Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
В органической химии аминосахар – это молекула сахара, в которой гидроксильная группа заменена аминогруппой. Известно более 60 аминосахаров, одним из наиболее распространенных является N-ацетилглюкозамин (2-амино-2-дезоксисахар), который является основным компонентом хитина. Производные сахаров, содержащих аминогруппы, такие как N-ацетилглюкозамин и сиаловая кислота, в которых атомы азота входят в состав более сложных функциональных групп, а не являются формально аминами, также относят к аминосахарам. Аминогликозиды – это класс противомикробных соединений, подавляющих синтез белка у бактерий. Эти соединения представляют собой конъюгаты аминосахаров и аминоциклитолов.
In organic chemistry, an amino sugar is a sugar molecule in which a hydroxyl group has been replaced with an amine group. More than 60 amino sugars are known, with one of the most abundant being N acetyl glucosamine (a 2 amino 2 deoxysugar), which is the main component of chitin. Derivatives of amine containing sugars, such as N acetylglucosamine and sialic acid, whose nitrogens are part of more complex functional groups rather than formally being amines, are also considered amino sugars. Aminoglycosides are a class of antimicrobial compounds that inhibit bacterial protein synthesis. These compounds are conjugates of amino sugars and aminocyclitols.
Из гликалов
Гликалы – это циклические энолэфирные производные моносахаридов, содержащие двойную связь между атомами углерода 1 и 2 кольца. N-функционализация гликолов в положении C2 в сочетании с образованием гликозидной связи в C1 является распространенной стратегией синтеза аминосахаров. Этого можно достичь с использованием азидов с последующим восстановлением, приводящим к аминосахару. Одним из преимуществ введения азидной группы в C2 является её не участвующая при реакции способность, которая может служить основой для стереоселективного синтеза 1,2-цис-гликозидной связи. Азиды обеспечивают высокую региоселективность, однако стереоселективность как в C1, так и в C2 обычно невысока. Как правило, получают аномерные смеси, а стереохимия, формирующаяся в C2, сильно зависит от исходных субстратов. Для галактала присоединение азида к двойной связи предпочтительно происходит с экваториальной стороны из-за стерических препятствий с верхней стороны, вызванных осевой группой в C4. Для глюкала азид может атаковать как с осевой, так и с экваториальной стороны с почти одинаковой вероятностью, что снижает его селективность. Гликалы также могут быть превращены в аминосахара путем нитрования с последующей обработкой тиофенолом (реакция Михаэля) для получения донора тиогликозида. Это универсальный донор, который может реагировать с простыми или углеводными спиртами для образования гликозидной связи, при этом восстановление и N-ацетилирование нитрогруппы приводят к целевому продукту. Также сообщалось о проведении реакций в одну стадию. Например, гликал, активированный оксидом тиантрена 5 и Tf2O, обрабатывается амидным нуклеофилом и гликозильным акцептором для получения различных 1,2-транс-C2-амидогликозидов. Введение азота в C2 и образование гликозидной связи происходят стереоселективно. Эта методология позволяет вводить как природные, так и неприродные амидные функциональные группы в C2 и, что более важно, одновременно формировать гликозидную связь в одной процедуре.
Glycals are cyclic enol ether derivatives of monosaccharides, having a double bond between carbon atoms 1 and 2 of the ring. N functionalized of glycals at the C2 position, combined with glycosidic bond formation at C1 is a common strategy for the synthesis of amino sugars. This can be achieved using azides with subsequent reduction yielding the amino sugar. One advantage of introducing azide moiety at C 2 lies in its non participatory ability, which could serve as the basis of stereoselective synthesis of 1.2 cis glycosidic linkage. Azides give high regioselectivity, however stereoselectivity both at C 1 and C 2 is generally poor. Usually anomeric mixtures will be obtained and the stereochemistry formed at C 2 is heavily dependent upon the starting substrates. For galactal, addition of azide to the double bond will preferentially occur from equatorial direction because of steric hindrance at the top face caused by axial group at C 4. For glucal, azide could attack from both axial and equatorial directions with almost similar probability, so its selectivity will decrease. Glycals may also be converted into amino sugars by nitration followed by treatment with thiophenol (Michael addition) to furnish a thioglycoside donor. This is a versatile donor and can react with simple or carbohydrate alcohols to establish the glycosidic linkage, with reduction and N acetylation of nitro group will give the targeted product. One pot reactions have also been reported. For instance glycal, activated by thianthrene 5 oxide and Tf2O is treated with an amide nucleophile and a glycosyl acceptor to produce various 1,2 trans C 2 amidoglycosides. Both the C 2 nitrogen introduction and the glycosidic bond formation precede stereoselectively. This methodology makes the introduction of both natural and non natural amide functionalities at C 2 possible and more importantly with glycosidic bond formation at the same time in a one pot procedure.
С помощью нуклеофильного смещения
Нуклеофильное замещение может быть эффективной стратегией для синтеза аминосахаров, однако успех сильно зависит от природы нуклеофила, типа уходящей группы и места замещения на сахарных кольцах. Один из аспектов этой проблемы заключается в том, что замещения в положении C2, как правило, протекают медленно из-за близости к аномерному центру; это особенно справедливо для гликозидов с агликонами, ориентированными аксиально. Эпоксиды являются подходящими исходными материалами для проведения реакции нуклеофильного замещения с целью введения азидной группы в положение C2. Ангидросахар 21 можно превратить в тиогликозид 22, который служит донором для реакции со спиртами с образованием 2-азидо-2-дезокси-O-гликозидов. Последующее восстановление и N-ацетилирование приведут к получению целевых 2N-ацетамидо-2-дезоксигликозидов.
Nucleophilic displacement can be an effective strategy for the synthesis of amino sugars, however success strongly depends upon the nature of nucleophile, the type of leaving group and site of displacements on sugar rings. One aspect of this problem is that displacements at the C2 position tend to be slow as it is adjacent to the anomeric centre; this is particularly true for glycosides with axially oriented aglycones. Epoxides are suitable starting materials for realizing nucleophilic displacement reaction to introduce azide into C 2. Anhydrosugar 21 could be transformed into thioglycoside 22, which serves as a donor to react with alcohols to obtain 2 azide 2 deoxy O glycosides. The subsequent reduction and N acetylation will furnish the desired 2 N acetamido 2 deoxyglycosides.