專利名稱：：二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種糖及其衍生物的制備方法，更具體地說是涉及一種二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合劑的制備方法。
背景技術(shù)：
：糖及其衍生物無論在立體特異性化合物的合成、催化反應(yīng)的研究方面，還是在生物醫(yī)學(xué)、曰用化工等方面都有重要的意義。糖類衍生物對人體溫和，生物降解快，安全，環(huán)境友好。用含氮、硫等配位能力強的官能團(tuán)取代糖環(huán)上的羥基，可制備出性能優(yōu)異的改性葡萄糖螯合劑，在醫(yī)藥、食品、功能性材料方面都有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明采用小分子的D-葡萄糖進(jìn)行改性，經(jīng)過胺化，二硫化碳親核加成，得到反應(yīng)產(chǎn)物一一二硫代氨基甲酸改性葡萄糖(DTCG)，這種改性葡萄糖與鎳離子具有良好的配位能力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡便可靠的二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合劑的制備方法。本發(fā)明釆用的技術(shù)方案一種二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合劑的制備方法，包括下列步驟a.在裝有溫度計、回流冷凝管和電動攪拌器的三口燒瓶中，按摩爾比2:l的比例投加D-葡萄糖、無水乙二胺，然后加入適量的無水甲醇作為溶劑，50~80°C攪拌使葡萄糖完全溶解，力口入2~3滴無水冰醋酸作為催化劑，反應(yīng)3h,反應(yīng)瓶中有白色沉淀物生成，用無水乙醇或無水甲醇洗滌白色沉淀物，真空抽濾，55'C真空干燥，得胺化葡萄糖的白色晶體，所述D-葡萄糖在制備前需真空干燥；b.將所得胺化葡萄糖晶體加入到含稀NaOH的甲醇溶劑中，冰浴條件下緩慢滴加二硫化碳，滴完之后繼續(xù)攪拌2h，再在油洛中升溫至45。C反應(yīng)24h,胺化葡萄糖與二硫化碳在堿性條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)得到產(chǎn)物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，整個制備過程必須控制在無水條件下。本發(fā)明的有益效果《解毒藥物治療學(xué)》的記載，二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC)可用于治療急性羰基鎳中毒有顯著療效。但DDTC的重金屬螯合物親脂性大，分子量小，導(dǎo)致重金屬在腦中的重新分布，不良反應(yīng)較大。而DTCG含有親水性的葡萄糖基，分子量較大，重金屬配合物不易通過血腦屏障，因此有望成為鎳中毒的安全有效的解毒劑。圖1是DTCG的紅外光譜圖；圖2是DTCG的13CNMR譜圖；圖3是DTCG及Ni(II)配合物的吸收光譜圖;圖4是A-[Ni2+]/[DTCG]曲線圖；具體實施方式下面通過附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述一種二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合劑的制備方法，包括下列步驟a.在裝有溫度計、回流冷凝管和電動攪拌器的三口燒瓶中，按摩爾比2:l的比例投加D-葡萄糖、無水乙二胺，然后加入適量的無水甲醇作為溶劑，50~80°C攪拌使葡萄糖完全溶解，加入2~3滴無水冰醋酸作為催化劑，反應(yīng)3h,反應(yīng)瓶中有白色沉淀物生成，用無水乙醇或無水甲醇洗滌白色沉淀物，真空抽濾，55'C真空干燥，得胺化葡萄糖的白色晶體，所述D-葡萄糖在制備前需真空干燥；b.將所得胺化葡萄糖晶體加入到含稀NaOH的甲醇溶劑中，冰浴條件下緩慢滴加二硫化碳，滴完之后繼續(xù)攪拌2h，再在油浴中升溫至45。C反應(yīng)24h,胺化葡萄糖與二硫化碳在堿性條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)得到產(chǎn)物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，整個制備過程必須控制在無水條件下。制備實施例取D-葡萄糖18g(即0.lmol)，在55C真空干燥。在裝有溫度計、回流冷凝管和電動攪拌器的三口燒瓶中，先投加100mL無水甲醇溶劑，再投加干燥后的18gD-葡萄糖及無水乙二胺3g(即0.05mol)，加熱至65C,待完全溶解后再加2—3滴無水冰醋酸，反應(yīng)3h，三口瓶中有白色沉淀物生成。對白色沉淀物用無水乙醇、無水甲醇洗滌、真空抽濾、55。C真空干燥，得白色晶體，即為胺化葡萄糖。將所得胺化葡萄糖lg加入到含l%NaOH的甲醇溶劑中，在冰洛條件下緩慢滴加二硫化碳的甲醇溶液(10mLCS2+15mLl%NaOII的甲醇溶液),滴加速度為20mL/h,繼續(xù)攪拌2h，再在油洛中升溫至45°C，反應(yīng)24h。胺化葡萄糖與二硫化碳在堿性條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)，對白色沉淀物用無水乙醇、無水甲醇洗滌、真空抽濾、55'C真空干燥，得淡黃色晶體，制得產(chǎn)物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖(DTCG)。整個制備過程必須無水，D-葡萄糖合成前需真空干燥。制備得到的DTCG的紅外光譜特征，如圖1所示，在3500-3000cm-1為葡萄糖羥基的特征吸收，寬峰顯示出羥基的締合特征，2944-2890cm-1為Vc-H特征峰。在1637cm-1處出現(xiàn)中強吸收，這歸屬于v(S-C＝N)。Nakamoto等認(rèn)為NCS2一基團(tuán)有兩種主要的共振形式，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>碳氮鍵和碳硫鍵之間存在共軛作用，使得碳氮鍵具有相當(dāng)大的雙鍵性質(zhì)，應(yīng)表示為C二N，碳硫鍵也是具有部分雙鍵性質(zhì)，應(yīng)表示為C二S。在1400cm-1處的特征吸收峰歸屬于v(S＝C-N)。N-CS2振動吸收一般位于1450—l550cm-1、但在我們所合成的DTCG化合物中，由于糖環(huán)同N原子的共軛效應(yīng)，使得這個吸收峰發(fā)生了紅移。Kaul等對N-取代苯基二硫代氨基甲酸的Ni(II)配合物的研究中也發(fā)現(xiàn)由于苯環(huán)同N的共軛，使得v(N-CS)紅移至1370—1400cm—i。v(S-C二N)和v(S二C-N)這兩個吸收峰是二硫代氨基甲酸根化合物的特征峰，證明了胺與二硫化碳相連。在1080-1025cm-區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的中強吸收峰屬于v「。和C一0—H變形振動。947cm^處為葡萄糖特征吸收之一，a-苷化標(biāo)志；899cm-i為葡萄糖的特征吸收之二，p-苷化標(biāo)志，表明在DTCG化合物中葡萄糖被乙二胺胺化，再與二硫化碳親核加成后，其糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)依然存在。為了進(jìn)一步確定DTCG的組成，對其進(jìn)行了元素分析，測試結(jié)果見表l。經(jīng)計算得碳、氫、氮、硫的摩爾比為C:H:N:S;8:13:1:2,說明DTCG的化學(xué)組成可能為C16H26O10N2S4Na2。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>DTCG的13C麗R譜，DTCG溶于水，不溶于DMSO,因此選用D20作為溶劑進(jìn)行DTCG的核磁共振波譜測試。從圖2可以看出，在45.0-43.3ppm處的化學(xué)位移為與d直接相連的乙二胺上的碳原子7位，在207.5-206.4ppm處化學(xué)位移對應(yīng)于與氮原子直接相連的二硫代甲酸上的碳原子8位，表明二硫化碳與胺化葡萄糖發(fā)生了親核加成反應(yīng)，形成了DTCG。其它六個糖的共振信號為95.0-94.3ppm(d)、84.0ppm(C5)、77.0-76.7卯m(Cj、69.7ppm(C4)、62.6—61.3ppm(C6)、53.7-52.7卯m(C2)。從圖2還可以看出，在同一化學(xué)位移附近都有兩條相似的譜線，但是并不重合，表明DTCG化合物中每一化學(xué)位移附近都對應(yīng)于兩個位置相近的碳原子，因此DTCG化合物中具有兩個糖環(huán)，分別形成a-，(3-兩種構(gòu)型。其可能的結(jié)構(gòu)式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(a)(b)圖3是DTCG及Ni(II)配合物的吸收光譜，1—DTCG;2—DTCG-Ni(II)配合物。從圖3可看出DTCG分別在257nm、285nm處出現(xiàn)兩個最大吸收峰，257nm處為N…C…S基團(tuán)的兀一兀*躍遷，285nm處為S…C…S基團(tuán)中硫原子上非鍵電子向共軛體系的n—w躍遷，再一次證明了DTCG化合物中確有DTC基團(tuán)。而Ni(II)配合物在紫外區(qū)的325nm處出現(xiàn)一個新的最大吸收峰，說明Ni(II)加入后，配位作用的存在使電子云密度偏向Ni(II)的3d空軌道，使得整個體系的電子云共軛程度增加，吸收峰顯著紅移。為了進(jìn)一步求算該絡(luò)合物的組成，固定DTCG濃度為1.OxIO-Smol.L-1,分別遞加N廣濃度并測定325nm處的吸光度，繪制圖4A-[Ni2+]/[DTCG]曲線圖，空白試劑為參比。曲線轉(zhuǎn)折點近似于l.0，由此證實絡(luò)合物類型為1:l型。根據(jù)計算穩(wěn)定常數(shù)P的公式P=[MRJ/[M][R]n=(A/s)/|[M]-A/s|([R]-nA/s)n,式中A為配合物最大吸收波長處的吸光度，s為摩爾吸光系數(shù)，[M]為金屬離子的濃度，[R]為配體濃度，n為絡(luò)合比。其中s可以由飽和吸光度Amax計算(即M》[R]時，『nA醒/[R]，A由實驗測得,n、[M]和[R]為已知值，因而可計算不同[R]下絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)，見表2。取實驗結(jié)果的平均值，該鎳配合物穩(wěn)定常數(shù)P為1.2x108。表2是鎳配合物穩(wěn)定常數(shù)P的計算值列表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>根據(jù)李煥德《解毒藥物治療學(xué)》，二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC)用于治療急性羰基鎳中毒有顯著療效。但DDTC的重金屬螯合物親脂性大，分子量小，導(dǎo)致重金屬在腦中的重新分布，不良反應(yīng)較大。而DTCG含有親水性的葡萄糖基，分子量較大，重金屬配合物不易通過血腦屏障，因此有望成為鎳中毒的安全有效的解毒劑。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合劑的制備方法，包括下列步驟a.在裝有溫度計、回流冷凝管和電動攪拌器的三口燒瓶中，按摩爾比2∶1的比例投加D-葡萄糖、無水乙二胺，然后加入適量的無水甲醇作為溶劑，50～80℃攪拌使葡萄糖完全溶解，加入2～3滴無水冰醋酸作為催化劑，反應(yīng)3h，反應(yīng)瓶中有白色沉淀物生成，用無水乙醇或無水甲醇洗滌白色沉淀物，真空抽濾，55℃真空干燥，得胺化葡萄糖的白色晶體，所述D-葡萄糖在制備前需真空干燥；b.將所得胺化葡萄糖晶體加入到含稀NaOH的甲醇溶劑中，冰浴條件下緩慢滴加二硫化碳，滴完之后繼續(xù)攪拌2h，再在油浴中升溫至45℃反應(yīng)24h，胺化葡萄糖與二硫化碳在堿性條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)得到產(chǎn)物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，整個制備過程必須控制在無水條件下。全文摘要本發(fā)明公開了一種二硫代氨基甲酸改性葡萄糖螯合劑的制備方法，包括下列步驟a.在裝有溫度計、回流冷凝管和電動攪拌器的三口燒瓶中，按摩爾比2∶1的比例投加D-葡萄糖、無水乙二胺，然后加入適量的無水甲醇作為溶劑，50～80℃攪拌使葡萄糖完全溶解，加入2～3滴無水冰醋酸作為催化劑，反應(yīng)3h，反應(yīng)瓶中有白色沉淀物生成；b.將所得胺化葡萄糖晶體加入到含稀NaOH的甲醇溶劑中，冰浴條件下緩慢滴加二硫化碳，滴完之后繼續(xù)攪拌2h，再在油浴中升溫至45℃反應(yīng)24h，胺化葡萄糖與二硫化碳在堿性條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)得到產(chǎn)物二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，整個制備過程必須控制在無水條件下。這種改性葡萄糖與鎳離子具有良好的配位能力。文檔編號C07H15/00GK101265281SQ20081003672公開日2008年9月17日申請日期2008年4月28日優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日發(fā)明者廖強強,李義久,波相申請人:上海電力學(xué)院