2-O-乙基-6-O-(2-羥丙基)-β-環(huán)糊精的綠色合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新化合物2-0-乙基-6-0-(2-羥丙基)_β -環(huán)糊精的綠色合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)糊精由α -(1，4)_糖苷鍵相連的環(huán)狀分子，它外形像一個(gè)錐柱狀空桶，有“內(nèi)疏水，外親水”的特性。在水溶液中，它們可以選擇合適形狀和大小的分子進(jìn)行包結(jié)。環(huán)糊精常見的有三種，含有6、7、8個(gè)葡萄糖單元的分子，分別對應(yīng)α-、β-、γ-環(huán)糊精。由于
環(huán)糊精的分子孔洞大小適中，生產(chǎn)成本低，原料來源廣，無毒，應(yīng)用范圍最廣。可廣泛應(yīng)用于分子識別、分離、藥物、催化等方面。但是，由于環(huán)糊精母體的溶解度較低、疏水區(qū)域及催化活性有限，使其在應(yīng)用上受到一定限制。而通過引入一些取代基團(tuán)可以顯著的提高β-環(huán)糊精的水溶性。這些取代基如2-羥丙基。羥丙基環(huán)糊精由于其高的水溶性和良好的包結(jié)性能及低毒性，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)。β -環(huán)糊精上引入疏水基團(tuán)使β -環(huán)糊精衍生物在惰性的有機(jī)溶劑中應(yīng)用，合成疏水性的環(huán)糊精的衍生物同樣是必要的。乙基化-β_環(huán)糊精作為疏水、親脂性的環(huán)糊精衍生物應(yīng)用廣泛，乙基-β_環(huán)糊精對布舍瑞林、氟滅酸、硝酸甘油、消心疼、脈心導(dǎo)敏、舒喘靈、甲巰丙脯酸等藥物都有緩釋作用；還可用于催化、分離等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是在環(huán)糊精上同時(shí)引入疏水性基團(tuán)(乙基)和親水性基團(tuán)(2-羥丙基)，綜合兩種應(yīng)用非常廣泛的環(huán)糊精衍生物(乙基化-β_環(huán)糊精和(2-羥丙基)-β-環(huán)糊精)的優(yōu)勢，合成乙基-2-羥丙基β-環(huán)糊精具有更多的不對稱環(huán)境，在分子識別中應(yīng)該會有更廣泛的用途的2-0-乙基-6-0- (2-羥丙基)-β -環(huán)糊精。
[0004]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種2_0_乙基-6-0-(2-輕丙基)-β _環(huán)糊精的綠色合成方法，包括以下步驟:
[0005]步驟I)在20-90°C溫度下，在無水1(20)3或者無水Na 2C03存在下，β -環(huán)糊精和碳酸二乙酯在二甲基甲酰胺溶劑中反應(yīng)0.5-56小時(shí)，反應(yīng)過程中用TLC監(jiān)測反應(yīng)；
[0006]步驟2)反應(yīng)完全后，過濾除去無水1(2(:03或者無水Na2CO3及其它不溶物，減壓蒸飽出二甲基甲酰胺溶劑，溶液濃縮；
[0007]步驟3)加入丙酮，攪拌，沉淀出產(chǎn)物，濾去丙酮，得到粉末固體為2-0-乙基-β-環(huán)糊精；
[0008]步驟4)把所得2-0-乙基-β -環(huán)糊精溶解在30 %的氫氧化鈉水溶液中，滴加環(huán)氧丙烷和乙腈的混合溶液，在0-70°C溫度，常壓下，反應(yīng)0.5-48小時(shí)；
[0009]步驟5)用10摩爾/升的鹽酸溶液中和氫氧化鈉溶液至中性，蒸餾得到白色固體；
[0010]步驟6)用二甲基甲酰胺溶解白色固體中的產(chǎn)品，溶解后過濾除去的氯化鈉，將除去氯化鈉的溶液倒入50-200毫升丙酮中，得到白色沉淀物，繼續(xù)用丙酮反復(fù)洗滌，最后用乙釀浸泡得到白色粉末固體廣品2_0_乙基-6-0- (2-輕丙基)-β _環(huán)糊精ο
[0011]所述的步驟I)中，碳酸二乙酯與β-環(huán)糊精的摩爾比:1:1-1:10。
[0012]所述的步驟I)中，β-環(huán)糊精與無水K2CO3或者無水Na2CO3質(zhì)量比為:1:5-86:1。
[0013]所述的步驟I)中，環(huán)糊精與二甲基甲酰胺溶劑的摩爾比為:1:1500-1:200。
[0014]所述的步驟4)中，環(huán)氧丙烷與乙腈的體積比為1:15。
[0015]所述的步驟4)中，環(huán)糊精與環(huán)氧丙烷的摩爾比為:1:1-1:9。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]本發(fā)明利用碳酸二乙酯和β -環(huán)糊精先合成2-0-乙基-β -環(huán)糊精，然后在繼續(xù)與環(huán)氧丙烷反應(yīng)，是一種制備新化合物2-0-乙基-6-0-(2-羥丙基)_β -環(huán)糊精的綠色合成工藝。本發(fā)明工藝條件簡單，環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)后環(huán)糊精的總轉(zhuǎn)化率為56-93%,對環(huán)境友好。
【附圖說明】
[0018]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中:
[0019]圖1為實(shí)施例1得到的2-0-乙基-6-0-(2_輕丙基)_ β -環(huán)糊精質(zhì)譜圖；
[0020]圖2為實(shí)施例2得到的2-0-乙基-6-0-(2-輕丙基)_ β _環(huán)糊精質(zhì)譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述如下:
[0022]實(shí)施例1:
[0023]在帶有回流冷凝管和攪拌的三口燒圓底瓶中，加入4gf3-環(huán)糊精(3.6mmol)和150mL 二甲基酰胺(DMF)中攪拌至澄清，接著加入1.0g無水K2CO3，攪拌10分鐘后再加入
1.0mL(16mmol)碳酸二乙醋，繼續(xù)攪拌，控制溫度35°C，反應(yīng)8小時(shí)，反應(yīng)過程用薄層層析(TLC)監(jiān)測反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后，離心分離除去無水1(20)3及懸浮物，減壓，液相溫度為70-950C，減壓蒸餾出溶劑DMF和未反應(yīng)的碳酸二乙酯，得到2_0_乙基-β -環(huán)糊精3.2g ;把所得到的3.2g 2-0-乙基- β -環(huán)糊精溶解到150mL 30%的氫氧化鈉水溶液中，滴加環(huán)氧丙烷和乙腈(體積比為1:15)的溶液16mL，在0°C溫度，常壓下，反應(yīng)8小時(shí)；用10摩爾/升的鹽酸溶液中和氫氧化鈉溶液至中性，蒸餾得到白色固體；用二乙基乙酰胺溶解白色固體中的產(chǎn)品，溶解后過濾除去的氯化鈉，將除去氯化鈉的溶液倒入150毫升丙酮中，得到白色沉淀，在繼續(xù)用丙酮多次洗滌，最后用200mL乙醚浸泡16h，得到白色粉末固體產(chǎn)品2_0_乙基-6-0-(2-輕丙基)-β-環(huán)糊精2.5g。β -環(huán)糊精的收率62.5%，平均取代度為1.9。實(shí)施例I得到的2-0-乙基-6-0-(2-輕丙基)-β -環(huán)糊精質(zhì)譜圖如圖1中所不。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]在帶有回流冷凝管和攪拌的三口燒圓底瓶中，加入4gf3-環(huán)糊精(3.6mmol)和150mL DMF中攪拌至澄清，接著加入1.0g無水K2CO3，攪拌10分鐘后再加入2.0mL(32mmol)碳酸二乙酯，繼續(xù)攪拌，控制溫度55°C，反應(yīng)32小時(shí)，反應(yīng)過程用薄層層析(TLC)監(jiān)測反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后，離心分離除去無水K2CO3及懸浮物，減壓，液相溫度為70-95°C，減壓蒸餾出溶劑DMF和未反應(yīng)的碳酸二乙酯，得到2-0-乙基- β -環(huán)糊精3.5g ;把所得到的3.5g2-0-乙基-β-環(huán)糊精溶解到150mL 30%的氫氧化鈉水溶液中，滴加環(huán)氧丙烷和乙腈(體積比為1:15)的溶液32mL，在0°C溫度，常壓下，反應(yīng)16小時(shí)；用10摩爾/升的鹽酸溶液中和氫氧化鈉溶液至中性，蒸餾得到白色固體；用二甲基甲酰胺溶解白色固體中的產(chǎn)品，溶解后過濾除去的氯化鈉，將除去氯化鈉的溶液倒入150毫升丙酮中，得到白色沉淀，在繼續(xù)用丙酬多次洗漆，最后用200mL乙釀浸泡16h,得到白色粉末固體廣品2_0_乙基-6-0-(2-輕丙基)-β-環(huán)糊精3.3g。β-環(huán)糊精的收率80.0%，平均取代度為4.2。實(shí)施例2得到的2-0-乙基-6-0-(2-輕丙基)-β -環(huán)糊精質(zhì)譜圖如圖2中所不。
[0026]以上實(shí)例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種2_0_乙基-6-0- (2-輕丙基)-β -環(huán)糊精的綠色合成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)在20-90°C溫度下，在無水1(20)3或者無水Na 2C03存在下，β -環(huán)糊精和碳酸二乙酯在二甲基甲酰胺溶劑中反應(yīng)0.5-56小時(shí)，反應(yīng)過程中用TLC監(jiān)測反應(yīng)； 步驟2)反應(yīng)完全后，過濾除去無水1(2(:03或者無水Na 2C03及其它不溶物，減壓蒸飽出二甲基甲酰胺溶劑，溶液濃縮； 步驟3)加入丙酮，攪拌，沉淀出產(chǎn)物，濾去丙酮，得到粉末固體為2-0-乙基-β -環(huán)糊 步驟4)把所得2-0-乙基-β -環(huán)糊精溶解在30 %的氫氧化鈉水溶液中，滴加環(huán)氧丙烷和乙腈的混合溶液，在0-70°C溫度，常壓下，反應(yīng)0.5-48小時(shí)； 步驟5)用10摩爾/升的鹽酸溶液中和氫氧化鈉溶液至中性，蒸餾得到白色固體； 步驟6)用二甲基甲酰胺溶解白色固體中的產(chǎn)品，溶解后過濾除去的氯化鈉，將除去氯化鈉的溶液倒入50-200毫升丙酮中，得到白色沉淀物，繼續(xù)用丙酮反復(fù)洗滌，最后用乙醚浸泡得到白色粉末固體廣品2_0_乙基-6-0- (2-輕丙基)-β _環(huán)糊精。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-0-乙基-6-0-(2-羥丙基)-β-環(huán)糊精的綠色合成方法，其特征在于，所述的步驟I)中，碳酸二乙酯與環(huán)糊精的摩爾比:1:1-1:10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-0-乙基-6-0-(2-羥丙基)_β-環(huán)糊精的綠色合成方法，其特征在于，所述的步驟I)中，β-環(huán)糊精與無水1(20)3或者無水似20)3質(zhì)量比為:1:5-86:1o
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-0-乙基-6-0-(2-羥丙基)_β-環(huán)糊精的綠色合成方法，其特征在于，所述的步驟I)中，β-環(huán)糊精與二甲基甲酰胺溶劑的摩爾比為:1:1500-1:200。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-0-乙基-6-0-(2-羥丙基)-β-環(huán)糊精的綠色合成方法，其特征在于，所述的步驟4)中，環(huán)氧丙烷與乙腈的體積比為1:15。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-0-乙基-6-0-(2-羥丙基)-β -環(huán)糊精的綠色合成方法，其特征在于，所述的步驟4)中，β-環(huán)糊精與環(huán)氧丙烷的摩爾比為
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新化合物2-O-乙基-6-O-(2-羥丙基)-β-環(huán)糊精的綠色合成方法，包括如下步驟：在無水K2CO3或者無水Na2CO3存在下，β-環(huán)糊精和碳酸二乙酯在二甲基甲酰胺有機(jī)溶劑中反應(yīng),反應(yīng)完全后，過濾除去無水K2CO3或者無水Na2CO3和其它不溶物，減壓蒸餾出溶劑，溶液濃縮；用丙酮沉淀出產(chǎn)物，過濾，得到2-O-乙基-β-環(huán)糊精。把所得的2-O-乙基-β-環(huán)糊精溶解在30％的氫氧化鈉溶液中，在一定溫度下滴加定量的環(huán)氧丙烷，反應(yīng)完全后，加鹽酸中和到中性，蒸餾得到白色固體；用二甲基甲酰胺溶解，過濾除鹽后，將濾液倒入丙酮中，得到白色沉淀，再用丙酮反復(fù)洗滌，最后用乙醚浸泡得到白色粉末固體產(chǎn)品2-O-乙基-6-O-(2-羥丙基)。本發(fā)明工藝條件簡單，β-環(huán)糊精的轉(zhuǎn)化率高，對環(huán)境友好。
【IPC分類】C08B37-16
【公開號】CN104610470
【申請?zhí)枴緾N201410800066
【發(fā)明人】甘永江, 史榮會, 鄭志功
【申請人】福建工程學(xué)院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月19日