Способ получения силилированных производных углеводов

 

(!!) 598904

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1" "

Союз Соввтсних

Социалистических

Ресяубпин (6!) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11,05.75 (21) 2132913/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03-78 Вюллетень № 11 (4б) Дата опубликования оцисаиия13.03.78 (5!) М. Кл, С 07 F 7/18

1всударстаеииый аамитет

Совета Мииистроа СССР аа делам изебретеиий

N 07ICDblTNN (53) УДК

547.245,07 (088.8) Б. Н. Степаненко, В. И. Копков, А. П. Лузин и R. М. Килессо (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Первый Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени медицинский институт им. И. М. Сеченова (54) СНОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИЛИРОВАННЫХ

ПРОИЗВОДНЫХ УГЛЕВОДОВ

Изобретение относится к области кремний органических соединений, и касается способа получения силилированных произвольных углеводов,. которые могут найти применение в качестве биологически активных препаратов.

Известен способ получения силинированных производных углеводов путем взаимодействия углевода с различными силилирующими агентами, например с гексаметилдисилаэаном, бис- триметилсилилацетамидом, й- (триметилсилил) -имидазолом, а также с дисульфидом кремния.

Однако, в случае применения силипирующих агентов, содержащих связь кремний- азот, в качестве побочных продуктов образуются аммиак или ацетамид или соответствующие аммониевые соли, что затрудняет выделение целевого продукта.

При использовании дисульфида кремния можно получать только ортоснликаты углеводов.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому способу является способ получения силилированных производных углеводов путем взаимодействия последних .с органохлорснланом в среде органического растворителя.

К недостаткам этого способа следует отнести то, что в результате реакции образуется хлористыа 2 водород, который в ряде случаев разруиает лабильные группировки. Кроме того, трудно получать силильные производные углеводов, несущие на атоме кремния функциональные группы; способ не позволяет получать кремний органические полимеры, содержащие углеводиые заместители, и силатранилпроизводные углеводов.

Целью изобретения является упрощение процесса и расщиренке ассортимента целевых продуктов.

Это достигается тем, что углевод подвергают взаимодействию с силилирующим агентом, а именно, с гидридсиланом общей формулы ,в, Н вЂ” Si-Кг

Т 3.3 где R> R, R3 — одинаковые или разные алкил, арнл, алкокси-, ароксигруппа или й„й, R вместе представляют ОСН «z

ОСНг «2 1 О CHZ «8 группу; или с олигоэтнлгидридсилоксаном в присутствии катализатора основного нли кислого характера, 598904 где R — остаток углевода

n — число свободных гидроксилов в мо- ))) лекуле утлевода.

Пример 1. 1, 2, 3, 4-ди.о-изопропилидев-

-б-о-тризтоксисилил-а- D-галактопираноза. 10,36 г

1, 2, 3, 4ди о-изопропилиден-а-D-галактопиранозы растворяют в 150 мл сухого ксилола, раствор нагре- щ вают до кипения, после чего добавляют гранулу едкого патра. весом 005 г, а затем по каплям в те. чение 2 — 2,5 час 6,56 г триэтоксисилана в 50 мл су. хого ксилола; при более быстром добавлении синана могут образовываться летучие и самовоспламеняю Ж щиеся на воздухе гидридсиланы. Выделяющийся водород собирают в газометр. Через 5 — 6 час реакционную смесь фильтруют, иэ фильтрата отгоняют растворитель, остаток перегоняют в вакууме.

Т.кип. 170-175 С/03 мм, ct = 1,1141; З5 п = 1 4371.

D У

Вычислено, %: С 51,21; Н 8,05; Si 6,63;

Найдено, %: С 51,29; Н 8,06; Si 6,50. Выход 55%.

Пример 2. 2, 3, 5, б-ди-о-иэопропилидеи- ., ° (1-силатранил)-а D-маннофураноэид. 2,59 г 2, 3;

5, 6-ди-о-изопропилиден-а. 0-маннофуранозы и

1,75 г гидридсилатрана растворяют в 150 мл сухого ксилола и нагревают, К кипящему раствору добавляют гранулу едкого натра весом 0,05 г,одно- @ временно подключая систему к газометру. Через

15-20 мин горячую реакционную смесь фильтруют, из фильтрата выпадают кристаллы вещества, Т.пл. 208 — 211 С.

Вычислено, %: С 49 Н 7,16; N 3,23; ь0

Si 6,46.

Найдено, %: С 49,51; Н 7,20; N 3,29. Si б;35.

Выход 67%.

Пример 3. Метил-2-о- триэтоксисилил-3,4

-о-изопропилиден-p. L-арабинопираноэид. 4,08 г Ьб (0,02 м) метил-3,4 о- иэопропилиден-p- ).-арабинопираноэида и 3,61 г (0,022 м) триэтоксисилана растворяют в 30 мл сухого ксилола, добавляют 0,5 мл триэтиламнна и нагревают при 80 — 100 С до полного выделения водороца (20 час). Растворитель отгоня- 60 например, гидроокиси или алкоголята щелочного металла, органического основания или кислотьь

Льюиса, при кипении реакционной смеси.

Отличительным признаком данного изобретения является использование в качеств силилирую щего агента гидридсилана формулы (I) или олиго этнлгндридсилоксана и проведение процесса в присутствии катализатора основного нли кислого характера, например, пщроокиси или алкоголята щелочного металла, органического основания или )О кислоты Льюиса при кипении реакционной смеси.

При этом силилируются как спиртовые, так я полуацетальные гидроксильные группы углевода.

Реакция протекает по схеме: гR1 В$

И)

R(oaj„— ) ни — вг — «к оа — R. + нг с, г

%3 3 ют, остаток перегоняют в вакууме, собирая фракцию кипящую при 115 — 180 С (2,5 мм). Вещество перегоняют повторно на коротком дефлегматоре.

Т,кип. 120-125 С (2,0 мм), nd = 1,4319, dР" = 1099. Выход 42%.

Пример 4. Метил-2-о-(1-силатранил)-3,4-о. изопропилиден+ 0- арабинопиранозид. 2,04 г (0,0! м) метил-3,4 о- изопропилиден- р - 0-арабинопираноэида и 1,93 г (0011 м) гидридсилатрана растворяют при нагревании в 100 мл сухого ксило. ла, добавляют 0 05 г едкого калия и кипятят до полного прекращения выделения водорода (5)О мин). Раствор фильтруют в горячем виде. Прн ,остывании выпадают кристаллы вещества. После перекристаллизации из смеси тетрагидрофуран (ТГФ)гексан т.пл. 159 —.161 С. Выход до 90%.

Пример 5. (l-силатранил)-2,3,4,6-тетра.

-о-ацетил-P.О-глюкопираноэид. 8,96 r (0,02 м)

2, 3, 4, 6-тетра-о-ацетил-p-D-глюкопиранозы и

3,61 г (0,022 м) тризтоксисилана растворяют в

50 мл сухого ТГФ, добавляют 0, чл триэтиламина и остайляют . раствор при комнатной температуре на 10 — 15 суток, до полного прекращения выделения водорода. Хроматографический контроль пока. зал, что реакция прошла полностью. После этого отгоняют ТГФ, остаток растворяют в сухом ксилоле, добавляют 2,98 г (0,02 м) триэтаноламина и

0,05 r изопропилата алюминия, смесь перемешивают ,при нагревании(температура бани 60-70 С) в течение 30-40 мин, отгоняя прц небольшом разрежении образующийся этанол. Затем смесь фильтруют в горячем виде, при охлаждении вьшадают кристаллы вещества, которое после перекристаллиэации из ТГФ имеет т.йи. 211 — 212 С. Выход 35%. Аналогичным способом был получен (1-силатранил) -2,3, 4-три-î-ацетил-0-ксилопиранозид. Т.пл. 232 —

234 С, выход 42%.

Пример 6. 1-о-(l-силатранил)-2,3,4,5-дв° о-изопропилиден р-О-фруктопираноза.

5,18 r (0,02 м) р-диацетонфруктоэы и 4,15 r (0,022 м) гидридсилатрана растворяют при нагревании в 200 мл сухого ксилола, добавляют 0,05 r едкого кали и кипятят до полного прекращения выделения водорода (5 — 10 мин). Горячую реакционную смесь фильтруют, прн охлаждении раство ра выпадают кристаллы вещества. T.ïë. и сле пере кристаллизации из смеси ТГФ вЂ” петр, эфир 204—

207 С. Выход 79%, П р н м е р 7. 1,2,3,4-ди-о-иэопропилиден.

-6-о-триэтоксисилил-а 0-галактопйраноза. 10,36 (0,04 м) диацетон галактозы и 7,22 г (0,44 м) триэтоксисилана растворяют в 100 мл сухого тетра гидрофурана и добавляют 0,2 г безводного хлорно. того цинка и нагревают до прекращения вьщелеиия водорода. Смесь нейтрализуют насыщенным раствором бикарбоната натрия, экстрагируют летролейным эфиром, высушивают хлористым кальцием.

Растворитель отгоняют, остаток перегоняют в вакууме, собирая фракцию, кипящую при 170 — 175 C

:(0,3 мм) . Выход 32%

598904

И вЂ” 81- Хг

1(3

ОCHg CHZ

0cHzcH2- м

0СН8СН

Составитель О, Минаева Техред 3. Фанта

Корректор Л. Небола

Редактор Т. Волкова

Тираж 559 Пс дпнсное

11НИИПИ государственного комитета Совета Щудтнстров ((YP по делам изобретений н открытий

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

Заказ 338/19

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаа, 4

Пример 8. 1,2,3,4-ди-о-иэопротатиден° 6-о.метилднфенилсилил-а-D-галактоэа. 2,59 г (0,01 м) диацетонглюкозы и 2,18 r (0011 м) метилдифенилсилана растворяют в 30 мл сухого бен. зола, добавляют 001 г сухого этилата натрия и ки пятят раствор до прекращения выделения водоро да. Реакционную смесь фильтруют в горячем виде.

После отгонки растворителя остается вязкий не.кристаллиэуклцийся сироп. Выход 3,2 г.

Вычислено, %: Si 6,15. 1О

Найдено, %: $1 6,42.

Пример 9. 1,2,5,6-ди-о изопропилиден° 3-î- д(метил это1 сисилил-а- 0- глюкофураноза.

2,59 r (0,01 м) диацетонглюкоэы растворяют в

50 мл сухого ксилола, затем добавляют 0005 r 15 калия и оставляют, до полного раств(ренин металла. Раствор нагревают до кипения, после чего к нему по каплям добавляют раствор 1,14 г (0,011 м) диметилэтоксисилана в 10 мл ксилола. Смесь кипятят до прекращения выделения водорода. Pacrso- 20 ритель оттоняют, остаток перегоняют в вакууме, т.кип. 125 — 130 С (0,1 мм). Выход 60%.

Пример 10. Модификация гидридсодержзщего силоксанового полимера.

К 100 мл эфирного раствора содержащего 25

3,7 г ГКЖ вЂ” 94 (олигоэтилгидридсилоксан) и

2,59 г 1,2,5,6-д+о-изопропилиден-а D-глюкофураноэы добавляют 0,1 г порошкообразного едкого кали, одновременно подключая систему к газометру, теоретическое количество водорода выделилось 30 за 10 — 15 мин. Раствор фильтруют, растворитель отгоняют. Остаток представляет собой вязкий каме. деобразный продукт.

Вычислено, %: С 42,10, Si 22,33. . Найдено, %: С 41,89; Si 22,47.с (тД = 0,029 (В бензоле), Пример 11. Модификация полисилоксанового полимера моноацетонглюкозой, 3,22 r ГКЖ вЂ” 94 (олигоэтилгидридсилоксан сс степенью полимеризации равной 20) и 4,6 г моноацетонглюкозы растворяют в 100 мл абсолют ного эфира, добавляют 0,1 г порошкообразного едкого патра и нагревают до прекращения выделения водорода. Реакционную смесь нейтрализуют

10% уксусной кислотой, промывают водой. Эфир- 45 ный слой высушивают, отгоняют эфир. Выход 6,2 r.

Содержание кремния в исходном полимере 35,71%, содержание кремния в модифицированном полимере 13,85% (1 остаток сахара на 2 элементарных звена полимера) .

Строение полученных соединений подтверждено элементным анализам и ИК-спектроскопией.

Наиболее информативной для указанных соединений является низкочастотный участок с1гектра от 400 см цо 1100 см . Наличие груп пировки Si — 0 — С- подтверждается присутствием в их спектрах ряда полос поглощения высокой интенсивности; 645 + 5 см (вал. Si-0 — сим), 788-802 см (вал. Si — 0 — несимм), 840НО см (вал Si — 0 — симм) и в области 1100 см — несимм. валентные колебания 0-С. В спектрах ацетильных производных наблюдаются характерные для ацетатов полосы поглощения при 1750 см, 147 см

1380 см и 1250 см (валентные колебания карбонила, несимметричные и симметричные колебания концевой метильной группы и колебания связи С вЂ” 0 соответственно). В спектрах всех соединений отсутствуют полосы поглощения характерные для гидроксильных групп, что указывает на полноту прохождения реакции.

Формула изобретения

1. Способ получения силилированных производных углеводов путем взаимодействия углевода с силилирующим агентом в среде органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и расширения ассортимента целевых продуктов, в качестве силилирую щего агента используют гидридсилан общей формулы где R>, R2, R — одинаковые илн разные алкил, лрил, алкокси-, ароксигруппа, или R<, R, R( вместе представляют группу; или олигоэтнлгндридсилоксан и процесс ведут в присутствий катализатора основного или кислого характера при кипении реакционной смеси.

2. Способ по п.l, о т л н ч а ю шийся тем, что в качестве катализатора используют гидроокись или алкоголят щелочного металла. органическое основание или кислоту Jln ovca.