本发明属于糖化学领域，尤其是涉及一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法。
背景技术：
1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯，又名D-葡糖醛酸-γ-内酯丙酮化合物，英文名称为1,2-O-isopropylidene-a-D-Glucofuranuronic Acid-3-Lactone，CAS号：20513-98-8，分子式：C10H14O5。
关于制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，现有的技术方法分为五步，第一步为将葡萄糖和甲醇反应进行甲基保护，得到葡萄糖甲苷，第二步为将葡萄糖甲苷氧化成糖醛酸，得甲基葡萄糖醛酸，第三步为将甲基葡萄糖醛酸脱甲基，得葡萄糖醛酸，第四步将葡萄糖醛酸内酯化，得葡醛内酯，第五步将葡醛内酯与丙酮加催化剂反应，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯。但是现有的技术目前存在以下缺点：反应步骤多，每步都需要纯化或结晶，工艺复杂，用到的溶剂多，危险性大，得率低，成本高。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明提出了一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法。
(二)技术方案
本发明的制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，包括以下步骤：
(1)丙叉保护反应：将葡萄糖和氢型阳离子交换树脂加入丙酮中搅拌反应6-12小时，然后再加入适量水继续反应2-5小时，滤去树脂，真空回收丙酮，得到了1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)糖醛酸氧化反应：将一定量的铂炭催化剂加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，再滴加10％氢氧化钠溶液控制PH值在8-11之间，接着通入氧气强力搅拌2-11小时，然后过滤回收催化剂，滤液浓缩至20-35％浓度，经过氢型阳离子交换树脂脱除钠离子，得到了1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)内酯化反应：将有机溶剂A加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液中，萃取三次，合并有机溶剂相，无水硫酸钠脱水，过滤，真空浓缩至干，再加入有机溶剂B溶解，过滤后2小时内缓慢降温至20℃，接着加入晶种，然后以每小时1℃的速度降温至-5℃，维持-5℃继续冷藏12-24小时，过滤，干燥，得到了1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯。
作为优选的技术方案，所述的氢型阳离子交换树脂与所述的丙酮的重量比为1︰1-5︰20-40。
作为优选的技术方案，所述的氢型阳离子交换树脂采用732或734或D001或D002强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
作为优选的技术方案，所述的步骤(1)丙叉保护反应中的反应温度为20-56℃。
作为优选的技术方案，所述的步骤(1)丙叉保护反应中，所述的适量水是按照葡萄糖与水的重量比的1︰4-20进行配比。
作为优选的技术方案，所述的步骤(1)丙叉保护反应中，其反应时间为6-12小时，继续反应时间为2-5小时。
作为优选的技术方案，所述的步骤(1)丙叉保护反应中，所述的真空回收丙酮的温度不得超过50℃。
作为优选的技术方案，所述的步骤(2)糖醛酸氧化反应中，铂炭催化剂的铂含量为5％-10％，并且所述的铂炭催化剂的用量为葡萄糖重量的0.5-3％。
作为优选的技术方案，所述的步骤(2)糖醛酸氧化反应中，铂炭催化剂可活化后重复使用，并且所述的铂炭催化剂的氧化温度为30-55℃，氧化PH值控制范围为8-11，氧化时间为2-6小时。
作为优选的技术方案，所述的步骤(3)内酯化反应中，用于萃取的所述的有机溶剂A为二氯甲烷或三氯甲烷或乙酸乙酯，并且当优选用乙酸乙酯时的三次萃取用量分别为溶液量的2倍、1.5倍和1.5倍。
作为优选的技术方案，所述的步骤(3)内酯化反应中，所述的无水硫酸钠脱水的时间为12-24小时，并且所述的真空浓缩的温度不超过50℃。
作为优选的技术方案，所述的步骤(3)内酯化反应中，用于结晶的所述的有机溶剂B为甲醇或乙醇或丙酮或异丙醇，并且当采用甲醇和乙醇时结晶效果最佳。
作为优选的技术方案，所述的步骤(3)内酯化反应中，所述的干燥为常压干燥或者是真空干燥，并且其干燥的温度为50-80℃。
(三)有益效果
本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本发明采用一锅法三步完成丙叉保护、糖醛酸氧化、内酯化，结晶得到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯。
本发明具有以下优点：
a.工艺简单，不需要进行葡萄糖甲基保护和脱保护，减少了反应操作步骤，避免了甲基化葡萄糖时大量甲醇的使用。
b.采用氢型阳离子交换树脂作为葡萄糖丙叉保护催化剂，避免了大量无机酸以及为除去无机酸而需大量溶剂萃取提纯的使用。
C.铂炭催化氧化制备糖醛酸选择性更高，副产物少，减少了中间体结晶提纯步骤，操作更为方便。
d.使用有机溶剂萃取、结晶的内酯化技术，内酯化产品纯度和收率更高。
附图说明
图1是本发明的结构式。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，包括以下步骤：
(1)、丙叉保护反应：将葡萄糖10克，氢型阳离子交换树脂40克，加入500毫升丙酮中，保温55℃搅拌反应6小时，冷却至温度25℃，加入200毫升水，室温继续反应5小时，滤去树脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反应：将0.1克10％铂炭加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保温55℃滴加10％氢氧化钠溶液控制PH值9，通入氧气保持压力0.01MPa，强力搅拌6小时，过滤回收催化剂，滤液50℃真空浓缩至35％浓度，过阳离子交换树脂脱除钠离子，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、内酯化反应：将乙酸乙酯80毫升加入到40毫升1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液浓中，萃取分层，收集乙酸乙酯相，水相分别用60毫升乙酸乙酯再萃取两次，合并乙酸乙酯液，加水无水硫酸钠脱水12小时，滤去无水硫酸钠，乙酸乙酯溶液50℃真空浓缩至干，加入甲醇加热至50℃搅拌溶解，过滤后以每4分钟1℃的速度缓慢降温至20℃，加入适量晶种，然后以每小时1℃的速度降温至-5℃，维持-5℃继续冷藏12小时，过滤，干燥，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯6.8克，纯度为99.3％。
实施例2
本发明提供了一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，包括以下步骤：
(1)、丙叉保护反应：将葡萄糖10克，氢型阳离子交换树脂15克，加入250毫升丙酮中，保温30℃搅拌反应12小时，冷却至温度25℃，加入50毫升水，室温继续反应2小时，滤去树脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反应：将0.3克5％铂炭加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保温35℃滴加10％氢氧化钠溶液控制PH值10，通入氧气保持压力0.01MPa，强力搅拌3小时，过滤回收催化剂，滤液50℃真空浓缩至20％浓度，过阳离子交换树脂脱除钠离子，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、内酯化反应：将二氯甲烷150毫升加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液浓中，萃取分层，收集二氯甲烷相，水相分别用100毫升二氯甲烷再萃取两次，合并二氯甲烷液，加水无水硫酸钠脱水24小时，滤去无水硫酸钠，二氯甲烷溶液50℃真空浓缩至干，加入乙醇加热至50℃搅拌溶解，过滤后以每4分钟1℃的速度缓慢降温至20℃，加入适量晶种，然后以每小时1℃的速度降温至-5℃，维持-5℃继续冷藏24小时，过滤，干燥，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯6.5克，纯度为99.0％。
实施例3
本发明提供了一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，包括以下步骤：
(1)、丙叉保护反应：将葡萄糖10克，氢型阳离子交换树脂30克，加入400毫升丙酮中，保温40℃搅拌反应9小时，冷却至温度25℃，加入100毫升水，室温继续反应3小时，滤去树脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反应：将0.2克5％铂炭加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保温30℃滴加10％氢氧化钠溶液控制PH值11，通入氧气保持压力0.01MPa，强力搅拌2小时，过滤回收催化剂，滤液50℃真空浓缩至30％浓度，过阳离子交换树脂脱除钠离子，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、内酯化反应：将三氯甲烷100毫升加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液浓中，萃取分层，收集三氯甲烷相，水相分别用75毫升三氯甲烷再萃取两次，合并三氯甲烷液，加水无水硫酸钠脱水15小时，滤去无水硫酸钠，三氯甲烷溶液50℃真空浓缩至干，加入丙酮加热至50℃搅拌溶解，过滤后以每4分钟1℃的速度缓慢降温至20℃，加入适量晶种，然后以每小时1℃的速度降温至-5℃，维持-5℃继续冷藏16小时，过滤，干燥，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯6.7克，纯度为99.1％。
实施例4
本发明提供了一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，包括以下步骤：
(1)、丙叉保护反应：将葡萄糖10克，氢型阳离子交换树脂50克，加入450毫升丙酮中，保温50℃搅拌反应7.5小时，冷却至温度25℃，加入150毫升水，室温继续反应2.5小时，滤去树脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反应：将0.05克10％铂炭加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保温40℃滴加10％氢氧化钠溶液控制PH值9，通入氧气保持压力0.01MPa，强力搅拌5小时，过滤回收催化剂，滤液50℃真空浓缩至30％浓度，过阳离子交换树脂脱除钠离子，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、内酯化反应：将乙酸乙酯100毫升加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液浓中，萃取分层，收集乙酸乙酯相，水相分别用75毫升乙酸乙酯再萃取两次，合并乙酸乙酯液，加水无水硫酸钠脱水20小时，滤去无水硫酸钠，乙酸乙酯溶液50℃真空浓缩至干，加入异丙醇加热至50℃搅拌溶解，过滤后以每4分钟1℃的速度缓慢降温至20℃，加入适量晶种，然后以每小时1℃的速度降温至-5℃，维持-5℃继续冷藏22小时，过滤，干燥，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯6.7克，纯度为99.2％。
实施例5
本发明提供了一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，包括以下步骤：
(1)、丙叉保护反应：将葡萄糖10克，氢型阳离子交换树脂25克，加入300毫升丙酮中，保温20℃搅拌反应10.5小时，冷却至温度25℃，加入60毫升水，室温继续反应4小时，滤去树脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反应：将0.3克5％铂炭加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保温45℃滴加10％氢氧化钠溶液控制PH值10，通入氧气保持压力0.01MPa，强力搅拌4小时，过滤回收催化剂，滤液50℃真空浓缩至25％浓度，过阳离子交换树脂脱除钠离子，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、内酯化反应：将二氯甲烷120毫升加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液浓中，萃取分层，收集二氯甲烷相，水相分别用90毫升二氯甲烷再萃取两次，合并二氯甲烷液，加水无水硫酸钠脱水18小时，滤去无水硫酸钠，二氯甲烷溶液50℃真空浓缩至干，加入甲醇加热至50℃搅拌溶解，过滤后以每4分钟1℃的速度缓慢降温至20℃，加入适量晶种，然后以每小时1℃的速度降温至-5℃，维持-5℃继续冷藏19小时，过滤，干燥，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯6.6克，纯度为99.1％。
实施例6
本发明提供了一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，包括以下步骤：
(1)、丙叉保护反应：将葡萄糖1千克，氢型阳离子交换树脂2.5千克，加入30升丙酮中，保温45℃搅拌反应6小时，冷却至温度25℃，加入7升水，室温继续反应3小时，滤去树脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反应：将10克10％铂炭加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保温45℃滴加10％氢氧化钠溶液控制PH值9，通入氧气保持压力0.01MPa，强力搅拌5小时，过滤回收催化剂，滤液50℃真空浓缩至25％浓度，过阳离子交换树脂脱除钠离子，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、内酯化反应：将乙酸乙酯12升加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液浓中，萃取分层，收集乙酸乙酯相，水相分别用9升乙酸乙酯再萃取两次，合并乙酸乙酯液，加水无水硫酸钠脱水24小时，滤去无水硫酸钠，乙酸乙酯溶液50℃真空浓缩至干，加入甲醇加热至50℃搅拌溶解，过滤后以每4分钟1℃缓慢降温至20℃，加入适量晶种，然后以每小时1℃的速度降温至-5℃，维持-5℃继续冷藏24小时，过滤，干燥，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯675克，纯度为99.1％。
实施例7
本发明提供了一种制备1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯的方法，包括以下步骤：
(1)、丙叉保护反应：将葡萄糖10千克，氢型阳离子交换树脂30千克，加入350升丙酮中，保温40℃搅拌反应6小时，冷却至温度25℃，加入80升水，室温继续反应3小时，滤去树脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反应：将150克10％铂炭加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保温45℃滴加10％氢氧化钠溶液使PH值9，通入氧气保持压力0.01MPa，强力搅拌6小时，过滤回收催化剂，滤液50℃真空浓缩至25％浓度，过阳离子交换树脂脱除钠离子，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、内酯化反应：将乙酸乙酯120升加入到1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液浓中，萃取分层，收集乙酸乙酯相，水相分别用90升乙酸乙酯再萃取两次，合并乙酸乙酯液，加水无水硫酸钠脱水24小时，滤去无水硫酸钠，乙酸乙酯溶液50℃真空浓缩至干，加入甲醇加热至50℃搅拌溶解，过滤后以每4分钟1℃的速度缓慢降温至20℃，加入适量晶种，然后以每小时1℃的速度降温至-5℃，维持-5℃继续冷藏24小时，过滤，干燥，得1,2-氧-异亚丙基-alpha-D-6,3-葡醛内酯6.62千克，纯度为99.0％。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。