3-O-苄基-1,2:5,6-二-O-异亚丙基-alpha-D-呋喃葡萄糖
[CAS# 18685-18-2]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 糖类化合物 >> 单糖
• 英文名: 3-O-Benzyl-1,2:5,6-di-O-isopropylidene-alpha-D-glucofuranose
• 别名: NSC 56267
• 产品名称: 3-O-苄基-1,2:5,6-二-O-异亚丙基-alpha-D-呋喃葡萄糖
• 分子式: C₁₉H₂₆O₆
• 分子量: 350.41
• CAS 登录号: 18685-18-2
• 分子行输入简码SMILES: CC1(OCC(O1)C2C(C3C(O2)OC(O3)(C)C)OCC4=CC=CC=C4)C

物理化学性质

• 密度: 1.2±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 沸点: 422.6±45.0 ºc 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 168.3±28.6 ºc (计算值)^*
• 折射率: 1.548 (计算值)^*

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H302-H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P264-P270-P271-P280-P301+P312-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P330-P332+P313-P337+P313-P362-P403+P233-P405-P501

发现和应用

3-O-苄基-1,2:5,6-二-O-异亚丙基-α-D-呋喃葡萄糖是一种选择性保护的D-葡萄糖衍生物，其中糖以呋喃糖形式存在。在该化合物中，两个异亚丙基基团将1,2-和5,6-二醇保护为环状缩醛，而3位上的羟基则转化为苄基醚。该分子是碳水化合物化学中多步保护基策略的典型例子，该策略旨在实现单糖的可控和区域选择性官能化。

在20世纪早期和中期，随着碳水化合物立体化学的建立，糖化学中保护基的系统性应用得到了显著扩展。化学家们认识到，葡萄糖中存在多个羟基，需要进行选择性保护才能实现可预测的转化。在酸性条件下用丙酮处理D-葡萄糖可生成二-O-异亚丙基衍生物，特别是1,2:5,6-二-O-异亚丙基化合物，该化合物可稳定呋喃糖环并同时封闭四个羟基。这些丙酮缩醛衍生物的结构通过旋光度测量得到确认，随后又通过红外光谱和核磁共振波谱进一步证实。

在3位引入苄基保护基通常是通过部分保护的糖与苄基卤化物在碱性条件下反应实现的。苄基醚在多种中性和碱性条件下均稳定，可通过催化氢化选择性地脱除。丙酮缩醛和苄基保护基之间的这种正交性成为合成设计中的一个重要原则。两个异亚丙基缩醛和一个苄基醚的组合使得化学家能够区分不同的羟基位置，并在选择性脱保护后在特定位点引入进一步的修饰。

3-O-苄基-1,2:5,6-二-O-异亚丙基-α-D-葡萄糖呋喃糖已被用作合成复杂碳水化合物、糖苷和天然产物类似物的中间体。通过保护1,2位和5,6位，该分子在苄基化之前可以以可控的方式使3位和4位处于可控状态，后续的修饰可以高区域选择性地修饰剩余的官能团。此类策略在碳水化合物合成中已被广泛报道，尤其是在稀有糖和立体化学明确的结构单元的制备中。

两个环状缩醛的存在会影响呋喃糖环的构象偏好。相关二丙酮缩醛葡萄糖衍生物的X射线晶体学研究表明，异亚丙基基团会产生空间位阻，从而影响环的褶皱和扭转角。苄基取代基进一步改变了空间位阻和电子性质，从而影响下游转化反应的反应活性。光谱表征，包括质子和碳核磁共振，证实了取代模式和端基异构体构型，数据与端基异构体的α取向一致。

这类化合物展现了碳水化合物化学方法论从结构解析到复杂合成的演变。丙酮缩醛保护基可逆地掩蔽邻二醇，而苄基保护基则可在后续反应中提供稳定性，并可在温和的氢解条件下脱除。这种组合支持多步合成，且不会破坏糖骨架的立体化学完整性。

除了合成应用外，此类保护衍生物还可用作研究反应机理和保护基稳定性的模型化合物。受控水解实验记录了酸性条件下丙酮缩醛裂解的相对速率，而氢化研究则建立了在不干扰其他官能团的情况下脱除苄基的可靠条件。

因此，3-O-苄基-1,2:5,6-二-O-异亚丙基-α-D-葡萄糖呋喃糖是碳水化合物合成中一种特征明确的中间体。其制备、结构验证和实际应用均基于成熟的实验方法，这些方法促进了有机化学中选择性官能团操作技术的广泛发展。

参考文献

1979. Arzneimittel-Forschung. Drug Research., 29(986).
PMID: 315233