CN107365332B - 1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种1,2‑异亚丙基‑3,5,6‑三‑O‑苄基‑α‑D‑呋喃葡萄糖苷的制备方法:在设有回流分水器的反应容器中,加入1,2‑异亚丙基‑α‑D‑呋喃葡萄糖、碱、有机溶剂进行回流脱水反应,当反应至回流分水器中没有水蒸出时,滴加苄基化试剂,滴完后继续回流脱水保温反应至反应完全,之后反应液经后处理得到产物1,2‑异亚丙基‑3,5,6‑三‑O‑苄基‑α‑D‑呋喃葡萄糖苷;本发明成本低廉,产品收率高、质量高,原料、溶剂单耗低,后处理工艺简单易行,废水量少,易于实现工业化。

Description

1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷的制备 方法
(一)技术领域
本发明属于化学领域,具体涉及一种1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷的制备方法。
(二)背景技术
1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷的主要合成方法是以1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖为原料,通过williamson醚化法制得。通常以氢化钠为碱,氯化苄或溴化苄为苄基化试剂,在DMSO、DMF、二氧六环或四氢呋喃等溶剂中苄基化反应得到。如CN104530148A以1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖、氢化钠、溴化苄为原料、在四氢呋喃中,四丁基碘化胺为催化剂进行苄基化反应。采用氢化钠作为碱的工艺有如下不足之处:(1)通常市售氢化钠为石蜡油分散体,在反应体系及最终产品1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-D-呋喃葡萄糖苷中引入了不必要的杂质石蜡油;(2)氢化钠为较易自燃的物质,遇水、剧烈碰撞等因素均易自燃,在运输、储存及使用过程中均有较大隐患;(3)上述苄基化反应过程中有大量氢气生成,生产过程中有一定隐患;(4)上述苄基化反应条件下,氯化苄或溴化苄易与氢化钠发生反应,生成甲苯,进而污染溶剂,并随溶剂套用在溶剂中累积,影响工艺稳定性。
也有采用氢氧化钾等为碱,氯化苄或溴化苄为苄基化试剂,在DMSO、DMF或二氧六环等溶剂体系中进行williamson醚化反应的报道。为减少碱和苄基化试剂用量,促进反应进行,有时也加入四丁基碘化胺等相转移催化剂。如CN104387428A以1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖、氢氧化钾或氢氧化钠等碱、溴化苄为原料,在DMF中,四丁基碘化胺为催化剂进行反应。在DMSO、DMF或二氧六环等体系中,以氢氧化钾等为碱的不足之处在于:(1)氢氧化钾及苄基化试剂大大过量,严重浪费了原料;(2)DMSO、DMF或二氧六环等溶剂体系中进行williamson反应选择性不佳,反应结束时有大量副产物苄醇及二苄醚生成;(3)DMSO、DMF、二氧六环或乙腈等溶剂与水混溶且不易除去,从而导致副反应发生;(4)采用了价格昂贵的相转移催化剂,且无简便回收套用方法,增加了生产成本且污染环境。
(三)发明内容
为了解决现有技术存在的碱、苄基化试剂、相转移催化剂用量大,浪费严重或所用的试剂带入额外杂质、危险性大、工业化不易等问题。本发明提供了一种1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷的制备方法,该方法不采用价格昂贵的催化剂,所用的碱使用安全、易保存、易实现工业化,产品收率高,原料单耗低,单位产品废水量少且废水COD低,对环境影响小,后处理过程简单,适合工业化生产。
本发明采用如下技术方案:
一种1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷的制备方法,所述的制备方法为:
在设有回流分水器的反应容器中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖、碱、有机溶剂进行回流脱水反应,当反应至回流分水器中没有水蒸出时,滴加苄基化试剂,滴完后继续回流脱水保温反应至反应完全(采用HPLC监测反应终点),之后反应液经后处理得到产物1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷。
本发明中,原料1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖的结构式如下:
Figure BDA0000987293190000021
产物1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷的结构式如下:
Figure BDA0000987293190000022
本发明所述的制备方法中:
所述1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖与碱、苄基化试剂的物质的量之比为1:3~3.5:3~3.5,优选1:3~3.2:3~3.2。
所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
所述的苄基化试剂为氯化苄或溴化苄。
所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、己烷、环己烷、庚烷或辛烷,所述有机溶剂的体积用量以1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖的质量计为0.5~5mL/g,优选2~3mL/g。
所述回流脱水的温度一般为60~150℃。
所述反应液后处理的方法为:反应结束后,反应液用水洗至中性,最后蒸除溶剂即得产物。
与现有方法相比,本发明具有以下显著优点:
1、本发明所使用的碱安全性好,且市场上有大量供应,易于实现工业化;
2、不引入石蜡油等额外杂质,简化后处理过程;
3、不需使用价格昂贵的相转移催化剂来促进反应进行;
4、通过除去水分子,促使平衡移动,使得1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖转化为其碱金属醇盐,最终在碱和苄基化试剂过量较少的情况下,苄基化产品取得很高收率;
5、所得产品含量较高,无需进一步精制处理即可用做原料进行后续产品合成,避免了过柱精制等复杂操作;
6、反应溶剂与提取溶剂一致,后处理工艺简单易行;
7、溶剂单耗低,废水量少,降低生产成本同时减少对环境的影响。
(四)附图说明
图1为实施例1制得产物的HPLC谱图;
图2为实施例1制得产物的核磁共振氢谱。
(五)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围不限于此。凡是依据本发明的技术实质对实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均落入本发明的保护范围内。
实施例1
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钾固体19.3g(310mmol),甲苯60ml,110~115℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加氯化苄39.2g(310mmol),滴加毕,继续110~115℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得黄色油状物48.0g,HPLC测得含量99.4%,收率97.4%。
实施例2
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钠固体13.6g(340mmol),甲苯60ml,110~115℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加溴化苄54.7g(320mmol),滴加毕,继续110~115℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得黄色油状物46.8g,HPLC测得含量97.4%,收率93.0%。
实施例3
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钠固体12.8g(320mmol),二甲苯80ml,140~145℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加氯化苄40.5g(320mmol),滴加毕,继续140~145℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得黄色油状物46.9g,HPLC测得含量98.6%,收率94.4%。
实施例4
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钾固体20.0g(320mmol),正己烷60ml,70~75℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加溴化苄53.0g(310mmol),滴加毕,继续70~75℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得淡黄色油状物47.0g,HPLC测得含量99.1%,收率95.1%。
实施例5
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钾固体20.2g(325mmol),环己烷60ml,80~85℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加溴化苄54.7g(320mmol),滴加毕,继续80~85℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得淡黄色油状物48.0g,HPLC测得含量98.9%,收率96.9%。
实施例6
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钾固体20.6g(330mmol),环己烷60ml,80~85℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加氯化苄42g(330mmol),滴加毕,继续80~85℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得淡黄色油状物47.7g,HPLC测得含量98.1%,收率95.5%。
实施例7
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钾固体19.6g(315mmol),庚烷100ml,100~105℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加氯化苄40g(315mmol),滴加毕,继续100~105℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得黄色油状物47.6g,HPLC测得含量98.7%,收率95.9%。
实施例8
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钠固体14g(350mmol),庚烷100ml,100~105℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加氯化苄44.3g(350mmol),滴加毕,继续100~105℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得黄色油状物47.8g,HPLC测得含量97.3%,收率94.9%。
实施例9
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钾固体19.0g(305mmol),正辛烷70ml,125~130℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加氯化苄38.6g(305mmol),滴加毕,继续125~130℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得黄色油状物46.8g,HPLC测得含量99.3%,收率94.8%。
实施例10
在设有回流分水器的250ml三颈瓶中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖22.0g(100mmol)、氢氧化钠固体14g(350mmol),正辛烷70ml,125~130℃回流脱水反应至无水蒸出,滴加氯化苄42.0g(330mmol),滴加毕,继续125~130℃回流脱水保温反应,HPLC监测至反应毕,反应液用水洗至中性(20ml×4)。水洗毕,减压蒸除溶剂得黄色油状物48.6g,HPLC测得含量98.4%,收率97.6%。
本发明实施例中所用的原料均为工业级,并均可在国内市场上采购得到;所用的仪器、设备为化工实验、生产中的通用反应釜、液液分离设备等,均可根据需要从国内市场上选购;所述制备方法中产生的少量废水,生化性能良好,可通过常规废水处理系统处理后,达到国家排放标准。

Claims (9)

1.一种1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷的制备方法,其特征在于,所述的制备方法为:
在设有回流分水器的反应容器中,加入1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖、碱、有机溶剂进行回流脱水反应,当反应至回流分水器中没有水蒸出时,滴加苄基化试剂,滴完后继续回流脱水保温反应至反应完全,之后反应液经后处理得到产物1,2-异亚丙基-3,5,6-三-O-苄基-α-D-呋喃葡萄糖苷;
所述1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖与碱、苄基化试剂的物质的量之比为1:3~3.5:3~3.5。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖与碱、苄基化试剂的物质的量之比为1:3~3.2:3~3.2。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的苄基化试剂为氯化苄或溴化苄。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、己烷、环己烷、庚烷或辛烷。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂的体积用量以1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖的质量计为0.5~5mL/g。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂的体积用量以1,2-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖的质量计为2~3mL/g。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述回流脱水的温度为60~150℃。
9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述反应液后处理的方法为:反应结束后,反应液用水洗至中性,最后蒸除溶剂即得产物。
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