双丙酮半乳糖
[CAS# 4064-06-6]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 糖类化合物 >> 单糖
• 英文名: 1,2:3,4-Di-O-isopropylidene-D-galactopyranose
• 别名: [(1S,2R,6R,8R,9S)-4,4,11,11-tetramethyl-3,5,7,10,12-pentaoxatricyclo[7.3.0.02,6]dodecan-8-yl]methanol
• 产品名称: 双丙酮半乳糖
• 分子式: C₁₂H₂₀O₆
• 分子量: 260.29
• CAS 登录号: 4064-06-6
• EC 号码: 223-771-7
• 分子行输入简码SMILES: CC1(O[C@H]2[C@H](O[C@H]3[C@@H]([C@H]2O1)OC(O3)(C)C)CO)C

物理化学性质

• 密度: 1.2±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 熔点: 120 - 122 ºc (实验值), 120 - 122 ºc (实验值)
• 沸点: 366.8 ºc 760 mmHg (计算值)^*, 499.5 ºc (实验值)
• 闪点: 159.3±26.5 ºc (计算值)^*
• 折射率: 1.456 (计算值)^*, 1.466 (实验值)
• 比旋光度: -57.5 º (c=3, chcl3) (实验值)

^* 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: H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P305+P351+P338

发现和应用

1,2:3,4-二-O-异亚丙基-D-吡喃半乳糖是D-半乳糖的双重保护衍生物，其中两对邻位羟基被转化为异亚丙基缩醛。D-半乳糖于19世纪被发现是乳糖的组成成分，随后被认为是一种与D-葡萄糖密切相关的醛糖。D-半乳糖的吡喃环结构及其立体化学构型是通过大量的经典研究确定的，这些研究涉及氧化、还原和衍生物的形成。随着20世纪碳水化合物化学的发展，对羟基选择性保护的需求促使了基于缩醛的保护策略的发展。

在证明丙酮在酸催化剂存在下与邻二醇反应生成环状缩醛之后，糖的异亚丙基衍生物的形成得到了广泛的应用。这些保护基团，通常被称为丙酮缩醛，在中性和碱性条件下具有稳定性，同时可通过控制酸性处理去除。在 1,2:3,4-二-O-异亚丙基-D-吡喃半乳糖中，1 位和 2 位上的羟基形成一个异亚丙基缩醛，3 位和 4 位上的羟基形成第二个异亚丙基缩醛。这种双重保护使得剩余的羟基（通常位于 6 位）可用于选择性修饰。

二-O-异亚丙基保护的引入是碳水化合物合成方法学的一项重要进展。通过保护两个相邻的二醇体系，化学家可以控制分子内的反应模式，并将转化定向到特定位点。实验研究表明，与母体单糖相比，这种保护的糖类分子间氢键作用减弱，在有机溶剂中的溶解度增加。这些特性有利于纯化、结晶和后续的合成步骤。

1,2:3,4-二-O-异亚丙基-D-吡喃半乳糖已被用作制备选择性取代半乳糖衍生物的中间体。由于C-6位的伯羟基未被保护，因此它可以进行酯化、醚化或氧化等反应，而不会受到受保护的仲羟基的干扰。达到所需的修饰后，可在酸性条件下脱除异亚丙基基团，从而再生游离的二醇官能团。该反应序列可以逐步构建更复杂的碳水化合物结构。

二丙酮糖在糖苷、寡糖和碳水化合物结构单元的合成中得到了更广泛的应用。基于异亚丙基形成的保护基策略也被用于反应机理的研究，尤其是在需要控制特定羟基暴露的情况下。丙酮糖的可预测稳定性和脱保护行为促进了糖化学中系统合成路线的建立。

除了合成应用之外，二异丙叉衍生物在结构和构象研究中也具有重要价值。结晶保护糖通常能提供结构明确的样品，适用于物理测量，而保护态和非保护态之间的比较有助于理解环构象和分子内相互作用。这些基于实验的观察结果强化了己糖吡喃糖的结构模型。

尽管1,2:3,4-二异丙叉-D-吡喃半乳糖在科研和专业化学品生产之外并不常见，但其制备和应用体现了碳水化合物保护化学的发展历程。该化合物展示了丙酮缩醛的形成如何实现选择性官能化，并推动了结构明确的糖衍生物的合成。它作为可控转化中间体的作用，凸显了保护基方法在现代碳水化合物化学实验发展中的重要性。

参考文献

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