Хеуорса метод метилирования

В настоящее время известен ряд модификаций метода исчерпывающего метилирования с использованием иодистого метила в диметилформамиде в присутствии окиси серебра или окиси бария, диметилсульфата и безводного едкого натра в тетрагидрофуране, иодистого метила и металлического калия в жидком аммиаке. В определенных случаях каждый из перечисленных методов метилирования обладает преимуществами перед остальными следует также отметить, что некоторые из них требуют предварительного метилирования по методу Хеуорса, в результате чего получается частично метилированное производное, растворимое в органических растворителях. Для метилирования сахаров может быть использован также диазометан в присутствии трехфтористого бора в качестве катализатора (см. том I 8.35). Уокер мл. (1962) показал, что метилирование иодистым метилом в присутствии окиси серебра в диметилформамиде (Кун, 1955) может быть использовано для исчерпывающего метилирования восстанавливающих сахаров этим методом получают хорошие выходы без предварительной защиты восстанавливающей группы. [c.529]

В первоначальном варианте метода соответствовал галоге-нид-иону, однако в качестве уходящей группы могут использоваться также сульфонаты, сульфаты или/карбоксилаты) При 0-алкили-ровании простых спиртов в качестве растворителя часто используется избыток спирта, однако для спиртов с большой молекулярной массой обычно необходим растворитель. Кипячение спирта с металлическим натрием или калием в высококипящем углеродном растворителе, например толуоле или ксилоле, служит популярным методом получения алкоксидов, предположительно в связи с тем, что расплавленный металл имеет чистую поверхность для реакции со спиртом, однако в этих растворителях алкоксиды обладают ограниченной растворимостью. Для солей щелочных металлов лучшими, по сравнению с углеводорода.ми, растворителями являются жидкий аммиак и простые эфиры, однако наиболее эффективными растворителями для нуклеофильного замещения, особенно в случае метил- или бензилгалогенидов, где отсутствует проблема катализируемой щелочью р-элиминации, служат такие ди-полярные апротонные растворители, как ДМФ и ДМСО. Эти последние растворители особенно полезны при легком образовании эфиров полиатомных спиртов, таких как полисахариды [94]. Для получения алкоксидов в качестве основания обычно используются щелочные металлы, амид натрия и гидрид натрия, причем последний становится все более популярным в связи с его доступностью в виде порошка. Полезным вариантом метода, в котором в качестве растворителя используется ДМСО, является реакция гидрида натрия с растворителем с образованием соответствующего карб-аниона, представляющего собой сильное основание [95]. Метод метилирования по Хеуорсу [96], заключающийся в обработке диметил-сульфатом и гидроксидом натрия в воде, оказался особенно ценным при развитии хи.мии углеводов, однако в дальнейшем не нашел широкого применения. Этот метод не дает удовлетворительных результатов при этерификации алифатических спиртов, однако может применяться для фенолов. Тот факт, что данный метод может использоваться для углеводов, вызван, по-видимому, их несколько большей кислотностью по сравнению с алифатическими спиртами. [c.318]

Наиболее распространенным приемом проведения первых стадий метилирования служит метод Хеуорса (см. стр. 159). Это объясняется растворимостью большинства полисахаридов в водной щелочи, а также высокой степенью замещения, достигаемой после первой же обработки. Частично метилированные полисахариды растворимы в воде значительно хуже, поэтому в качестве растворителей при последующих стадиях метилирования применяют водный ацетон, тетрагидрофуран диоксан. Хорошо известна также модификация метода Хеуорса, в которой диметилсульфатом и щелочью обрабатывают ацетилированный полисахарид, растворенный в ацетоне или тетрагидрофуране дезацетилирование н метилирование в этом случае происходят одновременно. К недостаткам метода Хеуорса относится возможность деструкции полисахарида под действием щелочи или кислорода воздуха в щелочной среде. Поэтому метилирование проводят в атмосфере азота и учитывают возможное наличие в полисахариде функциональных групп, лабильных к щелочам. [c.494]

Для доказательства наличия щестичленного цикла в молекуле глюкозы Хеуорс применил метод метилирования. 0-Глюкоза была превращена в а-метил-0-глюкозид, а затем — в тетраметил-а-метил-О-глюко-зид, из которого кислотным гидролизом была получена 2,3,4,6-тетрамегил-0-глюкоза. Последнюю окислили перманганатом калия, причем образовалась триметок-сиглутаровая кислота. Напишите уравнения перечисленных реакций. [c.135]

Э-/)-глюкофуранозидов. Размер кольца М тилглюкозида определен Хеуорсом (1927) методом метилирования. После метилирования и кислотного гидролиза мягкое окисление привело к образованию лактона окисление лактона азотной кислотой (с образованием щавелевой и диметилтреаровой кислот) показало, что фишеровский -метилглюко-зид является фуранозидом [c.531]

Одним из поворотных моментов в химии сахаров была разработка Хеуорсом в 20-х годах нашего столетия подходов к изучению структуры] полисахаридов, которые были созданы на основе метода метилирования и впервые открыли путь к экспериментальному решению вопроса о строе НИИ полисахаридных цепей. Следствием этого было быстрое развитие химии полисахаридов. [c.7]

Метод метилирования, имеющий со времени Хеуорса исключительно большое значение в установлении строения полисахаридов, заключается в получении полностью метилированного производного полисахарида, последующем полном его гидролизе и разделении, идентификации и количественном определении образующихся полностью или частично-метилированных моносахаридов. Основы метода рассмотрены при установлении строения олигосахаридов (см. стр. 433), однако его применение при исследовании полисахаридов имеет ряд особенностей. Поскольку метод включает стадию расщепления полисахарида на мономеры, он характеризует только состояние моносахаридов в полимерной молекуле-(число и положение заместителей и размер цикла у каждого моносахарида), но не дает сведений о последовательности мономеров в полимерной, цепи. [c.494]

Р. Фиттиг и А. Байер первыми предложили в 1868 — 1870 гг. правильную формулу глюкозы, однако оставалось неясным, каким образом моносахариды, имеющие идентичную формулу, moi t различаться по физико-химическим свойствам. Это противоречие удалось разрешить Э. Фишеру с помощью стереохимических представлений Я. Г. Вант-Гоффа он определил относительную конфигурацию ряда моносахаридов (глюкозы, фруктозы, маннозы, араби-нозы), что заложило основу современной химии углеводов. Многие свойства моносахаридов тем не менее оставались необъясненными. В частности, число изомерных моносахаридов и их производных было вдвое больше, чем следовало нз положений стереохимической теории, что свидетельствовало о наличии дополнительного асимметрического атома углерода. А. А. Колли объяснил этот парадокс образованием оксидного цикла за счет альдегидной группы и одного из гидроксилов, однако размер цикла — трехчленный — был предсказан им неправильно. Экспериментальное доказательство размера лактольного кольца было получено лишь в 20-х годах нашего века У. Хеуорсом, применившим для решения задачи метод метилирования. [c.444]

Метод Хеуорса заключается в обработке моносахарида диметил-сульфатом в присутствии 30%-ного водного раствора едкого натра при комнатной температуре или при охлаждении. Реакция протекает за 50— 60 мин, однако при обработке полисахаридов исчерпывающего метилирования достичь не удается. Метод прост и получил очень широкое распространение. Побочные реакции связаны с действием щелочи (см. стр. 97) [c.159]

Для доказательства наличия шестичленного цикла в циклической форме моносахарида Хеуорс применил метод метилирования. D-Глюкоза была превращена в a-D-метилглюкозид, затем в тетраметил-а-О-мо-тилглюкозид, из которого кислотным гидролизом была получена 2,3,4,6-тетраметил-0-глюкоза. Последнюю окислили перманганатом калия, причем образовалась три-метоксиглутаровая кислота. Напишите уравнения указанных реакций. [c.142]

Важным методом, позволяющим сделать вывод о прямом или о разветвленном строении цепи полисахарида, является анализ концевых групп полимера. Этот метод, разработанный Хеуорсом (1932), состоит в ацетилировании полисахарида с последующим исчерпывающим метилированием растворимого ацетильного производного. При гидролизе метилированного поли-О-глюкопиранозида в качестве главного продукта получается 2,3,6-три-0-метил-/)-глюкоза в результате деструкции основной цепи. Однако при тщательном фракционировании продуктов гидролиза можно получить небольшое количество 2,3,4,6-тет-ра-0-метил-/)-глюкозы, образующейся из одного или нескольких концевых остатков глюкозы. На основании подсчета концевых групп амилозы установлено, что на молекулу полисахарида с молекулярным весом от 10 000 до 50 000, определявшимся осмометрическим методом, приходится только одна концевая группа. Таким образом, амилоза представляет собой линейный полимер, близкий по структуре к целлюлозе и отличающийся от последней конформацией и устойчивостью. [c.553]

Классические методы метилирования были разработаны Пурди (метилиодид в присутствии оксида или карбоната серебра) и Хеуорсом (диметилсульфат в водном растворе щелочи). В обоих методах необходимо многократное повторение процесса для достижения полноты метилирования. Недостатком первого метода является плохая растворимость производных сахаров в метилиодиде, вследствие чего конечный результат в значительной степени зависит от гетерогенности реакционной смеси. Это затруднение позднее было преодолено Куном, который рекомендовал применять в качестве растворителя диметилформамид [104]. При использовании диметилформамида метилирование протекает быстро и эффективно, не требует повторного проведения, вместо дорогостоящих соединений серебра в данном случае могут быть использованы оксиды бария или стронция. Особенно хорошие результаты дает предварительное получение алкоксида действием гидрида натрия в диметилформамиде или диметилсульфоксиде и последующая обработка при комнатной температуре метилиодидом или диметил-сульфатом [105]. Все эти реакции проводятся в щелочных условиях, при которых ацильные группы могут мигрировать или даже отщепляться. Однако использование диазометана в присутствии трифторида бора позволяет проводить метилирование в условиях, при которых не наблюдается 0-ацильной миграции [106]. Метилирование метил-2,3,4-три-0-ацетил-а-/)-глюкопиранозида по методу Пурди приводит к триацетату 2-0-метил-а-0-глюкопиранозида вследствие ацильной миграции [107]. [c.165]

После установления моносахаридного состава необходимо определить последовательность моносахаридных звеньев и характер связи между ними. Если все свободные гидроксигруппы полисахарида защитить группировками, устойчивыми к кислотному гидролизу, то при гидролизе гидроксигруппы возникают в тех положениях, по которым в полисахариде осуществлялась связь между моносахаридными остатками. Хеуорс [15] первоначально разработал метод метилирования свободных гидроксигрупп полисахарида диметилсульфатом в водном растворе гидроксида натрия. Позднее этот метод был модифицирован [16] с целью увеличения степени метилирования, поскольку необходимо, чтобы прореагировали все гидроксильные группы. Для этого использовали метилиодид в присутствии оксида серебра в органическом растворителе, но так как полисахариды не растворяются в органических растворителях, этот метод обычно используют уже после того, как будет проведено частичное метилирование по Хеуорсу. Лучщие результаты дает метилирование по Хакомори [17,18], при котором применяют диметилсульфинил-анион в диметилсульфоксиде с последующей обработкой метилиодидом. Недавно разработан метод [c.218]

Первая попытка экспериментального доказательства размера цикла в моносахаридах и их производных была предпринята в 20-х годах нашего века Хеуорсом , который применил для этой цели метод метилирования. Так как моносахариды с незамещенным гликозидным гидроксилом склонны к таутомерным превращениям и, кроме того, в условиях метилирования вступают в ряд побочных реакций, метилирование таких моносахаридов не может дать однозначного ответа на вопрос об их структуре. Лоэтому вначале объектом исследования послужили гликозиды, в которых гликозидный гидроксил блокирован и таутомерные превращения невоз- [c.26]

Иногда полностью метилированный полисахарид получают, сочетая метилирование по Хеуорсу и ио Пурди. В этом случае иа. первом этапе получают в соответствии с методом Хеуорса частично метилированный полисахарид, который далее дометилируют,, используя метилйодид и оксид серебра. [c.61]

В результате более новых исследований, проведенных с амилопек-тином, отделенным от амилозы, получены значения, лежащие в пределах 1 000 000—6 000 000 (степень полимеризации /1=6000—36 000). Напротив, при применении метода метилирования указанным в случае целлюлозы способом получено 4,5% 2,3,4,6-тетраметилглюкозы, откуда следует, что длина цепи равна примерно 24 глюкозным остаткам (Хеуорс). Новейшие исследования, дополненные хроматографическим исследованием тетраметилглюкозы, указывают, что длины цепей лежат в пределах 18—26 глюкозных остатков в зависимости от растения. К аналогичным результатам приводит и современный перйодатный метод. [c.313]

При использоваиии этого метода важно достичь полного метилирования всех гидроксильных групп. Существует несколько методов метилирования. Один из них — метод Хеуорса — заключается в обработке олигосахаридов диметилсульфоксидом в присутствии 30%- ого раствора NaOH при комнатной температуре или охлаждении. Для восстанавливающих олигосахаридов метилирование в этих условиях сопровождается щелочной деградацией, поэтому этот метод рекомендуется применять для соединений, устойчивых в щелочных растворах. Высокой эффективностью отличается метод Куна—обработка олигосахарида иодистым метилом или диметилсульфатом в присутствии окиси серебра или окиси бария в диметилфо рмамиде или диметилсульфок- [c.81]

Метод Маскэта представляет вариант известного из органической химии метода синтеза простых эфиров из галоидного алкила и алкоголята. Для получения алкоголятов сахаров (сахаратов) Маскэт предложил использовать натрий в жидком аммиаке. После удаления аммиака сахараты суспендируют в инертном растворителе и обрабатывают иодистым метилом. В настоящее время метилирование проводят непосредственно в жидком аммиаке без выделения сахаратов Метод обычно применяется в сочетании с методом Хеуорса в том случае, когда необходимо провести дометилирование уже частично метилированного сахара. Из-за необходимости работать с жидким аммиаком и отсутствия особых преимуществ перед методом Пурди — Ирвина этот метод широкого распространения не получил. [c.160]

Классическим вариантом метилирования является метод Хеуорса, заключающийся в обработке полисахарида диметилсульфа-том в водном растворе гидроксида натрия. Уже одноразовое метилирование позволяет ввести в молекулу полисахарида значительное количество метильных групп. Однако дальнейшее метилирование протекает с трудом вследствие уменьшения растворимости частично метилированных иолисахаридов в водных растворах щелочей. Поэтому обработку полисахарида приходится повторять многократно. Существует несколько модификаций метода. В том числе используют обработку ацетилированиого либо частично метилированного полисахарида твердым гидроксидом натрия и ди-метилсульфатом в тетрагидрофуране. [c.61]

Метильную защиту часто применяют в химии сахаров [168]. Метод Пурди [300] (иодистый метил и окись серебра) был усовершенствован путем использования диметилсульфата и щелочи (особенно часто этот метод применялся Хеуорсом [148]), но даже в этом варианте во многих случаях для полного метилирования необходимо многократно повторять операцию. При метилировании иодистым метилом и окисью серебра в качестве растворителя лучше применять диметилформамид [222, 223]. Дигидропикротоксо-вая кислота [145], витексин [100] и бергенин [150] представляют собой примеры полиоксисоединений, в которых сначала метилировали диметилсульфатом или диазометаном фенольную группу, а затем оставшиеся свободные гидроксильные группы метилировали по Пурди. [c.23]

В методе концевых групп (Хеуорс, 1928 г.) исходят из исчерпывающе метилированной целлюлозы. Из приведенной выше формулы макромолекулы целлюлозы видно, что все глюкозные остатки молекулы содержат три спиртовые группы ОН, за исключением глюкозного остатка, находящегося у невосстанавливающего конца молекулы, который содержит четыре группы ОН. При кислотном гидролизе исчерпывающе метилированной целлюлозы получится, таким образом, наряду с большим количеством 2,3,6-триметилглюкозы небольшое количество 2,3,4,6-тетраметилглюкозы (глюкозный остаток, находящийся у восстанавливающего конца молекулы, также дает триметплглюкозу, так как СНз-группа глюкозидного гидроксила отщепляется при кислотном гидролизе) [c.294]

Определение размера окисного кольца. — Аналогия с лактонами привела первых исследователей, работавших в области химии сахаров, к предположению, что стабильные циклические полу-ацетали сахаров содержат пятичленные циклы (см. 15.34). Однако исследования Хеуорса и Хёрста показали, что устойчивые D-глюкозиды являются пиранозидами. Предложенный ими метод определения размера кольца, примененный к ряду / -глюкозы, состоит в исчерпывающем метилировании метил-Л-глюкозида (например, соединения I) либо диметилсульфатом в 30%-ном растворе едкого натра (Хеуорс, 1915), либо путем многократной обработки иодистым метилом и окисью серебра (Пурди , 1903). [c.516]

Не всегда по достоинству оценивают тот факт, что значительной частью своих успехов в химии углеводов профессор Хеуорс обязан микроаналитическому методу анализа, разработанному Преглем. В 1925 г. из Бирмингема в Прагу был направлен X. Дру для освоения этой методики вернувшись обратно, он привез знаменитые кульмановские весы и другие приборы. С тех пор 5 мг метилированного углевода было вполне достаточно для анализа. Это обстоятельство имело большое значение, учитывая ограниченную доступность витамина С. Другим нововведением Хеуорса стало создание коллектива, названного им синдикат , который был способен выполнить поставленную задачу. Каждый исследователь разрабатывал свою узкую тему, концентрируясь на отдельной стадии синтеза или деградации. Лаборатория работала с большим напряжением, так как было известно, что конкуренты в Европе — профессора Каррер, Рейхштейн и Мичел — имеют достаточное количество материала и очень близко подошли к установлению структуры. Хеуорс, предвидя потенциальные возможности рентгеноструктурного анализа, в 1928 г. уговорил К. Г. Кокса (сейчас сэр Гордон) начать работу по выяснению структуры углеводов. Очень быстро Коксу удалось продемонстрировать, что в молекуле витамина С атомы углерода и кислорода лежат в одной плоскости, и подтвердить, что это действительно углевод. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология