Texnologiyaya əlavə olaraq, qlikozidlərin sintezi təbiətdə çox yayılmış reaksiya olduğundan həmişə elm üçün maraqlı olmuşdur. Schmidt, Toshima və Tatsuta tərəfindən son məqalələr, eləcə də orada istinad edilən bir çox istinadlar sintetik potensialların geniş spektrini şərh etmişdir.
Qlikozidlərin sintezində çox şəkərli komponentlər nükleofillərlə, məsələn, spirtlər, karbohidratlar və ya zülallarla birləşir, əgər karbohidratın hidroksil qruplarından biri ilə seçici reaksiya tələb olunarsa, bütün digər funksiyalar qorunmalıdır. ilk addım. Prinsipcə, fermentativ və ya mikrobial proseslər, seçiciliyinə görə, bölgələrdə qlikozidlərdən selektiv şəkildə kompleks kimyəvi mühafizə və qorunma mərhələlərini əvəz edə bilər. Lakin alkilqlikozidlərin uzun tarixə malik olması səbəbindən qlikozidlərin sintezində fermentlərin tətbiqi geniş şəkildə öyrənilməmiş və tətbiq edilməmişdir.
Uyğun ferment sistemlərinin tutumuna və yüksək istehsal xərclərinə görə alkil poliqlikozidlərin enzimatik sintezi sənaye səviyyəsinə yüksəldilməyə hazır deyil və kimyəvi üsullara üstünlük verilir.
1870-ci ildə MAcolley, dekstrozun (qlükoza) asetilxloridlə reaksiyası ilə "asetoxlorhidroz" (1,şəkil 2) sintezini bildirdi və nəticədə qlikozidlərin sintezi yollarının tarixinə səbəb oldu.
Tetra-0-asetil-qlükopiranosil halidləri (asetohaloglukozlar) sonralar təmiz alkil qlükozidlərin stereoselektiv sintezi üçün faydalı ara məhsullar olduğu aşkar edilmişdir. 1879-cu ildə Artur Maykl Colley-nin ara məhsullarından və fenolatlardan müəyyən, kristallaşan aril qlikozidləri hazırlamağa müvəffəq oldu. (Aro-,Şəkil 2).
1901-ci ildə W.Koenigs və E.Knorr təkmilləşdirilmiş stereoselektiv qlikozidləşmə prosesini təqdim etdikdə, geniş spektrli karbohidratlar və hidroksil aqlikonlara Mayklın sintezi (Şəkil 3). Reaksiya anomerik karbonda SN2 əvəzlənməsini əhatə edir və konfiqurasiyanın tərsinə çevrilməsi ilə stereoselektiv şəkildə davam edir, məsələn, aseobromoqlikoza aralıq 3-ün β-anomerindən α-qlükozid 4 istehsal edir. Koenigs-Knorr sintezi gümüş və ya gümüşün iştirakı ilə baş verir. civə təşviqçiləri.
1893-cü ildə Emil Fişer alkil qlükozidlərin sintezinə əsaslı şəkildə fərqli yanaşma təklif etdi. Bu proses indi "Fişer qlikozidasiyası" kimi tanınır və qlikozların spirtlərlə turşu-katalizli reaksiyasından ibarətdir. Bununla belə, hər hansı bir tarixi hesaba A.Gautier-in 1874-cü ildə xlorid turşusunun iştirakı ilə dekstrozu susuz etanolla çevirmək cəhdi də daxil edilməlidir. Yanlış elementar analizə görə, Gautier "diqlükoza" əldə etdiyinə inanırdı. Fişer daha sonra nümayiş etdirdi ki, Qotyenin “diqlikozası” əslində əsasən etil qlükoziddir (Şəkil 4).
Fişer, təklif olunan tarixi furanosidik düsturdan göründüyü kimi, etil qlükozidin strukturunu düzgün müəyyən etmişdir. Əslində, Fişerin qlikozidləşmə məhsulları mürəkkəbdir, əsasən α/β-anomerlərin və piranozid/furanozid izomerlərinin tarazlıq qarışıqlarıdır ki, bunlar da təsadüfi bağlı qlikozid oliqomerlərindən ibarətdir.
Müvafiq olaraq, ayrı-ayrı molekulyar növləri keçmişdə ciddi problem olan Fişer reaksiya qarışıqlarından təcrid etmək asan deyil. Bu sintez metodunu bir qədər təkmilləşdirdikdən sonra Fişer araşdırmaları üçün Koenigs-Knorr sintezini qəbul etdi. Bu prosesdən istifadə edərək, E.Fischer və B.Helferich 1911-ci ildə səthi aktiv maddə xassələri nümayiş etdirən uzun zəncirli alkil qlükozidin sintezi haqqında ilk hesabat vermişlər.
Hələ 1893-cü ildə Fişer alkil qlikozidlərin oksidləşmə və hidrolizə qarşı yüksək dayanıqlığı kimi əsas xüsusiyyətlərini, xüsusən də güclü qələvi mühitlərdə düzgün şəkildə qeyd etmişdi. Hər iki xüsusiyyət səthi aktiv maddə tətbiqlərində alkil poliqlikozidlər üçün dəyərlidir.
Qlikozidləşmə reaksiyası ilə bağlı tədqiqatlar hələ də davam edir və yaxın keçmişdə qlikozidlərə gedən bir neçə maraqlı yol işlənib hazırlanmışdır. Qlikozidlərin sintezi üçün bəzi prosedurlar Şəkil 5-də ümumiləşdirilmişdir.
Ümumiyyətlə, kimyəvi qlikozidləşmə prosesləri turşu katalizli qlikozil mübadiləsində mürəkkəb oliqomer tarazlığına aparan proseslərə bölünə bilər.
Müvafiq aktivləşdirilmiş karbohidrat substratları üzərində reaksiyalar (Fişer qlikozid reaksiyaları və qorunmayan karbohidrat molekulları ilə hidrogen flüorid (HF) reaksiyaları) və kinetik idarə olunan, geri dönməz və əsasən stereotaksik əvəzetmə reaksiyaları. İkinci növ prosedur reaksiyaların mürəkkəb qarışıqlarında deyil, ayrı-ayrı növlərin əmələ gəlməsinə gətirib çıxara bilər, xüsusən də qorunma qrupları üsulları ilə birləşdirildikdə. Karbohidratlar ektopik karbonda halogen atomları, sulfonillər və ya trikloroasetimidat qrupları kimi qruplar buraxa bilər və ya triflat efirlərinə çevrilməzdən əvvəl əsaslarla aktivləşə bilər.
Xüsusilə hidrogen flüoridində və ya hidrogen flüorid və piridin qarışıqlarında (piridinium poli [hidrogen florid]) qlikozidləşmələr zamanı qlikosilftoridlər yerində əmələ gəlir və məsələn, spirtlərlə rəvan şəkildə qlikozidlərə çevrilir. Hidrogen floridin güclü aktivləşdirici, parçalanmayan reaksiya mühiti olduğu göstərildi; tarazlığın avtomatik kondensasiyası (oliqomerləşmə) Fişer prosesinə bənzər şəkildə müşahidə olunur, baxmayaraq ki, reaksiya mexanizmi çox güman ki, fərqlidir.
Kimyəvi cəhətdən təmiz alkil qlikozidlər yalnız çox xüsusi tətbiqlər üçün uyğundur. Məsələn, alkil qlikozidlər membran zülallarının kristallaşması üçün biokimyəvi tədqiqatlarda, məsələn, oktil β-D-qlükopiranosidin iştirakı ilə porin və bakteriorhodopsinin üç ölçülü kristallaşması kimi uğurla istifadə edilmişdir (bu işə əsaslanan əlavə təcrübələr Nobel mükafatına səbəb olur. 1988-ci ildə Deisenhofer, Huber və Mişel üçün kimya üzrə mükafat).
Alkil poliqlikozidlərin işlənib hazırlanması zamanı mürəkkəbliyi, ara məhsulların qeyri-sabitliyi və prosesin miqdarı və kritik xarakterinə görə müxtəlif model maddələrin sintezi və onların fiziki-kimyəvi xassələrinin öyrənilməsi üçün laboratoriya miqyasında stereoselektiv üsullardan istifadə edilmişdir. tullantılar, Koenigs-Knorr tipli sintezlər və digər qoruyucu qrup üsulları əhəmiyyətli texniki və iqtisadi problemlər yaradacaq. Fişer tipli proseslər nisbətən daha az mürəkkəbdir və kommersiya miqyasında həyata keçirmək daha asandır və buna görə də geniş miqyasda alkil poliqlikozidlərin istehsalı üçün üstünlük verilən üsuldur.
Göndərmə vaxtı: 12 sentyabr 2020-ci il