Способ получения н-алкил- @ -D-гликозидов Советский патент 1988 года по МПК C07H3/02 

ю

СХ)

ел ел

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения н-алкил- -О-гликозидов общей формулы

Б

СНг ОН

Jо г

«г

он

где R ОН, Rj - н-октил,

RJ -.i-D-Glc-p, R, - н-доде1дил, которые являются детергентами неионного типа и могут найти широкое при- менение в различных биохимических исследованиях.

Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта и упрощения процесса, что достигается за счет использования карбоната кадмия в качестве катализатора, толуола в качестве растворителя и осуществления процесса в целом в определенных параметрах.

Пример 1. н-Октил- /З-В-глю- Копиранозид.

В двухгорлую колбу емкостью 50 мл сиабженнзто экстрактором Сокслета заполненным прокаленным гранулирован- ньа силикагелем (7,5 г), обратным холодильником с хлоркальдиевой трубкой, помещают 5,2 г (40 ммоль) н-ок- танола, 25 мл сухого толуола и 1,72 г (10 ммоль)- карбоната кадмия, Реакцион кую смесь кипятят 15-20 мин для удаления влаги в исходных реагентах. Затем к кипящей реакционной смеси пос- Т-епенно в течение 1 ч четырьмя равными порциями прибавляют 4,11 г(10ммол «t-ацетобромглюкозы. После прибавления «(L-ацетобромглюкозы реакционную смесь кипятят еще 30 мин, охлаждают, отфильтровывают нерастворимые соли кадмия, осадок .промьшают хлороформом мл, фильтрат упаривают, п,олучен- ный сироп растворя;от в 25 мл абсолютного метанола, к прозрачному светло- желтому раствору реакционной смеси добавляют 0,2 мл 2 н, раствора мети- лата натрия и оставляют на ночь при комнатной температуре. Реакционную смесь нейтрализуют смолой КУ-2 (Н) , упаривают в вакууме и получают 7,10 г светло-желтого сиропа. ТСХ со свидетелями на силикагеле в системе растворителей бензол-этилацетат-метанол 2:1:1 с последующим обнаружением пятен путем нагревания пластинок, об

0

5

0 5

0 с 0 5 «

5

рызганных серной кислотой, показывают, что в реакционной смеси содержатся в основном н-октанол (R, 0,90) и н-октил-тЗ-Втглюкопиранозид (R, 0,61). Продукты реакции выделяют колоночной хроматографией на силикагеле Л (40-63j,i) . Колонну (6x5 см) злюируют Последовательно хлороформом (300 мл) и смесью растворителей хлороформ-метанол 10:1 (1000 мл). В результате хроматографии получают н-октанол (3,34 г) и хроматографи- чески чистый. н-октил-./ -В-глюкопира- нозид. После лиофильной сушки - белый гигроскопичный порошок. Вес 2,50т (85%), -30,2 (С1; МеОН) .

Спектр Н (250 МГц, , ТМС 0):0,91 (м, ЗН, СНэ-, I 7,5 Гц), 1,31 (м, ЮН, -CHg-) ,- 1,62 (м, 2Н, ); 1,62 (м, 2Н, -CHg-CH); 3,26- 3,36 (м, 4Н, ); 3,50-3,96 (м, СН-ОН); 4,26 (д, 1Н, аномерный протон, I 7,5 Гц).

Найдено, %: С 57,20, Н 9,59. С„Н,,0,

Вычислено, %: С 57,51; Н 9,65.

Пример 2. В двухгорлую кол-, бу (как в примере 1) помещают 1,31 г (10 ммоль) н-октанола, 25 мл сухого толуола и 1,72 г (10 ммоль) карбоната кадмия. Реакционную смесь кипятят 20 мин для удаления влаги в исходных реагентах. Затем к кипящей реакционной смеси равномерно в течение 2 ч четырьмя равными порциями прибавляют 4,11 г (10 ммоль) о -аце- ; тобромглюкозы. После прибавления 5 -ацетобромглюкозы реакционную смесь кипятят еще 30 мин и далее обрабатывают, как в примере 1. В результате получают н-октанол (0,27 г) и хрома- тографически чистый н-октил-А 0-глю- копиранозид. Вес после лиофильной сушки 2,15 г (70%).

Пример 3. В двухгорлую колбу (как в примере 1) помещают 1,94 г (15 ммоль) н-октанола, 25 мл сухого толуола и I,72 г (10 ммоль) карбоната кадмия. Реакционную смесь кипятят 15-20 мин для удаления влаги в исходных реагентах. Затем к кипящей реакционной, смеси равномерно в течение 1,5 ч четырьмя равными порциями прибавляют 4,11 г (10 ммоль) «;-ацето- бромглюкозы. После прибавления о -аце- тобромглюкозы реакционную смесь кипятят еще 30 мин и давлее обрабатывают, как в примере 1. В результате полу10

чают н-октанол (0,41 г) и хроматогра- фически чистый н-октил- -В-глюкопира- нозид. Вес после лиофильной сушки 2,41 г (82%).

Пример 4. н-Додецил-у5-В- -мальтозид.

В двухгорлую колбу (как в примере 1) помещают 2,98 г (16 ммоль) н- -додеканола, 25 мл сухого толуола и 0,70 г (4 ммоль) карбоната кадмия. Реакционную смесь кипятят 20 мин. Затем к кипящей реакционной смеси равномерно в течение 1,5 ч пятью равными порциями прибавляют 2,80 г реакционную смесь кипятят еще 20 мин (4 ммоль)ut-ацетоброммальтозы. После и далее обрабатьшают, как в приме- прибавления ei -ацетоброммальтозы реакционную смесь кипятят еще 20 мин, охлаждают, отфильтровывают нерастворимые соли кадмия, осадок промывают 20 хлороформом 2x20 мл, фильтрат упаривают, nojriy4eHHbu сироп. растворяют в 20 мл абсолютного метанола, к полученному прозрачному светло-желтому раствору добавляют 0,2 мл 2 н. раст- 25 вора метилата натрия и оставляют на ночь при комнатной температуре. Реакционную смесь нейтрализуют смолой КУ-2 (Н), упаривают в вакууме метанол и получают 4,60 г светло-желтого сиропа, тех со свидетелями на силикагеле в системе растворителей бензол-хлороформ-метанол 2:1:1 с последующим обнаружением пятен, как в примере 1, показьшает, что в реакционной смеси содержится в основном н-додеканол (R 0,95) и н-додещш- - Д-В-мальтозид (Rr 0,47). Продукты реакции выделяют колоночной хроматографией на силикагеле Л (40-60 д) . Ко- до мя протекания реакции в 13 раз и уст- лонку ( см) элюируют последователь- раняет высокую пожароопасность, свя- но хлороформом (400 мл) и смесью занную с применением диэтилового растворителей хлороформ-метанол 10:1 эфира. (1000 мл). В результате хроматографии получают н-додеканол (2,16 г) и хро- 5 ДУет из данных ПМР-спектров. Величины матографически чистый н-додецил-хА В- КССВ аномерных протонов в спектрах ,

Найдено, 7,: С 56,10; Н 8,90.

Вычислено, %: С 56,46; Н 9,08.

Пример 5. В двухгорлую колбу (как в примере 1) помещают 0,74 г (4 ммоль) н-додеканола, 25 мл сухого толуола и 0,70 г (4 ммоль) карбоната кадмия. Реакционную смесь кипятят 20 мин. Затем в кипящей реакционной смеси равномерно, в течение 1,5 ч четырьмя равными порциями прибавляют ,2,80 г (4 ммоль) о(-ацетоброммальтозы. После прибавления ei -ацетоброммальтозы

ре 4. В результате хроматографии получают н-додеканол (0,47 г) и хрома- тографически чистый н-додещш- з-В- -мальтозид. Вес после лиофильной сушки .1,22 г (60%)..

Использование карбоната в качестве KaTajm3aTopa позволяет исключить отдельную стадию получения свежеприготовленной окиси серебра и, еле- довательно, упростить процесс получения н-алкш1- В-гликозидов. Постепенное прибавлениеа1-ацетобромсахара к смеси спирт-катализатор позволяет создать на начальных стадиях процесса большой избыток спирта, что в сочетании с использованием карбоната кадмия в качестве катализатора приводит ..к суи ественному (на 15-25%) увеличе- эс нию выхода целевых гликозидов. Прове- процесса в .кипящем толуоле позволяет эффективно удалять воду из реакционной смеси путем азеотропной отгонки растворителя, сокращает вреСтроение полученных соединений сле30

реакционную смесь кипятят еще 20 мин и далее обрабатьшают, как в приме- мя протекания реакции в 13 раз и уст- раняет высокую пожароопасность, свя- занную с применением диэтилового эфира. ДУет из данных ПМР-спектров. Величины КССВ аномерных протонов в спектрах ,

Найдено, 7,: С 56,10; Н 8,90.

Вычислено, %: С 56,46; Н 9,08.

Пример 5. В двухгорлую колбу (как в примере 1) помещают 0,74 г (4 ммоль) н-додеканола, 25 мл сухого толуола и 0,70 г (4 ммоль) карбоната кадмия. Реакционную смесь кипятят 20 мин. Затем в кипящей реакционной смеси равномерно, в течение 1,5 ч четырьмя равными порциями прибавляют ,2,80 г (4 ммоль) о(-ацетоброммальтозы. После прибавления ei -ацетоброммальтозы

реакционную смесь кипятят еще 20 мин и далее обрабатьшают, как в приме- мя протекания реакции в 13 раз и уст- раняет высокую пожароопасность, свя- занную с применением диэтилового эфира. ДУет из данных ПМР-спектров. Величины КССВ аномерных протонов в спектрах ,

ре 4. В результате хроматографии получают н-додеканол (0,47 г) и хрома- тографически чистый н-додещш- з-В- -мальтозид. Вес после лиофильной сушки .1,22 г (60%)..

Использование карбоната в качестве KaTajm3aTopa позволяет исключить отдельную стадию получения свежеприготовленной окиси серебра и, еле- : довательно, упростить процесс получения н-алкш1- В-гликозидов. Постепенное прибавлениеа1-ацетобромсахара к смеси спирт-катализатор позволяет создать на начальных стадиях процесса большой избыток спирта, что в сочетании с использованием карбоната кадмия в качестве катализатора приводит ..к суи ественному (на 15-25%) увеличе- нию выхода целевых гликозидов. Прове- процесса в .кипящем толуоле позволяет эффективно удалять воду из реакционной смеси путем азеотропной отгонки растворителя, сокращает вре

кционную смесь кипятят еще 20 мин лее обрабатьшают, как в приме- протекания реакции в 13 раз и уст- яет высокую пожароопасность, свя- ную с применением диэтилового ра. т из данных ПМР-спектров. Величины В аномерных протонов в спектрах ,

Строение полученных соединений сле

Изобретение касается замещенных гликоэидов, в частности способа получения н-октшт- В-глюкопирано- зида или н-додецил- Д-В-мельтозида детергентов ионного типа, применяемых в биохимических исследованиях. Синтез ведут постепенным добавлением 6.-ацетобромсахара к смеси н-октанола . или н-додецинола и катализатора (соотношение 1:1:1-4) с одновременным удалением образующейся в ходе реакции воды азеотропной отгонкой растворителя - толуола с использованием экстрактора Сокслета. В качестве катализатора используют карбонат кадмия. Этот катализатор позволяет исключить приготовление, как в известном способе, окиси серебра, т.е. упростить процесс при одновременном увеличении выхода целевого продукта на 15-2.5%, сокращении в 13 раз времени процесса и его пожароопасности (за счет замены диэтилового эфира толуолом). 1 з.п. ф-лы. (Л

-мальтозид. После лиофильной сушки - белый гигроскопичньй порошок. Вес 1,51 г (74%).Г,( +45,5 (С1, МеОН). :

Спектр н (250 МГц, , ) :0,90 (т, ЗН, , I 8,0 Гц), 1,30 (м, 18Н, -СНг-); 1,63 (м, 2Н- ); 3,20-3,38 (м, бН-СНаОН), 3,41-3,96 (м, 8Н, СН-ОН); 4,29 (д, 1Н, аномерньй протон, I 7,8 Гц), 5,18 (д, 1Н, аномерн.протон, I 3,5 Гц).

0

5

н-октил-у В-глюкозида I 7,5 Гц (пример 1) и н-додецил- /З-В-мальто- зида I 7,8 Гц (пример 4) ук:азыва- ют на /З-В-конфигурацию гликозидной связи в этих соединениях. Чистота полученных гликозидов подтверждается спектроскопией ПМР, тонкослойной хроматографией, значением величины удельного вращения и результатами элементного анализа.

По данным с-спектроскопии (Bru- cker НХ-90, , ТМС О, м.д.) в спектре н-октил-у -В-глюкопиранози

да наблюдаются сигналы углеводородно цепи при 14,4 (С-8); 23,5; 26,9г 30,2; ЗО,А; 30,6 и 32,8 (сигналы с С-2 по С-7); 62,5 (С-1) и сигналы глюкопиранозидного кольца 70,8 (С-6) 71,4.; 74,8,- 77,5; 77,8 (сигналы с С-2 по С-5); 104,0 (С-1). Величина химического сдвига сигнала аномерног атома углерода (104,0) указывает на /-конфигурацию гликозидной связи.Дру гих сигналов в области 90-110 м.д. не наблюдается, что указывает на отсутствие iii-аномера.

В спектре н-дoдeцил- / -D-мaль- тозида наблюдаются сигналы углеводородной цепи 14,4 (С-11), 23,6, 27,0; 30,3; 30, .и 32,9 (сигналы с С-2 по С-10); 62,6 (С-1) и сиг-налы дисахаридной части 71,0; 73,1; 74,0, 74, 74,9; 76,4; 77,7; 80,9; 102,6 (-С-1 ); 104,1 (С-1). Величина химического сдвига аномерно- го атома .С-1 (104,1) указьтает на конфигурацию гликозидной связи мальтозы с н-додеканолом. Сигнал при 102,6 м.д. принадлежит атому С-1 второго кольца D-глюкопиранозы, присоединенного к первому кольцу D-ГЛЮКОЗЫ (-гликозидной связью, в области 90-110 м.д. других сигналов не наблюдается, что указывает на отсутствие р -аномера.

В образце н-октил- В-глюкопирано зида методом ГЖХ обнаружена примесь неустановленной природы с содержанием 1%. Применительно к н-додецил- - / -В-мальтозиду метод гах не дает однозначной информации о чистоте полученного продукта.

Формула изобретени

. 1 . Способ получения н-апкил- D- -гликозидов общей формулы

CHzOH

/ ОН

н

где RI R.

он, Rj - н-октил, of-D-Glc-p, Rj - н-додецил, путем взаимодействия о( -ацетобромсаха- ра с н-алканом в среде о рганическо- го растворителя в присутствии катализатора, отделения неорганических солей, упаривания растворителя, омы- ления реакционной массы метилатом натрия и выделения целевого продукта колоночной хроматографией, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения процесса, в.качестве катализатора используют карбонат кадмия, процесс проводят при кипении в среде толуола, при постепенном добавлении « -ацетобромсахара к смеси н-алканола и катализатора с одновременным удалением образуняцейся в ходе реакции во ды азеотропной отгонкой растворителя р использованием экстрактора Соке- лета.

2. Способ по п. 1,отличаю- щ и и ,с я тем, что процесс проводят при соотношении реагентов в( -ацето- бромсахар катализатор: н-алканол 1:1:1-4. .