2003-01-05

単糖の誘導体

# デオキシ糖
# アミノ糖
# チオ糖
# C-置換単糖
# 単糖のヒドラゾンとオキシム
  # オサゾン
# O-置換単糖
# 単糖のアセタール
# 縮合糖
# 参考文献

デオキシ糖

デオキシ糖 (deoxy sugars) は、除去接頭辞 deoxy デオキシを用いてヒドロキシ基から水素原子への変換(置換の逆)を表現して命名する。接頭辞 deoxy は 分離接頭辞であって、他の置換基の接頭辞と一緒にして、アルファベット順に記す。

   CHO 
   |   
   CH2 
   |   
HO―C―H 
   |   
 H―C―OH
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2OH
2-Deoxy-D-arabino-hexose [IUPAC-IUBMB/CAS]
2-デオキシ-D-arabino-ヘキソース
2-Deoxyglucose (通称)
2-デオキシグルコース
   CHO 
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2 
   |   
HO―C―H 
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH3
3,6-Dideoxy-D-xylo-hexose [IUPAC-IUBMB/CAS]
3,6-ジデオキシ-D-xylo-ヘキソース
※慣用名 Abequose

アミノ糖

アミノ糖 (amino sugars) は、除去接頭辞 deoxy デオキシを、置換接頭辞 amino アミノと併せ用いることによって表現する。立体配置は、アミノ基をヒドロキシ基と同様に扱って配置接頭辞を決める。

   CHO 
   |   
 H―C―NHAc
   |   
HO―C―H 
   |   
 H―C―OH
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2OH
2-(Acetylamino)-2-deoxy-D-glucose [IUPAC-IUBMB/CAS]
2-(アセチルアミノ)-2-デオキシ-D-グルコース
2-Acetamido-2-deoxy-D-glucose [IUPAC-IUBMB]
2-アセトアミド-2-デオキシ-D-グルコース
N-Acetyl-D-glucosamine [IUPAC-IUBMB 慣用名]
N-アセチル-D-グルコサミン

環状糖の窒素類縁体は、CASでは(ピロリジンやピペリジンなどの誘導体として)体系的に命名する。

5-Amino-5-deoxy-α-D-glucopyranose [2-Carb]
5-アミノ-5-デオキシ-α-D-グルコピラノース
[2R-(2α,3α,4β,5α,6β)]-6-(Hydroxymethyl)-2,3,4,5-piperidinetetrol [CAS]
[2R-(2α,3α,4β,5α,6β)]-6-(ヒドロキシメチル)-2,3,4,5-ピペリジンテトラオール

チオ糖

チオ糖 (thio sugars) ならびにその他のカルコゲン類縁体は、接頭辞 thio チオ、seleno セレノ、telluro テルロを用いて酸素原子から硫黄などへの変換を表現して命名する。これらの接頭辞は 分離接頭辞であって、他の置換基の接頭辞と一緒にして、アルファベット順に記す。

   CHO 
   |   
 H―C―OH
   |   
HO―C―H 
   |   
HS―C―H 
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2OH
4-Thio-D-galactose [IUPAC-IUBMB/CAS]
4-チオ-D-ガラクトース
D-Galactose, 4-thio- [CAS倒置名]
D-ガラクトース, 4-チオ-

閉環に関与する原子がカルコゲンに置換されていれば、thioなどの接頭辞は(カルボニル側でなく)アルコール側がカルコゲンに置換されたものとして表現する。

Methyl 5-seleno-α-D-fructofuranoside [IUPAC-IUBMB/CAS]
メチル=5-セレノ-α-D-フルクトフラノシド
α-D-Fructofuranoside, methyl 5-seleno- [CAS倒置名]
α-D-フルクトフラノシド, メチル 5-セレノ-
※2-selenoでは、MeSe- の位置になる。

カルコゲン原子上に置換があれば、O-置換単糖と同様に、S-置換単糖などとして表現する。

   CHO 
   |   
 H―C―SEt
   |   
HO―C―H 
   |   
 H―C―OH
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2OH
2-S-Ethyl-2-thio-D-glucose [IUPAC-IUBMB/CAS]
2-S-エチル-2-チオ-D-グルコース

C-置換単糖

末端でない炭素原子の上への置換では、位置番号に C-を添えて炭素上への置換であることを示す。

   CHO 
   |   
 H―C―OH
   |   
HO―C―CH2NO2
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2OH
3-C-(Nitromethyl)-D-xylose [IUPAC-IUBMB/CAS]
3-C-(ニトロメチル)-D-キシロース

等しい基が炭素原子上と酸素原子上に置換しているときは、炭水化物命名法では特例により、別々に記す。

    CHO 
    |   
    CH2  
    |   
MeO―C―Me
    |   
 HO―C―H 
    |   
 HO―C―H 
    |   
    CH3 
2,6-Dideoxy-3-C-methyl-3-O-methyl-L-ribo-hexose [IUPAC-IUBMB/CAS]
2,6-ジデオキシ-3-C-メチル-3-O-メチル-L-ribo-ヘキソース
※通常の有機化学命名法の習慣なら、O3,3-dimethyl- または C3,O3-dimethyl- のような表現をしたことだろう。

ある炭素の上の置換基が、2つとも非カルコゲン・非窒素基であるときは、RS 表示を用いて立体化学を表示する(配置接頭辞はその炭素を除外して決める)。IUPAC-IUBMB [2-Carb] では、順位法則で優位な基に基づいて、その炭素を含めた配置に対する配置接頭辞を用いてもよい。

   CHO 
   |   
 H―C―OH
   |   
Br―C―Cl
   |   
 H―C―OH
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2OH
(3S)-3-Bromo-3-chloro-3-deoxy-D-ribo-hexose [2-Carb/CAS]
(3S)-3-ブロモ-3-クロロ-3-デオキシ-D-ribo-ヘキソース
3-Bromo-3-chloro-3-deoxy-D-glucose [2-Carb]
3-ブロモ-3-クロロ-3-デオキシ-D-グルコース
※OH-OH-OHの配置に基づけば D-ribo-、OH-Br-OH-OHの4個の配置に基づくと D-gluco-になる。

単糖のヒドラゾンとオキシム

ヒドラゾンオキシムは、通常の方法で命名する。

   CH=NNPh
   |   
 H―C―OH
   |   
HO―C―H 
   |   
 H―C―OH
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2OH
D-Glucose phenylhydrazone [2-Carb/CAS]
D-グルコース=フェニルヒドラゾン

オサゾン

オサゾン (osazones) は、ケトアルドースのビス(フェニルヒドラゾン)として命名する。IUPAC-IUBMBでは、ケトースの名称を arylosazone アリールオサゾンで修飾して表現してもよい(が好ましくはない)。

   CH=NNPh
   |   
   C=NNPh
   |   
HO―C―H 
   |   
 H―C―OH
   |   
 H―C―OH
   |   
   CH2OH
D-arabino-Hexos-2-ulose bis(phenylhydrazone) [2-Carb/CAS]
D-arabino-ヘキソース-2-ウロース=ビス(フェニルヒドラゾン)
D-arabino-Hex-2-ulose phenylosazone [2-Carb]
D-arabino-ヘキソ-2-ウロース=フェニルオサゾン

O-置換単糖

酸素原子上に置換がある糖は、置換基の名称の前に O- を添えて(炭素ではなく)酸素に結合していることを示す。同じ基が複数のヒドロキシ基の水素を置換しているなら、倍数接頭辞は、O- の前に付ける。

    CHO  
    |    
MeO―C―H  
    |    
MeO―C―H  
    |    
  H―C―OMe
    |    
  H―C―OMe
    |    
    CH2OH
2,3,4,5-Tetra-O-methyl-D-mannose [2-Carb/CAS]
2,3,4,5-テトラ-O-メチル-D-マンノース

エステルは、CASでは官能基誘導体として修飾句に示す。

    CHO  
    |    
  H―C―OAc
    |    
AcO―C―H  
    |    
  H―C―OBz
    |    
    CH2OBz
2,3-Di-O-acetyl-2,3-di-O-benzoyl-D-xylose [2-Carb]
2,3-ジ-O-アセチル-2,3-ジ-O-ベンゾイル-D-キシロース
D-Xylose 2,3-diacetate 4,5-dibenzoate [2-Carb/CAS]
D-キシロース=2,3-ジアセタート=4,5-ジベンゾアート

単糖のアセタール

糖においてアセタール(ケタールを含む)は、糖のヒドロキシ基とアルデヒド(またはケトン)の反応によって生成するものと、糖のカルボニル基とアルコール(またはフェノール)の反応によって生成するものとの2種類がある。その他、分子内環化を伴ってグリコシドまたは単糖無水物に分類されるものもある。

糖のヒドロキシ基とカルボニル化合物の反応によって生成する環状アセタールは、二価基のO-置換体として表現する。

   CHO    
   |      
 H―C―O    
   |  >CMe2
 H―C―O    
   |      
 H―C―O    
   |  >CMe2
   CH2O    
2,3:4,5-Di-O-isopropylidene-D-ribose [IUPAC-IUBMB]
2,3:4,5-ジ-O-イソプロピリデン-D-リボース
2,3:4,5-Bis-O-(1-methylethylidene)-D-ribose [CAS]
2,3:4,5-ビス-O-(1-メチルエチリデン)-D-リボース

糖のカルボニル基が関与するアセタールヘミアセタールは、通常のアセタールなどと同様に、acetal アセタールやhemiacetal ヘミアセタールなどの語で示す。CASではこれらは官能基誘導体であって、修飾句に記される。IUPAC-IUBMB [2-Carb] では、IUPAC 1993ガイドに従い、ケトースには ketal ケタールやhemiketal ヘミケタールなどの語を使う。

    OEt   
    |     
  H―C―OH  
    |     
  H―C―OMe 
    |     
MeO―C―H   
    |     
  H―C―OMe 
    |     
  H―C―OMe 
    |     
    CH2OMe
(1S)-2,3,4,5,6-Penta-O-methyl-D-glucose ethyl hemiacetal [IUPAC-IUBMB/CAS]
(1S)-2,3,4,5,6-ペンタ-O-メチル-D-グルコース=エチルヘミアセタール
   CH2OH
   |    
 H―C―OH 
   |    
   C(OEt)2
   |    
 H―C―OH 
   |    
 H―C―OH 
   |    
   CH2OH
D-Fructose diethyl ketal [2-Carb]
D-フルクトース=ジエチルケタール
D-Fructose diethyl acetal [CAS]
D-フルクトース=ジエチルアセタール

CASではdithioacetal ジチオアセタールのことを、(IUPACは古い用語として使用を認めていないが)メルカプタール (mercaptal) といっている。

   CH(SEt)2
   |    
 H―C―OH 
   |    
HO―C―H  
   |    
 H―C―OH 
   |    
   CH2OH
D-Xylose diethyl dithioacetal [2-Carb]
D-キシロース=ジエチルジチオアセタール
D-Xylose diethyl mercaptal [CAS]
D-キシロース=ジエチルメルカプタール

CASでは環状アセタールは、cyclic(環状)の語によって明示する。

   O―――CH2
   |   |  
  HC―O―CH2
   |    
 H―C―OH 
   |    
HO―C―H  
   |    
HO―C―H  
   |    
 H―C―OH 
   |    
   CH2OH
D-Galactose ethylene acetal [2-Carb]
D-ガラクトース=エチレンアセタール
D-Galactose cyclic 1,2-ethanediyl acetal [CAS]
D-ガラクトース=環状1,2-エタンジイルアセタール

縮合糖

縮合糖は、IUPAC-IUBMBで縮合命名法の適用が許されているのだが、常に糖を付随成分にして命名する。糖部分の配置接頭辞は、環結合部上にヒドロキシ基またはそれと同等な基が残っているのでなければ、新たに加わった環の結合をヒドロキシ基と等価な基と考えて決める。炭水化物部分の置換基はすべて丸カッコの中にまとめていれる。新たに加わる環の番号付けに選択肢があれば、縮合を記述する向き(a, b, …の向き)に一致させる。

Tetrahydro-(1,2-dideoxy-β-D-glucopyranoso)[2,1-d]-1,3-oxazole [2-Carb]
テトラヒドロ-(1,2-ジデオキシ-β-D-グルコピラノソ)[2,1-d]-1,3-オキサゾール
[3aS-(3aα,5β,6α,7β,7aβ)]-Hexahydro-5-(hydroxymethyl)-2H-pyrano[2,3-d]oxazole-6,7-diol [CAS]
[3aS-(3aα,5β,6α,7β,7aβ)]-ヘキサヒドロ-5-(ヒドロキシメチル)-2H-ピラノ[2,3-d]オキサゾール-6,7-ジオール
2-Methyl-4,5-dihydro-(3,4,6-tri-O-acetyl-1,2-dideoxy-α-D-glucopyranoso)[2,1-d]-1,3-oxazole [2-Carb]
2-メチル-4,5-ジヒドロ-(3,4,6-トリ-O-アセチル-1,2-ジデオキシ-α-D-グルコピラノソ)[2,1-d]-1,3-オキサゾール
[3aR-(3aα,5α,6β,7α,7aα)]-5-[(Acetyloxy)methyl]-3a,6,7,7a-tetrahydro-2-methyl-5H-pyrano[2,3-d]oxazole-6,7-diol diacetate [CAS]
[3aR-(3aα,5α,6β,7α,7aα)]-5-[(アセチルオキシ)メチル]-3a,6,7,7a-テトラヒドロ-2-メチル-5H-ピラノ[2,3-d]オキサゾール-6,7-ジオール=ジアセタート

参考文献

  1. IUPAC-IUBMB JCBN, Nomenclature of Carbohydrates. Pure Appl. Chem., 68, 1919-2008 (1996). [2-Carb]
  2. IUPAC-IUB CBN, Tentative Rules for Carbohydrate Nomenclature, Part I. Biochemistry, 10, 3983-4004 (1969). [Carb]
  3. IUPAC-IUBMB JCBN, Nomenclature of Unsaturated Monosaccharides. Pure Appl. Chem., 54, 207-210 (1982).
  4. IUPAC-IUBMB JCBN, Nomenclature of Branched-Chain Monosaccharides. Pure Appl. Chem., 54, 211-215 (1982).
  5. CAS. Chemical Abstracts, Index Guide, 1992. Appendix IV, ¶208.

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