一种L‑葡萄糖的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种L‑葡萄糖的合成方法，以葡萄糖庚酸钠为起始原料，用2，2‑二甲氧基丙烷将羟基全部保护；然后在酸性条件下，选择性脱保护基；甲酯还原成醇；醇氧化为醛；脱掉全部保护基得到目标产物L‑葡萄糖；本发明专利技术提供了一种适合工业生产的L‑葡萄糖的制备方法，该方法经过保护、选择性保护、还原，氧化和去保护五步制备L‑葡萄糖，每步的后处理操作简单，只涉及减压浓缩，萃取，析晶等工艺，不涉及任何色谱柱分离操作，对设备的要求低，适合规模化生产；本发明专利技术的制备方法对设备的要求低，采用现有设备即可实现工业生产，并且每一步的产率高，每一步的产率均在70%以上，甚至达到100%，成本低；本发明专利技术的制备方法对产物的后处理工艺简单，产物易于分离，易于实现大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及糖化学
，具体说是L-葡萄糖的合成方法。
技术介绍
L-葡萄糖在自然界存在较少的糖，由于L构型不能被人体内的催化糖代谢酶所催化分解，因而L-葡萄糖不会被人体消化吸收，对糖尿病或需节食的人群来说是一种理想的甜味剂。因口腔微生物不能发酵L糖，L-葡萄糖不会引起龋齿，而且L-葡萄糖不像人工合成的甜味剂具有后苦味。近年来，因它的特殊生化特性，L-葡萄糖也逐渐成为一种越来越重要的医药中间体，需求量较大，但是价格昂贵，一般在3210元/5g，这主要是由其实验室制备工艺决定的。目前的制备方法有两种，一是由L-阿拉伯糖在甲醇钠的存在下用硝基甲烷浓缩，再通过内夫反应得到目标产品L-葡萄糖，此方法用硝基甲烷做溶剂，安全风险大，不适于放大生产且此方法不易于提纯；二是采用D-葡糖酸-1,5-内酯做为起始原料来制备，D-葡糖酸-1,5-内酯在氢溴酸作用下得到2,6-二溴-2,6-二脱氧-D-甘露糖酸-1,4-内酯，进一步得到6-溴-6-脱氧-2,3-脱水-D-甘露-1,4-内酯，最后一步由6-溴-6-脱氧-2,3-脱水-D-甘露-1,4-内酯制备L-葡萄糖，该工艺的缺点是需要过离子交换色谱酸柱、碱柱，提纯工艺复杂且成本较高。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供L-葡萄糖的合成方法。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种L-葡萄糖的合成方法，包括以下步骤：①将葡萄糖庚酸钠溶于2，2-二甲氧基丙烷并降温至0~5℃，在搅拌下，向体系中滴加盐酸甲醇溶液，滴加完毕后回流搅拌反应1~2小时，然后降温至0~5℃，用碳酸钠调节pH值至6~8，过滤，得到滤液，将所得滤液减压蒸馏，除去溶剂后向其中加入石油醚，然后水洗，合并石油醚相，将所得石油醚相减压蒸馏得到化合物1；其中葡萄糖庚酸钠、2，2-二甲氧基丙烷、盐酸甲醇溶液、石油醚和水的质量体积比为1g：4~6ml：2~3ml：4~6ml：4~6ml；所述盐酸甲醇溶液是由质量分数37%的盐酸和甲醇按照体积比1：1混合组成；所述化合物1的结构式I为：；②将步骤①所得化合物1溶于甲醇并降温至-10~-5℃，然后在搅拌下向其滴加对甲苯磺酸，滴加完毕后在该温度下反应3~5小时，得到反应液1，向反应液1加入三乙胺调节pH值至8~9，得到混合液，将所得混合液减压蒸馏除去溶剂，然后向其中加入石油醚1，水洗，合并水相，将水相用乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯相，然后将合并的乙酸乙酯相减压蒸馏除去乙酸乙酯，向其中加入石油醚2，析晶，过滤，所得滤饼即为化合物2；其中步骤①所得化合物1、甲醇、对甲苯磺酸、石油醚1、水、乙酸乙酯和石油醚2的质量体积比为2~3g：15~25ml：1g：10~15ml：10~15ml：15~17ml：3~5ml；所述化合物2的结构式II为：；③将步骤②所得化合物2溶于四氢呋喃中并降温至0~5℃，然后向其中滴加硼氢化钠，滴加完毕回流反应5~6小时，得到反应液2，将所得反应液2降温至0~5℃向其中滴加氯化铵饱和溶液至pH为7~8，减压蒸馏除去溶剂，然后向其中加入乙酸乙酯搅拌均匀，过滤，滤液减压蒸馏得到化合物3；其中步骤②所得化合物2、四氢呋喃、硼氢化钠、乙酸乙酯的质量体积比为2~5g：10~15ml：1g：10~15ml；所述的化合物3的结构式III为：；④将步骤③所得化合物3溶于二氯甲烷1中，然后向其中加入高碘酸钠/硅胶混合氧化体系，搅拌反应1~2小时，加入硫酸镁干燥后过滤，硅胶用二氯甲烷2淋洗2次，滤液合并后减压蒸馏，得到化合物4；其中步骤③所得化合物3、二氯甲烷1、硫酸镁、二氯甲烷2的质量体积比为1g：15~20ml：5~10g：5~10ml；步骤③所得化合物3与高碘酸钠/硅胶混合氧化体系中的高碘酸钠的质量比为1g：0.7~0.8g；所述化合物4的结构式IV为：；⑤将步骤④所得化合物4溶于水中，向其中加入土温，搅拌20~25小时，过滤，将滤液减压蒸馏得到L-葡萄糖；其中步骤④所得化合物4、水、土温的质量体积比为1~2g：14~18ml：1g。优选的，步骤①中葡萄糖庚酸钠、2，2-二甲氧基丙烷、盐酸甲醇溶液、石油醚和水的质量体积比为1g：5ml：2.5ml：5ml：5ml。优选的，步骤①所得化合物1、甲醇、对甲苯磺酸、石油醚1、水、乙酸乙酯和石油醚2的质量体积比为2.5g：20ml：1g：12ml：12ml：16ml：4ml。优选的，步骤③所得化合物3与高碘酸钠/硅胶混合氧化体系中的高碘酸钠的质量比为1g：0.75g。进一步优选的合成方法，包括以下步骤：①将葡萄糖庚酸钠溶于2，2-二甲氧基丙烷并降温至0℃，在搅拌下，向体系中滴加盐酸甲醇溶液，滴加完毕后回流搅拌反应1小时，然后降温至0℃，用碳酸钠调节pH值至7，过滤，得到滤液，将所得滤液减压蒸馏，除去溶剂后向其中加入石油醚，然后水洗，合并石油醚相，将所得石油醚相减压蒸馏得到化合物1；其中葡萄糖庚酸钠、2，2-二甲氧基丙烷、盐酸甲醇溶液、石油醚和水的质量体积比为1g：5ml：2.5ml：5ml：5ml；所述盐酸甲醇溶液是由质量分数37%的盐酸和甲醇按照体积比1：1混合组成；所述化合物1的结构式I为：；②将步骤①所得化合物1溶于甲醇并降温至-10℃，然后在搅拌下向其滴加对甲苯磺酸，滴加完毕后在该温度下反应4小时，得到反应液1，向反应液1加入三乙胺调节pH值至8，得到混合液，将所得混合液减压蒸馏除去溶剂，然后向其中加入石油醚1，水洗，合并水相，将水相用乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯相，然后将合并的乙酸乙酯相减压蒸馏除去乙酸乙酯，向其中加入石油醚2，析晶，过滤，所得滤饼即为化合物2；其中步骤①所得化合物1、甲醇、对甲苯磺酸、石油醚1、水、乙酸乙酯和石油醚2的质量体积比为2.5g：20ml：1g：12ml：12ml：16ml：4ml；所述化合物2的结构式II为：；③将步骤②所得化合物2溶于四氢呋喃中并降温至0℃，然后向其中滴加硼氢化钠，滴加完毕回流反应5小时，得到反应液2，将所得反应液2降温至0℃向其中滴加氯化铵饱和溶液至pH为7，减压蒸馏除去溶剂，然后向其中加入乙酸乙酯搅拌均匀，过滤，滤液减压蒸馏得到化合物3；其中步骤②所得化合物2、四氢呋喃、硼氢化钠、乙酸乙酯的质量体积比为3g：12ml：1g：12ml；所述的化合物3的结构式III为：；④将步骤③所得化合物3溶于二氯甲烷1中，然后向其中加入高碘酸钠/硅胶混合氧化体系，搅拌反应1小时，加入硫酸镁干燥后过滤，硅胶用二氯甲烷2淋洗2次，滤液合并后减压蒸馏，得到化合物4；其中步骤③所得化合物3、二氯甲烷1、硫酸镁、二氯甲烷2的质量体积比为1g：16ml：8g：8ml；步骤③所得化合物3与高碘酸钠/硅胶混合氧化体系中的高碘酸钠的质量比为1g：0.75g；所述化合物4的结构式IV为：；⑤将步骤④所得化合物4溶于水中，向其中加入土温，搅拌22小时，过滤，将滤液减压蒸馏得到L-葡萄糖；其中步骤④所得化合物4、水、土温的质量体积比为1.5g：16ml：1g。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供了一种适合工业生产的L-葡萄糖的制备方法，该方法以便宜易得的葡萄糖庚酸钠为原料，经过保护、选择性保护、还原，氧化和去保护五步制备L-葡萄糖，设计巧妙，每步的后处理操作流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种L‑葡萄糖的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：①将葡萄糖庚酸钠溶于2，2‑二甲氧基丙烷并降温至0~5℃，在搅拌下，向体系中滴加盐酸甲醇溶液，滴加完毕后回流搅拌反应1~2小时，然后降温至0~5℃，用碳酸钠调节pH值至6~8，过滤，得到滤液，将所得滤液减压蒸馏，除去溶剂后向其中加入石油醚，然后水洗，合并石油醚相，将所得石油醚相减压蒸馏得到化合物1；其中葡萄糖庚酸钠、2，2‑二甲氧基丙烷、盐酸甲醇溶液、石油醚和水的质量体积比为1g：4~6ml：2~3ml：4~6ml：4~6ml；所述盐酸甲醇溶液是由质量分数37%的盐酸和甲醇按照体积比1：1混合组成；所述化合物1的结构式I为：；②将步骤①所得化合物1溶于甲醇并降温至‑10~‑5℃，然后在搅拌下向其滴加对甲苯磺酸，滴加完毕后在该温度下反应3~5小时，得到反应液1，向反应液1加入三乙胺调节pH值至8~9，得到混合液，将所得混合液减压蒸馏除去溶剂，然后向其中加入石油醚1，水洗，合并水相，将水相用乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯相，然后将合并的乙酸乙酯相减压蒸馏除去乙酸乙酯，向其中加入石油醚2，析晶，过滤，所得滤饼即为化合物2；其中步骤①所得化合物1、甲醇、对甲苯磺酸、石油醚1、水、乙酸乙酯和石油醚2的质量体积比为2~3g：15~25ml：1g：10~15ml：10~15ml：15~17ml：3~5ml；所述化合物2的结构式II为：；③将步骤②所得化合物2溶于四氢呋喃中并降温至0~5℃，然后向其中滴加硼氢化钠，滴加完毕回流反应5~6小时，得到反应液2，将所得反应液2降温至0~5℃向其中滴加氯化铵饱和溶液至pH为7~8，减压蒸馏除去溶剂，然后向其中加入乙酸乙酯搅拌均匀，过滤，滤液减压蒸馏得到化合物3；其中步骤②所得化合物2、四氢呋喃、硼氢化钠、乙酸乙酯的质量体积比为2~5g：10~15ml：1g：10~15ml；所述的化合物3的结构式III为：；④将步骤③所得化合物3溶于二氯甲烷1中，然后向其中加入高碘酸钠/硅胶混合氧化体系，搅拌反应1~2小时，加入硫酸镁干燥后过滤，硅胶用二氯甲烷2淋洗2次，滤液合并后减压蒸馏，得到化合物4；其中步骤③所得化合物3、二氯甲烷1、硫酸镁、二氯甲烷2的质量体积比为1g：15~20ml：5~10g：5~10ml；步骤③所得化合物3与高碘酸钠/硅胶混合氧化体系中的高碘酸钠的质量比为1g：0.7~0.8g；所述化合物4的结构式IV为：；⑤将步骤④所得化合物4溶于水中，向其中加入土温，搅拌20~25小时，过滤，将滤液减压蒸馏得到L‑葡萄糖；其中步骤④所得化合物4、水、土温的质量体积比为1~2g：14~18ml：1g。...

【技术特征摘要】
1.一种L-葡萄糖的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：①将葡萄糖庚酸钠溶于2，2-二甲氧基丙烷并降温至0~5℃，在搅拌下，向体系中滴加盐酸甲醇溶液，滴加完毕后回流搅拌反应1~2小时，然后降温至0~5℃，用碳酸钠调节pH值至6~8，过滤，得到滤液，将所得滤液减压蒸馏，除去溶剂后向其中加入石油醚，然后水洗，合并石油醚相，将所得石油醚相减压蒸馏得到化合物1；其中葡萄糖庚酸钠、2，2-二甲氧基丙烷、盐酸甲醇溶液、石油醚和水的质量体积比为1g：4~6ml：2~3ml：4~6ml：4~6ml；所述盐酸甲醇溶液是由质量分数37%的盐酸和甲醇按照体积比1：1混合组成；所述化合物1的结构式I为：；②将步骤①所得化合物1溶于甲醇并降温至-10~-5℃，然后在搅拌下向其滴加对甲苯磺酸，滴加完毕后在该温度下反应3~5小时，得到反应液1，向反应液1加入三乙胺调节pH值至8~9，得到混合液，将所得混合液减压蒸馏除去溶剂，然后向其中加入石油醚1，水洗，合并水相，将水相用乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯相，然后将合并的乙酸乙酯相减压蒸馏除去乙酸乙酯，向其中加入石油醚2，析晶，过滤，所得滤饼即为化合物2；其中步骤①所得化合物1、甲醇、对甲苯磺酸、石油醚1、水、乙酸乙酯和石油醚2的质量体积比为2~3g：15~25ml：1g：10~15ml：10~15ml：15~17ml：3~5ml；所述化合物2的结构式II为：；③将步骤②所得化合物2溶于四氢呋喃中并降温至0~5℃，然后向其中滴加硼氢化钠，滴加完毕回流反应5~6小时，得到反应液2，将所得反应液2降温至0~5℃向其中滴加氯化铵饱和溶液至pH为7~8，减压蒸馏除去溶剂，然后向其中加入乙酸乙酯搅拌均匀，过滤，滤液减压蒸馏得到化合物3；其中步骤②所得化合物2、四氢呋喃、硼氢化钠、乙酸乙酯的质量体积比为2~5g：10~15ml：1g：10~15ml；所述的化合物3的结构式III为：；④将步骤③所得化合物3溶于二氯甲烷1中，然后向其中加入高碘酸钠/硅胶混合氧化体系，搅拌反应1~2小时，加入硫酸镁干燥后过滤，硅胶用二氯甲烷2淋洗2次，滤液合并后减压蒸馏，得到化合物4；其中步骤③所得化合物3、二氯甲烷1、硫酸镁、二氯甲烷2的质量体积比为1g：15~20ml：5~10g：5~10ml；步骤③所得化合物3与高碘酸钠/硅胶混合氧化体系中的高碘酸钠的质量比为1g：0.7~0.8g；所述化合物4的结构式IV为：；⑤将步骤④所得化合物4溶于水中，向其中加入土温，搅拌20~25小时，过滤，将滤液减压蒸馏得到L-葡萄糖；其中步骤④所得化合物4、水、土温的质量体积比为1~2g：14~18ml：1g。2.根据权利要求1所述的L-葡萄糖的合成方法，其特征在于：步骤①中葡萄糖庚酸钠、2，2-二甲氧基丙烷、盐酸甲醇溶液、石油醚和水的质量体积比为1g：5ml：2.5ml：5ml：5ml。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文举，唐鹏飞，贾元雪，李秀珍，
申请(专利权)人：济南山目生物医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37