本發(fā)明屬于糖化學領域，尤其是涉及一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法。
背景技術：
1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯，又名D-葡糖醛酸-γ-內酯丙酮化合物，英文名稱為1,2-O-isopropylidene-a-D-Glucofuranuronic Acid-3-Lactone，CAS號：20513-98-8，分子式：C10H14O5。
關于制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，現(xiàn)有的技術方法分為五步，第一步為將葡萄糖和甲醇反應進行甲基保護，得到葡萄糖甲苷，第二步為將葡萄糖甲苷氧化成糖醛酸，得甲基葡萄糖醛酸，第三步為將甲基葡萄糖醛酸脫甲基，得葡萄糖醛酸，第四步將葡萄糖醛酸內酯化，得葡醛內酯，第五步將葡醛內酯與丙酮加催化劑反應，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯。但是現(xiàn)有的技術目前存在以下缺點：反應步驟多，每步都需要純化或結晶，工藝復雜，用到的溶劑多，危險性大，得率低，成本高。
技術實現(xiàn)要素：
(一)要解決的技術問題
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法。
(二)技術方案
本發(fā)明的制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，包括以下步驟：
(1)丙叉保護反應：將葡萄糖和氫型陽離子交換樹脂加入丙酮中攪拌反應6-12小時，然后再加入適量水繼續(xù)反應2-5小時，濾去樹脂，真空回收丙酮，得到了1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)糖醛酸氧化反應：將一定量的鉑炭催化劑加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，再滴加10％氫氧化鈉溶液控制PH值在8-11之間，接著通入氧氣強力攪拌2-11小時，然后過濾回收催化劑，濾液濃縮至20-35％濃度，經過氫型陽離子交換樹脂脫除鈉離子，得到了1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)內酯化反應：將有機溶劑A加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液中，萃取三次，合并有機溶劑相，無水硫酸鈉脫水，過濾，真空濃縮至干，再加入有機溶劑B溶解，過濾后2小時內緩慢降溫至20℃，接著加入晶種，然后以每小時1℃的速度降溫至-5℃，維持-5℃繼續(xù)冷藏12-24小時，過濾，干燥，得到了1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的氫型陽離子交換樹脂與所述的丙酮的重量比為1︰1-5︰20-40。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的氫型陽離子交換樹脂采用732或734或D001或D002強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(1)丙叉保護反應中的反應溫度為20-56℃。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(1)丙叉保護反應中，所述的適量水是按照葡萄糖與水的重量比的1︰4-20進行配比。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(1)丙叉保護反應中，其反應時間為6-12小時，繼續(xù)反應時間為2-5小時。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(1)丙叉保護反應中，所述的真空回收丙酮的溫度不得超過50℃。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(2)糖醛酸氧化反應中，鉑炭催化劑的鉑含量為5％-10％，并且所述的鉑炭催化劑的用量為葡萄糖重量的0.5-3％。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(2)糖醛酸氧化反應中，鉑炭催化劑可活化后重復使用，并且所述的鉑炭催化劑的氧化溫度為30-55℃，氧化PH值控制范圍為8-11，氧化時間為2-6小時。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(3)內酯化反應中，用于萃取的所述的有機溶劑A為二氯甲烷或三氯甲烷或乙酸乙酯，并且當優(yōu)選用乙酸乙酯時的三次萃取用量分別為溶液量的2倍、1.5倍和1.5倍。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(3)內酯化反應中，所述的無水硫酸鈉脫水的時間為12-24小時，并且所述的真空濃縮的溫度不超過50℃。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(3)內酯化反應中，用于結晶的所述的有機溶劑B為甲醇或乙醇或丙酮或異丙醇，并且當采用甲醇和乙醇時結晶效果最佳。
作為優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(3)內酯化反應中，所述的干燥為常壓干燥或者是真空干燥，并且其干燥的溫度為50-80℃。
(三)有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，其具有以下有益效果：本發(fā)明采用一鍋法三步完成丙叉保護、糖醛酸氧化、內酯化，結晶得到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
a.工藝簡單，不需要進行葡萄糖甲基保護和脫保護，減少了反應操作步驟，避免了甲基化葡萄糖時大量甲醇的使用。
b.采用氫型陽離子交換樹脂作為葡萄糖丙叉保護催化劑，避免了大量無機酸以及為除去無機酸而需大量溶劑萃取提純的使用。
C.鉑炭催化氧化制備糖醛酸選擇性更高，副產物少，減少了中間體結晶提純步驟，操作更為方便。
d.使用有機溶劑萃取、結晶的內酯化技術，內酯化產品純度和收率更高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構式。
具體實施方式
實施例1
本發(fā)明提供了一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，包括以下步驟：
(1)、丙叉保護反應：將葡萄糖10克，氫型陽離子交換樹脂40克，加入500毫升丙酮中，保溫55℃攪拌反應6小時，冷卻至溫度25℃，加入200毫升水，室溫繼續(xù)反應5小時，濾去樹脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反應：將0.1克10％鉑炭加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保溫55℃滴加10％氫氧化鈉溶液控制PH值9，通入氧氣保持壓力0.01MPa，強力攪拌6小時，過濾回收催化劑，濾液50℃真空濃縮至35％濃度，過陽離子交換樹脂脫除鈉離子，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、內酯化反應：將乙酸乙酯80毫升加入到40毫升1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液濃中，萃取分層，收集乙酸乙酯相，水相分別用60毫升乙酸乙酯再萃取兩次，合并乙酸乙酯液，加水無水硫酸鈉脫水12小時，濾去無水硫酸鈉，乙酸乙酯溶液50℃真空濃縮至干，加入甲醇加熱至50℃攪拌溶解，過濾后以每4分鐘1℃的速度緩慢降溫至20℃，加入適量晶種，然后以每小時1℃的速度降溫至-5℃，維持-5℃繼續(xù)冷藏12小時，過濾，干燥，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯6.8克，純度為99.3％。
實施例2
本發(fā)明提供了一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，包括以下步驟：
(1)、丙叉保護反應：將葡萄糖10克，氫型陽離子交換樹脂15克，加入250毫升丙酮中，保溫30℃攪拌反應12小時，冷卻至溫度25℃，加入50毫升水，室溫繼續(xù)反應2小時，濾去樹脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反應：將0.3克5％鉑炭加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保溫35℃滴加10％氫氧化鈉溶液控制PH值10，通入氧氣保持壓力0.01MPa，強力攪拌3小時，過濾回收催化劑，濾液50℃真空濃縮至20％濃度，過陽離子交換樹脂脫除鈉離子，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、內酯化反應：將二氯甲烷150毫升加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液濃中，萃取分層，收集二氯甲烷相，水相分別用100毫升二氯甲烷再萃取兩次，合并二氯甲烷液，加水無水硫酸鈉脫水24小時，濾去無水硫酸鈉，二氯甲烷溶液50℃真空濃縮至干，加入乙醇加熱至50℃攪拌溶解，過濾后以每4分鐘1℃的速度緩慢降溫至20℃，加入適量晶種，然后以每小時1℃的速度降溫至-5℃，維持-5℃繼續(xù)冷藏24小時，過濾，干燥，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯6.5克，純度為99.0％。
實施例3
本發(fā)明提供了一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，包括以下步驟：
(1)、丙叉保護反應：將葡萄糖10克，氫型陽離子交換樹脂30克，加入400毫升丙酮中，保溫40℃攪拌反應9小時，冷卻至溫度25℃，加入100毫升水，室溫繼續(xù)反應3小時，濾去樹脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反應：將0.2克5％鉑炭加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保溫30℃滴加10％氫氧化鈉溶液控制PH值11，通入氧氣保持壓力0.01MPa，強力攪拌2小時，過濾回收催化劑，濾液50℃真空濃縮至30％濃度，過陽離子交換樹脂脫除鈉離子，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、內酯化反應：將三氯甲烷100毫升加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液濃中，萃取分層，收集三氯甲烷相，水相分別用75毫升三氯甲烷再萃取兩次，合并三氯甲烷液，加水無水硫酸鈉脫水15小時，濾去無水硫酸鈉，三氯甲烷溶液50℃真空濃縮至干，加入丙酮加熱至50℃攪拌溶解，過濾后以每4分鐘1℃的速度緩慢降溫至20℃，加入適量晶種，然后以每小時1℃的速度降溫至-5℃，維持-5℃繼續(xù)冷藏16小時，過濾，干燥，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯6.7克，純度為99.1％。
實施例4
本發(fā)明提供了一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，包括以下步驟：
(1)、丙叉保護反應：將葡萄糖10克，氫型陽離子交換樹脂50克，加入450毫升丙酮中，保溫50℃攪拌反應7.5小時，冷卻至溫度25℃，加入150毫升水，室溫繼續(xù)反應2.5小時，濾去樹脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反應：將0.05克10％鉑炭加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保溫40℃滴加10％氫氧化鈉溶液控制PH值9，通入氧氣保持壓力0.01MPa，強力攪拌5小時，過濾回收催化劑，濾液50℃真空濃縮至30％濃度，過陽離子交換樹脂脫除鈉離子，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、內酯化反應：將乙酸乙酯100毫升加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液濃中，萃取分層，收集乙酸乙酯相，水相分別用75毫升乙酸乙酯再萃取兩次，合并乙酸乙酯液，加水無水硫酸鈉脫水20小時，濾去無水硫酸鈉，乙酸乙酯溶液50℃真空濃縮至干，加入異丙醇加熱至50℃攪拌溶解，過濾后以每4分鐘1℃的速度緩慢降溫至20℃，加入適量晶種，然后以每小時1℃的速度降溫至-5℃，維持-5℃繼續(xù)冷藏22小時，過濾，干燥，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯6.7克，純度為99.2％。
實施例5
本發(fā)明提供了一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，包括以下步驟：
(1)、丙叉保護反應：將葡萄糖10克，氫型陽離子交換樹脂25克，加入300毫升丙酮中，保溫20℃攪拌反應10.5小時，冷卻至溫度25℃，加入60毫升水，室溫繼續(xù)反應4小時，濾去樹脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反應：將0.3克5％鉑炭加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保溫45℃滴加10％氫氧化鈉溶液控制PH值10，通入氧氣保持壓力0.01MPa，強力攪拌4小時，過濾回收催化劑，濾液50℃真空濃縮至25％濃度，過陽離子交換樹脂脫除鈉離子，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、內酯化反應：將二氯甲烷120毫升加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液濃中，萃取分層，收集二氯甲烷相，水相分別用90毫升二氯甲烷再萃取兩次，合并二氯甲烷液，加水無水硫酸鈉脫水18小時，濾去無水硫酸鈉，二氯甲烷溶液50℃真空濃縮至干，加入甲醇加熱至50℃攪拌溶解，過濾后以每4分鐘1℃的速度緩慢降溫至20℃，加入適量晶種，然后以每小時1℃的速度降溫至-5℃，維持-5℃繼續(xù)冷藏19小時，過濾，干燥，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯6.6克，純度為99.1％。
實施例6
本發(fā)明提供了一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，包括以下步驟：
(1)、丙叉保護反應：將葡萄糖1千克，氫型陽離子交換樹脂2.5千克，加入30升丙酮中，保溫45℃攪拌反應6小時，冷卻至溫度25℃，加入7升水，室溫繼續(xù)反應3小時，濾去樹脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反應：將10克10％鉑炭加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保溫45℃滴加10％氫氧化鈉溶液控制PH值9，通入氧氣保持壓力0.01MPa，強力攪拌5小時，過濾回收催化劑，濾液50℃真空濃縮至25％濃度，過陽離子交換樹脂脫除鈉離子，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、內酯化反應：將乙酸乙酯12升加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液濃中，萃取分層，收集乙酸乙酯相，水相分別用9升乙酸乙酯再萃取兩次，合并乙酸乙酯液，加水無水硫酸鈉脫水24小時，濾去無水硫酸鈉，乙酸乙酯溶液50℃真空濃縮至干，加入甲醇加熱至50℃攪拌溶解，過濾后以每4分鐘1℃緩慢降溫至20℃，加入適量晶種，然后以每小時1℃的速度降溫至-5℃，維持-5℃繼續(xù)冷藏24小時，過濾，干燥，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯675克，純度為99.1％。
實施例7
本發(fā)明提供了一種制備1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯的方法，包括以下步驟：
(1)、丙叉保護反應：將葡萄糖10千克，氫型陽離子交換樹脂30千克，加入350升丙酮中，保溫40℃攪拌反應6小時，冷卻至溫度25℃，加入80升水，室溫繼續(xù)反應3小時，濾去樹脂，50℃真空回收丙酮，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液；
(2)、糖醛酸氧化反應：將150克10％鉑炭加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖溶液中，保溫45℃滴加10％氫氧化鈉溶液使PH值9，通入氧氣保持壓力0.01MPa，強力攪拌6小時，過濾回收催化劑，濾液50℃真空濃縮至25％濃度，過陽離子交換樹脂脫除鈉離子，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液；
(3)、內酯化反應：將乙酸乙酯120升加入到1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-葡萄糖醛酸溶液濃中，萃取分層，收集乙酸乙酯相，水相分別用90升乙酸乙酯再萃取兩次，合并乙酸乙酯液，加水無水硫酸鈉脫水24小時，濾去無水硫酸鈉，乙酸乙酯溶液50℃真空濃縮至干，加入甲醇加熱至50℃攪拌溶解，過濾后以每4分鐘1℃的速度緩慢降溫至20℃，加入適量晶種，然后以每小時1℃的速度降溫至-5℃，維持-5℃繼續(xù)冷藏24小時，過濾，干燥，得1,2-氧-異亞丙基-alpha-D-6,3-葡醛內酯6.62千克，純度為99.0％。
上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發(fā)明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。