[发明专利]一种以催化氢化法还原酮糖制备L-核糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以催化氢化法还原酮糖制备L-核糖的方法。

背景技术

D-核糖的手性对映异构体L-核糖在自然界和生物体中并不存在，是较为昂贵的稀有糖类。L-核糖具有良好的抗肿瘤、抗病毒活性且对正常细胞的毒副作用很小。更重要的是，L-核糖是合成L-核苷和L-核酸的关键中间体。L-核苷是天然存在的D-核苷的对映体，有些L构型核苷衍生物具有较其D构型对映体更好的抗病毒活性[Beach，J.W.；Jeong，L.S.；Alves，A.J.；Pohl，D.；Kim，H.O.；Chang，C.N.；Doong，S.L.；Schinazi，R.F.；Cheng，Y.C.；Chu，C.K.，J.Org.Chem.，1991，57，2217-2219.Kim，H.O.；Shanmuganathan，K.；Alves，A.J.；Jeong，L.S.；Beach，J.W.；Schinazi，R.F.；Chang，C.N.；Cheng，Y.C.；Chu，C.K.，Tetrahedron Lett.，1992，33，6899-6902]。这使得人们对L-核苷的物理和生物特性产生了浓厚兴趣[Anderson，D.J.；Reischer，R.J.；Taylor，A.J.；Wechter，W.J.，Nucleos.Nucleot.Nucl.，1984，3，499-512.Fujimori，S.；Shudo，K.；Hashimoto，Y.，J.Am.Chem.Soc.，1990，112，7436-7438.Morvan，F.；Génu，C.；Rayner，B.；Gosselin G.，Imbach J.L.，Biochem.Biophys.Res.Commun.，1990，172，537-543.]。作为合成L-核苷的关键中间体，L-核糖的需求量逐年增加，因而亟需发展适用于工业生产的制备方法。

L-核糖通常以较廉价的糖为原料制备。在已见诸报道中的一些专利中，提出了将L-阿拉伯糖[WO 00/29417]、D-葡萄糖[WO 99/61648]、D-核糖[WO 98/39347]等转化为L-核糖衍生物的一些方法。这些方法大致可以分为化学方法和生物转化两类。通过化学方法制备L-核糖的方法多以L-阿拉伯糖为起始原料，将L-阿拉伯糖衍生物C-2位羟基的构型翻转即可得到L-核糖构型的产物。文献上实现这一翻转的方法有两种。第一种方法为先将C-2位羟基转化为磺酸酯，然后通过亲核试剂的进攻实现构型翻转。这种方法的缺点是一般需要较高反应温度，而收率却较低，原子经济性差[Acton，E.M.；Ryan，K.J.；Goodman，L.，J.Am.Chem.Soc.，1964，86(23)，5352-5354]。第二种涉及C-2位羟基的氧化和硼氢化钠或硼氢化锂存在下羰基的还原[Akagi，M.；Omae，D.；Tamura，Y.；Ueda，T.；Kumashiro，T.；Urata，H.，Chem.Pharm.Bull.，2002，50(6)，866-868]。

在上述通过氧化-还原步骤制备L-核糖的方法中，不论氧化试剂如何变化，还原试剂通常都是硼氢化钠或硼氢化锂，反应中通常都需要使用当量的还原试剂，且在后处理中将产生大量的盐。这对工业生产是不利的，因此，开发更清洁高效的合成方法具有重要意义。虽然加氢还原是一种更加清洁且处理方便的方法，但目前为止尚未在L-核糖的合成中有任何应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化氢化法还原酮糖制备L-核糖的方法。

L-核糖的结构式如式I所示：

其制备方法包括下述步骤：

1)使式III所示化合物在过渡金属催化剂和氢气存在下进行还原反应，得到式IV所示的化合物；

其中，所述R₁、R₂为二羟基的保护基团，R₃为异头碳糖苷保护基团；

2)使式IV所示的化合物脱去R₁、R₂和R₃保护基团，得到L-核糖。

其中，所述过渡金属催化剂可为钯催化剂、镍催化剂或铂催化剂。

所述钯催化剂包括但不限于：Pd/C、Pd(OH)₂、PdCl₂和钯黑；所述镍催化剂包括但不限于雷尼镍；所述铂催化剂包括但不限于PtO₂。