hír

A technológia mellett a glikozidok szintézise mindig is érdekelte a tudományt, hiszen a természetben igen gyakori reakció. Schmidt, Toshima és Tatsuta legutóbbi tanulmányai, valamint számos, azokban hivatkozott hivatkozás a szintetikus potenciálok széles skáláját kommentálták.
A glikozidok szintézisében egy több cukrot tartalmazó komponenst nukleofilekkel, például alkoholokkal, szénhidrátokkal vagy fehérjékkel kombinálnak, ha szelektív reakcióra van szükség a szénhidrát hidroxilcsoportjainak valamelyikével, minden más funkciót védeni kell a első lépés. Elvileg az enzimatikus vagy mikrobiális folyamatok szelektivitásuk miatt helyettesíthetik a komplex kémiai védekezési és védőcsoport-eltávolítási lépéseket, vagy szelektíven a glikozidoktól a régiókban. Az alkil-glikozidok hosszú története miatt azonban az enzimek glikozidok szintézisében való alkalmazását nem vizsgálták és alkalmazzák széles körben.
A megfelelő enzimrendszerek kapacitása és a magas előállítási költségek miatt az alkil-poliglikozidok enzimatikus szintézise nem áll készen az ipari szintre emelésre, a kémiai módszereket részesítik előnyben.
1870-ben MAcolley beszámolt az „acetoklórhidroóz” (1, 2. ábra) szintéziséről dextróz (glükóz) és acetil-klorid reakciójával, ami végül a glikozid szintézis útjainak történetéhez vezetett.
2. ábra Aril-glükozidok szintézise Michael szerint
Később kiderült, hogy a tetra-0-acetil-glükopiranozil-halogenidek (acetohaloglükózok) hasznos intermedierek a tiszta alkil-glükozidok sztereoszelektív szintézisében. 1879-ben Arthur Michaelnek sikerült határozott, kristályosodó aril-glikozidokat előállítania Colley intermediereiből és fenolátjaiból. (Aro-,2. ábra).
1901-ben a Michael-féle szénhidrátok és hidroxil-aglikonok szintézise, ​​amikor W. Koenigs és E. Knorr bevezette továbbfejlesztett sztereoszelektív glikozidációs eljárásukat (3. ábra). A reakció SN2 szubsztitúciót tartalmaz az anomer szénnél, és sztereoszelektíven megy végbe a konfiguráció megfordításával, így például az aceobrómoglükóz 3 intermedier β-anomerjéből α-glükozid 4 keletkezik. A Koenigs-Knorr szintézis ezüst, ill. higanypromotorok.
3. ábra Glikozidok sztereoszelektív szintézise Koenigs és Knorr szerint
1893-ban Emil Fischer egy alapvetően eltérő megközelítést javasolt az alkil-glükozidok szintézisére. Ezt a folyamatot ma „Fischer-glikozidációnak” nevezik, és a glükózok és alkoholok savkatalizált reakcióját foglalja magában. Mindazonáltal minden történelmi beszámolónak tartalmaznia kell A. Gautier első, 1874-ben bejelentett kísérletét, amely a dextrózt sósav jelenlétében vízmentes etanollal alakította át. Egy félrevezető elemanalízis miatt Gautier úgy vélte, hogy „diglukózt” szerzett. Fischer később bebizonyította, hogy a Gautier-féle „diglukóz” valójában főként etil-glükozid volt (4. ábra).
4. ábra Glikozidok szintézise Fischer szerint
Fischer helyesen határozta meg az etil-glükozid szerkezetét, amint az a javasolt furanozid-képletből kitűnik. Valójában a Fischer glikozidációs termékek összetett, többnyire α/β-anomerek és piranozid/furanozid izomerek egyensúlyi keverékei, amelyek véletlenszerűen kapcsolt glikozid oligomereket is tartalmaznak.
Ennek megfelelően az egyes molekuláris fajokat nem könnyű elkülöníteni a Fischer-reakcióelegyekből, ami a múltban komoly problémát jelentett. E szintézismódszer némi javítása után Fischer ezt követően a Koenigs-Knorr szintézist alkalmazta vizsgálataihoz. Ezzel az eljárással E.Fischer és B.Helferich 1911-ben elsőként számolt be egy felületaktív tulajdonságokat mutató hosszú szénláncú alkil-glükozid szintéziséről.
Fischer már 1893-ban helyesen észlelte az alkil-glikozidok lényeges tulajdonságait, mint például az oxidációval és hidrolízissel szembeni nagy stabilitásukat, különösen erősen lúgos közegben. Mindkét jellemző értékes az alkil-poliglikozidok esetében felületaktív anyagokban.
A glikozidációs reakcióval kapcsolatos kutatások még mindig folynak, és a közelmúltban több érdekes utat is kidolgoztak a glikozidok előállítására. A glikozidok szintézisének néhány eljárását az 5. ábra foglalja össze.
Általánosságban elmondható, hogy a kémiai glikozidációs folyamatok olyan folyamatokra oszthatók, amelyek komplex oligomer egyensúlyhoz vezetnek a savkatalizált glikozilcsere során.
5. ábra A glikozidok szintézisének módszereinek összefoglalása
Reakciók megfelelően aktivált szénhidrát szubsztrátokon (Fischer glikozidos reakciók és hidrogén-fluorid (HF) reakciók nem védett szénhidrát molekulákkal) és kinetika szabályozott, irreverzibilis és főleg sztereotaxiás szubsztitúciós reakciók. Egy másik típusú eljárás inkább egyedi fajok kialakulásához vezethet, mint összetett reakcióelegyekhez, különösen, ha konzervációs csoportos technikákkal kombinálják. A szénhidrátok csoportokat hagyhatnak az ektopiás szénen, például halogénatomokat, szulfonil- vagy triklór-acetimidát-csoportokat, vagy bázisokkal aktiválhatók, mielőtt triflát-észterekké alakulnának.
A hidrogén-fluoridban vagy hidrogén-fluorid és piridin keverékében (piridinium-poli [hidrogén-fluorid]) történő glikozidálás esetén a glikozil-fluoridok in situ képződnek, és simán átalakulnak glikozidokká, például alkoholokkal. A hidrogén-fluoridról kimutatták, hogy erősen aktiváló, nem lebontó reakcióközeg; Az egyensúlyi autokondenzáció (oligomerizáció) a Fischer-eljáráshoz hasonlóan figyelhető meg, bár a reakció mechanizmusa valószínűleg eltérő.
A vegytiszta alkil-glikozidok csak nagyon speciális alkalmazásokra alkalmasak. Például az alkil-glikozidokat sikeresen alkalmazták biokémiai kutatásokban membránfehérjék kristályosítására, például porin és bakteriorodopszin háromdimenziós kristályosítására oktil-β-D-glükopiranozid jelenlétében (a munkán alapuló további kísérletek a Nobel-díjhoz vezetnek kémiai díjat Deisenhofer, Huber és Michel számára 1988-ban).
Az alkil-poliglikozidok fejlesztése során sztereoszelektív módszereket alkalmaztak laboratóriumi méretekben különféle modellanyagok szintézisére és fizikai-kémiai tulajdonságaik tanulmányozására komplexitásuk, az intermedierek instabilitása, valamint a folyamat mennyisége és kritikus jellege miatt. pazarlók, a Koenigs-Knorr típusú szintézisek és más védőcsoport-technikák jelentős műszaki és gazdasági problémákat okoznának. A Fischer-típusú eljárások viszonylag kevésbé bonyolultak és könnyebben kivitelezhetők kereskedelmi méretekben, és ennek megfelelően az előnyös módszer az alkil-poliglikozidok nagy léptékű előállítására.


Feladás időpontja: 2020.09.12