Способ получения н-алкил- @ -d-гликозидов

 

Изобретение касается замещенных гликоэидов, в частности способа получения н-октшт- В-глюкопиранозида 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

СО(ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYSflVIH (19) (Ш

А1 (59 4 С 07 Н 3 0 ( ( (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авторском м свидктельствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4187815/31-04 (22) 02.02.87 (46) 07.10.88. Бюл. 1Ô 37 (71) Тихоокеанский институт биоорганической химии Дальневосточного научного центра AH СССР (72) А.М.Толкач, С.Г.Полоник и Н.И.Уварова (53) 547,455.623+547.458.223.341. .07(088.8) (56) Landauer Р., Rueb К.P. Lieflan- ((er М. Syuthesis of alkyl Ь-glyeosi4ев. " Biochem. ВiорЬуз. Res. Commur, 1982, 09, р. 848. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ((-АЛКИП-, З-В-ГЛИКОЗИДОВ (») Изобретение касается замещенных гликоэидов, в частности способа получения н-октил- -D-глюкопиранозида или н-додецил-Я-D-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 раство" рителя — 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 15-25%, сокращении в 13 раэ времени процесса и его пожароопасности (за счет замены диэтнлового эфира толуолом). 1 з.п. ф-лы, 1428755

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения н-алкил"р-D-гликозидов общей формулы сн,он

0-32

10 где R — ОН, R — н-октил, R — -D-GI c-р, R< — н-додецил, которые являются детергентами неионкого типа и могут найти широкое при- 15 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-„6-D-глюйопиранозид.

В двухгорлую колбу емкостью 50 мл, снабженную экстрактором Сокслета, заполненным прокаленным гранулирован- 30 ным силикагелем (7,5 г), обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, помещают 5,2 r (40 ммоль) н-октанола, 25 мл сухого толуола и 1,72 r (10 ммоль) карбоната кадмия. Реакцион->5 кую смесь кипятят 15"20 мин для удаления влаги в исходных реагентах. Загем к кипящей реакционной смеси пос гепекно в течение 1 ч четырьмя равными порциями прибавляют 4, 11 r (10 ммоль)40

4-ацетобромглюкозы. После прибавления -ацетобромглюкозы реакционную смесь кипятят еще 30 мнн, охлаждают, .-отфильтровывают нерастворимые соли кадмияу осадок .промывают хлороформом 45

2 20 мл, фильтрат упаривают, полученный сироп растворяют в 25 мл абсолютного метанола, к прозрачному светложелтому раствору реакционной смеси добавляют 0,2 мл 2 н. раствора метилата 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. TCX со свиде55 телями на силикагеле в системе растворителей бензол-этилацетат-метанол

2: 1: с последующим обнаружением пя.тен путем нагревания пластинок, обрызганных серной кислотой, показывают, что в реакционной смеси содержатся в основном н-октанол (R = 0,90) и н-октил-J5-D-.rëþêîïèðàíîçèä (R

У

= 0,61) . Продукты реакции выделяют колоночной хроматографией на силикагеле Л (40-63,„). Колонну (бк5 см) элюируют последовательно хлороформом (300 мл) и смесью растворителей хлороформ-метанол 10: 1 (1000 мл) . В результате хроматографии получают н-октанол (3,34 г) и хроматографически чистый н-октил-,р-0-глюкопиранозид, После лиофильной сушки — белый гигроскопичный порошок. Вес 2,50:г (85X), fag =- -30,2 (С1; MeOH) .

Спектр "H (250 МГц, CLOD, TNC

= О):0,91 (м, ЗН, СНз-, I = 7,5 Гц), 1,31 (и, 10Н, -СН -); 1,62 (м, 2Н, -СН -); 1,62 (м, 2Н, -СН СН ); 3 263,36 (м, 4Н, -СН ОН); 3,50-3,96 (м, =СН-ОН) 4,26 (д, 1Н, аномерный протон, I = 7,5 Гц).

Найдено, X: С 57,20, Н 9,59.

С„Н„.,О, 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 ис ходных реагентах. Затем к кипящей реакционной смеси равномерно в течение 2 ч четырьмя равными порциями прибавляют 4,11 г (10 ммоль) о(-ацетобромглюкозы. После прибавления

e(-ацетобромглюкозы реакционную смесь кипятят еще 30 мин и далее обрабатывают, как в примере 1. В результате получают н-октанол (0,27 г) и хроматографически чистый н-октил-P-D-глюкопиранозид, Вес после лиофильной сушки 2,15 r (70X), Пример 3 ° В двухгорлую колбу (как в примере 1) помещают 1,94 г (15 ммоль) н-октанола, 25 мл сухого толуола и 1,72 г (10 ммоль) карбоната кадмия. Реакционную смесь кипятят

15-20 мин для удаления влаги в исход" ных реагентах. Затем к кипящей реакционной смеси равномерно в течение 1,5 ч четырьмя равными порциями прибавляют 4,11 r (10 ммоль) М -ацето" бромглюкозы. После прибавления Ы -ацетобромглюкозы реакционную смесь кипятят еще 30 мин и давлее обрабатывают, как в примере 1. В результате полу3 142875 чают н-октанол (0,41 г) и хроматографически чистый н-октил-P-D-глюкопиранозид. Вес после лиофильной сушки 2,41 г (827).

Пример 4. н-Додецил-,/3-D-мальтоэид.

В двухгорлую колбу (как в приме" ре 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 15 (4 ммоль) И. -ацетоброммальтозы. После прибавления 4 -ацетоброммальтоэы реакционную смесь кипятят еще 20 мин, охлаждают, отфильтровывают нерастворимые соли кадмия, осадок промывают 20 хлороформом 2420 мл, фильтрат упаривают, полученный 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. ТСХ со свидетелями на . силикагеле в системе растворителей бензол-хлороформ-метанол 2: 1: 1 с последующим обнаружением пятен, как в примере 1, показывает, что в реакционной смеси содержится в основном н-додеканол (R = 0,95) и н-додецил-P-D MBJIbTo3H@ (Ry = 0,47). Продукты реакции выделяют колоночной хроматографией на силикагеле Л (40-60 ). Ко- 40 лонку (7 к6 см) элюируют последователь-, но хлороформом (400 мл) и смесью растворителей хлороформ-метанол 10:1 (1000 мл). В результате хроматографии. получают н-додеканол (2,16 г) и хроматографически чистый н-додецил- D-мальтозид. После лиофильной сушки— белый гигроскопичный порошок. Вес

1,51 r (74X).$$) = +45,5 (С1, «H) ° 50

Спектр Н (250 МГц, CD OD, TMC=G);

:0,90 (т, ЗН, СН -, I = 8,0 Гц), 1,30 (м, 18Н, -CHg-); 1,63 (м, 2Н-СН -СН ); 3,20-3,38 (м, 6Н-СН ОН), 3,41-3,96 (м, 8Н, =СН-OH); 4,29 (д, 1Н, аномерный протон, I = 7,8 Гц), 5, 18 (д, 1Н, аномерн.-протон, = 3,5 Гц).

4

Найдено, 7: С 56,10; Н 8,90.

СдН ьО гс

Вычислено, 7: 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 r (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} 2 -ацетоброммальтозы.

После прибавления -ацетоброммальтозы реакционную смесь кипятят еще 20 мин и далее обрабатывают, как в примере 4. В результате хроматографии получают н-додеканол (0,47 r) и хроматографически чистый н-додецил-„ э-D-мальтозид. Вес после лиофильной сушки .1,22 г (60K).

Использование карбоната кадмия в качестве катализатора гозволяет исключить отдельную стадию получения свежеприготовленной окиси серебра и, следовательно, упростить процесс получения н-алкил- D-rxrzzoszgoa. Постепенное прибавление -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 существенному (на 15-25/) увеличе нию выхода целевых гликозидов. Прове;дение процесса в кипящем толуоле позволяет эффективно удалять воду из реакционной смеси путем азеотропной отгонки растворителя, сокращает время протекания реакции в 13 раз и устраняет высокую пожароопасность, связанную с применением диэтилового эфира.

Строение полученных соединений следует из данных ПМР-спектров ° Величины

КССВ аномерных протонов в спектрах, н-октил- D-глюкоэида 1 = 7,5 Гц (пример 1) и н-додецил-,/3-D-мальтозида I = 7,8 Гц (пример 4) указывают на,/3-D-конфигурацию гликозидной связи в этих соединениях, Чистота полученных гликозидов подтверждается спектроскопией ПМР, тонкослойной хроматографией, значением величины удельного вращения и результатами элементного анализа.

По данным 3C-спектроскопии (Brucker НХ-90, CD ОР, ТМС = О, м.д.) в спектре н-октил-P-D-глюкопиранозиСН20Н

Составитель Г. Коннова

Техред M. Хода нич

Редактор В.Петраш

Заказ 5097/28

Корректор М. Шароши

Подписное

Тираж 348

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14 да наблюдаются сигналы углеводородной цепи при 14,4 (С-8) 23,5; 26,9;

30,2; 30,4, 30,6 и 32,8 (сигналы с

С-2 по С-7); 62,5 (С-1) .и сигналы глюкопираноэидного 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 аномерного атома углерода (104,0) указывает на

Р-конфигурацию гликозидной связи.Дру-, гих сигналов в области 90-110 м.д. не наблюдается, что указывает на отсутствие at-аномера.

В спектре С н-додецил-„/ -D-мальтоэида наблюдаются сигналы углеводородной цепи 14,4 (С-11), 23,6, 27, 0; 30, 3; 30, 7» 5,и 32, 9 (сигналы с С-2 по С-10); 62,6 (С-1) и сигналы дисахаридной части 71,0; 73,1;

74,0, 74,5 2; 74,9; 76,4; 77,7;

80,9; 102,6(:С-1 ); 104,1 (С-1). Величина химического сдвига аномерного атома С-1 (104,1) указывает на ф-конфигурацию гликозидной связи мальтоэы с и-додеканолом. Сигнал при 102,6 м.д. принадлежит атому

С-1 второго кольца D-глюкопиранозы, присоединенного к первому кольцу

D-глюкозы Q-гликозидной связью. В области 90-110 м.д. других сигналов . не наблюдается, что указывает на отсутствие qt-аномера.

В образце н-октил-/-0-глюкопиранозида методом ГИХ обнаружена примесь неустановленной природы с содержанием < 17.. Применительно к н-додецилвЂ, 3-D-мальтоэнду метод ГЖХ не дает однозначной информации о чистоте полученного продукта.

28755 Ь

Формула изобретения

1. Способ получения н-алкил-,/ -D5

-гликоэкдов общей формулы, где К вЂ” ОН, R — н-октил, R< — 4 -D-Glc-ð, R — н-додецил, путем взаимодействия (-ацетобромсахара с н-алканом в среде органического растворителя в присутствии катализатора, отделения неорганических

20 солей, упаривания растворителя, омыления реакционной массы метилатом натрия и выделения целевого продукта колоночной хроматографией, о т л ич а ю щ-и и с я тем, что, с целью по25 вышения выхода целевого продукта и упрощения процесса, в,качестве катализатора используют карбонат кадмия, процесс проводят при кипении в среде толуола, при постепенном добавлении

6(-ацетобромсахара к смеси н-алканола и катализатора с одновременным удалением образующейся в ходе реакции воды азеотропной отгонкой растворителя р использованием экстрактора Сокслета.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс проводят при соотношении реагентов at -ацетобромсахар:катализатор: н-алканол

О 1 1,1-4.