[发明专利]一种(2S;3R;4S)-2;3;4;5-四羟基-戊醛的制备方法

说明书

本发明公开了一种(2S,3R,4S)‑2,3,4,5‑四羟基‑戊醛的制备方法，解决了现有技术中反应条件苛刻、工艺复杂、所得产品收率低，纯度不高、难以实现工业化问题。本发明将D‑山梨醇与苯甲醛在酸性条件下反应生成2,4‑O‑苯亚甲基‑D‑山梨醇，然后与氧化剂反应生成2,4‑O‑苯亚甲基‑L‑木糖，2,4‑O‑苯亚甲基‑L‑木糖最后在酸性条件下水解制备出(2S,3R,4S)‑2,3,4,5‑四羟基‑戊醛粗品，最后重结晶得到(2S,3R,4S)‑2,3,4,5‑四羟基‑戊醛。本发明工艺简单，操作方便，条件温和，反应速度快，产品收率及纯度高，设备投资低，适于大规模的工业化生产。

技术领域

本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种由D-山梨醇为原料制备(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛的方法。

背景技术

(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛又名L-(-)-木糖、L-戊醛糖，可用于医药、食品等领域。在医药领域，(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛可用于合成多种药物，如抗糖尿病药、对抗慢性丙型肝炎病毒感染的硫代核苷类化合物、可有效预防或治疗肝细胞癌的CDK(细胞周期蛋白依赖性激酶)抑制剂以及适合于治疗如黑色素瘤、前列腺癌、乳癌、肾脏癌、结肠癌、肺癌、白血病和淋巴瘤等的硫代呋喃阿拉伯糖基类抗癌药物等；另外(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛还可合成5-脱氧-5-甲硫基呋喃木糖或5-脱氧-5-甲基硫氧基呋喃木糖，这类化合物用于调节免疫反应，治疗炎症和免疫疾病例如类风湿性关节炎。在合成D-2'-叠氮基-2',3'-二脱氧阿糖呋喃糖-4'-硫代-嘧啶和嘌呤过程中，利用(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛进行叠氮化2'位取代，是该反应的关键步骤，这类化合物表现出一定的抗病毒和抗癌活性，包括抗艾滋病毒HIV-1活性。除了在医药方面的用途，在食品方面，(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛可用于合成一种健康的甜味剂-木糖醇。

目前，(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛一般是以C6糖类化合物作为原料，通过化学或生物方法来制备。

生物转化法是采用相应的酶作为催化剂，可选择性地合成(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛。酶包括丙酮酸脱羧酶、L-海藻糖异构化酶、乳酸脱氢酶等。

化学方法包括加氢脱羧、羟基选择性保护等。2002年专利WO2002088155公开了一种(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛制备方法，分别以D-葡萄糖醛酸、2-酮-L-古洛糖酸为原料，在雷尼镍、Ru等催化下加氢、脱羧制得L-木糖。

2002年Yang等人在文献(Tetrahedron 58,253-259)中提到以D-葡萄糖酸酯为原料，在SnCl₂存在下可选择性地保护邻羟基与脱保护缩酮，在戴斯-马丁过碘烷的氧化下制得L-木糖。

2000年Chun等人在文献(Carbohydrate Research,328(1),49-59)中提到以D-山梨醇为起始原料，首先与苯甲醛反应保护2，4位羟基，再经高碘酸钠氧化、盐酸水解制备了甲基-α/β-L-呋喃木糖苷，收率62％。但其存在以下问题：1)D-山梨醇与苯甲醛反应后完全固化，搅拌、放料困难；2)在氧化过程中在产品中残留有高碘酸钠、碘酸钠，影响品质，因此，该工艺难以实现工业化。

因此提供一种(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛的制备方法，解决现有技术中反应条件苛刻、工艺复杂、所得产品收率低，纯度不高、难以实现工业化问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种(2S,3R,4S)-2,3,4,5-四羟基-戊醛的制备方法，该方法工艺简单，操作方便，条件温和，反应速度快，产品收率及纯度高，设备投资低，适于大规模的工业化生产。

本发明采用的技术方案如下：