[发明专利]溴代β‑1‑咪唑‑2,3,4,6‑四羟基‑D‑吡喃葡萄糖的合成及用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种多组份反应化学合成吡喃葡萄糖及其用途，特别是一种溴代β-1-咪唑-2,3,4,6-四羟基-D-吡喃葡萄糖的合成及用途。

背景技术

Aldol反应即羟醛缩合反应是现代有机合成中最重要的一种C-C键形成反应。目前，通过烯胺中间体进行的醛-醛、醛-酮Aldol反应成为现代有机合成化学的一大支柱。然而，由于未经活化的酮α-H活性较低，很难发生分子间的酮-酮交叉羟醛缩合反应，因此，分子间酮-酮交叉羟醛缩合反应是有机化学的一个重大挑战，相关报道非常少。要想通过高效的分子间酮-酮交叉羟醛缩合反应获得具有潜在药用价值的3-烷基-3-羟基-2-酮衍生物，必须合成催化活性高、选择性强的新型催化剂。

D-葡萄糖作为自然界中分布最广泛的天然单糖，对于它的认识和作用早已被人们所熟知。但作为单糖其在化学合成方面的研究一直没有引起足够的重视。葡萄糖作为多糖的基本结构单元，不仅价格低廉、资源丰富，其本身的小分子量、可再生性和水溶性都使得葡萄糖被看做是制备有机小分子催化剂的理想原料。

含氮杂环卡宾具有特殊的空间和电子结构，是一类双极性等电子体，作为催化剂，其活性位点多，催化活性高。

糖和氮杂环卡宾的结合体含糖氮杂环卡宾兼具卡宾和糖的优势，对有机反应既具有较高催化活性，又有较强的表面活性，可提高有机化合物的溶解度，在有机催化领域极具开发价值。

发明内容

本发明的目的是要提供一种含糖氮杂环卡宾溴代β-1-咪唑-2,3,4,6-四羟基-D-吡喃葡萄糖的合成及用途，解决分子间酮-酮交叉羟醛缩合反应难以发生，不易获得具有潜在药用价值的3-烷基-3-羟基-2-酮衍生物的问题。

本发明的目的是这样实现的：溴代β-1-咪唑-2,3,4,6-四羟基-D-吡喃葡萄糖的合成，包括：1)以葡萄糖1为原料进行乙酰化得到化合物2；2)以化合物2为原料经溴代得化合物3；3)将化合物3与氮甲基咪唑反应得到化合物4；4)在碱性条件下将化合物4水解得到目标化合物5，即溴代β-1-咪唑-2,3,4,6-四羟基-D-吡喃葡萄糖，具体步骤如下：

1)以葡萄糖1为原料进行乙酰化生成化合物2，所述的化合物2为1,2,3,4,6-五-乙酰基-吡喃葡萄糖，其反应式如下：

在500mL两颈圆底烧瓶中依次加入5.0mmol的无水葡萄糖、50.0mmol的乙酸酐和0.08g的硅磺酸SSA，氩气保护，室温下搅拌30min，反应完全，直接进行下一步反应；

2)以化合物2为原料经溴代得化合物3，所述的化合物3为1-溴-2,3,4,6-四-乙酰基吡喃葡萄糖，其反应式如下：

氩气保护冰浴下，向体系中加入20mL的冰醋酸，通入新制溴化氢气体，气体通入1h后反应完全，将体系中的产物倒入冰水中，用二氯甲烷萃取，有机相用饱和硫代硫酸钠溶液洗涤，分液，有机相用饱和碳酸氢钠溶液洗涤至中性，再用水洗2-3次，分离有机相，有机相用无水硫酸钠干燥，滤除干燥剂，减压旋干得无色粘稠状液体，用V_乙醚:V_石油醚＝1:1重结晶，得化合物3；

3)化合物3与氮甲基咪唑反应得到化合物4，所述的化合物4为溴代β-1-咪唑-2,3,4,6-四乙酰基-D-吡喃葡萄糖，其反应式如下：

将10mmol的化合物3和20mmol的N-甲基咪唑置于50mL圆底烧瓶中，加入1mL乙腈，在室温下搅拌2h，得到白色粘稠状固体，用丙酮洗涤，抽滤得白色固体化合物4；

4)在碱性条件下将化合物4水解得到目标产物即化合物5，所述的化合物5为溴代β-1-咪唑-2,3,4,6-四羟基-D-吡喃葡萄糖，其反应式如下：