sacáridos armados y desarmados
El enfoque armado/desarmado de la glicosilación es una forma eficaz de evitar que las moléculas de azúcar se autoglicosilen al sintetizar disacáridos . Este enfoque se reconoció por primera vez cuando los azúcares acetilados solo actuaban como aceptores de glucosilo cuando reaccionaban con azúcares bencilados. Los azúcares acetilados se denominaron "desarmados", mientras que los azúcares bencilados se denominaron "armados".
La selectividad en la reacción se debe al mayor poder de extracción de electrones de los ésteres en comparación con los éteres. Un sustituyente atrayente de electrones más fuerte conduce a una mayor desestabilización del ion oxocarbenio. Esto ralentiza esta vía de reacción y permite que se produzca la formación de disacáridos con el azúcar bencilado. Otros grupos atractores de electrones efectivos que han mostrado selectividad son los halógenos y los grupos azido, mientras que la desoxigenación ha demostrado ser una herramienta eficaz para "armar" los azúcares. [1] [2]
El desarme de los azúcares también se puede lograr agregando grupos protectores de 1,3-dioxano y 1,3-dioxolano a los azúcares. Estos grupos protectores “bloquean” los azúcares en una conformación de silla rígida. Cuando el azúcar forma el ion oxocarbenio necesario, se aplana en la posición anomérica. Este cambio de configuración es una transformación de alta energía cuando los grupos protectores cíclicos están presentes y conduce a que el azúcar se “desarme”. [3] Estos grupos se pueden eliminar fácilmente después de la glicosilación, "armando" efectivamente el azúcar y permitiendo el control de la glicosilación.
Trabajos posteriores han demostrado que el efecto de 1,3 -dioxanos y 1,3- dioxolanosen el desarme de los azúcares se puede atribuir a la electrónica de los sistemas, así como a la tensión torsional. Cuando se forma un 1,3-dioxano entre O-4 y O-6, los oxígenos adoptan una geometría anti-periplanar con O-5. Esta orientación permite la hiperconjugación de O-5 a O-4 y O-6, eliminando la densidad electrónica de O-5. La pérdida de densidad electrónica en O-5 da como resultado una desestabilización del ion oxocarbenio, lo que ralentiza su formación y "desarma" el azúcar. Los experimentos se realizaron alterando la configuración del O-6 y examinando la tasa de hidrólisis de estos compuestos. La orientación gauche-gauche vista en el segundo ejemplo tiene una mayor tasa de hidrólisis debido a su mayor longitud de enlace. El hidrógeno en C-5 es capaz de hiperconjugarcon O-6, alargando efectivamente el enlace. Este aumento en la longitud del enlace disminuye la capacidad inductiva de extracción de electrones del O-6, lo que provoca una mayor tasa de hidrólisis que las otras dos conformaciones. [4] El efecto de la orientación anti-periplanar también es visible al comparar la hidrólisis de glucopiranosa y galactopiranosa. La glucopiranosa tiene una orientación antiperplanar entre O-4 y O-5, mientras que la galactopiranosa no la tiene y muestra el aumento apropiado de reactividad. [5]
La ventaja de "armar" y "desarmar" a los donantes de glucosilo radica en su uso sintético. Al desarmar el glucosilo, se puede lograr un acoplamiento selectivo. La porción desarmada del disacárido puede entonces armarse mediante desprotección selectiva. A continuación, el disacárido se puede acoplar a un azúcar desarmado. Este proceso se puede repetir tantas veces como sea necesario para lograr una síntesis eficiente de un oligosacárido deseado con una pérdida mínima de material por acoplamiento no deseado. Esto puede ser especialmente útil en los métodos sintéticos de “un recipiente”. En estos métodos, se agregan múltiples azúcares a la mezcla de reacción. Uno de los azúcares está armado como donante de glucosilo y reacciona rápidamente con un aceptor de glucosilo.. El azúcar no reductor actúa entonces como un aceptor de glucosilo, ya que un grupo protector que se pierde fácilmente en la solución revela un grupo hidroxilo libre. Este reacciona con un donante que fue desarmado, formando el ion oxocarbenio a un ritmo más lento, produciendo el trisacárido deseado. [6]
