Синтез природных сахаров

Синтез природных сахаров [c.435]

Органические соединения с высоким молекулярным весом, широко распространенные среди природных веществ животного и растительного происхождения (клетчатка, крахмал, белковые вещества и т. д.) и самоочевидно имеющие первостепенное значение в народном хозяйстве, издавна подвергались всестороннему исследованию в химических лабораториях всех стран. Несмотря, однако, на крупнейшие достижения в области химии этих соединений (синтез некоторых сахаров, простейших веществ белкового типа, искусственного каучука и т. д.), затруднения, особенно экспериментального характера, настолько здесь велики, что многие наиважнейшие вопросы, [c.106]

В подавляющем большинстве случаев в данной работе будут рассмотрены природные сахара и лишь в виде исключений, когда речь будет идти о совершенно новых классах соединений (например, сахарах, содержащих в кольце азот), синтетические продукты. В этой связи нужно напомнить, что в ряде случаев сахара, которые были известны лишь как продукты синтеза, в дальнейшем были обнаружены в природных источниках, и лишь недостаток места не дает возможности остановиться на успехах в области синтеза различных новых моносахаридов. [c.44]

Растительное и животное сырье уже вытеснено в основном минеральным и синтетическим в производстве красителей, лаков, лекарственных веществ, душистых веществ, большинства пластических масс и ряда других материалов. Вытесняется растительное сырье веществами, полученными из природных газов, нефти и угля, в производстве каучука, химического волокна, спиртов, органических кислот, моющих средств. На очереди стоит получение из непищевых веществ основных продуктов питания крахмала и сахара и, наконец, синтез составных частей белков. Ныне уже получают биохимическим превращением отходов нефтеперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышлеиности белковые дрожжи для кормления скота. Замена пищевого сырья — растительного и животного — минеральным ведет к значительному удешевлению сырья. Умеща-шение же стоимости сырья значительно снижает основной производственный показатель — себестоимость химической продукции. [c.23]

Акроза Э. Фишера оказалась смесью многих сахаров в ней были обнаружены глюкоза, манноза, фруктоза. Таким образом, по выражению Фишера, глицерин оказался теми воротами, через которые мы дошли до синтеза природных сахаристых веществ . [c.325]

Исключительно важная роль, которую играют гликозиды, и особенно 0-гликозиды, в химии и биохимии углеводов, выдвигает синтез гликозидов на первый план в синтетической химии производных сахаров по гликозидному центру. Материал, изложенный в зтой главе, позволяет сделать следующую общую оценку состояния зтой проблемы. Синтез простейших гликозидов всех типов в настоящее время разработан подробно и обычно не составляет сложной задачи. Для синтеза 1,2-транс-гли коз идо в всех типов разработано несколько достаточно общих методов, которые в большинстве случаев позволяют синтезировать 1,2-/иранс-гликозиды с довольно сложными агликонами, в том числе и большинство природных гликозидов. Однако обших методов синтеза 1,2-/ ис-гликозидов со сложными агликонами не существует, и разработка таких методов для гликозидов всех классов, особенно О-гликозидов, является центральной задачей синтетической химии в этой области. Как видно из изложенного материала, синтезу 1,2-/ ис-глюкозидов препятствует соучастие соседних групп, применяемых для защиты спиртовых гидроксилов сахара. Поэтому можно ожидать, что эта задача будет решена путем разработки эффективных методов защиты спиртовых гидроксилов сахара группировками, неспособными к соучастию и удаляемыми без разрушения или изменения гликозидной связи в синтезируемых производных. С другой стороны, вероятно, потребуется разработка эффективных путей активации заместителя при гликозидном центре, способного реагировать с агликонами достаточно быстро, в мягких условиях и со строгим стереохимическим контролем. [c.233]

Синтез природных сахаров. Действие щелочей на формальдегид (Лев) или на смесь глицеринового альдегида и диоксиацетона (так называемую глицерозу), получающуюся при окислении глицерина (Э. Фишер), или, наконец, на гликолевый альдегид (Фентон) приводит к образованию смеси различных сахаров — так называемой ф о р-м о 3ы. Эти сахара могут образоваться из указанных альдегидов в результате однократной или многократной альдольной конденсации [c.435]

Фишер выделил из полученного сиропа индивидуальное соединение (а-акрозу) и превратил его в различные природные сахара. Он осуществил, таким образом, полный синтез природных углеводов (стр. 438). [c.212]

Перед Э. Фишером встала задача точной идентификации продуктов синтеза. Решение ее было тем более неотложно, что не было удовлетворительных методов идентификации природных сахаров. Э. Фишер использовал фенилгидразин (H2NNH 6H5), открытый им в 1875 г., как реактив на альдегиды и кетоны. Однако при действии фенилгидразина на сахара часто получались совершенно одинаковые озазоны. Для объяснения этого явления Э. Фишер использовал положения стереохимии, основы которой заложили Я. Вант-Гофф и А. Ле Бель. Он допустил, что положение гидроксогрупп в молекуле может быть пространственно различно и что эти сахара достаточно устойчивы и реально существуют в природе. Для фруктозы можно было представить восемь изомеров и т. д. [c.258]

Другая важная проблема, которая решалась советскими химиками в последние годы, касалась разработки новых методов создания глн-КО.ЭИДНОЙ связи — основного типа связей моносахаридных остатков в углеводсодержащих биополимерах. В результате детального исследования свойств ортоэфиров сахаров был разработан принципиально новый метод синтеза гликозидов — гликозидйрование ортоэфирами в присутствии бромной ртути (Н. К. Кочетков, А. Я. Хорлин, А. Ф. Бочков, 1963—1966 гг.). Реакция идет строго специфично и нашла нрименение для синтеза гликозидов со сложными агликонами, многоатомными спиртами (например, первый синтез природного гликозида-З-О-р-Б-галактофуранозил-В-маннита). Особенно важное значение приобрел синтез олигосахаридов. Были синтезированы многочисленные представители дисахаридов, трисахаридов, являющихся важными моделями при изучении полисахаридов. Вообще олигосахариды в последние [c.530]

Производство органических веществ зародилось очень давно, но первоначально оно базировалось на переработке растительного или животного сырья, состоявшей в выделении ценных веществ (сахар, масла) или их расщеплении (мыло, сиирт и др.). Органический синтез, т. с. получение болсс сложных веществ нз сравнительно простых, зародился в середине XIX века на основе побочных продуктов коксования каменного угля, содержавших ароматические соединения. Затем, уже в XX веке как источники органического сырья все большую роль стали и.грать нефть и природный газ, добыча, транспорт и переработка которых более экономичны, чем для каменного угля. На этих трех видах ископаемого сырья главным образом и базируется промышленность органического синтеза. В процессах их физического разделения, термического или каталитического расщепления (коксование, крекинг, пиролиз, риформинг, конверсия) получают пять главных групп исходных аеществ для синтеза многих тысяч других соединений [c.8]

Другая схема, применяемая обычно для синтеза гликозидов со сложным агликоном, состоит во введении остатка углевода в промежуточные продукты синтеза, которые далее в мягких условиях подвергаются соответствующим реакциям конденсации. В результате этих реакций завершается построение агликонной части молекулы, в которой в подходящем месте уже находятся остатки сахара. Таким путем Робинсоном и Тоддом был, например, осуществлен синтез природных антоцианов. [c.98]

Углеводы, или сахара, представляют собой обширный класс природных органических соединений, составляющий основную массу органического вещества нашей планеты. С представителями углеводов человек сталкивается в самых различных областях своей деятельности и при изучении самых различных живых объектов. Только по химии углеводов (не считая биохимии) сейчас публикуется в среднем полторы-две тысячи работ в год. Охватить этот материал в рамках небольшой книги, разумеется, невозможно. Мы сконцентрируем внимание на фундамента ь-ных вопросах структуры углеводных молекул и лишь очень кратко остановимся на синтетических проблема,х этой области, так как синтезу будет посвящена специальная книга. Наша задача — кратко описать современное состояние исследований в области углеводов. Ц понятие современное состояние мы вкладываем не только и не столько самоновейшие сведения и методы исследования, а в первую очередь сегодняшнее понимание этой области, ее, так сказать, современную идеологию. А она весьма нетривиальна и во многом отлк ется, например, от идеологии химии белка. Как мы дальше увидим, дан<е такое фундаментальное химическое понятие, как понятие об индивидуальном веществе, имеет различный смысл для белков и полисахаридов. Мы попытаемся дать читателю почувствовать современную логику мышления исследователей в этой очень своеобразной и увлекательной области биоорга ической химии. [c.3]

Промышленный электросинтез, по-видимому, может стать весьма актуальным лет через 20, в начале XXI в., чему будут способствовать следующие факторы переход на водород как носитель энергии вместо нефти и каменного угля, необходимость создания безотходных технологий для предотвращения загрязнения окружающей среды, создание широкой сети атомных электростанций, которые дадут не только необходимую электроэнергию, но и послужат стимулом развития радиационной технологии, во многих отношениях родственной электрохимической технологии. В настоящее время следует идти по пути внедрения методов электросинтеза в тонкую химическую технологию (например, в производство лекарственных препаратов, витаминов и т. д., их полупродуктов, электрохимическое снятие защитных групп в синтезе природных соединений, например пептидов, сахаров и т. д.) и в технологию мономеров и полимеров (в этом отношении интересен, например, разработанный английскими учеными процесс анодного ацетамидирования углеводородов путем использования ионообменных смол — электрохимические реакции волков и овец ), а также создания теоретических основ органической электрохимии и нахождения новых реакций. [c.210]

Отделение органической химии Заведующий D. А. Long Направление научных исследований изучение физико-химических свойств синтетических полимеров инициаторы полимеризации циклические фосфорорганические соединения природные регуляторы роста растений производные нуклеиновых кислот синтез фосфатов сахаров. [c.252]

Для того чтобы добиться региоспецифичности гликозили-рования агликоновой компоненты, прибегают к частично защищенным производным сахаров, содержащим одну гидроксильную группу. В синтезе высших олигосахаридов возникает еще одна задача создание нужной последовательности моносахаридных остатков. Наконец, нужно упомянуть о проблеме синтеза полисахаридов. При всех достоинствах олигосахаридов как моделей природных полисахаридов работа с синтетическими полисахаридами принципиально допускает, разумеетс.ч, большее приближение к природным прототипам и, что еще важнее, позволяет осуществить гораздо более тонкое направленное варьирование их структуры. Однако трудности в разработке методов синтеза полисахаридов весьма значительны, а успехи пока еще очень скромны. Тем не менее есть основания надеяться, что в этой области науки заканчивается индукционный период развития и в обозримом будущем в ней можно ожидать существенного прогресса. [c.133]

Все эти данные показывают, что конденсация с мочевиной является удобным в препаративном отношении методом синтеза пиримидиновых оснований, входящих в природные нуклеотиды. Однако относительно жесткие условия, которые необходимо соблюдать, позволяют использовать этот метод только для синтеза самих оснований и делают его малопригодным для замыкания соответствующим образом замещенного Еирнмидинового ядра с каким-либо лабильным заместителем, например с остатком сахара, а именно к таким производным относятся природные нуклеотиды. [c.181]

Таким образом, в пуриновых нуклеозидах остаток сахара может быть связан с ядром только через атомы азота имидаэольной части молекулы, т. е,- через N(7) или N(9). Выбор между этими двумя возможностями был сделан на основании сравнения спектров поглощения в ультрафиолетовой области синтетических образцов 7-метиладенина и 9-метиладенина с природным аденозином. Оказалось, что по спектру аденозин близок к 9-метиладенину и отличен от 7-метилзамещенного. На основании этого было сделано заключение, что в природном аденозине остаток углевода связан с пуриновым ядром через N(9), В дальнейшем этот вывод был подтверждеи полным синтезом аденозина (см. стр. 202). [c.191]

Работы по синтезу нуклеозидов являлись первым этапом развития синтетической химии нуклеотидов, ознаменовавшегося к настоящему времени крупными успехами. Этими работами было окончательно подтверждено строение нуклеозидов вместе с тем некоторые из предложенных методов синтеза получили препаративное значение и используются в настоящее время для лабораторного получения нуклеозидов. Эти методы применяют при приготовлении некоторых труднодоступных природных нуклеозидов, но особенно широко они используются для получения синтетических аналогов природных нуклеозидов, отличающихся как своим гетероциклическим ядром, так и связанным с ним остатком сахара. Как упоминалось ранее, такого рода синтетические препараты привлекают сейчас внимание в связи с поисками лечебных средств для борьбы с инфекционными заболеваниями и злокачественными новообразованиями. Не меньшее значение они имеют при решении некоторых теоретических проблем биологип, например вопросов генетики. [c.199]

В последние годы из различных природных источников выделены и другие представители нуклеотидных коферментов этого типа. Было найдено, что нуклеотидный остаток может быть соединен не только с сахарами, как в УДФГ, но и с пептидами. Строение этих нуклеотидных коэнзимов установлено, в основном, теми же приемами, что и строение УДФГ, Строение большинства из них подтверждено химическим синтезом. [c.240]

Прежде чем закончить обсуждение метаболизма галактозы, следует отметить, что с обменом сахаров связана и другая биохимическая проблема, а именно часто встречающаяся непереносимость дисахарида лактозы [3]. Причина непереносимости (интолерантности) в этом случае заключается в низком уровне синтеза лактазы в слизистой кишечника, вследствие чего лактоза не подвергается гидролизу до моносахаридов-(галактозы и глюкозы). Большое количество лактазы имеется только у грудных детей у взрослых же людей при потреблении в пищу больших количеств молока развивается сильная диарея. Любопытно, что новорожденные тюлени и моржи, которые в природных условиях питаются, молоком, не содержащим лактозы, тяжело заболевают при скармливании им коровьего молока. [c.524]

Нуклеозидфосфоморфолиды обладают преимуществами с точки зрения их реакционной способности и растворимости в органических растворителях н являются наилучшими реагентами для синтеза несимметричных пирофосфатов, таких как NAD+, FAD, кофермент А и нуклеозиддифосфаты сахаров [51]. Они интенсивно применялись также для синтеза нуклеозидди- и -трифосфатов, содержащих природные или нетипичные основания, например для синтеза 5-хлорцитидиндифосфата [74]. [c.165]

Моносахариды, легко выделяемые из природных источников (например, /)-глюкоза, D-галактоза, D-манноза и т. д.), обычно используют для получения менее доступных сахаров. Полный синтез многих углеводородов осуществляется из неуглеводных исходных соединений, однако недостатком такого пути является необходимость разделения оптических изомеров на некоторых стадиях синтеза. [c.137]

Оптическая активность — одно из фундаментальных свойств,, общих для живого вещества, продуктов его преобразования и природных нефтей. При минеральном синтезе углеводородов возникают рацемические смеси, не обладающие оптической активностью, поскольку они содержат равное количество лево- и правовращающих молекул, что выгодно с позиций термодинамики (такая смесь характеризуется максимумом энтропии). Для живой природы, напротив, характерна зеркальная асимметрия все биогенные аминокислоты — левые, сахара — правые зеркальные изомеры. Оптическая асимметрия органических молекул — достаточное основание для утверждения о наличии живого вещества или продуктов его посмертного преобразования. С этих по. иций оптически активная нефть может быть, только продуктом биосферы, а не минерального синтеза. Оптическая активность нефтей связана главным образом с углеводородами типа тритерпаиов и стеранов. [c.42]

При кислотном гидролизе производного ЬХ1 был впервые получен синтетический Д-глюкозамин, идентичный природному глюкозамину, что и явилось первым доказательством структуры этого аминосахара. Раскрытие эпоксидного цикла можно проводить также азидом натрия с последующим гидрированием полученного азида Аминолиз 3,4-ангидропро-изБодных сахаров мало изучен и для синтеза З-амино-З-дезокси- и 4-амино- [c.287]

Распространение в природе. Высшие сахара долгое время были известны только как синтетические соединения, полученные Э. Фишером в ходе его блестяш,их исследований по установлению строения углеводов и их синтезу. В настояш,ее время высшие сахара найдены во многих природных источниках и в ряде случаев играют важную биологическую роль. Так, например, D-алыпро-гептулоза (седогептулоза) входит в состав листьев всех зеленых растений и принимает участие в фотосинтетическом углеродном цикле (см. гл. 13). Через нее проходит также один из путей превраш,ения углеводов в организме, известный под названием окислительный пентозофосфатный цикл (см. гл. 13). [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология