Аминосахар

В органической химии аминосахара гидроксильная называют молекулой сахара, в которой группа заменена аминогруппой . Известно более 60 аминосахаров, одним из наиболее распространенных из которых является N -ацетил- D -глюкозамин ( 2-амино-2-дезоксисахар ), который является основным компонентом хитина .

Производные аминосодержащих сахаров, такие как N -ацетилглюкозамин и сиаловая кислота , атомы азота которых являются частью более сложных функциональных групп, а не формально являются аминами, также считаются аминосахарами. Аминогликозиды представляют собой класс противомикробных соединений, которые ингибируют синтез бактериального белка. Эти соединения представляют собой конъюгаты аминосахаров и аминоциклитов .

Синтез

Из гликалей

Гликали представляют собой циклические еноловые эфирные производные моносахаридов , имеющие двойную связь между атомами углерода 1 и 2 кольца. N -функционализация гликалей в положении C2 в сочетании с образованием гликозидной связи в положении C1 является распространенной стратегией синтеза аминосахаров. Этого можно достичь с помощью азидов с последующим восстановлением с получением аминосахара. ^[1] Одним из преимуществ введения азидного фрагмента в С-2 является его неучаствующая способность, которая может служить основой стереоселективного синтеза 1,2-цис-гликозидной связи.

Азиды обладают высокой региоселективностью , однако стереоселективность как по С-1, так и по С-2 обычно плохая. Обычно аномерные получаются смеси, и стереохимия, образующаяся при C-2, сильно зависит от исходных субстратов. В случае галактала присоединение азида к двойной связи будет преимущественно происходить в экваториальном направлении из-за стерических затруднений на верхней грани, вызванных аксиальной группой при C-4. В случае глюкаля азид может атаковать как с аксиального, так и с экваториального направления с почти одинаковой вероятностью, поэтому его селективность снизится.

Гликали также можно превратить в аминосахара путем нитрования с последующей обработкой тиофенолом (добавление Майкла) для получения донора тиогликозидов. Это универсальный донор, который может реагировать с простыми или углеводными спиртами для установления гликозидной связи, при этом восстановление и N -ацетилирование нитрогруппы дает целевой продукт. ^[2]

Сообщалось также о реакциях в одном сосуде. Например, гликаль , активированный тиантрен-5-оксидом и Tf ₂ O, обрабатывается амидным нуклеофилом и гликозильным акцептором с получением различных 1,2-транс-C-2-амидогликозидов. Как введение азота С-2, так и образование гликозидной связи предшествуют стереоселективно. Эта методология делает возможным введение как природных, так и неприродных амидных функциональных групп в C-2 и, что более важно, с одновременным образованием гликозидной связи в однореакторной процедуре. ^[3]

Путем нуклеофильного смещения

Нуклеофильное замещение может быть эффективной стратегией синтеза аминосахаров. ^[4] однако успех сильно зависит от природы нуклеофила, типа уходящей группы и места смещения сахарных колец. Одним из аспектов этой проблемы является то, что смещения в положении C2 имеют тенденцию быть медленными, поскольку оно примыкает к аномерному центру ; это особенно справедливо для гликозидов с аксиально-ориентированными агликонами.

Эпоксиды являются подходящими исходными материалами для проведения реакции нуклеофильного замещения с целью введения азида в C-2. ^[5] Ангидросахар 21 может быть преобразован в тиогликозид 22 , который служит донором для реакции со спиртами с получением 2-азид-2-дезокси -О -гликозидов. Последующее восстановление и N -ацетилирование дадут желаемые 2- N -ацетамидо-2-дезоксигликозиды.

См. также

Ссылки

^ Лемье, RU; Рэтклифф, РМ (15 мая 1979 г.). «Азидонитрование три-О-ацетил-D-галакталя» . Канадский химический журнал . 57 (10): 1244–1251. дои : 10.1139/v79-203 .
^ Баррока, Надин; Шмидт, Ричард Р. (май 2004 г.). «Доноры 2-нитротиогликозидов: универсальные предшественники β-d-гликозидов аминосахаров». Органические письма . 6 (10): 1551–1554. дои : 10.1021/ol049729t .
^ Лю, Цзин; Джин, Дэвид Ю. (август 2002 г.). «С2-амидогликозилирование. Область применения и механизм переноса азота». Журнал Американского химического общества . 124 (33): 9789–9797. дои : 10.1021/ja026281n .
^ Павляк, Вильям; Ковач, Павол (март 1991 г.). «Краткий синтез 1,3,4,6-тетра-О-ацетил-2-азидо-2-дезокси-β-d-глюкопиранозы и соответствующего α-глюкозилхлорида из d-маннозы». Исследование углеводов . 210 : 333–337. дои : 10.1016/0008-6215(91)80134-9 .
^ Ван, Лай-Си; Сакаири, Нобуо; Кудзухара, Хироёси (1990). «Производные 1,6-ангидро-β-D-глюкопиранозы как гликозильные доноры для реакций тиогликозидирования». Журнал Химического общества, Perkin Transactions 1 (6): 1677. doi : 10.1039/P19900001677 .

Внешние ссылки

Амино+сахара в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

[1] Лемье, RU; Рэтклифф, РМ (15 мая 1979 г.). «Азидонитрование три-О-ацетил-D-галакталя» . Канадский химический журнал . 57 (10): 1244–1251. дои : 10.1139/v79-203 .

[2] Баррока, Надин; Шмидт, Ричард Р. (май 2004 г.). «Доноры 2-нитротиогликозидов: универсальные предшественники β-d-гликозидов аминосахаров». Органические письма . 6 (10): 1551–1554. дои : 10.1021/ol049729t .

[3] Лю, Цзин; Джин, Дэвид Ю. (август 2002 г.). «С2-амидогликозилирование. Область применения и механизм переноса азота». Журнал Американского химического общества . 124 (33): 9789–9797. дои : 10.1021/ja026281n .

[4] Павляк, Вильям; Ковач, Павол (март 1991 г.). «Краткий синтез 1,3,4,6-тетра-О-ацетил-2-азидо-2-дезокси-β-d-глюкопиранозы и соответствующего α-глюкозилхлорида из d-маннозы». Исследование углеводов . 210 : 333–337. дои : 10.1016/0008-6215(91)80134-9 .

[5] Ван, Лай-Си; Сакаири, Нобуо; Кудзухара, Хироёси (1990). «Производные 1,6-ангидро-β-D-глюкопиранозы как гликозильные доноры для реакций тиогликозидирования». Журнал Химического общества, Perkin Transactions 1 (6): 1677. doi : 10.1039/P19900001677 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]