一种合成高活性寡糖农药β-葡聚六糖的方法技术

一种合成高活性寡糖农药－β－葡聚六糖方法，从葡萄糖出发，分别合成了葡萄糖三糖给体和葡萄糖三糖受体，采用Ｓｃｈｍｉｄｔ糖苷化方法在ＴＭＳＯＴｆ促进下高产率地得到保护的葡聚六糖，脱去保护基即得到β－葡聚六糖；在三糖片段的合成中，采用区域选择性糖苷化的方法，从而简化了反应步骤，使得本发明专利技术公开的路线反应路线短，操作简便，收率高，原料成本低，具有很高的工业生产前景。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物农药领域，具体地说是提供一条有效地合成高活性寡糖农药β-葡聚六糖的合成方法。我国是一个农业大国，而由于日益严峻的病虫害威胁，每年因为农作物病虫害造成的经济损失达数百亿元，对国家和农民都造成了严重的损失。因此农药在农业生产中占有着非常重要的地位。但是，传统的农药毒性很大，长期使用一方面会使害虫产生抗药性而降低药效，更为重要的是传统农药对人类环境与生态的污染、破坏很大。因而发展高效、安全、环境友好的新型农药已成为当今农药开发的新趋势。寡糖生物农药作为一类新型的植物激素及植物抗性反应的激活因子，在农作物生长发育和病虫害防治中有着广泛的应用开发前景。寡糖能够刺激植物的免疫系统反应，产生具有抗病害的活性物质(如植保素等)来抑制病虫害的生成。寡糖农药具有高效、不污染环境、对人畜无害等优点，其在水果、蔬菜病害防治的安全高效性也正是寡糖农药的特色，迎合了人们对绿色食品的需求，因而研究开发寡糖农药无疑将具有重要的理论意义和十分广阔的应用前景。近二十年来美国佐治亚大学的CCRC(复合寡糖研究中心)在植物与病虫害相互作用及寡糖的抗病虫害研究中进行了大量的基础研究，并在大豆、玉米等农作物中取得了很好的实验室及田间应用效果。同时，国际上许多研究机构也在积极研究开发相关的寡糖农药产品。寡糖作为植物免疫激活因子的基础研究是从六十年代开始的，人们发现降解植物细胞壁得到的寡糖片段能够诱导植保素的合成。从得到的寡糖混合物中分离出的一系列活性寡糖中，活性最好的最小中位寡糖是如式(1)所示的β-葡聚六糖。β-葡聚六糖是目前发现的最有活性的寡糖激活因子之一，1克寡糖可以使1000吨农作物的组织产生足够量的植保素。但是用生物降解的方法得到的是一混合物，很难纯化而且量非常少，难以满足实际需求。同时，生物降解反应得到的聚合度大小调控有一定的困难。所以人们开始寻求化学合成的方法来制备β-葡聚七糖(HSE)，在八十年代合成一个寡糖尤其是一个七糖是一项非常困难的工作，随着寡糖合成技术的发展使得这项工作成为可能。在九十年代左右，Ossowski，Fugedi，Lorentzen，Verduyn等小组相继采用不同的合成路线完成了七糖的制备。这些合成方法路线一般多较长，产率并不理想，而且使用的试剂较贵，成本很高，并不适用于工业化生产。1997年，美国Nicolaou小组用固相合成的方法合成了葡聚七糖(HSE)，这是一个令人注目的工作，但要将其发展为工业化生产还不太现实。本专利技术的目的是提供一种有效地合成β-葡聚六糖的方法，该合成反应路线短，操作简便，收率高，原料成本低，具有很高的工业生产前景。本专利技术提供了一种合成高活性寡糖农药β-葡聚六糖的方法，其特征在于该方法采用Schmidt糖苷化方法在TMSOTf促进下，将葡萄糖三糖给体片段A和三糖受体片段B，进行有效的对接，得到带保护基的六糖，脱去保护基即得到β-葡聚六糖；所述片段A的结构中，葡萄糖的2位羟基为Bz保护基，异头碳为三氯乙酰亚胺酯作为给体，片段A与片段B的保护基结构如下式表示 其中，Ac＝CH3(C＝O)-，Bz＝C6H5(C＝O)-，Me＝CH3-。本专利技术中所述片段A与片段B的合成中，都从中间体二糖片段C合成得到，片段C与单糖给体进行反应时，无须保护葡萄糖4位羟基，而是利用4，6位羟基的不同活性，进行选择性糖苷化，合成所需的三糖片段，片段C的结构如下式表示 本专利技术从葡萄糖出发，分别合成了葡萄糖三糖给体和葡萄糖三糖受体，采用Schmidt糖苷化方法在TMSOTf促进下高产率地得到保护的葡聚六糖，脱去保护基即得到β-葡聚六糖。在三糖片段的合成中，采用区域选择性糖苷化的方法，从而简化了反应步骤，使反应路线短，操作简便，收率高，原料成本低，具有很高的工业生产前景。具体地，本专利技术β-葡聚六糖的合成方法可以按以下步骤进行，当然本专利技术并不局限于此1)单糖中间体3的合成以α-葡萄糖甲苷为原料，在无水DMF溶剂中与2，2-二甲基苯甲醛反应，将葡萄糖4，6位羟基保护起来得到中间体2；化合物2溶于二氯甲烷中，在三乙胺催化下，与1-苯甲酰基-苯并三唑(BzOBt)反应，保护葡萄糖2位的羟基，得到了3位羟基裸露的单糖中间体3。其反应过程如反应式(1)所示 2)单糖给体5的合成以葡萄糖为原料，在醋酸钠和醋酸酐溶液中加热回流，得到全乙酰化的葡萄糖，然后用苄胺脱去开头碳的乙酰基，得到化合物4；化合物4与三氯乙腈反应，得到葡萄糖三氯乙酰亚胺酯给体5。其反应过程如反应式(2)所示 3)单糖给体7的合成以葡萄糖为原料，在无水吡啶溶剂中用三苯基甲基氯选择性保护葡萄糖的6位羟基，再用醋酸酐将其它羟基保护起来，然后用苄胺脱去异头碳的乙酰基，得到化合物6；化合物6与三氯乙腈反应，得到葡萄糖三氯乙酰亚胺酯给体7。其反应过程如反应式(3)所示 4)二糖中间体9(C)的合成单糖受体3和葡萄糖给体5在三氟甲磺酸三甲基硅(TMSOTf)的促进下高产率得到二糖8，TMSOTf与原料的摩尔比为0.8～1.2∶2；化合物8在80％的醋酸作用下得到了关键的二糖中间体9(C)。其反应过程如反应式(4)所示 5)三糖中间体11的合成二糖受体9(C)和葡萄糖给体5在三氟甲磺酸三甲基硅(TMSOTf)的促进下，利用4，6位羟基的不同活性，进行选择性糖苷化反应，得到三糖10，TMSOTf与原料的摩尔比为0.8～1.2∶2；化合物10用醋酸酐/吡啶处理后，再在醋酸酐/醋酸钠/硫酸混合溶液中将异头碳甲苷转化为乙酰基，得到三糖12。其反应过程如反应式(5)所示 6)三糖给体14(A)的合成三糖12在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中与醋酸肼作用，脱去异头碳的乙酰基得到化合物13；化合物13与三氯乙腈反应，得到三糖三氯乙酰亚胺酯给体14(A)。其反应过程如反应式(6)所示 7)三糖受体的合成二糖受体9(C)和葡萄糖给体7在三氟甲磺酸三甲基硅(TMSOTf)的促进下，进行选择性糖苷化反应，得到三糖15，TMSOTf与原料的摩尔比为0.8～1.2∶2；化合物1 5用醋酸酐/吡啶处理后，再用80％的醋酸溶液处理得到三糖受体17(B)。其反应过程如反应式(7)所示 8)六糖的合成三糖受体17(B)和葡萄糖三糖给体14(A)在三氟甲磺酸三甲基硅(TMSOTf)的促进下进行选择性糖苷化反应，以很好的产率得到全保护的六糖18，TMSOTf与原料的摩尔比为0.8～1.2∶2；化合物18用甲醇钠处理脱去保护基后，即得到了目标分子葡聚六糖1(I)。其反应过程如反应式(8)所示 反应产物用400MHz的NMR谱仪进行了1H和13C NMR表征。新化合物还进行了元素分析、ESI质谱、旋光等测试。下面通过实施例对本专利技术的技术给予进一步地说明实施例1单糖中间体3的合成α-葡萄糖甲苷(10.696g，55.08mmol)溶于60ml无水DMF中，加入对甲苯磺酸调节PH在4左右，然后加入2，2-二甲基苯甲醛(12.6g，83.62mmol)，在浴温50℃下减压反应2小时，TLC检测表明反应基本完全。Et3N中和反应，用乙酸乙酯稀释后，依次用水、饱和食盐水洗涤，硫酸镁干燥。浓缩后凉干。得到白色固体2(14.93g)，产率96％；化合物2(11.713g，41.49mmol)溶于80ml二氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成高活性寡糖农药β－葡聚六糖的方法，其特征在于：该方法采用Ｓｃｈｍｉｄｔ糖苷化方法在ＴＭＳＯＴｆ促进下，将葡萄糖三糖给体片段Ａ和三糖受体片段Ｂ，进行有效的对接，得到带保护基的六糖，脱去保护基即得到β－葡聚六糖；所述片段Ａ的结构中，葡萄糖的２位羟基为Ｂｚ保护基，异头碳为三氯乙酰亚胺酯作为给体，＊＊＊片段Ａ与片段Ｂ的保护基结构如下式表示：其中，Ａｃ＝ＣＨ↓［３］（Ｃ＝Ｏ）－，Ｂｚ＝Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］（Ｃ＝Ｏ）－，Ｍｅ＝ＣＨ↓［３］－。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩秀文，于海，杜昱光，包信和，刘秀梅，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]