nuntii

Praeter technologiam, synthesis glycosidorum semper scientiae curae fuit, cum sit reactio in natura pervulgata. Scripta recentiora a Schmidt et Toshima et Tatsuta scripta, necnon multae fontes ibi citati, de ampla varietate potentiarum syntheticarum commentati sunt.
In synthesi glycosidorum, partes multi-sacchariferae cum nucleophilis, ut alcoholibus, carbohydratis, vel proteinis, coniunguntur. Si reactio selectiva cum uno ex gregibus hydroxylis carbohydrati requiritur, omnes aliae functiones primo gradu protegendae sunt. In principio, processus enzymatici vel microbici, propter selectivitatem suam, gradus complexos protectionis chemicae et deprotectionis substituere possunt ut selective a glycosidibus in regionibus removeantur. Attamen, propter longam historiam glycosidorum alkylicorum, applicatio enzymorum in synthesi glycosidorum non late investigata et adhibita est.
Ob capacitatem systematum enzymaticorum idoneorum et altos sumptus productionis, synthesis enzymatica polyglycosidorum alkyl nondum parata est ad gradum industrialem evehi, et methodi chemicae praeferuntur.
Anno MDCCCLXX, MAcolley synthesim "acetochlorhydrosi" (1, figura II) per reactionem dextrosi (glucosi) cum acetylchloridi rettulit, quae tandem ad historiam viarum synthesis glycosidum duxit.
Figura 2. Synthesis arylglucosidorum secundum Michaelem.
Halogenida tetra-O-acetyl-glucopyranosyl (acetohaloglucosa) postea intermedia utilia ad synthesim stereoselectivam purorum alkylglucosidorum inventa sunt. Anno 1879, Arthurus Michael glycosidis arylicis definitis, crystallizabilibus, ex intermediis Colley et phenolatis parare feliciter consecutus est. (Aro-, Figura 2).
Anno 1901, synthesis Michaelis ad latam varietatem carbohydratorum et aglyconum hydroxylicorum perficitur, cum W. Koenigs et E. Knorr processum glycosidationis stereoselectivae emendatum introduxerunt (Figura 3). Reactio substitutionem SN2 in carbonio anomerico implicat et stereoselective cum inversione configurationis procedit, producens exempli gratia α-glucosidum 4 ex β-anomero intermedii aceobromoglucosi 3. Synthesis Koenigs-Knorr fit in praesentia promotorum argenti vel mercurii.
Figura 3. Synthesis stereoselectiva glycosidorum secundum Koenigs et Knorr.
Anno MDCCCXCIII, Aemilius Fischer modum fundamentaliter diversum ad synthesim alkylglucosidorum proposuit. Hic processus nunc bene notus est nomine "glycosidatio Fischer" et reactionem glycosarum cum alcoholibus acido catalysatam complectitur. Quaevis tamen narratio historica etiam includere debet primum conatum relatum A. Gautier anno MDCCCLXXIV, ad convertendum dextrosum cum ethanolo anhydrico in praesentia acidi hydrochlorici. Ob analysin elementorum fallacem, Gautier credidit se "diglucosum" obtinuisse. Fischer postea demonstravit "diglucosum" Gautier re vera praecipue ethylglucosidum esse (Figura IV).
Figura 4. Synthesis glycosidum secundum Fischer.
Fischer structuram ethyl glucosidi recte definivit, ut ex formula furanosidica historica proposita videri potest. Re vera, producta glycosidationis Fischerianae sunt mixturae complexae, plerumque aequilibriales α/β-anomerorum et isomerorum pyranosidi/furanosidi, quae etiam oligomera glycosidica temere conexa comprehendunt.
Proinde, singulae species moleculares non facile ex mixturis reactionum Fischerianarum separantur, quod grave problema in praeterito fuit. Post aliquas emendationes huius methodi syntheticae, Fischer deinde synthesim Koenigs-Knorr ad investigationes suas adoptavit. Hoc processu utentes, E. Fischer et B. Helferich primi synthesim glucosidi alkylici catenae longae proprietates surfactantes exhibentis anno 1911 rettulerunt.
Iam ab anno 1893, Fischer recte animadverterat proprietates essentiales alkylglycosidorum, ut puta stabilitatem magnam erga oxidationem et hydrolysim, praesertim in mediis fortiter alcalinis. Ambae proprietates pretiosae sunt alkylpolyglycosidibus in applicationibus surfactantium.
Investigationes ad reactionem glycosidationis pertinentes adhuc pergunt et plures viae interessantes ad glycosida nuperrime evolutae sunt. Nonnullae rationes ad glycosidarum synthesim in Figura 5 summatim describuntur.
In genere, processus glycosidationis chemicae in processus dividi possunt qui ad aequilibria oligomerorum complexa in commutatione glycosylorum acido catalysata ducunt.
Figura 5. Summarium methodorum ad glycosida synthesis.
Reactiones in substratis carbohydratorum rite activatis (reactiones glycosidicae Fischer et reactiones hydrogenii fluoridi (HF) cum moleculis carbohydratorum non protectis) et reactiones substitutionis cineticae moderatae, irreversibiles, et praesertim stereotaxicae. Secundum genus procedendi ad formationem specierum singularum potius quam ad mixturas complexas reactionum ducere potest, praesertim cum cum technicis conservationis gregum coniungitur. Carbohydrata greges in carbonio ectopico relinquere possunt, ut atomi halogeni, sulfonyli, vel greges trichloroacetimidati, vel a basibus activari ante conversionem ad esteres triflatos.
In casu particulari glycosidationum in hydrogenio fluorido vel in mixturis hydrogenii fluoridi et pyridini (pyridinii poly[hydrogenii fluoridi]), glycosyl fluorida in situ formantur et leniter in glycosida convertuntur, exempli gratia cum alcoholibus. Hydrogenium fluoridum medium reactionis valde activans et non degradans esse demonstratum est; autocondensatio aequilibrii (oligomerizatio) similis processui Fischeriano observatur, quamquam mechanismus reactionis probabiliter differt.
Alkylglycosida chemica pura tantum ad usus perquam speciales apta sunt. Exempli gratia, alkylglycosida in investigationibus biochemicis ad crystallizationem proteinorum membranaceorum feliciter adhibita sunt, ut puta ad crystallizationem tridimensionalem porini et bacteriohodopsini in praesentia octyl β-D-glucopyranosidi (experimenta ulteriora, hoc opere fundata, ad Praemium Nobelianum in chemia Deisenhofer, Huber et Michel anno 1988 duxerunt).
Per cursum evolutionis alkylpolyglycosidorum, methodi stereoselectivae in scala laboratorium adhibitae sunt ad synthesizandas varias substantias exemplares et ad investigandas proprietates physico-chemicas earum; propter complexitatem earum, instabilitatem intermediorum et quantitatem ac naturam criticam residuorum processuum, syntheses generis Koenigs-Knorr aliaeque technicae gregum protectorum significantes difficultates technicas et oeconomicas crearent. Processus generis Fischer sunt comparative minus complicati et facilius perficiuntur in scala commerciali et proinde, sunt methodus praeferenda ad productionem alkylpolyglycosidorum in magna scala.


Tempus publicationis: XII Septembris MMXX