劉美艷 曾佑林（湖南師范大學(xué)藥物合成實驗教學(xué)中心，長沙410081）

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·化學(xué)實驗·

甲基2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷的合成及結(jié)構(gòu)表征
——推薦一個綜合藥物合成實驗

劉美艷 曾佑林*
（湖南師范大學(xué)藥物合成實驗教學(xué)中心，長沙410081）

摘要：介紹一個綜合藥物合成實驗——甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的合成及結(jié)構(gòu)表征。以D-甘露糖為原料，經(jīng)費歇爾糖苷化和苯甲?；铣杉谆?，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷。用薄層色譜監(jiān)測反應(yīng)進程，采用過濾、洗滌、濃縮、萃取、干燥、柱層析等操作對中間體和目標(biāo)產(chǎn)物進行分離純化，并通過熔點和旋光度測定、核磁共振、紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進行表征。

關(guān)鍵詞：反應(yīng)進程監(jiān)測；D-甘露糖結(jié)構(gòu)表征；藥物合成實驗

藥物合成實驗是制藥工程專業(yè)的重要教學(xué)內(nèi)容之一。該課程以強化學(xué)生實驗操作技能、全面系統(tǒng)地訓(xùn)練和提高學(xué)生的綜合能力、使學(xué)生初步具備獨立從事新藥開發(fā)和研究的能力為培養(yǎng)目標(biāo)。在藥物合成實驗開課之前，學(xué)生已經(jīng)完成了無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗、儀器分析實驗、化工基礎(chǔ)實驗等基礎(chǔ)實驗課程的學(xué)習(xí)，并已掌握了藥物合成實驗所需的基本知識和技能。因此，藥物合成實驗內(nèi)容不應(yīng)是基礎(chǔ)實驗的重復(fù)，而應(yīng)以綜合性和專業(yè)性為甄選依據(jù)，突出基礎(chǔ)知識和技能在藥物開發(fā)和研究領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，著力培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實際問題的能力。為實現(xiàn)培養(yǎng)制藥工程專業(yè)學(xué)生的獨立科研與獨立工作能力，開設(shè)綜合性藥物合成實驗作為藥物合成實驗教學(xué)改革的一項新措施，已越來越受到各高校藥物合成實驗教學(xué)工作者的重視［1－4］。

寡糖是許多藥物的重要結(jié)構(gòu)單元，含糖藥物已涵蓋了抗生素類、心腦血管類、抗腫瘤類、激素類等19個門類［5］，臨床藥物達(dá)132種。寡糖結(jié)構(gòu)的多樣性與復(fù)雜性，增加了含糖藥物全合成難度。含糖藥物的全合成，取決于寡糖的高立體選擇性、高區(qū)域選擇性、高收率合成，涉及有機合成化學(xué)、糖化學(xué)、保護基化學(xué)、分離過程化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科知識［6］。筆者結(jié)合在寡糖合成領(lǐng)域所取得的經(jīng)驗，經(jīng)反復(fù)篩選、實踐，將甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的合成轉(zhuǎn)化為綜合性藥物合成實驗。該綜合性實驗的設(shè)計體現(xiàn)了藥物合成研究（合成→分離純化→結(jié)構(gòu)表征）的特點，不僅可使學(xué)生掌握藥物合成基本技能以及常見的分離純化方法和化合物結(jié)構(gòu)表征方法，還能提高學(xué)生綜合應(yīng)用化學(xué)基本原理和實驗技能解決實際問題的能力。

1 實驗?zāi)康?/h2>

①了解藥物合成過程中的保護基化學(xué)。

②鞏固回流、過濾、萃取、濃縮等基本操作。

③掌握旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、旋光儀、紅外光譜、核磁共振的原理與使用方法。

④掌握薄層色譜和柱色譜的基本原理，利用薄層色譜法示蹤有機反應(yīng)進程，利用柱層析法分離純化目標(biāo)產(chǎn)物。

⑤掌握有機化合物結(jié)構(gòu)表征的常用方法，如紅外光譜法和核磁共振法；學(xué)會分析紅外圖譜、1H NMR和13C NMR一維譜、H-H相關(guān)和C-H相關(guān)二維譜。

⑥利用比旋光度和核磁偶合常數(shù)定性表征化合物的立體結(jié)構(gòu)。

2 實驗原理

①薄層色譜、柱色譜的基本原理與操作（略）。

②紅外光譜、核磁共振、旋光儀的基本原理與操作（略）。

③合成原理：D-甘露糖在無水酸性條件下經(jīng)費歇爾糖苷化反應(yīng)，立體選擇性合成甲基α-D-吡喃甘露糖苷。反應(yīng)混合物經(jīng)過濾、洗滌等后處理過程分離純化得到精品甲基α-D-吡喃甘露糖苷。以提純后的甲基α-D-吡喃甘露糖苷為原料，以吡啶為反應(yīng)溶劑和縛酸劑，以苯甲酰氯為?；噭┻M行酯化反應(yīng)，對甲基α-D-吡喃甘露糖苷的四個羥基進行保護。通過水解（或醇解）破除過量的苯甲酰氯，通過濃縮除去大部分吡啶，通過稀鹽酸（或飽和硫酸銅溶液）洗滌除去少部分吡啶和大部分吡啶鹽酸鹽，通過柱層析得到精品甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷。合成路線如圖1所示。

圖1 甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的合成路線

3 試劑和材料

D-甘露糖，無水甲醇，乙酰氯，苯甲酰氯，吡啶，二氯甲烷，飽和硫酸銅溶液（或10%鹽酸溶液），無水硫酸鈉，4-N，N-二甲氨基吡啶（DMAP），二次蒸餾水，氯仿，氘代氯仿，重水，顯色劑：30%硫酸-乙醇溶液，展開劑（A）：V乙酸乙酯:V甲醇=5:3，展開劑（B）：V乙酸乙酯:V石油醚=1:4，洗脫劑：V乙酸乙酯:V石油醚=1:5，HF254薄層色譜板（規(guī)格2.5 cm×5.0 cm，100片左右，保存在干燥器中），層析硅膠（200－300目）。

4 儀器設(shè)備

CL-2型集熱式磁力攪拌器，回流冷凝管，攪拌磁子，鐵架臺，燒瓶夾，冷凝管夾，抽濾瓶，布氏漏斗，100 mL三頸燒瓶，100 mL單口茄形燒瓶，100 mL玻璃層析缸，19#空芯塞，顯色劑霧化器，培養(yǎng)皿（內(nèi)徑15 cm），玻璃刀，100 mL量筒，10 mL量筒，2 mL刻度滴管，濾紙，剪刀，鉛筆，直尺（學(xué)生自帶），封閉式電爐，循環(huán)水式多用真空泵，三用紫外燈（2臺），旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，層析柱（d=3.0 cm，l=40 cm），500 mL溶劑球，玻璃棒（80 cm），脫脂棉，鋁質(zhì)試管架，試管（d=1.2 cm，l=15 cm），漏斗，燒杯，藥用熔點儀，封端熔點管，旋光儀，紅外光譜儀，核磁共振儀，核磁樣品管，50 mL容量瓶。

5 實驗進度安排

實驗分4個階段進行，具體安排如下：

第一階段為甲基α-D-吡喃甘露糖苷的合成。教師利用反應(yīng)等待時間講解薄層色譜與柱色譜的基本原理、薄層色譜法示蹤反應(yīng)進程的操作方法。

第二階段為甲基2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷的合成。教師利用反應(yīng)等待時間講解有機化合物結(jié)構(gòu)表征常見方法的基礎(chǔ)知識。

第三階段為柱色譜分離純化甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷。

第四階段為甲基-α-D-吡喃甘露糖苷和甲基2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷的比旋光度及紅外光譜的測定以及甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的1H NMR、13C NMR一維譜、H-H相關(guān)和C-H相關(guān)二維譜的測定。教師對結(jié)構(gòu)表征結(jié)果進行解析。該階段實驗按如下方案實施：①組織學(xué)生參觀核磁共振實驗室和紅外光譜室，簡要介紹實驗室情況；②將學(xué)生分成A、B兩組，A組先在一名教師指導(dǎo)下完成甲基2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷的核磁共振實驗，再在另一教師指導(dǎo)下完成熔點測定、比旋光度測定和紅外光譜的實驗；B組先在一名教師指導(dǎo)下完成甲基α-D-吡喃甘露糖苷的熔點測定、比旋光度測定和紅外光譜的實驗，再在另一教師指導(dǎo)下完成核磁共振實驗；③匯總實驗結(jié)果，對結(jié)構(gòu)表征結(jié)果進行解析。

6 實驗步驟

6.1 第一階段

在干燥的100 mL三頸燒瓶中加入攪拌磁子和無水甲醇（10 mL），然后將其安裝至集熱式磁力攪拌器上。室溫攪拌下緩慢滴加乙酰氯（1 mL，用刻度滴管滴加）。然后一次性加入D-甘露糖（3.0 g，16.7 mmol），裝上回流冷凝管，側(cè)口用空芯塞塞上，加熱回流反應(yīng)。用TLC（展開劑：V乙酸乙酯:V甲醇= 5:3，顯色方法為硫酸碳化法）監(jiān)測反應(yīng)（每小時監(jiān)測一次）至原料基本消失，3小時左右反應(yīng)基本完全，此時反應(yīng)混合物為固液混合物。冷卻至室溫，過濾，抽干得白色固體（若產(chǎn)品帶顏色，可用少量甲醇洗滌至白色）。用TLC檢驗產(chǎn)品純度合格（單一斑點）固體稱重后，將各組產(chǎn)品合并。將各組濾液合并，濃縮至1/2體積，有固體析出，過濾得白色固體，該固體經(jīng)TLC純度檢測合格后，將兩部分產(chǎn)品合并，真空干燥后備用。

6.2 第二階段

稱取甲基α-D-吡喃甘露糖苷（0.5 g，2.57 mmol）置于100 mL單口茄形瓶中，加入吡啶（10 mL）和催化劑DMAP（50 mg，也可不加）。室溫攪拌下緩慢加入苯甲酰氯（1.5 mL，12.6 mmol），加完讓其繼續(xù)反應(yīng)。用TLC（V石油醚:V乙酸乙酯=3:1，先在紫外燈照射下用鉛筆描出熒光斑點，再用硫酸碳化顯色）監(jiān)測。若1.5小時仍未反應(yīng)完全，可通過加熱（70°C）促進反應(yīng)；若加熱半小時仍未反應(yīng)完全，可補加少量苯甲酰氯。待TLC監(jiān)測反應(yīng)完全后，加入少量甲醇（約1 mL，若無甲醇，可加1 mL水）反應(yīng)數(shù)分鐘。濃縮去除溶劑，往燒瓶中依次加入自來水（50 mL）和二氯甲烷（50 mL）將殘留物溶解，將混合物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，分液。有機層依次用10%稀鹽酸水溶液（約100 mL，也可用飽和硫酸銅溶液）、自來水（約150 mL）萃取。有機層用無水Na2SO4干燥。過濾，將各組濾液合并上交教師保存?zhèn)溆谩?/p>

6.3 第三階段

將玻璃層析柱固定在鐵架臺上，下端用燒瓶夾托住，上端用冷凝管夾固定。在層析柱底部填充少量脫脂棉，并用玻璃棒壓住，再往層析柱中加適量洗滌劑（高度約5 cm），鐵架臺上放一250 mL燒杯，用于收集流出液。另取適量硅膠置于燒杯（500 mL，可幾組共用）中，加洗脫劑將硅膠浸濕。然后將硅膠轉(zhuǎn)至層析柱中，使硅膠高度達(dá)到約20 cm。將層析柱中液面放低至與硅膠層相切，然后用雙手輕輕拍擊層析柱中部，此時硅膠層下降（若硅膠層高度不夠20 cm，應(yīng)補加硅膠）。將第二階段實驗所得有機溶液濃縮（使殘留漿狀物具有一定流動性，太黏或太稀均影響柱分離效果），然后將層析柱中液面放低至與硅膠層相切，用滴管將殘留漿狀物轉(zhuǎn)移至層析柱中，使殘留漿狀物厚度為5 mm（注意：盡量將殘留漿狀物送至硅膠上水平面，不要將硅膠沖起），并覆蓋整個硅膠。打開閥門，將殘留漿狀物上水平面放低至與硅膠層相切，關(guān)閉閥門，在層析柱中加入2－3 cm厚的無水硫酸鈉（食鹽亦可）。然后向?qū)游鲋屑酉疵搫┦挂好娼咏鼘游鲋峡诓课?，打開閥門，套上溶劑球，再往溶劑球中加更多的洗脫劑。此時用試管收集流出液，并用TLC監(jiān)測流出液組成成分情況。（注意：最初不需將TLC板展開，只要觀察是否有熒光斑點出現(xiàn)；當(dāng)出現(xiàn)熒光斑點時，此時將TLC板展開。）當(dāng)TLC顯示為單一目標(biāo)產(chǎn)物時（由教師確定），合并該部分洗脫液（可與其他組合并），濃縮回收產(chǎn)品及洗脫劑，其他洗脫液直接回收。當(dāng)流出液不含單一目標(biāo)產(chǎn)物時，停止柱層析操作，并回收層析柱內(nèi)的洗脫劑。所有產(chǎn)物濃縮后，真空干燥備用。

6.4 第四階段

①甲基α-D-吡喃甘露糖苷的比旋光度測定。

準(zhǔn)確稱取甲基α-D-吡喃甘露糖苷（0.5000 g），用二次蒸餾水溶解并定容至50 mL。用二次蒸餾水做背景消除，再測定樣品的旋光度，復(fù)測4次，求5次測定的平均值。平均值乘以100即為甲基α-D-吡喃甘露糖苷的比旋光度。

②甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的比旋光度測定。

以氯仿為溶劑，按照甲基α-D-吡喃甘露糖苷的比旋光度測定方法進行測定。

③甲基α-D-吡喃甘露糖苷的紅外光譜測定。

將溴化鉀研細(xì)后放置于紅外燈下，取少量甲基α-D-吡喃甘露糖苷與溴化鉀研磨混勻，并在紅外燈下烘烤數(shù)分鐘。壓制背景片和樣品片，用背景片做背景消除后，測定樣品紅外光譜。

④甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的紅外光譜測定。

按照甲基α-D-吡喃甘露糖苷的紅外光譜測定方法進行測定。

⑤甲基α-D-吡喃甘露糖苷的核磁共振譜測定。

往核磁管中加入適量甲基α-D-吡喃甘露糖苷（約10－20 mg）和重水（0.5 mL），用核磁共振儀測定甲基α-D-吡喃甘露糖苷的1H NMR、13C NMR一維譜、H-H相關(guān)和C-H相關(guān)二維譜。

⑥甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的核磁共振譜測定。

以氘代氯仿（0.5 mL）為溶劑，測定甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的1H NMR、13C NMR一維譜、H-H相關(guān)和C-H相關(guān)二維譜。

⑦甲基α-D-吡喃甘露糖苷的熔點測定。

⑧甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的熔點測定。

7 結(jié)果與討論

7.1 紅外光譜

7.1.1 甲基α-D-吡喃甘露糖苷的紅外光譜

由圖2可知，3455 cm－1是O―H伸縮振動峰（分子間氫鍵），3293 cm－1是O―H伸縮振動峰（締合），2946 cm－1是C―H伸縮振動峰，1403 cm－1是C―H彎曲振動峰，1122、1033、971 cm－1是C―O伸縮振動峰。

圖2 甲基α-D-吡喃甘露糖苷的紅外光譜圖

7.1.2 甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的紅外光譜

圖3 甲基2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷的紅外光譜圖

由圖3可知，2954、2842 cm－1是C―H伸縮振動峰，1724 cm－1是C=O伸縮振動峰，1600－1450 cm－1是苯環(huán)骨架振動峰，1261、1103、1079 cm－1是C―O伸縮振動峰，709 cm－1是單取代苯環(huán)上的C―H面外彎曲振動峰。

對比圖2和圖3，C=O伸縮振動峰和苯環(huán)骨架振動峰證實羥基已被苯甲?；?。

7.2 核磁共振、旋光度和熔點

甲基α-D-吡喃甘露糖苷和甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的核磁共振、旋光度和熔點數(shù)據(jù)如下：

由1H NMR可知，3.30處為3個氫的單峰，為甲基氫，說明甘露糖成功甲基化。耦合常數(shù)J1，2=1.5 Hz和1JC-1，H-1=172.0 Hz共同說明糖苷鍵為a鍵，即糖苷化產(chǎn)物為α-異構(gòu)體。

②甲基2，3，4，6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷［α=－66.2°（c 1，HCCl3）。1H NMR（500 MHz，DCCl3）：δ 8.15－7.82（m，8H，4 o-Ph-H），7.61－7.25（m，12H，4 m-and p-Ph-H），6.12（dd，1H，J4，3=J4，5=10.2 Hz，H-4），5.92（dd，1H，J3，4=10.2 Hz，J3，2=3.0 Hz，H-3），5.71（dd，1H，J1，2=1.0 Hz，J2，3=3.0 Hz，H-2），5.01（d，1H，J1，2=1.0 Hz，H-1），4.72（dd，1H，J6a，5=2.5 Hz，J6a，6b=12.0 Hz，H-6a），4.52（dd，1H，J6b，5=4.5 Hz，J6b，6a=12.0 Hz，H-6b），4.42（ddd，1H，J4，5=10.2 Hz，J5，6a=2.5 Hz，J5，6b=4.5 Hz，H-5），3.55（s，3H，H-OMe）。13C NMR（125 MHz，DCCl3）：δ 166.2，165.5，165.4 （4C，4 PhCO-C，one signal overlapped），133.5，133.2，133.1，129.9，129.8，129.7，129.3，129.1，129.0，128.6，128.5，128.3（24 C，4 Ph-C，some signals overlapped），98.7（1C，1JC-1，H-1=174.1 Hz，C-1），70.4（1C，C-2），70.1（1C，C-3），68.8（1C，C-5），66.9（1C，C-4），62.9（1C，C-6），55.6（1C，C-OMe）。m.p.133.9－134.8°C。

1H NMR中8.15－7.25區(qū)間內(nèi)有20個氫，為4個苯甲?；江h(huán)上的氫；13C NMR中166.2、165.5、165.4處共有4個C，為苯甲?；聂驶?，說明甲基α-D-吡喃甘露糖苷的四個羥基均成功酯化。偶合常數(shù)J1，2=1.0 Hz和1JC-1，H-1=174.1 Hz共同說明糖苷鍵為a鍵，即目標(biāo)產(chǎn)物為α-異構(gòu)體。

8 思考題

（1）將醛或酮轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的縮醛或縮酮的反應(yīng)條件應(yīng)為干燥氯化氫氣體的醇溶液，費歇爾糖苷化的實質(zhì)是半縮醛羥基醚化形成縮醛，為何采用甲醇與乙酰氯就能實現(xiàn)甘露糖的糖苷化？

（2）甘露糖的甲基苷化的主要產(chǎn)物是α-異構(gòu)體，β-異構(gòu)體為痕量產(chǎn)物。從反應(yīng)機理和空間電子效應(yīng)角度出發(fā)，對甘露糖的甲基苷化反應(yīng)的立體選擇性進行解釋。

（3）如何用薄層色譜監(jiān)測反應(yīng)進程，判斷費歇爾糖苷化和苯甲?；磻?yīng)是否完全（或達(dá)到平衡狀態(tài)）的依據(jù)分別是什么？如何促使苯甲酰化反應(yīng)更徹底？

（4）如何選擇柱層析的流動相？

（5）影響柱層析分離效果的因素有哪些？

（6）在測定物質(zhì)的比旋光度時，背景消除時儀器示數(shù)非常穩(wěn)定，但測定樣品時出現(xiàn)儀器示數(shù)不穩(wěn)定現(xiàn)象，如何解決？

（7）以氘代氯仿為核磁溶劑時，為何13C NMR譜圖在77.3處有三重峰（溶劑峰）？若以氘代二甲亞砜為核磁溶劑，則13C NMR譜圖中溶劑峰是幾重峰？

（8）甲基α-D-吡喃甘露糖苷的分子式為C7H14O6，但從1H NMR譜圖獲知氫的積分值之和為10，缺失4個氫，試解釋其原因？

（9）如何確定中間體和目標(biāo)產(chǎn)物均為α-異構(gòu)體？

（10）如何對核磁共振譜圖中的氫或碳進行歸屬，如何計算偶合常數(shù)？

（11）dd峰、t峰（三重峰）、q峰（四重峰）之間有何區(qū)別與聯(lián)系？

9 結(jié)論

本文介紹的甲基2，3，4，6-四-O-苯甲?；?α-D-吡喃甘露糖苷的合成及結(jié)構(gòu)表征實驗源于科學(xué)研究，涵蓋了藥物合成研究的合成、分離純化、結(jié)構(gòu)表征3個重要環(huán)節(jié)。該實驗內(nèi)容新穎，所用藥品、試劑和材料便宜易得，實驗重現(xiàn)性好，不僅適合制藥工程專業(yè)實驗教學(xué)，也適合于有機合成專業(yè)實驗教學(xué)。通過實驗，能加深學(xué)生對多步合成、官能團保護、立體選擇性和區(qū)域選擇性、反應(yīng)進程監(jiān)測與判斷、薄層色譜和柱色譜的應(yīng)用、結(jié)構(gòu)表征等相關(guān)知識的理解，也能提高學(xué)生的實驗技能、科研興趣和創(chuàng)新能力。本實驗已在湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院制藥工程專業(yè)本科生的藥物合成實驗課程中進行了5年的教學(xué)實踐，取得了良好的教學(xué)效果。

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中圖分類號：O6-3；G64

doi:10.3866/PKU.DXHX20160460www.dxhx.pku.edu.cn

*通訊作者，Email:youlinzengcn@gmail.com

基金資助：國家自然科學(xué)基金面上項目（21272064）；湖南省教育廳資助科研項目（12C0249）；湖南師范大學(xué)實習(xí)基地項目（043-008）

Synthesis and Structural Characterization of Methyl 2，3，4，6-tetra-O-benzoyl-α-D-mannopyrannoside

LIU Mei-Yan ZENG You-Lin*
（Drug Synthesis Experiment Teaching Center，Hunan Normal University，Changsha 410081，P.R.China）

Abstract:A new comprehensive drug synthesis experiment was introduced in this article.From commercially available D-mannose，methyl 2，3，4，6-tetra-O-benzoyl-α-D-mannopyrannoside was synthesized via Fischer-Helferich glycosylation followed by benzoylation.The intermediate and the target compound were purified by filtration，washing，concentration，extraction，drying，and silicon column separation.The structure was characterized by the infrared spectrum（IR），nuclear magnetic resonance （NMR）spectrum，measurements of melt point and optical rotation of the compound.

KeyWords:Reactionmonitoring；D-mannose；Structuralcharacterization；Drugsynthesisexperiment