一种吡喃糖环的开环方法及其产品和应用技术

本发明专利技术涉及有机合成技术领域，公开了一种吡喃糖环的开环方法及其得到的开环衍生物，所述开环方法包括以下步骤：S1.以式Ⅰ所示的甲基

【技术实现步骤摘要】
选自乙酰氧基、三氯乙酰氧基、丙酰氧基和苯甲酰氧基中的一种，R3选自乙酰氧基、三氯乙酰氧基、丙酰氧基和苯甲酰氧基中的一种。
[0011]在某些实施方案中，R为Cl、Br或I，步骤S1具体包括：
[0012]1)将二氯甲烷与磺酰氯混合，得到混合溶液Ⅰ；
[0013]2)取所述二氯甲烷与吡啶混合，滴加所述混合溶液Ⅰ，最后加入所述甲基
‑
α
‑
D
‑
吡喃葡萄糖苷，在15～25℃下反应20～30h，得到化合物Ⅱ。
[0014]在某些实施方案中，步骤1)中，所述二氯甲烷和磺酰氯的体积比为10～15:1。
[0015]在某些实施方案中，步骤2)中，所述吡啶、甲基
‑
α
‑
D
‑
吡喃葡萄糖苷和混合溶液Ⅰ中的磺酰氯的摩尔比为4～7:1:1.5～2.5。
[0016]在某些实施方案中，R为羟基，步骤S1具体包括：
[0017]1)
[0018]取所述甲基
‑
α
‑
D
‑
吡喃葡萄糖苷、N,N
‑
二甲基甲酰胺、2,2
‑
二甲氧基丙烷与催化剂混合，在35～45℃下反应15～25h，得到化合物Ⅳ；
[0019]2)取乙酸乙酯与磺酰氯混合，得到混合溶液Ⅱ；
[0020]3)
[0021]取所述化合物Ⅳ、乙酸乙酯与三乙胺混合，滴加所述混合溶液Ⅱ，在15～25℃反应15～25h，得到化合物
Ⅴ
；
[0022]4)
[0023]取所述化合物
Ⅴ
与甲醇混合，滴加浓硫酸，在15～25℃下反应2～4h，得到所述化合物Ⅱ。
[0024]在某些实施方案中，步骤1)中，所述甲基
‑
α
‑
D
‑
吡喃葡萄糖苷、2,2
‑
二甲氧基丙烷和催化剂的摩尔比为1:4～7:0.01。
[0025]在某些实施方案中，步骤2)中，所述乙酸乙酯和磺酰氯的体积比为40～60:1。
[0026]在某些实施方案中，步骤3)中，所述化合物Ⅳ、三乙胺和混合溶液Ⅱ中的磺酰氯的摩尔比为1:4～7:1.5～2.5。
[0027]在某些实施方案中，步骤4)中，所述甲醇和浓硫酸的体积比为5～10:1～2。
[0028]在某些实施方案中，步骤1)中，所述催化剂包括对甲苯磺酸。
[0029]在某些实施方案中，步骤4)中，所述浓硫酸的质量分数为95％～98％。
[0030]在某些实施方案中，步骤S2具体包括：将所述化合物Ⅱ与反应试剂混合，滴加浓硫酸，在15～25℃下进行开环反应3～4h，得到化合物Ⅲ。
[0031]在某些实施方案中，所述反应试剂和浓硫酸的体积比为5～10:1～2。
[0032]在某些实施方案中，所述浓硫酸的质量分数为95％～98％。
[0033]在某些实施方案中，所述反应试剂包括乙酸酐、三氯乙酸酐、苯甲酸酐和丙酸酐中的一种。
[0034]在本实施方案中，所述乙酸酐、三氯乙酸酐、苯甲酸酐和丙酸酐属于同系物，其作为开环酯化剂，主要通过捕获酸催化产生异头碳正离子，形成链酯化结构，符合同系物反应的相似性。
[0035]值得注意的是，本专利技术的开环方法通过将吡喃葡萄糖苷的2,3位磺酸酯化，形成了一种扭曲式的环状结构，极大地增强了吡喃环内张力；同时，利用环上的位阻和扭曲张力的作用，导致异头碳在受到亲电进攻时，容易形成开环结构释放环张力，从而仅在常温的酸性条件下即可实现吡喃糖环的开环，达到了反应条件温和、产率高并且对环境友好的效果。
[0036]本专利技术的目的之二在于提供上述开环方法制备得到的开环衍生物。
[0037]本专利技术的目的之三在于提供上述开环方法或开环衍生物，在制备烯糖类化合物、肿瘤诊断试剂或肿瘤靶向药物上的应用。
[0038]在某些实施方案中，所述制备烯糖类化合物是指：通过还原剂(如锌粉)对所述开环方法得到的开环衍生物进行还原，从而将所述开环衍生物中的磺酰基脱去形成烯糖结构。
[0039]在某些实施方案中，所述制备肿瘤诊断试剂包括以下步骤：
[0040]S1.
[0041]将所述化合物III与四氢呋喃混合，在15～25℃下加入浓盐酸，在30～40℃下反应15～20h，得到中间体
Ⅵ
；
[0042]S2.
[0043]将所述中间体
Ⅵ
、N,N
‑
二甲基甲酰胺与苯甲醛缩二甲醇混合，滴加甲烷磺酸，在15
～25℃下反应6～8h，得到化合物
Ⅶ
。
[0044]在上述实施方案中，所述化合物
Ⅶ
的结构(2)可以通过还原磺酸酯将2位上的羟基用苄基保护，再选择性水解脱除4,6位苄基，然后将羟基乙酰化，最后将2位苄基还原并用三氟甲磺酰基保护，从而高选择性、高收率地得到用作肿瘤诊断试剂的18F
‑
FDG(氟代脱氧葡萄糖)。
[0045]需要注意的是，所述中间体
Ⅵ
和化合物
Ⅶ
均为不稳定状态，故而均会在(1)和(2)两种结构之间相互转化；其中，所述化合物
Ⅶ
的(1)和(2)两种结构的摩尔比为1:1。
[0046]在某些实施方案中，步骤S1中，所述四氢呋喃和浓盐酸的体积比为10～11:2。
[0047]在某些实施方案中，步骤S1中，所述浓盐酸的质量分数为36％～38％。
[0048]在某些实施方案中，步骤S2中，所述中间体
Ⅵ
、N,N
‑
二甲基甲酰胺、苯甲醛缩二甲醇和甲烷磺酸的摩尔比为1:40～60:4～6:0.2～1。
[0049]在某些实施方案中，所述开环方法得到的开环衍生物在制备肿瘤靶向药物时的作用机理为：所述开环衍生物形成开链环磺酸酯结构，因其在化学性质方面具有优良的离去诱导碳正离子的作用，从而可以依据肿瘤细胞对糖高代谢的特点，释放高反应性的糖系衍生物，从而能够诱导肿瘤细胞的死亡。
[0050]应当理解的是，本专利技术中的反应条件，如各反应的温度和时间，仅以使反应完全为目的，可根据本领域技术人员的需要进行适应性调整。
[0051]本专利技术中的“和/或”是指，通过“和/或”连接的前后两个技术特征既可以为并列关系，也可以为择一选用关系。例如，“A和/或B”包含“A”、“B”和“A+B”三种情况。
[0052]本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种吡喃糖环的开环方法，通过将吡喃葡萄糖苷的2,3位磺酸酯化，形成了一种扭曲式的环状结构，极大地增强了吡喃环内张力，利用环上的位阻和扭曲张力的作用，从而仅在常温的酸性条件下即可实现吡喃糖环的开环，达到了反应条件温和、产率高并且对环境友好的效果。
附图说明
[0053]图1为实施例1所得化合物Ⅱ的核磁共振氢谱图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吡喃糖环的开环方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.以式Ⅰ所示的甲基
‑
α
‑
D
‑
吡喃葡萄糖苷为原料得到化合物Ⅱ；式中，R选自Cl、Br、I和羟基中的一种；S2.所述化合物Ⅱ经开环反应，得到化合物Ⅲ；式中，R1选自Cl、Br、I和乙酰氧基中的一种，R2选自乙酰氧基、三氯乙酰氧基、丙酰氧基和苯甲酰氧基中的一种，R3选自乙酰氧基、三氯乙酰氧基、丙酰氧基和苯甲酰氧基中的一种。2.根据权利要求1所述的开环方法，其特征在于，R为Cl、Br或I，步骤S1具体包括：1)将二氯甲烷与磺酰氯混合，得到混合溶液Ⅰ；2)取所述二氯甲烷与吡啶混合，滴加所述混合溶液Ⅰ，最后加入所述甲基
‑
α
‑
D
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吡喃葡萄糖苷，在15～25℃下反应20～30h，得到化合物Ⅱ。3.根据权利要求2所述的开环方法，其特征在于，步骤1)中，所述二氯甲烷和磺酰氯的体积比为10～15:1；和/或，步骤2)中，所述吡啶、甲基
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α
‑
D
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吡喃葡萄糖苷和混合溶液Ⅰ中的磺酰氯的摩尔比为4～7:1:1.5～2.5。4.根据权利要求1所述的开环方法，其特征在于，R为羟基，步骤S1具体包括：1)取所述甲基
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α
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D
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吡喃葡萄糖苷、N,N
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二甲基甲酰胺、2,2
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二甲氧基丙烷与催化剂混合，在35～45℃下反应15～25h，得到化合物Ⅳ；2)取乙酸乙酯与磺酰氯混...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏娇，向海燕，陈国华，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：