一种制备烷基-β-D-麦芽糖苷的方法技术

本发明专利技术涉及糖化合物技术领域，公开了一种制备烷基-β-D-麦芽糖苷的方法，其特征在于，该方法包括：（1）在催化条件下，将酰基保护的麦芽糖进行1位选择性脱保护，得到七-O-酰基麦芽糖；（2）将七-O-酰基麦芽糖在催化条件下与三氯乙腈反应,得到麦芽糖基三氯乙酰亚胺酯；（3）将该酯在催化条件下与直链醇反应，得到烷基-七-O-酰基-β-D-麦芽糖苷；（4）将该糖苷进行脱保护,得到烷基-β-D-麦芽糖苷。本发明专利技术提供的烷基-β-D-麦芽糖苷的制备方法具有操作简便、不使用高价银盐、成本低、催化剂便宜易得、反应条件温和、立体选择性好、易分离纯化、产率较高、不使用有毒重金属盐类化合物达到环境友好的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及糖化合物
，具体涉及一种制备烷基-β-D-麦芽糖苷的方法。
技术介绍
烷基-β-D-麦芽糖苷具有式(I)所示的结构。烷基糖苷是一类新型的非离子表面活性剂。其具有优良的表面活性,发泡能力和去污能力强,配伍性能良好,协同效应明显,水溶性好。易生物降解,无毒,无刺激性,可广泛用于洗涤乳化、增溶保湿，生物制剂等功能制品,在洗涤、食品、化妆品和生物医药等领域中具有广阔的应用前景。烷基-β-D-麦芽糖苷作为非离子表面活性剂烷基糖苷中的一类，基于其由亲水的较为刚性的糖基部分与亲油的链长长短可控的相对柔性的烷基链部分以β-糖苷键连接而成的两亲属性，应用范围广泛。2002年，Pillion等发现十五烷基-β-D-麦芽糖苷和十六烷基-β-D-麦芽糖苷等具有强弱不同的促使胰岛素的鼻吸收作用(Journalofpharmaceuticalsciences,2002,91(6),1456-1462)。2005年，Berger等报道了癸基-β-D-麦芽糖苷和十一烷基-β-D-麦芽糖苷等作为表面活性剂具有对人类胸腺A3受体从膜中分离提纯的能力(BiophysicalJournal.2005,89,452-464)。2006年，Jastrzebska等报道了十四烷基-β-D-麦芽糖苷等影响着G蛋白偶联受体的视紫红质的形态和结构(J.Biol.Chem.2006,281(17),11917-11922)。2008年，Zhao等发现丁基-β-D-麦芽糖苷等可作为酶底物用于使环糊精的糖基转移到该类麦芽糖苷中构筑α-1,4-糖苷键(Biosci.Biotechnol.Biochem.2008,72(11),3006-3010)。2013年，Cardoso等探讨了辛基-β-D-麦芽糖苷、壬基-β-D-麦芽糖苷等在自聚成胶束的过程中与水分子之间的氢键作用(Langmuir.2013,29,15778-15786)。2015年，Gradauer等发现十二烷基-β-D-麦芽糖苷作为肠渗透增强剂使FD4的渗透能力明显提高(Mol.Pharmaceutics2015,12,2245-2253)。2016年，Ali等报道了十二烷基-β-D-麦芽糖苷与牛血清白蛋白的相互作用的检测技术(JournalofLuminescence.2016,169,35-42)。鉴于烷基-β-D-麦芽糖苷具有重要的应用价值，其合成受到了广泛的关注。一般地，经典制备方法系采用溴代糖与脂肪醇反应需要昂贵的氧化银或碳酸银、有毒的汞盐(ChemistryandPhysicsofLipids,2004,127,47-63；CarbohydrateResearch,2010,345,2438-2449)促使发生收率并不高的β-糖苷化反应，该方法还存在溴代糖的制备过程中放出腐蚀性的溴化氢和乙酸气体，需要排风良好的通风设备且有腐蚀设备和污染大气之虞。例如，2000年，Boyd等采用溴代糖在碳酸银作用下分别与辛醇、癸醇和十二醇反应合成了正辛基-β-D-麦芽糖苷、正癸基-β-D-麦芽糖苷和十二烷基-β-D-麦芽糖苷(Langmuir,2000,16(19),7359-7367)。2002年，Pillion等采用溴代糖在碳酸银作用下分别与十五醇和十六醇反应合成了相应的β-D-麦芽糖苷(Journalofpharmaceuticalsciences,2002,91(6),1456-1462)。2008年，Zhao等在碳酸银作用下使溴代糖与醇反应相应地合成了正丁基-β-D-麦芽糖苷、正辛基-β-D-麦芽糖苷和十二烷基-β-D-麦芽糖苷(Biosci.Biotechnol.Biochem.2008,72(11),3006-3010)。另一方面，采用四氯化锡等为Lewis酸催化剂，使全乙酰化麦芽糖与脂肪醇反应及脱保护，随着反应进行的同时会发生β-异头糖苷向α-异头糖苷的转变，在脱保护后被迫采用阴离子树脂柱层析法分离以及随后的重结晶法纯化，操作极为不便，有待于改进(Liq.Cryst.1989,6(3),349-356；CarbohydrateResearch2004,339,2415-2424)。最近，江成真等报道了三氟化硼乙醚催化法使八乙酰麦芽糖与醇直接反应及随后的脱保护可制备十二烷基-β-D-麦芽糖苷(CN103265586A)，该方法在关键的一步缩合反应中由于共存的残余醋酐与醇有发生酯化反应生成醋酸酯之虞致使缩合反应所需的原料之一醇的浓度明显下降；同时缩合反应速度虽然不快，但是容易产生分解和发生β-异头糖苷向α-异头糖苷的转变，特别是α-异头糖苷的增加和分解产物的产生极易造成纯化复杂化且难于获得单一构型的β-糖苷，实际效果应该不佳。因此，找到一种新的操作简单、条件温和、不使用贵重银盐、成本较低、立体选择性好、易分离纯化、产率较高、无有毒重金属参与、环境友好的制备方法完成烷基-β-D-麦芽糖苷的合成具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术中存在的各种缺陷，提供一种制备烷基-β-D-麦芽糖苷的方法，本发明提供的烷基-β-D-麦芽糖苷的制备方法具有操作简便、不使用高价银盐、成本低、催化剂便宜易得、反应条件温和、立体选择性好、易分离纯化、产率较高、不使用有毒重金属盐类化合物、环境友好的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供一种制备烷基-β-D-麦芽糖苷的方法，该方法包括：(1)在室温反应条件下，在苄胺等胺类催化剂作用下，将酰基保护的麦芽糖进行1位选择性脱酰基保护，得到七-O-酰基麦芽糖；(2)将步骤(1)中得到的所述七-O-酰基麦芽糖，以干燥的二氯甲烷为溶剂，在1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(英文缩写为DBU)等催化剂的作用下与三氯乙腈反应,得到相应的七-O-酰基-D-麦芽糖基三氯乙酰亚胺酯；(3)在BF3·Et2O等催化剂的作用下下，以干燥的二氯甲烷为溶剂，将步骤(2)中得到的七-O-酰基-D-麦芽糖基三氯乙酰亚胺酯与直链醇接触，得到烷基-七-O-酰基-β-D-麦芽糖苷；(4)将步骤(3)中得到的烷基-七-O-酰基-β-D-麦芽糖苷进行脱保护，得到烷基-β-D-麦芽糖苷，所述烷基-β-D-麦芽糖苷结构如式(I)所示：采用本专利技术提供的上述方法制备式(I)所示的烷基-β-D-麦芽糖苷具有操作简便、不使用高价银盐、成本低、催化剂便宜易得、反应条件温和、立体选择性好、易分离纯化、产率较高、不使用有毒重金属盐类化合物、环境友好的优点。例如，从本专利技术的实施例和制备例中可以看出：在优选情况下麦芽糖通过无水乙酸钠的催化作用与乙酸酐发生乙酰化反应，得到八-O-乙酰基-β-D-麦芽糖，后者以四氢呋喃为溶剂在苄胺催化下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备烷基‑β‑D‑麦芽糖苷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）在催化剂存在下，将酰基保护的麦芽糖进行1位选择性脱酰基保护，得到七‑O‑酰基麦芽糖；（2）将步骤（1）中得到的七‑O‑酰基麦芽糖在催化剂存在下与三氯乙腈接触, 得到七‑O‑酰基‑D‑麦芽糖基三氯乙酰亚胺酯；（3）在催化剂存在下，将步骤（2）中得到的七‑O‑酰基‑D‑麦芽糖基三氯乙酰亚胺酯与直链醇接触，得到烷基‑七‑O‑酰基‑β‑D‑麦芽糖苷；（4）将步骤（3）中得到的烷基‑七‑O‑酰基‑β‑D‑麦芽糖苷进行脱保护, 得到烷基‑β‑D‑麦芽糖苷，所述烷基‑β‑D‑麦芽糖苷结构如式（I）所示：式（I）。

【技术特征摘要】
1.一种制备烷基-β-D-麦芽糖苷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）在催化剂存在下，将酰基保护的麦芽糖进行1位选择性脱酰基保护，得到七-O-酰基麦芽糖；
（2）将步骤（1）中得到的七-O-酰基麦芽糖在催化剂存在下与三氯乙腈接触,得到七-O-酰基-D-麦芽糖基三氯乙酰亚胺酯；
（3）在催化剂存在下，将步骤（2）中得到的七-O-酰基-D-麦芽糖基三氯乙酰亚胺酯与直链醇接触，得到烷基-七-O-酰基-β-D-麦芽糖苷；
（4）将步骤（3）中得到的烷基-七-O-酰基-β-D-麦芽糖苷进行脱保护,得到烷基-β-D-麦芽糖苷，所述烷基-β-D-麦芽糖苷结构如式（I）所示：
式（I）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（1）中，所述催化剂为苄胺、氨、甲胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、哌啶、环己胺、苯胺中的至少一种，优选为苄胺；该选择性脱保护反应采用的溶剂为四氢呋喃、甲醇、乙醇、二氯甲烷、乙腈中的至少一种，优选为四氢呋喃；酰基保护的麦芽糖：催化剂的摩尔比为1：0.5-3，优选为1：1-2；该选择性脱保护反应温度为零下10℃至零上50℃，优选为室温。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于制备所述酰基保护的麦芽糖的方法包括：在催化剂作用下麦芽糖与保护剂发生反应，所述保护剂包括乙酸酐、丙酸酐、特戊酸酐、苯甲酸酐、乙酰氯、丙酰氯、特戊酰氯、苯甲酰氯中的至少一种，当采用酸酐时相应催化剂为该酸酐相应的无水钠盐或当采用酰氯时相应催化剂为吡啶，优选所述保护剂为乙酸酐，相应优选的催化剂为无水乙酸钠；麦芽糖与保护剂的摩尔比为1:10-50，优选为1:13-18；控温80-130℃，优选为100-120℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）中，所述催化剂为1,8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朗秋，李贞操，陈凯奋，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43