一种2-脱氧-d-葡萄糖的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，以甲壳素为起始原料，先制备前驱体，然后采用固体酸H2SO4-SiO2为催化剂，使2-氨基-D-葡萄糖盐酸盐与甲醇反应，再与亚硝酸钠和盐酸反应，经过形成亚硝基化合物和一系列的分子内重排，脱去氨基，最终生成2-脱氧-D-葡萄糖。本发明2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，不需要涉及羟基保护及催化加氢，耗时短，合成工艺简单，生产设备要求低，生产成本较低，产品质量稳定，适于工业化生产。
【专利说明】一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化合物制备【技术领域】，特别涉及一种抗病毒、抗菌、预防流感病毒的2_脱氧-D-匍萄糖的制备方法。
【背景技术】
[0002]2-脱氧-D-葡萄糖为天然抗代谢物类抗生素，具有抑制病毒感染、酵母发酵、病菌及肿瘤细胞生长等多种生理药理效应，在抗病毒、抗菌、抗癌、抗癫痫、抗衰老等基础研究中广泛使用。实践中用来预防病毒及病原菌感染，如HSV、HIV、SARS、流感病毒等病源菌引起的传染病，其抗病毒、抗菌作用是由于其结构与2-脱氧-D-核糖相似，可干扰细菌的酶系统对2-脱氧-D-核糖的利用。此外，它也是一种重要的医药中间体，在医药及化妆品等行业具有广泛的应用，国内主要用于禽类、兽类用抗病毒药。
[0003]2-脱氧-D-葡萄糖的化学合成研究比较多，但目前大多数合成方法涉及到羟基保护及催化加氢，不仅耗时多，工艺复杂、成本较高，且收率低，因而市场价高达2万元/kg。因此，寻求工艺简单、成本较低，便于工业化推广应用的2-脱氧-D-葡萄糖的合成方法是今后努力的方向，同时这也将孕育出广阔的开发前景和巨大的经济效益。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种新的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法。
[0005]本发明所采取的技术方案是:
一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括以下步骤:
(1)将甲壳素与过量的浓盐酸加热水解反应2~4小时，脱色、过滤至滤液无色，浓缩滤液，洗涤，干燥，得前驱体；
(2)将步骤(1)所得前驱体与H2SO4-SiO2固体酸催化剂、过量的甲醇混合，加热回流7~9小时，加入适量氯化钙，中和反应液，过滤，得白色固体；
(3)将步骤(2)所得白色固体溶于过量的稀盐酸，加入适量亚硝酸钠，反应0.5~1.5小时，中和反应液，结晶，过滤，浓缩滤液，得粗品；
(4)将粗品重结晶，干燥，得结晶2-脱氧-D-葡萄糖。
[0006]优选的，步骤(1)，甲壳素与浓盐酸的质量体积比为1:4~6 (g/mL)ο
[0007]优选的，步骤(1)，甲壳素与浓盐酸在95~100°C水浴条件下加热水解反应。
[0008]优选的，步骤(1)所述浓盐酸的浓度为31~38wt%。
[0009]优选的，步骤(2)，前驱体与H2SO4-SiO2固体酸催化剂的质量比为2~3:1，前驱体与甲醇的质量体积比为1:15~20 (g/mL)ο
[0010]优选的，步骤(2)，前驱体与氯化钙的质量比为2~3:1。
[0011]优选的，步骤(3)，白色固体与稀盐酸的质量体积比为1:15~45 (g/mL)，白色固体与亚硝酸钠的质量比为1.8~2.0:1。[0012]优选的，步骤(3)所述稀盐酸的浓度为5~15 Wt %。
[0013]优选的，步骤(3)，控制反应温度为10~30°C。
[0014]本发明的有益效果是:
本发明以甲壳素为起始原料，先制备前驱体2-氨基-D-葡萄糖盐酸盐，然后采用固体酸H2SO4-SiO2为催化剂，使2-氨基-D-葡萄糖盐酸盐与甲醇反应，再与亚硝酸钠和盐酸反应，经过形成亚硝基化合物和一系列的分子内重排，脱去氨基，最终生成2-脱氧-D-葡萄糖。本发明提供的2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，不需要涉及羟基保护及催化加氢，耗时短，合成工艺简单，生产设备要求低，生产成本较低，产品质量稳定，适于工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为2-脱氧-D-葡萄糖标准品的红外图谱。
[0016]图2为实施例1 2-脱氧-D-葡萄糖样品的红外图谱。
【具体实施方式】
[0017]一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括以下步骤: (1)将甲壳素与过量的浓盐酸加热水解反应2~4小时，脱色、过滤至滤液无色，浓缩滤液，洗涤，干燥，得前驱体；
(2)将步骤(1)所得前驱体与H2SO4-SiO2固体酸催化剂、过量的甲醇混合，加热回流7~9小时，加入适量氯化钙，中和反应液，过滤，得白色固体；
(3)将步骤(2)所得白色固体溶于过量的稀盐酸，加入适量亚硝酸钠，反应0.5~1.5小时，中和反应液，结晶，过滤，浓缩滤液，得粗品；
(4)将粗品重结晶，干燥，得结晶2-脱氧-D-葡萄糖。
[0018]优选的，步骤(1)，甲壳素与浓盐酸的质量体积比为1:4~6 (g/mL)ο
[0019]优选的，步骤(1)，甲壳素与浓盐酸在95~100°C水浴条件下加热水解反应。
[0020]优选的，步骤(1)所述浓盐酸的浓度为31~38wt%。
[0021]优选的，步骤(2)，前驱体与H2SO4-SiO2固体酸催化剂的质量比为2~3:1，前驱体与甲醇的质量体积比为1:15~20 (g/mL)ο
[0022]优选的，步骤(2)，前驱体与氯化钙的质量比为2~3:1。
[0023]优选的，步骤(3)，白色固体与稀盐酸的质量体积比为1:15~45 (g/mL)，白色固体与亚硝酸钠的质量比为1.8~2.0:1。
[0024]优选的，步骤(3)所述稀盐酸的浓度为5~15 Wt %。
[0025]优选的，步骤(3)，控制反应温度为10~30°C。
[0026]优选的，步骤(4)，将粗品采用甲醇、乙醇、丙酮、正丙醇、异丙醇中的至少一种重结晶。下述实施例采用甲醇与丙酮的混合溶剂进行重结晶。
[0027]下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
[0028]实施例1
(1)将100g甲壳素与600ml31%浓盐酸混合，加热水解反应4小时，脱色、过滤至滤液无色，浓缩滤液，洗涤，干燥，得前驱体61.2g ;
(2)将步骤(1)所得前驱体与30.6gH2S04-Si02固体酸催化剂、918ml甲醇混合，加热回流7小时，加入30.6g氯化钙，再用碱中和反应液，过滤，滤液回收溶剂，得白色固体52.4g ；
(3)将步骤(2)所得白色固体溶于2358ml5%稀盐酸，加入29.1g亚硝酸钠，30°C下反应0.5小时，中和，浓缩反应液，结晶，过滤除去氯化钠，浓缩滤液，得粗品30.2g ；
(4)将粗品用1:1.5的甲醇与丙酮重结晶，干燥，得结晶2-脱氧-D-葡萄糖23.6g，检测熔点为146~1470C ο
[0029]将所得终产物进行红外光谱分析，其结果见图1、2所示，图1为2-脱氧-D-葡萄糖标准品(CAS号:154-17-6)的红外图谱，图2为实施例1所得2-脱氧-D-葡萄糖样品的红外图谱，与其标准品的峰形一致。
[0030]实施例2
一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括如下步骤:
(1)将100g甲壳素与500ml34%浓盐酸混合，加热水解反应3小时，脱色、过滤至滤液无色，浓缩滤 液，洗涤，干燥，得前驱体62.2g ；
(2)将步骤(1)所得前驱体与24.98&504^02固体酸催化剂、11001111甲醇混合，加热回流8小时，加入24.9g氯化钙，再用碱中和反应液，过滤，滤液回收溶剂，得白色固体53.0g ；
(3)将步骤(2)所得白色固体溶于1600ml10%稀盐酸，加入27.9g亚硝酸钠，20°C下反应I小时，中和，浓缩反应液，结晶，过滤除去氯化钠，浓缩滤液，得粗品29.6g ；
(4)将粗品用1:2的甲醇与丙酮重结晶，干燥，得结晶2-脱氧-D-葡萄糖23.2g，检测熔点为146~1470C ο
[0031]实施例3
一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括如下步骤:
(1)将100g甲壳素与400ml38%浓盐酸混合，加热水解反应2小时，脱色、过滤至滤液无色，浓缩滤液，洗涤，干燥，得前驱体61.Sg ;
(2)将步骤⑴所得前驱体与20.6gH2S04-Si0j体酸催化剂、1236ml甲醇混合，加热回流9小时，加入20.6g氯化钙，再用碱中和反应液，过滤，滤液回收溶剂，得白色固体51.2g ；
(3)将步骤(2)所得白色固体溶于768ml15%稀盐酸，加入25.6g亚硝酸钠，10°C下反应1.5小时，中和，浓缩反应液，结晶，过滤除去氯化钠，浓缩滤液，得粗品28.4g ；
(4)将粗品用1:1.5的甲醇与丙酮重结晶，干燥，得结晶2-脱氧-D-葡萄糖22.4g，检测熔点为146~1470C ο
[0032]以上实施例仅为介绍本发明的优选案例，对于本领域技术人员来说，在不背离本发明精神的范围内所进行的任何显而易见的变化和改进，都应被视为本发明的一部分。
【权利要求】
1.一种2-脱氧-D-葡萄糖的制备方法，包括以下步骤: (1)将甲壳素与过量的浓盐酸加热水解反应2~4小时，脱色、过滤至滤液无色，浓缩滤液，洗涤，干燥，得前驱体； (2)将步骤(1)所得前驱体与H2SO4-SiO2固体酸催化剂、过量的甲醇混合，加热回流7~9小时，加入适量氯化钙，中和反应液，过滤，得白色固体； (3)将步骤(2)所得白色固体溶于过量的稀盐酸，加入适量亚硝酸钠，反应0.5~1.5小时，中和反应液，结晶，过滤，浓缩滤液，得粗品； (4)将粗品重结晶，干燥，得结晶2-脱氧-D-葡萄糖。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(1)，甲壳素与浓盐酸的质量体积比为1:4~6 (g/mL)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(1)，甲壳素与浓盐酸在95~100°C水浴条件下加热水解反应。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法，其特征在于:步骤(1)所述浓盐酸的浓度为31~38wt%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)，前驱体与H2SO4-SiO2固体酸催化剂的质量比为2~3:1，前驱体与甲醇的质量体积比为1:15~20 (g/mL)ο
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)，前驱体与氯化钙的质量比为2~3:1。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)，白色固体与稀盐酸的质量体积比为1:15~45 (g/mL)，白色固体与亚硝酸钠的质量比为1.8~2.0:1。
8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)所述稀盐酸的浓度为5 ~15 Wt %。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)，控制反应温度为10~30。C。
【文档编号】C07H1/00GK103980328SQ201410168044
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】舒绪刚, 许祥, 段静娜, 付志欢, 樊明智, 高均勇 申请人:广州天科生物科技有限公司, 广州九益生物技术有限公司, 广州天科科技有限公司