【正文】
件分析,合成一般的單糖或雙糖的乙酰溴代物,參照合成溴代乙酰葡萄糖的方案大多數(shù)可行,但是要根據(jù)不同的糖選擇控制溫度和根據(jù)溶解度選擇不同的重結(jié)晶試劑或洗脫劑()。 幾種糖的溴化條件 項目 葡萄糖 甘露糖 乳糖加糖時溫度 3040 3040 3542加溴水時現(xiàn)象 相對溫和 較為劇烈 冒有白煙重結(jié)晶試劑 無水乙醇 混合試劑(柱層析) 無水乙醇 討論反應(yīng)體系對產(chǎn)率的影響 (1)溫度的影響產(chǎn)物溴αD四乙酰葡萄糖在高溫下易分解,因此反應(yīng)時溫度的控制顯得尤為的重要。體系溫度過高易造成溴αD四乙酰葡萄糖的分解,從而影響到最后的產(chǎn)率及產(chǎn)物的純度。若體系溫度偏低可能會影響產(chǎn)物溴αD四乙酰葡萄糖的生成,從而影響產(chǎn)物的產(chǎn)率,得不到預(yù)期的效果。溫度的控制主要體現(xiàn)在加入葡萄糖及液溴時這兩部的溫度控制,這一步是改合成反應(yīng)的關(guān)鍵所在。為了提高產(chǎn)率,得到高純度的溴αD四乙酰葡萄糖,于是設(shè)計了以下實驗進(jìn)行對比。從而進(jìn)一步得出合成該產(chǎn)物的最佳溫度條件。實驗安排如下:(未寫出的合成步驟與設(shè)計合成步驟一致)①在3040℃水浴溫度下加入葡萄糖;在冰水浴下,慢慢加入液溴,然后常溫下靜置兩小時。(設(shè)計路線)②在3040℃水浴溫度下加入葡萄糖;在常溫下,慢慢加入液溴,然后常溫下靜置兩小時。(對比)③在3040℃水浴溫度下加入葡萄糖;在冰水浴下,慢慢加入液溴,然后冰水浴中靜置兩小時。(對比)④在常溫水浴下加入葡萄糖;在冰水浴下,慢慢加入液溴,然后常溫下靜置兩小時。(對比): 表 溫度對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響 實驗序號 產(chǎn)量(g) 產(chǎn)率(%) ① ② ③ ④ 從表格中的結(jié)果可看出,在加入液溴時由于會放出大量的熱,易導(dǎo)致溫度急劇升高,而紅磷是低燃點物質(zhì),易因溫度升高而自燃,從而導(dǎo)致反應(yīng)體系內(nèi)局部溫度過高影響產(chǎn)物的合成。導(dǎo)致產(chǎn)物分解,影響產(chǎn)率。而在靜置反應(yīng)時,溫度不宜過低,否則將影響產(chǎn)物的合成,而導(dǎo)致產(chǎn)率不理想。在第二組對比實驗中雖然靜置反應(yīng)是在常溫下,但由于前一步加溴時沒有在冰水浴中進(jìn)行,造成溫度過高,即使靜置時是在室溫下,該反應(yīng)會放熱,溫度仍然很高也會影響產(chǎn)物的產(chǎn)率。因而導(dǎo)致產(chǎn)率不高。第四組對比實驗中,加入葡萄糖時沒有把反應(yīng)體系的溫度控制在3040℃,也同樣影響產(chǎn)物的合成,進(jìn)而得不到理想的產(chǎn)率。因此,可得出結(jié)論:在合成溴αD四乙酰葡萄糖時,加入葡萄糖時應(yīng)將溫度控制在3040℃,加入液溴時應(yīng)盡量在冰水浴下進(jìn)行,保證體系溫度小于20℃。保證了以上反應(yīng)條件后,在靜置反應(yīng)時可在室溫下進(jìn)行。這是反應(yīng)的較優(yōu)溫度條件。(2) 反應(yīng)時間的影響 反應(yīng)時間對合成產(chǎn)物的產(chǎn)率也往往會有較大的影響,本次合成的反應(yīng)時間的長短也會得到不同的反應(yīng)結(jié)果。為了確定時間對反應(yīng)結(jié)果有和影響,特地做了一組對比實驗。實驗安排如下:?在冰水浴下,慢慢加入液溴,然后常溫下靜置兩小時。(設(shè)計路線) ?在冰水浴下,慢慢加入液溴,然后常溫下靜置一小時。(對比) ?在冰水浴下,慢慢加入液溴,然后常溫下靜置三小時。(對比): 表 實驗序號 產(chǎn)量(g) 產(chǎn)率(%) ① ② ③ 從表格中的結(jié)果可以看出,反應(yīng)的時間對反應(yīng)的結(jié)果是有著較大的作用的。由第二組數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)時間短會大大的降低溴αD四乙酰葡萄糖的產(chǎn)率。而第三組數(shù)據(jù)增加了靜置反應(yīng)的時間,而產(chǎn)率并為得到提高,反而下降。其中的原因是由于產(chǎn)物溴αD四乙酰葡萄糖的穩(wěn)定性不高,見光或受熱均易分解。因此,靜置反應(yīng)時間過長對產(chǎn)物的合成未必有好處。所以,可以得出結(jié)論:該反應(yīng)時間的控制也影響著產(chǎn)物的產(chǎn)率,2小時是較優(yōu)的反應(yīng)時間。與設(shè)計的合成步驟相吻合。 結(jié)構(gòu)表征 溴αD四乙酰葡萄糖的物理性質(zhì)外觀為白色晶體,分子式C14H19O9Br,Mr=411,熔點:88~89℃(文獻(xiàn)值[21]:88~89℃)。 譜圖分析產(chǎn)物結(jié)構(gòu)IR(KBr):?(cm1)=2964,1745,1384,1229,1112,1041,923,555,486.(紅外波譜)1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)=(d,J=,1H,H1),(t,J=,1H,H4),(dd,J=,1H,H2),(dd,J=,1H,H6b),(ddd,J=,,1H,H5),(m,1H,H6a),,(4s,12H,4COCH3).(氫譜)13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)=,(4COCH3),(C1),(C2), (C3),(C5),(C4),(C6),,(4COCH3).(碳譜) 由波譜圖分析得出:所合成的產(chǎn)物為溴αD四乙酰葡萄糖,該產(chǎn)物純度較高。5 結(jié)論 (1)在高氯酸存在下與乙酸酐反應(yīng),將葡萄糖乙?;H缓笠约t磷為催化劑,與液溴反應(yīng),將乙?;钠咸烟沁M(jìn)行溴化,進(jìn)而得到所要合成的溴αD四乙酰葡萄糖。(2)經(jīng)過一步反應(yīng)及各對比實驗,得到了該產(chǎn)物合成的較優(yōu)條件,%。 (3)用一般化學(xué)法合成了溴代乙酰葡萄糖并通過熔點測定、紅外光譜法及利用核磁確認(rèn)了反應(yīng)產(chǎn)物為設(shè)計合成的目標(biāo)產(chǎn)物。 (4) 糖的溴代衍生物是合成含糖藥物和糖生化試劑的重要中間體,可以在糖溴代衍生物為中間體的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步合成具有生物活性和藥物功能的其他糖類衍生物。致 謝本論文是在我的導(dǎo)師楊始剛老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到論文的最終完成,楊老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。論文的實驗期間楊老師幾乎天天親臨實驗室,給我們指導(dǎo)和改進(jìn)實驗方法。在此向楊老師表示衷心的感謝和致意。本論文的順利完成,還離不開實驗室陶建偉老師的大力支持。他在實驗儀器和試驗藥品供應(yīng)方面給我提供了極大的幫助。在此也向陶老師表示衷心的感謝。在此,我還要感謝與我同組的方智慧同學(xué)。正是由于在實驗過程中大家的幫助和支持,我才能克服一個一個的困難和疑惑,直至本文的順利完成。在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助,在這里請接受我誠摯的謝意! 參考文獻(xiàn)[1][J],化學(xué)進(jìn)展,2003,15(4): 295~318.[2]Faber in Organic Chemistry [M], New York: Springer Verlag, 1999:280.[3]楊錫洪,解萬翠,王維民,譚志誠,夏詠梅,[J], 食品科學(xué), 2007, 28:178~179.[4] KOENIGS W ,KNORR Synthesis [J],Ber, 1901,34~957.[5]黎其萬,[J],合成化學(xué),2004,12(4):391~393 .[6]Schmidtr R ,Michel synthesis of αand βOglycosylim idates。preparation of glycosides and disaccharides[J],Angew Chem Int Ed Engl, 1980,19(9):731~732.[7]劉湘,[M],北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005: 42~44.[8]Kodama H ,Fujimori T , Kato K. 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