双丙酮-D-甘露糖
[CAS# 14131-84-1]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 糖类化合物 >> 单糖
• 英文名: Diaceton-alpha-D-mannofuranose
• 别名: D-Mannose diacetonide; Diisopropylidenemannofuranose; 2,3:5,6-Di-O-isopropylidene-alpha-D-mannofuranose
• 产品名称: 双丙酮-D-甘露糖
• 分子式: C₁₂H₂₀O₆
• 分子量: 260.29
• CAS 登录号: 14131-84-1
• 分子行输入简码SMILES: CC1(OC[C@@H](O1)[C@@H]2[C@H]3[C@@H]([C@H](O2)O)OC(O3)(C)C)C

物理化学性质

• 熔点: 118-124 ºc
• 比旋光度: 21 º (c=1, acetone)

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H315-H319-H335
• 防护标签: P233-P260-P261-P264-P271-P280-P302+P352-P304-P304+P340-P305+P351+P338-P312-P321-P332+P313-P337+P313-P340-P362-P403-P403+P233-P405-P501

发现和应用

二丙酮-α-D-甘露呋喃糖是一种受保护的碳水化合物衍生物，由D-甘露糖经丙酮化反应制得。它通常被描述为1,2:5,6-二-O-异亚丙基-α-D-甘露呋喃糖，表明两个异亚丙基基团保护了糖骨架上的羟基对。该化合物的分子式为C₁₂H₂₀O₆，通常以结晶固体的形式分离。它的开发与碳水化合物化学的发展密切相关，尤其是在结构和合成研究中对羟基进行选择性保护的需求。

19世纪末20世纪初，D-甘露糖的化学性质得到了深入研究，这是阐明糖类立体化学的更广泛努力的一部分。埃米尔^.费舍尔及其同时代的人确定了许多醛糖的构型，并展示了相互转化和衍生化的方法。随着合成碳水化合物化学的发展，化学家们认识到，未保护糖的直接反应常常因多个反应活性相近的羟基的存在而变得复杂。这促使人们引入保护基，包括在酸性条件下与丙酮反应生成的丙酮缩醛。

二丙酮-α-D-甘露呋喃糖的制备涉及在酸催化剂存在下用丙酮处理D-甘露糖。在受控条件下，丙酮与相邻的羟基对（通常位于1,2位和5,6位）之间形成两个环状缩酮。该反应有利于糖的呋喃糖形式，从而形成五元环结构。生成的丙酮缩醛基团能够稳定分子，并显著改变其与母体单糖相比的溶解度和反应活性。结构鉴定已通过旋光度测量、红外光谱和核磁共振波谱等方法得到证实，这些方法表明存在异丙叉基团，并且端基碳原子保留了α构型。

二丙酮-α-D-甘露呋喃糖作为碳水化合物合成的中间体发挥着重要作用。通过保护特定的羟基，化学家可以在未保护的位置进行区域选择性转化。例如，可以在特定位点进行可控的氧化、还原或取代反应，之后在酸性条件下去除保护基以再生羟基。该策略已广泛应用于复杂寡糖和其他糖衍生物的制备。

丙酮保护的引入是有机化学方法学的一项重大进步。它提供了一种可逆且相对稳定的反应活性控制手段，促进了对糖结构和反应性的系统研究。对于甘露糖衍生物而言，诸如二丙酮-α-D-甘露呋喃糖之类的保护中间体已被用于研究己糖之间的立体化学关系，以及合成稀有糖和具有生物学意义的化合物。

除了在合成中的应用外，二丙酮-α-D-甘露呋喃糖还被用作研究碳水化合物构象的模型化合物。刚性环状缩酮基团的存在会影响环的褶皱和分子内相互作用。晶体学分析和光谱学研究提供了有关保护的呋喃糖体系中键长、键角和优选构象的信息。这些数据有助于更深入地理解取代模式如何影响糖的三维结构。

该化合物也阐明了一个更广泛的原理，即功能基团的暂时修饰可以实现复杂的多步合成。丙酮缩醛形成的可逆性使得选择性保护和脱保护成为可能，而这对于现代碳水化合物化学至关重要。这些方法经过数十年的实验研究不断完善，在天然产物、糖苷和药物中间体的合成中发挥了至关重要的作用。

从早期对糖立体化学的探索到如今作为一种用途广泛的保护中间体，二丙酮-α-D-甘露呋喃糖充分体现了保护基化学的实际应用价值。其制备、结构表征以及在区域选择性合成中的应用均有详实的实验研究支持，至今仍是碳水化合物研究中可控官能团操作的典型代表。

参考文献

2010. A simple and convenient synthetic protocol for O-isopropylidenation of sugars using bromodimethylsulfonium bromide (BDMS) as a catalyst. Carbohydrate Research.
DOI: 10.1016/j.carres.2009.09.017