Хемиска гликозилација

Хемиска реакција на гликозилација вклучува спојување на донатор на гликозил, со акцептор на гликозил што формира гликозид . Ако и донаторот и примачот се шеќери, тогаш производот е олигосахарид . Реакцијата бара активирање со соодветен реагенс за активирање. Реакциите често резултираат со мешавина на производи поради создавање на нов стереоген центар на аномерната положба на донаторот на гликозил. Формирањето на гликозидна врска овозможува синтеза на комплексни полисахариди кои можат да играат важна улога во биолошките процеси и патогенезата и затоа имањето синтетички аналози на овие молекули овозможува понатамошни студии во однос на нивното биолошко значење.
1 Терминологија
Реакцијата на гликозилација вклучува спојување на донатор на гликозил и акцептор на гликозил преку иницирање со користење на активатор под соодветни услови на реакција.
* Донатор на гликозил е шеќер со соодветна група за заминување на аномерната положба. Оваа група, во услови на реакција, се активира и преку формирање на оксокарбениум се елиминира оставајќи електрофилен аномерен јаглерод.
* Акцептор на гликозил е шеќер со незаштитена нуклеофилна хидроксилна група која може да го нападне јаглеродот на јонот на оксокарбениум формиран за време на реакцијата и да овозможи формирање на гликозидна врска.
Активаторот е вообичаено Луисова киселина која овозможува напуштањето на групата во аномерната положба да замине и резултира со формирање на јоксокарбениум.
2 Стереохемија
Формирањето на гликозидна врска резултира со формирање на нов стереоген центар и затоа може да се очекува да резултира со мешавина од производи. Формираната врска може да биде или аксијална или екваторијална (α или β во однос на гликозата). За подобро да се разбере ова, мора да се земе предвид механизмот на реакција на гликозилација.
3 Учество во соседната група
Стереохемискиот исход на реакцијата на гликозилација во одредени случаи може да биде засегнат од типот на заштитната група употребена на позиција 2 од донорот на гликозил. Групата на учесници, типично онаа со присутна карбоксилна група, претежно ќе резултира со формирање на β-гликозид. Додека група која не учествува, тоа е група обично без карбоксилна група, често ќе резултира со α-гликозид.
Подолу може да се види дека имањето ацетил заштитна група на позиција 2 ќе овозможи формирање на ацетоксониум јонски посредник кој го блокира нападот на долната страна на прстенот, со што овозможува формирање на β-гликозид претежно.
Алтернативно, отсуството на група учесничка на позиција 2 овозможува напад или од долната или од горната страна. Бидејќи производот на α-гликозид ќе биде фаворизиран од аномерниот ефект, а-гликозидот обично преовладува.
4 Заштитни групи
Различни заштитни групи или на донаторот на гликозил или на акцепторот на гликозил може да влијаат на реактивноста и приносот на реакцијата на гликозилација. Вообичаено, групите што повлекуваат електрони, како што се ацетил или бензоил групи, ја намалуваат реактивноста на донаторот/акцепторот и затоа се нарекуваат групи за „разоружување“. Утврдено е дека групите кои донираат електрони, како што е бензилната група, ја зголемуваат реактивноста на донаторот/акцепторот и затоа се нарекуваат групи „вооружување“.
5 Тековни методи во синтезата на гликозиди
5.1 Гликозил јодиди
Гликозил јодидите првпат беа воведени за употреба во реакции на гликозилација во 1901 година од страна на Коенигс и Нор иако често се сметаа за премногу реактивни за синтетичка употреба. Неодамна, неколку истражувачки групи покажаа дека овие донатори имаат уникатни реактивни својства и може да се разликуваат од другите гликозил хлориди или бромиди во однос на времето на реакција, ефикасноста и стереохемијата . Гликозил јодидите може да се направат под различни услови, еден од методите за одбележување е реакцијата на 1- ''О'' -ацетилпиранозид со TMSI.
Донорите на јодид обично може да се активираат под основни услови за да дадат β-гликозиди со добра селективност. Употребата на соли на тетраалкиламониум јодид, како што е тетрабутиламониум јодид ( TBAI ) овозможува in-situ аномеризација на α-гликозил халидот во β-гликозил халидот и го обезбедува α-гликозидот со добра селективност.
5.2 Тиогликозиди
Тиогликозидите првпат биле пријавени во 1909 година од Фишер и оттогаш биле постојано истражувани овозможувајќи развивање на бројни протоколи за нивна подготовка. Предноста на користењето на тиогликозидите е нивната стабилност при широк опсег на реакциони услови што овозможуваат заштита на групните манипулации. Дополнително, тиогликозидите дејствуваат како привремени заштитни групи на аномерната положба, дозволувајќи им на тиогликозидите да бидат корисни и како донатори на гликозил и како акцептори на гликозил. Тиогликозидите обично се подготвуваат со реакција на перацетилирани шеќери со </br></br> и соодветниот тиол.
Тиогликозидите кои се користат во реакциите на гликозилација како донатори може да се активираат под широк опсег на услови, особено со користење на NIS/AgOTf.
5.3 Трихлороацетимиди
Трихлороацетимидите првпат биле воведени и истражени од Шмит во 1980 година и оттогаш станаа многу популарни за синтеза на гликозиди. Употребата на трихлороацетимиди дава многу предности, вклучувајќи леснотија на формирање, реактивност и стереохемиски исход.''О'' -гликозил трихлороацетимидите се подготвуваат преку додавање на трихлороацетонитрил ( </br> ) под основни услови до слободна аномерна хидроксилна група.
Типични групи за активирање за реакции на гликозилација со употреба на трихлороацетимиди се </br></br> или TMSOTf .
Хроматографското прочистување на колоната на реакционата смеса понекогаш може да биде предизвик поради нуспроизводот на трихлороацетамид. Сепак, ова може да се надмине со миење на органскиот слој со 1 M раствор на NaOH во сепараторна инка пред хроматографијата. Утврдено е дека заштитните групи на ацетил се стабилни во текот на оваа постапка.
6 Забележителни синтетички производи
Подолу се дадени неколку примери на некои значајни цели добиени преку серија реакции на гликозилација. И тоа:
7 Поврзано
* Јаглехидрати