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苷類化合物苷鍵裂解方法
(1)酸催化水解
苷鍵具有縮醛結構,易為稀酸催化水解。反應一般在水或稀醇溶液中進行。常用的酸有鹽酸、硫酸、乙酸、甲酸等。水解反應是苷原子先質子化。然后斷鍵生成陽碳離子或半椅型中間體,在水中溶劑化而成糖。
酸催化水解的難易與苷鍵原子的電子云密度及其空間環(huán)境有密切的關系,只要有利于苷鍵原子的質子化就有利于水解,其水解難易的規(guī)律可概括為:
①按苷鍵原子不同,酸水解的易難順序為:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷。
、谶秽擒蛰^吡喃糖苷易水解。
、弁禽^醛糖易水解。
④吡喃糖苷中吡喃環(huán)的C-5上取代基越大越難水解,因此五碳糖最易水解,其順序為五碳糖>甲基五碳糖>六碳糖>七碳糖。如果接有-COOH,則最難水解。
、莅被禽^羥基糖難水解,羥基糖又較去氧糖難水解。
、薹枷銓佘眨绶榆找蜍赵糠钟泄╇娮咏Y構,水解比脂肪屬苷如萜苷、甾苷容易得多。
、哕赵獮樾』鶊F者,苷鍵橫鍵的比苷健豎鍵的易水解,因為橫鍵上原子易于質子化。苷元為大基團者,苷鍵豎鍵的比橫鍵的易水解,因為苷的不穩(wěn)定性促使水解。
、郚-苷易接受質子,但當N原子處于嘧啶或酰胺位置時,N-苷也難于用礦酸水解。
(2)堿催化水解
僅酯苷、酚苷、烯醇苷和β-吸電子基取代的苷等才易為堿所水解。
(3)酶催化水解
酶催化反應具有專屬性高,條件溫和的特點。常用的酶有轉化糖酶,水解β-果糖苷健。麥芽糖酶專使α-葡萄糖苷鍵水解。
杏仁苷酶是一種β-葡萄糖苷水解酸,專屬性較低,水解一般β-葡萄糖苷和有關六碳醛糖苷。
纖維素酶也是β-葡萄糖苷水解酶。
pH條件對酶水解反應是十分重要的,芥子苷酶水解芥子苷,在pH7時酶解生成異硫氰酸酯類,在pH3~4時酶解生成腈和硫黃。
(4)氧化開裂法
Smith裂解是常用的氧化開裂法。
特別適用于一般酸水解時苷元結構容易改變的苷以及難水解的C-苷。
但不適用于苷元上有1,2-二醇結構的苷類水解。
Smith裂解反應分3步:過碘酸鈉氧化、四氫硼鈉還原、稀酸水解。
從Smith裂解得到的多元醇,可確定苷中糖的類型。如六碳糖苷(如葡萄糖、甘露糖、半乳糖)。Smith裂解得到的多元醇為丙三醇;五碳糖苷(如阿拉伯糖、木糖)。Smith裂解得到的多元醇為乙二醇;甲基五碳糖苷(如鼠李糖)。Smith裂解得到的多元醇為1,2-丙二醇。
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