nuacht

Chomh maith leis an teicneolaíocht, bhí spéis ag an eolaíocht i shintéis na gliocóisídí i gcónaí, toisc gur imoibriú an-choitianta é sa nádúr. Tá trácht déanta i bpáipéir a rinne Schmidt agus Toshima agus Tatsuta le déanaí, chomh maith le go leor tagairtí a luadh iontu, ar raon leathan d’acmhainní sintéiseacha.
I shintéis na gliocóisídí, déantar comhpháirt il-siúcra a chomhcheangal le núicléifilí, mar shampla alcóil, carbaihiodráití, nó próitéiní, má tá imoibriú roghnach le ceann de na grúpaí hiodrocsaile de charbaihiodráit ag teastáil, ní mór gach feidhm eile a chosaint sa chéad chéim. I bprionsabal, is féidir le próisis einsímeacha nó miocróbacha, mar gheall ar a n-roghnaíocht, céimeanna casta cosanta ceimiceacha agus díchosanta a athsholáthar go roghnach ó glycosídí i réigiúin. Mar sin féin, mar gheall ar stair fhada na gliocóisídí ailcile, níl staidéar agus cur i bhfeidhm go forleathan ar chur i bhfeidhm na n-einsímí i sintéis na gliocóisídí.
Mar gheall ar chumas na gcóras einsímí oiriúnacha agus costais táirgthe arda, níl sé réidh le huasghrádú go dtí an leibhéal tionsclaíoch a shintéisiú einsímeach de pholaigliocóisídí ailcile, agus is fearr modhanna ceimiceacha.
I 1870, thuairiscigh MAColley sintéis "aicétochlorhydrose" (1, figiúr 2) trí imoibriú dextrose (glúcóis) le clóiríd aicéitile, rud a d'eascair sa deireadh le stair na bealaí sintéise glycosíde.
Fíor 2. Glúcóisídí airile a shintéisiú de réir Michael
Fuarthas amach níos déanaí gur idirmheánacha úsáideacha iad tetra-0-aicéitil-glucopyranosyl hailides (acetohaloglúcóis) do shintéis steiré-roghnach glúcóisídí ailcile íon. Sa bhliain 1879, d'éirigh le Arthur Michael gliocóisídí airile cinnte, criostalaithe a ullmhú ó idirmheánacha agus feanóláití Colley. (Aro-,Fíor 2).
I 1901, shintéis Michael chuig raon leathan carbaihiodráití agus aglycons hiodrocsaile, nuair a thug W.Koenigs agus E.Knorr a bpróiseas feabhsaithe steiré-roghnacha glycosidithe isteach (Fíor 3). Is éard atá i gceist leis an imoibriú ná ionadú SN2 ag an gcarbón ainimiciúil agus téann sé ar aghaidh go stereoselectively le inbhéartú cumraíochta, ag táirgeadh mar shampla an α-glucoside 4 ó β-animéir an aceobromoglucose idirmheánach 3. Tarlaíonn sintéis Koenigs-Knorr i láthair airgid nó tionscnóirí mearcair.
Figiúr 3. Sintéis stereoselective de glycosídí de réir Koenigs agus Knorr
Sa bhliain 1893, mhol Emil Fischer cur chuige bunúsach difriúil maidir le sintéis glúcóisídí ailcile. Tugtar “glycosidation Fischer” ar an bpróiseas seo anois agus cuimsíonn sé imoibriú aigéad-catalyzed de gliocóisí le halcóil. Mar sin féin, ba cheart go n-áireofaí freisin in aon chuntas stairiúil an chéad iarracht tuairiscithe a rinne A.Gautier i 1874, deaslós a thiontú le eatánól ainhidriúil i láthair aigéad hidreaclórach. Mar gheall ar anailís eiliminteach mhíthreorach, chreid Gautier go bhfuair sé “déghlúcóis”. Léirigh Fischer níos déanaí gur glúcósíd eitile den chuid is mó a bhí i “déghlúcós” Gautier (Fíor 4).
Fíor 4. Glicóisídí a shintéisiú de réir Fischer
Shainmhínigh Fischer struchtúr an ghlúcósíde eitile i gceart, mar is léir ón bhfoirmle furanosidic stairiúil atá molta. Go deimhin, is meascáin choimpléascacha iad táirgí glycosídiú Fischer, go príomha meascáin chothromaíochta d'ainiméirí α/β-agus isiméirí pyranoside/furanoside a chuimsíonn olagaiméirí glycosíde nasctha go randamach freisin.
Dá réir sin, níl sé éasca speicis mhóilíneacha aonair a leithlisiú ó mheascáin imoibrithe Fischer, rud a bhí ina fhadhb thromchúiseach san am atá caite. Tar éis feabhas éigin a chur ar an modh sintéise seo, ghlac Fischer le sintéis Koenigs-Knorr dá chuid imscrúduithe. Ag baint úsáide as an bpróiseas seo, ba iad E.Fischer agus B.Helferich an chéad tuairisc ar shintéis glúcósíd ailcile slabhra fada a thaispeánann airíonna dromchlaghníomhaithe i 1911.
Chomh luath le 1893, thug Fischer faoi deara i gceart airíonna riachtanacha gliocóisídí alcaile, mar a n-ardchobhsaíocht i dtreo ocsaídiúcháin agus hidrealú, go háirithe i meáin láidir alcaileach. Tá an dá thréith luachmhar le haghaidh polaglycosides ailcile in iarratais dromchlaghníomhaithe.
Tá taighde a bhaineann leis an imoibriú glycosidation fós ar siúl agus forbraíodh go leor bealaí suimiúla chuig gliocóisídí le déanaí. Tá achoimre ar chuid de na nósanna imeachta maidir le sintéis na gliocóisídí i bhFíor 5.
Go ginearálta, is féidir próisis cheimiceacha glycosídiú a roinnt ina bpróisis as a dtiocfaidh cothromaíochta oligomer casta i malartú glycosil aigéad-catalaithe.
Fíor 5. Achoimre ar na modhanna chun gliocóisídí a shintéisiú
Imoibrithe ar fhoshraitheanna carbaihiodráití atá gníomhachtaithe go cuí (imoibrithe glycosideacha Fischer agus imoibrithe fluairíd hidrigine (HF) le móilíní carbaihiodráití gan chosaint) agus cinéitic rialaithe, do-aisiompaithe, agus imoibrithe ionadaíochta steiréatacsacha den chuid is mó. D'fhéadfadh foirmiú speiceas aonair a bheith mar thoradh ar an dara nós imeachta seachas i meascáin chasta imoibrithe, go háirithe nuair a chuirtear iad le chéile le teicnící grúpa caomhnaithe. Féadfaidh carbaihiodráití grúpaí a fhágáil ar an gcarbón ectopic, mar adaimh halaigine, sulfóinilí, nó grúpaí trichloroacetimidate, nó a ghníomhachtú ag bunanna roimh thiontú go eistir trifleáite.
I gcás ar leith glycosidations i fluairíd hidrigine nó i meascáin de fluairíd hidrigine agus piridín (pyridinium pola [fluairíd hidrigine]), cruthaítear fluairíd glycosil in situ agus déantar iad a thiontú go gliocóisídí go réidh, mar shampla le halcóil. Taispeánadh go raibh fluairíd hidrigine ina mheán frithghníomhaithe neamh-dhíghrádaithe atá gníomhach go láidir; breathnaítear comhdhlúthú uathoibríoch cothromaíochta (oligomerization) cosúil le próiseas Fischer, cé gur dócha go bhfuil meicníocht an imoibrithe difriúil.
Níl gliocóisídí ailcile íon go ceimiceach oiriúnach ach le haghaidh feidhmeanna an-speisialta. Mar shampla, baineadh úsáid rathúil as gliocóisídí ailcile i dtaighde bithcheimiceach chun próitéiní membrane a chriostalú, mar shampla criostalú tríthoiseach porin agus bacteriorhodopsin i láthair octyl β-D-glucopyranoside (tá níos mó turgnaimh bunaithe ar an obair seo mar thoradh ar an Nobel). duais sa cheimic do Deisenhofer, Huber agus Michel i 1988).
Le linn fhorbairt polyglycosides ailcile, baineadh úsáid as modhanna stereoselective ar scála saotharlainne chun éagsúlacht substaintí múnla a shintéisiú agus staidéar a dhéanamh ar a n-airíonna fisiciceimiceacha, mar gheall ar a gcastacht, éagobhsaíocht idirmheánacha agus méid agus nádúr ríthábhachtach an phróisis. chruthódh dramhaíl, sintéisí den chineál Koenigs-Knorr agus teicnící grúpa cosanta eile fadhbanna suntasacha teicniúla agus eacnamaíocha. Tá próisis de chineál Fischer i gcomparáid le níos lú casta agus níos éasca a dhéanamh ar scála tráchtála agus dá réir sin, is é an modh is fearr chun táirgeadh polaglycosides ailcile ar scála mór.


Am postála: Meán Fómhair-12-2020