In più di a tecnulugia, a sintesi di i glicosidi hè sempre stata d'interessu per a scienza, postu chì hè una reazione assai cumuna in natura. Articuli recenti di Schmidt è Toshima è Tatsuta, è ancu parechje referenze citate in elli, anu cummentatu una vasta gamma di putenziali sintetici.
In a sintesi di i glicosidi, un cumpunente multi-zuccheru hè cumminatu cù un nucleofilu, cum'è l'alcooli, i carboidrati o e proteine. Sè hè necessaria una reazione selettiva cù unu di i gruppi idrossilici di un carboidratu, tutte l'altre funzioni devenu esse prutette in u primu passu. In principiu, i prucessi enzimatici o microbici, per via di a so selettività, ponu rimpiazzà i passi cumplessi di prutezzione chimica è di deprotezzione per selettivamente da i glicosidi in e regioni. Tuttavia, per via di a longa storia di i glicosidi alchilici, l'applicazione di l'enzimi in a sintesi di i glicosidi ùn hè stata largamente studiata è applicata.
A causa di a capacità di i sistemi enzimatici adatti è di l'alti costi di pruduzzione, a sintesi enzimatica di poliglicosidi alchilici ùn hè micca pronta per esse aggiornata à u livellu industriale, è si preferiscenu i metudi chimichi.
In u 1870, MAcolley hà signalatu a sintesi di "acetocloroide" (1, figura 2) per reazione di destrosio (glucosio) cù cloruro d'acetile, chì hà purtatu infine à a storia di e vie di sintesi di glicosidi.
L'alogenuri di tetra-0-acetil-glucopiranosile (acetoaloglucosi) sò stati dopu scuperti cum'è intermedi utili per a sintesi stereoselettiva di glucosidi alchilici puri. In u 1879, Arthur Michael hè riesciutu à preparà glicosidi arilici definiti è cristallizzabili da l'intermedi è i fenolati di Colley. (Aro-, Figura 2).
In u 1901, a sintesi di Michael à una larga gamma di carboidrati è agliconi idrossilici, quandu W. Koenigs è E. Knorr anu introduttu u so prucessu di glicosidazione stereoselettiva miglioratu (Figura 3). A reazione implica una sustituzione SN2 à u carbone anomericu è procede stereoselettivamente cù inversione di cunfigurazione, producendu per esempiu l'α-glucoside 4 da u β-anomeru di l'intermediu aceobromoglucosio 3. A sintesi di Koenigs-Knorr si svolge in presenza di promotori d'argentu o di mercuriu.
In u 1893, Emil Fischer hà prupostu un approcciu fundamentalmente differente à a sintesi di i glucosidi alchilici. Stu prucessu hè oghje cunnisciutu cum'è a "glicosidazione di Fischer" è comprende una reazione catalizzata da l'acidu di i glicosi cù l'alcooli. Ogni contu storicu deve tuttavia include ancu u primu tentativu signalatu di A. Gautier in u 1874, di cunvertisce u destrosio cù etanolu anidru in presenza di acidu cloridricu. A causa di un'analisi elementale ingannevule, Gautier hà cridutu d'avè ottenutu un "diglucosio". Fischer hà dimustratu dopu chì u "diglucosio" di Gautier era in realtà principalmente glucoside etilico (Figura 4).
Fischer hà definitu currettamente a struttura di l'etilglucoside, cum'è si pò vede da a formula furanosidica storica pruposta. In fatti, i prudutti di glicosidazione di Fischer sò miscele cumplesse, per u più à l'equilibriu, di α/β-anomeri è isomeri di piranoside/furanoside chì cumprendenu ancu oligomeri glicosidi ligati à casu.
Cusì, e spezie moleculari individuali ùn sò micca faciuli da isolà da e miscele di reazione di Fischer, ciò chì hè statu un prublema seriu in u passatu. Dopu à qualchì migliurazione di stu metudu di sintesi, Fischer hà aduttatu dopu a sintesi di Koenigs-Knorr per e so investigazioni. Usendu stu prucessu, E. Fischer è B. Helferich sò stati i primi à signalà a sintesi di un glucoside alchilicu à catena longa chì presenta proprietà tensioattive in u 1911.
Digià in u 1893, Fischer avia nutatu currettamente e proprietà essenziali di i glicosidi alchilici, cum'è a so alta stabilità versu l'ossidazione è l'idrolisi, in particulare in ambienti fortemente alcalini. E duie caratteristiche sò preziose per i poliglicosidi alchilici in l'applicazioni tensioattive.
A ricerca ligata à a reazione di glicosidazione hè sempre in corsu è parechje vie interessanti per i glicosidi sò state sviluppate in u passatu recente. Alcune di e procedure per a sintesi di glicosidi sò riassunte in a Figura 5.
In generale, i prucessi di glicosidazione chimica ponu esse divisi in prucessi chì portanu à equilibri oligomerichi cumplessi in u scambiu di glicosile catalizatu da l'acidu.
Reazzioni nantu à sustrati di carbuidrati attivati in modu apprupriatu (reazzioni glicosidici di Fischer è reazzioni di fluoruru d'idrogenu (HF) cù molecule di carbuidrati micca prutetti) è reazzioni di sustituzione cuntrullate da una cinetica, irreversibili è principalmente stereotassiche. Un secondu tipu di prucedura pò purtà à a furmazione di spezie individuali piuttostu chè in miscele cumplesse di reazzioni, in particulare quandu hè cumminata cù tecniche di gruppu di cunservazione. I carbuidrati ponu lascià gruppi nantu à u carbone ectopicu, cum'è atomi d'alogenu, sulfonili o gruppi tricloroacetimidati, o esse attivati da basi prima di a cunversione in esteri triflati.
In u casu particulare di glicosidazioni in fluoruru d'idrogenu o in mischji di fluoruru d'idrogenu è piridina (polipiridiniu [fluoruru d'idrogenu]), i fluoruri di glicosile si formanu in situ è sò cunvertiti senza intoppi in glicosidi, per esempiu cù l'alcooli. U fluoruru d'idrogenu hè statu dimustratu cum'è un mezu di reazione fortemente attivante è micca degradante; si osserva autocundensazione à l'equilibriu (oligomerizazione) simile à u prucessu Fischer, ancu s'è u mecanismu di reazione hè probabilmente differente.
I glicosidi alchilici chimicamente puri sò adatti solu per applicazioni assai speciali. Per esempiu, i glicosidi alchilici sò stati aduprati cù successu in a ricerca biochimica per a cristallizazione di e proteine di membrana, cum'è a cristallizazione tridimensionale di porina è batteriorodopsina in presenza di ottil β-D-glucopiranoside (ulteriori esperimenti basati annantu à questu travagliu anu purtatu à u premiu Nobel per a chimica per Deisenhofer, Huber è Michel in u 1988).
Durante u corsu di u sviluppu di i poliglicosidi alchilici, i metudi stereoselettivi sò stati aduprati à scala di laburatoriu per sintetizà una varietà di sustanze mudellu è per studià e so proprietà fisico-chimiche, per via di a so cumplessità, l'instabilità di l'intermedi è a quantità è a natura critica di i rifiuti di prucessu, e sintesi di u tipu Koenigs-Knorr è altre tecniche di gruppi protettivi creerebbenu prublemi tecnichi è ecunomichi significativi. I prucessi di tipu Fischer sò cumparativamente menu cumplicati è più faciuli da realizà à scala cummerciale è dunque, sò u metudu preferitu per a pruduzzione di poliglicosidi alchilici à grande scala.
Data di publicazione: 12 di settembre di u 2020