बातम्या

तंत्रज्ञानाव्यतिरिक्त, ग्लायकोसाइड्सचे संश्लेषण नेहमीच विज्ञानासाठी स्वारस्य आहे, कारण ही निसर्गातील एक अतिशय सामान्य प्रतिक्रिया आहे. श्मिट आणि तोशिमा आणि तात्सुता यांच्या अलीकडील पेपर्स, तसेच त्यात उद्धृत केलेले अनेक संदर्भ, सिंथेटिक संभाव्यतेच्या विस्तृत श्रेणीवर भाष्य केले आहेत.
ग्लायकोसाइड्सच्या संश्लेषणामध्ये, अल्कोहोल, कार्बोहायड्रेट्स किंवा प्रथिने यांसारख्या न्यूक्लियोफाइल्ससह बहु-साखर घटक एकत्र केले जातात, जर कार्बोहायड्रेटच्या हायड्रॉक्सिल गटांपैकी एकासह निवडक प्रतिक्रिया आवश्यक असेल तर, इतर सर्व कार्ये संरक्षित करणे आवश्यक आहे. पहिली पायरी. तत्वतः, एंजाइमॅटिक किंवा मायक्रोबियल प्रक्रिया, त्यांच्या निवडकतेमुळे, क्षेत्रांमध्ये ग्लायकोसाइड्सपासून निवडकपणे जटिल रासायनिक संरक्षण आणि डिप्रोटेक्शन चरण बदलू शकतात. तथापि, अल्काइल ग्लायकोसाइड्सच्या दीर्घ इतिहासामुळे, ग्लायकोसाइड्सच्या संश्लेषणामध्ये एन्झाईम्सचा वापर व्यापकपणे अभ्यास केला गेला नाही आणि लागू केला गेला नाही.
योग्य एंझाइम प्रणालीची क्षमता आणि उच्च उत्पादन खर्चामुळे, अल्काइल पॉलीग्लायकोसाइड्सचे एन्झाइमॅटिक संश्लेषण औद्योगिक स्तरावर अपग्रेड होण्यास तयार नाही आणि रासायनिक पद्धतींना प्राधान्य दिले जाते.
1870 मध्ये, MAcolley ने एसिटाइल क्लोराईडसह डेक्स्ट्रोज (ग्लूकोज) च्या प्रतिक्रियेद्वारे "एसीटोक्लोरहायड्रोज" (1, आकृती 2) चे संश्लेषण नोंदवले, ज्यामुळे अखेरीस ग्लायकोसाइड संश्लेषण मार्गांचा इतिहास घडला.
आकृती 2. मायकेलच्या मते आर्यल ग्लुकोसाइड्सचे संश्लेषण
Tetra-0-acetyl-glucopyranosyl halides(acetohaloglucoses) नंतर शुद्ध अल्काइल ग्लुकोसाइड्सच्या स्टिरिओसेलेक्टिव्ह संश्लेषणासाठी उपयुक्त मध्यवर्ती असल्याचे आढळून आले. 1879 मध्ये, आर्थर मायकेल कोलेच्या इंटरमीडिएट्स आणि फिनोलेट्समधून निश्चित, क्रिस्टलाइझ करण्यायोग्य आर्यल ग्लायकोसाइड्स तयार करण्यात यशस्वी झाले. (Aro-, आकृती 2).
1901 मध्ये, मायकेलचे कार्बोहायड्रेट्स आणि हायड्रॉक्सीलिक ॲग्लायकॉन्सच्या विस्तृत श्रेणीचे संश्लेषण, जेव्हा W.Koenigs आणि E.Knorr यांनी त्यांची सुधारित स्टिरिओसेलेक्टीव्ह ग्लायकोसिडेशन प्रक्रिया (आकृती 3) सादर केली. प्रतिक्रियेमध्ये एनोमेरिक कार्बनवर एक SN2 प्रतिस्थापन समाविष्ट असते आणि कॉन्फिगरेशनच्या उलथापालथीसह स्टिरिओसेलेक्टिवली पुढे जाते, उदाहरणार्थ aceobromoglucose इंटरमीडिएट 3 च्या β-anomer पासून α-glucoside 4 तयार करते. Koenigs-Norr संश्लेषण चांदीच्या उपस्थितीत होते किंवा होते. पारा प्रवर्तक.
आकृती 3. कोएनिग्स आणि नॉर यांच्यानुसार ग्लायकोसाइड्सचे स्टिरिओसेलेक्टिव संश्लेषण
1893 मध्ये, एमिल फिशरने अल्काइल ग्लुकोसाइड्सच्या संश्लेषणासाठी मूलभूतपणे भिन्न दृष्टीकोन प्रस्तावित केला. ही प्रक्रिया आता "फिशर ग्लायकोसिडेशन" म्हणून ओळखली जाते आणि अल्कोहोलसह ग्लायकोसेसची ऍसिड-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया समाविष्ट करते. तरीही कोणत्याही ऐतिहासिक खात्यात हायड्रोक्लोरिक ऍसिडच्या उपस्थितीत डेक्स्ट्रोजचे निर्जल इथेनॉलमध्ये रूपांतर करण्याचा 1874 मध्ये ए.गॉटियरचा पहिला रिपोर्ट केलेला प्रयत्न देखील समाविष्ट केला पाहिजे. दिशाभूल करणाऱ्या मूलभूत विश्लेषणामुळे, गौटियरचा विश्वास होता की त्याला "डिग्लूकोज" मिळाले आहे. फिशरने नंतर दाखवून दिले की गौटियरचे “डिग्लुकोज” हे मुख्यतः इथाइल ग्लुकोसाइड होते (आकृती 4).
आकृती 4. फिशरच्या मते ग्लायकोसाइड्सचे संश्लेषण
फिशरने इथाइल ग्लुकोसाइडची रचना अचूकपणे परिभाषित केली, जसे की ऐतिहासिक फ्युरानोसिडिक सूत्रावरून दिसून येते. खरं तर, फिशर ग्लायकोसाइड उत्पादने जटिल आहेत, मुख्यतः α/β-anomers आणि pyranoside/furanoside isomers यांचे समतोल मिश्रण ज्यामध्ये यादृच्छिकपणे जोडलेले ग्लायकोसाइड ऑलिगोमर्स देखील असतात.
त्यानुसार, वैयक्तिक आण्विक प्रजातींना फिशर प्रतिक्रिया मिश्रणापासून वेगळे करणे सोपे नाही, जी पूर्वी एक गंभीर समस्या होती. या संश्लेषण पद्धतीत काही सुधारणा केल्यानंतर, फिशरने नंतर त्याच्या तपासणीसाठी कोएनिग्स-नॉर संश्लेषणाचा अवलंब केला. या प्रक्रियेचा वापर करून, E.Fischer आणि B.Helferich यांनी 1911 मध्ये सर्फॅक्टंट गुणधर्म प्रदर्शित करणाऱ्या लाँग-चेन अल्काइल ग्लुकोसाइडच्या संश्लेषणाचा अहवाल दिला.
1893 च्या सुरुवातीस, फिशरने अल्काइल ग्लायकोसाइड्सचे आवश्यक गुणधर्म योग्यरित्या लक्षात घेतले होते, जसे की ऑक्सिडेशन आणि हायड्रोलिसिसच्या दिशेने त्यांची उच्च स्थिरता, विशेषतः जोरदार अल्कधर्मी माध्यमांमध्ये. सर्फॅक्टंट ऍप्लिकेशन्समध्ये अल्काइल पॉलीग्लायकोसाइड्ससाठी दोन्ही वैशिष्ट्ये मौल्यवान आहेत.
ग्लायकोसिडेशन रिॲक्शनशी संबंधित संशोधन अजूनही चालू आहे आणि अलीकडच्या काळात ग्लायकोसाइड्ससाठी अनेक मनोरंजक मार्ग विकसित केले गेले आहेत. ग्लायकोसाइड्सच्या संश्लेषणासाठी काही प्रक्रिया आकृती 5 मध्ये सारांशित केल्या आहेत.
सर्वसाधारणपणे, रासायनिक ग्लायकोसिडेशन प्रक्रिया अशा प्रक्रियांमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात ज्यामुळे आम्ल-उत्प्रेरित ग्लायकोसिल एक्सचेंजमध्ये जटिल ऑलिगोमर समतोल निर्माण होतो.
आकृती 5. ग्लायकोसाइड्सच्या संश्लेषणासाठी पद्धतींचा सारांश
योग्यरित्या सक्रिय कार्बोहायड्रेट सब्सट्रेट्सवरील प्रतिक्रिया (फिशर ग्लायकोसिडिक प्रतिक्रिया आणि असुरक्षित कार्बोहायड्रेट रेणूंसह हायड्रोजन फ्लोराइड (एचएफ) प्रतिक्रिया) आणि गतिशास्त्र नियंत्रित, अपरिवर्तनीय आणि मुख्यतः स्टिरिओटॅक्सिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया. दुसऱ्या प्रकारच्या प्रक्रियेमुळे प्रतिक्रियांच्या जटिल मिश्रणाऐवजी वैयक्तिक प्रजातींची निर्मिती होऊ शकते, विशेषत: जेव्हा संवर्धन गट तंत्रांसह एकत्रित केले जाते. कार्बोहायड्रेट्स एक्टोपिक कार्बनवर गट सोडू शकतात, जसे की हॅलोजन अणू, सल्फोनील्स किंवा ट्रायक्लोरोएसीटीमिडेट गट किंवा ट्रायफ्लेट एस्टरमध्ये रूपांतरण करण्यापूर्वी बेसद्वारे सक्रिय केले जाऊ शकतात.
हायड्रोजन फ्लोराईड किंवा हायड्रोजन फ्लोराईड आणि पायरीडिन (पायरीडिनियम पॉली [हायड्रोजन फ्लोराइड]) च्या मिश्रणात ग्लायकोसाइडेशनच्या विशिष्ट बाबतीत, ग्लायकोसिल फ्लोराइड्स स्थितीत तयार होतात आणि सहजतेने ग्लायकोसाइड्समध्ये रूपांतरित होतात, उदाहरणार्थ अल्कोहोलसह. हायड्रोजन फ्लोराईड हे एक जोरदार सक्रिय, नॉन-डिग्रेडिंग प्रतिक्रिया माध्यम असल्याचे दर्शविले गेले; समतोल ऑटो कंडेन्सेशन (ओलिगोमेरायझेशन) फिशर प्रक्रियेप्रमाणेच दिसून येते, जरी प्रतिक्रिया यंत्रणा कदाचित भिन्न आहे.
रासायनिकदृष्ट्या शुद्ध अल्काइल ग्लायकोसाइड्स केवळ विशेष अनुप्रयोगांसाठी योग्य आहेत. उदाहरणार्थ, ऑक्टाइल β-D-ग्लुकोपायरानोसाइडच्या उपस्थितीत पोरिन आणि बॅक्टेरियोहोडोप्सिनचे त्रिमितीय क्रिस्टलायझेशन यांसारख्या झिल्लीच्या प्रथिनांच्या क्रिस्टलायझेशनसाठी जैवरासायनिक संशोधनात अल्काइल ग्लायकोसाइड्सचा यशस्वीपणे वापर केला गेला आहे (या कार्यावर आधारित पुढील प्रयोगांमुळे नोबेल मिळाले 1988 मध्ये डीझेनहोफर, ह्यूबर आणि मिशेल यांना रसायनशास्त्रातील पारितोषिक).
अल्काइल पॉलीग्लायकोसाइड्सच्या विकासादरम्यान, विविध मॉडेल पदार्थांचे संश्लेषण करण्यासाठी आणि त्यांच्या भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यासाठी प्रयोगशाळेच्या प्रमाणात स्टिरिओसेलेक्टीव्ह पद्धती वापरल्या गेल्या आहेत, त्यांच्या जटिलतेमुळे, मध्यस्थांची अस्थिरता आणि प्रक्रियेचे प्रमाण आणि गंभीर स्वरूप. वाया जाणारे पदार्थ, कोएनिग्स-नॉर प्रकाराचे संश्लेषण आणि इतर संरक्षणात्मक गट तंत्रे महत्त्वपूर्ण तांत्रिक आणि आर्थिक समस्या निर्माण करतील. फिशर-प्रकारच्या प्रक्रिया तुलनेने कमी क्लिष्ट आणि व्यावसायिक स्तरावर पार पाडण्यासाठी सोप्या आहेत आणि त्यानुसार, मोठ्या प्रमाणावर अल्काइल पॉलीग्लायकोसाइड्सच्या उत्पादनासाठी प्राधान्य पद्धती आहेत.


पोस्ट वेळ: सप्टेंबर-12-2020