一种光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺，本工艺以糖脂类化合物Ⅰ和脱氢丙氨酸类化合物Ⅱ为原料，在氮气、光照和催化剂的作用下，反应得到含糖氨基酸化合物Ⅲ；含糖氨基酸化合物Ⅲ为烷基C

【技术实现步骤摘要】
一种光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺


[0001]本专利技术涉及有机化合物的催化合成领域，尤其涉及一种光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺。

技术介绍

[0002]糖基氨基酸和糖肽是一类重要的有机化合物，应用广泛。首先，糖蛋白广泛存在于细胞表面，在免疫反应、信号传导、细胞黏附等生物过程中发挥着不可替代的作用。其次，C
‑
糖基氨基酸有较强的抗水解和酶降解能力，如肽基核苷类抗生素，尼柯霉素Z和Amipurimycin有良好的抗真菌活性。因此，烷基C
‑
糖氨基酸和糖肽的合成具有重要的理论意义和工业实用价值。
[0003]目前，合成烷基C
‑
糖氨基酸和糖肽的方法有：
[0004]方法一：通过光催化，氧化还原活性糖脂产生C
‑
糖基自由基，加成到亚胺上，最终生成了C
‑
糖基氨基酸衍生物。
[0005][0006]该方法的局限在于：这种氧化还原活性酸酯原料合成步骤较长低，其合成仅是氨基酸衍生物，若想得到糖基氨基酸还需进一步转化，不利于工业化生产。
[0007]方法二：使用氧化还原活性酸酯和N
‑
喹啉甘氨酸酯作为底物，N
‑
喹啉甘氨酸酯与Cu(OTf)2作用下得到Cu复合物，在光照下进一步转化，该中间体与氧化还原活性酸酯结合，得到糖氨基酸化合物。
[0008][0009]该方法的弊端在于：不适用于侧链的糖基修饰，配体价格昂贵，反应需在
‑
10℃条件下进行，在工业生产中有一定的局限性。
[0010]方法三：使用铜作催化剂，N,N
‑
二甲基乙酰胺作溶剂，N
‑
羟基邻苯二甲线亚胺酯与甘氨酸衍生物反应得到了C
‑
糖基氨基酸和糖肽。
[0011][0012]该方法的弊端在于：(S)
‑
4,12
‑
双(二苯基膦)
‑
[2.2]二聚对二甲苯磷配体价格昂
贵，成本较高，工业化实现困难。
[0013]方法四：使用醋酸钯作催化剂，1
‑
碘糖烯和N
‑
邻苯二甲酰基丙氨酸在较高温度下反应，获得C
‑
糖基氨基酸化合物。
[0014][0015]该方法的局限在于：使用贵金属醋酸钯作催化剂，成本高，原料合成较为繁琐，糖基碘并不稳定，需要进一步还原双键获得最终产物，在工业生产中较为麻烦。
[0016]方法五：使用钯催化的方法，以1
‑
碘糖和三唑基二甲基酰胺和脂肪胺为原料合成C
‑
糖基肽。
[0017][0018]该方法的弊端在于：使用贵金属醋酸钯作催化剂，价格昂贵，成本高，糖基碘并不稳定，在工业生产中存在安全风险。
[0019]综上所述，尽管目前烷基C
‑
糖氨基酸和糖肽的合成方法多种多样，但是合成策略仍面临着反应条件苛刻(反应温度高、需金属参与)，普适性不高等问题。

技术实现思路

[0020]针对上述存在的问题，本专利技术目的在于提供一种操作简便、所需试剂和操作都比较安全，且官能团耐受性好，易于在工业生产推广，反应产率高，非对映选择性高的光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺。
[0021]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺，本工艺以糖脂类化合物Ⅰ和脱氢丙氨酸类化合物Ⅱ为原料，在光照和催化剂的作用下，反应得到含糖氨基酸化合物Ⅲ；所述的含糖氨基酸化合物Ⅲ为烷基C
‑
糖氨基酸或糖肽；
[0022][0023]其中，催化剂为金属铱配合物；R1选自甘露糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、脱氧核糖、甘露糖胺、葡萄糖、半乳糖、鼠李糖，脱氧葡萄糖或寡糖；R2为2,6
‑
二甲基
‑
1,4
‑
二氢
‑
3,5
‑
吡啶二羧酸二乙酯；R3选自天然氨基酸。
[0024]本专利技术的式Ⅰ、式Ⅱ和式Ⅲ中，R1选自甘露糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、脱氧核糖、甘露糖胺、葡萄糖、半乳糖或脱氧葡萄糖；R3选自甘氨酸、O
‑
叔丁基
‑
L
‑
丝氨酸、L
‑
天冬氨酸二
甲酯、L
‑
蛋氨酸或D
‑
色氨酸；当R1和R3为上述优选方案时，工艺最终产品的收率高。
[0025]本专利技术的催化剂为Ir[dF(CF3)(ppy)2](dtbbpy)PF6或4CzIPN；反应在氮气保护下的溶剂中进行，溶剂为乙腈或1，4
‑
二氧六环；催化剂为Ir[dF(CF3)(ppy)2](dtbbpy)PF6时，溶剂为乙腈；催化剂为4CzIPN时，溶剂为1，4
‑
二氧六环。
[0026]本专利技术的工艺中，脱氢丙氨酸类化合物Ⅱ在溶剂中的摩尔浓度为0.07～0.1mmol/mL，优选的摩尔浓度为0.07mmol/mL。本专利技术以单一有机溶剂为反应体系，如有其他需要，体系中可以存在水，但从反应效率和操作的简洁性角度考虑，优选为不加其他有机溶剂，即以单一有机溶剂作为反应体系。
[0027]本专利技术的糖脂类化合物Ⅰ与脱氢丙氨酸类化合物Ⅱ反应的摩尔比为0.7～1.5:1；当摩尔比为1.5:1时，最终产品的收率达到最高。
[0028]本专利技术的工艺中，催化剂与脱氢丙氨酸类化合物Ⅱ的摩尔比为0.02～0.03:1，当摩尔比为0.02:1时，最终产品的收率高。
[0029]本专利技术的工艺中，反应时间为8～24h，反应温度为60～100℃；优选的反应温度为85℃时，最终产品收率高。
[0030]一种含糖氨基酸化合物的精制方法，将反应得到的含糖氨基酸化合物Ⅲ首先经短硅胶过滤，然后经柱层析分离，最终得到精制后的含糖氨基酸化合物Ⅲ。
[0031]本专利技术的优点：本专利技术提出的一种适用范围广的含糖氨基酸化合物合成工艺，适用于合成多种烷基C
‑
糖氨基酸或糖肽；对于糖类化合物，无论是五元环的糖，还是六元环的糖，都有良好的耐受性；对于脱氢丙氨酸类化合物Ⅱ，大多数的氨基酸都能兼容。
[0032]本专利技术以容易合成的糖脂类化合物Ⅰ作为反应底物与脱氢丙氨酸类化合物Ⅱ进行加成反应，以Ir[dF(CF3)(ppy)2](dtbbpy)PF6或4CzIPN作为光催化剂，简单高效地合成了含糖氨基酸化合物；与现有技术中的其他合成方法相比，本专利技术的工艺条件温和、原料易得、成本低、产物收率高、对环境友好，可推广至工业生产。本专利技术的工艺可以广泛应用于工业和学术界的药物合成、天然产物的全合成中。
附图说明
[0033]图1为实施例1所述苄基(2S,4S)
‑2‑
(叔丁基)
‑4‑
(((3aR,4S,6R,6aS)
‑6‑
((R)...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺，其特征在于，所述的工艺以糖脂类化合物Ⅰ和脱氢丙氨酸类化合物Ⅱ为原料，在光照和催化剂的作用下，反应得到含糖氨基酸化合物Ⅲ；所述的含糖氨基酸化合物Ⅲ为烷基C
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糖氨基酸或糖肽；其中，催化剂为金属铱配合物；R1选自甘露糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、脱氧核糖、甘露糖胺、葡萄糖、半乳糖、鼠李糖，脱氧葡萄糖或寡糖；R2为2,6
‑
二甲基
‑
1,4
‑
二氢
‑
3,5
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吡啶二羧酸二乙酯；R3选自天然氨基酸。2.如权利要求1所述的光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺，其特征在于，所述的式Ⅰ、式Ⅱ和式Ⅲ中，R1选自甘露糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、脱氧核糖、甘露糖胺、葡萄糖、半乳糖或脱氧葡萄糖；R3选自甘氨酸、O
‑
叔丁基
‑
L
‑
丝氨酸、L
‑
天冬氨酸二甲酯、L
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蛋氨酸或D
‑
色氨酸。3.如权利要求1或2所述的光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺，其特征在于，所述的催化剂为Ir[dF(CF3)(ppy)2](dtbbpy)PF6或4CzIPN。4.如权利要求3所述的光催化合成含糖氨基酸化合物的工艺，其特征在于，所述的工艺中，反...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵诗音，谢兰贵，朱峰，陈安荣，韩阳，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：