Способ получения сахарных кеталей

, + х,) О- 0 Вгв Ф-ле п 1Х-.н Изобретение кас ов, в частности ей ( СК) общих ф В = тся производныхолучения их ха или СН ОН- 0л 6 Хд Х%А нсВ,где вФ-ле 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ 2 )(11ИС 0 ВгХг1НС 0 ВД,Х,и во всех. случаях В= В- метилили (В, + В,) - циклогексилиден,применяемых в синтезе различных соединений в органическом производствеДля расширения ассортимента целевыхвеществ и упрощения процесса взаимодействия соответствующего сахара,дезоксисахара или сахарного спирта скетоном - В, В -С = О, где В и Вимеют указанные значения, используютдругой катализатор - йодистый водорои нагревание до 40-95 С в течение4-10 ч. Способ обеспечивает выходцелевых веществ до 963 и чистотуболее 983.1375142 Изобретение относится к органическому синтезу, а именно к способу получения сахарных кеталей формул СН 2 - О В 15Н 0 БгНС О Р,1 ОВ-ОВ 2 А = СН ОН или Р - О В 1ПРичем Н, = В- метил или В + "г - 40 циклогексилиденЦелью изобретения является упро-. щение способа и расширение ассортиГ мента целевого продукта.Поставленная цель достигается 45 путем использования в качестве катализатора иодистого водорода и осуществления процесса при 40-95 С.П р и м е р 1. К смеси 100 мп .цнклогексанона и 100 мл дихлорметана добавляют 100 г Д-арабинозы и 175 мг иодистоводородной кислоты, смесь нагревают в сосуде с обратным холодильником при перемешивании на водяной бане при 65 С в течение 6 ч. Во время реакции дефлегмирующий растворитель сушат над 20 г молекулярных сит ЗА, помещенных между реакционным сосудом и охладительной рубашкой. В В 1ЮА фХ Х У х,У в формуйе ( х);(1 ) - ( 9 ) применяемых в синтезеразличных сахаров и их производных: После завершения реакции добавляют 0,1 мл пиридина, смесь разбавляют 200 мл бензола, промывают 3 мл 5 Х- ного водного раствора бикарбоната натрия, 25 мл воды и сушат над безводным сульфатом магния. Раствори- тель и циклогексанон отгоняют при пониженном давлении,Выход ди-циклогексилиден-Д-арабинозы 20,67 г.Т.пл. 73,5 - 75,5 С (перекристаллизация из петролейного эфира).Элементный анализ.Вычислено: С 65,78; Н 8,44.Найдено: С 65,70; Н 8,50.П р и м е р 2. К 200 мл ацетона добавляют 100 г Д-ксилозы и 175 мг иодистоводородной кислоты, смесь нагревают в сосуде с обратным холодильником при перемешивании при 60 С в течение 5 ч. После завершения реакции добавляют 0,1 мл пиридина и отгоняют ацетон при пониженном давлении. Осадок растворяют в 200 мл50 бензола,раствор промывают 3 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия и 25 мл воды, сушат над безводным сульфатом магния. Бензол отгоняют при пониженном давлении и осадок5дополнительно дистиллируют при пониженном давлении.Выход 1,2:3,5-ди-о-изопропилидена-Д-ксилофуранозы 12,8 г (83,6%) 1Т. кип. 94-97 С (3 мм рт.ст.)Элементный анализ:Вычислено: С 57,57; Н 7,88.СНОНайдено: С 57,33; Н 7,60.15П р и м е р 3. К смеси 150 илциклогексанона и 120 мл дихлорметанадобавляют 10,0 г Д-ксилозы и 175 мгиодистоводородной кислоты, смесь нагревают в сосуде с обратным холодильником при перемешивании при 65 С втечение 8 ч. Реакционную смесь разбавляют 200 мл бензола, промывают3 мл 5%-ного раствора бикарбонатанатрия и 25 мл воды и сушат над 25безводным сульфатом магния. Растворитель и циклогексанон отгоняют при по"ниженном давлении.Выход 1,2:3,5-ди-О"циклогексилиден-Ы-Д-ксилофуранозш 19,8 г (96%).Т.пл. 104,5-105,5 С (перекристаллизация из петролейного эфира).Вычислено: С 65,78; Н 8,44.С,Н 05Найдено; С 66,14; Н 8,47.П р и м е р 4, К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г Д-рибозы и 175 млиодистоводородной кислоты (52%),смесь нагревают в сосуде с обратнымхолодильником при перемешивании при60 С в течение 6 ч. После завершенияреакции добавляют раствор бикарбонатанатрия, ацетон отгоняют при пониженном давлении и остаток растворяютв 200 мл бензола, промывают 3 мл5%-ного водного раствора бикарбонатанатрия и 25 мл воды, сушат над без-.водным сульфатом магния. Бензол отгоняют при пониженном давлении иостаток перегоняют при пониженномдавлении.Выход 2,3-0-изопропилиден-Д-рибофуранозы 3,84 г (30%)Т. кип. 108-111 С (0,04 им рт.ст.)Вычислено: С 50,52; Н 7,42.55С,НО,Найдено: С 50,49; Н 7,40.П р и м е р 5. К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г Д-глюкозы и 100 мг иодистого водорода, смесь нагревают в сосуде с обратным холодильником прн перемешнвании при 60 С в течение 8 ч. После завершения реакции добавляют 0,1 мл пиридина. Ацетон отгоняют при пониженном давлении и остаток растворяют в 200 мл бензола, промывают 3 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, 25 мл воды и сушат над безводным сульфатом магния. Бенэол отгоняют при пониженном давленииВыход 1,2:5,6-ди-О-изопропилиденс-Д-глюкофуранозы 11,5 г (80,0%).Т.пл. 107-109 С после перекристаллиэации из смеси хлороформ - гексан (1:2).Вычислено: С 55,37; Н 7,75.СН ОНайдено: С 55,74; Н 7,81.П р и м е р 6. К смеси 150 мл циклогексанона и 120 мл дихлорметана добавляют 10,0 г Д-глюкозы и 175 мг иодистоводородной кислоты (57%), смесь нагревают-в сосуде с обратным холодильником при перемешивании при 65 С в течение 8 ч. Реакционную смесь разбавляют 200 мл хлороформа, промывают 3 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, 25 мл воды и сушат над безводным сульфатом магния. Растворитель и циклогексанон отгоняют при пониженном давлении и остаток перекристаллизовывают иэ лигроина.Выход 12:5,6-ди-О-циклогексилиден-с-Д-глюкофуранозы 11,2 г (77,8%).Т. пл, 133-136 С.Вычислено: С 63,51; Н 8,29.С,Н вОьНайдено: С 63,271 Н 8,34.П р н и е р 7, К 200 мл ацетона добавляют 10,0 г Д-галактозы и 175 г иодистоводородной кислоты (57%) смесь нагревают в сосуде с обратным холодильником при перемешивании при 60 С в течение 8 ч. После завершения реакции добавляют 0,1 мл пиридина. Ацетон отгоняют при пониженном давлении и остаток растворяют в 200 мл бензола, промывают 3 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, 2 5 мл воды, сушат над безводным сульфатом магния. Бенэол отгоняют и остаток перегоняют при пониженном давлении.Выход 1,2:3,4-ди-О-изопропилнден- Ы-Д-галактопиранозь 1 8,5 г (59%).Т. кип. 129-133 С (0,2 мм рт.ст.)Вычислено: С 55,37; Н 7,75.С Н до 06Найдено: С 55,01; Н 7,80.П р и м е р 8. К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г Д-маннозы и 100 мгиодистого водорода, смесь нагревают всосуде с обратным холодильником приперемешивании в водяной бане при 60 Св течение 5 ч. После завершения реакции добавляют 0,1 мл пиридина. Ацетон отгоняют при пониженном давлениии остаток растворяют в 200 мл бензола, промывают 3 мл 5%-ного водногораствора бикарбоната натрия, 2 к 5 млводы, сушат над безводным сульфатоммагния. Бензол отгоняют при пониженном давлении.Выход 2,3:5,6-ди-О-изопропилиден"Ы-Д-маннофуранозы 11,5 г (80%). 20После перекристаллиэации иэ петро;лейного эАира т. пл. 122-123 С.Вычислено: С 55,37; Н 7,75.С,Н, ОНайдено: С 55,41; Н 7,78. 25П р и м е р 9. К смеси 150 мл,циклогексанона и 120 мл дихлорметанадобавляют 10,0 г Д-маннозы и.175 мгиодистоводородной кислоты (57%),смесь нагревают в сосуде с обратнымхолодильником при перемешивании при65 С в течение 8 ч. Реакционную смесьразбавляют 200 мл бенэола, промывают3 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, 25 мп воды и сушатнад безводным сульфатом магния. Раст 35воритель и циклогексанон отгоняютпри пониженном давлении.Выход 2,3:5,6-ди-О-циклогексил"иден-Ы-Д-маннофуранозы 11,9 г (82,6%),После перекристаллизации иэ циклогексана т.пл. 122-124 СС.Вычислено; С 63,51; Н 8,29.СНО,Найдено: С 63,17; Н 8,32.П р и м е р 1 О, К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г Д-Фруктозы и 175 мгиодистоводородной кислоты (57%) исмесь нагревают в сосуде с обратнымхолодильником при перемешивании при60 С в течение 6 ч, Во время этойреакции дефлегмирующий растворительсушат 20 г молекулярных сит ЗА,вставленных между реакционным сосудоми охлаждающей рубашкой. После завершения реакции добавляют 0,1 мл пиридина. Ацетон отгоняют при пониженномдавлении и остаток растворяют в200 мл бензола. Раствор бензола про" мывают 3 мл 5%-ного водного растворабикарбоната натрия и 25 мл водыи сушат над безводным сульфатом магния. Бензол отгоняют при пониженномдавлении с получением 10,7 г (74,3%)2,3:4,5-ди-О-иэопропилиден-Ы-Д-Фруктопиранозы. После перекристаллизациииэ н-гексана т.пл. 96-98 С.Вычислено: С 55,37; Н 7,75.Найдено: С 55,61; Н 7,77.П р и м е р 11,К 200 мп ацетона добавляют 10,0 г Ь-сорбозыи 223 мг иодистоводородной кислоты, смесь нагревают в сосудес обратным холодильником при перемешивании при 60 С в течение 6 ч, После завершения реакции добавляют0,1 мл пиридина. Ацетон отгоняют,припониженном давлении и остаток растворяют в 200 мл бензола. Раствор бензолапромывают 3 мл 5%-ного водного растворабикарбоната натрия, 2 ю 5 мл воды,сушат над безводным сульфатом магния.Бензол отгоняют при пониженном давлении.Выход 2,3:4,6-ди-О-иэопропилиден 1 -сорбоАуранозы 12,13 г (84,0%).Т,пл. 77"78 С.(перекристаллиэацияиз петролейного эФира)Вычислено: С 55,37; Н 7,75.СНО,Найдено; М 55,40; Н 7,80.П р и м е р 2. К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г 1 сорбозы и 27 мгиода, смесь нагревают в сосуде с об-.ратным холодильником при перемешивании при 60 С в течение 6 ч. Реакционнув смесь затем подвергают последующей обработке аналогично описаннойв примере 10,Выход 2,3:4,6-ди-О-изопропилиден 1 сорбофуранозы 11,15 г (77,2%),чистота98,5%.П р и м е р 13. К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г 1 сорбозы и 81,5 мгмонохлорида иода, смесь нагреваютв сосуде с обратным холодильникомпри перемешивании при 60 С в течение6 ч. Реакционную смесь затем подвергают последующей обработке, описанной в примере 10.Выход 2,3:4,6-ди-О-изопропилиден 1 сорбофуранозы 10,9 г (75,8%), чистота ъ,97%,П р и м е р 14. К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г 1 сорбоэы и 234 мгтрихлорида иода, смесь нагревают всосуде с обратным холодильником при7 13751перемепивании при 60 С в течение 4 ч.Реакционную смесь затем подвергаютпоследующей обработке, описаннойв примере 10.Выход 2,3;4,б-ди-О-изопропилиден 51 сорбофуранозы 9,85 г (68,2%), чистота ъ 98%.П р и м е р 15. К 200 мл ацетонадобавляют 10,9 г 1 сорбозы и 225 мгБ-иодсукцинимида, смесь нагреваютв сосуде с обратным холодильникомпри перемешивании при 60 С в течение6 ч. Реакционную смесь затем подвер"гают последующей обработке, описанной 15в примере 1 О.Выход 2,3:4,б-ди-О-изопропилиден 1 сорбоФуранозы 8,43 г (58,4 Х), чистота ъ 97 Х.П р и м е р 16. К 200 мл ацетона 20добавляют 10,0 г 1 сорбозы, 1 бб мгиода калия и 152 мг концентрированной .серной кислоты, смесь нагревают в со-.суде с обратным холодильником приперемешивании при 60 С в течение 4 ч. 25Реакционную смесь затем подвергаютпоследующей обработке, описанной впримере 10.Выход 2,3:4,б-.ди-о-изопропилиден 1-сорбоФуранозы 6,79 г (47,0%),чистота ъ 96%.П р и м е р 17. К смеси 150 млциклогексанона и 120 мл дихлорметанадобавляют 10,0 г 1 сорбозы и 175 мг .иодистоводородной кислоты (57%),смесь нагревают в сосуде с обратнымхолодильником при 65 С в течение8 ч. Реакционную смесь разбавляют200 мл бензола, промывают 3 мл 5 Хного водного раствора бикарбонатанатрия, 25 мл воды и сушат над безводным сульФатом магния. Раствориютель и циклогексанон отгоняют припониженном давлении.Выход 2,3:4,6-ди-О-циклогексилиденсорбофуранозы 8,4 г (44,4 Х),После перекристаллизации из петролейного эФира т.пл. 118-119 С.. Вычислено: С 63,51; Н 8,29.С, Н 0Найдено: С 63,72; Н 8,24.50П р и м е р 18. К смеси 150 млциклогексанона и 120 мл дихлорметана добавляют 10,0 г Ь-сорбозы и254 мг иода, смесь нагревают в сосуде с обратным холодильником при пере мешивании при 65 С в течение 8 ч.Реакционную смесь разбавляют 200 млбензола, промывают 3 мл 5%-ного вод 42ного раствора бикарбоната натрия,25 мл воды и сушат над безводнымсульФатом магния. Растворитель и циклогексанон отгоняют при пониженномдавлении.Выход 2,3:4,б-ди-О-циклогексил-,иденсорбоФураноэы 12,3 г (65%),После перекристаллизации из петролейного эФира т.пл. 118-119-С.Вычислено: С 63,51; Н 8,29СНО,Найдено: С 63,76 Н 8,38.П р и м е р 19. К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г Д-маннитола и175 мл иодистоводородной кислоты(57%), смесь нагревают в сосуде собратным холодильником при перемешивании в водяной бане при 60 С в течение 5 ч. После завершения реакциидобавляют 0,1 мл пиридина. Ацетонотгоняют при пониженном давлении иостаток растворяют в 200 мл хлороФорма. Раствор промывают 3 мл 5%-ноговодного раствора бикарбоната натрия иводой и сушат над безводным сульФатоммагния. ХлороФорм отгоняют при пониженном давлении.Выход 1,2:3,4:5,б-три-О-изопропилиден-Д-маннитола 15,0 г (90%).После перекристаллиэации из 70% эта.иола т.пл. 68,5-70,5 С.Вычислено: С 59,58; Н 8,67.С,НО,Найдено: С 59,77; Н 8,58. П р и м е р 20. К 200 мл ацетона добавляют 10,0 г Ь-сорбозы и 57 мг двухФосФорного тетраиодида, смесь нагревают в сосуде с обратным холодильником при перемешивании при 60 С в течение 4 ч. Реакционную смесь за тем подвергают последующей обработке, описанной в цримере 1 О.Выход 2,3;4,6-ди-О-изопропилиден 1 г-сорбофуранозы 8,60 г (59,5%), чистота ъ 90%.П р и м е р 21. К 200 мл ацетона добавляют 10,0 г 1 сорбозы, 90 мг иодистоводородной кислоты (57%) и 50,8 мг иода, смесь нагревают в сосуде с обратным холодильником при перемешивании при 60 С в течение 8 ч. Реакционную смесь затем подвергают последующей обработке, описанной в примере 10.П р и м е р 22. К 200 мл ацетонадобавляют 10,0 г 1-сорбозы, 127 мгиода и 110 мг водного раствора фосфорноватистой кислоты (около 30 .),смесь нагревают в сосуде с обратнымхолодильником при перемешивании при60 С в течение 6 ч. Реакционнув смесьзатем подвергают последующей обработке, описанной в примере 10,Выход 2,3:4,6-ди-О-изопропилиден 1-сорбофуранозы 11,56 г (80 Х)чистота98П р и м е р 23. 600 мл циклогексана, 30,0 г 0-фруктозы и 270 мгиода помещают в круглодонную колбу,снабженную капельной воронкой и дефлегматором. Смесь нагревают в масля"ной бане при 85"95 С в течение 9 ч.Реакцию проводят при перемешиваниипри пониженном давлении 55-60 мм,рт. ст. и непрерывном подливании в колбуциклогексана (содержание воды 150 чна млн) со скоростью примерно300 мл/ч, 25С другой стороны осуществляют отгонку циклогексана (температура кипения при этом давлении 78-82 С) соскоростью примерно 300 мл/ч для того,чтобы поддерживать количество циклогексана, находящегося в системе,где протекает реакция, на постоянномуровне.После завершения реакции к смесидобавляют 3 мл водного раствора гид"рата окиси натрия (20 Х), отгоняютрастворитель и циклогексан нри пониженном давлении. Остаток экстрагируют 1 л бензола и полученный растворпромывают водой и высушивают надбезводным сульфатом натрия, После отгонки растворителя при пониженном,давлении фильтруют продукт, промывают его п-гексаном, содержащим небольшое количество эфира, и высушивают.Выход 2,3:4,5-ди-О-циклогексилиденЭ-фруктопиранозы 46,1 г,фО, ф мПолучено; С 63,89; Н 8,40.П р и м е р24. 1 л ацетона50,0 г сорбозы и 1,45 г иодистойкислоты (57 Х) помещают в колбу,снабженную капельной воронкой и дефлегматором. Смесь нагревают на водяной бане при 42 - 45 С в течение10 ч. Реакцию ведут при перемешиваниипри пониженном давлении (400 ммрт.ст.), причем в колбу непрерывнозаливают высушенный ацетон (содержание воды с 150 ч на млн) со скоростьюпримерно 500 мл/мин.С другой стороны осуществляют отгонку ацетона (т.кип. при этом давлении 40 - 42 С) со скоростьв примерно500 мл/ч для того, чтобы обеспечитьпостоянное количество ацетона в системе, где происходит реакция.После окончания реакции в смесьдобавляют 5 мл водного раствора гидрата окиси натрия, отгоняют ацетонпри пониженном давлении. Остатокэкстрагирувт 800 мл бензола, полученный раствор промывают водным раствором бикарбоната натрия, водой и высушивают над безводным сульфатомнатрия. Бензол отгоняют при .пониженном давлении. Выход 23:4,6-ди-О-изопропилиден-сорбофуранозы 63,9 г(88,5 ).П р и м е р 25. К смешанномураствору, состоящему из 100 мл циклогексанона и 100 мл дихлорметанадобавляют 10,0 г Д-фруктозы и 76,2 мгЙода и полученную смесь нагреваютс обратным холодильником при перемешивании на водяной бане, имеющейтемпературу 68 С, в течение 7 ч.В ходе реакции дефлегмированныйрастворитель сушат на 20 г молекулярных сит ЗА, расположенных междуреакционным сосудом и холодильником.После завершения реакции к реакционной смеси добавляют небольшоеколичество пиридина и растворительотгоняют при пониженном давлении.Остаток растворяют в 200 мл бензолаи бенэольный раствор промывают водой,сушат (Ба 80 ) и растворитель вымораживают при пониженном давлении доотверждения. Твердое вещество выделяют фильтрацией, промывают н-гексаном,содержащим небольшое количество эфира, и сушат с образованием 13,75 г, в формуле 6 50 где В,в прнсутств4-10 ч, о ттем, что, си расширенияпродукта, Биспользуют и 5 осуществ П р и м е р 26, К 200 мл ацетона добавляют 10,0 г 1 рамноэы и 203,2 мг йода, смесь нагревают с обратным холодильником при перемешнвании на водяной бане, имеющей температуру 60 фС, в течение 8 ч. В ходе реакции дефлегмированный растворитель сушат на 20 г молекулярных сит ЗА, размещенных между реакционным сосудом и 10 охлаждающей рубашкой. После завершения реакции добавляют небольшое количество пиридина Затем ацетон отгоняют. при пониженном давлении и остаток растворяют в бензоле. Полученный раствор промывают .водой и БС - О Впричем В = В - метил или В+ Вциклогексилиден, путем взаимодействсахара, деэоксисахара или сахарногоспирта с числом атомов углерода 5 или6 с кетоном формулы ф сушат над Иа БО . Бензол отгоняют и остаток выделяют и очищают методом хроматографии на силикагеле с образованием 7,85 г. (63,17.) 2,3-0-изопропилиден-а-Ь-рамнозы. После перекристаллизации иэ петролейного эфира продукт плавится при 87-88 С.Вычислено: С 52,93; Н 7,90.СН 05Найдено; С 52,95;. Н 7,88. Формула и э о б р е т е н и я Способ получения сахарных кеталей- О)(з НС О Ях, цт) нс о в 1Б - О В имеют указанные значения,и катализатора в течениел и ч а ю щ и й с яцелью упрощения способаассортимента целевогокачестве катализатораодистый водород и процеспри 40-95 С,