5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷的制备

发布日期:2022/4/29 10:43:09

背景及概述

糖苷是许多天然香味成分的前体物质，具有良好的热稳定性，不易升华，在高温条件下能发生裂解释放出相应的香味物质。烟草中某些挥发性香味物质是以糖苷的形式存在，且在加工、储存过程中能够保持稳定。5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷是糖苷衍生物，在医药、化工领域得到广泛关注。5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷英文名称：5-bromo-4-chloro-3-indolylβ-D-glucoside，中文别名：5-溴-4-氯-3-吲哚-Beta-D-吡喃葡萄糖糖，CAS号：15548-60-4，分子式：C14H15BrClNO6，分子量：408.629，外观与性状：白色微结晶粉末，密度：1.882g/cm3，沸点：673.9ºCat760mmHg，熔点：249-251ºC。

制备

糖苷的合成方法有很多种，最常用的合成方法有溴代葡萄糖法和三氯乙腈法等。然而，已有5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷的合成研究报道并不多。本文以葡萄糖为原料，采用溴代葡萄糖法和三氯乙腈法两种方法，合成了5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷。其合成反应式如下图：

图1 5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷合成反应式

实验操作：

方法一、

2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃葡糖苷（2）的合成

取100mL乙酸酐于250mL三口圆底烧瓶中，冰浴冷却至5℃，搅拌条件下慢慢滴加0.6mL体积分数为60%的高氯酸，滴加完毕后移去冰浴，自然升温至室温；然后再缓慢加入25.0g（0.14mol）葡萄糖，并控制反应温度在30℃左右，待葡萄糖全部加完后，自然冷却至20℃；迅速加入8g红磷，再依次缓慢滴加15mL溴（控制反应温度在20~30℃）、9mL水（控制温度不高于20℃），室温下反应2h；然后向反应体系中加入75mL二氯甲烷，搅拌；过滤，滤液用冰水洗涤（100mL×2），有机相用100mLNaHCO3饱和冰水溶液洗涤至无气泡产生，干燥；过滤，对滤液进行减压浓缩，经柱层析（石油醚∶乙酸乙酯=4∶1，体积比）分离得到51.2g无色晶体。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡糖苷（3）的合成

取0.56g（5mmol）5-溴-4-氯-3-吲哚酮溶于16mL二氯甲烷中，再依次加入2.5g2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃葡糖苷、5mL（1mol/L）氢氧化钠溶液和0.4g四丁基溴化铵；油浴升温至35℃，剧烈搅拌反应5h；向反应体系中加入20mL乙酸乙酯，振荡，分液，水相用乙酸乙酯萃取（15mL×3），合并有机相，用无水硫酸镁干燥；过滤浓缩，柱层析（石油醚∶乙酸乙酯=2∶1，体积比）分离得1.82g白色黏稠状物质（3），产率82.0%。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷（1）的合成

取5-溴-4-氯-3-吲哚基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡糖苷溶解于15mL甲醇中，冰浴冷却至0℃；然后滴加3mL（0.5mol/L）甲醇钠的甲醇溶液，在此温度下搅拌5h；反应结束后，将反应液倒入预先处理好的阳离子交换树脂中（阳离子树脂的预处理方法：先用清水冲洗树脂；然后用5%的盐酸浸泡约4h，水洗至中性；再用5%氢氧化钠溶液浸泡约4h，水洗至中性；最后再用5%的盐酸浸泡4h，水洗至中性即可），缓慢搅拌5~10min，过滤，用甲醇冲洗，滤液蒸除溶剂，得0.49g白色固体5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷，产率81.6%，熔点86.5℃。

方法二、

α-D-葡萄糖五乙酸酯的合成

在100mL圆底三口烧瓶中依次加入5g无水乙酸钠、5.4g无水葡萄糖和50mL乙酸酐，加热回流反应3h；将棕黄色反应液倾入盛有100mL冰水的250mL烧杯中，搅拌均匀，静置；冰水浴冷却，得淡黄色晶体，再用无水乙醇重结晶两次，得9.5g白色棱柱状晶体，产率81.2%。熔点110.5~111.5℃（文献值：110~111℃［1］）。

2,3,4,6-四-O-乙酰基-D-吡喃葡萄糖的合成

取4g化合物2溶于50mLDMF中，加入1g乙酸肼，在25℃下搅拌反应过夜；然后加入200mL乙酸乙酯，振荡，分液，有机相用饱和食盐水洗涤（100mL×4），无水硫酸镁干燥，减压浓缩，得3.2g白色透明油状液体（3），产率89.6%。

2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-葡萄糖基三氯乙酰亚胺酯的合成

取1g化合物3加入25mL无水二氯甲烷中，再分别加入4mL三氯乙腈和0.5mL DBU，在25℃下反应1h；反应液经减压浓缩和柱层析（乙酸乙酯∶石油醚=1∶5，体积比）分离，得到0.6g白色固体（4），产率42.8%。熔点65.5~67.0℃（文献值：66~68℃）。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡糖苷的合成

将0.4g的2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-葡萄糖基三氯乙酰亚胺酯、0.2g的5-溴-4-氯-3-吲哚酮、0.2g分子筛（预先经真空300℃处理1h）和10mL二氯甲烷混匀，室温下搅拌30min；然后降温到-78℃，加入30μLTMSOTf，在此温度下搅拌40min；自然升温至室温，继续搅拌4h；加入30mL二氯甲烷，振荡，分离；有机相用饱和碳酸钠溶液洗涤，用无水硫酸镁干燥；减压浓缩，柱层析（石油醚∶乙酸乙酯=2∶1，体积比）分离，得0.1g白色黏稠状物质（5），产率27.8%。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃葡糖苷的合成（1）

取40mg化合物5溶解于5mL甲醇中，冰浴冷却至0℃，然后滴加5mL（0.2mol/L）甲醇钠的甲醇溶液，在此温度下搅拌3h；反应结束后，将反应液倒入预先处理好的阳离子交换树脂（预处理方法同1.2.1节）中，缓慢搅拌5~10min；过滤，用甲醇冲洗，滤液蒸除溶剂得10mg白色固体（1），产率40.3%，熔点82.1℃。