畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）從D葡萄糖合成溴αD四乙酰葡萄糖的研究

1、從d-葡萄糖合成溴-d-四乙酰葡萄糖的研究摘要：本文介紹了以d葡萄糖、溴等為原料合成糖的溴代衍生物，研究了溴代糖合成反應(yīng)的條件。以d-葡萄糖為原料，在高氯酸存在下與乙酐反應(yīng)，將葡萄糖乙酰基化。然后以紅磷為催化劑，與液溴反應(yīng)，將乙?；钠咸烟沁M(jìn)行溴化，進(jìn)而生成所要合成的溴-d-四乙酰葡萄糖。結(jié)果表明：低溫加料，溴代乙酰葡萄糖反應(yīng)溫度控制在3040，并通過熔點(diǎn)測(cè)定、h nmr等手段確認(rèn)了溴-d-四乙酰葡萄糖的結(jié)構(gòu)，并鑒定產(chǎn)物純度較高。經(jīng)重結(jié)晶得到溴-d-四乙酰葡萄糖為7.5g。得率為72.8%。關(guān)鍵詞：d-葡萄糖、溴、溴-d-四乙酰葡萄糖research about the synthesis

2、of tetra - o - acety - d-glucopyranosyl bromide from d-glucoseabstract: this paper introduced the synthesis of the glucopyranosyl bromide from d-glucose and bromine, including the condition of the reaction. with the presence of perchloric acid, d-glucose reacted with acetic anhydride to produced ace

3、tylated glycopyranose. then the product reacted with bromine at the catalysis of red phosphorus and the final product was obtained. the results as follows: its better to mix the starting material at low temperature and then raised it to 30 - 40.the final product was validated by 1h-nmr and melting p

4、oint evaluating and it proved to be at high purity. after recrystallization , 7.5g tetra - o - acety - d-glucopyranosyl bromide was obtained in 72.8% yield.key words: d-glucose bromine tetra - o - acety - d-glucopyranosyl bromide 目錄1 前言11.1 背景11.2 前人合成路線21.2.1 半縮醛羥基鹵代法21.2.2 溴代法21.2.3 酰亞胺鹽取代半縮醛羥基法41

5、.2.4 葡萄糖作糖苷載體法41.2.5 全酯化葡萄糖作糖苷載體法51.3溴-d-四乙酰葡萄糖的合成方法51.3.1 koenigs-knorr銀鹽法51.3.2 相轉(zhuǎn)移催化法41.4我設(shè)想的溴-d-四乙酰葡萄糖合成路線62 試劑和設(shè)備62.1 試劑62.2 儀器及設(shè)備82.3 實(shí)驗(yàn)裝置圖93 合成路線103.1 乙?；?03.2 乙酰葡萄糖溴化113.3 產(chǎn)物的后處理114 結(jié)果與討論114.1反應(yīng)機(jī)理11 4.1.1 d-葡萄糖的乙?；?1 4.1.2 葡萄糖的溴化11 4.1.3 總反應(yīng)機(jī)理12 4.1.4 產(chǎn)物的產(chǎn)率124.2 反應(yīng)條件的影響13 4.2.1 討論反應(yīng)體系對(duì)產(chǎn)率的影

6、響134.3 結(jié)構(gòu)表征15 4.3.1 溴-d-四乙酰葡萄糖的物理性質(zhì)15 4.3.2 譜圖分析產(chǎn)物結(jié)構(gòu)質(zhì)155 結(jié) 論15致 謝17參考文獻(xiàn)18附 圖211前言1.1背景糖苷化合物是糖綴合物中的一大類化合物，廣泛存在于自然界，有許多己被發(fā)現(xiàn)有很重要的生理功能，在許多生命過程中，發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，如人參中的幾十種人參皂苷、茶葉中的黃酮苷等。天然植物中糖苷化合物的分離及結(jié)構(gòu)鑒定一直是引人關(guān)注的研究方向.特別是近十年來，隨著分析手段的提高和分離技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的具有良好生物活性的糖苷被人們所發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)和利用，有關(guān)的研究報(bào)道很多。糖苷(glycoside)是單糖或低聚糖的半縮醛羥基與另一分子中的

7、羥基、氨基、硫羥基等失水而產(chǎn)生的化合物。因此，糖苷可分為兩部分，一部分是糖即糖基給體(glycone,glycosyl)，另一部分是配基或配(糖)體或苷元(aglycone)，即糖基受體。這兩部分之間的化學(xué)鍵稱為糖苷鍵(glycosidic band).根據(jù)糖苷鍵的不同，糖苷可分為o-糖苷、n-糖苷 、s-糖苷和c-糖苷等；按照糖苷配基的種類，可以分為烷基糖苷、芳香糖苷、雙菇糖苷及三粘糖苷等；根據(jù)單糖分子的不同結(jié)構(gòu)，糖苷又可以分為葡萄糖苷、鼠李糖苷、半乳糖苷等。植物中的糖苷對(duì)植物的生長(zhǎng)具有非常重要的生理作用，在植物的莖、葉、皮、種子等各部分均含有糖苷。糖苷類化合物是一類大量存在于植物內(nèi)的香料前

8、體物質(zhì)，在一定條件下可以釋放香氣成分。對(duì)其天然存在形式的研究較多u2-m，而且美國(guó)專利1988年公布的fema 3801乙基香蘭素-d-吡喃葡萄糖苷1，可以應(yīng)用在焙烤食品、硬搪、軟糖、速溶咖啡、茶以及卷煙中，能顯著增加產(chǎn)品的香氣.因此 ，可以進(jìn)行香料前體的研究，開發(fā)出性質(zhì)穩(wěn)定且能在使用過程中釋放香氣的新型香原料。首先，以選定的某些高揮發(fā)性或易升華致香化合物為原料，合成其糖苷前體，使其在加工、儲(chǔ)存期間避免揮發(fā)，并能夠在加熱條件下發(fā)生分解，釋放出相應(yīng)的致香單體香料，達(dá)到提高穩(wěn)定性、廣泛適用于食品生產(chǎn)的目的。 糖苷類水解是煙草香味物質(zhì)形成的重要途徑，這就提示人們，將糖苷類香氣前體作為料液直接加到煙草

9、中，可以改善煙草香氣品質(zhì)。anderson2等曾將苯甲醇、苯乙酮和香葉基丙酮基糖苷用于煙草加香。糖類及其衍生物對(duì)先導(dǎo)藥物進(jìn)行修飾的研究，使得各種經(jīng)糖類及其衍生物修飾的藥物不斷出現(xiàn)，已成為新藥研究和開發(fā)的活躍領(lǐng)域1。溴代乙酰糖類化合物是合成潛在的具有生物活性的糖苷酶抑制劑的糖基供體，在抗菌、抗腫瘤等方面有著十分廣泛的用途。溴代乙酰糖是合成各種糖的衍生物和具有生物活性化合物的重要原料之一，在有機(jī)合成、醫(yī)學(xué)、材料方面應(yīng)用廣泛。目前，國(guó)內(nèi)外研究糖的衍生物相對(duì)較多，合成的糖衍生物的種類也有很多，特別是溴代乙酰葡萄糖的合成技術(shù)已經(jīng)非常成熟，常采用的方法有相轉(zhuǎn)移反應(yīng)、超聲波作用反應(yīng)、不同試劑參與的一般化學(xué)合

10、成(例如在溴代的方法上就有用nbs和hbr的不同)，但其他糖類的溴代乙?；衔?如溴代乙酰甘露糖和溴代乙酰乳糖等)的合成相關(guān)報(bào)道則較少。1.2 前人合成路線前人的研究成果鼓勵(lì)我們更深入的研究此類糖苷衍生物的合成，目的是進(jìn)一步探索將其應(yīng)用于食品、煙草及藥用添加劑中的使用效果。對(duì)幾種合成方法進(jìn)行比較，并重點(diǎn)對(duì)koeniga-knorr3法立體選擇性地以d-葡萄糖苷為原料合成溴- -d-溴代四乙酰葡萄糖。 糖苷類香味前體的合成始于20世紀(jì)初，現(xiàn)今報(bào)道的方法較多，歸納起來，大致有6種:半縮醛羥基鹵代法、酰亞胺鹽取代半縮醛羥基法、原酸酯作糖苷載體法、葡萄糖作糖苷載體法、全酯化葡萄糖作糖苷載體法和生物轉(zhuǎn)化

11、法。1.2.1 半縮醛羥基鹵代法 其一般合成路線為葡萄糖乙?；Ⅺu代，之后與含有羥基的化合物發(fā)生親核加成反應(yīng)生成2,3,4,6一四一0一乙酰葡萄糖苷，再去保護(hù)形成葡萄糖苷(圖一)。1.2.2 溴代法 1901年，koenigs 等最先以銀鹽為催化劑在酸性條件下合成芳基和烷基2種糖苷。該法后來被稱為koenigs-knorr法，是一種沿用至今的合成糖苷經(jīng)典方法，但其缺點(diǎn)在于反應(yīng)過程中鹵代糖基不穩(wěn)定以及使用了價(jià)格昂貴的重金屬鹽(主要是銀鹽和汞鹽)。kodama 等從烤煙煙葉中分離出了1種枯烯醇類糖苷地黃普內(nèi)酯糖苷(圖二 a)，并用化學(xué)方法合成了該物質(zhì)。該物質(zhì)是獼猴桃內(nèi)酯的前體，其合成方法是:以碳酸

12、銀為催化劑，ch3oh:為溶劑，攪拌下使地黃普內(nèi)酯和-乙酰溴代葡萄糖在室溫下反應(yīng)24h，過濾，減壓蒸餾。殘液傾人硅酸層析柱，用40%乙酸乙酯/己烷連續(xù)洗脫，洗脫液經(jīng)hplc分離得到目標(biāo)物。 koenigs-knorr反應(yīng)采用乙酰溴代糖，由于乙?；泥徫?圖二 b)參與作用，反應(yīng)中容易形成乙酰鎓離子(acetoxonium)，因?yàn)榭臻g位阻作用，在sn2糖苷化反應(yīng)中，該中間體只能接受r方向的親核進(jìn)攻，促使糖的c1鍵發(fā)生瓦爾登4反轉(zhuǎn)，從而立體選擇性的生成1,2-反式糖苷，即為-構(gòu)型的糖苷。乙?；鶊F(tuán)的鄰位參與作用的過程見圖二。 黎其萬5以一溴代四乙?；咸烟呛望溠糠訛樵?，在碳酸銀催化反應(yīng)后，用ch3

13、0na -ch3oh體系脫去?；?，得到麥芽酚-3-o-d-葡萄糖苷(圖三)，產(chǎn)率為60.8%。 1.2.3 酰亞胺鹽取代半縮醛羥基法 鹵代合成法通常是采用鹵代糖和重金屬鹽的反應(yīng)，該法的缺點(diǎn)是產(chǎn)率低。要改進(jìn)此法，就必須引人1種不需要重金屬鹽且催化活性高，易離去，無空間位阻的離去基團(tuán)。1980年，schmidt和michel6 提出用酸亞胺鹽取代半縮醛羥基，因?yàn)轷啺符}(圖四)7就是1種很好的離去基團(tuán)。在酸性催化劑作用下，這種物質(zhì)與含羥基的化合物反應(yīng)生成-糖苷。與其他方法相比，產(chǎn)率有所提高。另外，一種易于制備的乙?；Ｗo(hù)的-酰亞胺鹽葡萄糖可生成-糖苷，這已成為合成-糖苷的一種好方法。george8

14、等就是用乙?；Ｗo(hù)的-酰亞胺鹽葡萄糖和3,5,5-三甲基-3-環(huán)己烯醇(3- 羥基-大馬醇9)在bf3 - et2o催化條件下合成了3,5,5-三甲基-3-環(huán)己烯基-2,3,4,6-四-o-乙酰-d-吡喃葡萄糖苷(圖五)，產(chǎn)率為21%。 1.2.4 葡萄糖作糖苷載體法 1994年 ， chi一kuens 10用苯乙醇和一d-葡萄糖在對(duì)甲基苯磺酸一水合物存在下合成了2-苯乙醇-葡萄糖苷，產(chǎn)率為27%。魏玉玲11等也用此法合成了該糖苷。未反應(yīng)的苯乙醇是用己烷除去的，該法比較適合于高沸點(diǎn)醇類，而dean和pyle12采用酸性催化劑合成糖苷時(shí)，用減壓蒸餾或水蒸氣蒸餾法除去未反應(yīng)的醇類，此法僅適用于低沸

15、點(diǎn)的醇類。1.2.5 全酯化葡萄糖作糖苷載體法 1981年 ，ogawa 13等人用全酯化的葡萄糖和醇類合成了1種四乙?；擒?。反應(yīng)是在三甲基硅烷催化條件下完成的，產(chǎn)物是3種化合物的混合物，其中。型和型的產(chǎn)率各為9%和21% 。 ninomya14等也用五?；?d-葡萄糖和l-薄荷醇在乙醇溶液中合成出l-薄荷醇-d-葡萄糖苷，但產(chǎn)率極低。1.3 溴-d-四乙酰葡萄糖的合成方法 1.3.1 koenigs-knorr銀鹽法 該法始于1901年，在糖化學(xué)中發(fā)揮了重要的作用，為化學(xué)合成糖苷和寡糖10奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)已成為糖苷類化合物化學(xué)合成的經(jīng)典方法之一。隨著人們對(duì)糖及糖綴合物的化學(xué)

16、結(jié)構(gòu)逐漸認(rèn)識(shí)之后，化學(xué)工作者就嘗試著用化學(xué)方法合成天然產(chǎn)物中的糖苷以及寡糖。但是由于糖自身結(jié)構(gòu)中，存在著多個(gè)羥基（-oh)和縮醛(-c-o-c-）結(jié)構(gòu)，使得糖綴合物合成具有復(fù)雜性，特別是由于糖的吡喃(呋喃)環(huán)上的各個(gè)基團(tuán)的影響，對(duì)于寡糖和糖苷的化學(xué)合成存在著較大的難度。因此在糖綴合物的合成中，使糖基具有足夠的反應(yīng)活性是糖化學(xué)工作者首先遇到的最大問題。這個(gè)問題在1901年由德國(guó)的化學(xué)工作者koenigs和knorr15解決了，他們把乙?；奶呛弯寤瘹浞磻?yīng)，生成了乙酰溴代糖。由于br-具有良好的離去性能，因此在糖的異頭碳上產(chǎn)生了c+，使得糖基具有足夠的活性，很容易和其它的親核試劑反應(yīng)，生成糖苷以及

17、寡糖，由于該種化學(xué)合成方法對(duì)于糖類化合物具有較好的通用性，因此，被稱為koenigs-knorr方法，由于常用催化劑ag2co3或ag2o，也稱為銀鹽法。（1) 反應(yīng)機(jī)理 koenigs-knorr反應(yīng)主要采用重金屬鹽作為催化劑，發(fā)生sn2親核取代反應(yīng)，最后生成糖苷或寡糖.在吡喃（呋喃)環(huán)上引入鹵原子，可以顯著增加糖基的活性.由于鹵素中的碘代糖極不穩(wěn)定，氟代糖又沒有足夠的活性，所以鹵代糖常用溴代糖和氯代糖.采用的催化劑主要是銀鹽或汞鹽。(2) 操作要點(diǎn) 先對(duì)葡萄糖進(jìn)行乙酰化保護(hù)，生成五乙酰葡萄糖;隨后進(jìn)行溴代，生成四乙酰溴代葡萄糖;以它作為糖基供體，與含輕基的受體進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，生成-d-葡萄

18、糖苷。由于乙?；鶊F(tuán)的鄰位參與作用，有利于生成-糖苷，反應(yīng)見圖六16。溴-d-四乙酰葡萄糖即是所要合成的糖基供體，是糖苷化反應(yīng)的中間體，起著承上啟下的作用。 1.3.2 相轉(zhuǎn)移催化法 相轉(zhuǎn)移催化法17是合成芳基氧糖苷(酚糖苷)最常用的方法。在用tbab、ctmab18等作相轉(zhuǎn)移催化劑時(shí)，酚羥基糖苷化反應(yīng)大多取得了較高的產(chǎn)率。 (1) 反應(yīng)機(jī)理在堿性條件下，通過相轉(zhuǎn)移催化劑的作用，使酚羥基與堿反應(yīng)生成親核性極強(qiáng)的酚氧負(fù)離子，進(jìn)而由該負(fù)離子對(duì)鹵苷作sn2進(jìn)攻生成酚糖苷.由于酚具有一定的酸性，可以和naoh反應(yīng)，生成了酚的鈉鹽形式，酚鈉鹽的親核性得到增強(qiáng)，而溴代糖中的溴又很容易離去，所以二者很容易進(jìn)行

19、糖苷化反應(yīng).如圖七所示。相轉(zhuǎn)移催化劑季胺鹽(或季磷鹽)在兩相反應(yīng)中的作用，是使水相中的負(fù)離子y-(以丁香酚19為例說明)與季胺鹽正離子q十結(jié)合而形成離子對(duì)q+y-，并由水相中轉(zhuǎn)移到有機(jī)相，在有機(jī)相中迅速與含鹵化合物作用生成ry和離子對(duì)q+x-，后者再回到水相與負(fù)離子y-m合生成離子對(duì)q+y-，而將y-轉(zhuǎn)移到有機(jī)相. 在水相中能溶解的相轉(zhuǎn)移催化劑，在水中與丁香酚鈉鹽交換負(fù)離子，而后該交換了負(fù)離子的催化劑以離子對(duì)的形式(q+y轉(zhuǎn)移到有機(jī)相中，即油溶性的催化劑正離子(c4h9)4n把負(fù)離子y-帶入有機(jī)相中(或在界面處交換負(fù)離子)，該負(fù)離子在有機(jī)相中所受溶劑化程度大大減小，反應(yīng)活性很高，能迅速和底物r

20、ix發(fā)生sn2反應(yīng)。隨后，催化劑正離子帶著負(fù)離子br-,返回水相，如此連續(xù)不斷來回穿過界面轉(zhuǎn)移負(fù)離子，使反應(yīng)不斷進(jìn)行，直至反應(yīng)完全。 (2) 操作要點(diǎn) 在丙酮和naoh的水溶液組成的混合液體中，用四乙酰溴代糖和酚類物質(zhì)在室溫條件下反應(yīng)，可以得到-芳基糖苷。1.4 我設(shè)想的溴-d-四乙酰葡萄糖合成路線 反應(yīng)歷程20見圖八，乙?；堑倪€原端碳原子上的乙?；?醛糖的1號(hào)碳原子)比其它乙酰基活潑，被鹵原子取代后，生成乙酰糖鹵化物。 圖 八2 試劑和設(shè)備2.1 試劑實(shí)驗(yàn)中用到的原料、規(guī)格及來源如下：試劑名稱規(guī)格來源-d-四乙酰葡萄糖分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司高氯酸（60%）分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限

21、公司乙酸酐分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司液溴分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司紅磷分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司氯化鈉分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司碳酸氫鈉分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司無水硫酸鎂分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司無水乙醇分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司二氯甲烷分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司2.2儀器及設(shè)備實(shí)驗(yàn)中用到的儀器及設(shè)備主要分為反應(yīng)合成用和分析測(cè)試用。其中合成反應(yīng)用儀器設(shè)備以及分析測(cè)試用儀器設(shè)備如下 ：儀器設(shè)備名稱型號(hào)來源恒溫磁力攪拌器81-2上海司樂儀器有限公司紅外分析儀avatar 360美國(guó)naicolet公司旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀儀器 名稱數(shù)量100ml三口燒瓶1酒精溫度計(jì)1球形冷凝

22、管1梨形瓶1錐形瓶1分液漏斗2普通漏斗1圓底燒瓶110毫升量筒3100毫升量筒2其余：鐵架臺(tái)、鐵夾、三角架、燒杯、玻璃棒、油浴鍋、循環(huán)水泵、藥勺、塞子、試劑瓶、橡皮管等2.3實(shí)驗(yàn)裝置圖 3合成步驟本合成方案是以-d-葡萄糖為原料，在高氯酸存在下與乙酸酐反應(yīng)，將葡萄糖乙?；?。然后以紅磷為催化劑，與液溴反應(yīng)，將乙酰基化的葡萄糖進(jìn)行溴化，進(jìn)而生成所要合成的溴-d-四乙酰葡萄糖我所設(shè)計(jì)的路線與文獻(xiàn)中前人的路線相比，乙?；臈l件有所改進(jìn)，在高氯酸存在下和乙酐反應(yīng)，可以提高其乙?；潭?。在分液時(shí)使用二氯甲烷做溶劑比使用氯仿更安全。3.1 乙?；?0ml乙酸酐放入100ml帶玻璃塞的錐形瓶中，冰水

23、浴冷卻至4，然后逐滴加入60%高氯酸5滴（約0.12ml）。撤去冰水浴，用磁力攪拌器攪拌，至室溫下分批加入5 g d-葡萄糖，控制溫度在3040。3. 2 乙酰葡萄糖溴化在冷卻至20后加入1.5g紅磷。稱取9.05g液溴（2.9ml），稱取時(shí)要注意安全，在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。然后逐滴加入液溴，整個(gè)過程溫度不超過20，再加入18ml水，溫度控制在20以下，攪拌0.5小時(shí)后，室溫放置2小時(shí)。3. 3 產(chǎn)物的后處理在通 (1)分液洗滌風(fēng)櫥中進(jìn)行，加入15mlch2cl2稀釋后過濾，用ch2cl2沖洗錐形瓶瓶中漏斗，將慮液沖洗液加入40ml冰水移入分液漏斗，快速晃洗，放出下層ch2cl2層，再用40ml冰水

24、洗滌，共三次。后再用25ml飽和nahco3含碎冰溶液中，洗三次，當(dāng)不再有明顯的co2放出時(shí)，放出ch2cl2層進(jìn)錐形瓶中。再用25ml飽和nacl溶液洗滌一次。放出下層ch2cl2層于錐形瓶中留用。再加入適量的無水硫酸鎂，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，放置過夜。 （2）結(jié)晶提純 過濾，濾液在40水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，所得糖漿溶于15ml乙醇中結(jié)晶，0 放置24h，析出大量白色針狀結(jié)晶，過濾減壓干燥收集得粗品。在乙醇中重結(jié)晶得純化產(chǎn)物。4 結(jié)果與討論4.1 反應(yīng)機(jī)理4.1.1 d-葡萄糖的乙?；?圖 九4.1.2 葡萄糖的溴化標(biāo)準(zhǔn)的葡萄糖基溴的制備時(shí)用1-乙酰基糖苷在hac/ch2cl2溶劑中與30%hbr

25、反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。其他方法有從1-羥基衍生物出發(fā)在ch2cl2中用草酰溴或tmsbr來反應(yīng)。此處描述的二步法是一鍋完成的，游離糖先全乙?；笈c原位有pbr3和h2o產(chǎn)生的hbr在c(1)位反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)溴化。由于常見的異頭效應(yīng)之故，只有-溴化生成物。 圖 十4.1.3 總反應(yīng)機(jī)理 圖 十一4.1.4 產(chǎn)物的產(chǎn)率理論產(chǎn)量=md-葡萄糖*m溴-d-四乙酰葡萄糖/md-葡萄糖 =5g*282/137 =10.3g產(chǎn)物的實(shí)際產(chǎn)量=7.5g產(chǎn)率=（7.5/10.3）*100%=72.8%42 反應(yīng)條件的影響 實(shí)驗(yàn)過程中，必須嚴(yán)格控制加料與反應(yīng)溫度。向反應(yīng)瓶中加新蒸乙酸酐、紅磷等原料時(shí)要求在低溫進(jìn)行，主要是防止

26、反應(yīng)過快。溫度高，原料易揮發(fā)，副反應(yīng)多，產(chǎn)率低。不同糖的反應(yīng)控制溫度也有區(qū)別，單糖的溴化溫度比雙糖溴化溫度低，反應(yīng)溫度的控制是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。同時(shí)選用的重結(jié)晶試劑或洗脫劑也是實(shí)驗(yàn)成功的另一個(gè)重要因素，實(shí)驗(yàn)中分離提純溴代乙酰葡萄糖用重結(jié)晶方法，根據(jù)操作和反應(yīng)條件分析，合成一般的單糖或雙糖的乙酰溴代物，參照合成溴代乙酰葡萄糖的方案大多數(shù)可行，但是要根據(jù)不同的糖選擇控制溫度和根據(jù)溶解度選擇不同的重結(jié)晶試劑或洗脫劑(見表1.1)。 表1.1 幾種糖的溴化條件 項(xiàng)目 葡萄糖 甘露糖 乳糖加糖時(shí)溫度 30-40 30-40 35-42加溴水時(shí)現(xiàn)象 相對(duì)溫和 較為劇烈 冒有白煙重結(jié)晶試劑 無水乙醇 混合試劑（柱

27、層析） 無水乙醇4.2.1 討論反應(yīng)體系對(duì)產(chǎn)率的影響 (1)溫度的影響產(chǎn)物溴-d-四乙酰葡萄糖在高溫下易分解，因此反應(yīng)時(shí)溫度的控制顯得尤為的重要。體系溫度過高易造成溴-d-四乙酰葡萄糖的分解，從而影響到最后的產(chǎn)率及產(chǎn)物的純度。若體系溫度偏低可能會(huì)影響產(chǎn)物溴-d-四乙酰葡萄糖的生成，從而影響產(chǎn)物的產(chǎn)率，得不到預(yù)期的效果。溫度的控制主要體現(xiàn)在加入葡萄糖及液溴時(shí)這兩部的溫度控制，這一步是改合成反應(yīng)的關(guān)鍵所在。為了提高產(chǎn)率，得到高純度的溴-d-四乙酰葡萄糖，于是設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。從而進(jìn)一步得出合成該產(chǎn)物的最佳溫度條件。實(shí)驗(yàn)安排如下：（未寫出的合成步驟與設(shè)計(jì)合成步驟一致）在30-40水浴溫度下加入

28、葡萄糖；在冰水浴下，慢慢加入液溴，然后常溫下靜置兩小時(shí)。（設(shè)計(jì)路線）在30-40水浴溫度下加入葡萄糖；在常溫下，慢慢加入液溴，然后常溫下靜置兩小時(shí)。（對(duì)比）在30-40水浴溫度下加入葡萄糖；在冰水浴下，慢慢加入液溴，然后冰水浴中靜置兩小時(shí)。（對(duì)比）在常溫水浴下加入葡萄糖；在冰水浴下，慢慢加入液溴，然后常溫下靜置兩小時(shí)。（對(duì)比）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)量及產(chǎn)率如表1.2所示： 表 1.2 溫度對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 產(chǎn)量（g） 產(chǎn)率（%） 7.5 72.8 3.4 33.0 5.6 54.4 3.8 36.9 從表格中的結(jié)果可看出，在加入液溴時(shí)由于會(huì)放出大量的熱，易導(dǎo)致溫度急劇升高，而紅磷是低燃點(diǎn)物質(zhì)

29、，易因溫度升高而自燃，從而導(dǎo)致反應(yīng)體系內(nèi)局部溫度過高影響產(chǎn)物的合成。導(dǎo)致產(chǎn)物分解，影響產(chǎn)率。而在靜置反應(yīng)時(shí)，溫度不宜過低，否則將影響產(chǎn)物的合成，而導(dǎo)致產(chǎn)率不理想。在第二組對(duì)比實(shí)驗(yàn)中雖然靜置反應(yīng)是在常溫下，但由于前一步加溴時(shí)沒有在冰水浴中進(jìn)行，造成溫度過高,即使靜置時(shí)是在室溫下，該反應(yīng)會(huì)放熱，溫度仍然很高也會(huì)影響產(chǎn)物的產(chǎn)率。因而導(dǎo)致產(chǎn)率不高。第四組對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，加入葡萄糖時(shí)沒有把反應(yīng)體系的溫度控制在30-40，也同樣影響產(chǎn)物的合成，進(jìn)而得不到理想的產(chǎn)率。因此，可得出結(jié)論：在合成溴-d-四乙酰葡萄糖時(shí)，加入葡萄糖時(shí)應(yīng)將溫度控制在30-40，加入液溴時(shí)應(yīng)盡量在冰水浴下進(jìn)行，保證體系溫度小于20。保證了

30、以上反應(yīng)條件后，在靜置反應(yīng)時(shí)可在室溫下進(jìn)行。這是反應(yīng)的較優(yōu)溫度條件。(2) 反應(yīng)時(shí)間的影響 反應(yīng)時(shí)間對(duì)合成產(chǎn)物的產(chǎn)率也往往會(huì)有較大的影響，本次合成的反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短也會(huì)得到不同的反應(yīng)結(jié)果。為了確定時(shí)間對(duì)反應(yīng)結(jié)果有和影響，特地做了一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)安排如下：在冰水浴下，慢慢加入液溴，然后常溫下靜置兩小時(shí)。（設(shè)計(jì)路線） 在冰水浴下，慢慢加入液溴，然后常溫下靜置一小時(shí)。（對(duì)比) 在冰水浴下，慢慢加入液溴，然后常溫下靜置三小時(shí)。（對(duì)比)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)量及產(chǎn)率如表1.3所示： 表 1.3 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 產(chǎn)量（g） 產(chǎn)率（%） 7.5 72.8 3.5 33.4 5.8 56.3 從表格中的結(jié)果可以看出，反應(yīng)的

31、時(shí)間對(duì)反應(yīng)的結(jié)果是有著較大的作用的。由第二組數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)時(shí)間短會(huì)大大的降低溴-d-四乙酰葡萄糖的產(chǎn)率。而第三組數(shù)據(jù)增加了靜置反應(yīng)的時(shí)間，而產(chǎn)率并為得到提高，反而下降。其中的原因是由于產(chǎn)物溴-d-四乙酰葡萄糖的穩(wěn)定性不高，見光或受熱均易分解。因此，靜置反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)物的合成未必有好處。所以，可以得出結(jié)論：該反應(yīng)時(shí)間的控制也影響著產(chǎn)物的產(chǎn)率，2小時(shí)是較優(yōu)的反應(yīng)時(shí)間。與設(shè)計(jì)的合成步驟相吻合。4.3 結(jié)構(gòu)表征4.3.1 溴-d-四乙酰葡萄糖的物理性質(zhì)外觀為白色晶體，分子式c14h19o9br，mr=411，熔點(diǎn)：8889(文獻(xiàn)值21：8889)。4.3.2 譜圖分析產(chǎn)物結(jié)構(gòu)ir(kbr)：(cm-

32、1)=2964，1745，1384，1229，1112，1041，923，555，486.(紅外波譜）1h nmr(300mhz，cdcl3)：(ppm)=6.62(d，j=4.0hz，1h，h-1)，5.56(t，j=9.8hz，1h，h-4)，5.17(dd，j=4.0hz，1h，h-2)，4.34(dd，j=13.1，3.2hz，1h，h-6b)，4.30(ddd，j=9.8，3.9，1.4hz，1h，h-5)，4.13(m，1h，h-6a)，2.11，2.10，2.06，2.04(4s，12h，4coch3).（氫譜）13c nmr(75mhz，cdcl3)：(ppm)=170.5，1

33、69.8，169.7.169.4(4coch3)，86.53(c-1)，72.10(c-2)， 70.56(c-3)，70.12(c-5)，67.13(c-4)，60.91(c-6)，20.63，20.61，20.58，20.51(4coch3).（碳譜） 由波譜圖分析得出：所合成的產(chǎn)物為溴-d-四乙酰葡萄糖，該產(chǎn)物純度較高。5 結(jié)論 （1）在高氯酸存在下與乙酸酐反應(yīng)，將葡萄糖乙?；?。然后以紅磷為催化劑，與液溴反應(yīng)，將乙酰基化的葡萄糖進(jìn)行溴化，進(jìn)而得到所要合成的溴-d-四乙酰葡萄糖。（2）經(jīng)過一步反應(yīng)及各對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得到了該產(chǎn)物合成的較優(yōu)條件，產(chǎn)物溴-d-四乙酰葡萄糖為7.5g，產(chǎn)率為72.8

34、%。 （3）用一般化學(xué)法合成了溴代乙酰葡萄糖并通過熔點(diǎn)測(cè)定、紅外光譜法及利用核磁確認(rèn)了反應(yīng)產(chǎn)物為設(shè)計(jì)合成的目標(biāo)產(chǎn)物。 （4） 糖的溴代衍生物是合成含糖藥物和糖生化試劑的重要中間體，可以在糖溴代衍生物為中間體的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步合成具有生物活性和藥物功能的其他糖類衍生物。致 謝本論文是在我的導(dǎo)師楊始剛老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到論文的最終完成，楊老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。論文的實(shí)驗(yàn)期間楊老師幾乎天天親臨實(shí)驗(yàn)室，給我們指導(dǎo)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。在此向楊老師表示衷心的感謝和致意。本論文的順利完成，還離

35、不開實(shí)驗(yàn)室陶建偉老師的大力支持。他在實(shí)驗(yàn)儀器和試驗(yàn)藥品供應(yīng)方面給我提供了極大的幫助。在此也向陶老師表示衷心的感謝。在此，我還要感謝與我同組的方智慧同學(xué)。正是由于在實(shí)驗(yàn)過程中大家的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 參考文獻(xiàn)1孔繁作.用不保護(hù)或少保護(hù)的糖基受體合成寡糖j，化學(xué)進(jìn)展，2003,15(4): 295318.2faber k.biotransformations in organic chemistry m, new

36、 york: springer- verlag, 1999:280.3楊錫洪，解萬翠，王維民，譚志誠(chéng)，夏詠梅，湯堅(jiān).-d-吡喃葡萄糖香料前體的合成及表征j, 食品科學(xué), 2007, 28:178179.4 koenigs w ,knorr e.koenigs-knorr synthesis j，ber, 1901,34957.5黎其萬，黃唯平.麥芽酚及麥芽酚-3-o-d-葡萄糖試劑的合成j,合成化學(xué)，2004,12(4):391393 .6schmidtr r ,michel j.facile synthesis of -and -o-glycosylim idates;preparation of glycosides and disaccharidesj，angew chem int ed engl, 1980,19(9):731732.7劉湘，汪秋安.天然產(chǎn)物化學(xué)m,北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005: 4244.8kodama h ,fujimori t , kato k. isolation of a new erpene glucoside,loliolide-d-glucopyra-nosideform flue-cuerd tobaccoj,agri bio