Glicali

I glicali sono derivati ciclici di pentosi ed esosi che presentano doppi legami in posizione 1 e 2, ovvero coinvolgono l'atomo anomerico.

Storia

Vennero sintetizzati per la prima volta da Hermann Emil Fischer e Karl Zach nel 1913. I due sintetizzarono il glucale dal bromuro glicosilico peracetilato tramite eliminazione riduttiva mediata da zinco in condizioni acide.

Sintesi del composto

Questi composti possono essere sintetizzati a partire da vari composti glicosidici mediante eliminazione riduttiva. Il metodo utilizzato da Fischer e Zach prevede condizioni piuttosto blande, poiché rende possibile ottenere glicali con rese soddisfacenti da disaccaridi, ad esempio il gentiobiolo, e glicali modificati di tipo 1 da 6-deossi-6-sostituiti galattopiranosidi.

Reattività e caratteristiche chimiche

I glicali sono donatori stabili. La versatilità dei glicali in sintesi deriva, tra l'altro, dalla presenza dell'ossigeno dell'anello e dell'insaturazione di tipo enol-etere, dai diversi tipi di conformazioni stabili che possono assumere a seconda della natura dei gruppi protettivi presenti e dalla facilità con cui i gruppi protettivi dei tre gruppi idrossilici possono essere adattati per la manipolazione desiderata.

Questi eteri vinilici ciclici sono caratterizzati da un'alta reattività, che permette trasformazioni regio- e stereoselettive, direttamente o indirettamente correlate alla glicosilazione, nonché alla formazione di legami carbonio-carbonio e carbonio-eteroatomo nel centro anomerico. Possono essere trasformati in derivati glicosilici con doppi legami in posizione 2 e 3 (riarrangiamento di Ferrier), una reazione ben consolidata con numerose applicazioni nei campi della chimica dei carboidrati e della chimica organica.

La sostituzione allilica dei glicali con nucleofili di carbonio può essere catalizzata da un acido di Lewis forte come BF₃·OEt₂ (trifluoruro di boro etereato) o TiCl₄ (tetracloruro di titanio). Altri reagenti come il 2,3-dicloro-5,6-diciano-1,4-benzochinone (DDQ), il trifluorometansolfonato di trimetilsilile (TMSOTf), la montmorillonite K10, l'InCl₃ (tricloruro di indio) e l'InBr₃ (tribromuro di indio) sono anche noti per promuovere la C-glicosilazione dei glicali. L'addizione di elettrofili al doppio legame dei glicali viene utilizzata nella sintesi di O- e C-glicosidi e di oligosaccaridi.

Applicazioni

Sono materiali di partenza versatili per la sintesi di prodotti naturali (cromani, tiocromani, cromeni, tiocromeni, peptidomimetici, benzopirani a ponte) e per la creazione di nuove strutture nella sintesi orientata alla diversità (DOS) come aspicilina, reblastatina, diospongine, decitospolidi, osmundalactoni, taxolo, isatisina, D-fagomina e spliceostatina.

Note

1 2 Béla Török, Christian Schäfer e Anne Kokel, Chapter 3.9 - Heterogeneous catalytic rearrangements and other transformations, collana Advances in Green and Sustainable Chemistry, Elsevier, 1º gennaio 2022, pp. 543–592, DOI:10.1016/b978-0-12-817825-6.00012-4, ISBN 978-0-12-817825-6. URL consultato il 17 settembre 2025.
1 2 3 (EN) A G Tolstikov e G A Tolstikov, Glycals in enantiospecific synthesis, in Russian Chemical Reviews, vol. 62, n. 6, 1993, pp. 579-601.
1 2 3 Junaid Shafi Banday, Irshad Ahmad Zargar e Nandagopal Hudait, Chapter 10 - Vinyl sugar enol ethers in organic synthesis, Elsevier, 1º gennaio 2024, pp. 365–406, DOI:10.1016/b978-0-323-91729-2.00002-1, ISBN 978-0-323-91729-2. URL consultato il 17 settembre 2025.
1 2 (EN) Henok H. Kinfe, Versatility of glycals in synthetic organic chemistry: coupling reactions, diversity oriented synthesis and natural product synthesis, in Organic & Biomolecular Chemistry, vol. 17, n. 17, 24 aprile 2019, pp. 4153–4182, DOI:10.1039/C9OB00343F. URL consultato il 17 settembre 2025.
↑ (EN) Waldemar Priebe, Izabela Fokt e Grzegorz Grynkiewicz, Glycal Derivatives, Springer, Berlin, Heidelberg, 2008, pp. 699–735, DOI:10.1007/978-3-540-30429-6_15, ISBN 978-3-540-30429-6. URL consultato il 17 settembre 2025.
↑ F. Nicotra, C. Airoldi e F. Cardona, 1.16 - Synthesis of C- and S-Glycosides, Elsevier, 1º gennaio 2007, pp. 647–683, DOI:10.1016/b978-044451967-2/00017-9, ISBN 978-0-444-51967-2. URL consultato il 17 settembre 2025.

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[:0-1] 1 2 Béla Török, Christian Schäfer e Anne Kokel, Chapter 3.9 - Heterogeneous catalytic rearrangements and other transformations, collana Advances in Green and Sustainable Chemistry, Elsevier, 1º gennaio 2022, pp. 543–592, DOI:10.1016/b978-0-12-817825-6.00012-4, ISBN 978-0-12-817825-6. URL consultato il 17 settembre 2025.

[:1-2] 1 2 3 (EN) A G Tolstikov e G A Tolstikov, Glycals in enantiospecific synthesis, in Russian Chemical Reviews, vol. 62, n. 6, 1993, pp. 579-601.

[:2-3] 1 2 3 Junaid Shafi Banday, Irshad Ahmad Zargar e Nandagopal Hudait, Chapter 10 - Vinyl sugar enol ethers in organic synthesis, Elsevier, 1º gennaio 2024, pp. 365–406, DOI:10.1016/b978-0-323-91729-2.00002-1, ISBN 978-0-323-91729-2. URL consultato il 17 settembre 2025.

[:3-4] 1 2 (EN) Henok H. Kinfe, Versatility of glycals in synthetic organic chemistry: coupling reactions, diversity oriented synthesis and natural product synthesis, in Organic & Biomolecular Chemistry, vol. 17, n. 17, 24 aprile 2019, pp. 4153–4182, DOI:10.1039/C9OB00343F. URL consultato il 17 settembre 2025.

[5] (EN) Waldemar Priebe, Izabela Fokt e Grzegorz Grynkiewicz, Glycal Derivatives, Springer, Berlin, Heidelberg, 2008, pp. 699–735, DOI:10.1007/978-3-540-30429-6_15, ISBN 978-3-540-30429-6. URL consultato il 17 settembre 2025.

[6] F. Nicotra, C. Airoldi e F. Cardona, 1.16 - Synthesis of C- and S-Glycosides, Elsevier, 1º gennaio 2007, pp. 647–683, DOI:10.1016/b978-044451967-2/00017-9, ISBN 978-0-444-51967-2. URL consultato il 17 settembre 2025.