Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ГЛИКОЗИДЫ

ГЛИКОЗИДЫ (от греч. glykys-сладкий и eidos-вид), соед., в к-рых остаток циклич. формы моно- или олигосахарида (гликозильный, или углеводный, остаток) связан с др. орг. остатком (агликоном) через гетероатом; соотв. различают О-, N-, S-гликозиды и др. Связь между гликозильным остатком и агликоном наз. гликозидной.

При образовании гликозидов возникает новый асимметрич. гликозидный центр. Его конфигурацию обозначают1113-40.jpgили1113-41.jpg в зависимости от того, совпадает она или нет с конфигурацией того углеродного атома моносахарида, к-рый определяет принадлежность последнего к D- или L-ряду. Напр., в изомерных метил-О-глюкопиранозидах конфигурация1113-42.jpg отражается ф-лой I, конфигурация1113-43.jpg-ф-лой II:
1113-44.jpg

По размеру цикла углеводного остатка гликозиды делят на фуранозиды (5-членные), пиранозиды (6-) и септанозиды. (7-); по числу моносахаридных остатков в углеводной части молекулы - на моноозиды, биозиды, триозиды и олигозиды (соотв. производные моно-, ди-, три- и олигосахаридов).

Присоединение гликозильного остатка к агликону (гликозилирование) повышает гидрофильность соединения, что играет важную роль в метаболизме. Мн. углеводные остатки, особенно олигосахаридные, выполняют ф-ции специфич. маркеров пов-стей клеток и биополимеров, обусловливающих их узнавание др. клетками.

К О-гликозидам в широком смысле слова относят не только гликозиды с неуглеводными агликонами, но и внутр. ангидриды сахаров (внутр. гликозиды), олиго- и полисахариды. О-Гликозиды-малолетучие кристаллич. или аморфные в-ва. Гликозиды низших спиртов легко раств. в воде, спиртах, не раств. в малополярных орг. р-рителях. Р-римость гликозидов со сложными агликонами в значит. мере определяется хим. особенностями последнего: соед. с полярными агликонами (напр., гликозиды полиолов) раств. в воде, соед. с крупными гидрофобными агликонами не раств. в воде и малополярных р-рителях. Для олигозидов с большими малополярными агликонами (напр., сапонины) характерны пенообразующие св-ва.

Гликозиды не обладают хим. св-вами восстанавливающих Сахаров, обусловленными карбонильной группой, не подвержены мутаротации. Они легко ацилируются ангидридами и галоген-ангидридами к-т в пиридине с образованием сложных эфиров, алкилируются типичными алкилирующими агентами в сильнощелочных средах, образуют циклич. ацетали и кетали при конденсации с карбонильными соед., окисляются периодатами с расщеплением связей С—С, подвергаются кислотному гидролизу, алкоголизу, формолизу с расщеплением гликозидной связи. Скорость гидролиза в Наиб. степени зависит от размера цикла: фуранозиды гидролизуются на два порядка быстрее пиранозидов. Механизм гидролиза м. б. представлен след. схемой (знак ~ означает, что молекула гликозида может иметь1113-45.jpg или1113-46.jpgконфигурацию):
1113-47.jpg

Скорость ферментативного гидролиза, к-рый осуществляется под действием гликозидгидролаз, зависит от структуры агликона.

Гликозиды с алифатич. и алициклич. агликонами устойчивы к действию р-ров щелочей, с ароматич. и нек-рыми гетероциклич. агликонами - неустойчивы. Так, щелочное расщепление1113-48.jpgD-глюкопиранозидов с ароматич. агликоном дает 1,6-ангидроглюкозу (левоглюкозан), что является препаративным методом синтеза последней.

Методы синтеза гликозидов основаны на нуклеоф. замещении при гликозидном центре восстанавливающих Сахаров и их производных. Кислотный алкоголиз сахаров в избытке спирта приводит к смеси четырех изомерных гликозидов (1113-49.jpg и1113-50.jpgпиранозидов,1113-51.jpg и1113-52.jpgфуранозидов), где в состоянии равновесия преобладают пиранозиды. Конкретный состав смеси зависит от конфигурации углевода. Для стерео- и региоселективного синтеза гликозидов с определенной конфигурацией гликозидного центра и размером цикла применяют гликозилирование агликонов производными углеводов с активированным гликозидным центром и полностью защищенными спиртовыми гидроксилами.

В кач-ве гликозилирующих агентов чаще всего используют: ацилгликозилгалогениды (напр., ф-лы III), бензилгли-козилгалогениды, 5-членные циклич. ортоэфиры (напр., IV), производные пирувонитрила (напр., V), оксазолиновые производные (напр., VI).

Для синтеза арил-О-гликозидов применяют также сплавление полных ацетатов восстанавливающих сахаров с фенолами в присут. сильнокислых катализаторов (метод Гельфериха). Прир. О-гликозиды выделяют гл. обр. из растений.
1113-53.jpg

К прир. О-гликозидам относятся сапонины, гликозиды сердечные, флавоноидные коферменты (напр., рутин), гликолипиды, гликопротеины, нек-рые антибиотики.

Хим. св-ва N-гликозидов сильно зависят от характера заместителей при атоме N. Алифатич. и ароматич. N-Гликозиды, содержащие при N атом водорода, подвергаются мутаротации (подобно восстанавливающим сахарам) вследствие таутомерного превращения в форму шиффовых оснований, напр.:
1113-54.jpg

Они легко подвергаются кислотному и щелочному гидролизу.

N-Гликозиламиды, в т.ч. N-гликозилмочевины, и соед., в к-рых гликозидный атом N включен в амидную структуру, не склонны к мутаротации и по устойчивости к гидролизу сходны с О-гликозидами. Алифатич. и ароматич. гликозиды, в к-рых гликозидный атом N обладает достаточно высокой основностью, подвергаются перегруппировке в 1-амино-1-дезоксикетозы (Амадори перегруппировка).

Алифатич. и ароматич. N-гликозиды получают конденсацией восстанавливающих Сахаров с аминами; N-гликозиламиды и гликопептиды - восстановлением гликозилазидов с послед. N-ацилированием; нуклеозиды и их структурные аналоги-N-гликозилированием азотсодержащих гетероциклич. соединений ацилгликозилгалогенидами и их аналогами.

К прир. N-гликозидам относятся нуклеозиды, нуклеотиды, нуклеиновые к-ты, гликопротеины, нек-рые смешанные биополимеры, в к-рых гликозидная связь соединяет углеводные и пептидные цепи через амидный атом N остатка аспарагина. Многие N-гликозиды и структурные аналоги нуклеозидов, являясь антиметаболитами нуклеозидов, обнаруживают высокую физиол. активность и используются в кач-ве лек. препаратов, напр. фторафур, цитарабин.

Для S-гликозидов характерны специфич. св-ва, связанные с возможностью окислит.-восстановит. р-ций по атому S. К ним относятся гидрогенолиз над никелем Ренея, окислит. расщепление галогенами, окисление до сульфонов, образование из S-гликозидов гликозилгалогенидов. Гидролиз S-гликозидов в отличие от гидролиза О-гликозидов может протекать в мягких условиях в присут. солей Hg и Cd, что позволяет вести селективную р-цию, не затрагивая О-гликозидные связи молекулы. S-Гликозиды, аналогично ароматич. О-гликозидам, получают конденсацией тиолятов щелочных металлов с ацилгликозилгалогенидами. Специфич. методы - конденсация ацилгликозилгалогенидов с тиомочевиной с послед. гидролизом тиурониевой соли и частичный гидролиз диалкилдитиоацеталей Сахаров, катализируемый солями Hg.


===
Исп. литература для статьи «ГЛИКОЗИДЫ»: Химия углеводов, М., 1967; Бочков А. Ф., Афанасьев В. А., Заи-ков Г. Е., Образование и расщепление гликозидных связей, М., 1978; Bochkov A. F., Zaikov G. Е., Chemistry of the O-glycosidic bond: formation and cleavage. Oxf.-N.Y., 1979. А.Ф. Бочков.

Страница «ГЛИКОЗИДЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн