（应用化学专业论文）糖番合成的探索性研究+糖上氨基羟基选择性保护和脱保护.pdf

硬士论文糖番合成的探索性研究 摘要 yt 1 1 4 7 9 5 本论文探讨了氨基葡萄糖糖和葡萄糖上氨基和羟基的选择性的保护和脱保 护、氨基葡萄糖衍生物的合成、氨基葡萄糖异头碳的活化、糖番中间体的合成 探索了糖番的关环反应。 在保护糖上羟基和氨基时，探索了葡萄糖和氨基葡萄糖上羟基的保护条件， 采用不同的离去基团选择性的保护氨基葡萄糖上的氨基并成功的将氨基葡萄糖 上的氨基选择性的游离出来，改进了方法，提高了产率并得到了未见报道的化合 物。在此基础上用不同的活化基团活化了氨基葡萄糖的异头碳。以葡萄糖和甲壳 素为原料制备了糖番必须的中间体并且摸索了关环的反应条件。 关键词：糖番中间体保护活化壳二糖 硕士论文糖番台成的探索性研究 a b s t r a c t i nt h ea r t i c l e ，t h ep r o t e c t i o na n de l i m i t i o no ft h ea m i d oa n dh y d r o x yg r o u p si n g l u c o s ea n dg l u c o s a m i n e ，p r e p a r a t i o n o fr a m i f i c a t i o no fg l y c o s a m i n e ，a c t i v a t i o no f i - ci ng l u c o s a m i n e ，p r e p a r a t i o no f i n t e r m e d i a t eo f g l y c o p h a n e sw e r es t u d i e d o p t i m i z a t i o nw e l s t u d i e dw h e nt h eg r o u p si ng l u c o s a m i n ea n dg l u c o s ew e r e a c e t y l a t e d ，t h e a m i d oa n d h y d r o x y i n g l u s o s a m i n ew e r ep r o t e c t e dw i t h d i f f e r e n t g r o u p s ，a f t e r t h ef o r m e d p r o c t i v eg r o u p s o fa m i d ow e r e e l i m i t e d ，p e r a c e t y l g l u c o s a m i n ew i t hf r e ea m i d og r o u p sw e r ep r e p a r e d ，t h ey i e l d so ft h i sm e t h o d sw a s i m p r o v e di nt h i sa r t i c l e ，t h e l ci ng l u c o s a m i n ew e r ea c t i v a t e dw i t hd i f f e r e n tg r o u p s ， t h ei n t e r m i d i a t eo fg l y c o p h a n ew e r es y n t h e s i z e da n dt h ec y c l i z a t i o nt og l c o p h a n e s w e r es t u d i e d k e y w o r d s ：g l y e o p h a n ei n t e r m e d i a t e s ，p r o t e c t i o n ，a c t i v a t i o n ，d i - n - - c h i t o b i o s e i l 硕十论文 糖番合成的探索性研究 1 前言 1 9 8 7 年n o b e l 化学奖授予了c j p e r d e r s e n 、d j c r a m 和j m l e h n 标志着 化学的发展进入了一个新的时代，基于p e r d e r s e n 对冠醚的基础性发现而分别由 c r a m 和l e h n 发展起来的主一客体化学、超分子化学的重要意义也因此才被人们真正 的认识到，对以非共价键弱相互作用力键合起来的复杂有序且具有特定功能的分子 集合体，即超分子化学的研究，可以说是共价键分子化学的一次升华、一次质的超 越，被称为“超越分子概念的化学”它不仅在材料化学和信息科学，而且在生命 科学中也具有重要的理论意义和潜在的广阔应用前景。 1 1 超分子化学 超分子( s u p e r m o l e c u l e ) 这一术语最早是1 9 3 7 年由w o l f 提出来的，所谓超分子 就是超级分子，即由两个或更多个分子通过一些分子间的作用力而形成的一个具有 一定结构和功能的实体，超分子已经越来越为人们所熟知，在生化中，酶和底物 激素以及其受体，抗体和抗原的作用物都可归属超分子，另外冠醚和某些金属离子 的包合物、环糊精主体以及糖番和客体形成的复合物都是超分子，从普遍意义上讲， 任何分子的集合都存在相互作用。 超分子化学发展成一门涵盖生物无机化学、有机化学、分析化学，以及与生命 科学、材料科学和信息科学密切相关的新兴边缘学科。超分子化学是研究超分子 h o 图1 1 1 环糊精所构成的超分子 体系中主体( 受体) 和客体( 底物) 间以非共价键相互作用的化学。超分子体系中的主 体是一些天然或人工合成的受体分子，如环糊精、冠醚、杯芳烃”等，客体是一些 硕士论文糖番合成的探索性研究 能与主体通过非共价键发生相互作用的分子或离子。主一客体结合过程中的分子识 别是超分子化学的基础和核心。分子识别是主体对客体选择性结合并产生某种特定 功能的过程，是组装高级结构的必要途径和研究组装体功能的基础。 超分子体系分子识别作用主要是靠分子间弱的相互作用力来实现的，弱相互作 用具有强的选择性，主要表现为：电子结构选择性、立体结构选择性和取向与最大 重叠即轨道对称选择性，只有轨道对称性匹配，才能形成稳定的超分子体系，分子 间的弱相互作用力是形成超分子化合物的基础。分子间能否通过弱相互作用力形成 超分子化合物取决于分子间的互补性和约束条件。互补性是指分子间的大小、形状 和电子结构等冈素的一致性，是能量和电荷的相容性。约束条件包括拓扑结构( 指 配体结构上的连线性) 和刚性( 指配体结构的柔曲性) 。互补性为分子构成超分子提 供了必要的条件，约束条件则加强了分子通过弱相互作用力形成超分子。 1 2 超分子化合物主体 超分子化学中所说的主体一般是较大的有机配体，主体包括天然主体和合成主 体，天然主体主要存在于生物体中，参与生命的运作，随着人工合成主体的发现和 发展，人工合成主体已经成为超分子化学中很重要的部分。 人工合成主体的主要包括冠醚、穴醚、臂式冠醚、双冠醚、化学修饰环糊精、 桥联环糊精、杯芳烃、环番、卟啉等大环主体化合物。 冠醚被称之为第一代主体试剂，可根据尺寸大小高选择性地测定具有生理意义 的碱金属及碱土金属离子。近年来冠醚对氨基酸、肽等生物分子的识别已成为研究 热点。环糊精( c d ) 作为第二代超分子的构筑体，是d 一吡喃葡萄糖单元以n - - i ，4 一糖苷键相结合，互为椅式构象的环状低聚糖，具有独特的“外亲水、内疏水”的 分子结构。利用其独特的识别功能，环糊精己成为构筑人工酶的首选模型。作为第 三代超分子主体的杯芳烃是由苯酚单元通过亚甲基连接起来的环状低聚物，柔韧性 好且具有空腔大小、构象、取代基等可选择因素，故而具有特别良好的诱导适应能 力是一类极具发展前景的新型主体分子。卟啉是由4 个吡咯环构成的具有n 体系 的大环化合物，其金属配合物种类繁多，作为主体分子有其独特的优点：卟啉环具 有刚性结构，周边官能团的方向和位置可较好地得以控制；卟啉分子有较大的表面， 对其轴向配体周围的空间容积和相互作用方向的控制余地较大。故卧啉类化台物可 进行分子大小、形状、官能团及手性异构体的识别。1 。 硕士论文 糖番合成的探索性研究 1 3 糖番 h 0 1 2 1 几种超分子主体 l 为冠醚2 为环番3 为环糊精 1 3 1 糖番的研究进展 糖番( g l y c o p h a n e s ，简称g p s ) 是新一代合成主体试剂，资料表明，最早的糖 番出现在1 9 8 6 年由w i l c o x 报道“1 ， o 0 1 3 1 1 最早见报道的糖番 刚开始，研究者对它的定义也是很含糊的。研究者把它称为手性的水格性的环 n 。，jr 乙 砸士论文塘番合成的探索性研究 番，并没有把它当作一种新的主体化合物来看待，1 9 8 8 年w i i c o x 报道”1 他们所合 成的另一组类似的化合物时，才将它定名为g l y c o p h a n e s ，在近2 0 年的时间内国 外研究者所合成的糖番是极其有限的”1 ， 有得到广泛的应用，就已经合成的糖番， 由于合成它具有较高的难度，所以它并没 国外的研究者对它们的性质和结构做了比 较多的工作，但是与冠醚、环糊精及杯芳烃相比，这些研究还相差甚远。特别令人 遗憾的是，近年来，对糖番的研究基本处于停滞状态。国内方志杰教授2 0 0 2 年第 一次综述”1 了这种化合物的合成及作用并将它定中文名为糖番而到目前为止，国 内也只有我们这个研究小组在做这方面的工作。 糖番是一类由含糖和芳基分子组成的新型合成主体分子，由于糖基的存在，它 同时具有天然环糊精c d s 的手性环境、亲酯性空腔、良好的水溶性，芳香基团的存 在赋予了它类似于合成环番c p s 的电子作用特性，这就改善了糖番的亲酯性，提 高了对有机分子识别的选择性，而且芳基的相互重叠使得整个化合物更为稳定。 改变糖番上的糖基和芳基，可以得到结构不同的糖番，通过对糖番中糖基或芳 基的合理修饰可合成一系列对生物分子具有识别作用的新型手性模型化合物。 目前文献所报道的糖番基本如下”。” 4 硕士论文精番台成的探索性研究 a l l 0 a l l o 8 c o n h c o n h 1 3 1 2 到目前为止合成成功的糖番 5 渺 洲 带 ( q 硕士论文糖番台成的探索性研究 1 3 2 糖番的作用 酶是人体内最奇妙的生命物质，因为酶具有很多特殊的功能，正是这些功能才 使得生命体运转正常，其中酶最复杂的功能之一是手性识别，人工合成主体具有这 种潜在的功能，而这些功能正是人类想获得的，研究者已经就此做了相当的工作。 环糊精( c d s ) 就是一种很好的分离手性异构体的化台物，特别在色谱法中用 作固定相可对映异构选择性地分离中性的外消旋混合物，但在水溶液中的对映异构 选择性很差，这就给这种研究带来新研究课题，就是如何解决水溶液中对映异构选 择性差的缺点，手性的g p s 在有机溶剂中观察到较高的对映异构选择性，这里氢键 及其它静电相互作用起着重要的定位作用，在水溶液中依据非极性的，立体的n n 键之间的相互作用进行对映异构选择性识别还很困难。 糖番4 对于2 ，4 - 二硝基苯氨基乙酸衍生物( 如图) 的外消旋混合物水溶液显 示出很好的手性识别能力”1 0 2 n r n 一_ c o o h ji h h 图1 3 2 1 2 ，4 - 二硝纂苯氨基乙酸衍生物结构 此外，有研究“”表明，当环糊精做受体在和不同的对硝基苯糖苷结合时，从分 子角度并没有发现不同糖苷和环糊精络合物稳定性和选择性的不同，但在使用糖番 作为受体时却发现了稳定性有相当大的差别，也就是说糖番对各种对硝基糖苷能选 择性的识别，这就给糖番的研究提供了很多的理论基础。 糖番的识别作用还广泛用于水溶液中寡糖与凝集素和抗体间的络合作用、糖脂 一糖脂间的识别、糖一糖识别的理论研究，并可应用于生物、医药、催化等领域。 1 3 3 糖番的基本结构 糖番主要是由糖基和芳香基部分组成， 间的识别、糖一糖识别起着决定性的作用， 质。 糖基具有亲水的特性，对于糖脂一糖脂 芳香基决定了糖番内的亲酯性空腔的性 一般来说糖基和芳香基之间的连接方式从理论上来说可以是多样的，目前所合 成的糖番却只是在几个特殊的键之间开辟了一些工作，这些键包括醚键，酰胺键、 酯键等，而且全部都是单键连接。 硕士论文 糖番合成的探索性研究 由于其结构复杂，通常用 m + n 卜g p 的符号来代表g p s 其中i l l 代表含糖基的组 分数；n 代表含芳基的组分数。 1 3 3 1 糖番的芳香基部分： 带有官能团的芳香族化合物，特别是带有羟基的，作为一种重要的中间体，可 以用来作为合成糖番的重要的原料。 目前所合成的糖番中所采用的大多是以二酚或者是联苯二酚或者是萘酚之类 的芳香基，这些芳香族化合物主要是： h 。h h h 。 3 5 0 ，t l c ( 展开剂氯仿：甲醇5 0 ：7 ) r f = o 5 1 e s i t o f m s ( m z ) ：9 6 4 ( m + h ) ( 附图十五) 十四乙酰壳三糖m p 3 5 0 。c ，t l c ( 展开剂氯仿：甲醇5 0 ：7 ) r f = o 4 6 结果与讨论： ( 1 ) 由于甲壳素中含有很多的杂质，以t l c 检测发现很多杂质点和二糖三糖四精 的点重叠在一起，有些资料”上介绍采用柱色谱直接分离的方法并4 i 可行 但是所有杂质都能溶解在乙酸乙酯中，所以就可以采以乙酸乙酯为洗脱剂。 用柱色谱方法将他们分离。 ( 2 ) 反应时间对生成壳二糖和三糖的影响：将6 5 m l 浓硫酸加入到6 0 m l 的乙酸 酐中，冰浴搅拌，加入l o g 甲壳素后室温反应，调整不同的反应时间，得刊 的二糖和三糖的产量的变化入下图： 图3 6 1 2 甲壳素降解随时间各个产物产率变化图 从图3 6 1 _ 2 可以看出，反应三个小时，则三糖的产量达到最大值，如 果继续反应则三糖继续降解为二糖或者单糖，而八乙酰壳二糖的产量在大于 1 l h 后变化并不大，所以如果目标产物主要是壳二糖，则最佳反应时间为l l h 。 如目标产物壳三糖和壳四糖，则最佳反应时间为3 h 。 ( 3 ) 由于甲壳素在高温酸性条件下特别容易碳化，所以在加料的时候应当注意在 冰浴条件下将甲壳素分批加入，否则会得到大量的黑色杂质，不利于下一步 8 b 4 2 o # 一p 1 磐h 硕士论文搪番合成的探索性研究 的处理。 加入饱和碳酸氢钠溶液是为了中和过量的乙酸酐。 有资料介绍用氯仿和甲醇的展开剂就可以将三种寡糖分离，由实验看来，由 于在氯仿和甲醇的展开剂中三种糖的比移值相差不大，所以并不是很理想的 洗脱剂，如果采用本文所介绍的三组分混合洗脱齐 f 则可以将三种糖很好的分 开。 反应完全后处理的时候，最好要将里面残余的溶剂蒸干，必要时可以加入乙 醚溶液，5 0 以上挥发，就可以带出残余的溶剂。 近年来有研究者发现甲壳素上的乙酰度的高低对甲壳素的降解有这很明显 的影响，如果甲壳素上乙酰化程度越高，则降解时所需要的时间就越短，也 就是越容易降解，所以在探讨甲壳素降解的最佳时间时应该根据不同厂家的 甲壳素作出调整。 3 6 2 三氯乙酰亚胺酯和对苯二酚的反应： 反应路线： 一c h c c j 3 j 。h n h a c 。 2 0 0 。 3 6 4 五乙酰葡萄糖和间苯二酚的反应： 合成路线”： h 泰琴o h 。，趣o a c ； a 是嚣o a c 。d ：公涎。 0 露。h 众o 魄o hh 莲务。衍。岛逝 图3 6 4 1 五乙酰葡萄糖和间苯二酚的反应路线 硕士论文糖番合成的探索性研究 实验步骤： 将五乙酰葡萄糖( 7 8 9 ，2 0 m m 0 1 ) 和间苯二酚( t 1 9 ，l o r m m 0 1 ) 加入到二氯甲烷 ( 4 0 m l ) 中，搅拌，加入三氟化硼乙醚( 2 5 9 ) 溶液，室温反应2 4 h 后，则溶液转为紫 色将反应物倒入5 碳酸氢钠溶液( 8 0 m l ) 中，溶液由紫色转变为红色将有机相萃 取，分别用水和碳酸氢钠溶液洗涤后得到深红色的溶液，用无水硫酸镁干燥，减压 蒸出溶剂得到红色固体，用乙醇重结晶，就可以得到白色颗粒状固体，粗产物( 1 0 9 ， 1 1 ) ，p ：1 9 6 1 9 8 ( 文献1 9 7 2 0 3 c ) ，t l c ( 乙酸乙酯：石油醚= 1 ：1 ) ：r f = 0 4 1 。 将上面反应得到的白色固体加入到甲醇( 5 0 m l ) 溶液中，加入甲醇钠( o 5 9 ) 室 温搅拌反应6 h 后，有白色固体析出过滤，用甲醇溶液洗涤滤饼，干燥就可以得 到脱去乙酰基的间苯二酚葡萄糖苷。 实验结果与讨论： 反应完全后，将反应物倒入碳酸氢钠溶液中时，不能使用大量的饱和碳酸氢钠 溶液，否则会生成乳浊液，不利于分离。 3 6 5 五乙酰氨基葡萄糖和对苯二酚的反应 合成路线 o a c 触a o c u - - 忒- - 铽t 、i h a c 叭c +h 。h 百 o a c 。 n h a co a c a c o a c o o 氨n h a c 。o 。之兰。 图3 6 5 1 五乙酰氨基葡萄糖和对苯二酚的反应路线 合成步骤 称取五乙酰氨基葡萄糖( 0 9 7 9 ，2 5 m m o i ) 和对苯二酚( 0 1 4 9 ) 溶于二氯甲烷 ( 3 0 m l ) 中，搅拌溶解，加入三氟化硼乙醚溶液( 0 3 2 m l ) 后搅拌反应4 8 小时，其中 用t l c 跟踪反应的过程，没有发现新的含有糖的新的物质生成。 结果与讨论 ( 1 ) 该方法借鉴的是五乙酰葡萄糖和对苯= 酚反应的条件，但是在运用到五乙酰 氨基葡萄糖时并没有得到理想的结果，不管如何调整反应条件，都没有理想 坝十论文糖番合成的探索性研究 小的化合物生成，这也验证，在糖化学中，缺少普遍通用的方法，葡萄糖的 方法并不是很适用于氨基葡萄糖。 ( 2 )由单糖合成二糖的模型化合物除了使用该方法外，还有溴代糖法、三氯乙酰 亚胺法、嚼唑啉法“，但是这几种方法的最大的缺点就是步骤太长，从而 最终的产率非常低。 3 6 6 五乙酰葡萄糖和对苯二酚的反应 3 6 6 1 1 ，4 一二( 2 ，3 ，4 ，6 1 3 一d - 四乙酰葡萄糖) 苯苷的制各 反应路线1 ： 用三氟化硼乙醚作催化剂，l ，2 ，3 ，4 ，6 一五乙酰基一6 - o 一葡萄糖同对苯二酚反 应。 , o a c a 篡蜷。a c + o a c i a 燃。o o 、 h 。一 c 图3 6 6 1 _ “，4 一二( 2 ，3 ，4 ，6 一b d - 四乙酰葡萄糖) 苯苷的合成路线 操作步骤： 将l ，2 ，3 ，4 ，6 - 五乙酰基一b d 一葡萄糖( 7 8 9 ，2 0 m m 0 1 ) 、c h i c l2 ( 4 0 m l ) 、对苯 二酚( 1 1 9 ，1 0 r e t 0 0 1 ) 依次加入1 0 0 m l 烧瓶中，搅拌使完全溶解，得无色透明溶液。 搅拌下滴加b f 3 e t 。0 ( 2 5 m l ) ，1 0 分钟滴加完毕。室温下保持2 4 小时，反应物转 变为棕褐色，倒入n a h c ( h 水溶液( 8 0 m l ，5 ) 中，搅拌，有大量气泡放出，且溶 液颜色变浅，待溶液颜色不再变化时分液，有机相用6 n a h c o 。水溶液、水洗，各 洗一次，每次用1 0 0 m l ，最后得浅黄色透明溶液，加入无水n 砘s o 。干燥，过滤，浓 缩，得糖浆，真空干燥，用乙醇重结晶，得产物( 3 6 9 ，4 0 ) ，m p ：1 8 0 1 8 2 c ， t l c ( 乙酸乙酯：石油醚= 1 ：1 ) ：r f = 0 4 3 。 i d m n r ( c d c i 3 + i m s ) ：62 0 3 8 5 ，82 0 4 8 3 ，62 0 7 1 6 ，62 0 8 2 6 ( 4 s ，2 4 1 d ，8 a c ) ： 63 7 9 7 7 3 8 3 8 1 ( m ，2 h ，h 一5 5 ) ；64 1 8 7 2 - 4 3 2 0 8 ( 2 d d ，4 h ，h 一6 6 ) ：6 4 9 7 8 6 ，65 0 0 3 1 ( d ，2 h ，h 一1 1 ) ；65 1 3 6 7 5 3 2 0 4 ( m ，6 h ，h _ 2 3 4 2 ，3 ，4 ) ： 66 9 3 2 6 ( d ，4 h ，p h ) 。( 附图八) 3 7 硕士论文糖番台成的探索性研究 e s i t o f - m s ( m z ) ：7 8 8 1 9 ( m + h z o ) ，7 8 9 1 9 ( m + h + h 2 0 ) ( 附图九) 3 6 6 2 1 ，4 - 二葡萄糖苯苷的制各 反应路线： a 京瓿_ o a c 。9 。琏 h ：璐。杏。滏绝h ：$ 奢。o 。娥 图3 6 6 2 1 l ，4 一二( 2 ，3 ，4 ，6 一b d - 四乙酰葡萄糖) 苯苷的脱乙酰路线 操作步骤： 取1 ，4 - - - ( 2 ，3 ，4 ，6 一b d - 四乙酰葡萄糖) 苯苷( 1 0 9 ) 放入小烧杯中，倒入甲醇 ( 1 0 m l 。) 。然后取少量的9 9 甲醇钠加入，搅拌，固体缓慢溶解至溶液澄清，静置， 析出固体，过滤，即为产物( 0 6 9 ，i 0 0 ) ，m p 2 0 0 。 h n m r ( d m s o + t s m ) ：56 9 5 ( s ，4 h ，p h ) ；65 2 9 ( s ，2 h ，i i - 5 5 ) ：65 0 7 ( d ， 4 h ，h 一6 6 。) ；64 7 3 ( d ，2 h ，h 一1 1 ) ；64 5 7 ( s ，2 1 1 ，h - 3 3 ) ：63 3 5 3 6 9 ( m ，4 h ，i i - 2 2 ) ；63 1 9 ( m ，8 h ) ( 附图十) e s i t o f m s ( m z ) ( 如图所示) ：4 5 2 0 9 1 9 ( m + o ) ，4 5 3 1 0 1 4 ( m + l + h 2 0 ) ( 附图十 ) 3 6 6 31 ，4 - ( 6 一三苯甲基一2 。3 ，4 一三乙酰基一旦_ d 一葡萄糖) 苯苷的制备 反应路线： h o h a c o a c 孓奢o h 。o 。u 。迎2 y 葛罨- 搬o t r 。占。- 义z o - r 朕z 毒l ；$ 穗。o 。k 朦 图3 6 6 3 1 1 ，4 一( 6 一三苯甲基一2 ，3 ，4 - 三乙酰基一b - d - 葡萄糖) 苯苷的制备路线 实验步骤： 碗土论文糖番合成的探索性研究 l ，4 - 二葡萄糖苯苷( 1 6 9 ，3 6 m m 0 1 ) 溶于吡啶( 3 6 m l ) 中，加入三苯氯甲烷 ( 4 o g ，1 4 。2 n n 0 1 ) ，5 0 下反应8 小时( t l c ，乙酸乙酯：石油醚= l ：1 ) ，加入 乙酸酐( 4 m l ，4 5 r a n 0 1 ) ，室温下反应过夜( t l c ，乙酸乙酯：石油醚= l ：1 ) ，如有 白色沉淀生成过滤，然后将反应液蒸除二分之一，静置，有棱型晶体析出( t l c 检测、测熔点为三苯甲醇) ，过滤，将反应液倒入冰水中，搅拌，析出白色固体， 过滤，固体用乙醇加热洗涤，过滤，得到5 4 9 白色固体，分三次柱层析( 乙酸乙 酯：石油醚= 1 ：2 ) ，共得1 6 9 产物，产率：4 0 ，m p ) 2 0 0 ，t l c ( 乙酸乙酯： 石油醚= 1 ：1 ) ：r f = 0 8 4 。 h n m r ( c d c l 。+ t s m ) ：61 5 8 8 9 2 0 9 4 9 ( 3 s ，1 8 h ，6 a c ) ：63 0 7 0 5 3 2 6 9 7 ( 2 d d ， 4 f i ，f i 一6 6 ) ；63 6 4 3 3 ( s ，2 h ，h 一5 5 ) ：64 9 6 2 7 ，64 9 8 7 2 ( d ，2 h ，h 一1 1 ) ： 65 】7 2 2 5 ，2 9 2 3 ( m ，6 h ，h - 2 3 4 2 3 1 4 7 ) ；67 0 5 7 6 ( s ，4 h ，p h ) ：67 1 8 7 4 7 4 3 8 6 ( f f l ，3 0 h ，2 t r ) 。( 附图十二) e s t t o f m s ( m z ) ：1 1 8 8 1 9 ( m + h 2 0 ) ，1 1 9 0 1 8 ( m + h - f h ：o ) ( 附图十三) 3 7 关环反应 3 7 1l ，3 一双( 2 一甲酰苯氧基) _ 2 一丙醇与二氨基葡萄糖的关环 合成路线 o h 圈3 6 2 1 尝试的关环反应 硕i 论殳糖番合成的探索性研究 实验步骤： 将游离了羟基的壳二糖混合物溶于水和乙醇的混合溶液( 2 3 m i ) 中，冰浴搅拌， 加入氧氧化钠( 1 1 9 ) 后加入0 5 9 的1 ，3 - 二( 2 - 甲酰苯氧基) 一2 一丙醇，搅拌，不 溶解加热到5 0 。c ，则不溶物全部溶解，反应6 h 后，用t l c 检测发现有新的物质 生成，但是由于杂质点太多，没有办法表征。 实验讨论： ( 1 ) 由于氨基葡萄糖不溶于乙醇，所以可以预见壳二糖很难溶于乙醇，而l ，3 一双 l2 一甲酰苯氧基) - 2 - 丙醇又不溶于水所以在选择溶剂的时候就要考虑这两 点，由于该方法是借鉴的氨基葡萄糖和对甲氧基苯甲醛的反应方法，按照此方 法，反应要在冰浴下进行，但是在反应的时候发现温度比较低时，反应物不能 溶解，所以就根据实际情况，加热到5 0 。c ，反应物全部溶解，但是这样可能会 导致原料的氧化变质。 ( 2 ) 根据氨基葡萄糖和对甲氧基苯甲醛的反应方法，氨基葡萄糖上的氨基和醛基 的反应活性比较大，但是在涉及到该方法时，因为生成的新的物质太杂乱，无 法判断是否真的有糖番生成。 硕土论文糖番合成的探索性研究 4 结论 我们在合成糖番的过程中，研究了氨基葡萄糖上氨基以及羟基的保护和脱保 护，荠以氢基葡萄糖做为模型化合物合成了一系列的氨基葡萄糖衍生物以甲壳素、 氨基葡萄糖以及氨基葡萄糖为原料合成了几个糖番中间体并就这些中间体进行了 关环反应的实验，结论如下： ( i ) 在糖上氨基以及羟基保护的实验中，合成了全乙酰化的葡萄糖和氨基葡萄 糖、并选择不同的保护基团保护了氨基葡萄糖上的氨基并研究了这些基团离 去的条件，其中我们在参照资料的基础上，采用苯甲醛保护氨基葡萄糖上的 氨基并得到一种未见报道的化合物并得到了核磁的表征，该方法降低了资料 方法的成本并适当的提高了产率。 ( 2 ) 我们还选用卤元素以及三氯乙酰亚胺对氨基葡萄糖上的l _ c 进行了活化，得 到了溴代糖和氯代糖以及氨基葡萄糖三氯乙酰亚胺酯，利用这些为原料和二 酚类反应，这些方法也都没有文献报道，我们参照的是和单酚的反应条件进 行了探索性的反应，但是都不能得到足够的产物进行下一步的反应而被放 弃。 ( 3 ) 以五乙酰葡萄糖为原料和对苯二酚以及间苯二酚反应得到了一系列的糖番 中间体如1 ，4 - 二( 2 ，3 ，4 。6 一b i ) - 四乙酰葡萄糖) 苯苷、1 3 - 二( 2 3 ，4 ，6 一b d 四乙酰葡萄糖) 苯苷、l ，4 一二葡萄糖苯苷、l ，4 一( 6 一三苯甲基- 2 3 ，4 - 三 乙酰基一b d - 葡萄糖) 苯苷，其中后两种化合物没有见报道，我们经过了核 磁和质谱的表征而且反应的产率也比较理想，但是后面的反应需要进一步的 探索。 ( 4 ) 我们采用甲壳素降解得到八乙酰氨基葡萄糖和十一乙酰壳三糖，探索了反应 的时间以及产物分离的条件，将得到的二糖用单水合肼反应将糖上的氨基游 离再和二醛进行反应，但是得到的产物杂质太多没有办法进行分离。 4 硕士论文糖番合成的探索性研究 致谢 本论文已接近尾声，在方志杰教授的悉心指导下，我学到了很多专业知识 和技能，从沦文的选题、开题以及实验问题的解决再到论文的完成，导师都给 阻了极大的支持，在此表示特意的感谢。 感谢给以我帮助的硕士生巨长丽、刘祟刚、郭瑞霞、朱前进和李锁建以及 奉科生袁砸男、陈静同学。 感谢所有给过我帮助的老师和同学。 硕士论文 糖番合成的探索性研究 参考文献 1吴成泰冠醚化学( 第一版) 科学出版社1 9 9 2 年1 2 月 2鄂家明，周成合，谢如刚环番作为人工受体和人工酶的研究进展有机化 学1 9 9 5 ，1 5 ：5 7 7 5 8 9 3 刘育，尤长城，张衡益超分子化学一合成受体的分子识别与组装，南开大学出版 杜2 0 0 1 年：3 9 4 4 0 5 4 c r a u g sw i l c o sa n dm a r i o n d c o w a r t ，n e w a p p r o a c h e s t o s y n t h e t i c r e c e p t o r s s t u d i e s o nt h e s y n t h e s i s a n d p r o p e r t i e s o f m a c r o e y c l i c c - g l y c o s y l c o m p o u n d sa sc h i r a l ，w a t e r - s o l u b l ec y c l o p h a n ec a r b o h y d rr e s , 1 9 8 6 ： 1 4 卜1 6 0 5b u k o w n i krr ，w i l c o xcs p r e p a r a t i o n o fs o m ec a r b o h y d r a t ed e r i v a t i v e s c o n t a i n i n gh a l o m e t h y lg r o u p s jo r g c h e m ，1 9 8 8 ，5 3 ( 3 ) ：4 6 3 - 4 7 1 6j o s em ，c o t e r o n ，c r i s t i n av i c e n t , e ta lg l y c o p h a n e ，c y c l o d e x t r i n - c y c l o p h a n eh y b r i d r e c e p t o r s f o r a p o l a rb i n d i n g i n a q u e o u s s o l u t i o n sja mc h e m s o c l 9 9 3 ，1 1 5 ，1 0 0 6 6 1 0 0 7 6 7 方志杰糖番一类新型的合成受体分子化学通报2 0 0 2 ，6 5 ( 5 ) ：2 9 7 3 0 3 8sp e n a d e sa n dj m c o t e r o n 。an o v e lc l a s so fn e u t r a lc y c l o p h a n e sf i o m a t r e h a l o s ejc h e ms o c c h e m c o m m u n1 9 9 2 ：6 8 3 6 8 4 9 j u a nc a r l o sm o r a l e sa n ds o l e d a dp e n a d e s ，t w oi n t e r c o n v e r t i n gg l y c o p h a n e sf r o m m a l t o s et e t r a h e d r o n l e t t e r s 1 9 9 6 ，3 7 ( 2 8 ) ：5 0 1 1 - 5 0 1 4 10j u a nc a r l o sm o r a l e s ，d a c i lz u r i t a ，a n ds o l e d a d p e n a d e s c a r b o h y d r a t e c a r b o h y d r a t e i n t e r a c t i o n si nw a t e rw i t hg l y c o p h a n e s 船m o d e ls y s t e m s j o r gc h e m 1 9 9 8 6 3 ： 9 2 1 2 9 2 2 2 11 j u a nc a r l o sm o r a l e sa n ds o l e d a dp e n a d e s c a r b o h y d r a t e ，a r e n ei n t e r a c t i o n sd i r e e t c o n f o r m a t i o n a le q u i l i b r i u mo faf l e x i b l eg l y c o p h a n ei nw a t e r a n g e w c h e mi n t e d1 9 9 8 ，3 7 ( 5 ) ：6 5 4 - 6 5 7 12 a n t h o n y g mb a r r e t tn s m a n is y n t h e s i so fad e x t r o p h a n e p r o t o t y p e ：an o v e lc a v i t y m o l c u l et e t r a h e d r o nl e t t1 9 8 7 ，2 8 ( 4 9 ) ：6 1 3 3 - 6 1 3 6 13j e s u s j i m e n e z - b a r b e r o e l e n a j u n q u e r a , m a n u e lm a r t i n p a s t o r e ta lm o l e c u l a r 硕士论文塘番合成的探索性研究 r e c o g n i t i o n o fc a r b o h u d r a t e s u s i n gas y n t h e t i cr e c e p t o r am o d e l s y s t e mt o u n d e r s t a n dt h e s t e r e o s e l e c t i v i t y o fac a r b o h y d r a t e c a r b o h y d r a t ei n t e r a c t i o ni n w a t e r ，j a mc h e m s o c ，1 9 9 5 ，1 1 7 ：1 1 1 9 8 - 1 1 2 0 4 1 4 蒋挺大，甲壳素化学工业出版社2 0 0 3 15b a r k e r s 气f o s t e rab ，s t a c e ym ，e ta l ，a m i n o s u g a r s a n dr e l a t e d c o m p o u n d s p a r t ，i s o l a t i o n a n d p r o p e a i e s o f o l i g o s a c c h a r i d e s o b t a i n s b y c o n t r o l l e d f r a g m e n t a t i o n o f c h i t i njc h e ms o c ，1 9 5 8 ：2 2 1 8 16 r u p l e yj a t h e h y d r o l y s i s o fc h i n t i n b yc o n c e n t r a t i o nh y d r o c h l o r i ca c i d s a n dt h e p r e p a r a t i o n o f l o w - m o l e c u l a r - w e i g h t s u b s t r a t e sf o r l y s o z y m e ，b i o c h i m i c a e t a 1 b i o p h y s i c aa c t a ，1 9 6 4 ，8 3 ：1 6 5 4 1 7 5 一氟尿嘧啶的d 一氨基葡萄糖衍生物的合成及其抗肿瘤活性的研究高等学校化 学学报1 9 9 6 ，9 ：1 4 1 6 - 1 4 2 0 18a u n u s t od eb a r b i e r i n a c y l d e r i v a t i v e so fg l u c o s a m i n e s h a v i n g a c t i t u m o r c h e m o t h e r a p e u t i ca c t i v i t yu sp a t e n t ，4 2 1 6 2 0 8 ，1 9 8 0 1 9 s t e p h e njh a s h c r o f tj e a n e t t er e ta ln - a c y l g l u c o s a m i n e so nt h e b i o s y t h e s i sa n d s e c r e t i o no f i n s u l i ni nt h er a t j b i o c h e m ，1 9 7 6 ，1 5 4 ：7 0 1 2 0b e r n a r dw e i s s m a n n p r e p a r a t i o n o f 2 - a c e t a m i d o - - d e o x y - 一g l y c o p y r a n o s i d e s j c h e m ，s o c1 9 6 6 ，8 ：2 5 0 5 2 5 0 9 2 1 j o h n s t o ntr m a c a l e bg s ，o p l i g e rps ，l a s t e rqr m o n t o m e r y jj m e d i c i n ec h e m , l9 7 1 ，1 4 ( 7 ) ：6 0 0 2 2 耿作献，尤喻敏等氨基葡萄糖硫酸钠盐的制备及其性质上海水产大学学报 2 0 0 0 6 9 ( 2 ) ：1 3 4 - 1 3 7 2 3b i n z h a o ，y a n g j i e w u ，e ta l ，s t u d i e s o nt h e s y n t h e s e s o fh y d r o x y b e a r i n g b e n z o a z a c r o w nr t h e r sa n dt h e i r c o m p l e x i n g b e h a v i o u rp o l y h e d r o n 1 9 9 6 1 5 ( 7 ) ：1 1 9 7 1 2 0 2 2 4c h a n d r a p r a k a s h ，t h e r e s a c h e n g e ta l s y n t h e s i s o f p o l y ( u s i o r e b t k ) g l y c o s i d e s ，c a r b o h y d r a t er e s e a r c h ，1 9 8 0 ，8 4 ：c 9 一c 1 1 2 5m i c h a e lja d a ma h dl a u r a n c e d h a l i - s y n t h e s i s o fm e t a l c h e l a t e so fa m i n o s u g a r s ：s c h i f f sb a s ec o m p l e s e sc a n j c h e m 1 9 8 2 ，6 0 ：2 2 2 9 2 2 3 7 2 6 y o s h i y u k i i n o u y e ，k o n o s h i n o n o d e r ae ta 1 a n a c y lm i g r a t i o n i n a c e t o h a l o g e n o g l u s a m i n e s l a m e rc h e m s o c ，1 9 5 7 ，7 9 ：4 2 1 8 4 2 2 2 2 7 a n t h o n yg mb a r r e an sm a n is y n t h e s i so fad e x t r o p h a n ep r o t o t y p e ：an o v e l c a v i t ym o l c u l e ，t e t r a h e d r o n l e t t1 9 8 7 ，2 8 ( 4 9 ) ：6 1 3 3 - 6 1 3 6 2 8 h o u g ha n dt a h a ，t h e r e a c t i o no f2 - a c e t a m i d o - 2 - d e o x y - d - g l u c o s e ，j c h e m s o c , 硕七论文糖番合成的探索性研究 19 5 6 ：2 0 4 2 2 0 4 8 2 9jknj o n e s ，m b p e r r y , b s h e h o ne ta lt h e g l y c o p r o t e i n s c a nj c h e m1 9 6 1 ，3 9 ：1 0 0 5 - 1 0 1 6 3 0j knj o n e s ，m b p e r r y , bs h e h o n e