超聲波促進的“一鍋法”合成烯糖*

趙晉忠, 邵華武

(1.山西農業大學 文理學院,山西 太谷 030801;2.中國科學院 成都生物研究所 天然產物中心,四川 成都 610041)

烯糖主要以溴代糖、氯代糖、1-硫代糖為底物,經自由基消除反應制得，常用的催化劑有鋅粉、三價鈦、三價鉻、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。這些方法大都存在試劑昂貴、有毒、反應需要低溫、操作繁瑣等缺點。Kovàcs等[4]將溴代糖加入乙醚/水溶液中，用絡(Ⅲ)合物催化合成烯糖，但重金屬鉻會對環境造成污染。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?；?、苯甲?；?、芐基化的溴代糖為原料，分別在NaH2PO4或PEG-600水溶液中高產率地合成了多種烯糖。該方法的不足之處在于溴代糖不穩定，在分離過程中易發生分解。

本文在此基礎上用超聲波促進的“一鍋法”合成烯糖。在超聲波促進下，未保護的吡喃糖(1a～1e,2f和2g)依次與乙酸酐，乙酰溴，鋅粉和PEG-600反應，“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合成苯甲?；┨?4b和4c, Scheme 1)。收率46%～89%,其結構經1H NMR確認。

改進方法避免了分離溴代糖。

Scheme 1

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

PE-341型自動旋光儀;Brucker-600型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內標);BioTOF Q型質譜儀。所用試劑均為市售分析純或化學純。

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10 min;加乙酰溴30 mmol，甲醇32 mmol，超聲震蕩反應1 h(TLC跟蹤);加鋅粉60 mmol和PEG-600 20 mL,超聲震蕩反應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[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，其余反應條件同1.2,考察催化劑及助劑對反應的影響，結果見表1。由表1可見，以Zn粉為催化劑時，助劑選擇PEG-600產率較高，用AcONa則產率較低，且反應時間較長。鐵粉也可以催化溴代葡萄糖生成3a，但是產率較低，鋅粉的催化效率比鐵粉高。實驗結果表明，鋅粉和PEG-600催化溴代葡萄糖合成3a的效果最好。

表 1 催化劑及其助劑對合成3a的影響*

*反應條件同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，其余反應條件同1.2,拓展吡喃糖底物,考察該方法的普適性,結果見表2。從表2可以看出，以1a,半乳糖(1b)為原料，可高產率地得到乙?；┨?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，可以很好地制得乙?；捅郊柞；⒗┨?3c和4c)，但是木糖烯糖(3d)的產率僅為46%，由此可知，對吡喃五碳糖來說，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)的產率也不高，說明C-5位上為甲基時也可能影響烯糖的合成。

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