、C1～C6烷氧基取代苯基、卤代苯基中的任意一种，R3代表保护基；所述的铜催化剂为三氟甲磺酸四乙腈合铜、三氟甲磺酸铜、CuI、CuBr、CuCl中的任意一种；所述的硝酰自由基氧化物是四甲基哌啶氧化物或9-氮杂双环[3.3.1]壬烷N-氧自由基；
(2)以二氯甲烷、四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在惰性气氛中，将式II化合物、碱、吡啶、硅烷或酰氯或酯类化合物按摩尔比1﹕(0.1～0.3)﹕(0～8)﹕(1～5)，室温反应1～12小时，得到用于构建β-甘露糖苷键的桥环内酯类化合物。
4.根据权利要求3所述的用于构建β-甘露糖苷键的桥环内酯类化合物的合成方法，其特征在于：所述的硅烷是叔丁基二苯基氯硅烷、三异丙基氯硅烷、三甲基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷中的任意一种，酰氯是苯甲酰氯、新戊酰氯、萘甲酰氯中的任意一种，酯类化合物是二碳酸二叔丁酯、1-叔丁氧羰基哌嗪、丙二酸二叔丁酯中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的用于构建β-甘露糖苷键的桥环内酯类化合物的合成方法，其特征在于：所述的R1是C1～C2烷基、苯基、C1～C2烷基取代苯基中的任意一种；所述的保护基是苄基、对甲氧基苄基、苯甲酰基、乙酰基、三甲基硅基、叔丁基二苯基硅基中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的用于构建β-甘露糖苷键的桥环内酯类化合物的合成方法，其特征在于：所述的碱是4-二甲氨基吡啶或咪唑。
7.权利要求1所述的桥环内酯类化合物在寡糖或多糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途。
8.根据权利要求7所述的桥环内酯类化合物在寡糖或多糖合成过程中作为糖基供体与受体反应高立体选择性构建β-甘露糖苷键的用途，其特征在于：所述的受体是葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、甘露糖、乳糖、冰片、小茴香醇中的任意一种。
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