苷鍵

苷鍵

苷鍵是苷類分子特有的化學鍵,具有縮醛性質,易被化學或生物方法裂解。苷鍵裂解常用的方法有酸、鹼催化水解法、乙醯解酶催化水解法、氧化開裂法等。

苷鍵具有縮醛結構,在稀酸或稀鹼的作用下,苷鍵可以發生斷裂,水解成為苷元和糖。苷鍵的裂解是研究苷類組成和結構的重要方法。通過苷鍵的裂解反應將有助於了解苷元的結構、糖的種類和組成,確定苷元與糖、糖與糖之間的連接方式。苷鍵裂解的方法主要有酸水解、酶水解、鹼水解和氧化開裂法等。

酸催化水解


苷鍵
苷鍵
苷鍵被稀酸催化水解,反應一般在水中或者烯醇中進行,所用的酸有鹽酸、硫酸、乙酸和甲酸等。苷發生酸催化水解反應的機理是:苷鍵原子首先發生質子化,然後苷鍵斷裂生成苷元和糖的陽碳離子中間體,在水中陽碳離子經溶劑化,再脫去氫離子而形成糖分子。
酸催化水解的難易與苷鍵原子的鹼度,即苷原子上的電子云密度以及其空間環境有密切關係。只要有利於苷元質子化的因素,就能有利於水解的進行。苷類酸水解的難易有以下規律:
a.按苷原子的不同,苷類酸水解的易難順序是:N-苷鍵>O-苷鍵>S-苷鍵>C-苷鍵。
b.呋喃糖苷較吡喃糖苷容易水解
c.酮糖苷較醛糖苷易於水解
d.羥基糖較氨基糖易於水解

鹼催化水解


由於一般苷鍵具有縮醛結構,對稀鹼較穩定,不易被鹼催化水解,故很少用鹼催化水解反應,多數採用酸催化或者酶催化。但酯苷、酚苷、烯醇苷等苷類易為鹼催化水解。

酶催化水解


苷類化合物除可以被酸或鹼催化水解外,還易受酶的作用而水解。特別是對難以水解或不穩定的苷,應用酸水解法往往會使苷元脫水、異構化等反應,而得不到真正的苷元,而酶水解條件溫和,不會破壞苷元的結構,可以得到真正的苷元。同時酶的高度專屬性和水解的漸進性,還可以提供更多得結構信息,也為酸或鹼催化反應所不及。因為酶水解已成為苷類水解的重要方法。

氧化開裂法


苷類分子中的糖基具有鄰二醇結構,可以被過碘酸氧化開裂。Smith降解法是常用的氧化開裂法。它再苷的結構研究中具有重要作用。對難以水解的碳苷,也可以用此法進行水解,避免使用劇烈的酸進行水解,可獲得連有一個醛基、但其他結構保持不變的苷元。此外,對一些苷元結構不太穩定的苷類,如某些皂苷,為了避免酸水解使苷元發生脫水或結構上的變化以得到真正的苷元,也常用Smith降解法進行水解。