背景及概述

糖苷是許多天然香味成分的前體物質(zhì)，具有良好的熱穩(wěn)定性，不易升華，在高溫條件下能發(fā)生裂解釋放出相應(yīng)的香味物質(zhì)。煙草中某些揮發(fā)性香味物質(zhì)是以糖苷的形式存在，且在加工、儲存過程中能夠保持穩(wěn)定。5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷是糖苷衍生物，在醫(yī)藥、化工領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷英文名稱：5-bromo-4-chloro-3-indolylβ-D-glucoside，中文別名：5-溴-4-氯-3-吲哚-Beta-D-吡喃葡萄糖糖，CAS號：15548-60-4，分子式：C14H15BrClNO6，分子量：408.629，外觀與性狀：白色微結(jié)晶粉末，密度：1.882g/cm3，沸點：673.9ºCat760mmHg，熔點：249-251ºC。

制備

糖苷的合成方法有很多種，最常用的合成方法有溴代葡萄糖法和三氯乙腈法等。然而，已有5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷的合成研究報道并不多。本文以葡萄糖為原料，采用溴代葡萄糖法和三氯乙腈法兩種方法，合成了5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷。其合成反應(yīng)式如下圖：

圖1 5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷合成反應(yīng)式

實驗操作：

方法一、

2,3,4,6-四-O-乙?；?α-D-溴代吡喃葡糖苷（2）的合成

取100mL乙酸酐于250mL三口圓底燒瓶中，冰浴冷卻至5℃，攪拌條件下慢慢滴加0.6mL體積分?jǐn)?shù)為60%的高氯酸，滴加完畢后移去冰浴，自然升溫至室溫；然后再緩慢加入25.0g（0.14mol）葡萄糖，并控制反應(yīng)溫度在30℃左右，待葡萄糖全部加完后，自然冷卻至20℃；迅速加入8g紅磷，再依次緩慢滴加15mL溴（控制反應(yīng)溫度在20~30℃）、9mL水（控制溫度不高于20℃），室溫下反應(yīng)2h；然后向反應(yīng)體系中加入75mL二氯甲烷，攪拌；過濾，濾液用冰水洗滌（100mL×2），有機(jī)相用100mLNaHCO3飽和冰水溶液洗滌至無氣泡產(chǎn)生，干燥；過濾，對濾液進(jìn)行減壓濃縮，經(jīng)柱層析（石油醚∶乙酸乙酯=4∶1，體積比）分離得到51.2g無色晶體。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-2,3,4,6-四-O-乙?；?β-D-吡喃葡糖苷（3）的合成

取0.56g（5mmol）5-溴-4-氯-3-吲哚酮溶于16mL二氯甲烷中，再依次加入2.5g2,3,4,6-四-O-乙?；?α-D-溴代吡喃葡糖苷、5mL（1mol/L）氫氧化鈉溶液和0.4g四丁基溴化銨；油浴升溫至35℃，劇烈攪拌反應(yīng)5h；向反應(yīng)體系中加入20mL乙酸乙酯，振蕩，分液，水相用乙酸乙酯萃取（15mL×3），合并有機(jī)相，用無水硫酸鎂干燥；過濾濃縮，柱層析（石油醚∶乙酸乙酯=2∶1，體積比）分離得1.82g白色黏稠狀物質(zhì)（3），產(chǎn)率82.0%。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷（1）的合成

取5-溴-4-氯-3-吲哚基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡糖苷溶解于15mL甲醇中，冰浴冷卻至0℃；然后滴加3mL（0.5mol/L）甲醇鈉的甲醇溶液，在此溫度下攪拌5h；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入預(yù)先處理好的陽離子交換樹脂中（陽離子樹脂的預(yù)處理方法：先用清水沖洗樹脂；然后用5%的鹽酸浸泡約4h，水洗至中性；再用5%氫氧化鈉溶液浸泡約4h，水洗至中性；最后再用5%的鹽酸浸泡4h，水洗至中性即可），緩慢攪拌5~10min，過濾，用甲醇沖洗，濾液蒸除溶劑，得0.49g白色固體5-溴-4-氯-3-吲哚基-beta-D-吡喃葡糖苷，產(chǎn)率81.6%，熔點86.5℃。

方法二、

α-D-葡萄糖五乙酸酯的合成

在100mL圓底三口燒瓶中依次加入5g無水乙酸鈉、5.4g無水葡萄糖和50mL乙酸酐，加熱回流反應(yīng)3h；將棕黃色反應(yīng)液傾入盛有100mL冰水的250mL燒杯中，攪拌均勻，靜置；冰水浴冷卻，得淡黃色晶體，再用無水乙醇重結(jié)晶兩次，得9.5g白色棱柱狀晶體，產(chǎn)率81.2%。熔點110.5~111.5℃（文獻(xiàn)值：110~111℃［1］）。

2,3,4,6-四-O-乙?；?D-吡喃葡萄糖的合成

取4g化合物2溶于50mLDMF中，加入1g乙酸肼，在25℃下攪拌反應(yīng)過夜；然后加入200mL乙酸乙酯，振蕩，分液，有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌（100mL×4），無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮，得3.2g白色透明油狀液體（3），產(chǎn)率89.6%。

2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-葡萄糖基三氯乙酰亞胺酯的合成

取1g化合物3加入25mL無水二氯甲烷中，再分別加入4mL三氯乙腈和0.5mL DBU，在25℃下反應(yīng)1h；反應(yīng)液經(jīng)減壓濃縮和柱層析（乙酸乙酯∶石油醚=1∶5，體積比）分離，得到0.6g白色固體（4），產(chǎn)率42.8%。熔點65.5~67.0℃（文獻(xiàn)值：66~68℃）。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-2,3,4,6-四-O-乙?；?β-D-吡喃葡糖苷的合成

將0.4g的2,3,4,6-四-O-乙?；?α-D-葡萄糖基三氯乙酰亞胺酯、0.2g的5-溴-4-氯-3-吲哚酮、0.2g分子篩（預(yù)先經(jīng)真空300℃處理1h）和10mL二氯甲烷混勻，室溫下攪拌30min；然后降溫到-78℃，加入30μLTMSOTf，在此溫度下攪拌40min；自然升溫至室溫，繼續(xù)攪拌4h；加入30mL二氯甲烷，振蕩，分離；有機(jī)相用飽和碳酸鈉溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥；減壓濃縮，柱層析（石油醚∶乙酸乙酯=2∶1，體積比）分離，得0.1g白色黏稠狀物質(zhì)（5），產(chǎn)率27.8%。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃葡糖苷的合成（1）

取40mg化合物5溶解于5mL甲醇中，冰浴冷卻至0℃，然后滴加5mL（0.2mol/L）甲醇鈉的甲醇溶液，在此溫度下攪拌3h；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入預(yù)先處理好的陽離子交換樹脂（預(yù)處理方法同1.2.1節(jié)）中，緩慢攪拌5~10min；過濾，用甲醇沖洗，濾液蒸除溶劑得10mg白色固體（1），產(chǎn)率40.3%，熔點82.1℃。

結(jié)論

以D-葡萄糖為原料，分別合成了2,3,4,6-四-O-乙?；?α-D-溴代吡喃葡糖苷，溴代葡萄糖法）和 2,3,4,6-四-O-乙?；?α-D-葡萄糖基三氯乙酰亞胺酯，分別與5-溴-4-氯-3-吲哚酮進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，然后脫乙酰基制備了5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃葡糖苷。

參考文獻(xiàn)

[1] Stanimir K, Jasmina P, Vladimir P, et al. SnCl 4 induced formation of C 7 -C 16 -alkyl D-glucopyranosides［J］. JSerb Chem Soc, 2001, 66（2）：65-71