硝基烷类化合物为糖受体选择性合成碳糖苷的方法

技术领域

本发明涉及一种采用硝基烷类化合物在温和条件下与烯糖供体分别实现了2,3-不饱和碳苷的立体选择性合成，属于有机合成技术领域。

技术背景

糖类广泛分布于自然界中，在生命活动中起着重要作用，是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。碳糖苷与氧苷和氮苷相比，碳糖苷在生物体内具有较高的稳定性和耐酶水解性。例如从中药葛根中提取出来的葛根素(Puerarin)是一种天然的碳糖苷，已被证实有很好的抗氧化活性，具有抗血栓、降血糖、降胆固醇、抗炎、抗癌等促进健康的作用。芦荟苷是从植物芦荟中提取的一种芳基碳糖苷，具有抗菌活性、清除自由基等生理作用。芒果苷(mangiferin)是从百合科植物知母或漆树科植物芒果叶中提取的化合物，具有抑制中枢神经系统兴奋、抗炎、抑菌、抗单纯疱疹病毒HSV-2等药理作用。由于天然生成的碳糖苷结构极其多变以及有很多的氧糖苷需要用碳糖苷键取代，来发挥出更加稳定和优秀的生理活性，而碳糖苷的立体选择性合成不仅涉及到α/β异构，还涉及到R/S异构，因此，科学家们发展了大量的方法来合成碳糖苷。

烯糖是一类最广泛的被用于构建糖苷的C-C键的糖基供体之一，烯糖与亲核试剂通过Ferrier重排得到2,3-不饱和的α-碳糖苷是最常见的得到碳糖苷的方法之一，但其具有大多数情况下只能得到α-碳糖苷的局限性，且β-碳糖苷的合成方法较α-碳糖苷较少，烷基碳糖苷的非对映选择性的控制也是一个巨大的挑战，本发明利用硝基烷烃作为亲核试剂，在温和的条件下与烯糖供体反应，实现了β-烷基碳糖苷的立体选择性合成。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种硝基烷烃为亲核试剂合成β-烷基碳糖苷的方法，包括如下步骤:

将3,4-O-半乳烯糖碳酸酯与硝基烷烃在二氯甲烷溶剂中，以双乙酰丙酮钯为催化剂，1,4-双(二苯膦)丁烷为配体，在室温搅拌下反应得到碳糖苷：这一合成过程中，钯催化剂、膦配体与烯糖配位发生脱羧烯丙基化反应形成了烯丙基-钯配合物，而硝基烷烃作为亲核试剂进攻糖的端基位，得到了烷基碳糖苷。

3,4-O-半乳烯糖碳酸酯与硝基烷烃的摩尔比为1:1.0-2.0。

所述的硝基烷烃包括包括脂肪族硝基烷烃、芳香族硝基烷烃、脂肪族α-硝基烷酸酯类化合物、芳香族α-硝基烷酸酯类化合物中的任意一种。其中脂肪族硝基烷烃选自C1-C4的脂肪族硝基烷烃，包括硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷、硝基丁烷中的任意一种；α-硝基烷酸酯类化合物，包括2-硝基-3-甲基丁酸甲酯、2-硝基-3-甲基丁酸乙酯、2-硝基-3-甲基丁酸异丙酯等脂肪族α-硝基烷酸酯类化合物和2-硝基-3-苯基丁酸甲酯、2-硝基-3-(4-氟基)苯基丁酸异丙酯等芳香族α-硝基烷酸酯类化合物。

所述的1,4-双(二苯膦)丁烷为配体还可以是4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽。

二氯甲烷溶剂还可以是四氢呋喃、乙腈、甲苯溶剂，所述溶剂相对于反应原料过量。

所述双乙酰丙酮钯催化剂的添加量为3,4-O-半乳烯糖碳酸酯摩尔量的2.5％-5％。

本发明采用硝基烷烃与烯糖供体反应实现了β-烷基碳糖苷的合成，综述实验结果，得到半乳糖2,3-不饱和烷基碳糖苷的最优反应条件为Pd(acac)

本发明的技术方案能够通过金属配位形成钯络合物，立体唯一选择性的得到β-2,3-不饱和烷基碳糖苷，实现β-2,3-不饱和烷基碳糖苷的高收率。所述的收率高于75％，进一步优选为所述的收率高于80％，进一步优选为所述的收率高于85％，进一步优选为所述的收率高于90％，进一步优选为所述的收率高于95％。

附图说明

图1为硝基甲烷β-烷基碳苷的

图2为硝基甲烷β-烷基碳苷的

图3为2-硝基3-甲基丁酸甲酯β-烷基碳苷的

图4为2-硝基3-甲基丁酸甲酯β-烷基碳苷的

具体实施方式

本实施方式所用到的试剂为：

二氯甲烷(分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)、石油醚(沸程60-90℃，天津市恒兴化学试剂制造有限公司)、乙酸乙酯(分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)、无水硫酸钠(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)、氘代氯仿(氘原子含量99.8％，TMS含量0.03％ V/V，10*0.5mL/盒，瑞士ARMAR公司)；核磁管(5mm 100/pk 2ST500-8，美国Norell公司)。

本实施方式所用到的实验仪器为：

ZXZ-4型旋片式真空泵(临海市谭氏真空设备有限公司)、SHB-IIIA循环水式多用途真空泵(上海豫康科教仪器设备有限公司)、CL-4型平板磁力搅拌器(郑州长城科工贸有限公司)、EYELA SB-1100旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有限公司)、FA2104B分析天平(上海越平科技仪器有限公司)、XRC-1型微熔点测定仪(四川大学科仪厂)、DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市英峪予华仪器厂)、GZX-9240MBE数显鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)、ZF-6型三用紫外分析仪(上海嘉鹏科技有限公司)、Ultrashied 400MHzPlus核磁共振仪(瑞士Bruker公司)。

实施例1

硝基烷烃为原料制备了β-烷基碳苷方法如下：

将双乙酰丙酮钯(Pd(acac)

实施例2

α-硝基烷酸酯为原料制备了β-烷基碳苷方法如下：

将双乙酰丙酮钯(Pd(acac)

以实施例1的工艺及条件为以下实施例的条件，筛选了不同底物的合成制备，底物范围如下：

以实施例2的工艺及条件为以下实施例的条件，筛选了不同底物的合成制备，底物范围如下：

核磁共振波谱数据(2R,3R,6R)-2-(((tert-butyldiphenylsilyl)oxy)methyl)-6-(nitromethyl)-3,6-dihydro-2H-py-ran-3-ol

1

13

Methyl

(R)-2-((2R,5R,6R)-6-(((tert-butyldiphenylsilyl)oxy)methyl)-5-hydroxy-5,6-di-hydro-2H-pyran-2-yl)-3-methyl-2-nitrobutanoate

1