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十二、糖类化合物的卤化

阿洛夫定

C 10 H 13 FN2O 4 ,244.22

【英文名】 Alovudine

【性状】 白色结晶性粉末。mp 169~170℃。

【制法】 ①John W T Selway,et al.US 5070078.1991.②陈仲强,李泉.现代药物的制备与合成:第二卷.北京:化学工业出版社.2011:26.

于反应瓶中加入化合物(2)61.0 g(0.16 mol),碳酸钾30.0 g(0.217 mol),二氯甲烷700 mL,氮气保护,冷至-78℃,滴加二乙氨基三氟化硫36.6 g(0.227 mol),约10 min加完。加完后继续于-78℃搅拌反应2.5 h。自然升至室温,依次用冰水(700 mL)、水500 mL、1.2 mol/L的盐酸500 mL、10%的碳酸氢钠水溶液500 mL洗涤,有机层浓缩后,剩余物用过500 mL甲醇溶解,加入碳酸氢钠固体15 g,搅拌回流2 h。冷却,过滤,减压浓缩,得油状物。过硅胶柱纯化,以氯仿-甲醇(90∶10)洗脱,所得产物用丙酮100 mL处理,过滤,干燥,得化合物(1)7.7 g,收率19.9%,mp 169~170℃。

【用途】 抗病毒抗HIV感染药物阿罗夫定(Alovudine)原料药。

2,3,5-三- O -苄基-D-阿拉伯呋喃糖基氟

C 25 H 25 FO 4 ,408.47

【英文名】 2,3,5-Tri- O -benzyl-D-arabinofuranosyl fluoride

【性状】 浆状物。

【制法】 Rosenbrook W,Jr Riley D A,Lartey P A.TetrahedronLett,1985,26(1):3.

于反应瓶中加入2,3,5-三- O -苄基-D-阿拉伯呋喃糖(2)500 mg(1.2 mmol),1.9 g(12 mmol)二乙氨基三氟化硫,氮气保护下于0℃搅拌反应16 h。慢慢升至室温,而后再冷至0℃。加入2 mL甲醇淬灭反应。用50 mL二氯甲烷稀释,5%的碳酸氢钠溶液洗涤,无水硫酸镁干燥。过滤,减压蒸出溶剂,得浆状物(1)粗品。过硅胶柱纯化,己烷-乙酸乙酯(4∶1)洗脱,得化合物(1)390 mg,收率78%。分析表明, α β -两种异构体的比例为 3∶1,原料(2) α β -两种异构体的比例为1∶7。

【用途】 抗白血病药物磷酸氟达拉滨(Fludarabine phosphate)、奈拉滨(Nelarabine)以及抗病毒药阿糖腺苷(Vidarabine)等的中间体。

α -D-溴代乙酰基吡喃葡萄糖

C 14 H 19 BrO 9 ,411.21

【英文名】 α -D-Acetobromoglucose, 2,3,4,6-Tetra- O -acetyl- α -D-glucopyranosyl bromide

【性状】 白色固体。mp 86~89℃。溶于乙醚、乙醇、丙酮、氯仿,不溶于石油醚、水。 +197.5°( c =2,CHCl 3 )。

【制法】 陈再成,孙昌俊,王沂宾等。中国医药工业杂志,1988,29(8):9.

于反应瓶中加入醋酸酐200 mL,冷却下慢慢加入高氯酸(60%~70%)1.2 mL,分批加入无水葡萄糖(2)55 g(0.31 mol),维持反应温度30~40℃。加完后继续搅拌0.5 h。冷至15℃以下,加入红磷15 g(0.48 mol),滴加溴素90 g,加完后继续反应1 h。控制反应温度不超过15℃,滴加水18 mL,加完后室温反应2 h。加入氯仿150 mL,慢慢倒入400 mL冰水中。分出有机层,水层用氯仿提取两次,合并氯仿层,依次用饱和碳酸钠溶液、水洗涤,无水硫酸镁干燥。减压蒸出氯仿,加少量乙醚溶解,再加入石油醚,析出白色固体。抽滤,真空干燥,得 α -溴代乙酰基吡喃葡萄糖(1)102 g,收率81%,mp 85~87℃。

【用途】 药物天麻素(Gastrodin)等的中间体。

1-氯-2-脱氧-3,5-二- O -对甲苯甲酰基- α -D-呋喃核糖

C 19 H 21 ClO 5 ,364.63

【英文名】 1-Chloro-2-deoxy-3,5-di- O - p -metylbenzoyl- α -D-ribofuranose

【性状】 白色固体。mp 114~118℃。不稳定,应保存在盛有固体氢氧化钠的真空干燥器中,低温保存。

【制法】 ①Kawakami Junj,Wang ZhongMing,Fujiki Hiroyoshi,et al.Chemistry Letters,2004,23(12):1554.②陈莉莉、岑均达.中国医药工业杂志,2005,36(7):387.

1-甲氧基-2-脱氧-3,5-二- O -对甲苯甲酰基- α β -D-呋喃核糖(3):于反应瓶中加入2-脱氧核糖(2)10 g(0.0745 mol),甲醇120 mL,搅拌至溶解。加入1%的氯化氢甲醇溶液20 mL,室温搅拌反应30 min。用固体碳酸氢钠(2.5 g)调至pH7.0,过滤。滤液减压蒸出甲醇,加入吡啶50 mL,蒸干,如此重复三次后,再加入吡啶60 mL溶解。冰水浴冷至0℃,慢慢滴加对甲苯甲酰氯22 mL。加完后室温搅拌过夜。加入150 mL冰水,充分搅拌,用二氯甲烷提取三次,合并有机层,依次用饱和碳酸氢钠、稀盐酸洗涤,无水硫酸镁干燥。过滤,浓缩。剩余物加入甲醇溶解,加入柱层析得到的晶种,析晶,过滤,得白色粉末(3)18.8 g,收率65.6%。(3)为 α β -型的混合物。不需分离直接用于下步反应。

1-氯-2-脱氧-3,5-二- O -对甲苯甲酰基- α -D-呋喃核糖(1):于锥形瓶中加入上述化合物(3)5 g(13 mmol),16 mL乙酸,搅拌下滴加饱和氯化氢乙酸溶液25 mL和2 mL乙酰氯,加完后继续搅拌,直至不再析出白色固体为止。加入1.5倍体积的乙醚,搅拌1~2 h。过滤,得白色粉末(1)3.5 g,mp 114~118℃,收率70%。

【用途】 抗白血病药克拉屈滨(Cladribine)等的中间体。

2-脱氧-2-氟-3,5-二- O -苯甲酰基- α -D-阿拉伯呋喃糖基溴

C 19 H 16 BrFO 5 ,423.24

【英文名】 2-Fluoro-2-deoxy-3,5-di- O -benzoyl- α - D -arabinofuranosyl bromide

【性状】 浆状物。

【制法】 Chou H Tann,Paul R Brodfuehrer Steven P Brundidge,et al.J Org Chem,1985,50(19):3644.

2-脱氧-2-氟-1,3,5-三- O -苯甲酰基- α -D-阿拉伯呋喃糖(3):于反应瓶中加入化合物(2)100.8 g(0.17 mol),氟化氢钾53.1 g(0.68 mol),2,3-丁二醇250 mL,氮气保护,搅拌下置于160℃油浴中反应,HPLC跟踪反应,约1 h后,加入150 mL水和100 mL盐酸,二氯甲烷提取4次。合并有机层,水洗,饱和碳酸氢钠洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,浓缩,乙醇中重结晶,得化合物(3),收率62.8%,mp 82℃。

2-脱氧-2-氟-3,5-二- O -苯甲酰基- α -D-阿拉伯呋喃糖基溴(1):于反应瓶中加入化合物(3)41.3 g(0.089 mol),二氯甲烷200 mL,30%的溴化氢-乙醇溶液49 mL,室温搅拌反应18 h。减压蒸出溶剂后,剩余物溶于二氯甲烷,水洗,饱和碳酸氢钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,浓缩,得浆状物(1),收率98%。

【用途】 抗HBV感染药物克立夫定(Clevudine)中间体。

1- O -甲基-2,3- O -异亚丙基-5-脱氧-5-碘-D-呋喃核糖

C 9 H 15 IO 4 ,314.12

【英文名】 1- O -Methyl-2,3- O -isopropylidene-5-deoxy-5-iodo-D-ribofuranose

【性状】 油状液体。

【制法】 马志龙,周峰,吴夏冰,孙媛媛,李建其.中国医药工业杂志,2014,45(3):212.

1- O -甲基-2,3- O -异亚丙基- D -呋喃核糖(3):于反应瓶中 加入D-核糖(2)100.9 g(0.67 mol),甲醇350 mL,丙酮350 mL,浓盐酸10 mL,搅拌回流反应3 h。冷至室温,加饱和碳酸钠溶液约15 mL调至pH8。加水150 mL,用乙酸乙酯提取(150 mL×3)。合并有机层,饱和盐水洗涤后,无水硫酸钠干燥。过滤,减压浓缩,得浅黄色液体(3)137.3 g,收率89%。

1- O -甲基-2,3- O -异亚丙基-5- O -对甲苯磺酰基-D-呋喃核糖(4):于反应瓶中加入上述化合物(3)137.3 g,吡啶110 mL,冰盐浴冷却下滴加对甲苯磺酰氯134.5 g(0.71 mol)溶于300 mL二氯甲烷的溶液,加完后室温搅拌反应5 h。加入100 mL水,搅拌30 min。分出有机层,减压浓缩。剩余物中加入异丙醇800 mL,析出结晶。抽滤,减压干燥,得白色固体(4)163.8 g,收率68%,mp 82.8~83.1℃。

1- O -甲基-2,3- O -异亚丙基-5-脱氧-5-碘- D -呋喃核糖(1):于反应瓶中加入上述化合物(4)108.1 g(0.30 mol),甲苯400 mL,DMF 100 mL,碘化钠54.3 g(0.36 mol),搅拌回流反应2 h。冷至室温,依次用水、饱和盐水洗涤,减压浓缩至干,得黄色油状液体(1)92.8 g,收率98%。

【用途】 抗血栓药替卡格雷(Ticagrelor)关键中间体。

三氯蔗糖

C 12 H 19 Cl 3 O 8 ,397.64

【英文名】 Trichlorosucrose, 4,1',6'-Trichloro-4,1',6'-trideoxy-galactosucrose

【性状】 白色结晶。mp 124~125℃(文献mp 123℃)。

【制法】 ①朱仁发,邵国泉,何勇.安徽大学学报:自然科学版,2008,32(1):78.②沈国平,琴华.辽宁化工,2002,32(11):487.

蔗糖-6-乙酸酯(3):于反应瓶中加入干燥过的蔗糖(2)34 g(0.1 mol),无水硫酸铈1.5 g,乙酸乙酯60 mL,DMF 150 mL,油浴加热至95℃左右,搅拌反应4 h(TLC跟踪反应,氯仿∶甲醇=2∶1)。冷至室温,过滤回收硫酸铈,减压蒸出未反应的乙酸乙酯,即可得化合物(3)的DMF溶液,直接用于下一步反应。

6-乙酰基-4,1',6'-三氯-4,1',6'-三脱氧半乳型蔗糖(4):将上述化合物(3)的DMF溶液、70 mL 1,2-二氯乙烷、20 mL乙酸乙酯加入三口烧瓶中,冰盐浴冷却,缓慢滴加30 mL氯化亚砜,控制滴加速度,保持温度在20℃以下。加完后缓慢升温至78℃,保温反应1 h,再升温至98℃,回流3 h。冰盐浴冷却,滴加4 mol/L氢氧化钠溶液中和至中性。抽滤,加入200 mL乙酸乙酯,剧烈搅拌后静置。分取有机层,水层再用乙酸乙酯(150 mL×3)萃取。合并有机层,依次用饱和食盐水、水洗涤,无水硫酸钠干燥过夜。减压回收乙酸乙酯至60 mL,加入5 g活性炭脱色20 min。过滤,冷却析晶、抽滤,得白色固体(4)16.3 g。滤液可回收3 g。两步总收率43.8%。

三氯蔗糖(1):将上述化合物(4)19 g溶于200 mL甲醇中,加入甲醇钠调节至pH9以上,室温搅拌反应4 h(TLC 跟踪反应,氯仿∶甲醇为4∶1)。加入处理过强酸型阳离子树脂中和至中性。过滤,用少量甲醇洗涤树脂。减压回收甲醇至干,得白色泡沫状物质。用70%乙醇100 mL溶解。加入1 g活性炭脱色20 min。过滤,减压回收溶剂至20 mL,冷却、析晶。抽滤,干燥,得白色结晶(1)16.3 g,mp 124~125℃(文献mp 123℃),收率94.8%。

【用途】 非营养型甜味剂三氯蔗糖(Sucralose)成品。

2,3,4,6-四- O -乙酰基-1-溴-1-氯- β -D-甘露糖

C 14 H 18 BrClO 9 ,445.65

【英文名】 2,3,4,6-Tetra- O -acetyl-1-bromo-1-chloro- β -D-mannitose

【性状】 无色透明浆状物。

【制法】 宋绍兴,唐燕辉,陈国荣等.中国医药工业杂志,2006,37(4):230.

2,3,4,6-四- O -乙酰基-1-溴- α -D-甘露糖(3):于反应瓶中加入 β -D-甘露糖(2)500 mg(2.78 mmol),醋酸酐2.5 mL,14.3%的溴化氢醋酸溶液1.12 mL(18 mmol),室温搅拌反应5 min。固体全溶后再加入14.3%的溴化氢醋酸溶液5.8 mL(87 mmol),室温搅拌反应12 h。用甲苯提取3次,减压蒸出溶剂。剩余糖浆物用乙醚溶解,减压浓缩,如此3次,得无色浆状物(3)1.1 g,收率95%。直接用于下一步反应。

2,3,4,6-四- O -乙酰基-1-氯- β -D-甘露糖(4):首先将无水氯化锂400 mg与六甲基膦酰胺(HMPA)20 mL混合,室温搅拌过夜。将其加入上述化合物(3)中,剧烈搅拌反应1.5 h后,加入-20℃的乙酸乙酯40 mL中,用乙酸乙酯提取。提取液用冰水洗涤3次,无水氯化钙干燥。过滤,减压浓缩至干,得黄色固体。用1,2-二氯乙烷-乙醚(5∶1)重结晶,得白色针状结晶(4)0.8 g,收率70%,mp 158~161℃。

2,3,4,6-四- O -乙酰基-1-溴-1-氯- β -D-甘露糖(1):将化合物(4)100 mg(0.27 mmol)溶于10 mL四氯化碳中,加入NBS 220 mg(1.2 mmol),用250W钨灯在距离瓶底1cm处照射2 h,TLC显示反应结束。过滤,减压浓缩。剩余物中加入无水乙醚,减压浓缩,如此重复多次,得无色透明浆状物(1)116 mg,收率96%。

【用途】 新药开发中间体。

三- O -乙酰基- α -D-溴代吡喃葡萄糖醛酸甲酯

C 13 H 17 BrO 9 ,397.18

【英文名】 Methyl(tri- O -acetyl- α -D-glucopyranosyl bromide)-uronate

【性状】 白色结晶,mp 101~103℃。溶于氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯,不溶于水。

【制法】 ①孙昌俊,王义贵,胡为峰等.合成化学,1994,2(3):246.②陈铎之,赵钊,吴婷等.应用化工,2009,38(10):1453.

1,2,3,4-四- O -乙酰基- β -D-吡喃葡萄糖醛酸甲酯(4):于反应瓶中加入甲醇200 mL,0.1 g金属钠,而后分批加入葡萄糖醛酸内酯(2)35.2 g(0.2 mol),室温搅拌反应1 h。减压蒸出甲醇,得浅黄色黏稠物(3)。加入140 mL醋酸酐,冰水浴冷却下逐滴加入60%~70%的高氯酸0.6 mL,控制反应液不高于40℃。室温放置过夜,析出大量白色固体。再加入0.2 mL高氯酸,冰箱中放置过夜。过滤析出的结晶,用少量乙醚洗涤,得白色结晶(4)21 g,mp 177~178.5℃。

滤液中加入氯仿120 mL,搅拌下慢慢倒入600 g冰水中,分出有机层,水层用氯仿提取两次,合并氯仿溶液,依次用冷水、饱和碳酸氢钠、水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压蒸出氯仿,得黏稠液体,用120 mL异丙醇重结晶,得19 g产品(以1,2,3,4-四-O-乙酰基- α -D-吡喃葡萄糖醛酸甲酯为主)。

三- O -乙酰基- α -D-溴代乙酰基吡喃葡萄糖醛酸甲酯(1):将21 g(0.056 mol)化合物(4)溶于95 mL 30%的HBr冰醋酸溶液中,冰箱中放置24 h。加入氯仿100 mL,搅拌下慢慢倒入200 g冰水中,分出有机层,水层用氯仿提取两次,合并氯仿溶液,依次用冷水、饱和碳酸氢钠、水洗涤,无水硫酸镁干燥,控制水浴温度不超过40℃,减压蒸出氯仿。剩余物用30 mL无水乙醇重结晶,得白色固体(1)14 g,mp 101~103℃,收率64%。置于盛有固体氢氧化钠的干燥器中,低温保存备用。

【用途】 抗癌化合物FU-O-G的中间体。 WcQwNKxN/LR7DK9GZu0IT9If3mjgv3604cNzFk3L3QmAgnxLpzF6XrQrV6UTUZwu

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