专利名称：：二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合剂的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种糖及其衍生物的制备方法，更具体地说是涉及一种二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合剂的制备方法。
背景技术：
：糖及其衍生物无论在立体特异性化合物的合成、催化反应的研究方面，还是在生物医学、曰用化工等方面都有重要的意义。糖类衍生物对人体温和，生物降解快，安全，环境友好。用含氮、硫等配位能力强的官能团取代糖环上的羟基，可制备出性能优异的改性葡萄糖螯合剂，在医药、食品、功能性材料方面都有广泛的应用前景。本发明采用小分子的D-葡萄糖进行改性，经过胺化，二硫化碳亲核加成，得到反应产物一一二硫代氨基甲酸改性葡萄糖(DTCG)，这种改性葡萄糖与镍离子具有良好的配位能力。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种简便可靠的二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合剂的制备方法。本发明釆用的技术方案一种二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合剂的制备方法，包括下列步骤a.在装有温度计、回流冷凝管和电动搅拌器的三口烧瓶中，按摩尔比2:l的比例投加D-葡萄糖、无水乙二胺，然后加入适量的无水甲醇作为溶剂，50~80°C搅拌使葡萄糖完全溶解，力口入2~3滴无水冰醋酸作为催化剂，反应3h,反应瓶中有白色沉淀物生成，用无水乙醇或无水甲醇洗涤白色沉淀物，真空抽滤，55'C真空干燥，得胺化葡萄糖的白色晶体，所述D-葡萄糖在制备前需真空干燥；b.将所得胺化葡萄糖晶体加入到含稀NaOH的甲醇溶剂中，冰浴条件下缓慢滴加二硫化碳，滴完之后继续搅拌2h，再在油洛中升温至45。C反应24h,胺化葡萄糖与二硫化碳在碱性条件下发生亲核加成反应得到产物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，整个制备过程必须控制在无水条件下。本发明的有益效果《解毒药物治疗学》的记载，二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)可用于治疗急性羰基镍中毒有显著疗效。但DDTC的重金属螯合物亲脂性大，分子量小，导致重金属在脑中的重新分布，不良反应较大。而DTCG含有亲水性的葡萄糖基，分子量较大，重金属配合物不易通过血脑屏障，因此有望成为镍中毒的安全有效的解毒剂。图1是DTCG的红外光谱图；图2是DTCG的13CNMR谱图；图3是DTCG及Ni(II)配合物的吸收光谱图;图4是A-[Ni2+]/[DTCG]曲线图；具体实施方式下面通过附图和实施例对本发明进一步详细描述一种二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合剂的制备方法，包括下列步骤a.在装有温度计、回流冷凝管和电动搅拌器的三口烧瓶中，按摩尔比2:l的比例投加D-葡萄糖、无水乙二胺，然后加入适量的无水甲醇作为溶剂，50~80°C搅拌使葡萄糖完全溶解，加入2~3滴无水冰醋酸作为催化剂，反应3h,反应瓶中有白色沉淀物生成，用无水乙醇或无水甲醇洗涤白色沉淀物，真空抽滤，55'C真空干燥，得胺化葡萄糖的白色晶体，所述D-葡萄糖在制备前需真空干燥；b.将所得胺化葡萄糖晶体加入到含稀NaOH的甲醇溶剂中，冰浴条件下缓慢滴加二硫化碳，滴完之后继续搅拌2h，再在油浴中升温至45。C反应24h,胺化葡萄糖与二硫化碳在碱性条件下发生亲核加成反应得到产物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，整个制备过程必须控制在无水条件下。制备实施例取D-葡萄糖18g(即0.lmol)，在55C真空干燥。在装有温度计、回流冷凝管和电动搅拌器的三口烧瓶中，先投加100mL无水甲醇溶剂，再投加干燥后的18gD-葡萄糖及无水乙二胺3g(即0.05mol)，加热至65C,待完全溶解后再加2—3滴无水冰醋酸，反应3h，三口瓶中有白色沉淀物生成。对白色沉淀物用无水乙醇、无水甲醇洗涤、真空抽滤、55。C真空干燥，得白色晶体，即为胺化葡萄糖。将所得胺化葡萄糖lg加入到含l%NaOH的甲醇溶剂中，在冰洛条件下缓慢滴加二硫化碳的甲醇溶液(10mLCS2+15mLl%NaOII的甲醇溶液),滴加速度为20mL/h,继续搅拌2h，再在油洛中升温至45°C，反应24h。胺化葡萄糖与二硫化碳在碱性条件下发生亲核加成反应，对白色沉淀物用无水乙醇、无水甲醇洗涤、真空抽滤、55'C真空干燥，得淡黄色晶体，制得产物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖(DTCG)。整个制备过程必须无水，D-葡萄糖合成前需真空干燥。制备得到的DTCG的红外光谱特征，如图1所示，在3500-3000cm-1为葡萄糖羟基的特征吸收，宽峰显示出羟基的締合特征，2944-2890cm-1为Vc-H特征峰。在1637cm-1处出现中强吸收，这归属于v(S-C＝N)。Nakamoto等认为NCS2一基团有两种主要的共振形式，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>碳氮键和碳硫键之间存在共轭作用，使得碳氮键具有相当大的双键性质，应表示为C二N，碳硫键也是具有部分双键性质，应表示为C二S。在1400cm-1处的特征吸收峰归属于v(S＝C-N)。N-CS2振动吸收一般位于1450—l550cm-1、但在我们所合成的DTCG化合物中，由于糖环同N原子的共轭效应，使得这个吸收峰发生了红移。Kaul等对N-取代苯基二硫代氨基甲酸的Ni(II)配合物的研究中也发现由于苯环同N的共轭，使得v(N-CS)红移至1370—1400cm—i。v(S-C二N)和v(S二C-N)这两个吸收峰是二硫代氨基甲酸根化合物的特征峰，证明了胺与二硫化碳相连。在1080-1025cm-区域内出现的中强吸收峰属于v「。和C一0—H变形振动。947cm^处为葡萄糖特征吸收之一，a-苷化标志；899cm-i为葡萄糖的特征吸收之二，p-苷化标志，表明在DTCG化合物中葡萄糖被乙二胺胺化，再与二硫化碳亲核加成后，其糖的环状结构依然存在。为了进一步确定DTCG的组成，对其进行了元素分析，测试结果见表l。经计算得碳、氢、氮、硫的摩尔比为C:H:N:S;8:13:1:2,说明DTCG的化学组成可能为C16H26O10N2S4Na2。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>DTCG的13C丽R谱，DTCG溶于水，不溶于DMSO,因此选用D20作为溶剂进行DTCG的核磁共振波谱测试。从图2可以看出，在45.0-43.3ppm处的化学位移为与d直接相连的乙二胺上的碳原子7位，在207.5-206.4ppm处化学位移对应于与氮原子直接相连的二硫代甲酸上的碳原子8位，表明二硫化碳与胺化葡萄糖发生了亲核加成反应，形成了DTCG。其它六个糖的共振信号为95.0-94.3ppm(d)、84.0ppm(C5)、77.0-76.7卯m(Cj、69.7ppm(C4)、62.6—61.3ppm(C6)、53.7-52.7卯m(C2)。从图2还可以看出，在同一化学位移附近都有两条相似的谱线，但是并不重合，表明DTCG化合物中每一化学位移附近都对应于两个位置相近的碳原子，因此DTCG化合物中具有两个糖环，分别形成a-，(3-两种构型。其可能的结构式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(a)(b)图3是DTCG及Ni(II)配合物的吸收光谱，1—DTCG;2—DTCG-Ni(II)配合物。从图3可看出DTCG分别在257nm、285nm处出现两个最大吸收峰，257nm处为N…C…S基团的兀一兀*跃迁，285nm处为S…C…S基团中硫原子上非键电子向共轭体系的n—w跃迁，再一次证明了DTCG化合物中确有DTC基团。而Ni(II)配合物在紫外区的325nm处出现一个新的最大吸收峰，说明Ni(II)加入后，配位作用的存在使电子云密度偏向Ni(II)的3d空轨道，使得整个体系的电子云共轭程度增加，吸收峰显著红移。为了进一步求算该络合物的组成，固定DTCG浓度为1.OxIO-Smol.L-1,分别递加N广浓度并测定325nm处的吸光度，绘制图4A-[Ni2+]/[DTCG]曲线图，空白试剂为参比。曲线转折点近似于l.0，由此证实络合物类型为1:l型。根据计算稳定常数P的公式P=[MRJ/[M][R]n=(A/s)/|[M]-A/s|([R]-nA/s)n,式中A为配合物最大吸收波长处的吸光度，s为摩尔吸光系数，[M]为金属离子的浓度，[R]为配体浓度，n为络合比。其中s可以由饱和吸光度Amax计算(即M》[R]时，『nA醒/[R]，A由实验测得,n、[M]和[R]为已知值，因而可计算不同[R]下络合物的稳定常数，见表2。取实验结果的平均值，该镍配合物稳定常数P为1.2x108。表2是镍配合物稳定常数P的计算值列表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>根据李煥德《解毒药物治疗学》，二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)用于治疗急性羰基镍中毒有显著疗效。但DDTC的重金属螯合物亲脂性大，分子量小，导致重金属在脑中的重新分布，不良反应较大。而DTCG含有亲水性的葡萄糖基，分子量较大，重金属配合物不易通过血脑屏障，因此有望成为镍中毒的安全有效的解毒剂。以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。权利要求1.一种二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合剂的制备方法，包括下列步骤a.在装有温度计、回流冷凝管和电动搅拌器的三口烧瓶中，按摩尔比2∶1的比例投加D-葡萄糖、无水乙二胺，然后加入适量的无水甲醇作为溶剂，50～80℃搅拌使葡萄糖完全溶解，加入2～3滴无水冰醋酸作为催化剂，反应3h，反应瓶中有白色沉淀物生成，用无水乙醇或无水甲醇洗涤白色沉淀物，真空抽滤，55℃真空干燥，得胺化葡萄糖的白色晶体，所述D-葡萄糖在制备前需真空干燥；b.将所得胺化葡萄糖晶体加入到含稀NaOH的甲醇溶剂中，冰浴条件下缓慢滴加二硫化碳，滴完之后继续搅拌2h，再在油浴中升温至45℃反应24h，胺化葡萄糖与二硫化碳在碱性条件下发生亲核加成反应得到产物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，整个制备过程必须控制在无水条件下。全文摘要本发明公开了一种二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合剂的制备方法，包括下列步骤a.在装有温度计、回流冷凝管和电动搅拌器的三口烧瓶中，按摩尔比2∶1的比例投加D-葡萄糖、无水乙二胺，然后加入适量的无水甲醇作为溶剂，50～80℃搅拌使葡萄糖完全溶解，加入2～3滴无水冰醋酸作为催化剂，反应3h，反应瓶中有白色沉淀物生成；b.将所得胺化葡萄糖晶体加入到含稀NaOH的甲醇溶剂中，冰浴条件下缓慢滴加二硫化碳，滴完之后继续搅拌2h，再在油浴中升温至45℃反应24h，胺化葡萄糖与二硫化碳在碱性条件下发生亲核加成反应得到产物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，整个制备过程必须控制在无水条件下。这种改性葡萄糖与镍离子具有良好的配位能力。文档编号C07H15/00GK101265281SQ20081003672公开日2008年9月17日申请日期2008年4月28日优先权日2008年4月28日发明者廖强强,李义久,波相申请人:上海电力学院