FR2614024A1 - Procede de synthese specifique de o-alkyl-3 d-glucose et produits obtenus par ce procede - Google Patents
Procede de synthese specifique de o-alkyl-3 d-glucose et produits obtenus par ce procede Download PDFInfo
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Abstract
PROCEDE DE SYNTHESE SPECIFIQUE DE O-ALKYL-3 D-GLUCOSE COMPORTANT L'ALKYLATION DU DI-O-ISOPROPYLIDENE-1,2:5,6 A -D-GLUCOFURANNOSE, PUIS L'ELIMINATION SUR RESINE ECHANGEUSE D'IONS H DU GROUPE PROTECTEUR ISOPROPYLIDENE-5,6 POUR DONNER DU O-ALKYL-3 O-ISOPROPYLIDENE-1,2 A -D-GLUCOPYRANNOSE EN TANT QUE NOUVEAU PRODUIT, OU L'ELIMINATION SUR LA MEME RESINE H DES DEUX GROUPES PROTECTEURS ISOPROPYLIDENES POUR DONNER DU O-ALKYL-3 D-GLUCOSE. CES ETHERS DANS LESQUELS LE RADICAL ALKYLE COMPORTE UN NOMBRE DE CARBONE EGAL OU SUPERIEUR A 8, SONT DES AGENTS DE GONFLEMENT, DES GELIFIANTS, DES EMULSIFIANTS, DES MICROEMULSIFIANTS UTILISABLES DANS L'ALIMENTATION, LA PHARMACIE, L'HYGIENE, LES COSMETIQUES.
Description
"Procédé de synthèse spécifique de O-Alkyl-3 D-glucose et
produits obtenus par ce procédé"
La présente invention a pour objet un procédé de synthèse spécifique de O-Alkyl -3 D-glucose et les produits obtenus par ce procédé.
produits obtenus par ce procédé"
La présente invention a pour objet un procédé de synthèse spécifique de O-Alkyl -3 D-glucose et les produits obtenus par ce procédé.
Il est connu que le glucose en tant qu'aldohexose peut exister sous des formes cyclisées. Ainsi le D-glucose existe sous deux formes anomères cyclisées à 6 chaînons : -D-glucopyrannose et le ff -D-glucopyrannose. Ces formes cyclisées proviennent de la réaction intramoléculaire du groupe aldéhyde en position 1 avec l'hydroxyle en position 5 pour former un hémiacétal interne par cyclisation. Si l'hydroxyle en position 5 est remplacé par un autre groupe, le dérivé résultant aura tendance alors à se cycliser par réaction intramoléculaire du groupe aldéhyde en position 1avec l'hydroxyle en position 4 pour former un cycle à 5 chaînons appelé glucofurannose.
Différents auteurs ont cherché à éthérifier spécifiquement l'hydroxyle en 3 du D-glucose en se servant de groupes protecteurs qui bloquent deux groupes hydroxyle vicinaux cis et qui ne bloquent pas l'hydroxyle en 3.
Ainsi par condensation de l'acétone et du D-glucose il est connu d'obtenir le "diacétone glucose" ou di-O-isopropylidène-1,2:5,6 sy -D-glucofurannose où seul l'hydroxyle en 3 est non protégé et peut être mis spécifiquement en réaction, à condition que cette dernière réaction n'élimine pas d'une manière concomitante les groupes protecteurs isopropylidène.
C'est ainsi que HAVLINOVA, B, ROSIR, M, KOVAC,P
BLAZEJ,A (Tenside Détergents 15(2), 72 (1978)) ont obtenu le
O-dodécyl-3-di-O-isopropylidène-I , 2: 5,6 o(-D-glucofurannose par condensation du "diacétone-glucose" sur le bromure de n-dodecyle en excès de 100 eti en présence d'hydrure de sodium (NaH) en excès de 200 %, dans le dimethoxyéthane à 80"C. Le rendement n'est pas précisé. Par hydrolyse acide dans le milieu eau-acide acétique 20-80 (v-v) au reflux ces auteurs ont obtenu le O-dodécyl-3 D-glucose.
BLAZEJ,A (Tenside Détergents 15(2), 72 (1978)) ont obtenu le
O-dodécyl-3-di-O-isopropylidène-I , 2: 5,6 o(-D-glucofurannose par condensation du "diacétone-glucose" sur le bromure de n-dodecyle en excès de 100 eti en présence d'hydrure de sodium (NaH) en excès de 200 %, dans le dimethoxyéthane à 80"C. Le rendement n'est pas précisé. Par hydrolyse acide dans le milieu eau-acide acétique 20-80 (v-v) au reflux ces auteurs ont obtenu le O-dodécyl-3 D-glucose.
Il faut remarquer que cette synthèse est une synthèse de laboratoire car elle met en jeu des réactifs onéreux et dangereux en énorme excès.
D'autres auteurs, GLEN, W.L., MYERS, G.S., BARBER,
R.J. et GRANT, G.A. dans le brevet U.S. N 2 715 121 ont préparé des O-alkyl inf.-3- di- 0- isopropylidène-i,2 : 5,6 0 < -D-glucofurannoses par alkylation du "diacétone-glucose" dans l'acétone, à 150*C, en présence d'un excès de 300 t de soude et de 200 5 én bromure d'alkyle inférieur, avec de bon rendement par rapport au "diacétone-glucose" mis en oeuvre.
R.J. et GRANT, G.A. dans le brevet U.S. N 2 715 121 ont préparé des O-alkyl inf.-3- di- 0- isopropylidène-i,2 : 5,6 0 < -D-glucofurannoses par alkylation du "diacétone-glucose" dans l'acétone, à 150*C, en présence d'un excès de 300 t de soude et de 200 5 én bromure d'alkyle inférieur, avec de bon rendement par rapport au "diacétone-glucose" mis en oeuvre.
Après purification ces éthers sont transformés directement en O-Alkyl.inf.c3-D-glucoses correspondants par hydrolyse acide dans l'eau au reflux. Par alkyles inférieurs il faut entendre méthyle, éthyle, n-propyl et n-butyle.
Ainsi cette dernière synthèse qui met en jeu de forts excès en réactifs présente des inconvénients industriels pour toute extrapolation d'échelle. De plus,comme dans la synthèse précédente, l'hydrolyse réalisée après la formation de la fonction éther en 3 entraîne la libération totale des hydroxyles 1, 2, 4 et 6, sous la forme glucopyrannose.
La présence de ces quatre hydroxyles limite la possibilité d'effectuer des synthèses spécifiques par mise en réaction sélective ultérieure de l'un et/ou l'autre de ceux-ci. La demanderesse s'est fixée comme but de fournir des procédés de synthèses industriels de monoéthers en position 3 du glucose, à longue chaîne alkyle (C8 et audelà) afin d'obtenir des composés chimiquement purs (monodispeises) a une "queue" hydrophobe formée par la longue chaîne alkyle et une "tète" hydrophile formée par le motif glucose.
Un objet de la présente invention est un procédé de synthèse spécifique de dérivés du D-glucose, sous la forme glucopyrannose ou glucofurannose, comportant l'éthérification de l'hydroxyle en position 3 du di-O-isopropylidène-1,2 : 5:6 o( -D-glucofurannose par un agent d'alkylation R-X, X étant un groupe partant et R un radical alkyle saturé ou insaturé où la double liaison est sur un carbone endos au-delà du groupe
X,R ayant un nombre de carbones égal ou supérieur à 8, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes sous forte agitation,
d) on mélange du di-O-isopropylidène-1,2::5,6 oç -D-glucofurannose avec un excès molaire d'hydroxyde alcalin solide finement broyé et un desséchant solide neutre ;
e) on ajoute un mélange d'un solvant aromatique et d'un solvant aprotique polaire;
f) on ajoute R-X et on laisse à température ambiante le temps nécessaire pour avoir un taux de conversion du di-0-isopropylidène-1 ,2:5, 6o( -D-glucofurannose supérieur à 90
g) on ajoute un solvant d'extraction lipophile et on ajoute une -solution aqueuse diluée d'acide minéral pour amener le mélange réactionnel à un pH neutre ou légèrement basique
h) on arrête l'agitation, décante, lave à l'eau. La phase organique est séchée puis évaporée pour donner le composé O-R-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6 cs glucofurannose.
X,R ayant un nombre de carbones égal ou supérieur à 8, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes sous forte agitation,
d) on mélange du di-O-isopropylidène-1,2::5,6 oç -D-glucofurannose avec un excès molaire d'hydroxyde alcalin solide finement broyé et un desséchant solide neutre ;
e) on ajoute un mélange d'un solvant aromatique et d'un solvant aprotique polaire;
f) on ajoute R-X et on laisse à température ambiante le temps nécessaire pour avoir un taux de conversion du di-0-isopropylidène-1 ,2:5, 6o( -D-glucofurannose supérieur à 90
g) on ajoute un solvant d'extraction lipophile et on ajoute une -solution aqueuse diluée d'acide minéral pour amener le mélange réactionnel à un pH neutre ou légèrement basique
h) on arrête l'agitation, décante, lave à l'eau. La phase organique est séchée puis évaporée pour donner le composé O-R-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6 cs glucofurannose.
Le radical alkyle R contient de préférence 8 à 30 atomes de carbone et mieux 8 à 20 atomes de carbone.
X comme groupe partant est choisi parmi les atomes de
Cl, brome, iode ou les groupes sulfonates.
Cl, brome, iode ou les groupes sulfonates.
Le solvant aromatique est choisi parmi le benzène et le toluène.
Le solvant aprotique polaire est choisi parmi le diméthylsulfoxyde, la N,N-diméthylformamide, la
N,N-diméthylacétamide.
N,N-diméthylacétamide.
Le solvant d'extraction lipophile est un hydrocarbure ou un mélange d'hydrocarbures.
Le procédé précédent peut comprendre en outre la préparation préalable du diacétone-glucose à partir d'un procédé de la littérature (Brevet US N 2 715 121 et SCHMITH,
O.T. Methods in Carbohydrate Chemistry 2 (83) 318 (1963), amélioré par l'utilisation d'hexane à la place de chloroforme en tant que solvant d'extraction du produit final et qui comprend les étapes suivantes
a) on agite à température ambiante, dans l'acétone en excès, du glucose en présence de Cl2Zn et de P04H3,
b) on élimine le glucose résiduel par filtration, puis on élève le pH jusqu'à pH=8 par addition de soude,
c) on évapore l'acétone en excès et extrait le produit avec un solvant Qui est de l'hexane industriel à ébullition, la solution organique ainsi obtenue conduit après décantation, refroidissement et filtration au di-0-isopropylidène- I ,2:5,6 -D-glucofurannose cristallisé.
O.T. Methods in Carbohydrate Chemistry 2 (83) 318 (1963), amélioré par l'utilisation d'hexane à la place de chloroforme en tant que solvant d'extraction du produit final et qui comprend les étapes suivantes
a) on agite à température ambiante, dans l'acétone en excès, du glucose en présence de Cl2Zn et de P04H3,
b) on élimine le glucose résiduel par filtration, puis on élève le pH jusqu'à pH=8 par addition de soude,
c) on évapore l'acétone en excès et extrait le produit avec un solvant Qui est de l'hexane industriel à ébullition, la solution organique ainsi obtenue conduit après décantation, refroidissement et filtration au di-0-isopropylidène- I ,2:5,6 -D-glucofurannose cristallisé.
Le produit intermédiaire obtenu à l'étape h) du procédé selon l'invention comporte deux groupes protecteurs isopropylidène : le groupe -1,2 et le groupe-5,6.
il a été trouvé que le groupe 5,6 pouvait être sélectivement éliminé, en gardant le groupe 1,2, par mise en contact contrôlée du composé 0-R-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6cE -D-glucofurannose avec une résine échangeuse d'ions (H+) en présence d'un mélange alcanol/eau, pendant une durée déterminée et à une température contrôlée. il est également possible d'éliminer les deux groupes protecteurs par l'utilisation de cette même résine dans des conditions expérimentales de durée de contact plus longue et/ou de température plus élevée.
En cas de déblocage total, la molécule de dérivé de glucose se réorganise pour se recycliser en dérivé glucopyrannose.
Le déblocage sélectif partiel conduit à de nouvelles molécules où le caractère hydrophile du motif glucose est tempéré par un reste acétal cyclique (isopropylidène-1,2) sur les hydroxyles 1,2 de la forme glucofurannose éthérifiée en position 3.
En pratique la mise en contact contrôlée du composé 0-R-3 di-0-isopropylidène-I ,2:5, 6 d-D-glucofurannose a lieu par percolation à travers un lit fixe de résine échangeuse d'ions (H+), d'une solution de ce composé dans un mélange de solvants alcanol/eau . Selon la température de la colonne et la vitesse de percolation la solution après percolation contiendra éventuellement un reste de 0-R-3 di-O-isopropylidene 1,2:5,6 O < -D-glucofurannose et un mélange de 0-R-3 0-isopropylidène-1,2o,D-glucofurannose et de 0-R-3
D-glucopyrannose en proportion variable.
D-glucopyrannose en proportion variable.
L'existence du mélange précédent, devant être séparé pour l'obtention des produits purs (monodisperses), aurait pu etre un obstacle à la mise au point du procédé industriel selon l'invention.
En fait, la demanderesse a trouvé que la séparation de ce mélange en ses composés purs ne nécessitait pas l'emploi d'une chromatographie de partage en solution ou le rapport en poids du mélange à séparer par rapport au poids du support de chromatographie varie de 1/50 à 1/100, mais qu'il suffisait d'utiliser une filtration-adsorption sur gel de silice dans laquelle le rapport du -poids du mélange à séparer par rapport au poids du gel de silice est compris entre 1/1 et 1/2,5.
De plus, le gel de silice peut être réutilisé de nombreuses fois, c'est-à-dire recyclé par percolation à l'acétone pure puis à l'hexane pur.
L'avantage d'obtenir les produits purs selon l'invention réside dans le fait que ces produits agissent comme solvatants dans une utilisation comme produits gélifiants, de gonflement, émulsifiants et microémulsifiants, et que l'arrangement de solvatation est uniforme, reproductible et plus stable que celui obtenu avec des produits impurs (polydisperses).
La présente invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui vont suivre et qui sont donnés à titre d'illustrations en référence au schéma annexé.
Dans les exemples suivants, les pouvoirs rotatoires spécifiques ont été déterminés en dissolvant 200 à .300 mg du composé dans 10 ml du solvant indiqué.
Exemple 1. 0-n-hexadécyl-3 di-0-isopropylidène-1,2 : 5,6 -D-glucofurannose (Il)
104 g (0,4 mole) de di-0-isopropylidène-1,2 : 5,6 cl -D-glucofurannose (I), 54 g (0,96 mole) de potasse broyée finement et 40 g de Na2 504 anhydre sont placés dans un réacteur cylindrique de 1 litre muni d'une agitation vibrante vigoureuse. On ajoute ensuite 450 ml de benzène, 50 ml de diméthylsulfoxyde (DMSO), et enfin 134 g (0,44 mole) dé.
104 g (0,4 mole) de di-0-isopropylidène-1,2 : 5,6 cl -D-glucofurannose (I), 54 g (0,96 mole) de potasse broyée finement et 40 g de Na2 504 anhydre sont placés dans un réacteur cylindrique de 1 litre muni d'une agitation vibrante vigoureuse. On ajoute ensuite 450 ml de benzène, 50 ml de diméthylsulfoxyde (DMSO), et enfin 134 g (0,44 mole) dé.
bromure de n-hexadécyle. L'ensemble est agité à température ambiante 40h, temps au bout duquel l'avancement de la réaction est de 93 5.
Sans arrêter l'agitation, on ajoute alors au milieu réactionnel 300 ml d'éther de pétrole (Eb760 = 62-63"C) et 200 ml d'une solution de HCl 2,5 N (0,50 mole). La phase organique est décantée, lavée deux fois avec 50 ml d'eau pour enlever toute trace de DMSO, séchée et évaporée.
On obtient environ 200 g de produit brut dont l'analyse par chromatographie en phase vapeur (CPV) montre la présence de O-n-hexadécyl-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6
Cc -D-glucofurannose et d'hexadécène dans des proportions molaires S/E = 4,6/1 (S pour substitution et E pour élimination), ainsi que des traces de bromure de n-hexadécyle et de 7 % de diacétone-glucose n'ayant pas réagi.
Cc -D-glucofurannose et d'hexadécène dans des proportions molaires S/E = 4,6/1 (S pour substitution et E pour élimination), ainsi que des traces de bromure de n-hexadécyle et de 7 % de diacétone-glucose n'ayant pas réagi.
Une filtration-adsorption de 40g du produit brut précédent sur 100 g de gel de silice en éluant avec de l'éther de pétrole (hexane industriel, Eb 760 = 62-63"C) permet de recueillir l'hexadécène, puis l'élution avec un mélange éther de pétrole/acétone 90/10 v/v conduit 36 g (92 8) de 0-n-hexadécyl-3ffidi-0-isopropylidène-I ,2:5,6 α-D-glucofurannose, pur d'après analyses CPV, RMN 1 H, RMN 13C, sous forme d'un liquide;
= -17,32- (CHCl3)
Remarque : Le remplacement de la potasse par de la soude conduit à un temps de réaction doublé pour atteindre un même degré d'avancement de la réaction.
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Remarque : Le remplacement de la potasse par de la soude conduit à un temps de réaction doublé pour atteindre un même degré d'avancement de la réaction.
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Exemples 2-3-4
Le mode opératoire de l'exemple 1 appliqué aux
bromures d'alkyle linéaires saturés à 8, 12, et 18 atomes de
carbone à conduit aux 0-R-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6 q 5 -D-glucofurannose correspondants.Les résultats sont réunis
dans le tableau I suivant:
Tableau I
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Exemples 2-3-4
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bromures d'alkyle linéaires saturés à 8, 12, et 18 atomes de
carbone à conduit aux 0-R-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6 q 5 -D-glucofurannose correspondants.Les résultats sont réunis
dans le tableau I suivant:
Tableau I
<tb> <SEP> N <SEP> - <SEP> temps <SEP> de <SEP> Rendement <SEP> (a)20
<tb> d'exemple <SEP> R <SEP> réaction <SEP> : <SEP> par <SEP> (α) <SEP> rapport <SEP> SIE <SEP> D <SEP> (CHCl)3 <SEP>
<tb> <SEP> (heures) <SEP> au <SEP> diacétone- <SEP>
<tb> <SEP> 3 <SEP> -C12H25 <SEP> 30 <SEP> 87,1 <SEP> 30 <SEP> 4,79/1 <SEP> - <SEP> 20,26 <SEP> liquide <SEP>
<tb> <SEP> 4 <SEP> C18 <SEP> 37 <SEP> 39 <SEP> 92,4 <SEP> 4,56/1 <SEP> - <SEP> 15,96 <SEP> 33 <SEP> - <SEP> 34j
<tb> 10 Exemple 5 0-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α;
-D-glucofurannose (III) et O-n-hexadécyl-3 'D-glucopyrannose
(IV)
On prépare une colonne à jaquette dans laquelle on
fait circuler du propylène-glycol à 65 C. La colonne, de 15 diamètre intérieur égal à 4 cm, est remplie avec 500 g de
résine JANSSEN AMBERLYST-15 (H+) WET et conditionnée avec un
éluant de composition méthanol-eau 95-5(v-v) jusqu'au ras de la résine.
<tb> d'exemple <SEP> R <SEP> réaction <SEP> : <SEP> par <SEP> (α) <SEP> rapport <SEP> SIE <SEP> D <SEP> (CHCl)3 <SEP>
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<tb> <SEP> 4 <SEP> C18 <SEP> 37 <SEP> 39 <SEP> 92,4 <SEP> 4,56/1 <SEP> - <SEP> 15,96 <SEP> 33 <SEP> - <SEP> 34j
<tb> 10 Exemple 5 0-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α;
-D-glucofurannose (III) et O-n-hexadécyl-3 'D-glucopyrannose
(IV)
On prépare une colonne à jaquette dans laquelle on
fait circuler du propylène-glycol à 65 C. La colonne, de 15 diamètre intérieur égal à 4 cm, est remplie avec 500 g de
résine JANSSEN AMBERLYST-15 (H+) WET et conditionnée avec un
éluant de composition méthanol-eau 95-5(v-v) jusqu'au ras de la résine.
On dissout 40 g (0,083 mole) de
O-n-hexadécyl-3 di-O-isopropylidène-1,2:5,6 α -D-glucofurannose dans 800 ml d'éluant méthanol-eau 95/5 (v/v) et l'on passe cette solution sur la résine en réglant le débit de sortie à 20 ml/mn au moyen d'une pompe péristaltique raccordée à l'extrémité inférieure de la colonne.
O-n-hexadécyl-3 di-O-isopropylidène-1,2:5,6 α -D-glucofurannose dans 800 ml d'éluant méthanol-eau 95/5 (v/v) et l'on passe cette solution sur la résine en réglant le débit de sortie à 20 ml/mn au moyen d'une pompe péristaltique raccordée à l'extrémité inférieure de la colonne.
Un dosage analytique par HPLC (chromatographie liquide haute performance) indique qu'il reste environ 10 de composé de départ, dans la solution collectée recueillie.
On évapore, et le produit brut résultant est soumis à une filtration-adsorption sur 80 g de gel de silice, à l'aide d'éluants de polarité croissante - l'hexane/acétone 95/5 v/v conduit à 3,5 g de
O-n-hexadécyl-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6 cl -D-glucofurannose - l'hexane/acétone 75/25 v/v conduit à 25,7g (Rdt=69 %)
de O-n-hexadécyl-3 0-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose pur ; F = 40c,
- 16,1 (MeOH) - l'acétone pure conduit à 1 g (Rdt : 3 s) de 0-n-hexadécyl-3
D-glucopyrannose pur ; F = 150-C ; 24
= + 22,8 (MeOH).
O-n-hexadécyl-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6 cl -D-glucofurannose - l'hexane/acétone 75/25 v/v conduit à 25,7g (Rdt=69 %)
de O-n-hexadécyl-3 0-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose pur ; F = 40c,
- 16,1 (MeOH) - l'acétone pure conduit à 1 g (Rdt : 3 s) de 0-n-hexadécyl-3
D-glucopyrannose pur ; F = 150-C ; 24
= + 22,8 (MeOH).
Spectre RMN 1H de l'0-n-hexadécyl-3 O-isopropylène-1,2 -D-glucofurannose:
<tb> <SEP> Rnv'r <SEP> i <SEP> r.lripnsiïej <SEP> 60/T,, <SEP> (CDCI)
<tb> <SEP> r1%J <SEP> : <SEP> Protons <SEP> : <SEP> Intensité <SEP> : <SEP> ~~~~~~. <SEP> ~~:~~
<tb> : <SEP> ------------ <SEP> -----------: <SEP> ----------: <SEP> --- <SEP> - <SEP> - <SEP> . <SEP>
<tb> <SEP> H1 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2 <SEP> : <SEP> 5,90
<tb> <SEP> Ho*
<tb> <SEP> HO-lr <SEP> i <SEP> :2 <SEP> : <SEP> 2 <SEP> A,53
<tb> <SEP> 1/;I' <SEP> :HrrH4,H6H6, <SEP> A <SEP> amuir <SEP> : <SEP> A,O2
<tb> <SEP> I\oR <SEP> : <SEP> iasf <SEP> : <SEP> 4.02
<tb> <SEP> 3'orle <SEP> 3 <SEP> dzG15
<tb> <SEP> Mo <SEP> : <SEP> g.10 <SEP> : <SEP> H <SEP> .<SEP> : <SEP> 2 <SEP> : <SEP> triplet <SEP> 3,55
<tb> <SEP> : <SEP> (OH) <SEP> : <SEP> 2 <SEP> :singulet <SEP> large: <SEP> 3,25
<tb> <SEP> a <SEP> B <SEP> T <SEP>
<tb> <SEP> R- <SEP> -Cil2-(CH2)1'CHJ <SEP> : <SEP> Hg+21e <SEP> : <SEP> 34 <SEP> ". <SEP> multiplet <SEP> : <SEP> 1,30
<tb> <SEP> H <SEP> hé <SEP> : <SEP> 3 <SEP> : <SEP> tri <SEP> let <SEP> : <SEP> 0,8B
<tb>
RMN 13C de 1'O-n-hexadécyl-3 0-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose (III)
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<tb> <SEP> H <SEP> hé <SEP> : <SEP> 3 <SEP> : <SEP> tri <SEP> let <SEP> : <SEP> 0,8B
<tb>
RMN 13C de 1'O-n-hexadécyl-3 0-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose (III)
<tb> <SEP> ( <SEP> BU4N <SEP> 13C <SEP> : <SEP> ppm/TMS <SEP> 6 <SEP> ppm/TWIS <SEP> (CDc
<tb> ( <SEP> : <SEP> : <SEP> Çarboïres <SEP> )
<tb> ; <SEP> (découplage <SEP> t1)
<tb> ( <SEP> -----------.<SEP> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~---- <SEP> : <SEP> ------- <SEP> :
<tb> t <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> 111*7
<tb> 8
<tb> <SEP> ci <SEP> : <SEP> 105,3
<tb> ( <SEP> CE'C <SEP> 82,5
<tb> HO <SEP> or <SEP> , <SEP> c2-c3 <SEP> : <SEP> 82,5
<tb> ( <SEP> HO <SEP> . <SEP> : <SEP> C4 <SEP> : <SEP> 80,1
<tb> <SEP> OR <SEP> 5 <SEP> . <SEP> 70,8
<tb> <SEP> c
<tb> <SEP> ( <SEP> 2 <SEP> : <SEP> : <SEP> 69q2
<tb> <SEP> M. <SEP> : <SEP> c <SEP> a <SEP> : <SEP> 6A,4
<tb> <SEP> r <SEP> Ca <SEP> 644
<tb> <SEP> Css <SEP> : <SEP> 32,0
<tb> <SEP> c <SEP> 2S,8
<tb> ( <SEP> a <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP> s: <SEP> p
<tb> <SEP> R <SEP> -CH <SEP> -CH2-CH2-CH3 <SEP> : <SEP> C <SEP> 3 <SEP> . <SEP> 2 <SEP> Cm+C <SEP> 6 <SEP> .<SEP> 26,8 <SEP> ; <SEP> 26,3 <SEP> ; <SEP> 26,2
<tb> c <SEP> 2-CH2-(CH2)11 <SEP> cfn+c,,
<tb> t <SEP> : <SEP> C <SEP> F <SEP> : <SEP> 22,7
<tb> t <SEP> : <SEP> Cp <SEP> : <SEP> 14,1
<tb>
RMN 13C du O-n-hexadécyl-3 D-glucopyrannose (IV):
<tb> ( <SEP> : <SEP> : <SEP> Çarboïres <SEP> )
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<tb> t <SEP> : <SEP> Cp <SEP> : <SEP> 14,1
<tb>
RMN 13C du O-n-hexadécyl-3 D-glucopyrannose (IV):
<tb> : <SEP> carbone <SEP> n <SEP> 6ppz <SEP> ,s <SEP> (D:lSO-eeE
<tb> <SEP> : <SEP> : <SEP> (dcouplaze <SEP> t3R)
<tb> <SEP> --:-,-------:----- <SEP>
<tb> <SEP> cul <SEP> 97,
<tb> <SEP> C3 <SEP> . <SEP> 85,3
<tb> <SEP> : <SEP> ce <SEP> : <SEP> 76,8 <SEP> :
<tb> <SEP> OH <SEP> C2 <SEP> 76,8
<tb> <SEP> H <SEP> O <SEP> < <SEP> 4 <SEP> ' <SEP> 72 <SEP> 4
<tb> <SEP> HO <SEP> OH <SEP> c5 <SEP> : <SEP> 72,4
<tb> <SEP> 5 <SEP> : <SEP> C6 <SEP> : <SEP> 70,0
<tb> <SEP> ou) <SEP> ..<SEP> ca <SEP> : <SEP> 61,3
<tb> <SEP> : <SEP> :
<tb> <SEP> Co <SEP> 31,4
<tb> <SEP> a <SEP> B <SEP> T <SEP> 6 <SEP> E
<tb> <SEP> R= <SEP> -CH2-CH2-cCH2) <SEP> 11-CH2-CH2-C113 <SEP> . <SEP> C, <SEP> 30,0-29,0
<tb> <SEP> C <SEP> . <SEP> 25,7
<tb> <SEP> Cc <SEP> : <SEP> 22,2
<tb> <SEP> . <SEP> cp <SEP> 13,9
<tb>
Le blindage important du carbone C1 (97,1ppm) par rapport au
C1 (105,3ppm) du O-n-hexadécyl-3 o-isopropylidène-1,2
-D-glucofurannose est en faveur, d'une structure pyrannosique pour le composé totalement débloqué.
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Le blindage important du carbone C1 (97,1ppm) par rapport au
C1 (105,3ppm) du O-n-hexadécyl-3 o-isopropylidène-1,2
-D-glucofurannose est en faveur, d'une structure pyrannosique pour le composé totalement débloqué.
Exemple 6
En remplaçant le solvant méthanol-eau 95-5 par de l'éthanol à 95-, on obtient avec la même colonne que dans l'exemple 5 à 70*C des résultats très voisins rassemblés dans le tableau Il Ta beau II
En remplaçant le solvant méthanol-eau 95-5 par de l'éthanol à 95-, on obtient avec la même colonne que dans l'exemple 5 à 70*C des résultats très voisins rassemblés dans le tableau Il Ta beau II
<tb> <SEP> Solvant <SEP> t <SEP> on <SEP> C <SEP> débit <SEP> O-n-hexadcyl-3 <SEP> O-n-hexadécyl-3 <SEP> O-n-hexadcyl-5 <SEP>
<tb> <SEP> ml/mn <SEP> dj-0-Isopropylidine- <SEP> O-Isopropyllidène- <SEP> D-gluco
<SEP> 1,2:5,6-α-D-gluco- <SEP> <SEP> 1,2 <SEP> <SEP> -D- <SEP> pyrannose
<tb> <SEP> furannose <SEP> glucofurannose <SEP>
<tb> <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP>
<tb> EtOH <SEP> 9::t <SEP> 70 <SEP> 20 <SEP> 16 <SEP> 74 <SEP> 10
<tb> EtOH <SEP> 95) <SEP> 70 <SEP> 10 <SEP> < 1 <SEP> ~ <SEP> 60 <SEP> Cw40 <SEP>
<tb>
La réaction de déblocage peut être orientée préférentiellement vers un déblocage des deux groupes protecteurs en diminuant le débit de la colonne, et/ou en augmentant la température.
<tb> <SEP> ml/mn <SEP> dj-0-Isopropylidine- <SEP> O-Isopropyllidène- <SEP> D-gluco
<SEP> 1,2:5,6-α-D-gluco- <SEP> <SEP> 1,2 <SEP> <SEP> -D- <SEP> pyrannose
<tb> <SEP> furannose <SEP> glucofurannose <SEP>
<tb> <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP>
<tb> EtOH <SEP> 9::t <SEP> 70 <SEP> 20 <SEP> 16 <SEP> 74 <SEP> 10
<tb> EtOH <SEP> 95) <SEP> 70 <SEP> 10 <SEP> < 1 <SEP> ~ <SEP> 60 <SEP> Cw40 <SEP>
<tb>
La réaction de déblocage peut être orientée préférentiellement vers un déblocage des deux groupes protecteurs en diminuant le débit de la colonne, et/ou en augmentant la température.
L'emploi de l'éthanol à 95- présente un double avantage
1 La solubilité du produit de départ y est de 100 g/l au lieu de 50 g/l dans MeOH-H20 95/5 à ébullition
2" l'éthanol à 95 constituant un azéotrope, il est facilement éliminé par évaporation ce qui n'est pas le cas du mélange MeOH/H20 95/5 (v/v)
Exemple 7: O-n-octyl-3 0-isopropylidène-1,2 Cc -D-glucofurannose et O-n-octyl-3 D-glucopyrannose.
1 La solubilité du produit de départ y est de 100 g/l au lieu de 50 g/l dans MeOH-H20 95/5 à ébullition
2" l'éthanol à 95 constituant un azéotrope, il est facilement éliminé par évaporation ce qui n'est pas le cas du mélange MeOH/H20 95/5 (v/v)
Exemple 7: O-n-octyl-3 0-isopropylidène-1,2 Cc -D-glucofurannose et O-n-octyl-3 D-glucopyrannose.
Dans les mêmes conditions expérimentales que celles de l'exemple 5, et après filtration-adsorption sur gel de silice on obtient 60 % de 0-n-octyl-3 0-isopropylidène-1,2 o( -D-glucofurannose, sous forme d'un liquide
=-17,3 (CHCl3) et 40 's de 0-n-octyl-3 D-glucopyrannose, F = 82*C
= + 4,7 (MeOH)
Exemple 8 O-n-octyl-3 D-glucopyrannose (IV)
On prépare une colonne à jaquette dans laquelle on fait circuler du propylène-glycol à 70C. La colonne de diamètre intérieur égal à 4 cm est remplie avec 500 g de résine JANSSEN AMBERLYST-15 (H+) Wet et conditionnée avec comme éluant de l'éthanol à 95, jusqu'au ras de la résine.
=-17,3 (CHCl3) et 40 's de 0-n-octyl-3 D-glucopyrannose, F = 82*C
= + 4,7 (MeOH)
Exemple 8 O-n-octyl-3 D-glucopyrannose (IV)
On prépare une colonne à jaquette dans laquelle on fait circuler du propylène-glycol à 70C. La colonne de diamètre intérieur égal à 4 cm est remplie avec 500 g de résine JANSSEN AMBERLYST-15 (H+) Wet et conditionnée avec comme éluant de l'éthanol à 95, jusqu'au ras de la résine.
Puis on percole à travers cette colonne une solution ayant une concentration de 10 g de 0-n-octyl-3 di-O-isopropylidène-1,2 : 5,6 o(-D-glucofurannose dans 100 ml d'éthanol à 95 avec un débit de 5 ml/mn.
Le solvant est évaporé et le produit brut résultant est soumis à une filtration avec adsorption sur gel de silice à raison de 2 g de silice / g de produit brut. On élue tout d'abord, à l'aide du mélange hexane/acétone 75/25, 30 % en poids, par rapport au produit brut, de O-n-octyl-3
O-isopropylidène I,2o(-D-glucofurannose et à l'aide d'acétone pur le O-n-octyl-3 D-glucopyrannose (IV), 70 % en poids par rapport au-produit brut, sous forme d'un solide F = 82"C
= + 4,7'(MeOH).
O-isopropylidène I,2o(-D-glucofurannose et à l'aide d'acétone pur le O-n-octyl-3 D-glucopyrannose (IV), 70 % en poids par rapport au-produit brut, sous forme d'un solide F = 82"C
= + 4,7'(MeOH).
ExemPle d'application 9 Formation d'un gel.
On dissout 10 g de O-n-hexadécyl-3 o-isopropylidène-1,2 q -D-glucofurannose dans 100 ml d'un mélange hexane acétone 95/5 v/v. On obtient à 65*C un milieu homogène. En laissant la solution refroidir on observe un épaississement du milieu qui est d'abord translucide puis qui devient opaque avec la consistance d'un yaourt dans les 8 jours suivant la dissolution initiale.
ExemPle d'aPDllcatlon 10 Formation d'une solution monophasique (microémulsion);
Le composé O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-I,2c < -D-glucofurannose permet d'obtenir une solution monophasique avec le mélange eau, éthanol, huile d'arachide.
Le composé O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-I,2c < -D-glucofurannose permet d'obtenir une solution monophasique avec le mélange eau, éthanol, huile d'arachide.
Cette solution monophasique existe à température ambiante pour des teneurs en poids exprimées en % par rapport au poids total du système:
O-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1 , 2 cs -D-glucofurannose de 15 à 25 8 eau de 25 à 45 % éthanol de 30 à 50 t huile d'arachide de 25 à 55 %.
O-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1 , 2 cs -D-glucofurannose de 15 à 25 8 eau de 25 à 45 % éthanol de 30 à 50 t huile d'arachide de 25 à 55 %.
ExemPle d'application 11. Agent de gonflement.
On dissout 1 g de
O-n-hexadécyl-3-0-isopropylidène-1,2
-D-glucofurannose dans 50 ml d'un mélange acétone/éther de pétrole 25/75 (v/v). L'évaporation du solvant à 40'C sous vide de la trompe à eau, provoque la formation d'un solide blanc, stable pesant 20 g.
O-n-hexadécyl-3-0-isopropylidène-1,2
-D-glucofurannose dans 50 ml d'un mélange acétone/éther de pétrole 25/75 (v/v). L'évaporation du solvant à 40'C sous vide de la trompe à eau, provoque la formation d'un solide blanc, stable pesant 20 g.
Les composés selon la présente invention ont des applications industrielles comme gélifiants, agent de gonflement, émulsifiants, microémulsifiant dans l'alimentation, la pharmacie, l'hygiène, les cosmétiques.
De plus, ces produits sont remarquablement peu toxiques, les composés 0-R-3 0-isopropylidènes-1,2 cl -D-glucofurannoses avec un groupe R alkyle linéaire saturé en
C8, C12, C16 et C18 ont été testés sur des souris par injection par voie intraveineuse (i.v.); la DL50 à trois jours est supérieure à 8 g/kg. Aucun effet secondaire n'a été détecté sur des rats et des lapins pendant un suivi de trois mois après une injection unique massive.
C8, C12, C16 et C18 ont été testés sur des souris par injection par voie intraveineuse (i.v.); la DL50 à trois jours est supérieure à 8 g/kg. Aucun effet secondaire n'a été détecté sur des rats et des lapins pendant un suivi de trois mois après une injection unique massive.
Si le groupe R contient une double liaison qui est sur le carbone en g ou au-delà du groupe X, la double liaison n'intervient pas dans le mécanisme de l'éthérification de l'oxygène de l'hydroxyle en 3 des dérivés du glucose par le radical R, et on obtient des dérivés à chaîne insaturée de la même manière que celle décrite aux exemples précédents.
Claims (15)
1. Procédé de synthèse spécifique de dérivés du
D-glucose, sous la forme glucopyrannose ou glucofurannose comportant l'éthérification de l'hydroxyle en position 3 du di-O-isopropylidène-1,2 :5,6 -D-glucofurannose par un agent d'alkylation R-X, X étant un groupe partant et R un radical alkyle saturé ou insaturé où la double liaison est sur un carbone en g ou au-delà du groupe X, R ayant un nombre de carbones égal ou supérieur à 8, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes sous forte agitation, d) on mélange du di-O-isopropylidène-1,2::5,6 o( -D-glucofurannose avec un excès molaire d'hydroxyde alcalin solide finement broyé et un desséchant solide neutre e) on- ajoute un mélange d'un solvant aromatique et d'un solvant aprotique polaire f) on ajoute R-X et on laisse à température ambiante le temps nécessaire pour avoir un taux de conversion du di-O-isopropylidène-1,2:5,6 0 < -D-glucofurannose supérieur à 90 k ; g) on ajoute un solvant d'extraction lipophile et on ajoute une solution aqueuse diluée d'acide minéral pour amener le mélange réactionnel à un pH neutre ou légèrement basique h) on arrête l'agitation, décante, lave à l'eau, on sèche la phase organique, puis on l'évapore pour obtenir le composé 0-R-3 di-isopropylidène-1,2:5,6 o( -D-glucofurannose.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydroxyde alcalin est de la potasse.
3; Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le desséchant est du sulfate de sodium anhydre.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le solvant aromatique est choisi parmi le benzène et le toluène.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le solvant aprotique polaire est choisi parmi le diméthylsulfoxyde, la N,N-diméthylformamide, la N,N-diméthylacétamide. N,N-diméthylacétamide.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le solvant d'extraction lipophile est de l'hexane.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comprenant la préparation préalable du di-O-isopropylidène-1,2:5,6 cS -D-glucofurannose cristallisé à l'aide des étapes suivantes a) on agite à température ambiante, dans de l'acétone en excès, du glucose en présence de Cl2Zn et de P04H3 b) on élimine le glucose résiduel par filtration puis on élève le pH jusqu'à pH=8 par addition de soude; c) on évapore l'acétone en excès et on extrait le produit avec un solvant d'extraction, caractérisé en ce que le solvant d'extraction est de l'hexane industriel porté à ébullition, ce qui après extraction, décantation, refroidissement et filtration conduit au di-O-isopropylidène- 1 , 2:5, 6o( -D-glucofurannose cristallisé.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend à la suite de l'étape h) les étapes suivantes i) on dissout le composé O-R-3 di-0-isopropylidène-1,2:5,6 o( -D-glucofurannose dans un mélange de solvants alcanol/eau et l'on percole la solution ainsi obtenue à travers une colonne contenant une résine échangeuse d'ions (H+) et le même mélange de solvants alcanol/eau, la colonne étant maintenue à une température contrôlée j) on évapore la solution obtenue après percolation et on soumet le résidu à une filtration-adsorption sur gel de silice à l'aide d'une succession d'éluants de polarité croissante dont l'évaporation conduit successivement à 1'
O-R-3 0-isopropylidène-1,2c -D-glucofurannose pur puis à l'0-R-3 D-glucopyrannose pur.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mélange de solvants alcanol/eau est de l'éthanol à 959.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le radical alkyle à nombre de carbone égal ou supérieur à 8, contient de 8 à 30 atomes de carbone.
11. Dérivés du D-glucose répondant à la formule 0-R-3 0-isopropylidène-112 cl -D-glucofurannose dans laquelle
R est un groupe alkyle ayant au moins 8 atomes de carbone.
12. Dérivés du D-glucose selon la revendication 11, caractérisé en ce que R contient de 8 à 30 atomes de carbone.
13. Dérivés du D-glucose selon la revendication 12, caractérisé en ce que R contient de 8 à 20 atomes de carbone.
14. 0-n-hexadécyl-3 0-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose.
15. O-n-octyl-3 O-isopropylidène-1,2 cl -D-glucofurannose.
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