stringtranslate.com

1,2,3,4,5-ciclopentanopentol

1,2,3,4,5-ciclopentanopentol , también llamado ciclopentano-1,2,3,4,5-pentol o 1,2,3,4,5-pentahidroxiciclopentano es un compuesto químico de fórmula C
5h
10oh
5o (–CHOH–)
5, cuya molécula consta de un anillo de cinco átomos de carbono (un esqueleto de ciclopentano ), cada uno de ellos conectado a un hidrógeno y un grupo hidroxilo . [1] El término no calificado "ciclopentanopentol" generalmente se refiere a este compuesto. Hay cuatro estereoisómeros distintos con esta misma estructura. [2]

El compuesto es un alcohol de ciclopentano quíntuple y técnicamente un alcohol de azúcar cíclico (un ciclitol ). Sin embargo, se encuentra muy raramente en la naturaleza y, por lo tanto, ha recibido mucha menos atención que la omnipresente versión de seis carbonos, el inositol . [3]

Isómeros

Hay cuatro estereoisómeros distintos de ciclopentano-1,2,3,4,5-pentol, que se distinguen por la posición de los hidroxilos con respecto al plano medio del anillo. Todos tienen un plano de simetría y, por tanto, no son quirales. Una convención de nomenclatura para los isómeros etiqueta cada número de carbono del 1 al 5 con "α" para el lado del plano del anillo con la mayoría de los hidroxilos (tres o más) y "β" para el otro lado. Otra convención enumera los hidroxilos del lado mayoritario y luego los del lado minoritario, con los dos grupos separados por una barra (y se escribe un "0" cuando la segunda lista estaría vacía). [4]

Los cuatro posibles isómeros son: [2]

Los últimos tres isómeros se interconvierten calentándolos a aproximadamente 104 °C con ácido acético al 95% en presencia de un ácido fuerte . La conversión entre 1,2,3,4/5 y 1,2,3/4,5 es más rápida e implica que el hidrógeno y el hidroxilo cambien de lugar en cualquiera de los dos átomos de carbono ubicados entre un "α" y un "β". posición. La formación de 1,2,4/3,5 es mucho más lenta y el equilibrio sólo se alcanza después de muchos días. Las estabilidades relativas son 1,2,4/3,5 > 1,2,3/4,5 > 1,2,3,4/5, con relaciones de equilibrio 72: 17,5: 10,5. [3]

Los isómeros pueden identificarse cualitativamente por su movilidad en la ionforesis del papel en una solución de acetato de calcio y ácido acético , y revelarse con un reactivo de sulfato de manganeso / permanganato de potasio . Las movilidades de los isómeros, en relación con la del cis -inositol , son 0,95 (12345/0), 0,44 (1234/5), 0,18 (123/45) y 0,04 (124/35). La variación se atribuye a la formación de quelatos con los cationes de calcio , con intensidades variables dependiendo del número de pares de hidroxilo que pueden unirse al catión. [9] Se pueden obtener resultados similares con cationes de lantano y cromatografía de capa fina . [10]

La espectrometría de masas del compuesto genera principalmente el ion HO –CH=CH=CH=O + H (relación masa-carga 73) y un radical neutro C
2h
5O · . [11]

Derivados

Se conocen muchos ésteres , como los pentabenzoilos [2] y los pentaacetilos . [3]

Tratamiento del derivado 3,4,5-tri-O-acetil-1,2-O-etiliden-(1,2,4/3,5)-ciclopentanopentol con tetrafluoroborato de trifenilcarbenio [(C
6h
5)
3C]+
[novio
4]−
para producir el catión 3,4,5-tri-O-acetil-(1,2,4/3,5)-ciclopentanopentol-1,2-O-acetoxonio, que exhibe un peculiar reordenamiento cíclico de 10 etapas. [12]

Los ciclopentanopentoles forman ésteres de dihidrógeno fosfato análogos a los ésteres del ácido fítico del inositol . [13]

El compuesto relacionado 1,2,3,4,5-pentakis(hidroximetil)-ciclopentano (un aceite viscoso incoloro, soluble en terc -butanol y DMSO ) fue sintetizado en 1985 por LM Tolbert y otros. Se esperaba que la dimerización deshidratante de este producto produjera dodecaedrano . [14]

ocurrencia natural

En varios géneros de esponjas marinas se han encontrado compuestos orgánicos similares (y posiblemente imitadores) a los glicoglicerolípidos, [15] con un grupo 1,2,4/3,5-ciclopentanopentol conectado al núcleo de glicerol en lugar del grupo de azúcares . rangos muy separados. [16] [17] [18] [19] [20] [21]

El calditol es una sustancia que se encuentra en las arqueobacterias del orden Sulfolobales . Es un éter que puede verse como la condensación de glicerol y 3α-hidroximetil-1α,2α,3β,4α,5β-hidroxiciclopentano, formando un puente éter –O– entre el carbono 1 del primero y el carbono 4-. carbono de este último. [22] Parece proteger las células en ambientes ácidos. [23]

Se identificaron trazas de ciclopentanopentol en algunas plantas, como los cálices de flores rojas de Hibiscus sabdariffa (roselle); [24] la planta Maclura pomifera (naranja Osage); [25] y la cianobacteria Oscillatoria willei [26] así como en los productos de su hidropirólisis . [27]

Historia

El isómero 1,2,4/3,5 fue descrito brevemente en 1963 por HZ Sable y otros. [7] En 1968, Th. Posternak informó la observación de 1,2,3,4/5 y 1,2,3/4,5, sin el método de síntesis. [28] SJ Angyal y BM Luttrell publicaron mejores métodos de síntesis para estos tres en 1970. [3] Se publicaron métodos alternativos para 1,2,3,4/5 y 1,2,3/4,5 en el mismo año por G. Wolczunowicz y otros. [6] El isómero all- cis restante (1,2,3,4,5/0) fue sintetizado en 1971 por FG Cocu y Posternak. [5]

Ver también

Referencias

  1. ^ (2019) Entrada 552295: 1,2,3,4-ciclopentanopentol. Página en el sitio web de PubChem, consultada el 23 de julio de 2019.
  2. ^ abcdefg Peter M. Collins (2005): Diccionario de carbohidratos , segunda edición, página 268. CRC Press, 1304 páginas. ISBN  9780849377655
  3. ^ abcdefghijkl SJ Angyal y BM Luttrell (1970): "Ciclitoles. XXXII. Ciclopentanopentoles". Australian Journal of Chemistry , volumen 23, número 9, páginas 1831-1838. doi :10.1071/CH9701831
  4. ^ Comisiones de Nomenclatura CON y CBN IUPAC (1968): "La nomenclatura de los ciclitoles: reglas provisionales". Revista Europea de Bioquímica , volumen 5, páginas 1-12. doi :10.1111/j.1432-1033.1968.tb00328.x
  5. ^ abc FG Cocu, Th. Posternak (1971): "Recherches dans la série des cyclitols XLII. Synthèses de cyclitols tout-cis dérivés du cyclopentane; préparation des cyclopentane-tétrol et - pentol tout-cis" Helvetica Chimica Acta , volumen 54, número 6, páginas 1676-1687 . doi :10.1002/hlca.19710540619
  6. ^ abcde G. Wolczunowicz, L. Bors, F. Cocu, Th. Posternak (1970): "Recherches dans la série des cyclitols, XLI. Synthèses de deux cyclopentane-pentols". Helvetica Chimica Acta , volumen 53, número 8, páginas 2288-2295. doi :10.1002/hlca.19700530843
  7. ^ ab HZ Sable, Thelma Anderson, Bernadine Tolbert, Th. Posternak (1963): "Recherches dans la série des cyclitols XXXIII. Sur quelques cyclitols dérivés du cyclopentane". Helvetica Chimica Acta , volumen 46, número 4, páginas 1157-1165. doi :10.1002/hlca.19630460410
  8. ^ Barry VL Potter (1998) "Relaciones estructura-actividad de la adenofostina A y moléculas relacionadas en el receptor 1-D-mio-inositol 1,4,5-trifosfato". Serie de simposios de la American Chemical Society , volumen 718, capítulo 10, páginas 158-179 doi :10.1021/bk-1999-0718.ch010
  9. ^ SJ Angyal y JA Mills (1979): "Complejos de carbohidratos con cationes metálicos. XI. Electroforesis en papel de polioles en soluciones de iones de calcio". Australian Journal of Chemistry , volumen 32, número 9, páginas 1993–2001. doi :10.1071/CH9791993
  10. ^ SJ Angyal y JA Mills (1985): "Complejos de carbohidratos con cationes metálicos. XIV. Separación de azúcares y alditoles mediante sus complejos de lantano". Australian Journal of Chemistry , volumen 38, número 8, páginas 1279–1285. doi :10.1071/CH9851279
  11. ^ Gérard A. Singy y Armand Buchs (1975): "Etude par spectrométrie de masse de la fragmentation des cyclopentane-triols-1,2,3, des cyclopentane-tétrols et des cyclopentane-pentols". Helvetica Chimica Acta , volumen 58, número 7, páginas 2164-2172. doi :10.1002/hlca.19750580729
  12. ^ H. Paulsen, H. Behre (1969): "Cicloordenamiento de tetrafluoroborato de 3,4,5-Tri-O-acetil-(1,2,4/3,5)-ciclopentanopentol-1,2-O-acetoxonio" . Angewandte chemie - Edición internacional , volumen 8, número 11, páginas 887–887. doi :10.1002/anie.196908871
  13. ^ Marc Felemez, Gilbert Schlewer, David J. Jenkins, Vanessa Correa, Colin W. Taylor, Barry VL Potter y Bernard Spiess (1999): "Estudios inframoleculares de la protonación de 1D-1,2,4/3,5- ciclopentanopentaol 1,3,4-trifosfato, un análogo de anillo contraído del 1D- mio -inositol 1,4,5-trifosfato". Carbohidrato Research , volumen 322, números 1-2, páginas 95-101. doi :10.1016/S0008-6215(99)00193-7
  14. ^ Laren M. Tolbert, J. Carlin Gregory, Carolyn P. Brock (1985): " cis , cis , cis , cis -1,2,3,4,5-Pentakis(hidroximetil)-ciclopentano". Journal of Organic Chemistry , volumen 50, número 4, páginas 548-548. doi :10.1021/jo00204a030
  15. ^ G. Hölzl, P. Dörmann (2007): "Estructura y función de los glicoglicerolípidos en plantas y bacterias". Progreso en la investigación de lípidos , volumen 46, número 5, páginas 225-243. PMID  17599463 doi :10.1016/j.plipres.2007.05.001
  16. ^ V. Costantino, E. Fattorusso y A. Mangoni (1993): "Aislamiento de glicolípidos de ciclitol de cinco miembros, crasseridas: glicéridos únicos de la esponja Pseudoceratina crassa " Journal of Organic Chemistry , volumen 58, número 1, páginas 186– 191. doi :10.1021/jo00053a034
  17. ^ Jun'Ichi Kobayashi, Chun-Min Zeng y Masami Ishibashi (1993): "Keruffaride, un nuevo metabolito que contiene ciclopentanopentol totalmente cis de la esponja marina de Okinawa luffariella sp .". Revista de la Sociedad Química, Chemical Communications , volumen 1993, número 1, páginas 79–81. doi :10.1039/C39930000079
  18. ^ Masami Ishibashi, Chun-min Zeng, Jun'ichi Kobayashi (1993): "Keruffaride: revisión de estructura y aislamiento de géneros plurales de esponjas marinas de Okinawa". Journal of Natural Products , volumen 56, número 10, páginas 1856-1860. doi :10.1021/np50100a033
  19. ^ E. Fattorusso, A. Mangoni (1997) "Glicolípidos marinos". En Fortschritte der Chemie organischer Naturstoffe / Progreso en la química de los productos naturales orgánicos , volumen 72, págs. 215-301. doi :10.1007/978-3-7091-6527-0_3 ISBN 978-3-7091-7342-8 
  20. ^ Dong-Kyoo Kim, joven Ja Lim. Jung Sun Kim, Jong Hee Park, Nam Deuk Kim, Kwang Sik Im, Jongki Hong, Jee H. Jung (1999) "Un derivado del ciclitol como inhibidor de la replicación de la esponja marina Petrosia sp. Journal of Natural Products , volumen 62, número 5, páginas 773-776 : 10.1021 /np9804785 .
  21. ^ Yonghong Liu, Jee H. Jung, Tunhai Xu, Lijuan Long, Xiuping Lin, Hao Yin, Bin Yang, Xue-Feng Zhou y Xianwen Yang (2011): "Nuevo derivado de ciclitol de una especie de esponja Sarcotragus ". Natural Product Research , volumen 25, número 6, páginas 648–652. doi :10.1080/14786419.2010.490213
  22. ^ Blériot, Yves; Untersteller, Edouard; Fritz, Benoît; Sinaÿ, Pierre (2001). "Síntesis total de calditol: clarificación estructural de este componente típico del orden Archaea Sulfolobales". Química: una revista europea . 8 (1): 240–246. doi :10.1002/1521-3765(20020104)8:1<240::AID-CHEM240>3.0.CO;2-G. PMID  11822455.
  23. ^ William W. Christie (2019): "Lípidos di y tetraalquiléter de Archaea". Artículo en el sitio LipidWeb, consultado el 25 de julio de 2019.
  24. ^ FTD Bothon, J. Adovelande, F. Cazier, F. Avlessi y DCK Sohounhloue (2016): "Análisis fitoquímico y evaluación medicinal del extracto hidroetanólico de dos variedades de cálices de Hibiscus sabdariffa". Revista internacional de química verde y herbaria , serie Green Chemistry, volumen 5, número 3, páginas 349-354. ISSN  2278-3229 CÓDIGO  IJGHAY
  25. ^ VV Platonov, AA Khadartsev LN Belozerova (2017): "Хромато-масс-спектрометрия спиртового экстракта маклюры" ("Cromato-espectrometría de masas de la extracción de alcohol de Maclura "). Вестник новых медицинских технологий ( Journal of New Medical Technologies ), edición electrónica, volumen 2017, número 2. UDC: 581.1 doi :10.12737/article_5909a300d1fcc8.29871271
  26. ^ Antony V.Samrot y T.Thirunalasundari (2012): "[wprim.whocc.org.cn/admin/article/downloadAppendix?article=/upload/articleFile/P020160926333045048197.pdf&articleId=625657 Efecto de Oscillatoria willei , una cianobacteria marina en toxicidad inducida por hidracina]". Malaysian Journal of Microbiology , volumen 8, número 4, páginas 229-234. ISSN  1823-8262
  27. ^ Harshal D. Kawale y Nanda Kishore (2019): "Producción de hidrocarburos a partir de un alga verde (Oscillatoria) con exploración de sus características de combustible en diferentes atmósferas de reacción". Energía , tomo 178, páginas 344-355. doi :10.1016/j.energy.2019.04.103
  28. ^ T. Posternak y G. Wolczunovicz (1968): "Dos nuevos ciclopentanopentoles". Naturwissenschaften , volumen 55, número 2, páginas 82–83. doi :10.1007/BF00599491