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aminoazúcar

glucosamina

En química orgánica , un aminoazúcar es una molécula de azúcar en la que un grupo hidroxilo ha sido reemplazado por un grupo amina . Se conocen más de 60 aminoazúcares, siendo uno de los más abundantes la N -acetil- D- glucosamina (un 2-amino-2-desoxiazúcar ), que es el componente principal de la quitina .

Los derivados de aminas que contienen azúcares, como la N -acetilglucosamina y el ácido siálico , cuyos nitrógenos forman parte de grupos funcionales más complejos en lugar de ser formalmente aminas, también se consideran aminoazúcares. Los aminoglucósidos son una clase de compuestos antimicrobianos que inhiben la síntesis de proteínas bacterianas. Estos compuestos son conjugados de aminoazúcares y aminociclitoles .

Síntesis

De glicoles

Los glicoles son derivados de enol éter cíclicos de monosacáridos , que tienen un doble enlace entre los átomos de carbono 1 y 2 del anillo. La funcionalidad N de glicoles en la posición C2, combinada con la formación de enlaces glicosídicos en C1, es una estrategia común para la síntesis de aminoazúcares. Esto se puede lograr usando azidas con una reducción posterior que produce el aminoazúcar. [1] Una ventaja de introducir un resto azida en C-2 radica en su capacidad no participativa, que podría servir como base para la síntesis estereoselectiva del enlace 1,2-cis-glucosídico.

Las azidas dan una alta regioselectividad , sin embargo, la estereoselectividad tanto en C-1 como en C-2 es generalmente pobre. Normalmente se obtendrán mezclas anoméricas y la estereoquímica formada en C-2 depende en gran medida de los sustratos de partida. Para galactal, la adición de azida al doble enlace se producirá preferentemente desde la dirección ecuatorial debido al impedimento estérico en la cara superior causado por el grupo axial en C-4. Para el glucal , la azida podría atacar desde direcciones axiales y ecuatoriales con una probabilidad casi similar, por lo que su selectividad disminuirá.

Los glicos también se pueden convertir en aminoazúcares mediante nitración seguida de tratamiento con tiofenol (adición de Michael) para proporcionar un donante de tioglucósido. Este es un donante versátil y puede reaccionar con alcoholes simples o de carbohidratos para establecer el enlace glicosídico, con la reducción y N -acetilación del grupo nitro se obtendrá el producto objetivo. [2]

También se han informado reacciones en un solo recipiente. Por ejemplo, el glical , activado por 5-óxido de tiantreno y Tf 2 O, se trata con un nucleófilo de amida y un aceptor de glicosilo para producir varios 1,2-trans C-2-amidoglucósidos. Tanto la introducción del nitrógeno C-2 como la formación del enlace glicosídico preceden de forma estereoselectiva. Esta metodología hace posible la introducción de funcionalidades amida tanto naturales como no naturales en C-2 y, lo que es más importante, con la formación de enlaces glicosídicos al mismo tiempo en un procedimiento de un solo recipiente. [3]

A través del desplazamiento nucleofílico

El desplazamiento nucleofílico puede ser una estrategia eficaz para la síntesis de aminoazúcares, [4] sin embargo el éxito depende en gran medida de la naturaleza del nucleófilo, el tipo de grupo saliente y el sitio de los desplazamientos en los anillos de azúcar. Un aspecto de este problema es que los desplazamientos en la posición C2 tienden a ser lentos ya que es adyacente al centro anomérico ; esto es particularmente cierto para los glucósidos con agliconas orientadas axialmente.

Los epóxidos son materiales de partida adecuados para realizar una reacción de desplazamiento nucleofílico para introducir azida en C-2. [5] El azúcar anhidro 21 podría transformarse en tioglucósido 22 , que sirve como donante para reaccionar con alcoholes para obtener 2-azida-2-desoxi- O- glucósidos. La reducción y N -acetilación posteriores proporcionarán los 2- N -acetamido-2-desoxiglucósidos deseados.

Ver también

Referencias

  1. ^ Lemieux, RU; Ratcliffe, RM (15 de mayo de 1979). "La azidonitración de tri-O-acetil-D-galactal". Revista Canadiense de Química . 57 (10): 1244-1251. doi : 10.1139/v79-203 .
  2. ^ Barroca, Nadine; Schmidt, Richard R. (mayo de 2004). "Donantes de 2-nitrotioglucósidos: precursores versátiles de β-d-glucósidos de aminoazúcares". Cartas Orgánicas . 6 (10): 1551-1554. doi :10.1021/ol049729t.
  3. ^ Liu, Jing; Gin, David Y. (agosto de 2002). "C2-Amidoglicosilación. Alcance y mecanismo de transferencia de nitrógeno". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 124 (33): 9789–9797. doi :10.1021/ja026281n.
  4. ^ Pavliak, Viliam; Kováč, Pavol (marzo de 1991). "Una breve síntesis de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-azido-2-desoxi-β-d-glucopiranosa y el correspondiente cloruro de α-glucosilo a partir de d-manosa". Investigación de carbohidratos . 210 : 333–337. doi :10.1016/0008-6215(91)80134-9.
  5. ^ Wang, Lai-Xi; Sakairi, Nobuo; Kuzuhara, Hiroyoshi (1990). "Derivados de 1,6-anhidro-β-D-glucopiranosa como donadores de glicosilo para reacciones de tioglicosidación". Revista de la Sociedad Química, Perkin Transactions 1 (6): 1677. doi :10.1039/P19900001677.

enlaces externos