2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷的合成與表征

周　賢，葉　輝

(1.黃岡師范學(xué)院 化工學(xué)院，湖北 黃州 438000;2.黃岡師范學(xué)院 催化材料制備及應(yīng)用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 黃州 438000)

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2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷的合成與表征

周賢1,2，葉輝1,2

(1.黃岡師范學(xué)院 化工學(xué)院，湖北 黃州 438000;2.黃岡師范學(xué)院 催化材料制備及應(yīng)用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 黃州 438000)

本文以2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖為原料，通過Fischer糖基化反應(yīng)，合成了目標(biāo)化合物2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷。采用核磁共振譜(1H、13C、DEPT 135、H-H COSY、HMQC)對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，確證了結(jié)構(gòu)，為后續(xù)合成新的二糖和多糖奠定了基礎(chǔ)。

葡萄糖；異丙醇；Fischer糖基化；合成；表征

葡萄糖苷是由葡萄糖經(jīng)糖基化反應(yīng)而形成的，在制藥、生物化工、食品加工、化妝品、洗滌劑等方面具有廣泛的應(yīng)用[1]。葡萄糖甲苷是最簡單的糖苷之一，主要采用Fischer糖基化反應(yīng)來制備，是多種糖類藥物的原料[2-4]。目前以異丙醇作為Fischer糖基化的原料還鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。本文以異丙醇為原料，設(shè)計(jì)合成了一種新型的2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，具體的合成路線[5-9]見圖1。

圖1　2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷的合成路線

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1試劑與儀器

儀器：Bruker 400 MHz型核磁共振儀；SHZ-Ⅲ型循環(huán)水式真空泵(上海榮生化學(xué)儀器廠；恒溫加熱磁力攪拌器；AL-206型電子天平(上海，梅特勒-拖利多公司)、DZF-602型真空干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、磁力攪拌器、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置。

試劑：所有試劑均為市售，試劑純度均為分析純，異丙醇經(jīng)4A分子篩干燥后備用。

1.22-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷的合成

在0℃下，將乙酰氯(0.2 mL, 2.8 mmol)逐滴加入到干燥的無水異丙醇(2 mL)中，繼續(xù)攪拌十分鐘，備用。將上述所制備的氯化氫/異丙醇溶液加入到2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖(400 mg, 1.81 mmol)中，30 ℃下攪拌過夜。次日，將反應(yīng)液減壓濃縮，所得粗產(chǎn)品過硅膠柱純化(二氯甲烷∶甲醇=50∶1→30∶1)得到白色固體 (380 mg, 79.7%)。

2　結(jié)果與討論

2.11HNMR譜圖

圖2為目標(biāo)產(chǎn)物在d6-DMSO中的1HNMR圖譜。亞氨基上氫原子的化學(xué)位移為7.57； 乙?；?Ac)中甲基氫原子的化學(xué)位移為1.83；異丙基上兩個(gè)甲基的化學(xué)位移分別為1.14和1.03。每種氫對(duì)應(yīng)的積分面積與結(jié)構(gòu)相符，具體1HNMR數(shù)據(jù)及核磁信號(hào)歸屬情況見表1。

圖2　2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷的1HNMR圖譜

compd.1HNMR(400MHz,d6-DMSO),δThetitlecompound7.57(d,2H,J=7.6Hz,NH),4.95(d,1H,J=5.6Hz,OH),4.75(d,1H,J=3.6Hz,H-1),4.67(d,1H,J=5.6Hz,OH),4.44(d,1H,J=5.6Hz,OH),3.77～3.73(m,1H,Me2CH-),3.62～3.58(m,2H,H-2,H-6a),3.50～3.42(m,3H,H-3,H-5,H-6b),3.13～3.10(m,1H,H-4),1.83(s,3H,Ac),1.14(d,3H,J=6.4Hz,-CH3),1.03(d,3H,J=6.0Hz,-CH3)

2.213CNMR圖譜和DEPT135譜圖

圖3為目標(biāo)產(chǎn)物在d6-DMSO中的13CNMR圖譜和DEPT135譜圖。從DEPT135圖譜可知，61.4處共振信號(hào)的出峰方向與其它信號(hào)峰剛好相反，表明其代表結(jié)構(gòu)式中亞甲基的共振信號(hào)，即糖環(huán)6位CH2的化學(xué)位移。從13CNMR圖譜可知，Ac上兩個(gè)碳原子的化學(xué)位移分別在169.9和21.8處出現(xiàn)共振信號(hào)；糖環(huán)1位碳原子的化學(xué)位移在95.5處出現(xiàn)共振信號(hào)，其它碳原子化學(xué)位移在73.3～54.4之間出現(xiàn)共振信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)于糖環(huán)上除1位碳以外的5個(gè)碳原子和異丙基上的CH部分。

2.3H-H COSY和HMQC二維圖譜

圖4、圖5分別為目標(biāo)產(chǎn)物在d6-DMSO中的H-H COSY和HMQC二維圖譜。通過兩個(gè)二維譜圖的綜合分析[10]，可最終確認(rèn)三個(gè)羥基的化學(xué)位移分別為4.95、4.67、4.44，異丙基中CH的化學(xué)位移為3.75，糖環(huán)2位氫和一個(gè)6位氫的化學(xué)位移在3.62和3.58，3位氫、5位氫及另一個(gè)6位氫的化學(xué)位移分別在3.50～3.42之間，4位氫的化學(xué)位移為3.42。

通過核磁共振譜(1H、13C、DEPT135、H-H COSY、HMQC)對(duì)2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，能夠確證該化合物的結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)式相符。

圖4　2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷的H-H COSY二維圖譜

圖5　2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷的HMQC二維圖譜

本文以2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖為原料，通過Fischer糖基化反應(yīng)，合成了目標(biāo)化合物2-乙酰氨基-2-脫氧-α-D-吡喃葡萄糖異丙苷。采用核磁共振譜(1H、13C、DEPT135、H-H COSY、HMQC)對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，確證了結(jié)構(gòu)，為后續(xù)合成新的二糖和多糖奠定了基礎(chǔ)。

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責(zé)任編輯王菊平

Synthesis and characterization of isopropyl 2-acetamido-2-deoxy-α-D-glucopyranoside

ZHOU Xian1,2, YE Hui1,2

(1.College of Chemical Engineering, Huanggang Normal University, Huangzhou 438000, Hubei, China;2.Hubei Key Laboratory for processing and Application of Catalytic Materials, Huanggang Normal University,Huangzhou 438000, Hubei, China)

With 2-acetamido-2-deoxy-α-D-glucopyranose as a raw material and through Fischer glycosylation reaction, the title compound isopropyl 2-acetamido-2-deoxy-α-D-glucopyranoside was synthesized. The structure of the title compound was characterized and confirmed by NMR (1H,13C, DEPT135, H-HCOSY and HMQC). It provided a foundation for the follow-up synthesis of new disaccharide and polysaccharide.

glucopyranose; isopropyl alcohol; Fischer glycosilation; synthesis; characterization

O629.1

A

1003-8078(2016)03-0031-03

2016-05-12

10.3969/j.issn.1003-8078.2016.03.08

周賢，女，湖北咸寧人，2014級(jí)制藥工程專業(yè)本科生。

葉輝，男，湖北黃岡人，講師，博士，主要研究方向?yàn)樘撬幬锘瘜W(xué)。

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201510514030)。