Способ получения 3,6-ди-0-метил- @ -глюкозы и 1,2-0-алкилен- 4-0-(пер-0-гексопиранозил)-3,6-ди-0-метил- @ - @ - глюкопираноза в качестве промежуточного продукта для синтеза 3,6-ди-0-метил- @ -глюкозы

 

Изобретение относится к синтезу углеводов , конкретно к способам получения 3,6- ди-0-метил-О-глюкозы, являющейся специфической антигенной детерминантной Микобактерии лепры. С целью повышения выхода 3,б-ди-0-метил-О-глюкозы 1,2-0-метил(или фенил) илиден-4-0-(пер-0- метилгексапиранозил)-3,6-ди-О-метил- Х;О- глюкопиранозу гидролизуют смесью трифторуксусной, уксусной и 1н. соляной кислот в соотношении (4 ± 0,4):(6 ± 0,6):(3± 0,3) при 90-100°С. Способ позволяет повысить выход целевого продукта до 70-74% и использовать доступные производные дисахаридов лактозы, мальтозы и целлобиозы для получения 3,6-ди-0-метил-О-глюкозы. 2 с.п.ф-лы, 2 табл. (Л С

С?K)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ.ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 Н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СНЗО

О (HO осн где R = СНЗ, С6Н

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4275840/04 (22) 05.03.87 (46) 15.11.92. Бюл, N 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биотехнологии (72) Н.Э,Байрамова и Н.В.Бовин (56) Liav А., Goren М.B. А1асИе synthesis of

3,6-di-О-methyl-D-glucose Ca rbohydr. Res.

1986, у149. р С13 — С16. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3,6-ДИ-О-МЕТИЛ-0-ГЛЮКОЗЫ И 1,2-0-АЛКИЛИДЕН4-О-(П Е Р-О-ГЕ КСАП И РАН О 3 ИЛ)-3,6-ДИ-О-МЕТИЛ-К-О-ГЛЮКОПИРАНОЗА В КАЧЕСТВЕ ПРОМЕЖУТОЧkOГО ПРОДУКТА

ДЛЯ СИНТЕЗА 3,6-ДИ-О-МЕТИЛ-D-ГЛЮКОЗЫ

Изобретение относится к синтезу углеводов, конкретно к способу получения 3,6ди-О-метил-D-глюкозы (ДМГ), которая является специфической антигенной детерминантой Микобактерии лепры (Mycobacterium 1ергае) и может найти применение в диагностике лепры и создании искусственной вакцины против лепры, а также 1,2-0-алкилиден-4-0-(пер-О-метил-гексо и ира н озил)-3,6-ди-О-метил-О-глюкопираноэа, формулы 1

„., «Й2 „„1775404 А1 (57) Изобретение относится к синтезу углеводов, конкретно к способам получения 3,6ди-О-метил-О-глюкозы,. являющейся специфической антигенной детерминантной Микобактерии лепры. С целью повышения выхода З,б-ди-О-метил-0-глюкозы

1,2-0-метил(или фенил) илиден-4-О-(пер-0метил гекса пира нозил)-3,6-ди-О-метил-g-.Dглюкопиранозу гидролизуют смесью трифторуксусной, уксусной и 1н. соляной кислот в соотношении (4 и 0.4),(6 + О.б):(Зй

0,3) при 90-100 С. Способ позволяет повысить выход целевого продукта до 70-74% и использовать доступные производные дисахаридов лактозы, мальтозы и целлобиоэы для получения 3,6-ди-О-метил-0-глюкозы. 2 с.п.ф-лы, 2 табл. в качестве промежуточного продукта для синтеза З,б-ди-О-метил-D-глюкозы.

Ъ

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта — З,б-ди-Ометил-0-глюкозы, а также новый продукт (у) для ее получения. Ф

Указанная цель достигается тем, что новое соединение 1,2-0-алкилиден-4-0-(перО-метил-гексапиранозил)-3,6-ди-О-метил- а

-О-глюкопиранозу подвергают кислотному гидролизу смесью трифторуксусной, уксусной и 1н. соляной кислот при определенном соотношении при температуре 90-10(" С.

Следующие примеры иллюстрируют данное изобретение.

Пример 1.А. Получение гекса-ОФензиол-1,2-0-бенэилиден-а -мальтозы.

К раствору. 3,4 г (10 моль) мальтозы е 20 мл пиридина по каплям прибавляют 90 -, . олей бенэоилхлорида и смесь выдержиRч«и

1775404 при 70"С в течение 2 ч. Пиридин упаривают, остаток растворя:от в хлороформе, раствор промывают водой, 0,5н. HCI, раствором бикарбоната натрия, вйсушивают и упаривают. Остаток (октабензоат мальтозы), 11,7 г, растворяют в смеси 20 мл хлороформа и 20 мл АсОН, добавляют 7,6 мл бромистого ацетила, далее, при О С, выливают раствор на

100 r льда, экстрагируют 200 мл хлороформа. экстракт промывают раствором бикарбоната натрия, высушивают и упаривают, Полученный бромид растворяют в 40 мл ацетонитрила, добавляют 1,5 г тетрабутиламмонийбромида и 540 мг боргидрида натрия, перемешивают 48 ч при 20 С. Затем добавляют 0,8 мл АсОН в 10 мл воды, раствор концентрируют в вакууме, разбавляют

200 мл воды, экстрагируют 200 мл хлороформа, экстракт промывают водой, высушивают, упаривают, получают 10,5 г (99%) названного соединения в виде аморфного вещества. Спектр ПМР соответствует структуре.

Б, Получение гекса-О-метил-1.2-0-бензилиден-а -мальтозы, К смеси полученного в примере 1А соединения и 24 мл метанола добавляет б мл 1н. Метилата натрия в метаноле и оставляют на 16 ч при 20 С, раствор упаривают, остаток растворяют в 45 мл диметилформамида, добавляют Ъ5 гидрида натрия, перемешивают 0,5 ч, затем при О С добавляют 15 мл иодистого метила в 10 мл диметилформамида, перемешивают 1,5 ч при О С, затем 2,5 ч при 20 С, Избыток гидрида натрия разлагают 10 мл метанола и 0,5 мл АсОН, смесь фильтруют через тонкий слой силикагеля, фильтрат упаривают до обьема 20 мл, разбавляют 20 мл воды, экстрагируют хлороформом (4 50 мл), экстракт упаривают и остаток наносят на колонку с силикагелем, элюируют 3% в CHCI МеОН и получают 3,6 г (70%) сиропообразного продукта с R 0,45 (ацетон-хлороформ, 19;1).

Найдено, %; С 58,45; Н 7,40.

С25Н 38О11

Вычислено, %: С 58,35; Н 7,44.

ПМР-спектр (табл.2, б), В, Получение З,б-ди-О-метил-D-глюкозы (ДМГ). 3,3 r полученного в примере 1Б соединения растворяют в 180 мл хлороформа и добавляют 20 мл трифторуксусной кислоты, оставляют на 1 ч при 20 С. Затем к раствору добавлят 5 мл воды и хлороформ упаривают. К остатку добавляют 20 мл АсОН и 1.5 н 8 мл HCI, кипятят 165 мин при 90 С, упаривают досуха и остаток наносят на колонку с силикагелем, элюируют (15% МеОН в СКС!з), получают 920 кг (70%) сиропообразной ДМГ, которая при стоянии кристаллизуется. Температура плавления и

55 удельное вращение совпадают с литературными данными.

Пример 2, Лактозу 6,2 г (18 ммоль) ацетилируют смесью 30 мл уксусного ангидрида и 60 мл пиридина, смесь упаривают досуха. К раствору 12,2 г(18 ммоль) полученного октаацетата лактозы в 15 мл хлороформа и 20 мл АсОН добавляют 15,1 мл бромистого ацетила, затем при 0 С раствор

3,2 мл воды в 10 мл АсОН, оставляют при

20 С на 3 ч. Смесь разбавляют 150 мл хлороформа, выливают на лед, хлороформный слой промывают водой, раствором бикарбоната натрия, снова водой, высушивают, упаривают. Полученную ацетобромлактозу растворяют в 30 мл ацетонитрила, добавляют 3,8 r тетрабутиламмонийбромида и 1 г боргидрида натрия, перемешивают при

20 С в течение 48 ч, Избыток боргидрида натрия разлагают раствором 1,6 мл АсОН в 15 мл воды, добавляют по 150 мл хлороформа и воды, водный слой экстрагируют 50 мл хлороформа, хлороформный раствор высушивают и упаривают. 10,5 г полученной (неочищенной) 1,2-0-этилиден-4-0-(2,3,4,6тетра-0-ацетил-а 0-галактопиранозил)-3,6ди-О-метил-+D-глюкопиранозы (спектр

ПМР, СОС1з, внутр.ст. ТМС, д; после очистки с помощью хроматографии на силикагеле, 1,32 и 1,53, два дублета в соотношении 1:3, J 5 Гц, СНСНз; 1,98-2,20, шесть синглетов, ОСОСНз; 4,65 и 4,63, два дублета, J1,2 8 Гц, Н-1 ; 5,38, дублет с J1,23,,5 Гц, Н-1; 5,50 и

5,73, два квартета с J5Гц,,СНСНз (экзо- и энда-)) дезацетилируют метилатам натрия (0,1 мл 1 н MeONa в 200 мл МеОН), продукт метилируют, как описано в примере 1Б.

Получают 1,2-0-этилиден-4-0-(2,3,4,6-тетра-О-метил-, D-галактопиранозил)-3,6-ди-Oметил- a-D-глюкопиранозу (ПМР-спектр, табл.1, а), Найдено, %: С 53,24; Н 7,95, С20Н36011

Вычислено, %: С 53,08; Н 8,01.

Реакционную смесь, полученную после метилирования, разбавляют 200 мл хлороформа воды, нейтрализуют 1н, CHI и экстрагируют хлороформом (8 100 мл). Далее хлороформный раствор упаривают досуха, остаток растворяют в 200 мл трифторуксусной кислоты, добавляют 15 мл 1н. HCI и 30 мл АсОН, в течение 0,5 ч нагревают при

100 С и далее выдерживают при этой температуре в течение 1 ч. Смесь упаривают досуха и выделяют, как описано е примере

18, 1,8 г(60%) ДМГ, температура плавления и удельное вращение совпадают с полученными в примере 1.

1775404

+я

Пример3. Целлюлозу 6,2 г(18ммолей) эцетилируют смесью 30 мл уксусного ангидрида и 60 мл пиридина, смесь упаривают досуха (выход 100%). К раствору полученного парацетэта в 15 мл хлороформа добавляют 25 мл насыщенного раствора бромистого водорода в ледяной АсОН, оставляют на 4 ч при 20 С. Смесь разбавляют 150 мл хлороформа, выливают на лед, хлороформный раствор промывают водой, раствором бикарбоната натрия, водой высушивают, упаривают. Полученную ацетобромцеллобиозу (выход 100%) растворяют в 30 мл ацетонитрила, добавляют 3,8 r тетрабутиламмонийбромида и 1 r боргидрида натрия, перемешивают при 20 С в течение 48 ч, Смесь обрабатывают, как описано в примере 2, Выход и константы диметилглюкозы совпадают с полученными в примерах 1 и 2.

Пример 4. Исходя иэ 3,4 г (10 ммоль) целлобиозы, как описано в примерах 1А и

1Б получают 3,8(74%, считая на целлобиозу) гекса-О-метил-(1,2-J-бензилиден- а-целлобиозы, Rf 0,45 (ТСХ, ацетон-хлороформ 19:1).

Найдено, %: С 58,10; Н 7,35, СлНзв0 1

Вычислено, %: С 58,35, Н 7,44.

ПМР-спектр (табл.2, в).

Пример 5. Как описано в примере 2 получают аналитический образец гекса-Ометил-1,2-0-этилиден-а-мальтозы.

Найдено, %: С 53,11; Н 8,05, С2оНзв01i

Вычислено, %: С 58,08; Н 8,01.

ПМР-спектр (табл,1, б).

Пример б. Как описано в примере 1, получают аналитический образец гекса-Ометил-1,2-0-этилиден- а -целлобиозы.

Найдено, %; С 53,0; Н 8,20.

С20Н 360 11 .

Вычислено, %: 53,08; Н 8,01. ПМРспектр (табл,1, в).

Пример 7. Исходя иэ 3,4 г (10 ммолей) лактозы, как описано в примерах 1А и 1Б, получают 3,7 г(72%, считая на исходную лактозу) гекса-О-метил-1,2-0-бензилиден-а -лактозу, P 0,45 (ТСХ, ацетон-хлороформ 19;1), Найдено, %: С 58,55; Н 7,30..

СжНзв0,1

Вычислено, %; M 58,35; Н 7,44.

ПМР-спектр (табл,2, а).

Раствор 3,7 г (7,2 ммоля) гекса-О-метил1,2-0-бенэилиден-а-лэктозы в смеси 10 мл трифторуксусной кислоты, 16 мл уксусной кислоты и 8 мл 1н. НС! нагревают за 0,5ч до

90ОС и выдержив-,ют при этой температуре в течение 1,5 ч, контролируя реакцию с lloмощью ТСХ (силуфол, ЧССР, метанол-хлороформ 1;9), смесь упаривают, остаток

50 подвергают КХ в системе метана-хлороформ до 15% и выделяют 950 мг (71,4%)

ДМГ, сироп, который при стоянии кристаллизуется, после перекристаллизации иэ этилацетата т,пл, 116 — 117О, (а1 г>+80 (5 мин.)

+61О (с 1,2; вода; равн.), Пример 8, Раствор 330 мг гекса-О метил-1,2-0-бензил идена(мал ьтозы в смеси 2 мл трифторуксусной кислоты, 3,2 мл уксусной кислоты и 1,6 мл 1н. HCI нагревают в запаянной ампуле при 120 С в течение 1 ч. после охлаждения и вскрытия ампулы по данным

ТСХ обнаруживают значительное количество продуКтов разложения, смесь упаривают и с помощью КХ выделяют 40 мг (30%) ДМГ.

Пример 9. 330 мг гекса-О-метил-1 2О-бензилиден- а-мальтозы обрабатывают, как описано в примере 8, зэ исключением того, что реакцию проводят при 80 С следя за реакцией с помощью ТСХ (метанол-хлороформ, 1:9): исходное вещество, Вг 0.85. исчезает через 20 мин после начала нагревания, давая продукт дебензилиденирования — гекса-О-метил-мальтозу с Вг 0,50, которая затем гидролиэуется, давая тетраметилглюкоэу с Rf 0,75 и ДМГ с R<0,35.

Нагревание в течение б ч не приводит к полному гидролизу, в смеси остается значительное количество продукта с Ег 0,50 и начинают появляться продукты разложения.

Таким образом, способ позволяет повысить выход целевого продукта до 70-74% и испольэовать доступные производные дисахаридов лактозы, мальтозы и целлобиозь: для получения ДМГ.

Формула изобретения

1. Способ получения 3,б-ди-О-метил-Dглюкозы путем кислотного гидролиэа, производного сахара, отличающийся тем. что, с целью повышения выхода целевого продукта 1,2-0-алкилиден-4-0-(пер-О-метил-гексапиранозил)-З,б-ди-О-метил-а - Dглюкопиранозу гидролизуют смесью трифторуксусной, уксусной и 1н. соляной кислот в соотношении (4=0,4):(6.0,6);(3 0,3) при температуре 90 — 100 С.

2. 1,2-0-Алкилиден-4,0-(пер-О-метилгексопиранозил)- 3,6-ди-О-метил->(-.0-гл юкопираноза, формулы

ОСН ОСНОВ

Где R = СН3, С6Н5, в качестве промежуточного продукта для синтеза З,б-ди-0-метил-D-глюкозы.

CD

О л

СО

С:) сл сл

С)

Ш а м

С:)

ГП а

CA 3 ю л м

CD

С ) (У \ м)

2: 1 () 1

333 О

Е» )g

С;)

СП

-б

К

3»

3 3

-;зс3 т. 3 !

1

-3

1 х о

Р3

С3

С3

3М

3.

1 (-)

I о

С

X о

Я

Я

1

1

1

i о

I С1

I-m I

1»» 1 о

1 m

1 М: I

1 m I

I 1

1 — — 4

1775404 (G tA

С а3 о

LA

LE") О

С

I»

CD

1» 3.3 а а

<»3

=Г

m (О LA

С

c)1 О

))

LA V

Z )Z (»3 Д а Щ

4A Y

1-» ). ъ -3 л L O % C)0

LA о о

X f0

C)3 М

Сс!

С) 333 333

5С

LA

Я т а а

LA LA

С3 (0

О Y

Я

X (l3 а

С3.

3М СО м о

СС

A

Y

LA

Ю

3.Ь

LA о

С

m

С3.

-- 3 !

" \

1775404 таблица2

Характеристические сигналы слектров. ПНР гекса- 0-метил-!,2-0-бенэилиденоаых производных (CDC1, ТНС, 5< ) Опыт

Показатель с н,п ароматика экзо/эндо

PhCh

PhCh андо

6,30 с

Н.! экзо

5,80 с

3,20-3,70 и

7,33-7,55

5:!

7,35 7,60

5,85 се

6,25 с

3,20-3,70.м!

О:!

7,30-7,60

6,28 с

s 5,75

З,Щ-3,70 и!

О:!

Составитель Г.Коннова

Техред М.Моргентал Корректор H.Ьу !ок

Редактор .

Заказ 4010 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101

5,50 д, Л<з

5,35 д, Л<,э

5,60д, Л<з

5,55 n, J

65,65 д, 5,50 д, J,z

5 Гц

4 ° 8 Гц

5 Гц

5 Гц

5 Гц

4,5 Гц