相转移催化法在糖苷化反应中的应用

李润涛　男,41岁,副教授,有机化学专业。*联系人　蔡孟深　男,69岁,教授,博士生导师,有机化学专业。

中国博士后基金的资助　1997-08-18收稿相转移催化法在糖苷化反应中的应用

李润涛　王永富　朱　茜　蔡孟深

*

(北京医科大学药学院　100083)摘　要　综述了相转移催化法在糖苷化反应中的应用进展,重点介绍氧苷、硫苷、氮苷、糖酯和寡糖

的合成。

关键词　相转移催化　合成　糖化学

相转移催化法是有机合成中非常重要的方法之一。在糖化学中已应用于氧苷、硫苷、氮苷、糖酯和寡糖的合成中,以其反应条件温和,操作简便,选择性好,收率高等优点日益受到重视,本文概述了这一方法在糖化学合成中的应用进展,旨在使其得到更广泛的应用。

1　氧苷的合成

1.1　酚苷

1.1.1　四乙酰基β-D-吡喃糖酚苷

相转移催化法合成2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-吡喃糖酚苷主要有两种途径,其一是将不同的硝基苯酚附着在季铵盐型离子交换树脂上,使其在异丙醇中与四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃糖在室温下反应[1];其二是以四乙基溴化铵(TEAB )为催化剂,在氯仿-氢氧化钠水溶液中,不同的取代苯酚与四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃糖在60℃下反应[2,3],两种方法都高选择性地生成了相应的β-构型产物;相比之下,前一种方法收率较高,但所用树脂较昂贵,操作仍比较复杂;后一种方法对半乳糖收率高,对葡萄糖收率较低,但操作简便,试剂便宜,且R 可以是不同类型的取代基,甚至对比较敏感的氰基和醛基取代的酚也适用,是一种非常方便的方法。

1.1.2　四苯甲酰基-β-D-吡喃糖酚苷

[4]

2,3,4,6-四-O -苯甲酰基-α

-D -溴代吡喃糖在二氯甲烷-氢氧化钠水溶液中,用十六烷基三甲基溴化铵(CTM AB )作催化剂,与不同的酚室温下反应,可高选择性地生成相应的β-酚苷,收率适中。

1.1.3　2-乙酰氨基-3,4,6-三-O-乙酰基-2-脱氧-β-D-吡喃葡糖酚苷

·

6·化学通报　1999年第3期 http ://ww w .chemistr ymag .o rg DOI:10.14159/https://www.360docs.net/doc/ae10378873.html, k i .0441-3776.1999.03.002

此类苷的合成是以对应的α-氯代糖为原料与不同的酚反应,催化剂为四丁基硫酸氢铵(TBAHS )。反应在室温下30～45分钟即可完成,收率良好[5,6]

。

1.1.4　四-O-苄基-β-D-吡喃葡糖酚苷

四-O-苄基-β-D-吡喃葡糖酚苷若用常规的方法合成收率非常低,若用相转移法以TEAB 为催化剂,在二氯甲烷-氢氧化钠(钾)体系中,使四-O -苄基-α

-D -吡喃溴代葡萄糖与不同的酚反应,则以适中产率,高选择性地生成β-酚苷[7]

。

1.1.5　黄酮类糖苷

黄酮类糖苷具有良好的生物活性,然而,有效的合成方法却很少。 C.Demetzos 等[8]

发现,以

T EAB 为催化剂,在氯仿-

氢氧化钾水溶液中,乙酰基保护的α-溴代吡喃糖与4′,7-二苄氧基-五羟基黄酮反应,取得了比较理想的结果

。1.2　醇苷

相转移催化法用于合成醇苷的研究较少。W .Szeja [9]发现,用三乙基苄基氯化铵(TEBA )为催化剂,在对甲苯磺酰氯存在下,使四-O -苄基-D -吡喃葡萄糖与醇在二氯甲烷-氢氧化钠水溶液中室温反应,以良好的收率得到对应的α-D -吡喃葡萄糖醇苷。反应经过一个对甲苯磺酸酯中间体。但不需分离,一步完成,是一种非常方便的方法。

·7·ht tp ://china .chemistry mag .o rg 化学通报　1999年第3期

2　硫苷的合成

2.1　硫酚苷

与酚苷的合成方法类似,硫酚苷的合成方法也有两种:一种方法是季铵盐树脂法[10],即将对硝基苯硫酚吸附在季铵盐型树脂Amberlyst A -26上,与乙酰基保护的卤代糖反应;另一方法[11,12]是以TB AHS 为催化剂,在二氯甲烷或乙酸乙酯及碳酸钠水溶液中,使乙酰基保护的卤代糖与苯硫酚反应。两种方法均是在室温下进行,选择性地生成β-构型的产物

。

R -X 分别为乙酰基保护的α

-D -溴代吡喃半乳糖、α-L -溴代吡喃岩藻糖和2-乙酰氨基-2-脱氧-α-D-氯代吡喃葡萄糖。

2.2　硫醇苷[13]

硫醇苷的合成是以四丁基溴化铵(TBAB)为催化剂,在苯-氢氧化钠水溶液中进行,乙酰基保护的溴代糖收率和选择性均很好

。

·8·化学通报　1999年第3期 http ://ww w .chemistr ymag .o rg

3　氮苷的合成

相转移催化法在氮苷的合成中,对呋喃氯代糖收率及选择性尚可,但对吡喃氯代糖收率就相当低,改变催化剂效果也不好[14]

。

酸性较强的酰亚胺类化合物与乙酰基溴代糖发生反应则以较高的产率生成相应的氮苷[15]。

如

:4　糖酯的合成

4.1　磷酸糖酯

磷酸糖酯是生物合成中的重要中间体,有关其合成方法报道较多,R.Roy 等[16]

首次将相转移催化法用于该类化合物的合成中。以TBA HS 为催化剂,在二氯甲烷-饱和碳酸氢钠水溶液中,使乙酰基保护的α-D-溴代吡喃糖与磷酸二苄酯反应,收率高且选择性好,是合成这类化合物的一种好方法

。4.2　羧酸糖酯

连有不同取代基的苯甲酸或肉桂酸在相转移条件下,很容易与乙酰基或苄基保护的溴代糖发生反应,生成对应的羧酸糖酯[17,18]。例:

·9·ht tp ://china .chemistry mag .o rg 化学通报　1999年第3期

5　寡糖的合成

R.U.Lemieux 等[19]对相转移催化法在寡糖合成中的应用进行了比较深入的研究,合成了多种二糖和三糖。他们通常是以T EAB 为催化剂,二异丙胺为碱,在二氯甲烷或和DM F 的混合溶剂中由相应的溴代糖与含有羟基的糖反应而得。例如

:

但在有些反应中,用i -Pr 2N H 作为溴化氢接受体常发生许多副反应。若用分子筛代替i -Pr 2N H 效果则很好[20]。例如

:

综上所述,相转移催化法在糖化学合成中是非常有用的。但与有机合成中的其它反应相比,在糖化学中的应用还很不够。例如,碳苷的形成还没见有研究,反应条件基本上是液-液相反应,固-液相反应研究地很少。因此,由待于进一步深入研究。

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4075.《上海涂料》开始公开发行

根据科学技术部国科发财字[1998]492号文件,《上海涂料》获准1999年在国内外公开发行。现为季

刊,16开,64页,其内容为涂料、颜料、助剂及相关产品技术研究、生产、施工和应用。地址:上海市云岭东路345号《上海涂料》编辑部　邮编:200062　电话:(021)52808061　传真:(021)52806562·

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