Cholesterol total synthesis
रसायन विज्ञान में कोलेस्ट्रॉल का कुल संश्लेषण जटिल जैव अणु कोलेस्ट्रॉल के कुल संश्लेषण का वर्णन करता है और इसे एक महान वैज्ञानिक उपलब्धि माना जाता है। जॉन कॉर्नफोर्थ (ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय) के साथ रॉबर्ट रॉबिन्सन के शोध समूह ने 1951 में और रॉबर्ट बर्न्स वुडवर्ड के फ्रांज सोंधाइमर (हार्वर्ड विश्वविद्यालय) के साथ 1952 में अपने संश्लेषण को प्रकाशित किया। दोनों समूहों ने 1950 के बाद से पहले प्रकाशन के लिए प्रतिस्पर्धा की, जिसमें रॉबिन्सन ने 1932 में और वुडवर्ड ने 1949 में शुरुआत की। इतिहासकार ग्रेग मुल्हेरन के अनुसार रॉबिन्सन के प्रयास में उनकी नेतृत्व की सूक्ष्म प्रबंधन शैली से बाधा आई और वुडवर्ड के प्रयास को रासायनिक उद्योग के साथ उनके अच्छे संबंधों से बहुत सुविधा मिली। 1949 के आसपास कोर्टिसोन जैसे स्टेरॉयड का उत्पादन प्राकृतिक संसाधनों से किया गया था लेकिन ये महंगे थे। रासायनिक कंपनियों मर्क एंड कंपनी और मोनसेंटो ने स्टेरॉयड संश्लेषण के लिए वाणिज्यिक अवसर देखे और न केवल वुडवर्ड को वित्त पोषित किया, बल्कि उन्हें पायलट संयंत्रों से बड़ी मात्रा में कुछ रासायनिक मध्यवर्ती भी प्रदान किए। कड़ी मेहनत ने वुडवर्ड के प्रयास में भी मदद कीः मध्यवर्ती यौगिकों में से एक का नाम क्रिस्टमास्टरोन रखा गया क्योंकि इसे 1950 के क्रिसमस के दिन सोंडहाइमर द्वारा संश्लेषित किया गया था। अन्य कोलेस्ट्रॉल योजनाओं को भी विकसित किया गया हैः रेसमिक कोलेस्ट्रॉल को 1966 में डब्ल्यू. एस. जॉनसन, प्राकृतिक कोलेस्ट्रॉल के एनैंटिओमर की सूचना 1996 में रिकनोव्स्की और मिकस द्वारा, 2002 में जियांग एंड कोवे द्वारा और फिर 2008 में रिकनोव्स्की और बेलानी द्वारा दी गई थी। अणु कोलेस्ट्रॉल एक टेट्रासाइक्लिक अल्कोहल और एक प्रकार का स्टेरॉल है। स्थिति 3 पर अल्कोहल समूह के साथ स्टेरॉल फ्रेम में जोड़े गए कार्बन स्थिति 10 और 13 पर 2 मिथाइल समूह और स्थिति 17 पर 2-आइसोक्टाइल समूह हैं। अणु एक एल्कीन समूह के साथ स्थिति 5,6 पर असंतृप्त है। स्टीरियोसेंटरों की कुल संख्या 8 है। अप्राकृतिक कोलेस्ट्रॉल अणु जिसे संश्लेषित भी किया गया है, उसे एंट-कोलेस्ट्रॉल कहा जाता है। रॉबिन्सन संश्लेषण एक तथाकथित रिले संश्लेषण का एक उदाहरण है। चूंकि कई रासायनिक मध्यवर्ती (सभी स्टेरॉयड) पहले से ही ज्ञात थे और प्राकृतिक संसाधनों से उपलब्ध थे, एक औपचारिक संश्लेषण के लिए जो कुछ भी आवश्यक था, वह इस बात का प्रमाण था कि इन मध्यवर्ती को रासायनिक संश्लेषण के माध्यम से एक दूसरे से जोड़ा जा सकता है। रॉबिन्सन संश्लेषण के लिए प्रारंभिक बिंदु 1,6-डाइहाइड्रोक्सीनाफ्थलीन 1 था जिसे लगभग 20 चरणों में तब पहले से ज्ञात एंड्रोस्टेरोन 4 में परिवर्तित किया गया था। रुज़िका ने 1938 में पहले ही प्रदर्शित कर दिया था कि एंड्रोस्टेरोन को एंड्रोस्टेनेडियोन 5 में परिवर्तित किया जा सकता है और रॉबिन्सन ने डीहाइड्रोएपिएंड्रोस्टेरोन 6 में इसके रूपांतरण का प्रदर्शन किया (एपीमेराइज़्ड हाइड्रॉक्सिल समूह पर ध्यान दें) जो पहले से ही एक ज्ञात यौगिक है। 6 के प्रेग्नेनोलोन 7 में और फिर एलोप्रेग्ननोलोन 8 में परिवर्तन ने 9 में एसीटेट के रूप में पूंछ समूह को जोड़ने और फिर कोलेस्टैनोल 10 में परिवर्तन की अनुमति दी। कोलेस्टैनॉल का कोलेस्ट्रॉल में रूपांतरण पहले से ही कीटोन के ऑक्सीकरण, ब्रोमोकेटोन में ब्रोमिनेशन और एनोन में उन्मूलन द्वारा प्रदर्शित किया गया था। डाउबेन और ईस्टम (1950) की विधि द्वारा कोलेस्ट्रॉल में कोलेस्टेनोन के रूपांतरण में सही आइसोमर के अलगाव के लिए इनोल एसीटेट (लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड) में कमी और डिजिटोनिन के साथ विभाजन शामिल था। वुडवर्ड संश्लेषण के लिए वुडवर्ड संश्लेषण का प्रारंभिक बिंदु हाइड्रोक्विनोन 1 था जिसे ब्यूटाडाइन के साथ डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया में सिस-साइकिल 2 में परिवर्तित किया गया था। वांछित ट्रांस आइसोमर 5 में रूपांतरण सोडियम एनोलेट नमक 4 (बेंजीन, सोडियम हाइड्राइड) के संश्लेषण के बाद अम्लीकरण द्वारा पूरा किया गया था। रिडक्शन (लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड) ने फिर डायोल 6 दिया, एक निर्जलीकरण (एचसीएल/पानी) ने कीटोल 7 दिया, मौलिक जस्ता द्वारा इसके एसीटेट के डीऑक्सीजेनेशन ने एनोन 8 दिया, फॉर्मिलेशन (एथिल फॉर्मेट) ने एनोल 9 दिया, माइकल एथिल विनाइल कीटोन जोड़ (पोटेशियम टी-ब्यूटॉक्साइड/टी-ब्यूटेनॉल) ने डायोन 11 दिया जो डाइऑक्सेन में केओएच के साथ प्रतिक्रिया करने पर फॉर्मिल समूह के उन्मूलन के साथ एक एल्डोल संघनन में ट्राइसाइकिल 12 दिया। अगले चरणों की श्रृंखला में ऑक्सीकरण (ऑस्मियम टेट्रॉक्साइड) ने डायोल 13 दिया, संरक्षण (एसीटोन/कॉपर सल्फेट) ने एसीटोनाइड 14 दिया, हाइड्रोजनीकरण (पैलेडियम-स्ट्रोंटियम कार्बोनेट) ने 15 दिया, फॉर्मिलेशन (एथिल फॉर्मेट) ने एनोल 16 दिया जो पोटेशियम आयन 18 के माध्यम से दिए गए एनामिन 17 (एन-मिथाइलानिलिन/मेथनॉल) के रूप में संरक्षित है, कार्बोक्जिलिक एसिड 19 आधार के रूप में ट्राइटन बी का उपयोग करके साइनोइथिलीन के साथ प्रतिक्रिया द्वारा। एसिड 19 को लैक्टोन 20 (एसिटिक एनहाइड्राइड, सोडियम एसीटेट) में परिवर्तित कर दिया गया और मिथाइलमैग्नीशियम क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया से टेट्रासाइक्लिक कीटोन 21 मिला। आवधिक अम्ल (डाइऑक्सेन) और पिपेरिडीन एसीटेट (बेंजीन) के साथ उपचार ने एल्डिहाइड 24 से डायोल 22 (ऑक्सीकरण) और डायलहाइड 23 (एल्डोल संघनन) दिया। सोडियम डाइक्रोमेट ऑक्सीकरण ने कार्बोक्जिलिक एसिड 25, डायज़ोमीथेन उपचार ने मिथाइल एस्टर 26 और सोडियम बोरोहाइड्राइड ने एलिल अल्कोहल 27 दिया। डिजिटोनिन के साथ इस रेसमिक यौगिक के चिरल रिज़ॉल्यूशन ने चिरल 28 और ओपेनॉयर ऑक्सीकरण पर चिरल 29 का उत्पादन किया। हाइड्रोजनीकरण (एडम्स के उत्प्रेरक) ने अल्कोहल 30 दिया, क्रोमिक एसिड ऑक्सीकरण ने कीटोन 31 दिया, सोडियम बोरोहाइड्राइड की कमी ने स्टीरियोसेलेक्टिव रूप से अल्कोहल 32 दिया, हाइड्रोलिसिस के बाद एसिलेशन ने एसीटेट 33 दिया, थियोनिल क्लोराइड उपचार ने एसाइल क्लोराइड 34 और मिथाइल कैडमियम ने कीटोन 35 दिया। अंतिम चरण में आइसोहेक्सिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड 36 के साथ 35 की प्रतिक्रिया ने डायोल 37 दिया, एसिटिक एसिड उपचार ने निर्जलीकरण दिया और फिर हाइड्रोजनीकरण ने एसीटेट 38 दिया। इस एस्टर के हाइड्रोलिसिस ने कोलेस्टैनॉल 39 दिया। कोलेस्टैनॉल से कोलेस्ट्रॉल तक का मार्ग पहले से ही ज्ञात था (देखें रॉबिन्सन संश्लेषण)। बाहरी लिंक वुडवर्ड कोलेस्ट्रॉल संश्लेषण @SynArchive.com संदर्भ कुल संश्लेषण