专利名称：一种以催化氢化法还原酮糖制备d-阿洛糖的方法
技术领域：
本发明涉及一种以催化氢化法还原酮糖制备D-阿洛糖的方法。
背景技术：
稀有糖类D-阿洛糖，在食品、保健、医药等领域有重要应用，并由于其广泛的生理功能成为稀有糖类中的一个研究热点。D-阿洛糖本身具有抑制癌细胞增殖的作用，这意味着人们将有希望开发无副作用的新药[Sui, L. ；Dong, Y. Y. ；Watanabe，Y. ；Yamaguchi，F.； Hatano, N. ；Tsukamoto,I. ；Izumori,K. ；Tokuda, Μ· , Int.J. Oncol. ,2005,27,4,907-912]。 研究人员认为其抑制癌细胞增殖的特殊功能可能来源于阿洛糖分子与D-葡萄糖的结构相似性。D-阿洛糖对叶状中性粒细胞有重要抑制作用，且无其它有害副作用[US5620960]，这就意味着D-阿洛糖可能能够作为器官和组织移植后的一种免疫抑制剂。D-阿洛糖还是合成LNA(锁核酸)单体、阿洛糖醇和氟代糖的重要原料，其应用领域涉及核苷类抗艾滋病、 抗癌禾口抗真菌药物等[Afach, G. ；Kawanami，Y. ；Kato-Noghchi，H. ；Izumori，K. ，Biosci. Biotechnol. Biochem.，2006，70 (8)，2010-2012]。虽然D-阿洛糖的生理活性已经得到证实，但若要获得广泛应用还需要进行安全性、毒理学方面的进一步研究和考证。然而，作为一种自然界中含量极少的糖类，仅仅通过从植物中提取的途径显然不能满足各方面的需求，因此只能通过化学合成和生物转化的方式获得。在阿洛糖的化学合成方面，最常用的起始原料是1，2 :5，6-双丙叉-(1-0-葡萄糖[W002/098892 Al]，其C-3位羟基经氧化-还原反应，即可实现构型翻转转化为1， 2 :5,6-双丙叉-a -D-阿洛糖，脱除保护基即得到D-阿洛糖或直接用于合成其他衍生物。上述氧化-还原步骤中，C-3位羟基通过Swern氧化、铬试剂或催化氧化的方法氧化为羰基，进而经还原得到阿洛糖构型。还原试剂也基本上局限于硼氢化钠或硼氢化锂[Cote，G. L. ；Robyt, J. F.，Carbohyd. Res.，1982，101，57-74. Dale, G. D. ；Wong，C. H.， J. Org. Chem. ,1985,50,5913-5916. Argentini, Μ. ；ffeinreich, R. , J.Fluorine Chem., 1986,32,239-254. Zsoldos-Mady, V. ；Zbiral, Ε.，Monatsh. Chem.，1986，117，1325—1338. ffatterson, Μ. P. ；Pickering, L. ；Smith, Μ. D. ；Hudson, S. H. ；Marsh, P. R. ；Mordaunt, J. Ε.； Yoshikawa, Μ. ；Okaichi, Y. ；Cha, B. C. ；Kitagawa, I. ， Tetrahedron,1990,46,7459-7470. Bichard, C. J. F. ；Wheatley, J. R. ；Fleet, G. W. J. , Tetrahedron :Asymmetry, 1994, 5, 431-440. ffatkin, D. J. ；Newman, C. J. ；Fleet, G. W. J. , Tetrahedron :Asymmetry,1999,10, 1855-1859]。在上述通过氧化-还原步骤制备D-阿洛糖的方法中，不论氧化试剂如何变化，还原试剂通常都是硼氢化钠或硼氢化锂，反应中通常都需要使用当量的还原试剂，且在后处理中将产生大量的盐。这对工业生产是不利的，因此，开发更清洁高效的合成方法具有重要意义。虽然加氢还原是一种更加清洁且处理方便的方法，但目前为止尚未在D-阿洛糖的合成中有任何应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种催化氢化法还原酮糖制备D-阿洛糖的方法。D-阿洛糖的结构式如式IV所示，
权利要求
1.一种制备式IV所示D-阿洛糖的方法，包括下述步骤1)使式II所示化合物在过渡金属催化剂和氢气存在下进行还原反应，得到式III所示的化合物；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述过渡金属催化剂为钯催化剂、镍催化剂或钼催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述钯催化剂选自下述至少一种Pd/C、 Pd(OH)2, PdCl2和钯黑；所述镍催化剂为雷尼镍；所述钼催化剂为Pt02。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于所述还原反应中，所述过渡金属催化剂的加入量为所述式II所示化合物质量的5% -1000%，优选10% -50%。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于所述还原反应中，氢气压力为 10-100个标准大气压；所述还原反应的反应温度为20-50°C，反应时间为4-72小时；所述还原反应在溶剂中进行，所述溶剂包括下述至少一种水、含有1-5个碳原子的醇、四氢呋喃、二氧六环和乙酸乙酯。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于所述式II所示化合物的制备方法如下将式I所示化合物进行Swern氧化反应，得到式II所示化合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于所述式I、式II、式III所示化合物中的RJ2 —起为丙叉基、环己叉基或苯叉基。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤2)中所述脱去RpIi2保护基团的方法为使式III所示的化合物在酸性条件下进行反应。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述酸性条件由酸性离子交换树脂或浓度为l-3mol/L的盐酸提供。
全文摘要
本发明公开了一种以催化氢化法还原酮糖制备D-阿洛糖的方法。该方法包括下述步骤1)使式II所示化合物在过渡金属催化剂和氢气存在下进行还原反应，得到式III所示的化合物；其中，所述R1和R2为二羟基的保护基团；2)使式III所示的化合物脱去R1和R2保护基团，得到D-阿洛糖。此法具有高立体选择性、更清洁、后处理方便等优点，是一条适于工业化生产的制备方法。
文档编号C07H1/00GK102268048SQ20111016221
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者俞初一, 李意羡, 胡祥国, 贾月梅 申请人:中国科学院化学研究所