Estudio sobre la obtención de unidades estructurales quirales a partir de biomasa y su empleo en síntesis
Fecha
2014-03-28
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Editor
Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas.
Resumen
A través de los años la química de los hidratos de carbono se ha transformado en un significativo punto de unión entre la química orgánica, la química medicinal y la biología. Muchas moléculas de azúcares han demostrado ser de gran relevancia en glicobiología como componentes de antibióticos, antitumorales, agentes antivirales y en otras áreas biomédicas.
El gran interés que han despertado los gliconjugados debido al crucial rol que desempeñan en los procesos de reconocimiento celular de superficie e interacción celular como determinantes de grupo sanguíneo o antígenos asociados a tumores, ha promovido la síntesis de muchos glicoconjugados empleando el método del glical, conduciendo en algunos casos a la producción de nuevas vacunas sintéticas.
Los glicales son derivados insaturados de pentosas o hexosas que poseen un doble enlace entre el carbono anomérico y su carbono adyacente. Se caracterizan por una alta reactividad y han demostrado ser excelentes materiales de partida. Su versatilidad química se destaca en la síntesis de oligosacáridos, C-glicósidos, C-nucleósidos, y otras moléculas de interés biológico.
Está demostrado que el grupo enol éter presente en los glicales permite llevar a cabo múltiples transformaciones químicas. Son además, considerados importantes en química combinatoria o como unidades estructurales básicas para la producción de compuestos ópticamente activos. Las transformaciones más comunes realizadas sobre los glicales incluyen reordenamientos inducidos por ácidos de Lewis, cicloadiciones, oxidaciones, epoxidaciones, etc.
Por otra parte, los carbohidratos se presentan en la naturaleza de formas muy diversas y de manera abundante. No obstante, existe una clase de hidratos de carbono cuya ocurrencia natural no es frecuente, los cuales se los conoce como azúcares raros, y se los pueden definir como monosacáridos que están presentes sólo en pequeñas cantidades en la naturaleza.
En el caso del D-alal, el glical derivado del azúcar raro de la D-alosa, no es comercialmente asequible, y la búsqueda de eficientes métodos de síntesis son constante motivo de investigación.
El objetivo principal de este trabajo de tesis ha sido el desarrollo aplicando el método de amplificación quiral a través de una ruta sintética enantioespecífica simple y eficiente de tri-O-acetil-D-alal a partir de levoglucosenona, una materia prima quiral obtenida de fuentes renovables.
La levoglucosenona (1,6-anhidro-3,4-didesoxi-β-D-glicero-3-hexenpiran-2-ulosa) es un miembro de la familia de los carbohidratos, versátil y fácilmente disponible a partir de una fracción importante de biomasa. Las materias primas a partir de las cuales se la puede obtener son entre otras madera, papel, algodón, celulosa y quitina. En la actualidad levoglucosenona se obtiene mediante un proceso de pirólisis térmica convencional o a través de radiación de microondas.
Durante la síntesis del tri-O-acetil-D-alal se ha obtenido un intermediario bicíclico mediante una novedosa reacción de trans-cicloacetalización, obteniéndose con excelente rendimiento, el sistema de anillo de 5 miembros 1,3-oxatiolano-2-tiona. A este novedoso y particular compuesto se lo ha utilizado como material de partida para el desarrollo de nuevos productos de glicosidación.
Los resultados presentados en este trabajo muestran una nueva alternativa sencilla, eficiente y escalable en la obtención del glical trisustituído derivado de la D-alosa, como así también nuevos compuestos enantioméricamente puros de alto valor agregado.
Descripción
Palabras clave
Celulosa, Pirólisis, Levoglucosenona, D-alal