Yangiliklar

Texnologiyadan tashqari, glikozidlarning sintezi tabiatda juda keng tarqalgan reaktsiya bo'lganligi sababli, har doim fanni qiziqtirgan.Shmidt, Toshima va Tatsutaning so'nggi maqolalari, shuningdek, ularda keltirilgan ko'plab havolalar sintetik potentsiallarning keng doirasiga izoh berdi.
Glikozidlarni sintez qilishda ko'p shakarli komponentlar nukleofillar, masalan, spirtlar, uglevodlar yoki oqsillar bilan birlashtiriladi, agar uglevodning gidroksil guruhlaridan biri bilan selektiv reaktsiya zarur bo'lsa, boshqa barcha funktsiyalar himoyalangan bo'lishi kerak. birinchi qadam.Asosan, fermentativ yoki mikrobial jarayonlar, ularning selektivligi tufayli, mintaqalarda glikozidlardan tanlab olish uchun murakkab kimyoviy himoya va himoyalanish bosqichlarini almashtirishi mumkin.Biroq, alkil glikozidlarning uzoq tarixi bo'lganligi sababli, fermentlarni glikozidlarni sintez qilishda qo'llash keng o'rganilmagan va qo'llanilmagan.
Tegishli ferment tizimlarining quvvati va yuqori ishlab chiqarish xarajatlari tufayli alkil poliglikozidlarning fermentativ sintezi sanoat darajasiga ko'tarilishga tayyor emas va kimyoviy usullarga ustunlik beriladi.
1870 yilda MAcolley dekstrozaning (glyukoza) atsetilxlorid bilan reaksiyasi natijasida "atsetoxlorgidroz" (1, rasm 2) sintezi haqida xabar berdi, bu oxir-oqibat glikozidlar sintezi yo'llari tarixiga olib keldi.
Shakl 2. Maykl bo'yicha aril glyukozidlarning sintezi
Keyinchalik tetra-0-asetil-glyukopiranosil galogenidlari (asetohaloglyukozalar) sof alkil glyukozidlarning stereoselektiv sintezi uchun foydali vosita ekanligi aniqlandi.1879 yilda Artur Maykl Kolleyning oraliq moddalari va fenolatlaridan aniq, kristallanadigan aril glikozidlarni tayyorlashga muvaffaq bo'ldi.(Aro-, 2-rasm).
1901 yilda Mayklning keng spektrdagi uglevodlar va gidroksil aglikonlarga sintezi, V.Koenigs va E.Knorr o'zlarining yaxshilangan stereoselektiv glikozidlanish jarayonini joriy qilganlarida (3-rasm).Reaksiya anomerik uglerodda SN2 almashinuvini o'z ichiga oladi va konfiguratsiyaning inversiyasi bilan stereoselektiv ravishda davom etadi, masalan, aseobromoglyukoza oraliq mahsulotining b-anomeridan a-glyukozid 4 ni hosil qiladi. Koenigs-Knorr sintezi kumush yoki simob promotorlari.
Shakl 3. Koenigs va Norr bo'yicha glikozidlarning stereoselektiv sintezi
1893 yilda Emil Fisher alkil glyukozidlar sinteziga tubdan boshqacha yondashuvni taklif qildi.Bu jarayon hozirda "Fisher glikozidatsiyasi" deb nomlanadi va glikozalarning spirtlar bilan kislota-katalizlangan reaktsiyasini o'z ichiga oladi.Shunga qaramay, har qanday tarixiy ma'lumot A.Gautierning 1874 yilda xlorid kislota ishtirokida dekstrozani suvsiz etanol bilan aylantirishga bo'lgan birinchi urinishini ham o'z ichiga olishi kerak.Noto'g'ri elementar tahlil tufayli Gautier "diglyukoza" olganiga ishondi.Keyinchalik Fisher Gautierning "diglyukozasi" aslida asosan etil glyukozid ekanligini ko'rsatdi (4-rasm).
4-rasm.Fisher bo'yicha glikozidlarning sintezi
Fisher, taklif qilingan tarixiy furanosidik formuladan ko'rinib turganidek, etil glyukozidning tuzilishini to'g'ri aniqladi.Aslida, Fisher glikozidlanish mahsulotlari murakkab, asosan a/b-anomerlar va piranozid/furanozid izomerlarining muvozanat aralashmalari bo'lib, ular tasodifiy bog'langan glikozid oligomerlarini ham o'z ichiga oladi.
Shunga ko'ra, alohida molekulyar turlarni Fisher reaktsiyasi aralashmalaridan ajratib olish oson emas, bu o'tmishda jiddiy muammo edi.Ushbu sintez usulini biroz takomillashtirishdan so'ng, Fisher o'z tadqiqotlari uchun Koenigs-Knorr sintezini qabul qildi.Bu jarayondan foydalanib, E.Fisher va B.Helferich 1911 yilda sirt faol moddasi xossalarini ko'rsatuvchi uzun zanjirli alkil glyukozid sintezi haqida birinchi bo'lib hisobot berishdi.
1893-yildayoq Fisher alkil glikozidlarning oksidlanish va gidrolizga nisbatan yuqori barqarorligi kabi muhim xususiyatlarini, ayniqsa kuchli ishqoriy muhitda to‘g‘ri payqadi.Ikkala xususiyat ham sirt faol moddalarni qo'llashda alkil poliglikozidlar uchun qimmatlidir.
Glikozidlanish reaktsiyasi bilan bog'liq tadqiqotlar hali ham davom etmoqda va yaqin o'tmishda glikozidlarning bir nechta qiziqarli yo'llari ishlab chiqilgan.Glikozidlarni sintez qilishning ayrim jarayonlari 5-rasmda umumlashtirilgan.
Umuman olganda, kimyoviy glikozidlanish jarayonlarini kislota-katalizlangan glikosil almashinuvida murakkab oligomer muvozanatiga olib keladigan jarayonlarga bo'lish mumkin.
5-rasm. Glikozidlarni sintez qilish usullarining qisqacha tavsifi
Tegishli faollashtirilgan uglevod substratlaridagi reaktsiyalar (Fisher glikozid reaktsiyalari va himoyalanmagan uglevod molekulalari bilan vodorod ftorid (HF) reaktsiyalari) va kinetik nazorat ostida, qaytarilmas va asosan stereotaksik almashtirish reaktsiyalari.Jarayonning ikkinchi turi, ayniqsa, tabiatni muhofaza qilish guruhlari texnikasi bilan birlashtirilganda, reaktsiyalarning murakkab aralashmalarida emas, balki alohida turlarning shakllanishiga olib kelishi mumkin.Uglevodlar ektopik uglerodda galogen atomlari, sulfonillar yoki trikloroatsetimidat guruhlari kabi guruhlarni qoldirishi mumkin yoki triflat esterlarga aylanishidan oldin asoslar tomonidan faollashishi mumkin.
Vodorod ftoridida yoki ftor vodorod va piridin aralashmalarida (piridiniy poli [vodorod ftorid]) glikozidlanishlar sodir bo'lganda, glikozilftoridlar in situ hosil bo'ladi va silliq ravishda glikozidlarga aylanadi, masalan, spirtlar.Vodorod ftorid kuchli faollashtiruvchi, parchalanmaydigan reaksiya muhiti ekanligi ko'rsatildi;muvozanatning avtomatik kondensatsiyasi (oligomerizatsiya) Fisher jarayoniga o'xshash tarzda kuzatiladi, garchi reaksiya mexanizmi boshqacha bo'lsa ham.
Kimyoviy toza alkil glikozidlar faqat juda maxsus ilovalar uchun javob beradi.Masalan, alkil glikozidlar membrana oqsillarining kristallanishi uchun biokimyoviy tadqiqotlarda muvaffaqiyatli qo'llanilgan, masalan, porin va bakteriorhodopsinning oktil b-D-glyukopiranozid ishtirokida uch o'lchovli kristallanishi (bu ish asosida keyingi tajribalar Nobel mukofotiga olib keladi). 1988 yilda Deisenhofer, Huber va Mishel uchun kimyo bo'yicha mukofot).
Alkil poliglikozidlarni ishlab chiqish jarayonida turli xil model moddalarni sintez qilish va ularning murakkabligi, oraliq mahsulotlarning beqarorligi, jarayonning miqdori va kritik tabiati tufayli ularning fizik-kimyoviy xususiyatlarini o'rganish uchun laboratoriya miqyosida stereoselektiv usullar qo'llanilgan. chiqindilar, Koenigs-Knorr tipidagi sintezlar va boshqa himoya guruhlari texnikasi muhim texnik va iqtisodiy muammolarni keltirib chiqaradi.Fisher tipidagi jarayonlar nisbatan kamroq murakkab va tijorat miqyosida amalga oshirish osonroq va shunga ko'ra, keng miqyosda alkil poliglikozidlarni ishlab chiqarish uchun afzal qilingan usul hisoblanadi.


Yuborilgan vaqt: 2020 yil 12-sentyabr