haberler

Teknolojinin yanı sıra, doğada çok yaygın bir reaksiyon olduğu için glikozitlerin sentezi her zaman bilimin ilgisini çekmiştir. Schmidt, Toshima ve Tatsuta'nın son makaleleri ve burada alıntılanan birçok referans, çok çeşitli sentetik potansiyeller hakkında yorum yaptı.
Glikozitlerin sentezinde, çoklu şeker bileşenlerinin alkoller, karbonhidratlar veya proteinler gibi bir nükleofil ile birleştirilmesi durumunda, bir karbonhidratın hidroksil gruplarından biriyle seçici bir reaksiyon gerekiyorsa, diğer tüm fonksiyonların korunması gerekir. ilk adım. Prensip olarak enzimatik veya mikrobiyal süreçler, seçicilikleri nedeniyle, bölgelerdeki glikozitlerden seçici olarak karmaşık kimyasal koruma ve korumanın kaldırılması aşamalarının yerini alabilir. Ancak alkil glikozitlerin uzun geçmişinden dolayı, glikozitlerin sentezinde enzimlerin uygulanması geniş çapta araştırılmamış ve uygulanmamıştır.
Uygun enzim sistemlerinin kapasitesi ve üretim maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle alkil poliglikozitlerin enzimatik sentezi endüstriyel seviyeye yükseltilmeye hazır olmadığından kimyasal yöntemler tercih edilmektedir.
1870 yılında MAcolley, dekstrozun (glikoz) asetil klorür ile reaksiyonu yoluyla "asetoklorhidroz" (1, şekil 2) sentezini bildirdi ve bu, sonunda glikozit sentez yollarının geçmişine yol açtı.
Şekil 2. Michael'a göre aril glikozitlerin sentezi
Tetra-0-asetil-glukopiranosil halojenürlerin (asetohaloğlukozlar) daha sonra saf alkil glikozitlerin stereoseçici sentezi için yararlı ara maddeler olduğu bulundu. 1879'da Arthur Michael, Colley ara ürünlerinden ve fenolatlardan kesin, kristalleşebilen aril glikozitler hazırlamayı başardı. (Aro-, Şekil 2).
1901'de, W.Koenigs ve E.Knorr geliştirilmiş stereoselektif glikosidasyon sürecini tanıttığında, Michael'ın geniş bir karbonhidrat ve hidroksilik aglikon aralığı sentezi oldu (Şekil 3). Reaksiyon, anomerik karbonda bir SN2 ikamesini içerir ve stereoselektif olarak konfigürasyonun ters çevrilmesiyle ilerler, örneğin aseobromoğlukoz ara maddesi 3'ün p-anomerinden a-glukozit 4 üretilir. Koenigs-Knorr sentezi gümüş veya mevcudiyetinde gerçekleşir. cıva destekleyicileri.
Şekil 3. Koenigs ve Knorr'a göre glikozitlerin stereoselektif sentezi
1893'te Emil Fischer, alkil glukozitlerin sentezine temelde farklı bir yaklaşım önerdi. Bu süreç artık "Fischer glikosidasyonu" olarak biliniyor ve glikozların alkollerle asit katalizli reaksiyonunu içeriyor. Bununla birlikte herhangi bir tarihsel açıklama, A. Gautier'in 1874'te hidroklorik asit varlığında dekstrozu susuz etanolle dönüştürmeye yönelik rapor edilen ilk girişimini de içermelidir. Yanıltıcı bir element analizi nedeniyle Gautier, bir "diglikoz" elde ettiğine inanıyordu. Fischer daha sonra Gautier'in "diglikozunun" aslında esas olarak etil glikozit olduğunu gösterdi (Şekil 4).
Şekil 4. Fischer'e göre glikozitlerin sentezi
Fischer, önerilen tarihsel furanosidik formülden de görülebileceği gibi, etil glikozitin yapısını doğru bir şekilde tanımladı. Aslında, Fischer glikosidasyon ürünleri karmaşıktır ve çoğunlukla a/β-anomerlerin ve piranosid/furanosid izomerlerinin denge karışımlarıdır ve bunlar aynı zamanda rastgele bağlı glikozit oligomerlerini de içerir.
Buna göre, geçmişte ciddi bir sorun olan Fischer reaksiyon karışımlarından bireysel moleküler türlerin izole edilmesi kolay değildir. Bu sentez yönteminde bir miktar iyileştirme yapıldıktan sonra Fischer, araştırmaları için Koenigs-Knorr sentezini benimsedi. Bu işlemi kullanarak E.Fischer ve B.Helferich, 1911 yılında yüzey aktif madde özellikleri sergileyen uzun zincirli bir alkil glikozitin sentezini ilk bildiren kişilerdi.
1893 gibi erken bir tarihte Fischer, alkil glikozitlerin, özellikle güçlü alkali ortamlarda oksidasyona ve hidrolize karşı yüksek stabiliteleri gibi temel özelliklerini doğru bir şekilde fark etmişti. Her iki özellik de yüzey aktif madde uygulamalarında alkil poliglikozitler için değerlidir.
Glikozidasyon reaksiyonuyla ilgili araştırmalar halen devam etmektedir ve yakın geçmişte glikozitlere yönelik birçok ilginç yol geliştirilmiştir. Glikozitlerin sentezine yönelik prosedürlerden bazıları Şekil 5'te özetlenmiştir.
Genel olarak kimyasal glikosidasyon işlemleri, asit katalizli glikosil değişiminde karmaşık oligomer dengesine yol açan işlemlere bölünebilir.
Şekil 5. Glikozitlerin sentezine yönelik yöntemlerin özeti
Uygun şekilde aktive edilmiş karbonhidrat substratları üzerindeki reaksiyonlar (Fischer glikosidik reaksiyonları ve korumasız karbonhidrat molekülleri ile hidrojen florür (HF) reaksiyonları) ve kinetik kontrollü, geri döndürülemez ve esas olarak stereotaksik ikame reaksiyonları. İkinci tür bir prosedür, özellikle koruma grubu teknikleriyle birleştirildiğinde, karmaşık reaksiyon karışımları yerine bireysel türlerin oluşumuna yol açabilir. Karbonhidratlar ektopik karbon üzerinde halojen atomları, sülfoniller veya trikloroasetimidat grupları gibi gruplar bırakabilir veya triflat esterlere dönüştürülmeden önce bazlar tarafından aktive edilebilir.
Hidrojen florür veya hidrojen florür ve piridin (piridinyum poli [hidrojen florür]) karışımlarındaki glikosidasyonlar durumunda, glikosil florürler yerinde oluşturulur ve örneğin alkollerle sorunsuz bir şekilde glikozitlere dönüştürülür. Hidrojen florürün güçlü bir şekilde aktive edici, bozulmayan bir reaksiyon ortamı olduğu gösterilmiştir; Denge otomatik yoğunlaşması (oligomerizasyon), reaksiyon mekanizması muhtemelen farklı olmasına rağmen Fischer sürecine benzer şekilde gözlenir.
Kimyasal olarak saf alkil glikozitler yalnızca çok özel uygulamalar için uygundur. Örneğin, alkil glikozitler, oktil β-D-glukopiranosid varlığında porin ve bakteriorhodopsinin üç boyutlu kristalizasyonu gibi membran proteinlerinin kristalizasyonu için biyokimyasal araştırmalarda başarıyla kullanılmıştır (bu çalışmaya dayanan daha sonraki deneyler Nobel'e yol açmaktadır). 1988'de Deisenhofer, Huber ve Michel'e kimya ödülü).
Alkil poliglikozitlerin geliştirilmesi sürecinde, karmaşıklıkları, ara maddelerin kararsızlığı ve sürecin miktarı ve kritik doğası nedeniyle çeşitli model maddelerin sentezlenmesi ve bunların fizikokimyasal özelliklerinin incelenmesi için laboratuvar ölçeğinde stereoselektif yöntemler kullanılmıştır. atıklar, Koenigs-Knorr tipi sentezler ve diğer koruyucu grup teknikleri önemli teknik ve ekonomik sorunlar yaratacaktır. Fischer tipi işlemler nispeten daha az karmaşıktır ve ticari ölçekte gerçekleştirilmesi daha kolaydır ve buna göre alkil poliglikozitlerin büyük ölçekte üretimi için tercih edilen yöntemdir.


Gönderim zamanı: 12 Eylül 2020