[发明专利]磺烷基倍他环糊精的绿色合成方法

说明书

本发明涉及一种磺烷基倍他环糊精的绿色合成方法，由倍他环糊精与烷基磺内酯在催化剂存在下反应得到，其中，使用负载固体碱作为催化剂。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，特别涉及一种磺烷基倍他环糊精的绿色合成方法。

背景技术

倍他环糊精是直链淀粉在环糊精葡萄糖基转移酶作用下降解得到的产物，由七个吡喃葡萄糖单元连接形成锥筒状结构，具有外亲水和内疏水的特性。这导致倍他环糊精广泛应用于增强药物稳定性、增加溶解性、改善生物利用度、降低毒副作用、手性拆分和复合催化等领域。

如下列化学式所示，倍他环糊精吡喃葡萄糖单元上C1碳原子通过α-糖苷键与相邻吡喃葡萄糖单元上的C4碳原子首尾连接，而C2、C3和C6碳原子上均具有羟基。不同的是，C6碳原子上的羟基为伯羟基，而C2、C3碳原子上的羟基为仲羟基。进一步地，C2羟基可以与相邻吡喃葡萄糖单元上C3羟基形成7对分子内氢键，以此环糊精分子上所有仲羟基形成的氢键相连形成封闭的环状氢键带。这种分子内形成的氢键带使倍他环糊精分子结构不易变形，刚性较好，同时在水中和一般有机溶剂中溶解度较差。这些缺陷阻碍了其在制剂领域和化学合成方面的进一步应用。

为了解决上述问题，人们在倍他环糊精上引入新的取代基团，对其进行化学修饰，可改善其物化性质。当引入磺烷基替代羟基时，可以得到磺烷基倍他环糊精。根据文献报道，磺烷基倍他环糊精在100mL水中的溶解度超过50g，同时还是一种优良的包合剂，难溶性药物包合后具有很高的水溶性、稳定性和生物利用度。

目前，磺烷基倍他环糊精主要采取碱性水溶液例如氢氧化钠作为催化剂，先使倍他环糊精变成碳负阴离子，然后发生SN2亲核取代反应，进攻烷基磺内酯上的碳正离子，烷基磺内酯开环得到磺烷基倍他环糊精。氢氧化钠具有催化活性高、反应时间短的优点，然而，氢氧化钠在对倍他环糊精上C2、C3和C6碳原子上的羟基去质子化时，选择性较差，从而容易形成取代位点不同、取代度不同的产物；同时反应收率差强人意。此外，强碱的存在产生设备腐蚀、环境污染等问题。

因此，亟需采用无腐蚀、无污染、易分离的新型催化剂取代之，采用固体碱催化剂是革除传统反应工艺弊端的一条行之有效的途经。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种无腐蚀、无污染、易分离的磺烷基倍他环糊精的绿色合成方法。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种产品收率较高和平均取代度较高的磺烷基倍他环糊精的绿色合成方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提高磺烷基倍他环糊精反应产物的C6/C2选择性，使其尽可能地发生在C6碳原子上的伯羟基上。

为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案：

一种磺烷基倍他环糊精的绿色合成方法，由倍他环糊精与烷基磺内酯在催化剂存在下反应得到，其中，使用负载固体碱作为催化剂。

根据本发明所述的绿色合成方法，其中，所述烷基磺内酯选自1,3-丙烷磺内酯和1,4-丙烷磺内酯。

根据本发明所述的绿色合成方法，其中，所述负载固体碱的制备方法如下：将氟化钾溶解于体积比1:1的异丙醇/水混合溶剂中，形成溶液1；将异丙醇铝溶解于甲苯中，形成溶液2；随后将溶液1滴加至溶液2中，滴加完毕在50-70℃下反应1-3h后过滤得到固体，将其在120℃下干燥2-6h；将其在700℃下煅烧1-3h得到负载固体碱。