1,2,3,4,5-cyklopentanpentol

1,2,3,4,5-cyklopentanpentol
Cyclopentanepentol.svg
Namn
Föredraget IUPAC-namn
Cyklopentan-1,2,3,4,5-pentol
Andra namn

1,2,3,4,5-cyklopentanpentol 1,2,3,4,5-pentahydroxicyklopentan
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ChemSpider
  • InChI=1S/C5H10O5/c6-1-2(7)4(9)5(10)3(1)8/h1-10H  check Y [ pubchem ]
    Nyckel: XNAUSUVBDKISHM-UHFFFAOYSA-N  check Y [ pubchem ]
  • C1(C(C(C(C1O)O)O)O)O
Egenskaper
C5H10O5 _ _ _ _ _
Molar massa 150,130 g·mol -1
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).

1,2,3,4,5-cyklopentanpentol , även kallad cyklopentan-1,2,3,4,5-pentol eller 1,2,3,4,5-pentahydroxicyklopentan är en kemisk förening med formeln C
5 H
10 O
5 eller (–CHOH–)
5 , vars molekyl består av en ring med fem kolatomer (ett cyklopentanskelett ), var och en kopplad till en väte- och en hydroxylgrupp . Den okvalificerade termen "cyklopentanpentol" hänvisar vanligtvis till denna förening. Det finns fyra distinkta stereoisomerer med samma struktur.

Föreningen är en femfaldig alkohol av cyklopentan, och tekniskt sett en cyklisk sockeralkohol (en cyklitol ). Men det finns mycket sällan i naturen, och därför har det fått mycket mindre uppmärksamhet än den allestädes närvarande sexkolsversionen, inositol .

Isomerer

Det finns fyra distinkta stereoisomerer av cyklopentan-1,2,3,4,5-pentol, kännetecknade av hydroxylernas position i förhållande till ringens medelplan. Alla har ett symmetriplan och är därför inte kirala. En namnkonvention för isomererna märker varje kolnummer 1-5 med "α" för sidan av ringplanet med flest hydroxyler (tre eller fler), och "β" för den andra sidan. En annan konvention listar hydroxylerna på majoritetssidan och sedan de på minoritetssidan, med de två grupperna åtskilda av ett snedstreck (och en "0" skrivs när den andra listan skulle vara tom).

De fyra möjliga isomererna är:

  • 1α,2α,3α,4α,5α , 1,2,3,4,5/0 eller all- cis (alla hydroxyler på samma sida). CAS 34322-89-9. Långa nålar, smältpunkt 283 °C (mörkar vid 220 °C). Erhållen från cyklopentan-1α,2α-epoxi-3α,4α,5α-triol genom behandling med vätebromid för att erhålla cyklopentan-1β-bromo-2α,3α,4α,5α-tetrol, följt av bensoylering och behandling med DMSO och natriumbikarbonat .
  • la,2a,3a,4a,5p eller 1,2,3,4/5 . CAS 18939-02-1. Löslig i het etanol . Smältpunkt 220 °C eller 209-210 °C. Erhållen genom solvolys av två tetra-O-acetyl-O- tosyl- cyklopentanpentol, och även genom hydroxylering av 3,4,5-trihydroxi-1-cyklopentener.
  • la,2a,3a,4p,5p eller 1,2,3/4,5 . CAS 18939-07-6. Löslig i etanol. Smältpunkt 168-169 °C, eller 176 °C. Erhålls genom deaminering av (1,4/2,3,5)-5-amino-1,3-di-O-acetyl-2,3-O-cyklohexyliden-l,2,3,4-cyklopentanetetrol, och även genom hydroxylering av 3,4,5-trihydroxi-1-cyklopentener.
  • la,2a,3p,4a,5p eller 1,2,4/3,5 . CAS 57784-52-8. Smältpunkt 149,5-150,5°C. Erhållen från cyklopent-4-en-1,3/2-trio1 genom epoxidation och efterföljande hydrolys ; även genom syrahydrolys av en anhydrocyklopentanpentol, DL-1,2-anhydro-4,5-0-cyklohexyliden-1,2,3/4,5-cyklopentanpentol; och även från en D- xylo - pentodialdos .

De sista tre isomererna omvandlas till varandra genom att värma dem till cirka 104 °C med 95 % ättiksyra i närvaro av en stark syra . Omvandlingen mellan 1,2,3,4/5 och 1,2,3/4,5 är snabbare och innebär att väte och hydroxyl byter plats på någon av de två kolatomerna som ligger mellan en "α" och en "β" placera. Bildandet av 1,2,4/3,5 är mycket långsammare och jämvikt uppnås först efter många dagar. De relativa stabiliteterna är 1,2,4/3,5 > 1,2,3/4,5 > 1,2,3,4/5, med jämviktsförhållanden 72 : 17,5 : 10,5.

Isomererna kan identifieras kvalitativt genom deras rörlighet vid pappersjonofores i en lösning av kalciumacetat och ättiksyra , och avslöjas med ett mangansulfat / kaliumpermanganatreagens . Mobiliteterna för isomererna, i förhållande till den för cis -inositol , är 0,95 (12345/0), 0,44 (1234/5), 0,18 (123/45) och 0,04 (124/35). Variationen tillskrivs bildningen av kelater med kalciumkatjonerna , med varierande styrka beroende på antalet hydroxylpar som kan binda till katjonen . Liknande resultat kan erhållas med lantankatjoner och tunnskiktskromatografi .

Masspektrometri av föreningen genererar huvudsakligen jonen HO–CH=CH=CH=O + H (mass-laddningsförhållande 73) och en neutral radikal C
2 H
5 O • .

Derivat

Många estrar är kända, såsom pentabensoyler och pentaacetyler .

Behandling av derivatet 3,4,5-tri-O-acetyl-1,2-O-etyliden-(1,2,4/3,5)
-cyklopentanpentol med trifenylkarbeniumtetrafluorborat (
C6H5 )
3C +
[ ] [BF4
] - för
att ge katjonen 3,4,5-tri-O-acetyl-(1,2,4/3,5)-cyklopentanpentol-1,2-O-acetoxonium, som uppvisar en speciell 10- steg cyklisk omarrangemang.

Cyklopentanpentoler bildar divätefosfatestrar analogt med inositols fytinsyraestrar .

Den besläktade föreningen 1,2,3,4,5-pentakis(hydroximetyl)-cyklopentan (en färglös viskös olja, löslig i tert -butanol och DMSO ) syntetiserades 1985 av LM Tolbert och andra. Man hoppades att dehydrerande dimerisering av denna produkt skulle ge dodekaedran .

Naturlig förekomst

Organiska föreningar som liknar (och möjligen härmar) glykoglycerolipider, med en 1,2,4/3,5-cyklopentanpentolgrupp kopplad till glycerolkärnan i stället för sockergruppen , har hittats i flera släkten av marina svampar med vitt skilda intervall .

Calditol är ett ämne som finns i arkeobakterier av ordningen Sulfolobales . Det är en eter som kan ses som kondensationen av glycerol och 3α-hydroximetyl-1α,2α,3β,4α,5β-hydroxicyklopentan, som bildar en eterbrygga -O- mellan 1-kolet i den förra och 4- kol av de senare. Det verkar skydda cellerna i sura miljöer.

Spårmängder av cyklopentanpentol identifierades i vissa växter, såsom de röda blomkålarna av Hibiscus sabdariffa (roselle); växten Maclura pomifera (Osage orange); och cyanobakterien Oscillatoria willei såväl som i produkterna av dess hydropyrolys .

Historia

1,2,4/3,5-isomeren beskrevs kort 1963 av HZ Sable och andra. År 1968, Th. Posternak rapporterade observation av 1,2,3,4/5 och 1,2,3/4,5, utan syntesmetoden. Bättre syntesmetoder för dessa tre publicerades av SJ Angyal och BM Luttrell 1970. Alternativa metoder för 1,2,3,4/5 och 1,2,3/4,5 publicerades samma år av G. Wolczunowicz och andra. Den återstående allcis - isomeren (1,2,3,4,5/0) syntetiserades 1971 av FG Cocu och Posternak.

Se även

  1. ^ (2019) Entry 552295: 1,2,3,4-Cyclopentanepentol . Sida på PubChems webbplats, tillgänglig 2019-07-23.
  2. ^ a b c d e f g   Peter M. Collins (2005): Dictionary of Carbohydrates , 2:a upplagan, sida 268. CRC Press, 1304 sidor. ISBN 9780849377655
  3. ^ a b c d e f g h i j k l S. J. Angyal och BM Luttrell (1970): "Cyclitols. XXXII. Cyclopentanepentols". Australian Journal of Chemistry , volym 23, nummer 9, sidorna 1831-1838. doi : 10.1071/CH9701831
  4. ^ CON och CBN IUPAC-kommissioner på nomenklatur (1968): "Nomenklaturen av Cyclitoler - Tentativa regler". European Journal of Biochemistry , volym 5, sidorna 1-12. doi : 10.1111/j.1432-1033.1968.tb00328.x
  5. ^ a b c F. G. Cocu, Th. Posternak (1971): "Recherches dans la série des cyclitols XLII. Synthèses de cyclitols tout-cis dérivés du cyclopentane; preparation des cyclopentane-tétrol et - pentol tout-cis" Helvetica Chimica Acta , volym 54, utgåva 16, 16, nummer 16 , 16 . doi : 10.1002/hlca.19710540619
  6. ^ a b c d e G. Wolczunowicz, L. Bors, F. Cocu, Th. Posternak (1970): "Recherches dans la série des cyclitols, XLI. Synthèses de deux cyclopentane-pentols". Helvetica Chimica Acta , volym 53, nummer 8, sid 2288-2295. doi : 10.1002/hlca.19700530843
  7. ^ a b H. Z. Sable, Thelma Anderson, Bernadine Tolbert, Th. Posternak (1963): "Recherches dans la série des cyclitols XXXIII. Sur quelques cyclitols dérivés du cyclopentane". Helvetica Chimica Acta , volym 46, nummer 4, sid 1157–1165. doi : 10.1002/hlca.19630460410
  8. ^ Barry VL Potter (1998) "Struktur-aktivitetsrelationer av Adenophostin A och relaterade molekyler vid 1-D-myo-Inositol 1,4,5-trifosfatreceptorn". American Chemical Society Symposium Series , volym 718, kapitel 10, sid 158-179 doi : 10.1021/bk-1999-0718.ch010
  9. ^ SJ Angyal och JA Mills (1979): "Komplex av kolhydrater med metallkatjoner. XI. Papperselektrofores av polyoler i lösningar av kalciumjoner". Australian Journal of Chemistry , volym 32, nummer 9, sidorna 1993–2001. doi : 10.1071/CH9791993
  10. ^ SJ Angyal och JA Mills (1985): "Komplex av kolhydrater med metallkatjoner. XIV. Separation av socker och alditoler med hjälp av deras lantankomplex". Australian Journal of Chemistry , volym 38, nummer 8, sidorna 1279–1285. doi : 10.1071/CH9851279
  11. ^ Gérard A. Singy och Armand Buchs (1975): "Etude par spectrométrie de masse de la fragmentation des cyclopentane-triols-1,2,3, des cyclopentane-tétrols et des cyclopentane-pentols". Helvetica Chimica Acta , volym 58, nummer 7, sid 2164-2172. doi : 10.1002/hlca.19750580729
  12. ^ H. Paulsen, H. Behre (1969): "Cyclorearrangement of 3,4,5-Tri-O-acetyl-(1,2,4/3,5)-cyclopentanepentol-1,2-O-acetoxonium Tetrafluoroborate" . Angewandte chemie - International Edition , volym 8, nummer 11, sid 887–887. doi : 10.1002/anie.196908871
  13. ^ Marc Felemez, Gilbert Schlewer, David J. Jenkins, Vanessa Correa, Colin W. Taylor, Barry VL Potter och Bernard Spiess (1999): "Inframolecular studies of the protonation of 1D-1,2,4/3,5- cyklopentanpentaol 1,3,4-trisfosfat, en ringsammandragen analog av 1D- myo- inositol 1,4,5-trisfosfat". Carbohydrate Research , volym 322, nummer 1–2, sid 95-101. doi : 10.1016/S0008-6215(99)00193-7
  14. ^ Laren M. Tolbert, J. Carlin Gregory, Carolyn P. Brock (1985): " cis , cis , cis , cis -1,2,3,4,5-Pentakis(hydroximethyl)-cyclopentane". Journal of Organic Chemistry , volym 50, nummer 4, sid 548-548. doi : 10.1021/jo00204a030
  15. ^   G. Hölzl, P. Dörmann(2007): "Struktur och funktion av glykoglycerolipider i växter och bakterier". Progress in Lipid Research , volym 46, nummer 5, sidorna 225-243. PMID 17599463 doi : 10.1016/j.plipres.2007.05.001
  16. ^ V. Costantino, E. Fattorusso och A. Mangoni (1993): "Isolering av femledade cyklitolglykolipider, crasserider: unika glycerider från svampen Pseudoceratina crassa " Journal of Organic Chemistry , volym 58, nummer 1, sidorna 186 191. doi : 10.1021/jo00053a034
  17. ^ Jun'Ichi Kobayashi, Chun-Min Zeng och Masami Ishibashi (1993): "Keruffaride, en ny all- cis cyclopentanepentol-innehållande metabolit från den okinawanska marina svampen luffariella sp." Journal of the Chemical Society, Chemical Communications , volym 1993, nummer 1, sidorna 79–81. doi : 10.1039/C39930000079
  18. ^ Masami Ishibashi, Chun-min Zeng, Jun'ichi Kobayashi (1993): "Keruffaride: Strukturrevision och isolering från pluralgenera av Okinawan Marine Sponges". Journal of Natural Products , volym 56, nummer 10, sidorna 1856-1860. doi : 10.1021/np50100a033
  19. ^   E. Fattorusso, A. Mangoni (1997) "Marine Glycolipids". I Fortschritte der Chemie organischer Naturstoffe / Progress in the Chemistry of Organic Natural Products, volym 72, s 215-301. doi : 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) "A Cyclitol Derivative as a Replication Inhibitor from the Marine Sponge Petrosia sp. Journal of Natural Products, volym 62 , nummer 5, sid 773-776. doi : 10.1021/np9804785
  21. ^ Yonghong Liu, Jee H. Jung, Tunhai Xu, Lijuan Long, Xiuping Lin, Hao Yin, Bin Yang, Xue-Feng Zhou och Xianwen Yang (2011): "Nytt cyklitolderivat från en svamp Sarcotragus-art " . Natural Product Research , volym 25, nummer 6, sid 648–652. doi : 10.1080/14786419.2010.490213
  22. ^   Blériot, Yves; Untersteller, Edouard; Fritz, Benoît; Sinaÿ, Pierre (2001). "Total syntes av Calditol: Strukturellt förtydligande av denna typiska komponent av Archaea Order Sulfolobales". Kemi: A European Journal . 8 (1): 240–246. doi : 10.1002/1521-3765(20020104)8:1<240::AID-CHEM240>3.0.CO;2-G . PMID 11822455 .
  23. ^ William W. Christie (2019): " Di- och Tetra-Alkyl Ether Lipids of the Archaea ". Artikel på LipidWeb -webbplatsen, tillgänglig 2019-07-25.
  24. ^     FTD Bothon, J. Adovelande, F. Cazier, F. Avlessi och DCK Sohounhloue (2016): " Fytokemisk analys och medicinsk utvärdering av hydroetanoliskt extrakt av två varianter Hibiscus sabdariffa blomkålar ". International Journal of Green and Herbal Chemistry , Green Chemistry-serien, volym 5, nummer 3, sidorna 349-354. ISSN 2278-3229 CODEN IJGHAY
  25. ^ VV Platonov, AA Khadartsev LN Belozerova (2017): " Хромато-масс-спектрометрия спиртового экстракта маклюры " ("Chromato-Mass-Spectrometry of Macs-Spectrometry ") . Вестник новых медицинских технологий ( Journal of New Medical Technologies ), elektronisk utgåva, volym 2017, nummer 2. UDC: 581.1 doi : 10.12737/article_5909a71809a728000000000000000000000000000272727090918090180922709
  26. ^   Antony V.Samrot and T.Thirunalasundari (2012): "[wprim.whocc.org.cn/admin/article/downloadAppendix?article=/upload/articleFile/P020160926333045048197.pdf&articleId=625657 Effect of Oscillatoria willei – a marine cyanobacterium on hydrazininducerad toxicitet]". Malaysian Journal of Microbiology , volym 8, nummer 4, sidorna 229-234. ISSN 1823-8262
  27. ^ Harshal D. Kawale och Nanda Kishore (2019): "Produktion av kolväten från en grön alg (Oscillatoria) med utforskning av dess bränsleegenskaper över olika reaktionsatmosfärer". Energi , volym 178, sid 344-355. doi : 10.1016/j.energy.2019.04.103
  28. ^ T. Posternak och G. Wolczunovicz (1968): "Två nya cyclopentanepentoler". Naturwissenschaften , volym 55, nummer 2, sid 82–83. doi : 10.1007/BF00599491
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=1,2,3,4,5-Cyclopentanepentol&oldid=1137811352 "