Окрім техніки, синтез глікозидів завжди цікавив науку, оскільки це дуже поширена реакція в природі.Нещодавні статті Шмідта, Тошіми і Тацути, а також багато посилань, наведених у них, прокоментували широкий спектр синтетичних можливостей.
Під час синтезу глікозидів багатоцукрові компоненти поєднуються з нуклеофілами, такими як спирти, вуглеводи або білки, якщо потрібна селективна реакція з однією з гідроксильних груп вуглеводу, усі інші функції повинні бути захищені в синтезі глікозидів. Перший крок.В принципі, ферментативні або мікробні процеси, завдяки своїй селективності, можуть замінити складні етапи хімічного захисту та депротекції вибірково від глікозидів у регіонах.Однак через довгу історію алкілглікозидів застосування ферментів у синтезі глікозидів не було широко вивчено та застосовано.
Через потужність відповідних ферментних систем і високу вартість виробництва ферментативний синтез алкілполіглікозидів не готовий до модернізації до промислового рівня, тому перевагу надають хімічним методам.
У 1870 році М. Коллі повідомив про синтез «ацетохлоргідрози» (1, рис. 2) шляхом реакції декстрози (глюкози) з ацетилхлоридом, що зрештою призвело до історії шляхів синтезу глікозидів.

Пізніше було виявлено, що тетра-0-ацетил-глюкопіранозил галогеніди (ацетогалоглюкози) є корисними проміжними продуктами для стереоселективного синтезу чистих алкілглюкозидів.У 1879 році Артуру Майклу вдалося отримати певні, здатні кристалізуватися арилглікозиди з проміжних продуктів і фенолятів Коллі.(Aro-, рис. 2).
У 1901 році Майкл синтезував широкий спектр вуглеводів і гідроксильних агліконів, коли В. Кенігс і Е. Норр представили свій вдосконалений процес стереоселективного глікозидування (рис. 3).Реакція включає заміщення SN2 на аномерному вуглеці та протікає стереоселективно з інверсією конфігурації, утворюючи, наприклад, α-глюкозид 4 з β-аномера ацеобромоглюкозного проміжного продукту 3. Синтез Кенігса-Кнорра відбувається в присутності срібла або промотори ртуті.

У 1893 році Еміль Фішер запропонував принципово інший підхід до синтезу алкілглюкозидів.Цей процес тепер добре відомий як «глікозидування Фішера» і включає кислотно-каталізовану реакцію глікози зі спиртами.Проте будь-який історичний звіт повинен також включати першу спробу А. Готьє в 1874 році перетворити декстрозу безводним етанолом у присутності соляної кислоти.Через оманливий елементний аналіз Готьє вважав, що отримав «диглюкозу».Пізніше Фішер продемонстрував, що «диглюкоза» Готьє насправді була в основному етилглюкозидом (рис. 4).

Фішер правильно визначив структуру етилглюкозиду, як це видно із запропонованої історичної фуранозидної формули.Насправді продукти глікозидування за Фішером є складними, здебільшого рівноважними сумішами α/β-аномерів і ізомерів піранозиду/фуранозиду, які також містять випадково пов’язані олігомери глікозидів.
Відповідно, окремі молекулярні види непросто виділити з реакційних сумішей Фішера, що було серйозною проблемою в минулому.Після деякого вдосконалення цього методу синтезу Фішер згодом прийняв для своїх досліджень синтез Кенігса-Кнорра.Використовуючи цей процес, E.Fischer і B.Helferich у 1911 році першими повідомили про синтез довголанцюгового алкілглюкозиду, що демонструє властивості поверхнево-активної речовини.
Ще в 1893 році Фішер правильно помітив основні властивості алкілглікозидів, такі як їх висока стійкість до окислення і гідролізу, особливо в сильно лужних середовищах.Обидві характеристики є цінними для алкілполіглікозидів у застосуваннях поверхнево-активних речовин.
Дослідження, пов'язані з реакцією глікозидування, все ще тривають, і в недавньому минулому було розроблено кілька цікавих шляхів отримання глікозидів.Деякі з процедур синтезу глікозидів узагальнено на малюнку 5.
Загалом процеси хімічного глікозидування можна розділити на процеси, що призводять до складних олігомерних рівноваг у глікозильному обміні, який каталізується кислотою.

Реакції на відповідним чином активованих вуглеводних субстратах (глікозидні реакції Фішера та реакції фтористого водню (HF) з незахищеними молекулами вуглеводів) і кінетика контрольованих, необоротних і головним чином стереотаксичних реакцій заміщення.Другий тип процедури може призвести до утворення окремих видів, а не до складних сумішей реакцій, особливо в поєднанні з груповими методами збереження.Вуглеводи можуть залишати групи на ектопічному вуглеці, такі як атоми галогенів, сульфоніли або трихлорацетимідатні групи, або бути активованими основами перед перетворенням на трифлатні ефіри.
У конкретному випадку глікозидування у фтористому водні або в сумішах фтористого водню та піридину (піридиній полі [фтористий водень]) глікозилфториди утворюються in situ та плавно перетворюються на глікозиди, наприклад, зі спиртами.Показано, що фтористий водень є сильно активуючим реакційним середовищем, що не розкладається;рівноважна автоконденсація (олігомеризація) спостерігається подібно до процесу Фішера, хоча механізм реакції, ймовірно, інший.
Хімічно чисті алкілглікозиди придатні лише для дуже особливих застосувань.Наприклад, алкілглікозиди успішно використовуються в біохімічних дослідженнях для кристалізації мембранних білків, таких як тривимірна кристалізація порину та бактеріородопсину в присутності октил β-D-глюкопіранозиду (подальші експерименти, засновані на цій роботі, призвели до Нобелівської премії премія з хімії для Дейзенгофера, Губера і Мішеля в 1988 році).
У ході розробки алкілполіглікозидів стереоселективні методи використовувалися в лабораторних масштабах для синтезу різноманітних модельних речовин і вивчення їхніх фізико-хімічних властивостей через їх складність, нестабільність проміжних сполук, кількість і критичний характер процесу. відходи, синтези типу Кенігса-Кнорра та інші методи захисної групи створили б значні технічні та економічні проблеми.Процеси типу Фішера є порівняно менш складними і легшими для здійснення в промислових масштабах і, відповідно, є кращим методом для виробництва алкілполіглікозидів у великих масштабах.