|
|
|
Главная --> Справочник терминов Конфигурации асимметрического Примером большой области, почти целиком построенной на частичных синтезах, может служить синтетическая химия углеводов. Здесь цели синтеза сводятся к решению двух классов задач: синтезу природных моносахаридов и их аналогов и сборке олигомерных (олигосахариды) и полимерных (полисахариды) систем из моносахаридных мономеров. Природные моносахариды весьма разнообразны по структуре, но различия между ними сводятся почти исключительно к различиям и положении и природе функциональных групп и к различиям в конфигурации асимметрических центров. В то же время большинство моносахаридов имеет одинаковый или очень сходный углеродный скелет — цепь из пяти или шести углеродных атомов. Многие природные моносахариды легкодоступны (как, например, D-глюкоза, L-арабиноза и ряд других). Для их превращения во множество других моносахаридов обычно достаточно изменить характер нескольких функциональных групп (скажем, заменить спиртовую гидро-ксильную группу на аминогруппу, окислить первично-спиртовую группу до карбоксила) и изменить конфигурацию нескольких асимметрических центров. Поэтому нет никакого резона заново создавать углеродный скелет, размещать на нем многочисленные функциональные группы и обеспечивать необходимые конфигурации асимметрических центров, если большинство этих задач ужо решены матушкой-Природой при биосинтезе, скажем, D-глгокозы. Вследствие этого генеральный путь синтеза моносахаридов состоит в серии последовательных трансформаций функциональных групп и изменении конфигурации асимметрических центров в молекулах исходных природных моносахаридов. Особенность этого синтеза состояла п последовательном усложнении системы по с ходю И —>• I5A —>-1!АС, исходя из С7-предтествонпика, а его главные трудности заключались п обеспечении нужной конфигурации асимметрических центров при последовательном введении фрагментов . Наименования подобных гептоз, согласно Хадсопу, составляют из названий двух гексоз, а ИМЕННО той, Которая соответствует гептозе по конфигурации асимметрических атомов углерода 3—6, и той, которая соответствует ей rio конфигурации С-атомов 2—5. Таким образом, п-глюкогептозу следует называть .0-глюко-?>-гулогептозой. * Буквами Ь и а в стероидах обозначаются конфигурации асимметрических атомов углерода в боковой цепи. Соединения, по конфигурации сходные с D- или L-глицериновым альдегидом, объединяют под общими названиями: соединения D-ряда или соединения L-ряда. Такие ряды сходных по пространственной конфигурации асимметрических соединений называют сте-рическими рядами. 234. Конфигурации асимметрических атомов в соединениях: a) R, R; в) 5, 5; харидов и их аналогов и сборку олигомерных (олигосахариды) и полимерных (полисахариды) систем из моносахаридных мономеров. Природные моносахариды весьма разнообразны по структуре, но различия между ними сводятся почти исключительно к различиям в природе и расположении функциональных групп, а также различиям в конфигурации асимметрических центров. В то же время большинство этих моносахаридов имеет одинаковый или очень сходный углеродный скелет — цепь из пяти или шести углеродных атомов. Многие природные моносахариды легкодоступны (как, например, D-глюкоза, L-apa-биноза и ряд других). Для их превращения во множество других моносахаридов обычно достаточно изменить характер нескольких функциональных групп (скажем, заменить спиртовую группу на аминогруппу или окислить первичную спиртовую группу до карбоксильной) и изменить конфигурацию одного или нескольких асимметрических центров. Поэтому нет никакого резона заново создавать углеродный скелет, размещать на нем многочисленные функциональные группы и обеспечивать необходимые конфигурации асимметрических центров, если большинство из этих задач уже решены Природой при биосинтезе, скажем, D-глюкозы. Поэтому генеральный путь синтеза моносахаридов обычно предполагает серию последовательных превращений, направленных на трансформацию функциональных групп и изменение конфигурации асимметрических центров в молекулах исходных природных моносахаридов. харидов и их аналогов и сборку олигомерных (олигосахариды) и полимерных (полисахариды) систем из моносахаридных мономеров. Природные моносахариды весьма разнообразны по структуре, но различия между ними сводятся почти исключительно к различиям в природе и расположении функциональных групп, а также различиям в конфигурации асимметрических центров. В то же время большинство этих моносахаридов имеет одинаковый или очень сходный углеродный скелет — цепь из пяти или шести углеродных атомов. Многие природные моносахариды легкодоступны (как, например, D-глюкоза, L-apa-биноза и ряд других). Для их превращения во множество других моносахаридов обычно достаточно изменить характер нескольких функциональных групп (скажем, заменить спиртовую группу на аминогруппу или окислить первичную спиртовую группу до карбоксильной) и изменить конфигурацию одного или нескольких асимметрических центров. Поэтому нет никакого резона заново создавать углеродный скелет, размещать на нем многочисленные функциональные группы и обеспечивать необходимые конфигурации асимметрических центров, если большинство из этих задач уже решены Природой при биосинтезе, скажем, D-глюкозы, Поэтому генеральный путь синтеза моносахаридов обычно предполагает серию последовательных превращений, направленных на трансформацию функциональных групп и изменение конфигурации асимметрических центров в молекулах исходных природных моносахаридов. Однако сохранение высокого уровня анальгетической активности требует наличия метильной группы в р-положении гете-роцикла. Установлена зависимость уровня биоактивности от абсолютной конфигурации асимметрических центров в молекуле анальгетика: например, а-продин (105), имеющий 3-метильный и 4-фенильный радикалы в /и/?а«с-диэкваториальном положении, обладает наибольшей активностью. Мы обещали касаться только вполне современных методов исследования, и не без оснований: классику легко найти в любом учебнике *. И все-таки хочется отступить от этого принципа и описать методы, с помощью которых были впервые выяснены конфигурации асимметрических центров важнейших моносахаридов. Это — классическая работа Эмиля Фишера**. Изложим ее несколько упрощенно, стараясь сохранить главное — логику исследования. При полном гидролизе белки и пептиды распадаются на а-амино-карбоновые кислоты, H2N—CHR—СООН. К настоящему времени из гидролизатов белков удалось выделить более 20 так называемых «природных аминокислот», которые по конфигурации асимметрического атома углерода принадлежат к одному и тому же стерическому ряду (L), отличаясь друг от друга лишь остатками R. Помимо природных аминокислот, выделяемых из белков, известны также «редкие» аминокислоты (см. ниже). Все аминокислоты можно рассматривать как С-замещенные производные аминоуксусной кислоты. Их строение может быть установлено окислительным расщеплением, в результате которого боковая цепь вместе с а-углеродным атомом превращается в альдегид: В соответствии с этим 9-дезоксипроиз-водные цинхонина и цинхонидина, а также хинина и хинидина не являются идентичными; следовательно, они имеют различную конфигурацию С-атома 8. Алкалоиды, отличающиеся от цинхонина и цинхонидина по конфигурации асимметрического С-атома 9, получили названия эпицинхо-нина и э п и цинхонидина (соответствующие производные хинина — э п и х и н и н и э п и х и н и д и н). Проведенное Фишером обращение конфигурации асимметрического углерода явилось решающим, чисто химически выполненным экспериментом, подтвердившим справедливость тетраэдрической модели. Из ( — ) яблочной кислоты в зависимости от характера действующего на нее реактива может быть синтезирована как (— ) хлорянтарная, так и (+) хлорянтарная кислота. Следовательно, в каком-то из этих случаев хлор, замещающий гидроксил, не встает на место предшественника и совершается изменение пространственной конфигурации асимметрического центра. Если же процесс изменения конфигурации асимметрического центра совершается под влиянием других элементов хи-ральности, имеющихся в самом веществе или в его окружении (растворитель, катализатор), то момент достижения равновесия не должен непременно совпадать с созданием равномоле-кулярной смеси обоих антиподов: под воздействием второго хирального центра или хиральной среды одна из форм (в первом случае — один из диастереомеров, во втором — один из антиподов) может оказаться более выгодной, чем другая. В этом случае, исходя из рацемата, можно получить смеси антиподов с преобладанием одного из них: по существу речь идет о процессе, обратном рацемизации. Подобные процессы называются асимметрическими превращениями. Впервые такое превращение было осуществлено еще в 1875 г. действием йодистого водорода. Однако сделанный таким образом вывод считался ненадежным, так как превращение идет с ничтожным выходом и в условиях, не исключаю^ щих возможности изменения конфигурации асимметрического Конфигурация октанола-2 была использована для установления конфигурации асимметрического центра в боковой Антипод данной конфигурации имеет (+) -вращение (независимо от конфигурации асимметрического центра в боковой цепи, который вносит гораздо меньший вклад в суммарное вращение). 224*. С помощью проекций Ньюмена показано несколько кон-формаций 1-бром-2-хлорпропанов. Определите, одинаковы ли они по конфигурации асимметрического атома углерода: Обозначения семейства у (+)-глицеринового альдегида и (—)-глицериновой кислоты совпадают, хотя глицериновая кислота считается D-оксикислотой по конфигурации асимметрического центра в а-положении от карбоксильной группы, т. е. по «клю- Для превращения ?-аспарагина в L-яблочную кислоту Бальден [423] растворял аминокислоту в разбавленной азотной кислоте и раствор обрабатывал окислами азота на горячей водяыой бане при частом встряхивании до полного прекращения выделения азота. Переход ос-аьшнокарбсшовмх кислот в а-оксикарбонотше кислсгы под действием: азотистой кислоты идет бея изменения конфигурации асимметрического центра молекулы.  Конфигурация мигрирующей Конфигурации асимметрического Конфигурации макромолекул Конфигурации оптических Конфигурации заместителей Конформация называется Качественно объяснить Конформационные изменения Конформационная подвижность |
- |
Навигация