Ozbrojené a odzbrojené sacharidy - Armed and disarmed saccharides
The ozbrojený / odzbrojený přístup na glykosylace je účinný způsob, jak zabránit samovolné glykosylaci molekul cukru při syntéze disacharidy. Tento přístup byl poprvé rozpoznán, když acetylované cukry fungovaly pouze jako akceptory glykosylu, když reagovaly s benzylovanými cukry. Acetylované cukry byly označeny jako „odzbrojené“, zatímco benzylované cukry byly označeny jako „ozbrojené“.
Elektronický efekt
Selektivita v reakci je způsobena silnější silou odběru elektronů esterů ve srovnání s ethery. Silnější substituent přitahující elektrony vede k větší destabilizaci oxokarbeniového iontu. To zpomaluje tuto reakční cestu a umožňuje tvorbu disacharidů u benzylovaného cukru. Další účinné skupiny přitahující elektrony, které prokázaly selektivitu, jsou halogeny a azido skupiny, zatímco deoxygenace se ukázala jako účinný nástroj při „vyzbrojování“ cukrů.[1][2]
Torzní účinek
Odzbrojení cukrů lze také dosáhnout přidáním chránících skupin 1,3-dioxanu a 1,3-dioxolanu na cukry. Tyto ochranné skupiny „uzamknou“ cukry do tuhé konformace židle. Když cukr vytvoří potřebný oxokarbeniový iont, zploští se v anomerní poloze. Tato změna konfigurace představuje vysokoenergetickou transformaci, pokud jsou přítomny cyklické chránící skupiny, a vede k „odzbrojení“ cukru.[3] Tyto skupiny lze snadno odstranit po glykosylaci, účinně „vyzbrojit“ cukr a umožnit kontrolu nad glykosylací.
Další práce ukázaly, že účinek 1,3-dioxany a 1,3-dioxolanes na odzbrojení cukrů lze přičíst elektronice systémů i torzní zátěži. Když se mezi O-4 a O-6 vytvoří 1,3-dioxan, kyslíky přizpůsobí anti-periplanární geometrii O-5. Tato orientace umožňuje hyperkonjugaci O-5 na O-4 a O-6, odstranění elektronové hustoty z O-5. Ztráta elektronové hustoty na O-5 má za následek destabilizaci oxokarbenia iontu, zpomalení jeho tvorby a „odzbrojení“ cukru. Pokusy byly prováděny změnou konfigurace O-6 a zkoumáním rychlosti hydrolýzy těchto sloučenin. Orientace gauche-gauche viděná ve druhém příkladu má vyšší rychlost hydrolýzy kvůli jeho delší délce vazby. Vodík na C-5 je schopen hyperkonjugát s O-6 účinně prodlužuje vazbu. Toto zvětšení délky vazby snižuje induktivní schopnost O-6 přitahovat elektrony, což způsobuje vyšší rychlost hydrolýzy než ostatní dvě konformace.[4] Účinek anti-periplanární orientace je také viditelný při srovnání hydrolýzy glukopyranózy a galaktopyranózy. Glukopyranóza má antipernární orientaci mezi O-4 a O-5, zatímco galaktopyranóza nikoli a vykazuje odpovídající zvýšení reaktivity.[5]
Syntetická výhoda
Výhoda „aktivace“ a „deaktivace“ dárci glykosylu spočívá v jejich syntetickém použití. Deaktivací glykosylu lze dosáhnout selektivní vazby. Deaktivovaná část disacharidu může být poté aktivována pomocí selektivní deprotekce. Disacharid lze poté spojit s odzbrojeným cukrem. Tento proces lze opakovat tolikrát, kolikrát je to nutné k dosažení účinné syntézy požadovaného oligosacharidu s minimální ztrátou materiálu k nežádoucí vazbě. To může být užitečné zejména v syntetických metodách „v jedné nádobě“. V těchto metodách se do reakční směsi přidá více cukrů. Jeden z cukrů je vyzbrojen jako donor glykosylu a rychle reaguje s a glykosylový akceptor. Neredukující cukr pak působí jako akceptor glykosylu jako chránící skupina, která se snadno ztrácí v roztoku, a odhaluje volnou hydroxylovou skupinu. To reaguje s donorem, který byl odzbrojen, čímž se oxokarbeniový iont vytváří pomaleji a vzniká požadovaný trisacharid.[6]
Viz také
Reference
- ^ Mootoo, D.R .; Konradsson, P .; Udodong, U .; Fraser-Reid, B.O. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 5583-5584.
- ^ Zhang, Z.Y .; Ollmann, I.R .; Ye, X.S .; Wischnat, R ,; Baasov, T .; Wong, C.H. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 734-753.
- ^ Fraser-Reid, B .; Wu, Z .; Andrews, C.W .; Skowronski, E .; Bowen, J.P. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 1434-1435.
- ^ Jensen, H.H .; Nordstrøm, L.U .; Bols, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9205-9213
- ^ Bülow, A .; Meyer, T .; Olszewski, T. K.; Bols, M. Eur. J. Org. Chem. 2004, 323-329.
- ^ Raghavan, S .; Kahne, D. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1580-1581.
externí odkazy
- Média související s Ozbrojené a odzbrojené sacharidy na Wikimedia Commons