химический каталог




Углеводы

Автор А.Н.Бочков, В.А.Афанасьев, Г.Е.Заиков

оведением. Здесь опять уместно процитировать Р.Б.Вудворда, который говорил: «Вряд ли можно отрицать, что успешный исход синтеза, состоящего более чем из 30 стадий, является суровым испытанием способности науки к предвидению, а также проверкой ее познавательной мощи в сфере изучаемых объектов»*. Хотя эти слова написаны более четверти века назад, они сохраняют свое значение и поныне и в полной мере применимы к химии углеводов.

Общий вывод, который следует из приведенных рассуждений, сводится к тому, что органический синтез в области углеводов должен быть направлен (и направлен в действительности) в первую очередь на создание природных и аналогичных им структур. А это создает основу для

формулирования специфической проблематики этой области и классификации основных принципов и методов синтетической химии углеводов

Главные задачи синтеза

Итак, синтез природных углеводных структур и их ближайших аналогов. В первую очередь, это синтез моносахаридов, природных гликозидов, олигосахаридов и полисахаридов. Олиго- и полисахариды, как мы помним, построены из остатков моносахаридов, соединенных О-гликозидными связями. В природных гликозидах с тем же типом связи моносахаридные остатки соединены с неуглеводными агликонами. Поэтому в синтезе олиго- и полисахаридов или гликозидов задача химика сводится в конечном итоге к тому, чтобы соединить моносахаридные остатки друг и другом или с агликоном гликозидными связями.

Таким образом, в синтезе природных углеводов и их аналогов можно выделить две общие и наиболее фундаметальные проблемы: синтез моносахаридов и построение гликозидных связей.

В понимании химика XIX в. «синтезировать органическое соединение» означало получить его искусственно из наиболее простого сырья, в идеале – из элементов. Даже если исходными служили другие органические соединения (например, уксусная кислота или этилен), конечный результат также мог рассматриваться как полный синтез, т.е. синтез из элементов, поскольку способы получения этих исходных соединений из элементов уже существовали. В современном тонком органическом синтезе исследователь, как правило, не задумывается о том, насколько далеко отстоят используемые им исходные соединения. Важно только, чтобы эти исходные соединения были достаточно доступны: производились промышленностью, либо, по крайней мере, чтобы способы их получения (необязательно путем синтеза) были описаны в литературе ранее. Отсюда понятно, что при синтезе олигосахаридов, полисахаридов и гликозидов основными исходными соединениями служат составляющие их моносахариды и их подходящие производные. Что же касается синтеза самих моносахаридов, то его общие принципы заслуживают специального обсуждения.

Построение характерного для большинства моносахаридов прямого углеродного скелета из пяти-шести углеродных атомов не составляет проблемы для современной органической химии. Несколько сложнее, но также вполне в пределах синтетических возможностей, снабдить каждый из этих атомов функциональной группой – спиртовой, аминогруппой, карбонильной и т.д. Еще Бутлеров более 100 лет назад осуществил синтез смеси моносахаридов с присущей им бутлеровской структурой, использовав одно из простейших органических соединений – формальдегид. Загвоздка, однако, заключается в том, что большинство углеродных атомов моносахаридной молекулы асимметрично. Поэтому синтез природного моносахарида предполагает не только создание нужного углеродного скелета, но и возможность придания всем асимметрическим центрам вполне определенной относительной и абсолютной конфигурации. А такая задача весьма трудна даже для современной высокоразвитой органической химии, если в качестве исходных соединений используются простые молекулы без элементов асимметрии или даже более сложные системы, содержащие один-два асимметричных центра с нужной конфигурацией.

Поэтому гораздо более простым и эффективным оказывается такой путь: проведение совокупности последовательных трансформаций доступных моносахаридов, целенаправленно приводящее к другому моносахариду с желаемой структурой. Доступными (выпускаемыми промышленностью) моносахаридами, чаще всего используемыми в качестве исходных соединений в таких синтезах, являются D-глюкоза, D-галактоза, D-манноза, D- и L-арабиноза, D-ксилоза, N-ацетил-D-глюкозамин, D-фруктоза, D-рибоза и немногие другие. Следующие несколько примеров могут проиллюстрировать такие «трансформационные» принципы синтеза.

Для получения D-глюкуроновой кислоты (1) из D-глюкозы (2) необходимо окислить CH2OH-группу до карбоксила; чтобы получить 4-О-метил-D-глюкуроновую кислоту (3), нужно, кроме того, прометилировать гидроксил при С-4; для синтеза 3-амино-3-дезокси-D-глюкозы (4) – заменить гидроксильную группу при С-3 на аминогруппу. Для синтеза 2-дезокси-D-рибозы (5) из D-рибозы (6) или D-арабинозы (7), или для синтеза D-фукозы (8) из D-галактозы (9)

необходимо в исходном моносахариде удалить соответствующую гидроксильную группу. Синтез D-ликсозы (10) из D-ксилозы (11) требует обращения конфигурации одн

страница 39
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Скачать книгу "Углеводы" (1.96Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
железобетонные изделия жби
линзы 3 томоэ
стеллаж кухонный
ремонт чиллеров blue box

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.07.2017)