CN105330704B - 2-脱氧-d-葡萄糖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种2‑脱氧‑D‑葡萄糖的制备方法，包括以下步骤：(1)向化合物Ⅰ中加入促进剂、亚砜和水，反应完全后，将反应液进行过滤、浓缩、重结晶后得到化合物Ⅱ，其中，取代基R为甲酰基、乙酰基、丙酰基、苯甲酰基、苄基或二甲基叔丁基硅基；(2)将化合物Ⅱ脱保护后，重结晶后得到2‑脱氧‑D‑葡萄糖。本发明所述的2‑脱氧‑D‑葡萄糖的制备方法以保护的葡萄糖糖稀为起始原料，经过催化水解、脱保护，仅2歩反应，便可制得2‑脱氧‑D‑葡萄糖。制备过程中，反应条件温和，反应试剂易得，反应收率高，中间体纯化方法简单易行，最终产品纯度高，具有广阔的商业应用前景。

Description

2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法
技术领域
本发明属于药物生产领域，尤其是涉及一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法。
背景技术
脱氧糖具有重要的生物功能,2-脱氧核糖作为DNA重要的骨架构成部分,对生物遗传信息的完整及传递具有重要的生物功。其他方面，脱氧糖经常出现在强心苷、抗生素及抗癌药物之中.研究发现具有明显生物活性的化合物中,糖链部分调控药物的动力学性质,在药物的转运、药物与作用靶点的识别中起重要的作用。其中，2-脱氧-D-葡萄糖不仅是许多生物活性物质的组成片段，其本身还具有多种生物活性，被广泛地应用到药品、食品和农业领域。2-脱氧-D-葡萄糖被研究发现具有抗多种病毒的作用；同时，2-脱氧-D-葡萄糖也被证明具有抑制多种恶性肿瘤的作用；2-脱氧-D-葡萄糖可作为食品添加剂使用；2-脱氧-D-葡萄糖也被广泛应用到农业生产领域比如它可以抑制水果和蔬菜的腐败,提高产肉家禽转化率等作用。
由于自然界中2-脱氧-D-葡萄糖较少，主要通过合成的方法得到。主要合成方法有以下几种：以D-葡萄糖烯为起始原料，利用矿物质酸作促进剂催化水解得到2-脱氧-D-葡萄糖；以葡萄糖衍生物为起始原料经多步转化合成；以D-***糖为起始原料与硝基甲烷反应后，经乙酰化、还原、水解等步骤最终得到2-脱氧-D-葡萄糖。以上方法反应步骤长，反应总收率较低，纯化困难，难以商业化。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，方法条件温和，收率高，纯化方法简单，易于大规模制备。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括以下步骤：
(1)向化合物Ⅰ中加入促进剂、亚砜和水，反应完全后，将反应液进行过滤、浓缩、重结晶后得到化合物Ⅱ，其中，化合物Ⅰ、化合物Ⅱ的通式如下：
其中，取代基R为甲酰基、乙酰基、丙酰基、苯甲酰基、苄基或二甲基叔丁基硅基中的一种；
(2)将化合物2脱保护后，重结晶后得到2-脱氧-D-葡萄糖。
进一步，所述步骤(1)中促进剂为酸酐或氯化物；优选的，酸酐为甲酸酐、乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、三氟乙酸酐、甲磺酸酐或三氟甲磺酸酐的一种或两种以上；优选的，氯化物为二氯亚砜、三氯氧磷、三氯化磷、乙酰氯、草酰氯、苯甲酰氯、对甲基苯磺酰氯、三聚氯氰或氯代丁二酰亚胺的一种或两种以上。
进一步，所述步骤(1)中亚砜为烷基亚砜、烯基亚砜、炔基亚砜或苯基亚砜中的一种。
优选的，亚砜为二甲基亚砜。
进一步，所述步骤(1)的反应温度为-20℃-180℃，反应时间为1-72小时；优选的，反应温度为10℃-40℃，反应时间为1-5小时。
进一步，所述步骤(1)中化合物Ⅰ的浓度为0.01-3mol/L；优选的，化合物Ⅰ的浓度为0.1-0.5mol/L；优选的，化合物1的浓度为0.25mol/L。
进一步，所述步骤(1)中重结晶步骤使用的溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙腈、二氧六环、四氢呋喃、***或甲基叔丁基醚一种或两种以上。
进一步，所述步骤(1)中化合物Ⅰ的制备方法：将D-葡萄糖烯进行保护，得到化合物Ⅰ。
进一步，所述步骤(1)中化合物Ⅰ、促进剂、亚砜、水的摩尔比为1:(0.01-3):(0.03-9):(1-50)；优选的，化合物Ⅰ、促进剂、亚砜、水的摩尔比为1:(0.1-0.5):(0.5-0.8):(1-5)。
进一步，所述步骤(2)中重结晶步骤使用的溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙腈、二氧六环、四氢呋喃、***或甲基叔丁基醚的一种或两种以上。
相对于现有技术，本发明所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法具有以下优势：
本发明所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法以保护的葡萄糖糖稀为起始原料，经过催化水解、脱保护，仅2歩反应，便可制得2-脱氧-D-葡萄糖。制备过程中，反应条件温和，反应试剂易得，反应收率高，中间体纯化方法简单易行，最终产品纯度高，具有广阔的商业应用前景。
具体实施方式
为了使公众能充分了解本发明的技术实质和发明优点，申请人将在下面对本发明的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。
实施例1
一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，向化合物Ⅲ(272.3g，1.0mol)的乙腈(4L)溶液中加入三聚氯氰(36.9g，0.2mol)、二甲基亚砜(46.8g，0.6mol)和水(54g，3mol)。室温搅拌3.5小时后，将反应液过滤，滤液减压浓缩。粗品使用***(500mL)重结晶得到化合物Ⅳ(267.6g，白色固体)收率92％。氢核磁共振谱：(600MHz，CDCl3)δ5.54–5.35(m,8H),5.08–4.95(m,6H),4.37–4.19(m,10H),4.13(t,J＝13.3Hz,5H),3.69(d,J＝6.9Hz,1H),3.49(s,1H),3.04(s,4H),2.42(dd,J＝11.9,4.1Hz,1H),2.32–2.27(m,4H),2.14–2.00(m,45H),1.88–1.73(m,5H)。
(2)将化合物Ⅳ(200g，0.69mol)溶于无水甲醇(1.38L)中，加入新制备的甲醇钠(3.7g，0.069mol)后室温搅拌6h，加入酸性离子交换树脂Dowex-50(20g)。室温搅拌1h后，过滤，滤液减压浓缩。粗品用正定醇、甲醇的混合物(正定醇、甲醇的摩尔比1:1)重结晶得到2-去氧-D-葡萄糖100g，收率88％。氢核磁共振谱：(400MHz,CD3OD)δ5.26(d,J＝2.6,1H),3.90(m,1H),3.80(m,1H),3.68(m,1H),3.64(m,1H),3.26(m,1H),2.05(dd,J＝5.0,12.8,1H),1.62(dt,J＝2.6,12.8,1H)。
化学反应方程式如下：
实施例2
一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，向化合物Ⅴ(416.5g，1.0mol)的乙腈(4L)溶液中依次加入三聚氯氰(36.9g，0.2mol)、二甲基亚砜(46.8g，0.6mol)和水(54g，3mol)。室温搅拌3.5小时后，将反应液过滤，滤液减压浓缩。粗品用***(500mL)重结晶得到化合物Ⅵ(412.8g，白色固体)，收率95％。氢核磁共振谱：(600MHz,CDCl3)δ7.36–7.24(m,65H),7.17(d,J＝6.0Hz,10H),5.38(s,4H),4.88(t,J＝11.0Hz,5H),4.70–4.60(m,10H),4.57(dd,J＝12.1,6.5Hz,6H),4.51(dd,J＝12.1,4.6Hz,10H),4.04(dt,J＝7.7,7.0Hz,9H),3.76–3.61(m,10H),3.61–3.54(m,1H),3.46–3.41(m,4H),3.43(dd,J＝14.9,9.0Hz,2H).),3.28(s,4H),2.28(dd,J＝12.9,4.4Hz,5H),1.67(t,J＝12.1Hz,4H),1.55(dd,J＝21.9,11.8Hz,1H)。
(2)将化合物Ⅵ(300g，0.69mol)溶于无水甲醇(1.38L)中，加入5％的Pd/C(15g)在100psi压力下，室温搅拌12h。然后过滤，滤液减压浓缩。粗品用正定醇、甲醇的混合物(正定醇、甲醇的摩尔比1:1)重结晶得到2-去氧-D-葡萄糖113g，收率91％。氢核磁共振谱：(400MHz,CD3OD)δ5.26(d,J＝2.6,1H),3.90(m,1H),3.80(m,1H),3.68(m,1H),3.64(m,1H),3.26(m,1H),2.05(dd,J＝5.0,12.8,1H),1.62(dt,J＝2.6,12.8,1H)。
化学反应方程式如下：
实施例3
一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，向化合物Ⅶ(458.4g，1.0mol)的乙腈(4L)溶液中依次加入三聚氯氰(36.9g,0.2mol)、二甲基亚砜(46.8g，0.6mol)和水(54g，3mol)。室温搅拌3.5小时后，将反应液过滤，滤液减压浓缩。粗品用***(500mL)重结晶得到化合物Ⅷ(395.5g，白色固体)，收率83％。氢核磁共振谱：(600MHz,CDCl3)δ8.04(t,J＝9.7Hz,46H),7.96(dt,J＝13.7,6.9Hz,92H),7.57–7.47(m,69H),7.38(ddd,J＝13.0,11.4,6.7Hz,138H),5.85–5.77(m,20H),5.64(t,J＝9.7Hz,20H),5.59(t,J＝9.7Hz,3H),5.54(s,20H),5.47–5.39(m,3H),5.17–5.12(m,3H),4.62(ddd,J＝10.8,9.9,2.7Hz,43H),4.44(ddd,J＝15.9,11.9,4.5Hz,23H),4.08–4.02(m,3H),3.56–3.37(m,23H),2.67(dd,J＝11.9,4.4Hz,3H),2.55(dd,J＝12.8,5.1Hz,20H),2.00(t,J＝11.9Hz,20H),1.93(t,J＝10.8Hz,3H)。
(2)将化合物Ⅷ(328.8g，0.69mol)溶于无水甲醇(1.38L)中，加入新制备的甲醇钠(3.7g，0.069mol)后室温搅拌6h，加入酸性离子交换树脂Dowex-50(20g)。室温搅拌1h后，过滤，滤液减压浓缩。粗品用正定醇、甲醇的混合物(正定醇、甲醇的摩尔比1:1)重结晶得到2-去氧-D-葡萄糖92.2g，收率81％。氢核磁共振谱：(400MHz,CD3OD)δ5.26(d,J＝2.6,1H),3.90(m,1H),3.80(m,1H),3.68(m,1H),3.64(m,1H),3.26(m,1H),2.05(dd,J＝5.0,12.8,1H),1.62(dt,J＝2.6,12.8,1H)。
化学反应方程式如下：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)向化合物Ⅰ中加入促进剂、二甲基亚砜和水，反应完全后，将反应液进行过滤、浓缩、重结晶后得到化合物Ⅱ，其中，化合物Ⅰ、化合物Ⅱ的通式如下：
其中，取代基R为甲酰基、乙酰基、丙酰基、苯甲酰基、苄基或二甲基叔丁基硅基中的一种；
(2)将化合物2脱保护后，重结晶后得到2-脱氧-D-葡萄糖；
所述步骤(1)中促进剂为酸酐或氯化物；
所述步骤(1)中酸酐为甲酸酐、乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、三氟乙酸酐、甲磺酸酐或三氟甲磺酸酐的一种或两种以上；
所述步骤(1)中氯化物为二氯亚砜、三氯氧磷、三氯化磷、乙酰氯、草酰氯、苯甲酰氯、对甲基苯磺酰氯、三聚氯氰或氯代丁二酰亚胺的一种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的反应温度为10℃-40℃，反应时间为1-5小时。
3.根据权利要求1所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中化合物Ⅰ的浓度为0.01-3mol/L。
4.根据权利要求3所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中化合物Ⅰ的浓度为0.1-0.5mol/L。
5.根据权利要求4所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中化合物1的浓度为0.25mol/L。
6.根据权利要求1所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中重结晶步骤使用的溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙腈、二氧六环、四氢呋喃、***或甲基叔丁基醚一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中化合物Ⅰ的制备方法：将D-葡萄糖烯进行保护，得到化合物Ⅰ。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中化合物Ⅰ、促进剂、二甲基亚砜、水的摩尔比为1:(0.01-3):(0.03-9):(1-50)。
9.根据权利要求8所述的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中重结晶步骤使用的溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙腈、二氧六环、四氢呋喃、***或甲基叔丁基醚的一种或两种以上。
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