WO1988008000A1 - 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 PDF

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WO1988008000A1
WO1988008000A1 PCT/FR1988/000182 FR8800182W WO8808000A1 WO 1988008000 A1 WO1988008000 A1 WO 1988008000A1 FR 8800182 W FR8800182 W FR 8800182W WO 8808000 A1 WO8808000 A1 WO 8808000A1
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isopropylidene
glucofuranose
glucose
mixture
solvent
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PCT/FR1988/000182
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Inventor
François CHELLE
Gino Lino Ronco
Pierre Joseph Villa
Original Assignee
Generale Sucriere
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical

Definitions

  • the subject of the present invention is a process for the specific synthesis of O-Alkyl-3 D-glucose and the products obtained by this process.
  • glucose as an aldohexose can exist in cyclized forms.
  • D-glucose exists in two anomeric forms cyclized with 6 links: 1' ⁇ -D-glucopyrannose and ⁇ -D-glucopyrannose.
  • These cyclized forms originate from the intramolecular reaction of the aldehyde group in position 1 with the hydroxyl in position 5 to form an internal hemiacetal by cyclization. If the hydroxyl in position 5 is replaced by another group, the resulting derivative will then tend to cyclize by intramolecular reaction of the aldehyde group in position 1 with the hydroxyl in position 4 to form a 5-membered ring called glucofuranosis.
  • hydrophobic "tail” formed by the long alkyl chain and a hydrophilic "head” formed by the glucose unit.
  • An object of the present invention is a process for the specific synthesis of D-glucose derivatives, in the glucopyrannose or glucofurannose form, comprising the etherification of the hydroxyl in position 3 of the di-O-isopropylidene-1,2: 5: 6 ⁇ -D-glucofuranose by an alkylating agent RX, X being a leaving group and R a saturated or unsaturated alkyl radical where the double bond is on a carbon at ⁇ or beyond the group X, R having a number of carbons equal to or greater than 8, characterized in that the process comprises the following stages: with vigorous stirring, d) mixing di-O-isopropylidene-1,2: 5.6 ⁇ -D-glucofuranose with a molar excess of finely ground solid alkali hydroxide and a neutral solid desiccant; e) a mixture of an aromatic solvent and an aprotic solvent or an alkane and an aprotic solvent or two
  • the alkyl radical R preferably contains 9 to 30 carbon atoms and better still 9 to 20 carbon atoms.
  • X as the leaving group is chosen from dechlore, bromine, iodine atoms or sulfonate groups.
  • the aromatic solvent is chosen from benzene and toluene.
  • the alkane is a saturated hydrocarbon or a mixture of saturated hydrocarbons.
  • the aprotic solvent is chosen from dimethylsulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, ethyl ether, tetrahydrofuran, ketones.
  • the lipophilic extraction solvent is a hydrocarbon or a mixture of hydrocarbons.
  • a process in the literature US Patent No. 2,715,121 and SCHMTTH, OT, Methods in Carbohydrate Chemistry
  • the intermediate product obtained in step h) of the process according to the invention comprises two isopropylidene protective groups: the group -1.2 and the group-5.6. It was found that the group 5.6 could be selectively eliminated, keeping the group 1.2, by bringing the OR-3 compound di-O-isopropylidene-1,2: 5.6 ⁇ -D- into controlled contact. glucofuranosis with an ion exchange resin (H + ) in the presence of an alkanol / water mixture, for a determined period and at a controlled temperature. It is also possible to remove the two protective groups by the use of this same resin under experimental conditions of longer contact time and / or higher temperature.
  • H + ion exchange resin
  • the partial selective unlocking leads to new molecules where the hydrophilic character of the glucose motif is tempered by a cyclic acetal residue (1,2-isopropylidene) on the 1,2 hydroxyls of the etherified glucofuranose form position 3.
  • the applicant has found that the separation of this mixture into its pure compounds does not require the use of solution partition chromatography or the weight ratio of the mixture to be separated relative to the weight of the chromatography support varies from 1/50 to 1/100, but it was enough to use a filtration-adsorption on silica gel in which the ratio of the weight of the mixture to be separated relative to the weight of the silica gel is between 1/1 and 1 / 2.5.
  • the silica gel can be reused many times, that is to say recycled by percolation with pure acetone and then with pure hexane.
  • the advantage of obtaining the pure products according to the invention resides in the fact that these products act as solvents in use as gelling, swelling, emulsifying and microemulsifying products, and that the arrangement of solvation is uniform, reproducible and more stable than that obtained with impure products (polydisperses).
  • the present invention will be better understood with the aid of the examples which will follow and which are given by way of illustrations with reference to the appended diagram.
  • the specific rotary powers were determined by dissolving 200 to 300 mg of the compound in 10 ml of the solvent indicated.
  • a jacketed column is prepared in which propylene glycol is circulated at 65oC.
  • the column with an internal diameter equal to 4 cm, is filled with 500 g of JANSSEN AMBERLYST-15 (H + ) WET resin and conditioned with an eluent of methanol-water composition 95-5 (vv) up to the level of the resin .
  • the unblocking reaction can preferably be directed towards unblocking the two protecting groups by reducing the flow rate of the column, and / or by increasing the temperature.
  • the use of 95 ° ethanol has a double advantage:
  • the solubility of the starting product is 100 g / l instead of 50 g / l in MeOH-H 2 O 95/5 at boiling point;
  • Example 7 O-n-octyl-3 O-isopropylidene-1,2 ⁇ -D-glucofuranose and O-n-octyl-3 D-glucopyrannose
  • Example 8 On-octyl-3 D-glucopyranose (TV) A jacket column is prepared in which propylene glycol is circulated at 70 ° C. The column with an internal diameter equal to 4 cm is filled with 500 g of JANSSEN AMBERLYST-15 (H + ) Wet resin and conditioned with 95 ° ethanol as eluent, to the level of the resin. Then a solution is percolated through this column having a concentration of 10 g of On-octyl-3 di-O-isopropylidene-1,2: 5,6 ⁇ -D-glucofuranose in 100 ml of ethanol at 95 ° with a flow rate of 5 ml / min.
  • H + JANSSEN AMBERLYST-15
  • the compound O-n-hexadecyl-3 O-isopropylidene-1,2 ⁇ -D-glucofuranose makes it possible to obtain a monophasic solution with the mixture of water, ethanol, peanut oil.
  • This single-phase solution exists at room temperature for contents by weight expressed in% relative to the total weight of the system.
  • O-hexadecyl-3-O-isopropylidene-1,2 ⁇ -D-glucofuranose from 15 to 25% water from 25 to 45% ethanol from 30 to 50% peanut oil from 25 to 55%.
  • O-alkyl-3 O-isopropylidene-1,2 ⁇ -D glucofuranose with more than 8 carbons on the alkyl radical are all soluble, at room temperature and at higher temperatures, in vegetable oils and mineral oils having 8 to 30 carbons.
  • the compounds according to the present invention have industrial applications as gelling agents, swelling agent, emulsifiers, microemulsifier in food, pharmacy, hygiene, cosmetics.
  • the double bond does not intervene in the mechanism of etherification of the oxygen of the hydroxyl in 3 of the derivatives of glucose by the radical R, and derivatives with an unsaturated chain are obtained in the same manner as that described in the preceding examples.

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Abstract

Procédé de synthèse spécifique de O-alkyl-3 D-glucose comportant l'alkylation du di-O-isopropylidène-1,2:5,6 alpha-D-glucofurannose, puis l'élimination sur résine échangeuse d'ions (H+) du groupe protecteur isopropylidène-5,6 pour donner du O-alkyl-3 O-isopropylidène-1,2 alpha-D-glucofurannose en tant que nouveau produit, ou l'élimination sur la même résine (H+) des deux groupes protecteurs isopropylidènes pour donner du O-alkyl-3 D-glucose. Ces éthers dans lesquels le radical alkyle comporte un nombre de carbone égal ou supérieur à 8, sont des agents de gonflement, des gélifiants, des émulsifiants, des micro-émulsifiants utilisables dans l'alimentation, la pharmacie, l'hygiène, les cosmétiques.

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.
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 : 1'α -D-glucopyrannose et le β-D-glucopyrannose. Ces formes cyclisées proviennent de la réaction intramoleculaire 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 intramoleculaire du groupe aldéhyde en position 1 avec 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 α-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, KOSIK, M, KOVAC, P BLAZEJ,A (Tenside Détergents 15(2), 72 (1978)) ont obtenu le O-dodécyl-3-di-O-isopropylidène-1,2: 5,6 α-D-glucofurannose par condensation du "diacétone-glucose" sur le bromure de n-dodecyle en excès de 100 % , en présence d'hydrure de sodium (NaH) en excès de 200 % , dans le dimethoxyéthane à 80ºC. 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. Nº 2 715 121 ont préparé des O-alkyl inf.-3- di- O- isopropylidène-1, 2 : 5,6 α-D-glucofurannoses par alkylation du "diacétone-glucose" dans l'acétone, à 150ºC, en présence d'un excès de 300 % de soude et de 200 % en bromure d'alkyle inférieur, avec de bon rendement par rapport au "diacétone-glucose" mis en oeuvre. Après purification ces ethers sont transformés directement en O-Alkyl.inf.-3-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
(monodisperses) a une "queue" hydrophobe formée par la longue chaîne alkyle et une "tête" 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 α-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 Ɣ ou au-delà du group 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 α -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 ou d'un alcane et d'un solvant aprotique ou de deux solvants aprotiques ; f ) on ajoute R-X et on laisse à température compris entre 20 et 80ºC, le temps nécessaire pour avoir un taux de conversion du di-O-isopropylidène-1,2:5,6 α-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-O-isopropylidène- 1 , 2 : 5 , 6 α -D-glucofurannose.
Le radical alkyle R contient de préférence 9 à 30 atomes de carbone et mieux 9 à 20 atomes de carbone. X comme groupe partant est choisi parmi les atomes dechlore, brome, iode ou les groupes suifonates. Le solvant aromatique est choisi parmi le benzène et le toluène . L ' alcane est un hydrocarbure saturé ou un mélang d'hydrocarbures saturés.
Le solvant aprotique est choisi parmi le diméthylsulfoxyde, la N, N-diméthylformamide, la N,N-diméthylacétamide, l'éther éthylique, le tétrahydrofuranne, les cétones.
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 Nº 2 715 121 et SCHMTTH, 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 PO4H3, 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-O-isopropylidène-1,2:5,6 α-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 O-R-3 di-O-isopropylidène-1,2:5,6 α-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 O-R-3 di-O-isopropylidène-1,2:5,6α-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 O-R-3 di-O-isopropylidène 1,2:5,6 α -D-glucofurannose et un mélange de O-R-3 O-isopropylidène-1,2 D-glucofurannose et de O-R-3 D-glucopyrannose en proportion variable.
L'existence du mélange précédent, devant être séparé pour l'obtention des produits purs (monodisperses), aurait pu être 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 fîltration-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 microémulsifîants, 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. O-n-hexadécyl-3 di-O-isopropylidène-1,2 : 5,6α-D-glucofurannose (II) ;
104 g (0,4 mole) de di-O-isopropylidène-1,2 : 5,6α-D-glucofurannose (I), 54 g (0,96 mole) de potasse très finement broyée et 40 g de Na2 SO4 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) de bromure de n-hexadécyle. L'ensemble est agité à température ambiante 40h, temps au bout duquel l'avancement de la réaction est de 93 %. Sans arrêter l'agitation, on ajoute alors au milieu réactionnel 300 ml d'éther de pétrole (Eb760 = 62-63ºC) 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-O-isopropylidène-1,2:5,6 α -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 = 62-63ºC) permet de recueillir l'hexadécène, puis l'élution avec un mélange éther de pétrole/acétone 90/10 v/v conduit à 36 g (92 % ) de O-n-hexadécyl-3 di-O-isopropylidène-1,2:5,6 -D-glucofurannose, pur d'après analyses CPV, RMN
1 H, RMN 13C, sous forme d'un liquide;
-17,32º (CHCl3)
Figure imgf000008_0001
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.
Spectre RMN 1H,
Figure imgf000009_0001
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 O-R-3 di-O-isopropylidène-1,2:5,6 -D-glucofurannose correspondants. Les résultats sont réunis dans le tableau I suivant:
Figure imgf000010_0001
Les influences du mélange solvant - DMSO et de la température ont été étudiées en comparant les résultats à ceux de l'exemple 1, dans les conditions standard de concentrations initiales : diacétone glucose/C16 H33 Br/KOH = 0,4/0,44/0,96, dans les mélanges solvant - DMSO : 80-20 (tableau II).
Figure imgf000011_0001
Exemple O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose (III) et O-n-hexàdécyl-3 D-glucopyrannose (IV)
On prépare une colonne à jaquette dans laquelle on fait circuler du propylène-glycol à 65ºC. La colonne, de 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'eluant 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-O-isoρropylidène-1,2:5,6 α -D-glucofurannose ;
- l'hexane/acétone 75/25 v/v conduit à 25,7g (Rdt=69 %) de O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α-D-glucofurannose pur ; F = 40ºC, ;
- 16,1º (MeOH)
Figure imgf000012_0001
- l'acétone pure conduit à 1 g (Rdt : 3 %) de O-n-hexadécyl-3 α -D-glucopyrannose pur ; F = 150ºC ; + 22,8º
Figure imgf000012_0002
(MeOH) .
Spectre RMN 1H de l'O-n-hexadécyl-3 O-isopropylène-1,2 α-D-glucofurannose:
Figure imgf000012_0003
RMN 13C de l'O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α-D-glucofurannose (III) :
Figure imgf000013_0001
Le blindage important du carbone C1 (97,1ppm) par rapport au C1 (105,3ρpm) du O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α -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 95º, on obtient, avec la même colonne que dans l'exemple 5 à 70ºC des résultats très voisins rassemblés dans le tableau II :
Figure imgf000014_0001
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 95º présente un double avantage :
1 º La solubilité du produit de départ y est de 100 g/l au lieu de 50 g/l dans MeOH-H2O 95/5 à ébullition ;
2° l'éthanol à 95° constituant un azéotrope, il est facilement éliminé par evaporation ce qui n'est pas le cas du mélange MeOH/H2O 95/5 (v/v)
Exemple 7: O-n-octyl-3 O-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose et O-n-octyl-3 D-glucopyrannose
Dans les mêmes conditions expérimentales que celles de l'exemple 5, et après fîltration-adsorption sur gel de silice on obtient 60 % de O-n-octyl-3 O-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose, sous forme d'un liquide
=-17,3 (CHCl3)
Figure imgf000015_0001
et 40 % de O-n-octyl-3 D-glucopyrannose, F = 82ºC
= + 4,7 (MeOH)
Figure imgf000015_0002
Exemple 8 O-n-octyl-3 D-glucopyrannose (TV) On prépare une colonne à jaquette dans laquelle on fait circuler du propylène-glycol à 70°C. 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 O-n-octyl-3 di-O-isopropylidène-1,2 : 5,6 α-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 1,2 eu 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
+ 4,7º (MeOH)
Figure imgf000016_0001
Exemple d'application 9 Formation d'un gel.
On dissout 10 g de O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose dans 100 ml d'un mélange hexane acétone 95/5 v/v. On obtient à 65ºC 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'application 10 Formation d'une solution monophasique (microémulsion);
Le composé O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α-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 α-D-glucofurannose de 15 à 25 % eau de 25 à 45 % éthanol de 30 à 50 % huile d'arachide de 25 à 55 %.
Exemple d'application 11. Agent de gonflement.
On dissout 1 g de O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose dans 50 ml d'un mélange acétone/éther de pétrole 25/75 (v/v). L'evaporation du solvant à 40ºC sous vide de la trompe à eau, provoque la formation d'un solide blanc, stable pesant 20 g.
Les O-alkyl-3 O-isopropylidène-1,2 α -D glucofurannose avec plus de 8 carbones sur le radical alkyle sont tous solubles, à la température ambiante et à des températures plus élevées, dans les huiles végétales et les huiles minérales ayant 8 à 30 carbones.
L'addition d'eau a ces solutions d'huile conduit à des gels, des émulsions et des microémulsions. Leur solubilité dans l'eau pure est comprise entre 5.10-4 et 5.10-5 mole/l et ils abaissent la tension superficielle de l'eau à 20°C à 30-35 mNm-1 avec des concentrations micellaires (CMC) critiques de 4X10-6 à 4X10-5 mole/litre.
Ainsi, le O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène- 1,2 α -D-glucofurannose : - dans l'eau : CMC = 1.9.10-5 mole/litre et = ɣ
32 mNm-1 dans l'eau, huile des zones de gels pour des compositions huile 65-95 %,eau 35-5 % , éther 1-8 % .
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 O-R-3 O-isopropylidènes-1,2 α-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 orale ; la DL50 à dix jours est supérieure à 7 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 ɣ 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

REVENDICATIONS 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 :5,6α-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 ɣ 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-isoproρylidène-1,2:5,6 α -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 ou d'un alcane et d'un solvant aprotique ou de deux solvants aprotiques, f) on ajoute R-X et on laisse à température comprise entre 20 et 80ºC, le temps nécessaire pour avoir un taux de conversion du di-O-isopropylidène-1,2:5,6 α -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, on sèche la phase organique, puis on l'évaporé pour obtenir le composé O-R-3 di-O-isopropylidène-1,2:5,6 α-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 l'alcane est un hydrocarbure saturé ou un mélange d'hydrocarbures saturés.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 5, caractérisé en ce que le solvant aprotique est choisi parmi le diméthylsulfoxyde, la N,N-diméthylformamide, la N,N-diméthylacétamide, l'éther éthylique, le tétrahydrofuranne, les cétones.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que le solvant, d'extraction lipophile est de l'hexane.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprenant la préparation préalable du di-O-isopropylidène-1,2:5,6 α-D-glucofurannose cristal lisé 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 PO4H3 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-1,2:5,6 α-D-glucofurannose cristallisé.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 8, 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-O-isopropylidène-1,2:5,6 α-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'evaporation conduit successivement, à l' O-R-3 O-isopropylidène-1,2 α-D-glucofurannose pur puis à l'O-R-3 D-glucopyrannose pur.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mélange de solvants alcanol/eau est de l'éthanol à 95°.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le radical alkyle à nombre de carbone égal ou supérieur à 8, contient de 8 à 30 atomes de carbone.
12. Dérivés du D-glucose répondant à la formule
O-R-3 O-isopropylidène-1,2 α-D-glucofurannose dans laquelle R est un groupe alkyle ayant au moins 9 atomes de carbone.
13. Dérivés du D-glucose selon la revendication 12, caractérisé en ce que R contient de 9 à 30 atomes de carbone.
14. Dérivés du D-glucose selon la revendication 13, caractérisé en ce que R contient de 9 à 20 atomes de carbone.
15. O-n-hexadécyl-3 O-isopropylidène-1,2 α -D-glucofurannose.
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