Glucosinolates: The synthetic approach

Acting generally as bio-precursors of isothiocyanates, glucosinolates (GLs) are important thiosaccharidic metabolites which occur in all plant families of the order Brassicales – namely in our daily vegetables. All known GLs (ca 120 characterized molecules) display a remarkable structural homogeneity invariably based on a β-D-glucopyrano unit and an O-sulfated anomeric (Z)-thiohydroximate function connected to a side chain which constitution, depending on plant species, is the sole structural variant. Dedicated extractive methods allow one to isolate a number of GLs from adequate plant material, but in many cases, organic synthesis brings crucial help for the production of natural GLs. In other respects, synthesis is the only way to elaborate a diversified range of artificial GL analogues. This account summarizes the varied synthetic approaches developed by us and by others since the early 1960s.

RésuméLes familles de l’ordre végétal des Brassicales – qui rassemblent une partie notable de nos légumes quotidiens – sont chimio-caractérisées par la présence de métabolites secondaires de nature thiosaccharidique appelés glucosinolates (GLs), qui opèrent en général comme des bio-précurseurs d’isothiocyanates. La structure de ces métabolites comporte invariablement trois parties: une unité β-D-glucopyranosyle, une fonction thiohydroximate anomérique O-sulfatée et une chaîne latérale dont la constitution est la seule variable naturelle, selon les espèces (environ 120 molécules caractérisées). Des méthodes extractives dédiées permettent d’isoler à partir du matériel végétal approprié un certain nombre de ces GLs mais dans bien des cas, la synthèse apporte un renfort décisif pour la production de GLs naturels. Elle est par ailleurs incontournable pour élaborer les analogues artificiels les plus variés. Cette revue recense les différentes approches synthétiques qui ont été développées depuis les premiers travaux de M.G. Ettlinger et de M. Benn au début des années 1960.