Главная --> Справочник терминов


Природных источниках Гликозиды простых спиртов, таких, как метанол или этанол — обычно синтетические вещества. А вот большинство известных гликозидов сложных спиртов — природные соединения (это, конечно, не значит, что они не могут быть получены синтетическим путем). Природные гликозиды чрезвычайно разнообразны: они могут содержать различные углеводные остатки (причем для каждого, конечно, возможны четыре изомера) и очень различные агликоны. Большое разнообразие структур агликонов природных гликозидов можно понять. Дело в том, что живые системы весьма широко пользуются присоединением углеводов к тем или иным соединениям, главным образом малорастворимым в воде, для повышения их растворимости в водной среде (основной жидкой фазе клетки), для снижения токсичности вредных метаболитов и т. д. Главным, почти универсальным способом присоединения Сахаров, которым пользуется для этих целей природа, является образование гликозидной связи. Иными словами, гликозидный центр моносахаридов представляет собой их универсальный «стыковочный узел», применяемый для Связывания с другими системами и, как мы увидим ниже, друг с другом.

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 0-гликозидными связями. В природных гликозидах 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 с другом или с агликоном гликозидными связями.

классификации природных гликозидов является классификация их по

только важнейшие типы природных гликозидов.

природных гликозидов; однако число представителей и новых типов

Некоторые из природных гликозидов были получены синтетически.

углеводная часть многих природных гликозидов, например антрахино-

L-Рамноза (6-дезокси-?-манноза) является структурным 'фрагментом многих природных гликозидов.

Синтез гликозидов со сложными агликонами, который чаще всего проводится для окончательного доказательства строения природных гликозидов или для получения модельных соединений, обычно требует использования труднодоступных и лабильных агликонов. Для таких синтезов необходимы мягкие и стереоспецифические методы, не требующие большого избытка соединения, подлежащего гликозилированию.

Исключительно важная роль, которую играют гликозиды, и особенно О-гликозиды, в химии и биохимии углеводов, выдвигает синтез гликозидов на первый план в синтетической химии производных Сахаров по глико-зидному центру. Материал, изложенный в зтой главе, позволяет сделать следующую общую оценку состояния зтой проблемы. Синтез простейших гликозидов всех типов в настоящее время разработан подробно и обычно не составляет сложной задачи. Для синтеза 1,2-транс-гликозидов всех типов разработано несколько достаточно общих методов, которые в большинстве случаев позволяют синтезировать 1,2-т/оанс-гликозиды с довольно сложными агликонами, в том числе и большинство природных гликозидов. Однако обших методов синтеза 1,2-цмс-гликозидов со сложными агликонами не существует, и разработка таких методов для гликозидов всех классов, особенно О-гликозидов, является центральной задачей синтетической химии в этой области. Как видно из изложенного материала, синтезу 1,2-ц«с-глюкозидов препятствует соучастие соседних групп, применяемых для защиты спиртовых гидроксилов сахара. Поэтому можно ожидать, что эта задача будет решена путем разработки эффективных методов защиты спиртовых гидроксилов сахара группировками, неспособными к соучастию и удаляемыми без разрушения или изменения глико-зидной связи в синтезируемых производных. С другой стороны, вероятно, потребуется разработка эффективных путей 'активации заместителя при гликозидном центре, способного реагировать с агликонами достаточно быстро, в мягких условиях и со строгим стереохимическим контролем.

D-Галактоза — составная часть многих природных гликозидов и полисахаридов. Значительно менее распространены производные L-галак-тозы, которая входит главным образом в полисахариды морских водорослей. D-Манноза — широко распространенный компонент полисахаридов и углевод:белковых соединений. Многие растительные полисахариды содержат остатки D-ксилозы и L-арабинозы. Значительно менее распространены (главным образом, в бактериальных продуктах) производные D-арабинозы.

В природных источниках (в частности, нефти) нафтены, начиная с Cs, широко представлены (особенно сами Cs, C6 и их производные). Они во многом определяют состав нефти я свойства нефтепродуктов, однако в промышленности нафтены не выделяют из них, а получают синтетически.

В природных источниках (в частности, нефти) нафтены, начиная с С5, широко представлены (особенно сами С5, С6 и их производные). Они по многом определяют состав нефти и свойства нефтепродуктов, однако в промышленности нафтены не выделяют из них, а получают синтетически.

В сущности, химия ендииновых антибиотиков началась до их обнаружения в природных источниках в виде совершенно не относящегося к химии природных соединений открытия. Как уже упоминалось выше, исследования группы Бергмана п начале 70-х годов исходили из спекулятивных соображений о возможности генерации 1,4-дегидробензола. Это была интересная, хотя и чисто «академическая» задача, формулировка которой могла служить просто еще одним примером врожденной склонности и способности органической химии к созданию своего объекта исследований, В результате загадка 1,4-дегидробензола была действительно решена, и этот результат имел все шансы застыть навсегда в учебниках как пример красивого решения волнующей теоретической задачи, не сулящей какого-либо развития даже для лабораторного органического синтеза, не говоря уже о практических приложениях. Однако уже в следующие несколько лет ситуация изменилась драматически — было сделано открытие, что Природа избрала именно такой путь для генерации 1,4-бирадикалов как эффективный инструмент для повреждения ДНК. Неудивительно поэтому, что работы Бергмана цитируются практически во всех текущих публикациях по механизму действия противоопухолевых антибиотиков и попыткам воспроизведения этой активности на искусственных моделях, Уместно будет попутно заметить, что удивительно высокий темп прогресса синтетических работ в этой области стал возможен благодаря обширному набору методов построения ендиинов и ендииновых фрагментов, разработанных ранее в ходе столь же академических («бесполезных» с обывательской точки зрения) исследований. Таким образом, снова и снова мы видим подтверждение справедливости давнего парадоксального высказывания А. Н, Несмеянова: «Нет ничего более практичного, чем хорошая теория».

При исследовании пищевых продуктов было найдено, что важными компонентами питания являются линолевая (Cis), у-линолепоъая (Cis) и арахидоновая (С2о) кислоты. Все эти кислоты имеют ^ис-конфигу-рацию, и двойные связи отделены друг от друга метиленовыми группами («перескакивающие двойные связи»). Линолевая кислота — обычная составная часть животных и растительных жиров; арахидоновая является основной жирной кислотой надпочечной железы (см. 30.2), Y-линоленовая выделена из масла семян Oenothera biennis (вечерняя примула) и О. lamarckiana. В природных источниках линолевая и олеиновая кислоты сопутствуют друг другу. В отличие от обычной лино-леновой кислоты (триен-9,12,15-овой) изомерная ей Y-линоленовая кислота (триен-6,9,12-овая) необходима для нормального развития организма крыс. С помощью метода меченых атомов Мид (1957) установил, что у-лшоленовая кислота, введенная в рацион крыс, превращается в организме с высоким выходом в арахидоновую кислоту: СН3(СН2)4-(СН=СН-СН2)2-(СН2)6СООН

юшие годы и в других странах. Выделение и окончательная очистка применяющиеся при этом, включают азеотропную перегонку, экстрак ционную перегонку, извлечение растворителями и термическую очистку ^Вследствие сравнительно небольшого содержания толуола в природных источниках его приходится синтезировать. Синтетический толуол получают несколькими способами:

Из ннтропроизводных бензола в качестве взрывчатого вещества имеет ограниченное применение лишь динитробензол — слабое взрывчатое вещество, к тому же обладающее значительной токсичностью. Три-интробснзол — взрывчатое вещество, по силе превосходящее тротил. к заводском масштабе не получают вследствие трудности введения третьей ннтрогруппы в днннтробензол. Указанное делает использование беи-;*^да для производства взрывчатых веществ нерациональным, несмотря на то. что содержание его в природных источниках (нефти и каменном угле) почти в семь раз превосходит содержание толуола, широко используемого для получения тротила.

В сущности, химия сндииновых антибиотиков началась до их обнаружения в природных источниках в виде совершенно не относящегося к химии природных соединений открытия. Как уже упоминалось выше, исследования группы Бергмана п начале 70-х годов исходили из спекулятивных соображений о возможности генерации 1,4-дегидробензола. Это была интересная, хотя и чисто «академическая» задача, формулировка которой могла служить просто еще одним примером врожденной склонности и способности органической химии к созданию своего объекта исследований, В результате загадка 1,4-дегидробензола была действительно решена, и этот результат имел все шансы застыть навсегда в учебниках как пример красивого решения волнующей теоретической задачи, не сулящей какого-либо развития даже для лабораторного органического синтеза, не говоря уже о практических приложениях. Однако уже в следующие несколько лет ситуация изменилась драматически — было сделано открытие, что Природа избрала именно такой путь для генерации 1,4-бирадикалов как эффективный инструмент для повреждения ДНК. Неудивительно поэтому, что работы Бергмана цитируются практически во всех текущих публикациях по механизму действия противоопухолевых антибиотиков и попыткам воспроизведения этой активности на искусственных моделях, Уместно будет попутно заметить, что удивительно высокий темп прогресса синтетических работ в этой области стал возможен благодаря обширному набору методов построения ендиинов и ендииновых фрагментов, разработанных ранее в ходе столь же академических («бесполезных» с обывательской точки зрения) исследований. Таким образом, снова и снова мы видим подтверждение справедливости давнего парадоксального высказывания А. Н. Несмеянова: «Нет ничего более практичного, чем хорошая теория».

Соединения этого класса являются достаточно простыми представителями природных соединений, они весьма часто встречаются в самых различных природных источниках. Гидрокси-алкановые кислоты были выделены из ланолина, пчелиного воска, коры, корней, воскообразного слоя листьев, семян, бактерий и грибов. Наиболее часто встречаются а-гидроксикислоты, a в комбинации со сфингозинами животных и фитосфингозинами растений и Микроорганизмов они, очевидно, входят в состав всего живого.

В структурном плане для этих соединений характерно появление молекулярного асимметрического центра, что позволяет присутствовать им в природных источниках в трех формах- (4-)-изомера, (-)-изомера и (±)-изомера (рацемата). К примеру, молочная кислота образуется при молочнокислом брожении лактозы в виде рацемической смеси, тогда как в животном организме в результате гликолиза образуется (-)-О-молочная кислота, которая накапливается в мышцах при интенсивной работе, вызывая характерную мышечную боль (схема 2.1.3).

О-гликозиды в природных источниках представлены как довольно простыми молекулами по структуре агли-кона (в основном, это вещества растительного происхождения), так и очень большими и разнообразными по строению и биологическим функциям соединениями, включая целые биополимерные системы.

В природных источниках аминокислоты встречаются в индивидуальном виде, в соединении с несколькими молекулами различной химической природы (как правило, это антибиотики, коферменты), в соединении между собой нескольких аминокислот— пептиды и в виде биополимеров — белки. Согласно вышеприведенной структурной изомерии, основная масса аминокислот представлена а-изомерами: Р- и у-аминокислоты в живых системах представлены единичными случаями. Здесь можно упомянуть тормозный




Применять различные Применять следующие Первичные ароматические Применяются специальные Применяют катализаторы Применяют непосредственно Первичные гидроксильные Применяют резиновые Предварительно подвергают

-
Яндекс.Метрика