[發(fā)明專利]L-木糖的化學(xué)合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810450448.1
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108752396A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李國華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海凌凱醫(yī)藥科技有限公司
• 主分類號: C07H1/00
• 分類號: C07H1/00;C07H3/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發(fā)明公開了一種L?木糖的新的化學(xué)合成方法，本方法用2,2?二甲氧基丙烷保護L?(?)2，3?二羥基丙醛羥基后與(1?溴乙烯基)三甲基硅烷偶聯(lián)，建立目標(biāo)產(chǎn)物基本框架，通過sharpless epoxidation或Jacobsen?Katsuki expoxidation的方法確保產(chǎn)生99％ee后，運用保護基打開三元環(huán)確保其構(gòu)型不變，再通過選擇性脫去一個保護基后生產(chǎn)的羥基被氧化成醛基，最后脫去剩余的保護基即可得到目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)?木糖，總收率總為46?48％。該方法條件溫和，原料易得廉價，為一系列的醛糖化學(xué)合成提供了合成思路及合成方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)品合成領(lǐng)域，具體涉及到一種首次化學(xué)合成L-木糖的化學(xué)方法。本方法有效的利用原子經(jīng)濟性與縮短生產(chǎn)周期，原料均為綠色化學(xué)原料，三廢極少。

背景技術(shù)

木糖醇是目前國際上公認的功能食品添加劑之一，其功能性、安全性和適口性已被美、日、歐等發(fā)達國家的食品安全機構(gòu)所確認。1987年在荷蘭召開的國際食品添加劑合議上，木糖醇正式被列為A級(安全級)食品添加劑。木糖產(chǎn)品主要用于制備木糖醇，在食品加工、飲料添加、寵物食品制備等方面有廣泛的應(yīng)用，還可作為肉食品、糧食制品的風(fēng)味改良劑和制備肉類香精、高檔醬油色的原料，對改善和提高人們的生活品質(zhì)具有重要功能和作用。木糖產(chǎn)品在我國具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。目前國內(nèi)木糖產(chǎn)量供不應(yīng)求，具有良好的發(fā)展態(tài)勢。其中木糖醇制成的功能性食品，以安全性高、味道好、穩(wěn)定性高、水溶性好等特點越來越受消費者歡迎。我國有1.7億糖尿病患者的消費群體，也是世界上最大的木糖、木糖醇生產(chǎn)國和出口國，目前國內(nèi)木糖生產(chǎn)企業(yè)約30多家，年產(chǎn)量約12萬噸。木糖醇不經(jīng)人的胰島素直接轉(zhuǎn)化為人體熱量，是糖尿病人的理想營養(yǎng)劑和輔助治療劑；木糖醇還可作為緩瀉藥物，對老年人的便秘有療效。在現(xiàn)有的木糖生產(chǎn)工藝中，木糖結(jié)晶后的糖蜜為副產(chǎn)品，每生產(chǎn)一噸木糖副產(chǎn)1-0.8噸木糖糖蜜，這部分糖蜜是由木糖結(jié)晶后留下的顏色深的粘稠的液體，里面含有木糖、葡萄糖、L-阿拉伯糖、半乳糖和微量雜質(zhì)。其中木糖：葡萄糖：阿拉伯糖的比例一般為5：2：1，其他雜質(zhì)及雜糖的含量在6％以下，木糖糖蜜不同生產(chǎn)廠家以及不同批號的含總糖量不同，一般總糖在70％-80％之間，木糖占總糖的60％左右；糖蜜中的木糖、葡萄糖、L-阿拉伯糖、半乳糖的分子量接近而無法采用傳統(tǒng)的方法分離出來，因此這些糖蜜都以副產(chǎn)品低價賣給焦糖色素廠生產(chǎn)糖色。其分離但因技術(shù)難度大、投資多、收率低、生產(chǎn)周期時間長、經(jīng)濟效益差而不能被工業(yè)化應(yīng)用。

研究還發(fā)現(xiàn)，木糖對人體腸道內(nèi)的雙歧桿菌有較高的增殖作用，食用木糖能夠改善人體的微環(huán)境，提高機體的免疫能力；木糖不被口腔微生物利用，具有膳食纖維的部分生理功能，可降低血清膽固醇，預(yù)防腸癌。同時，木糖是制備木糖醇的重要原料，在食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。

木糖是戊糖的一種，在自然界中常以吡喃環(huán)的形式存在，是木聚糖的一個組分，廣泛存在于植物半纖維素中。

L-木糖為五碳糖中的醛碳，其在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為木糖醇；目前工業(yè)合成L-木糖基本通過植物組織發(fā)酵生產(chǎn)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為:

但是植物組織中含有較多的不可轉(zhuǎn)化為纖維素與淀粉(多糖)、低聚糖、蔗糖(單糖)非纖維素的碳水化合物，剩余的殘物質(zhì)的存放對環(huán)境有一定的影響；至今為止，化學(xué)合成L-木糖制備方法報道基本沒有，該發(fā)明所產(chǎn)生的副產(chǎn)對環(huán)境危害不明顯，副產(chǎn)物還可以再利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有木糖制備方法中，用水量大、污水排放量大、蒸汽消耗高等問題，提供一種節(jié)約水源、降低消耗、減少污染、清潔高效的L-木糖化學(xué)合成方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

L-木糖的化學(xué)合成方法，包括以下反應(yīng)步驟：

1.1在無機酸或有機酸催化下2,2-二甲氧基丙烷與L-(-)2，3-二羥基丙醛生成化合物3