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·274· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
有 C==O 伸缩振动吸收带,反而多了 3537、3323、 Ⅳ的产率没有增加。因此,选择 n(5-甲基糠醇) : n(溴
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3187 cm 羟基缔合状态的伸缩振动吸收带。可见, 代四乙酰葡萄糖)=1 : 1.6 为最佳。
目标产物Ⅴ相对于中间体Ⅳ少了乙酰基,多了羟基。 实验过程中,发现此反应体系中,存在竞争反
HRMS 数据误差在合理范围内。由此判断,所制得 应,溴代四乙酰葡萄糖既和 5-甲基糠醇反应,又和
的分别为化合物Ⅳ和Ⅴ。 水反应,同时生成了糖苷(Ⅳ)和四乙酰葡萄糖(即
中间体Ⅳ和目标产物Ⅴ的构型可根据氢谱中糖 溴代四乙酰葡萄糖中溴被羟基取代的产物)。为了验
环 1位和 2位质子的偶合常数来判断 [28] 。在葡萄糖 证上述结论,在反应体系中不加 5-甲基糠醇,其他
的吡喃环中,C 2-H 始终处于键,当 C 1-H 处于键时, 反应条件不变,发现大部分溴代四乙酰葡萄糖转化
两者之间的偶合常数 J=7~10 Hz,此时糖苷键为 β 构 成了四乙酰葡萄糖,即溴代四乙酰葡萄糖和水发生
型;当 C 1-H 处于 e 键时,两者之间的偶合常数 J=2 ~ 了反应。因此,反应体系要尽可能无水,减少副产
6 Hz,此时糖苷键为构型。由中间体Ⅳ和目标产物 物的生成。为此,溶剂要无水处理,同时要加入干
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Ⅴ的 HNMR 可知,中间体Ⅳ中 C 1-H 化学位移值是 燥的 4A 分子筛作为吸水剂。
5.00,J=7.8 Hz;目标产物Ⅴ中 C 1-H 化学位移值是
表 1 投料比对产物Ⅳ产率的影响
4.37,J=7.8 Hz,由此可判断中间体Ⅳ和目标产物Ⅴ
Table 1 Effects of mole ratio of 5-methyl furfuryl alcohol
均为 β 构型糖苷。 to 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-α-D-glucopyranosyl bromide
2.2 糖苷化反应条件的探讨 on the yield of compound Ⅳ
糖苷的合成中糖苷化一步是关键步骤,如何高 n (5-甲基糠醇) : n(溴代四乙酰葡萄糖)
效、高收率地得到单一构型的产物是核心问题。常 1 : 1.0 1 : 1.2 1 : 1.4 1 : 1.6 1 : 1.8
用的糖基供体有全乙酰糖、三氯乙酰亚胺酯糖、卤 产率/% 28.6 32.7 38.9 42.9 41.8
代糖等 [29] 。全乙酰糖作为糖基供体时,由于基团离
去能力较弱,反应过程中需要使用 Lewis 酸/Brønsted 2.2.2 催化剂用量对产率的影响
酸作为催化剂,反应时间较长,产物构型不单一; 催化剂对反应产率的影响有两个方面,一是催
三氯乙酰亚胺酯糖作为糖基供体时,生成的糖苷主 化剂活性;二是催化剂用量。新制备的 SiO 2 担载
要为 β 构型,但反应条件苛刻(通常在78 ℃下进 Ag 2 CO 3 催化活性高于新制备的 Ag 2 CO 3 和商品化的
[25] 。可能的原因是新制备的 Ag 2 CO 3 担载于
行反应),并且三氯乙酰亚胺酯糖性质活泼,在制备 Ag 2 CO 3
过程中,易发生副反应如 N—O 重排或 β 消除;溴 SiO 2 上,可以有效增加 Ag 2 CO 3 的比表面积,进而
代糖作为糖基供体时,反应条件温和,易于控制, 增强其催化活性。因此,采用新制备的 SiO 2 担载
可得到动力学控制的单一 β 构型产物 [30-31] 。因此, Ag 2 CO 3 作为催化剂。在其他反应条件不变的情况
本文以溴代四乙酰葡萄糖作为糖基供体,分别探讨 下,考察催化剂用量对反应产率的影响,结果见表
了 Koenigs-Knorr 法和相转移催化法,Koenigs-Knorr 2。由表 2 可知,随着催化剂用量的增加,产物Ⅳ的
法反应时间短、条件温和、易于控制、收率较高 产率增加。当 n(5-甲基糠醇) : n(Ag 2 CO 3 )=1 : 1.5 时,
( 42.9%)。相转移催化 法反应时间 长、产率低 产物Ⅳ的产率达到 42.9%。继续增加催化剂用量,
(24.6%)。因此,Koenigs-Knorr 法优于相转移催化 反应产率并未明显增加。因此,考虑到经济成本,
法,故对 Koenigs-Knorr 法的反应条件进行了研究。 确定催化剂银盐的最佳用量为 n(5-甲基糠醇):
n(Ag 2 CO 3 )=1 : 1.5。
采用 Koenigs-Knorr 法,以 SiO 2 担载的 Ag 2 CO 3
为催化剂,干燥的 4A 分子筛为吸水剂,五氧化二
表 2 催化剂用量对产物Ⅳ产率的影响
磷处理过的二氯甲烷为溶剂,考察了投料比、催化 Table 2 Effects of catalyst dosage on the yield of compound Ⅳ
剂用量、反应时间对产率的影响,优化了反应条件。
n (5-甲基糠醇) : n(Ag 2CO 3)
2.2.1 投料比对产率的影响
1 : 0.5 1 : 1.0 1 : 1.5 1 : 2.0 1 : 2.5
在其他反应条件同 1.2.3.1 节条件下,考察 5-
产率/% 22.1 31.8 42.9 43.2 43.8
甲基糠醇和溴代四乙酰葡萄糖的摩尔比对反应产率
的影响,结果见表 1。 2.2.3 反应时间对产率的影响
由表 1 可知,随着溴代四乙酰葡萄糖比例的增 其他反应条件同 1.2.3 节,考察反应时间对反应
大,产物Ⅳ的产率逐渐升高,当 n(5-甲基糠醇) : n(溴 产率的影响,结果见表 3。由表 3 可知,随反应时
代四乙酰葡萄糖)=1 : 1.6 时,产物Ⅳ的产率达到 间的延长,产物Ⅳ的产率增加。当反应时间为 4 h
42.9%;之后,再增加溴代四乙酰葡萄糖的量,产物 时,产率达到最大,为 42.9%。继续延长反应时间,