[发明专利]一种β-环糊精衍生物的合成工艺

说明书

本发明涉及一种β‑环糊精衍生物的合成工艺，在碳酸钡存在下，以四氢呋喃为溶剂，将摩尔比1:0.1‑1:9的β‑环糊精和碳酸二甲酯反应，温度10‑60℃，常压下反应0.5‑48小时；四氢呋喃与β‑环糊精质量比为2:1‑1500:1；碳酸钡与β‑环糊精重量比为0.25‑2:1；过滤除去碳酸钡和不溶物，减压蒸馏出溶剂得到中间产品2‑O‑甲基‑β‑环糊精；把中间产品溶解到浓碱性溶液中,滴加环氧丙烷和无水乙醇，0‑70℃温度和常压下，反应0.5‑56小时；用硫酸溶液中和浓碱性溶液至中性蒸馏得白色固体；用四氢呋喃溶解白色固体，过滤除去硫酸盐，蒸馏除去四氢呋喃得到2‑O‑甲基‑6‑O‑（2‑羟丙基）‑β‑环糊精,在药物辅料﹑食品添加剂﹑化学化工领域具有较大应用潜力，合成路线绿色、简单，反应条件温和。

技术领域

本发明涉及一种β-环糊精衍生物的合成工艺，该化合物是一种新合成的化合物。具体涉及一种利用绿色甲基化试剂碳酸二甲酯取代β-环糊精上2位羟基上的氢原子合成2-O-甲基-β-环糊精；同时利用环氧丙烷在碱性条件下开环与2-O-甲基-β-环糊精上6位上的羟基反应合成2-O-甲基-6-O-（2-羟丙基）-β-环糊精的β-环糊精衍生物的合成工艺，合成后的化合物在药物辅料﹑食品添加剂﹑化学化工等领域具有较大的应用潜力，合成路线绿色、简单，反应条件温和。

背景技术

β-环糊精是由7个葡萄糖单体α-1，4糖苷键连接成的一类筒状化合物。由于β-环糊精具有空腔的分子结构和内亲水外疏水的特性使β-环糊精有广泛的应用，可广泛应用于分子识别、分离、药物、催化等方面。但是，由于β-环糊精母体的溶解度较低（在25 ℃温度下β-环糊精的溶解度为1.85g/100mL）以及其它性质方面的局限性，使其应用受到很大限制。为了改善β-环糊精的性质，扩大其应用范围，人们β-环糊精的性质进行了改进，改进后的β-环糊精（又叫β-环糊精的衍生物）在溶解度和其它性质都有较大提高，使β-环糊精的应用范围也更广泛了。甲基β-环糊精的溶解度随温度升高而急剧降低，具有低吸附性、高表面活性特性和立体选择性。可代替那些对皮肤有刺激性的表面活性剂配制化妆品。甲基-β-环糊精具有更大的包合特性，包合物在水中的溶解度也显著增大。2-羟丙基β-环糊精的特性为安全性好，局部刺激性小，具有水溶性和亲水性的性质，不易引起动物体内的溶血作用，因此，可用于药物包结和增溶。能够与多种疏水性药物形成包结物从而增加药物水溶性及药物稳定性，是目前增加药物水溶性和药物稳定性效果最好，应用及研究最为广泛的环糊精衍生物。甲基-β-环糊精和（2-羟丙基）-β-环糊精在性质上都有各自的优点，但也都有各自的缺点：甲基化-β-环糊精的溶解度随温度升高而急剧降低，这可能会在使用过程中造成药物析出或其他不良影响；（2-羟丙基）-β-环糊精在药物的生物利用度等方面有待提高。所以有必要综合两种β-环糊精衍生物的优点，克服各自的缺点合成新化合物：2-O-甲基-6-O-（2-羟丙基）-β-环糊精以及制备2-O-甲基-6-O-（2-羟丙基）-β-环糊精的合成工艺。

β-环糊精上有21个羟基，分为三类，分别在β-环糊精上的2，3，6位碳上。β-环糊精衍生物都是对这个三类（21个）羟基进行修饰，三类羟基性质相似，定位修饰异常复杂。对比文件（CN104558253A）公开了一种利用绿色甲基化试剂碳酸二甲酯取代β-环糊精上2位羟基上的氢原子合成甲基-β-环糊精包括如下步骤：在无水K₂CO₃或者无水Na₂CO₃存在下，β-环糊精和碳酸二甲酯在二甲基甲酰胺有机溶剂中反应,反应完全后，过滤除去无水K₂CO₃或者无水Na₂CO₃和其它不溶物，减压蒸馏出溶剂，溶液浓缩；用丙酮沉淀出产物，过滤，得到甲基-β-环糊精。甲基β-环糊精的绿色合成方法，但是在合成过程中和实际操作过程中还存在不少缺陷，具体缺点如下：