专利名称：1→5连接的、具有1,2反式糖苷键的呋喃寡糖的合成的制作方法
技术领域：
本发明属于有生物活性的寡糖的制备领域，特别是涉及合成1→5连接的、具有1，2反式糖苷键的呋喃寡糖的方法。
用不保护或部分保护的糖为原料合成寡糖能显著地简化反应步骤，因此对有机化学家很有吸引力，但同时它的难度又很大，因为羟基之间差别很小。我们的研究组曾经报道过通过原酸酯中间体的方法，用不保护的糖基受体与酰基溴代糖供体反应，能高选择性地得到1→6连接的吡喃式寡糖(见W．Wang，FKong，J．Org．Chem．，63(1998)5744；W．Wang，F．Kong，Angew．Chem．Int．Ed．Engl．，38(1999)1247；孔繁祚王为中国专利971257788．4)。呋喃式寡糖的合成比吡喃式寡糖更困难，至今还未见用不保护或部分保护的呋喃糖为原料制备呋喃寡糖的报道。
本发明的目的在于提供一种用不保护或部分保护的呋喃糖苷为糖基受体，用1位活化的呋喃糖为糖基供体，简易而有效地合成1→5连接的、具有1，2反式糖苷键的呋喃寡糖的方法。
本发明的合成方法在于活化的五碳呋喃糖的糖基供体与不保护或部分保护的呋喃糖的糖基受体溶于有机溶剂中，在LEWIS酸催化下发生偶联，生成1→5连接的具有1，2反式糖苷键的双糖。如 R=酰基；X=Br或Cl，或酯基如CCl3C(NH)O-R’=烷基或芳基将生成的双糖3的还原端酰基化，再活化端基，即得到新的、双糖的糖基供体5。如 R=酰基；X=Br或Cl，或酯基如CCl3C(NH)O-R’=烷基或芳基将生成的双糖3的还原端烷基化或苯甲酰化，再选择性地移除非还原端的酰基，即得到新的、双糖的糖基受体7。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基将糖基供体1与糖基受体7(1+2)或糖基供体5与糖基受体2(2+1)溶于有机溶剂中，在LEWIS酸催化下进行偶联，即得到三糖。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基按3转化为5的方法，将8或9转化为三糖的糖基供体11。如 R=酰基；X=Br或Cl，或酯基如CCl3C(NH)O-R’=烷基或芳基 R”=苯甲酰基按3转化为7的方法，将8或9转化为三糖的糖基受体12。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基将单糖的糖基供体1与三糖的糖基受体12在LEWIS酸催化下偶联(1+3)，或双糖的糖基供体5与双糖的糖基受体7在LEWIS酸催化下偶联(2+2)，得到四糖。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基按3转化为5的方法，将13或14转化为四糖的糖基供体15或16如 R=酰基；X=Br或Cl，或酯基如CCl3C(NH)O-R’=烷基或芳基 R”=苯甲酰基按3转化为7的方法，将13或14转化为四糖的糖基受体17。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基将四糖的糖基供体15或16与四糖的糖基受体17偶连，即得到1→5连接的八糖。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基用上所述的方法可制备1→5连接的六糖(二糖+四糖或三糖+三糖)，七糖(三糖+四糖)，及更大的糖如十糖、十二糖等。
所述的单糖为D，L型阿拉伯糖、木糖、核糖、来苏糖。所述的双糖、三糖、四糖可为均聚糖，亦可为上述四种五碳糖以任意组合而成的糖。
所述的有机溶剂为卤代烷、醚、酰胺。
所述的LEWIS酸为银盐、三氟化硼、三甲基硅三氟甲磺酸盐(TMSOTf)。
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
(1)双糖3的合成 将单糖供体1810毫克，1．34毫克分子，单糖受体2241毫克，1．27毫克分子溶于35毫升干燥二氯甲烷中，冷至-40℃，在搅拌下加入TMSOTf 15微升，使反应物温度自然升至室温，用TLC监测反应。三小时后，加入三乙胺终止反应，按常规方法处理反应液，用硅胶柱层析法，以乙酸乙酯／石油醚为淋洗液，得到双糖3，为浆状物。产率78％。
(2)双糖供体5的合成
将双糖32．0克，3．15毫克分子，溶于10毫升吡啶中，室温、搅拌下加入苯甲酰氯1．5毫升，用TLC监测反应，反应完成后，按常规方法处理反应液，定量得到双糖4。将4640毫克，0．76毫克分子，溶于5毫升90％醋酸水溶液中，分别加入二氯化钯293毫克及醋酸钠292毫克，在室温、搅拌下进行反应，用TLC监测。反应完成后，用常规方法处理反应液，产物用硅胶柱层析法精制，得到1位为游离羟基的苯甲酰化双糖488毫克，产率80％。将此双糖450毫克，0．56毫克分子溶于5毫升干燥二氯甲烷中，加入三氯乙睛0．4毫升，4毫克分子，DBU 0．04微升，在室温、搅拌下进行反应，用TLC监测。反应完成后，用常规方法处理反应液，产物用硅胶柱层析法精制，得到双糖供体5466毫克，产率88％。化合物4的核磁共振数据1H NMR(CDCl3，400MHz)δ4．01(dd，1H，J4，5a2．8，J5a，5b11．1Hz，H-5a)，4．09-4．13(m，1H，CH2=CH-CH2-)，4．26-4．30(m，2H，H-5b and CH2=CH-CH2-)，4．52(ddd，1H，H-4)，4．70(dd，1H，J4’，5’a4．6，J5’a，5’b11．9Hz，H-5’a)，4．75(ddd，1H，H-4’)，4．88(dd，1H，J4’，5’b3．2Hz，H-5’b)，5．20(dd，1H，CH2=CH-CH2-)，5．31(s，1H，H-1)，5．35(dd，1H，CH2=CH-CH2-)，5．50(s，1H，H-1’)，5．60(s，1H，H-2)，5．61(d，1H，J2’，3’5．0Hz，H-2’)，5．68(s，1H，H-3)，5．69(d，1H，H-3’)，5．92-5．97(m，1H，CH2=CH-CH2-)，7．25-8．07(m，25H，PhCO)．13C NMR(CDCl3，100MHz)δ63．5(C-5’)，65．9(C-5)，67．6(CH2=CH-CH2-)，77．2(C-3’)，77．7(C-2’)，81．1(C-4’)，81．8(C-2，C-3，C-4)，104．6(C-1)，105．7(C-1’)，117．2(CH2=CH-CH2-)，133．3(CH2=CH-CH2-)，165．0，165．2，165．5，165．5，166．0(PhCO)．化合物5的核磁共振数据[α]D20+217°(c 1．3，CHCl3)；1H NMR(CDCl3，400MHz)δ4．01(dd，1H，J4，5a3．2，J5a，5b11．2Hz，H-5a)，4．30(dd，1H，J4，5b4．2Hz，H-5b)，4．64(dd，1H，J4’，5’a4．8，J5’a，5’b11．8Hz，H-5’a)，4．66-4．74(m，2H，H-4，H-4’)，4．83(dd，1H，J4’，5’b3．2Hz，H-5’b)， 5．45(s，1H，H-1’)，5．56(d，1H，J2’，3’4．8Hz，H-2’)，5．60(s，1H，H-2)，5．76(d，1H，H-3’)，5．82(s，1H，H-3)，6．60(s，1H，H-1)，7．26-8．09(m，25H，PhCO)．8．69(s，1H，NH)。
(3)双糖受体7的合成 将双糖3800毫克溶于15毫升干燥二氯甲烷中，加入BnOC(NH)CCl31．0毫升，7．1毫克分子，然后加入TMSOTf 92．4微升，反应在室温、搅拌下进行，用TLC监测。反应完成后，用常规方法处理反应液，产物用硅胶柱层析法精制，得到双糖6750毫克，产率73％，将双糖6710毫克溶于10．0毫升甲醇中，加入催化剂量甲醇钠，反应在室温、搅拌下进行，用TLC监测。反应完成后，用常规方法处理反应液，产物用硅胶柱层析法精制，得到双糖受体7416毫克，产率95％。化合物6的核磁共振数据1H NMR(CDCl3，400MHz)δ3．75(dd，1H，J4，5a3．7，J5a，5b11．6Hz，H-5a)，3．90-4．05(m，4H，H-2，H-4，H-5b andCH2=CH-CH2-)，4．18-4．30(m，2H，H-3 and CH2=CH-CH2-)，4．40(ddd，1H，H-4’)，4．42，4．55(2d，2H，J12．0Hz，PhCH2)，4．47，4．56(2d，2H，J11．8Hz，PhCH2-)，4．64(dd，1H，J4’5’a5．2，J5’a，5’b12．0Hz，H-5’a)，4．80(dd，1H，J4’，5’b3．1Hz，H-5’b)5．10 (s，1H，H-1)，5．15-5．30(2H，CH2=CH-CH2-)，5．36(s，1H，H-1’)，5．54(d，1H，J3’，4’4．72HZ，H-3’)，5．60(s，1H，H-2’)，5．85-5．90(m，1H，CH2=CH-CH2-)，7．20-8．06(m，25H，Ph)。
(4)三糖8及9的合成 按合成双糖3的基本相同的条件，由1340毫克，0．56毫克分子与7338毫克，0．67毫克分子(1+2)得到三糖8472毫克，产率89％。或由5249毫克，0．26毫克分子与274毫克，0．39毫克分子(2+1)得到三糖9207毫克，产率81％。化合物8的核磁共振数据1H NMR(CDCl3，400MHz)δ2．88(bs，1H，OH)，2．95(bs，1H，OH)，3．79(dd，1H，J4，5a2．5，J5a，5b11．0Hz，H-5a)，4．00-4．07(m，7H，H-5’a，H-2，3，4，H-5b，CH2=CH-CH2-)，4．20-4．24(m，3H，H-2’，3’，5’b)，4．26(ddd，1H，H-4’)，4．40-4．69(m，5H，2PhCH2and H-5”a)，4．76(ddd，1H，H-4”)，4．84(dd，1H，J4”，5”b3．7Hz，H-5”b)，5．09(s，1H，H-1)，5．10(s，1H，H-1’)，5．20-5．30(m，2H，CH2=CH-CH2-)，5．45(s，1H，H-1”)，5．58(d，1H， J2”，3”4．8Hz，H-2”)，5．67(d，1H，H-3”)，5．82-5．91(m，1H，CH2=CH-CH2-)，7．26-8．13(m，25H，5PhCO)．(5)三糖供体11的制备
将三糖8260毫克，0．22毫克分子溶于2毫升吡啶中，室温、搅拌下加入苯甲酰氯0．1毫升，用TLC监测反应，反应完成后，按常规方法处理反应液，定量得到三糖8’。将8，溶于5毫升90％醋酸水溶液中，分别加入二氯化钯100毫克及醋酸钠100毫克，在室温、搅拌下进行反应，用TLC监测。反应完成后，用常规方法处理反应液，产物用硅胶柱层析法精制，得到1位为游离羟基的三糖207毫克，产率80％。将此三糖190毫克，0．17毫克分子溶于2毫升干燥二氯甲烷中，加入三氯乙睛0．12毫升，DBU 20微升，在室温、搅拌下进行反应，用TLC监测。反应完成后，用常规方法处理反应液，粗产物11可直接用于下一步反应。
(6)三糖受体12的制备 按3转化7的方法，由370毫克，0．39毫克分子的三糖8经由10而得到三糖受体12，两步合并的产率为62％。
(7)四糖14的制备 按单糖供体1与单糖受体2偶连的条件，进行双糖供体5608毫克，0．64毫克分子与双糖受体7 385毫克，0．77毫克分子的偶连，得到四糖14652毫克，产率79％。
(8)四糖供体16的制备
将四糖14600毫克，0．41毫克分子溶于8毫升乙酸乙酯和2毫升甲醇中，加入Pd(OH)2／C 100毫克，在搅拌下加氢，12小时后反应完成，按常规方法处理反应液，浓缩后得残余物，将其溶于5毫升吡啶中，加入乙酸酐0．6毫升，8小时后反应结束，按常规方法处理反应液，将得到的粗产物溶于8毫升90％醋酸水溶液中，分别加入二氯化钯190毫克及醋酸钠190毫克，用TLC监测反应，10小时后按常规方法处理反应液，用硅胶柱层析法精制反应物，得到1位为游离羟基的四糖394毫克，产率78％。将此四糖370毫克，0．3毫克分子溶于2毫升干燥二氯甲烷中，加入三氯乙睛0．15毫升，DBU 25微升，在室温、搅拌下进行反应，用TLC监测。反应完成后，用常规方法处理反应液，得供体280毫克，产率65％。化合物16的关键核磁共振数据(13C NMR)63．5，65．0，65．5，65．9(C-5I-IV)，104．4，105．1，105．7，105．8(C-1I-IV)，76．4，76．8，77．2，77．7，80．9，81．1，81．3，81．4，81．6，81．8，81．9，82．0(C-2-4I-IV)，128．2-129．8(CAr)，133．2，133．3，133．4，133．5，133．6(CAr)，165．0，165．1，165．5，165．6，166．1(5PhCO)，169．6，169．8，170．0，170．1(4CH3CO)(9)四糖受体17的制备 按双糖3转化为三糖受体7的方法，由四糖14489毫克，0．34毫克分子得到四糖受体17300毫克，产率95％。
(10)八糖的制备 按双糖供体5与双糖受体7偶联的条件，由四糖供体16247毫克，0．18毫克分子及四糖受体17190毫克，0．20毫克分子，得到八糖251毫克，产率65％。此八糖按催化氢化14的条件脱除苄基，再按酰化9的方法苯甲酰化，得到全酰化的呋喃八糖18’。化合物18’的关键数据(13C NMR，CDCl3)104．8，105．3，105．4，105．7，105．8，105．9，106．2，106．6(C-1I-VIII)．MALDI-TOF MS Calcdfor C142H130O502634．7[M]．Found2658．2[M+Na]．
权利要求
1．一种以不保护或部分保护的呋喃糖苷为糖基受体制备1→5连接的五碳呋喃寡糖的合成方法，其特征在于(1)活化的五碳呋喃糖的糖基供体与不保护或部分保护的呋喃糖的糖基受体溶于有机溶剂中，在LEWIS酸催化下发生偶联，生成1→5连接的具有1，2反式糖苷键的双糖。如 R=酰基；X=Br或Cl，或酯基如CCl3C(NH)O-R’=烷基或芳基(2)将生成的双糖3的还原端酰基化，再活化端基，即得到新的、双糖的糖基供体5。如 R=酰基；X=Br或Cl，或酯基如CCl3C(NH)O-R’=烷基或芳基(3)将生成的双糖3的还原端烷基化或苯甲酰化，再选择性地移除非还原端的酰基，即得到新的、双糖的糖基受体7。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基(4)将糖基供体1与糖基受体7(1+2)或糖基供体5与糖基受体2(2+1)溶于有机溶剂中，在LEWIS酸催化下进行偶联，即得到三糖。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基(5)按3转化为5的方法，将8或9转化为三糖的糖基供体11。如 R=酰基；X=Br或Cl，或酯基如CCl3C(NH)O-R’=烷基或芳基 R”=苯甲酰基(6)按3转化为7的方法，将8或9转化为三糖的糖基受体12。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基(7)将单糖的糖基供体1与三糖的糖基受体12在LEWIS酸催化下偶联(1+3)，或双糖的糖基供体5与双糖的糖基受体7在LEWIS酸催化下偶联(2+2)，得到四糖。 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基 R=酰基 R”=苄基 R’烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基(8)按3转化为5的方法，将13或14转化为四糖的糖基供体15或16如 R=酰基；R”=苯甲酰基 X=Br或Cl，或酯基如CCl3C(NH)O-R’=烷基或芳基(9)按3转化为7的方法，将13或14转化为四糖的糖基受体17。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基(10)将四糖的糖基供体15或16与四糖的糖基受体17偶连，即得到1→5连接的八糖。如 R=酰基 R”=苄基 R’=烷基或芳基或R=乙酰基 R”=苯甲酰基 R’=烷基或芳基(11)用上所述的方法可制备1→5连接的六糖(二糖+四糖或三糖+三糖)，七糖(三糖+四糖)，及更大的糖如十糖、十二糖等。
2．如权利要求1所述的一种以不保护或部分保护的呋喃糖苷为糖基受体制备1→5连接的五碳呋喃寡糖的合成方法，其特征在于所述的单糖为D，L型阿拉伯糖、木糖、核糖、来苏糖。所述的双糖、三糖、四糖可为均聚糖，亦可为上述四种五碳糖以任意组合而成的糖。
3．如权利要求1所述的一种以不保护或部分保护的呋喃糖苷为糖基受体制备1→5连接的五碳呋喃寡糖的合成方法，其特征在于所述的有机溶剂为卤代烷、醚、酰胺。
4．如权利要求1所述的一种以不保护或部分保护的呋喃糖苷为糖基受体制备1→5连接的五碳呋喃寡糖的合成方法，其特征在于所述的LEWIS酸为银盐、三氟化硼、三甲基硅三氟甲磺酸盐(TMSOTf)。
全文摘要
本发明涉及1→5连接的五碳糖呋喃寡糖的合成。以1位活化的呋喃糖为糖基供体,以不保护的或部分保护的呋喃糖苷为糖基受体,在LEWIS酸作用下偶联,可简洁、有效地合成双糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖、八糖以及更大的糖。
文档编号C07H3/00GK1294130SQ99122118
公开日2001年5月9日 申请日期1999年10月26日 优先权日1999年10月26日
发明者杜宇国, 孔繁祚 申请人:中国科学院生态环境研究中心