1,2,3,4,5-Циклопентанетол
1,2,3,4,5-Циклопентанетол
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
Циклопентан-1,2,3,4,5-пентол
Другие имена
1,2,3,4,5-Циклопентанпентол
1,2,3,4,5-Пентагидроксициклопентан
Идентификаторы
  • 56772-25-9 проверятьИ
  • 1α,2α,3α,4α,5β: 18939-02-1
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ChemSpider
  • 480441 проверятьИ
CID PubChem
  • 552295
  • DTXSID501309632
  • InChI=1S/C5H10O5/c6-1-2(7)4(9)5(10)3(1)8/h1-10H [ pubchem ] проверятьИ
    Ключ: XNAUSUVBDKISHM-UHFFFAOYSA-N [ pubchem ] проверятьИ
  • С1(С(С(С(С1О)О)О)О)О
Характеристики
С5Н10О5​​​​​
Молярная масса150,130  г·моль −1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Химическое соединение

1,2,3,4,5-Циклопентанпентол , также называемый циклопентан-1,2,3,4,5-пентол или 1,2,3,4,5-пентагидроксициклопентан, представляет собой химическое соединение с формулой C
5ЧАС
10О
5или (–CHOH–)
5, молекула которого состоит из кольца из пяти атомов углерода ( циклопентановый скелет), каждый из которых связан с одним водородом и одной гидроксильной группой . [1] Неквалифицированный термин «циклопентанпентол» обычно относится к этому соединению. Существует четыре различных стереоизомера с этой же структурой. [2]

Соединение представляет собой пятикратный спирт циклопентана и технически циклический сахарный спирт ( циклитол ). Однако он очень редко встречается в природе, и поэтому ему уделялось гораздо меньше внимания, чем вездесущей шестиуглеродной версии, инозитолу . [3]

Изомеры

Существует четыре различных стереоизомера циклопентан-1,2,3,4,5-пентола, отличающихся положением гидроксилов относительно средней плоскости кольца. Все они имеют плоскость симметрии и, следовательно, не являются хиральными. Согласно одному соглашению об именовании изомеров, каждый атом углерода с номером 1-5 обозначается как «α» для стороны плоскости кольца с наибольшим количеством гидроксилов (три или более) и «β» для другой стороны. Согласно другому соглашению, гидроксилы перечисляются на стороне большинства, а затем на стороне меньшинства, причем две группы разделяются косой чертой (и пишется «0», когда второй список будет пустым). [4]

Четыре возможных изомера: [2]

  • 1α,2α,3α,4α,5α , 1,2,3,4,5/0 , или все- цис (все гидроксилы на одной стороне). CAS 34322-89-9. Длинные иглы, температура плавления 283 °C (темнеет при 220 °C). [2] [5] Получен из циклопентан-1α,2α-эпокси-3α,4α,5α-триола путем обработки бромистым водородом для получения циклопентан-1β-бром-2α,3α,4α,5α-тетрола с последующим бензоилированием и обработкой ДМСО и бикарбонатом натрия . [5]
  • 1α,2α,3α,4α,5β или 1,2,3,4/5 . CAS 18939-02-1. [2] Растворим в горячем этаноле . [3] Температура плавления 220 °C [3] или 209-210 °C. [6] Получен сольволизом двух тетра-O-ацетил-O- тозил -циклопентанпентолов, [3] а также гидроксилированием 3,4,5-тригидрокси-1-циклопентенов. [6]
  • 1α,2α,3α,4β,5β или 1,2,3/4,5 . CAS 18939-07-6. [2] Растворим в этаноле. [3] Температура плавления 168-169 °C, [3] или 176 °C. [6] Получают дезаминированием (1,4/2,3,5)-5-амино-1,3-ди-O-ацетил-2,3-O-циклогексилиден-1,2,3,4-циклопентатетрола, [3] а также гидроксилированием 3,4,5-тригидрокси-1-циклопентена. [6]
  • 1α,2α,3β,4α,5β или 1,2,4/3,5 . CAS 57784-52-8. [2] Температура плавления 149,5-150,5 °C. [3] Получен из циклопент-4-ен-1,3/2-триола эпоксидированием и последующим гидролизом ; [7] также кислотным гидролизом ангидро-циклопентанпентола, DL-1,2-ангидро-4,5-O-циклогексилиден-1,2,3/4,5-циклопентанпентола; [3] а также из D -ксило - пентодиальдозы . [8]

Последние три изомера взаимопревращаются при нагревании их примерно до 104 °C с 95% уксусной кислотой в присутствии сильной кислоты . Превращение между 1,2,3,4/5 и 1,2,3/4,5 происходит быстрее и влечет за собой переключение водорода и гидроксила местами на любом из двух атомов углерода, расположенных между положениями «α» и «β». Образование 1,2,4/3,5 происходит намного медленнее, и равновесие достигается только через много дней. Относительная стабильность составляет 1,2,4/3,5 > 1,2,3/4,5 > 1,2,3,4/5, с равновесными соотношениями 72 : 17,5 : 10,5. [3]

Изомеры могут быть качественно идентифицированы по их подвижности в бумажном ионофорезе в растворе ацетата кальция и уксусной кислоты и выявлены с помощью реагента сульфата марганца / перманганата калия . Подвижности изомеров относительно цис -инозитола составляют 0,95 (12345/0), 0,44 (1234/5), 0,18 (123/45) и 0,04 (124/35). Изменение объясняется образованием хелатов с катионами кальция с различной прочностью в зависимости от количества гидроксильных пар, которые могут связываться с катионом. [9] Аналогичные результаты можно получить с катионами лантана и тонкослойной хроматографией . [10]

Масс-спектрометрия соединения генерирует в основном ион HO–CH=CH=CH=O + H (соотношение массы к заряду 73) и нейтральный радикал C
2ЧАС
5О • . [11]

Производные

Известно много сложных эфиров , таких как пентабензоилы [2] и пентаацетилы [3] .

Обработка производного 3,4,5-три-O-ацетил-1,2-O-этилиден-(1,2,4/3,5)-циклопентанпентола тетрафторборатом трифенилкарбения [(C
6ЧАС
5)
3С]+
[БФ
4]−
с образованием катиона 3,4,5-три-O-ацетил-(1,2,4/3,5)-циклопентанпентол-1,2-O-ацетоксония, который демонстрирует своеобразную 10-стадийную циклическую перегруппировку. [12]

Циклопентанпентолы образуют дигидрофосфатные эфиры , аналогичные эфирам фитиновой кислоты инозитола . [13]

Родственное соединение 1,2,3,4,5-пентакис(гидроксиметил)-циклопентан (бесцветное вязкое масло, растворимое в трет -бутаноле и ДМСО ) было синтезировано в 1985 году Л. М. Толбертом и другими. Была надежда, что дегидратационная димеризация этого продукта даст додекаэдран . [14]

Естественное явление

Органические соединения, похожие на гликоглицеролипиды (и, возможно, имитирующие их) [15] с 1,2,4/3,5-циклопентанпентольной группой, связанной с глицериновым ядром вместо сахарной группы, были обнаружены в нескольких родах морских губок с широко разделенными ареалами. [16] [17] [18] [19] [20] [21]

Кальдитол – это вещество, обнаруженное в археобактериях порядка Sulfolobales . Это эфир , который можно рассматривать как конденсацию глицерина и 3α-гидроксиметил-1α,2α,3β,4α,5β-гидроксициклопентана, образующую эфирный мостик –O– между 1-углеродом первого и 4-углеродом второго. [22] Он, по-видимому, защищает клетки в кислой среде. [23]

Следовые количества циклопентанпентола были обнаружены в некоторых растениях, таких как красные цветочные чашечки Hibiscus sabdariffa (розеллы); [24] растение Maclura pomifera (оранж маклюры); [25] и цианобактерия Oscillatoria willei [26], а также в продуктах ее гидропиролиза . [27]

История

Изомер 1,2,4/3,5 был кратко описан в 1963 году Х. З. Сейблом и другими. [7] В 1968 году Т. Постернак сообщил о наблюдении 1,2,3,4/5 и 1,2,3/4,5 без метода синтеза. [28] Лучшие методы синтеза для этих трех были опубликованы С. Дж. Ангьялом и Б. М. Латтреллом в 1970 году. [3] Альтернативные методы для 1,2,3,4/5 и 1,2,3/4,5 были опубликованы в том же году Г. Волчуновичем и другими. [6] Оставшийся all -цис -изомер (1,2,3,4,5/0) был синтезирован в 1971 году Ф. Г. Коку и Постернаком. [5]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ (2019) Запись 552295: 1,2,3,4-Циклопентанепентол. Страница на сайте PubChem, дата обращения 23.07.2019.
  2. ^ abcdefg Питер М. Коллинз (2005): Словарь углеводов , 2-е издание, стр. 268. CRC Press, 1304 страницы. ISBN  9780849377655
  3. ^ abcdefghijkl SJ Angyal и BM Luttrell (1970): "Циклитолы. XXXII. Циклопентанепентолы". Australian Journal of Chemistry , том 23, выпуск 9, страницы 1831-1838. doi :10.1071/CH9701831
  4. ^ Комиссии по номенклатуре CON и CBN IUPAC (1968): "Номенклатура циклитолов - Предварительные правила". Европейский журнал биохимии , том 5, страницы 1-12. doi :10.1111/j.1432-1033.1968.tb00328.x
  5. ^ abc FG Cocu, Th. Постернак (1971): «Исследования в серии циклитов XLII. Синтезы циклитов всех цис-производных циклопентана; подготовка циклопентана-тетрола и пентола всех цис» Helvetica Chimica Acta , том 54, выпуск 6, страницы 1676-1687 . дои : 10.1002/hlca.19710540619
  6. ^ abcde Г. Волчунович, Л. Борс, Ф. Коку, Th. Постернак (1970): «Исследования в серии циклитов, XLI. Синтезы двух циклопентан-пентолов». Helvetica Chimica Acta , том 53, выпуск 8, страницы 2288-2295. дои : 10.1002/hlca.19700530843
  7. ^ ab HZ Sable, Тельма Андерсон, Бернадин Толберт, Th. Постернак (1963): «Исследования в серии циклитов XXXIII. Sur quelques cyclitols dérivés du cyclepentane». Helvetica Chimica Acta , том 46, выпуск 4, страницы 1157–1165. дои : 10.1002/hlca.19630460410
  8. ^ Барри В. Л. Поттер (1998) «Структурно-активностные связи аденофостина А и родственных молекул в рецепторе 1-D-мио-инозитола 1,4,5-трифосфата». Серия симпозиумов Американского химического общества , том 718, глава 10, страницы 158-179 doi :10.1021/bk-1999-0718.ch010
  9. ^ SJ Angyal и JA Mills (1979): "Комплексы углеводов с катионами металлов. XI. Электрофорез полиолов в растворах ионов кальция". Australian Journal of Chemistry , том 32, выпуск 9, страницы 1993–2001. doi :10.1071/CH9791993
  10. ^ SJ Angyal и JA Mills (1985): "Комплексы углеводов с катионами металлов. XIV. Разделение сахаров и альдитолов с помощью их комплексов лантана". Australian Journal of Chemistry , том 38, выпуск 8, страницы 1279–1285. doi :10.1071/CH9851279
  11. ^ Жерар А. Синжи и Арман Букс (1975): «Этюд по спектрометрии массовой фрагментации циклопентан-триолов-1,2,3, циклопентан-тетролов и циклопентан-пентолов». Helvetica Chimica Acta , том 58, выпуск 7, страницы 2164-2172. дои : 10.1002/hlca.19750580729
  12. ^ H. Paulsen, H. Behre (1969): "Циклоперегруппировка 3,4,5-три-O-ацетил-(1,2,4/3,5)-циклопентанпентол-1,2-O-ацетоксоний тетрафторбората". Angewandte chemie - International Edition , volume 8, issue 11, pages 887–887. doi :10.1002/anie.196908871
  13. ^ Марк Фелемез, Гилберт Шлевер, Дэвид Дж. Дженкинс, Ванесса Корреа, Колин В. Тейлор, Барри В. Л. Поттер и Бернард Шписс (1999): "Инфрамолекулярные исследования протонирования 1D-1,2,4/3,5-циклопентанпентаол 1,3,4-трифосфата, аналога 1D- мио - инозитол 1,4,5-трифосфата с сокращенным кольцом". Carbohydrate Research , том 322, выпуски 1–2, страницы 95-101. doi :10.1016/S0008-6215(99)00193-7
  14. ^ Laren M. Tolbert, J. Carlin Gregory, Carolyn P. Brock (1985): " цис , цис , цис , цис -1,2,3,4,5-Пентакис(гидроксиметил)-циклопентан". Журнал органической химии , том 50, выпуск 4, страницы 548-548. doi :10.1021/jo00204a030
  15. ^ G. Hölzl, P. Dörmann(2007): "Структура и функция гликоглицеролипидов в растениях и бактериях". Progress in Lipid Research , том 46, выпуск 5, страницы 225-243. PMID  17599463 doi :10.1016/j.plipres.2007.05.001
  16. ^ V. Costantino, E. Fattorusso и A. Mangoni (1993): «Выделение пятичленных циклитолгликолипидов, крассеридов: уникальных глицеридов из губки Pseudoceratina crassa » Журнал органической химии , том 58, выпуск 1, страницы 186–191. doi :10.1021/jo00053a034
  17. ^ Дзюн'Ичи Кобаяши, Чун-Мин Цзэн и Масами Исибаши (1993): «Керуффарид, новый ал -цис -циклопентанпентол-содержащий метаболит из окинавской морской губки luffariella sp.». Журнал Химического общества, Chemical Communications , том 1993, выпуск 1, страницы 79–81. дои : 10.1039/C39930000079
  18. ^ Масами Ишибаши, Чун-мин Цзэн, Дзюнъити Кобаяши (1993): "Keruffaride: Structure Revision and Isolation from Plural Genera of Okinawan Marine Sponges". Журнал Natural Products , том 56, выпуск 10, страницы 1856-1860. doi :10.1021/np50100a033
  19. ^ Э. Фатторуссо, А. Мангони (1997) «Морские гликолипиды». В Fortschritte der Chemie Organischer Naturstoffe / Progress in the Chemistry of Organic Natural Products , том 72, стр. 215-301. дои : 10.1007/978-3-7091-6527-0_3 ISBN 978-3-7091-7342-8 
  20. ^ Dong-Kyoo Kim, Young Ja Lim. Jung Sun Kim, Jong Hee Park, Nam Deuk Kim, Kwang Sik Im, Jongki Hong, Jee H. Jung (1999) "Производное циклитола как ингибитор репликации из морской губки Petrosia sp. Журнал натуральных продуктов , том 62, выпуск 5, страницы 773-776. doi :10.1021/np9804785
  21. ^ Юнхун Лю, Джи Х. Юнг, Тунхай Сюй, Лицзюань Лонг, Сюпин Линь, Хао Инь, Бинь Ян, Сюэ-Фэн Чжоу и Сяньвэнь Ян (2011): «Новое производное циклитола из видов губок Sarcotragus ». Исследования натуральных продуктов , том 25, выпуск 6, страницы 648–652. дои : 10.1080/14786419.2010.490213
  22. ^ Блерио, Ив; Унтерстеллер, Эдуард; Фриц, Бенуа; Синай, Пьер (2001). «Полный синтез калдитола: структурное уточнение этого типичного компонента порядка архей Sulfolobales». Химия: Европейский журнал . 8 (1): 240– 246. doi :10.1002/1521-3765(20020104)8:1<240::AID-CHEM240>3.0.CO;2-G. PMID  11822455.
  23. ^ Уильям В. Кристи (2019): «Ди- и тетраалкиловые эфиры липидов архей». Статья на сайте LipidWeb, дата обращения 25.07.2019.
  24. ^ FTD Bothon, J. Adovelande, F. Cazier, F. Avlessi и DCK Sohounhloue (2016): "Фитохимический анализ и медицинская оценка гидроэтанольного экстракта двух разновидностей чашечек Hibiscus sabdariffa". Международный журнал зеленой и травяной химии , серия Green Chemistry, том 5, выпуск 3, страницы 349-354. ISSN  2278-3229 CODEN  IJGHAY
  25. ^ В.В. Платонов, А.А. Хадарцев, Л.Н. Белозёрова (2017): "Хромато-масс-спектрометрия спиртового экстракта маклюры" ("Хромато-масс-спектрометрия спиртовой экстракции маклюры "). Вестник новых медицинских технологий , электронное издание, том 2017, выпуск 2. УДК: 581.1 doi :10.12737/article_5909a300d1fcc8.29871271
  26. ^ Энтони В.Самрот и Т.Тируналасундари (2012): "[wprim.whocc.org.cn/admin/article/downloadAppendix?article=/upload/articleFile/P020160926333045048197.pdf&articleId=625657 Влияние Oscillatoria willei – морской цианобактерии на токсичность, вызванную гидразином]". Малазийский журнал микробиологии , том 8, выпуск 4, страницы 229-234. ISSN  1823-8262
  27. ^ Харшал Д. Кавале и Нанда Кишор (2019): «Производство углеводородов из зеленой водоросли (Oscillatoria) с исследованием ее топливных характеристик в различных реакционных атмосферах». Энергия , том 178, страницы 344-355. doi :10.1016/j.energy.2019.04.103
  28. ^ T. Posternak и G. Wolczunovicz (1968): "Два новых циклопентанпентола". Naturwissenschaften , том 55, выпуск 2, страницы 82–83. doi :10.1007/BF00599491
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=1,2,3,4,5-Циклопентанпентол&oldid=1260413452"