超聲波促進(jìn)的“一鍋法”合成烯糖*

趙晉忠, 邵華武

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 文理學(xué)院,山西 太谷 030801;2.中國(guó)科學(xué)院 成都生物研究所 天然產(chǎn)物中心,四川 成都 610041)

烯糖主要以溴代糖、氯代糖、1-硫代糖為底物,經(jīng)自由基消除反應(yīng)制得，常用的催化劑有鋅粉、三價(jià)鈦、三價(jià)鉻、鉀、鈉以及鋅汞齊等[1～5]，其中最常用的是Fischer-Zach法[6]，即溴代糖與鋅粉在乙酸中反應(yīng)。這些方法大都存在試劑昂貴、有毒、反應(yīng)需要低溫、操作繁瑣等缺點(diǎn)。Kovàcs等[4]將溴代糖加入乙醚/水溶液中，用絡(luò)(Ⅲ)合物催化合成烯糖，但重金屬鉻會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。Boutureira等[2]以2-碘代-1-硫代糖為原料，用鋅銅合金催化制得烯糖，但原料昂貴。

本課題組[7,8]曾以乙?；⒈郊柞；?、芐基化的溴代糖為原料，分別在NaH2PO4或PEG-600水溶液中高產(chǎn)率地合成了多種烯糖。該方法的不足之處在于溴代糖不穩(wěn)定，在分離過程中易發(fā)生分解。

本文在此基礎(chǔ)上用超聲波促進(jìn)的“一鍋法”合成烯糖。在超聲波促進(jìn)下，未保護(hù)的吡喃糖(1a～1e,2f和2g)依次與乙酸酐，乙酰溴，鋅粉和PEG-600反應(yīng)，“一鍋法”合成了一系列乙?；┨?3a～3e,5f和5g, Scheme 1)；1b和1c在類似條件下依次與苯甲酸酐反應(yīng)合成苯甲?；┨?4b和4c, Scheme 1)。收率46%～89%,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR確認(rèn)。

改進(jìn)方法避免了分離溴代糖。

Scheme 1

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

PE-341型自動(dòng)旋光儀;Brucker-600型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));BioTOF Q型質(zhì)譜儀。所用試劑均為市售分析純或化學(xué)純。

1．2 合成[以葡萄烯糖(3a)為例]

在圓底燒瓶中加入葡萄糖(1a) 20 mmol，乙酸40 mL，乙酸酐120 mmol，催化量的高氯酸1滴，超聲震蕩反應(yīng)10 min;加乙酰溴30 mmol，甲醇32 mmol，超聲震蕩反應(yīng)1 h(TLC跟蹤);加鋅粉60 mmol和PEG-600 20 mL,超聲震蕩反應(yīng)1 h(TLC跟蹤)。過濾，濾液用二氯甲烷(3×100 mL)萃取,合并萃取液，依次用飽和碳酸氫鈉溶液(3×150 mL)，飽和氯化鈉溶液(150 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=2 ∶1]純化得無色糖漿3a。用類似方法合成無色糖漿3b～5g。

2 結(jié)果與討論

2.1 催化劑及助劑的選擇

以合成3a為例，首先參照文獻(xiàn)[9]方法制備溴代葡萄糖;不分離直接分別加入Zn粉(或Fe粉)和AcONa, NaH2PO4， PEG-600，其余反應(yīng)條件同1.2,考察催化劑及助劑對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見表1。由表1可見，以Zn粉為催化劑時(shí)，助劑選擇PEG-600產(chǎn)率較高，用AcONa則產(chǎn)率較低，且反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。鐵粉也可以催化溴代葡萄糖生成3a，但是產(chǎn)率較低，鋅粉的催化效率比鐵粉高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋅粉和PEG-600催化溴代葡萄糖合成3a的效果最好。

表 1 催化劑及其助劑對(duì)合成3a的影響*

*反應(yīng)條件同1.2

表 2 吡喃糖底物的拓展*

*以鋅粉和PEG-600為催化體系，其余反應(yīng)條件同1.2

2.2 吡喃糖底物的拓展

以鋅粉和PEG-600為催化體系，其余反應(yīng)條件同1.2,拓展吡喃糖底物,考察該方法的普適性,結(jié)果見表2。從表2可以看出，以1a,半乳糖(1b)為原料，可高產(chǎn)率地得到乙?；┨?3a和3b)和苯甲?；┨?4b);以麥芽糖(2f)和乳糖(2g)為原料，也能高產(chǎn)率地制得麥芽烯糖(5f)和乙?；橄┨?5g)。以吡喃五碳糖阿拉伯糖(1c)和木糖(1d)為原料時(shí)，可以很好地制得乙酰化和苯甲?；⒗┨?3c和4c)，但是木糖烯糖(3d)的產(chǎn)率僅為46%，由此可知，對(duì)吡喃五碳糖來說，C-3位取代基位置的不同可能直接影響到烯糖的得率。以L-鼠李糖(1e)為原料制備乙?；疞-鼠李烯糖(3e)的產(chǎn)率也不高，說明C-5位上為甲基時(shí)也可能影響烯糖的合成。

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