武义县第一人民医院西药房浙江武义321200
【中图分类号】Ｒ975.3【文献标识码】A【文章编号】1550-1868（2016）6
摘要氧-异亚丙基糖衍生物的合成与应用研究日益受到人们的关注。该化合物的主要合成方法为强酸催化合成法。酸用量大对环境污染严重。本课题以半乳糖为原料,以硫酸负载于硅胶作催化剂进行研究,试图找到一种较为适宜的合成方法。催化剂制作最优条件：振摇时间十分钟，硫酸用量0.36g/1g硅胶，110℃烘干3h。研究结果表明该催化剂催化效果良好,并且可重复使用多次。分类号:97?
关键词氧-异亚丙基糖衍生物;强酸;硫酸固定硅胶；
一、文献综述
1.1氧-异亚丙基衍生物用途
由于氧-异亚丙基衍生具有多样的生物活性，所以通过糖的醚化反应得到的氧-异亚丙基糖衍生物一直以来深受大家的关注。该反应已经广泛用于医药中间体的合成。例如，1,2:5,6-二-氧-异亚丙基-a-D-呋喃式葡萄糖是众所周知的抗炎和解热剂[1]。由于它的生物毒性非常低，因此作为各种不同的生物活性分子的生产原料，如抗生素，细胞毒性，抗炎和解热剂。L-山梨糖的二-氧-异亚丙基衍生物已用于合成维生素C3[2]和大规模制备1-脱氧野尻霉素。有良好的催化作用,但存在反应时间长、制备复杂、反应条件苛刻，对环境污染大等缺点,从而限制了它们的使用。此外，在使用这些催化剂的情况时，几乎不可避免的都需要大量的反应步骤和色谱纯化步骤才能获得纯产品。
1.2传统催化剂催化醚化反应研究近况
1.2.1浓硫酸作为催化剂催化合成氧-异亚丙基糖衍生物
目前醚化反应催化剂种类繁多，有浓硫酸、各种固体酸、各种路易斯酸、分子筛等等，但其中最为常用的还是浓硫酸。浓硫酸作为醚化反应催化剂反应速率快、效果好，产率也较高。但也有明显的缺点，如腐蚀设备严重、易使产品炭化等
1.2.2硅胶负载催化剂研究近况
丁酸戊酯在化学工业中也常用作有机溶剂和通用溶剂,同时也是一种优良的抗腐蚀剂。而目前工业上生产丁酸戊酯主要有两种工艺,一是浓硫酸催化法,二是无水氯化锌催化法,前者副反应多,设备腐蚀重,产品色泽深,而且产率低;后者以无水氯化锌为催化剂反应条件要求苛刻,给原料储存带来诸多不便,产率也不高。以硅胶负载磷钨酸为催化剂研究丁酸戊酯的合成反应,确定了最佳反应条件:催化剂用量2.0g/0.2mol丁酸与醇酸摩尔比为2∶1,反应时间为2h。研究结果表明该催化剂催化效果好,反应条件温和,方法简便,酯化率可达96%,而且催化剂可重复使用。硅胶负载磷钨酸是合成丁酸戊酯的优良催化剂,催化剂载体的孔隙较大,催化活性高,性质稳定,不溶于反应体系,反应后处理简便,催化剂重复使用性能好,反应条件温和,反应时间短,酯化率高,且无污染,不腐蚀设备。它是一种具有良好前景的酯化反应催化剂,具有一定的应用价值
二、实验操作
2.1硫酸固定在硅胶催化剂制作
方案一在硅胶的干燥乙醚溶液中加入硫酸摇动5分钟。先减压蒸干,然后在110℃下干燥3h。
方案二在硅胶的干燥乙醚溶液中加入硫酸摇动10分钟。先减压蒸干,然后在110℃下干燥3h。
2.2醚化合成反应
在干燥的丙酮中加入糖0.36g，然后加入适量硫酸固定硅胶催化剂。加热搅拌回流一定时间。反应结束后，过滤，用二氯甲烷溶液洗涤。测滤液PH，若为酸性则用碳酸氢钠或碳酸钠中和至中性，过滤。滤液旋干，加少量水使溶解，用氯仿萃取三次，有几层旋干可得到产物。滤渣烘干储存，用于催化剂重复利用。在其他条件相同的条件下，催化剂的量加倍反应产率增加，由反应1和反应2，反应3和反应4可明显得到此结论。而比较反应1和反应4，反应2和反应3也显见当催化剂中硫酸含量较多时，产率较高。因为经丙酮洗涤催化剂后，可除去未负载在硅胶上的硫酸，可见存在于硅胶间的硫酸也起到了催化作用。综上所述硫酸的量多可使反应产率提高。
三、实验总结
实验存在的主要问题：
1）本反应是一个可逆反应，产物中有水生成，可导致产物水解，这可能是产率无法提升的一个原因。而反应中使用的催化剂硫酸固定在硅胶遇水时，硫酸可从硅胶中脱落，从而使其回收利用时催化效果降低。如何在反应过程中除去生成的水分,从而使反应朝有利方向进行是有待解决的问题。
2）糖类物质在有机溶剂中的溶解性差，反应时需加入辅助溶剂使其溶解加大。实验中使用的DMSO后处理时不易除去，而使用甲醇可导致生成副产物。寻找一种能加大糖类物质在有机溶剂中的溶解度而又不与其反应，并且较易除去的辅助溶剂是另一个有待解决的问题。
3）催化剂受潮会导致催化剂中硫酸负载量降低，从而影响催化剂的催化效果。如何保存催化剂，延长催化剂使用寿命也是有待解决的一个问题。
参考资料
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