balita

Gawas pa sa teknolohiya, ang synthesis sa glycosides kanunay nga interesado sa siyensya, tungod kay kini usa ka kasagaran nga reaksyon sa kinaiyahan. Ang bag-o nga mga papel ni Schmidt ug Toshima ug Tatsuta, ingon man ang daghang mga pakisayran nga gikutlo niini, nagkomento sa usa ka halapad nga mga potensyal nga sintetikong.
Sa synthesis sa glycosides, ang usa ka multi-sugar nga sangkap gihiusa sa usa ka nucleophiles, sama sa alkohol, carbohydrates, o protina, kung ang usa ka pinili nga reaksyon sa usa sa mga hydroxyl nga grupo sa usa ka carbohydrate gikinahanglan, ang tanan nga uban nga mga function kinahanglan nga panalipdan sa unang lakang. Sa prinsipyo, ang mga proseso sa enzymatic o microbial, tungod sa ilang pagkapili, mahimong makapuli sa komplikado nga proteksyon sa kemikal ug mga lakang sa pag-deproteksiyon nga pilion gikan sa mga glycoside sa mga rehiyon. Bisan pa, tungod sa taas nga kasaysayan sa alkyl glycosides, ang paggamit sa mga enzyme sa synthesis sa glycosides wala pa kaylap nga gitun-an ug gigamit.
Tungod sa kapasidad sa angay nga mga sistema sa enzyme ug taas nga gasto sa produksiyon, ang enzymatic synthesis sa alkyl polyglycosides dili pa andam nga ma-upgrade sa lebel sa industriya, ug gipalabi ang mga pamaagi sa kemikal.
Niadtong 1870, gi-report ni MAcolley ang synthesis sa "acetochlorhydrose"(1, figure2) pinaagi sa reaksyon sa dextrose(glucose) nga adunay acetyl chloride, nga sa katapusan misangpot sa kasaysayan sa mga ruta sa synthesis sa glycoside.
Figure 2. Synthesis sa aryl glucosides sumala ni Michael
Ang Tetra-0-acetyl-glucopyranosyl halides(acetohaloglucoses) sa ulahi nakit-an nga mapuslanon nga mga intermediate alang sa stereoselective synthesis sa puro nga alkyl glucosides. Sa 1879, si Arthur Michael milampos sa pag-andam sa tino, kristal nga aryl glycosides gikan sa mga intermediate ug phenolate ni Colley. (Aro-, Hulagway 2).
Sa 1901, Michael's synthesis ngadto sa usa ka halapad nga-laing mga carbohydrates ug hydroxylic aglycons, sa diha nga W.Koenigs ug E.Knorr gipaila-ila sa ilang gipaayo stereoselective glycosidation proseso (Figure 3). Ang reaksyon naglakip sa usa ka SN2 substitution sa anomeric carbon ug nagpadayon stereoselectively uban sa inversion sa configuration, nga nagpatungha alang sa panig-ingnan sa α-glucoside 4 gikan sa β-anomer sa aceobromoglucose intermediate 3. Ang Koenigs-Knorr synthesis mahitabo sa presensya sa pilak o mga tigpasiugda sa mercury.
Figure 3. Stereoselective synthesis sa glycosides sumala sa Koenigs ug Knorr
Niadtong 1893, gisugyot ni Emil Fischer ang usa ka sukaranan nga lahi nga pamaagi sa synthesis sa alkyl glucosides. Kini nga proseso nailhan karon nga "Fischer glycosidation" ug naglangkob sa usa ka acid-catalyzed nga reaksyon sa glycoses uban sa mga alkohol. Bisan unsa nga makasaysayan nga asoy kinahanglan nga maglakip usab sa una nga gitaho nga pagsulay ni A.Gautier kaniadtong 1874, aron mabag-o ang dextrose nga adunay anhydrous ethanol sa presensya sa hydrochloric acid. Tungod sa usa ka makapahisalaag nga elemental analysis, si Gautier nagtuo nga nakakuha siya og "diglucose". Gipakita sa ulahi ni Fischer nga ang "diglucose" ni Gautier sa tinuud nag-una nga ethyl glucoside (Figure 4).
Figure 4. Synthesis sa glycosides sumala ni Fischer
Gihubit ni Fischer ang istruktura sa ethyl glucoside sa husto, ingon nga makita gikan sa makasaysayan nga pormula nga furanosidic nga gisugyot. Sa pagkatinuod, ang mga produkto sa Fischer glycosidation komplikado, kasagaran mga equilibrium mixtures sa α/β-anomers ug pyranoside/furanoside isomers nga naglangkob usab sa randomly linked glycoside oligomers.
Subay niini, ang indibidwal nga mga espisye sa molekula dili sayon ​​nga mahimulag gikan sa mga sagol nga reaksyon sa Fischer, nga usa ka seryoso nga problema kaniadto. Human sa pipila ka pag-uswag niini nga pamaagi sa synthesis, gisagop ni Fischer ang Koenigs-Knorr synthesis alang sa iyang mga imbestigasyon. Gigamit kini nga proseso, ang E.Fischer ug B.Helferich mao ang una nga nagtaho sa synthesis sa usa ka taas nga kadena nga alkyl glucoside nga nagpakita sa mga kabtangan sa surfactant kaniadtong 1911.
Kaniadtong 1893, husto nga namatikdan ni Fischer ang hinungdanon nga mga kabtangan sa alkyl glycosides, sama sa taas nga kalig-on niini padulong sa oksihenasyon ug hydrolysis, labi na sa kusog nga alkaline nga media. Ang duha nga mga kinaiya bililhon alang sa alkyl polyglycosides sa mga aplikasyon sa surfactant.
Ang panukiduki nga may kalabotan sa reaksyon sa glycosidation nagpadayon pa ug daghang makapaikag nga mga ruta sa glycosides ang naugmad sa bag-o nga nangagi. Pipila sa mga pamaagi alang sa synthesis sa glycosides gisumada sa Figure 5.
Sa Kinatibuk-an, ang mga proseso sa kemikal nga glycosidation mahimong bahinon ngadto sa mga proseso paingon sa komplikadong oligomer equilibria sa acid-catalysed glycosyl exchange.
Figure 5. Sumaryo sa mga pamaagi alang sa synthesis sa glycosides
Ang mga reaksyon sa tukma nga gi-activate nga carbohydrate substrates (Fischer glycosidic reactions ug hydrogen fluoride(HF) nga mga reaksyon nga adunay unprotected carbohydrate molekula) ug kinetics controlled, irreversible, ug kasagaran stereotaxic substitution reactions. Ang ikaduhang matang sa pamaagi mahimong mosangpot sa pagporma sa tagsa-tagsa ka espisye imbes sa komplikadong panagsagol sa mga reaksiyon, ilabina kon inubanan sa mga teknik sa grupo sa konserbasyon. Ang mga carbohydrate mahimong magbilin ug mga grupo sa ectopic carbon, sama sa halogen atoms, sulfonyl, o trichloroacetimidate nga mga grupo, o ma-activate sa mga base sa dili pa makabig ngadto sa triflate ester.
Sa partikular nga kaso sa mga glycosidations sa hydrogen fluoride o sa mga panagsagol sa hydrogen fluoride ug pyridine (pyridinium poly [hydrogen fluoride]), ang glycosyl fluoride naporma sa situ ug hapsay nga nakabig ngadto sa glycosides, pananglitan sa mga alkohol. Ang hydrogen fluoride gipakita nga usa ka kusog nga pagpaaktibo, dili makadaot nga medium nga reaksyon; Ang equilibrium auto condensation(oligomerization) nakita nga susama sa proseso sa Fischer, bisan tuod ang mekanismo sa reaksyon lagmit lahi.
Ang kemikal nga puro nga alkyl glycosides angay lamang alang sa espesyal kaayo nga mga aplikasyon. Pananglitan, ang alkyl glycosides malampuson nga gigamit sa biochemical research alang sa crystallization sa membrane proteins, sama sa three-dimensional crystallization sa porin ug bacteriorhodopsin sa presensya sa octyl β-D-glucopyranoside premyo sa chemistry alang kang Deisenhofer, Huber ug Michel niadtong 1988).
Sa panahon sa pag-uswag sa mga alkyl polyglycosides, ang mga stereoselective nga pamaagi gigamit sa usa ka sukod sa laboratoryo aron ma-synthesize ang lainlaing mga sangkap sa modelo ug tun-an ang ilang mga kabtangan sa physicochemical, tungod sa ilang pagkakomplikado, pagkawalay kalig-on sa mga intermediate ug ang kantidad ug kritikal nga kinaiya sa proseso. mga tig-usik, mga synthesis sa tipo nga Koenigs-Knorr ug uban pang mga pamaagi sa pagpanalipod sa grupo nga maghimo hinungdanon nga mga problema sa teknikal ug ekonomiya. Ang mga proseso nga tipo sa Fischer medyo dili kaayo komplikado ug dali nga himuon sa usa ka komersyal nga sukod ug sumala niana, mao ang gipalabi nga pamaagi alang sa paghimo sa alkyl polyglycosides sa usa ka dako nga sukod.


Oras sa pag-post: Sep-12-2020