BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Heparánáz inhibitorok szintézise Nozil csoporttal védett azacukor akceptorok alkalmazása heparin diszacharid analógok szintézisében
Doktori (PhD) értekezés
Készítette: Csíki Zsuzsanna Témavezető: Dr. Fügedi Péter
Magyar Tudományos Akadémia Kémiai Kutatóközpont Biomolekuláris Kémiai Intézet Szénhidrátkémiai Osztály 2010.
TARTALOMJEGYZÉK RÖVIDITÉSEK JEGYZÉKE 1. BEVEZETÉS _____________________________________________________________ 4 2. IRODALMI ÁTTEKINTÉS__________________________________________________ 6 2.1. A heparin és a heparán-szulfát szerkezeti felépítése és biológiai szerepe _______________ 6 2.1.1. A heparin és a heparán-szulfát szerkezete ______________________________________________ 6 2.1.2. A heparin és a heparán-szulfát fehérjékkel való kölcsönhatása _____________________________ 10
2.2. A heparánáz enzim __________________________________________________________ 12 2.2.1. A heparánáz enzim szerkezeti felépítése ______________________________________________ 12 2.2.2. A heparánáz enzim inhibitorai ______________________________________________________ 16
2.3. Iminocukrok főbb tulajdonságai és előállítási módszerei ___________________________ 22 2.3.1. Szintézis módszerek azacukrok előállítására ___________________________________________ 24 2.3.1.1. Iminocukrok szintézise „valódi” szénhidrátokból ______________________________________ 25
3. CÉLKITŰZÉS ___________________________________________________________ 35 4. SAJÁT KÍSÉRLETEK_____________________________________________________ 38 4.1. Szintézis stratégia kidolgozása a pszeudodiszacharidok előállítására _________________ 38 4.2. Benziloxikarbonillal védett aza-pszeudooligoszacharidok szintézise __________________ 39 4.2.1. Az 1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol glikozil akceptorok szintézise __________________________ 40 4.2.2. 2-Azido-2-dezoxi-D-glükóz donor előállítása __________________________________________ 45 4.2.3. Glikozilezések: benziloxikarbonillal védett diszacharidok szintézise ________________________ 46 4.2.3.1. A 2-N-acetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol szintézise ____ 48 4.2.3.2. A 2-N-acetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iduronitol szintézise_ 49
4.3. 4-Nitro-benzolszulfonillal védett aza-pszeudooligoszacharidok szintézise _____________ 50 4.3.1. A nozil mint védőcsoport és alkalmazása______________________________________________ 51 4.3.2. Glikozilezések: nozillal védett diszacharidok szintézise __________________________________ 54 4.3.2.1. A 2-N-acetil-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iduronitol szintézise ___________________________________________________________________________ 55 4.3.2.2. A 2-N-szulfonamid-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-imino-Liduronitol szintézise ___________________________________________________________________ 57
4.4. Ortogonális védőcsoport-stratégia kiterjesztése aza-pszeudodiszacharidok szintézisére__ 58 4.4.1. Próbareakciók D-glukuronitol glikozil akceptor szintézisére _______________________________ 4.4.2. D-glukuronitol glikozil akceptor szintézise ____________________________________________ 4.4.3. Glikozilezés: ortogonálisan védett azadiszacharid szintézise_______________________________ 4.4.3.1. D-Glukuronitol tartalmú heparánáz inhibitor diszacharidok szintézise ______________________
58 60 64 64
5. ÖSSZEFOGLALÁS _______________________________________________________ 67 6. KÍSÉRLETI RÉSZ________________________________________________________ 69 7. IRODALOMJEGYZÉK ____________________________________________________ 98 8. FÜGGELÉK____________________________________________________________ 105 8.1. A dolgozat alapjául szolgáló közlemények ______________________________________ 105
1
RÖVIDITÉSEK JEGYZÉKE Ac ATIII Bn Boc CAN Cbz ClAc d DDQ DMAP DMF DMTST DNJ DTBMP Et ekv. ER GlcpA GlcpN H HBD HDTC HS IdopA LMWH Lev m Me MeOTf Me2S2 Ms 1 NAP 2 NAP 1 Naph NBS NMR Ns op PDC Ph Piv Pyr s t tBu Tf Tf2O
acetil antitrombin III benzil terc-butoxikarbonil cérium(IV)-ammónium-nitrát benziloxikarbonil klóracetil dublett 2,3-diklór-5,6-dicián-1,4-benzokinon 4-dimetilamino-piridin N,N-dimetil-formamid dimetil-metiltio-szulfónium-triflát 1-deoxynojirimycin di-terc-butil-4-metilpiridin etil ekvivalens endoplazmás retikulum glükopiranoziluronsav 2-amino-2-dezoxi-glükopiranóz (glükózamin) heparin heparin kötő domain hidrazin-ditiokarbonát heparán-szulfát idopiranoziluronsav Low Molecular Weight Heparin (Alacsony Molekulasúlyú Heparin) levulinoil multiplett metil metil-triflát dimetil-diszulfid mezil (1-naftil)metil (2-naftil)metil 1-naftil N-bróm-szukcinimid mágneses magrezonancia nozil olvadáspont piridinium-dikromát fenil pivaloil piridin szingulett triplet terc-butil trifluormetánszulfonát trifluormetánszulfonsav-anhidrid
2
THF TMSOTf Ts UDP VRK
tetrahidrofurán trimetilszilil-triflát tozil uridin-difoszfát vékonyréteg-kromatográfia
3
1. BEVEZETÉS A szénhidrátok biokémiai szerepét az elmúlt két-három évtizedben alaposan át kellett értékelni.
Míg
korábban
e
vegyületcsoportot
szinte
kizárólag
energiaforrásnak,
tartaléktápanyagnak (keményítő) vagy vázanyagnak (cellulóz, kitin) tekintették, mára már világossá vált, hogy a nukleinsavakhoz és a fehérjékhez hasonlóan a szénhidrátok is rendkívül változatos és élettani szempontból nélkülözhetetlen biológiai információt hordoznak.1 A nagyobb polimerizációs fokú szénhidrátláncok, mint az oligo- és poliszacharid szénhidrátláncok komplex vegyületei, a glikokonjugátumok esszenciális szerepet játszanak a legkülönbféle élettani folyamatokban és azok szabályozásában. E rendkívül összetett és bonyolult folyamatokban a glikokonjugátumok más biomolekulákkal (fehérjék, nukleinsavak vagy néha más szénhidrát molekulákkal) való specifikus kölcsönhatásaik révén fejtik ki hatásukat. A specifikus kölcsönhatásban általában nem a glikokonjugátum makromolekula egésze, hanem annak valamilyen kisebb oligoszacharid alegysége vesz részt. A specifikus felismerési folyamatokban szerepet játszó oligoszacharid alegységek azonosítása és kémiai szintézise nélkülözhetetlen az erre irányuló glikobiológiai alapkutatásukhoz, akárcsak a gyógyszerkutatási alkalmazásukhoz.2 A heparin (H) a gyógyászatban régóta ismert és széles körben alkalmazott véralvadásgátló,3 amely heterogén szerkezetű poliszacharid. Az 1980-as években biokémiai vizsgálatokból következtettek arra, hogy a heparin antikoaguláns hatásáért nem a poliszacharid lánc egésze, hanem csak egy kisebb szerkezeti eleme, egy meghatározott szerkezetű pentaszacharid a felelős.4 Ez a heparin pentaszacharid egység képes specifikus kölcsönhatást létesíteni a véralvadási kaszkádban szereplő trombin és antitrombin III (ATIII) fehérjékkel, elősegítve ezzel a kölcsönhatással a két fehérje időben gyorsabb kötődését. A heparin az ATIII mellett több mint száz más fehérjével képes kölcsönhatást létesíteni,5 melynek következtében a véralvadásgátló hatása mellett számos további fiziológiai aktivitással is rendelkezik, például gyulladásgátló, gátolja a simaizom sejtek osztódását, antiasztmatikus és angiogenézist gátló hatással is bír. A heparin rákos áttétek kialakulását, késleltető hatását csak az elmúlt egy-két évtizedben kezdték vizsgálni, azonban rövidesen kiderült, hogy a tartós heparin kezelés a daganatos betegeknél súlyos mellékhatások (pl. hemorágia) miatt nem lehetséges. A módosított heparin származékok vizsgálata metasztázist gátló céllal ígéretesnek bizonyult, ezért napjainkban is folynak az erre irányuló kutatások. Mihamarabbi megoldást sűrgetnek a WHO adatok és becslések a jövőre nézve. 2005-ig évente mintegy 7,6 millió
4
különböző rákos megbetegedésben szenvedő ember halt meg világszerte, és ez a szám rohamosan nő, 2015-re 9 millióra, míg 2030-ra 11,4 millióra becsülik a rákos megbetegedések számát. A heparin és a heparán-szulfát (HS) lebontásában résztvevő heparánáz enzim expressziójának szintje egyértelműen korrelálható volt rákos betegek túlélési idejével, így az enzim gátlása daganatellenes terápia alapját képezheti. A heparánáz enzim endoglikozidáz, így más glikozidáz enzimekhez hasonlóan szubtrátjainak aza-analógjai (gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származékok) várhatóan az enzim gátlószerei. Az MTA Kémiai Kutatóközpont Szénhidrátkémiai Osztályán daganatos áttétek kialakulását késleltető vagy gátló, módosított heparin származékokat terveztünk és állítottunk elő.
A
heparánáz
enzim
szelektív
gátlása
érdekében
olyan
azacukor
tartalmú
pszeudooligoszacharid származékokat készítettünk, amelyek a heparin és a heparán-szulfát szerkezetével mutatnak közeli hasonlóságot. A potenciális heparánáz inhibitorok előállítására olyan szintézismódszert dolgoztunk ki, mellyel egyetlen központi vegyületből több végtermék állítható elő. A tervezett vegyületek szintézise során az azacukrok szintézisében eddig még védőcsoportként nem alkalmazott új csoportokat is bevezettünk (naftilmetilén és nozil).
5
2. IRODALMI ÁTTEKINTÉS
2.1. A heparin és a heparán-szulfát szerkezeti felépítése és biológiai szerepe A proteoglikánokban különböző vázfehérjékhez O-glikozidos kötéssel lineáris, ismétlődő diszacharid egységeket tartalmazó, polianionos jellegű poliszacharid láncok, a glikózaminoglikánok kapcsolódnak. E makromolekulák a szervezetben elsősorban a sejtek felszínén és az extracelluláris mátrixban vannak jelen. A proteoglikánok a kötőszöveti szerkezet kialakítása mellett nagyszámú biológiai folyamatban játszanak nagyon fontos szerepet, így például a véralvadásban, az új véredények kifejlődésében (angiogenézis), a sejtadhézióban, a növekedési
faktorok
szabályozásában.
A
proteoglikánok
hatásukat
általában
a
glikózaminoglikánok (heparin, heparán-szulfát, dermatán-szulfát, kondroitin-szulfát, keratánszulfát, hialuronsav) fehérjékkel való kölcsönhatása révén fejtik ki.3;5b
2.1.1. A heparin és a heparán-szulfát szerkezete A heparin (H) és a heparán-szulfát (HS) a glikózaminoglikánok családjába tartozó, váltakozó glükózamin és uronsav egységekből felépülő lineáris poliszacharid láncok. Míg a glükózamin egység minden esetben D-glükózamin (D-GlcpN), addig az uronsav egység vagy Dglükuronsav (D-GlcpA), vagy annak C-5 epimere, az
L-iduronsav
(L-IdopA) lehet. A
D-
glükuronsav β-(1→4), az L-iduronsav α-(1→4) kötéssel kapcsolódik a D-glükózaminhoz, a Dglükózamin és az uronsav között pedig α-(1→4) kötés található.3;6 A heparin és a heparánszulfát jellemző diszacharid egységeinek (1 és 2) a szerkezetét az 1. ábra mutatja.
6
OR3
OR3
-O2C O HO OR4
O
O R2O R1HN
O
O -O C 2
O
2
R O
OH O
R1HN OR4
1
→4)-β-D-GlcpA-(1→4)-α-D-GlcpN-(1→ -
O
2
→4)-α-L-IdopA-(1→4)-α-D-GlcpN-(1→
R = Ac vagy SO3 vagy H; R = H vagy SO3 ; R3 = H vagy SO3-; R4 = H vagy SO3-; 1
-
2
1. ábra. A heparin és a heparán-szulfát jellemző diszacharid egységei A H/HS szerkezetére a szénhidrátlánc szubsztitúciójának következtében nagyfokú heterogenitás jellemző. A hidroxil csoportok közül a
D-glükózamin
O-3 és O-6, míg az
uronsavak O-2 poziciói szulfatálva lehetnek. A glükózamin általában N-acetilezett vagy Nszulfatált formában fordul elő, de az utóbbi években kimutatták, hogy az amino csoport néhány esetben nem tartalmaz helyettesítést.7 A heparin szénhidrátlánc több szulfát csoportot tartalmaz, átlagosan 2,5 szulfát csoportot diszacharidonként, míg a heparán-szulfát láncban csupán 1 szulfát jut diszacharidonként. A leggyakoribb diszacharid egység a heparinban az N-szulfatált, di-O-szulfatált α-L-IdopA2S(1→4)-α-D-GlcpNS6S (3), azonban a heparán-szulfátban jellemzően N-acetilezett és O-szulfát csoportot nem tartalmazó β-D-GlcpA-(1→4)-α-D-GlcpNAc (4) formája található meg (2. ábra).8;6 OSO3O
O -O C 2
OH O
-O SHN 3
OH
-O2C
HO
O HO
O
OH
AcHN
OSO33
O
O HO
O
4
2. ábra. A heparin és a heparán-szulfát leggyakoribb diszacharid egységei A H/HS anionos jellegű polielektrolitoknak tekinthetők a poliszacharid láncban jelen lévő nagyszámú szulfát és karboxil csoport által. Továbbá a heparin a legnagyobb negatív töltéssűrűséggel rendelkező biológiailag aktív makromolekula a már említett nagyszámú szulfát csoport miatt. A jelenlévő nagy mennyiségű negatív töltésű csoport okozza azt is, hogy a H/HS
7
poliszacharid láncok konformációja helikális szerkezetű,9 akárcsak a fehérjéké. Azonban a H/HS polimerek a fehérjékkel ellentétben nem képesek egymással kölcsönhatásba lépni, így tercier szerkezet kialakítására sem képesek. A H/HS oligoszacharidok bioszintézisük során fehérjéhez kapcsoltak, vagyis proteoglikánként szintetizálódnak.10 A proteoglikán fehérje része a szerglicin, amely nagyszámú szerin és glicin aminosav ismétlődő egységeiből áll. A szerglicin vázfehérje szintézise az endoplazmás retikulumban (ER), míg a glikózaminoglikán lánc szintézise és modifikációja a Golgi-hálózatban történik. Valamennyi proteoglikánban a glikózaminoglikán egy azonos szerkezetű tetraszacharid egységen, a β-D-GlcpA-(1→3)-β-D-Galp-(1→3)-β-D-Galp-(1→4)-βD-Xylp-(1→Ser)
tetraszacharidon keresztül kapcsolódik.5b;8 A bioszintézis következő lépésben
a fenti tetraszacharidhoz egy aminocukor kötődik. Amennyiben ez az aminocukor rész glükózamin: glükózaminoglikán (heparin, heparán-szulfát) lesz, ha pedig
D-
D-galaktózamin:
galaktózaminoglikán (kondroitin-szulfát, dermatán-szulfát) szintetizálódik. Az H/HS bioszintézisének részletei nagy részben tisztázottak.10 Ismert, hogy az első glükózaminhoz
kapcsolódva
D-glükuronsav
és
D-glükózamin
egységek
D-
váltakozva
hosszabbítják a láncot. Ehhez az építőkövek a megfelelő UDP-cukorról kerülnek a növekvő poliszacharidlánc nem redukáló végére. A glikozil képzést egyetlen enzimfehérje katalizálja, amely kétféle glikozil transzferáz aktivitással (GlcpA-transzferáz és GlcpNAc-transzferáz) rendelkezik. Ha teljesen végbemegy a lánchosszabbítási folyamat, akkor megközelítőleg 300 monomeregység beépülése után a szénhidrátlánc elongációja befejeződik. A poliszacharid lánc elongációjával párhuzamosan folyik a már megszintetizált rész modifikációja. A modifikációs folyamat lépéseit mutatja a 3. ábra. A folyamat során először az N-acetil csoportok jelentős hányada N-szulfát csoportra cserélődik (5→6), amit egy Ndezacetiláz/N-szulfotranszferáz aktivitással rendelkező enzim katalizál. A további átalakítások nagyrészt az N-szulfatált glükózamin, vagy az ahhoz közvetlenül kapcsolódó uronsav egységeken mennek végbe. A C-5 epimeráz hatására számos
D-glükuronsav L-iduronsavvá
alakul (6→7). Ezt követően az uronsavak O-2 (7→8), majd a glükózaminok O-6 (8→9) és O-3 (9→10)
poziciói
a
megfelelő
szulfotranszferáz
jelenlétében
szulfatálódhatnak.
szulfotranszferáz reakciókban szulfátdonorként 3’-foszfoadenozin-5’-foszfoszulfát szolgál.
8
A
OH
-O2C O
O
O HO
HO OH
N-dezacetiláz/ N-szulfotranszferáz
OH
-O2C O HO OH
AcHN
O
OH
OH 2-O-szulfotranszferáz
O
O -O C 2
HO -O3SHN
O 6-O-szulfotranszferáz
O -O C 2
O
HO -O3SHN
OH O
O
OSO3-
OH 7
3-O-szulfotranszferáz
O HO -O3SHN
OH O
8
OSO3-
O -O C 2
O
6
5
OH O
C-5 epimeráz
O
O HO -O3SHN
OSO3O
O -
O
O2C
OSO3-
OH O
-O3SO -O3SHN
O
OSO3-
9
10
3. ábra. A heparin és a heparán-szulfát bioszintézise A szintetizált proteoglikán molekula a Golgi-aparátusból tovább jut a lizoszómákba. Itt történik a szénhidrátlánc lehasítása a szerglicin vázfehérjéről a különböző proteázok segítségével, majd a β-endoglükuronidázok az akár 100 kDa nagyságú szénhidrátláncot 10-20 kDa-os fragmensekre hasítják. A fenti bioszintetikus lépések nem mennek végbe minden diszacharid egységen teljes mértékben. A bioszintézisnek ez a „tökéletlensége” vezet a heparin nagymértékű heterogenitásához. A heparint 24 különböző diszacharid egység építi fel,5a amelyek az 1. táblázatban láthatók.
9
GlcpA → GlcpNAc GlcpA → GlcpNAc-6-SO3
IdopA → GlcpNAc -
IdopA → GlcpNAc-6-SO3-
GlcpA → GlcpNSO3-
IdopA → GlcpNSO3-
GlcpA → GlcpNSO3--6-SO3-
IdopA → GlcpNSO3--6-SO3-
GlcpA → GlcpNSO3--3-SO3-
IdopA → GlcpNSO3--3-SO3-
GlcpA → GlcpNSO3--3,6-di-SO3-
IdopA → GlcpNSO3--3,6-di-SO3-
GlcpA-2-SO3- → GlcpNAc
IdopA-2-SO3- → GlcpNAc
GlcpA-2-SO3- → GlcpNAc-6-SO3-
IdopA-2-SO3- → GlcpNAc-6-SO3-
GlcpA-2-SO3- → GlcpNSO3-
IdopA-2-SO3- → GlcpNSO3-
GlcpA-2-SO3- → GlcpNSO3--6-SO3-
IdopA-2-SO3- → GlcpNSO3--6-SO3-
GlcpA-2-SO3- → GlcpNSO3--3-SO3-
IdopA-2-SO3- → GlcpNSO3--3-SO3-
GlcpA-2-SO3- → GlcpNSO3--3,6-di-SO3-
IdopA-2-SO3- → GlcpNSO3--3,6-di- SO3-
1. táblázat. A heparint és heparán-szulfátot felépítő diszacharid egységek A 24 diszacharidból tetraszacharid szinten 576, hexaszacharidok esetén 13824 különböző szerkezet jöhet létre, így poliszacharid szinten a heparinban előforduló szerkezeti variációk száma csillagászati számokat ér el. A bioszintézis fenti „tökéletlensége” azonban korántsem véletlen, a képződő heparin szerkezeti diverzitása a bioszintézis során igen jelentős mértékben kontrollált.11
2.1.2. A heparin és a heparán-szulfát fehérjékkel való kölcsönhatása Az elmúlt néhány évtizedben derült ki a heparinról és a heparán-szulfátról, hogy igen nagyszámú biológiailag rendkívül fontos fehérjével képes kölcsönhatásba lépni. A jelenleg ismert heparin kötő fehérjék száma meghaladja a 100 darabot és ez a szám rohamosan növekszik.5a;8 A sejtek felületén vagy az extracelluláris mátrixban elhelyezkedő H/HS láncok különböző fiziológiai szerepet ellátó fehérjékkel lépnek kölcsönhatásba, mely kölcsönhatások eredménye a fehérjék biológiai aktivitásában és azok szabályozásában jelentkezik. A heparin kötő fehérjék nagyon különbözőek nemcsak szerkezetükben, hanem a biológiai folyamatokban betöltött szerepük is rendkívül változatos. A H/HS biológiai szerepét mutatja be a 4. ábra különböző fontos fiziológiai folyamatokban.5b
10
Sejtnövekedés és differenciálódás
Gyulladásos folyamatok
Véralvadási folyamat
Heparin és Heparán-szulfát
Védekezés és virális fertőző folyamatok
Sejt - sejt, sejt - mátrix kölcsönhatások
Lipid transzport és ürítés / metabolizmus
4. ábra. A heparin és a heparán-szulfát biológiai szerepe Általánosan elfogadott elmélet, miszerint az egyes fehérjék a H/HS poliszacharid láncok különböző szerkezetű oligoszacharid egységeihez képesek kötődni és számos esetben ezen kölcsönhatások rendkívül specifikusak. Így a H/HS biológiai hatásának sokféleségét és azok specifikusságát illetően a H/HS “olyan kulcscsomónak tekinthető, ami számos zárat nyit”.8 A H/HS-fehérje kapcsolatban elsősorban ionos kölcsönhatások alakulnak ki a H/HS negatív töltésű szulfát és karboxil csoportjai, valamint a fehérje pozitív töltésű aminosav láncai között.12
Esetenként
azonban
előfordulnak
nemcsak
ionos
kölcsönhatások,
13
hidrogénkötések, vagy e rendkívül poláros vegyületektől nem várt apoláros kötőerők is.
hanem 14
A H/HS-fehérje kölcsönhatás kialakulásához nemcsak a szénhidrát lánc negatív töltésű funkciós csoportjainak megfelelő orientációja szükséges, hanem a poliszacharid láncon belül található egységek konformációs flexibilitása is. Közismert, hogy a szénhidrát lánc nem merev, továbbá a negatív töltésű szubsztitúciós csoportok miatt helikális szerkezetet képes felvenni. Míg a
D-glükózamin
és a
D-glükuronsav
a 4C1 konformációt preferálja, addig az L-iduronát
gyűrű kitüntetett konformerei a 4C1, 1C4 és a 2S0, melyek az 5. ábrán láthatók.
11
OH HO HO
O
OH
CO2- OSO3-
OH O
-O C 2
11a
4C 1
-O C 2
HO OSO3-
OH 11b
1
OSO3OH
C4
OH O
11c 2S0
5. ábra. Az L-iduronsav 2-O-szulfát kitüntetett konformerei Az aktuális konformációja az L-iduronsavnak erősen függ a saját karboxil csoportjától, valamint a szomszédos szénhidrát egységek szulfát szubsztituenseitől. A három konformer (4C1, 1
C4 és 2S0) közül az 1C4 és a 2S0 az energetikailag kedvezményezett.15
2.2. A heparánáz enzim A heparin és heparán-szulfát poliszacharid láncok a bioszintézisük végén akár 100 kDa nagyságúak is lehetnek, melyeket a lizoszómákba a különböző hasító enzimek kisebb, 10-20 kDa nagyságú fragmensekre bontanak. Különbséget kell tennünk a H/HS szintézisét követő, a poliszacharid láncot megfelelő egységekre hasító enzimek és a sejtmembránba valamint az extracelluláris mátrixba már beépült HS oligoszacharid láncok lebontását, degradációját végző enzim között. Ez utóbbi főleg humán szervezetből izolált HS bontó enzim, a heparánáz, amely egy β-endoglikozidáz. A humán heparánáz enzimet elsősorban rosszindulatú rákos sejtekből izolált készítményekből azonosították és karakterizálták.16 Jelenlegi tudásunk szerint a heparánáz az egyetlen olyan enzim, amely a már beépült HS oligoszacharid lánc lebontását, degradációját végzi a humán szervezetben.
2.2.1. A heparánáz enzim szerkezeti felépítése A HS bontó endoglükozidáz enzim létéről normál, egészséges sejtekben először 1975ben Hook és munkatársai írtak.17 A heparánáz expressziójának magas szintje normál sejtekben nagyon ritka, azonban tumoros sejtekben igen magas értékeket mértek. Számos kutató csoport számolt be az 1980-as években a rákos sejtekből kimutatott heparánáz enzimről.18;19 1984-ben Nakajima és munkatársai megállapították, hogy a tumoros sejtekből izolált HS bontó endoglükozidáz teljesen más mechanizmus szerint működik, mint a korábban már ismert H/HS hasítást végző liázok, és ők javasolták a heparánáz nevet is.20
12
Az 1990-es években derült fény arra, hogy a humán egészséges sejtek közül csak a vérlemezkékben és a leukocitákban található meg a heparánáz enzim, viszont a rosszindulatú rákos sejtek igen nagy mennyiségben tartalmazzák.16 McKenzie és munkatársai írták le a heparánáz
enzim
prosztatarákos,
meglétét
különböző
petefészekrákos
és
humán
mellrákos,
hasnyálmirigyrákos
vastagbélrákos,
sejtekben.21
tüdőrákos,
Továbbá
azt
is
megállapították, hogy a heparánáz enzim expressziójának szintje egyértelműen korrelál a daganatos betegek túlélési idejével. Közel húsz évig tartott mire sikerült a humán heparánáz enzim fehérje megfelelő tisztítására eljárást kidolgozni és a cDNS-ét előállítani, klónozni a pontos szerkezetének meghatározása miatt.16;22 Azért okozott ilyen nehézséget az enzim tisztítása, mert a sejtek környezetében számtalan proteáz enzim van, viszont úgy tűnik a daganatos sejtek szinte kizárólag a heparánázt használják a heparán-szulfát proteoglikánok (HSPG) degradációjára.23 A humán heparánáz enzim 543 aminosavból álló prekurzor fehérjeként szintetizálódik (6. ábra),24 majd az endoplazmás retikulumban lehasad róla a szignál fehérje rész (SP, Met1Ala35). Tovább jutva a Golgi-hálózatban hat darab N-glikozilezhető (
jellel jelölve) hely
alakul ki a szekvencián, bár az enzim aktivitásához nem szükséges glikozilezés, jelenlétük vagy hiányuk nincs befolyással a heparánáz aktivitására. Vlodavsky és munkatársai25 végeztek olyan kísérleteket, ahol ezeket a csoportokat eltávolították, és azt állapították meg, hogy ez a módosítás semmilyen befolyással nem volt az enzim aktivitására. Gyakorlati jelentőségük csupán az intracelluláris transzportban van.26 Helyileg szintén a Golgi-hálózatban történik a 6 kDa-os linker domain (Ser110-Gln157, narancssárgával jelölve) eltávolítása. Nem is olyan régen, 2003-ban publikálta McKenzie és munkatársai,27 hogy a linker domain gátolja a heparánáz aktivitását, ezért az maradéktalanul le kell hasadjon a szekvenciáról. Egy 50 kDa (Lys158-Ile543, szürke színnel jelölt) és egy 8 kDa (Gln36-Glu109, sárga színnel jelölt) nagyságú alegységre bomlik a heparánáz szekvencia, tehát egy heterodimerről beszélünk,22 amelyben az 50 kDa és 8 kDa-os egység között nincs kovalens kötés. A nagyobb alegységen található az enzim aktív része (piros színnel jelölve) és még nem igazolt, hogy a kisebb alegység tulajdonképpen szükséges vagy sem a heparánáz aktivitásához. A heparin kötő domainek (HBD1 és HBD2) egészen közel az aktív helyhez találhatók kékkel és zölddel jelölve.
13
6. ábra. A heparánáz enzim fehérje heterodimer szerkezete és háromdimenziós képe A humán heparánáz aktivitása erősen pH függő. Az enzim pH függését Toyoshima és munkatársai mérték meg.16 Arra a megállapításra jutottak, hogy az enzim optimális pH tartománya 4,2-6,5 között van, de a maximális aktivitást 5,0-6,5 között éri el. Ez utóbbi pH tartomány a sejtmembránra és az extracelluláris térre jellemző, míg az alacsonyabb 4,2-4,5 pH a lizoszómákban található. Ezzel igazolták, hogy a heparánáz enzim alapvetően az extracelluláris térben és a perinukleáris granulónumokban lokalizált.28 Fiziológiás körülmények között vagy azon felül (pH 8) ugyan kötődik a HS oligoszacharid lánchoz, de hasítani már nem képes. A heparánáz (endoglükozidáz) enzimet az
a b
CAZy (Carbohydrate-Active EnZymes)
glikozil hidrolázok családjába (Clan: GH-A) sorolták.29 A glikozidázokra jellemző hidrolízis mechanizmusa pontosan ismert.30 A glikozil hidroláz enzimeket két csoportra lehet osztani aszerint, hogy a glikozidos kötés anomer konfigurációja a hidrolízis következtében megfordul (inverting) vagy az eredeti állapotban marad (retaining).31;32 Azt feltételezik, hogy a heparánáz az utóbbi csoportba tartozik, vagyis az anomer konfiguráció nem változik.33 A glikozidázokra jellemző, eredeti anomer konfigurációt megtartó hidrolízis mechanizmusát mutatom be a 7. ábrán. Első lépésként a szubsztrát piranóz gyűrűje az enzim aktív centrumában deformálódik, majd az egyes pozicióban lévő anomer, glikozidos oxigén protonálódik az enzim aktív centrumában lévő két karboxil funkciós csoport egyike által. Ennek eredményeképpen hasítódik a glikozidos kötés és a létrejövő oxo-karbénium kation átmeneti komplex stabilizálódik a másik
14
karboxil csoport által. Egy víz molekula nukleofil támadása következtében keletkezik a szabad hemiacetál és az enzim karboxil csoportja is protonálódik.34
O - O
OH
OH
O
HO HO
HO HO
+
O O
HO
O
O
O
HO
O O
OH HO HO
OR
HO
OH OR
- O
- O
HO
O+ R H O
O
O
R=Fru
OH
OH HO HO
O+
-
O+
HO HO
O
- O
O
-
O OH
OH O
O
-
H O
O
H
-
HO
O
O
+ + HO-R
OH HO HO
O OH OH
7. ábra. A glikozidáz enzimek hidrolízis mechanizmusa A heparánáz enzim a természetes szubsztrátján, a HS láncon különböző szubsztitúciós csoportok segítségével ismeri fel a hidrolízis pontos helyét.35;36 Az eddigi irodalmi adatok alapján az a szekvencia, melyet a leginkább kedvel a heparánáz enzim a 8. ábrán látható. A szekvencia egy triszacharid, melynek a nem redukáló végén diszacharid, míg a redukáló végén monoszacharid található. OSO3O
O HO
OR2
-O2C R1HN
O
O HO
OH
R1 = SO3-, Ac, H R2 = SO3-
O R2O -O3SHN
O
O
8. ábra. A heparánáz szubsztrát felismerő szekvenciája
15
A szekvencián három nélkülözhetetlen csoport (piros színnel jelölve) van: az első glükózamin egységen lévő 6-O-szulfonát, a glükuronsav rész karboxil csoportja és a 2-N-szulfát a másik glükózamin részen. A kék színnel jelölt csoportok pedig növelhetik az enzim szubsztráthoz való affinitását. Az első glükózamin kettes poziciójában lévő csoport ha Nszulfatált vagy N-acetilezett, nem találtak szignifikáns különbséget az enzim aktivitásában, azonban ha szubsztituálatlan volt teljesen leromlott a heparánáz aktivitása.37 A HS és a HSPG-ok a sejtmembránok bonyolult hálózatának és az extracelluláris mátrixnak igen fontos alkotóelemei. A sejt felszíni HSPG-ok mint receptorok különböző növekedési faktorokat, citokineket kötnek a sejthez.19 Védő burokként pozitív töltésű molekuláktól, makromolekuláktól védik a sejtet és nem utolsó sorban a sejtmembránon át történő transzport folyamatokban is szerepet játszanak. Védik továbbá a sejt mátrix komponenseit (kollagén IV, fibronektin, laminin) a különböző proteázoktól. A heparánáz enzim a sejtmembránban és az extracelluláris mátrixban jelen lévő HS oligoszacharid láncokon belül a glükuronsav és az N-acetil-glükózamin egységek közti glikozidos kötést hasítja. A heparánszulfát láncnak a heparánáz enzim általi lebontása kulcsszerepet játszik a rosszindulatú tumorok sejtmembránokon keresztül történő elterjedésében. A HS hidrolízisével a különböző növekedési faktorok és a citokinek felszabadulnak a sejt felszíni HSPG-ból, ezáltal képes a tumoros sejt növekedni és vándorolni. Az extracelluláris mátrixból az úgynevezett angiogenikus faktorokat szabadítja fel, és ezzel indukálja az angiogenézis folyamatát. Ráadásul az elhidrolizált HS fragmensek az immunrendszeri T-sejtek működését rontják, ezért a heparánáz expressziója immunszupressziót vált ki, mely szintén a metasztázis folyamatának kedvez.24 Klinikai vizsgálatok igazolják, hogy szignifikáns különbség mutatkozik a heparánáz gén expressziójának szintjében a rákos megbetegedés különböző fázisában. Tehát a heparánáz enzim megjelenése a humán szervezetben nem csupán a rákos megbetegedés egyik első jele, hanem mennyiségéből prognosztizálható a betegség előrehaladása, stádiuma is. Mivel az enzim expressziójának szintje egyértelműen korrelált a daganatos betegek túlélési idejével, ezért a heparánáz enzim gátlása a daganatellenes terápiák alapját képezheti. 2.2.2. A heparánáz enzim inhibitorai A glikózaminoglikánok családjába tartozó heparin rokon vegyülete a heparánszulfátnak, amely a heparánáz enzim természetes szubtrátja. Mivel a heparint már évtizedek óta használják a gyógyászatban, mint véralvadást gátló hatóanyagot, nem meglepő, hogy elsőként az alacsony molekulasúlyú heparint (LMWH, Low Molecular Weight Heparin) és módosított
16
származékait kezdték el vizsgálni, mint heparánáz inhibitort. Az utóbbi években végzett kísérletek igazolják, hogy nem csupán a véralvadás gátlásban van fontos szerepe a heparinnak és a heparán-szulfátnak.5b Például vizsgálták az LMWH hatását rákos betegek vénás tromboembóliájának kezelésére. A betegek egy részét LMWH-val, míg másik részét nem frakcionált, nagy molekulasúlyú heparinnal kezelték és azt a meglepő eredményt kapták, hogy az LMWH-val kezelt rákos betegek túlélési ideje 3-5 hónappal nőtt. A heparin a tumoros betegség különböző fázisaiban fejtheti ki hatását. Lassíthatja a sejtosztódást, megakadályozhatja a tumoros sejtek vaskulárius endotéliumhoz tapadását, erősítheti az immunrendszert és gátolhatja az angiogenézis folyamatát, de mindenekelőtt az áttétek kialakulását lassítja. Rákos betegek gyógyítására mégsem használják a kereskedelmi forgalomban kapható heparin készítményeket, mert elsődlegesen antikoaguláns hatással bírnak és a túlzott, tartós heparin kezelés következménye hemorágia. A fenti eredmények alapján logikusnak tűnik módosított heparin származékoknak, mint potenciális heparánáz inhibitoroknak a fejlesztése. A heparinra hasonlító polianionos polimerek (heparinoidok)
három
csoportra
oszthatók:
szulfatált
poliszacharidok,
módosított
oligodezoxinukleotidok (PS ODNs) és a nem szénhidrát jellegű polimerek.38 A szulfatált poliszacharidok közül a λ-karagenán, fukoidán, poliszulfatált pentozán és a szulfatált dextrán mutatott inhibíciós aktivitást, azonban a hialuronsav, a kondroitin-4-szulfát és a kondroitin-6szulfátnak nem volt gátló hatása a heparánázra.39 Az inhibíciós tesztekben pozitív eredményt adó vegyületek azért nem alkalmazhatók humán szervezetben, mert már az egyszerűbb rákos sejtvonalon végzett kísérletekben is a heparinnál (IC50 = 2,5-3 μg/ml) jóval nagyobb koncentrációban (IC50 = 10-100 μg/ml) volt hatásuk. Az oligodezoxinukleotidokkal végzett kísérletekből az derült ki, hogy a relatíve hosszabb (30 nukleotidból álló) és guaninban valamint timinben gazdagabb láncok a hatékonyabb inhibitorok. A főként adenozin és citozin tartalmú láncok kisebb hatékonyságot mutattak. Azonban valamennyi oligodezoxinukleotid típusú tesztelt vegyületre igaz volt az, hogy válogatás nélkül inhibiáltak számos enzimet, például foszfolipázokat és protein kinázokat egyaránt.40 A lineáris nem szénhidrát jellegű polianionos polimerek általában karbonsav funkcióval ellátott fenolok,41 melyek közül számos bizonyult hatékony heparánáz inhibitornak a tumoros sejtvonalon végzett kísérletekben. Humán terápiás alkalmazásuk a heparinoidoknak mégsem lehetséges, mivel ezek gyakran heterogén, nehezen azonosítható vegyületek, és nem utolsó sorban rengeteg nem kontrollálható mellékhatásuk van. 17
A következő nagyobb potenciális heparánáz inhibitor család a heparinoidoknál kisebb méretű szulfatált oligoszacharidok. Fügedi és munkatársai diszacharidoktól heptaszacharidokig terjedő szulfatált maltooligoszacharidokat készítettek (9. ábra) és vizsgálták heparánáz gátló hatásukat.42 OR O
RO RO
OR O
OR O RO
OR
12 n = 2 13 n = 5 14 n = 0 15 n = 4
OR
O
O RO
n
OR
OR
R = SO3Na vagy H
9. ábra. Szulfatált maltooligoszacharidok szerkezete Bebizonyosodott, hogy az inhibíciós hatékonyság függ a molekula lánchosszától és szulfatáltsági fokától. A szulfatált maltotetróz (12) (IC50 = 9,0 μg/ml) a heparinhoz (IC50 = 4,1 μg/ml) képest kevéssé volt hatékony, míg a maltoheptaóz szulfát (13) ugyanolyan hatékony volt, mint a heparin, viszont a maltóz szulfátnak (14) nem volt semmilyen inhibíciós hatása még 200 μg/ml koncentrációval sem. Nagyon ígéretes heparánáz inhibitornak gondolták még a poliszulfatált naftilurea suramint is.43 A klinikai vizsgálatok során derült fény arra, hogy toxikus és nem diszkriminál a különböző enzimek között, tehát nem specifikus a heparánázra nézve. Ugyanez igaz a különböző alkil vagy aril linkerrel összekapcsolt szulfatált oligoszacharidokra44 és ciklitolokra44b vagy a glikamino savakra (a glikamino savak C-glikozidok, amelyek az anomer helyen karboxil csoportot tartalmaznak).45 Parish és munkatársai46 szintetizáltak különböző szulfatált maltooligoszacharidokat és ciklodextrineket, melyeknek tesztelték a heparánáz gátló hatásukat. Két potenciális vegyületet találtak, amelyek a heparinhoz hasonló eredményt adott in vitro esszékben.47 Az egyik egy szulfatált maltohexóz (15, 9.ábrán látható) volt, míg a másik a foszfoszulfomannán PI-88 (16), melynek szerkezeti képlete a 10. ábrán látható.
18
Na2O3PO RO RO
OR O
OR OR O
O RO
n RO
16 n = 0 - 4
R = SO3Na vagy H RO
O O
RO OR
10. ábra. A foszfoszulfomannán PI-88 szerkezeti képlete A PI-88 (16) diszacharidtól hexaszacharidig terjedő keverék, amelyben a fő komponens ~60 % pentaszacharid és ~30 % tetraszacharid. In vivo és in vitro vizsgálatokban rendkívül jó inhibíciós hatást mutatott, az angiogenézist gátolta, továbbá a tumoros sejt növekedését és a metasztázisát is. Mivel az állat kísérletekben is jól szerepelt a vegyület, megkezdődtek a humán szervezetben is a klinikai vizsgálatok ezzel a keverék frakcióval. A toxicitása viszonylag alacsony, így rákos és kontroll csoportként nem rákos betegeken is tesztelték. Jelen pillanatban a klinikai vizsgálatok a második fázisban tartanak. Monoterápiásan és kemoterápiával kombinálva is vizsgálják rákos áttétek kialakulását gátló, késleltető hatását, tüdő- és prosztata rákos betegeken. Az eddigi irodalmi adatok alapján érthető gondolatnak tűnt olyan vegyületek izolálása vagy szintetikus előállítása, amelyek a glikozidázok katalitikus reakciójában az átmeneti komplexhez hasonlóak, azaz pozitív töltésű komplexet képesek képezni. Nehézséget okoz azonban, hogy a glikozidázok családjába a heparánázhoz hasonló számos más enzim (pl. mannozidázok, galaktozidázok stb.) is tartozik. Talán éppen ezért az eddig előállított vegyületek jelentős része többféle glikozidáz gátlására is alkalmas volt. Ezek az inhibitorok olyan szénhidrát származékok, amelyeknek a gyűrűjében az oxigén helyett nitrogén atom található (pl: 1-dezoxinojirimycin vagy a nojirimycin) vagy az anomer szénatom van nitrogénnel helyettesítve (pl: izofagomin vagy a fagomin) és ráadásul pozitív töltésű deformált konformációjú oxokarbénium kation képzésre is képesek. Miután az 1-dezoxinojirimycin típusú monoszacharidok nem bizonyultak a heparánázra nézve specifikusnak, nagyobb tagszámú származékok tervezése és előállítása tűnt logikus lépésnek. Eddig leírt ilyen módosított heparin analóg, amely specifikusnak bizonyult a heparánázra, egy pszeudodiszacharid (17) (11. ábra).48 A 17 vegyület ugyan a heparinnál alacsonyabb gátló hatást mutatott, de legalább olyan jól
19
inhibiált, mint a korábban már heparánáz inhibítorként közzé tett sziasztatin B (18). A természetből izolált sziasztatin B módosított származékai49 a 19 és 20 vegyületek szintén nem eléggé heparánáz specifikusak, akárcsak az a pentaszacharid (21), melyet 2005-ben Pearson és munkatársai tettek közzé.50 Az ide sorolt potenciális inhibitorok nagyon jó biológiai eredményeket adtak és mégsem készítettek újabb analógokat eddig, mert kémiai szintézisük hosszadalmas és bonyolult. OSO3Na O
HO HO
OH CO H 2
NaO2C AcHN
O HO 17
OH
OH CO H 2
HO2C HN
NH HO
NH NHAc
OH
18
NaO3SO
OSO3Na
NaO2C
HO 19
NH NHCOCF3
H2N
NH
20
NH
NHCOCF3
OSO3Na
O OH
O
OHO NaO3SHN
O
NaO2C
OSO3Na OSO3Na
O OH OHO
21
NaO3SHN
O NaO2C O HO
NH
11. ábra. Potenciális heparánáz inhibitorok szerkezeti képlete A heparánáz enzim kompetitív inhibitorai a szubsztrát analógjai is lehetnek. 2005-ben jelent meg az irodalomban Cao és munkatársai által előállított kéntartalmú interglikozidos kötést magába foglaló (S-linked) triszacharid (22),51 amely egy nem hidrolizálható szubsztrátja a heparánáznak. Az elgondolás, hogy a 22 vegyület (12. ábra) enzimspecifikus kompetitív inhibitor lehet kiválónak tűnik, azonban még nem tették közzé a biológiai hatását igazoló eredményeket.
20
OSO3Na HO HO NaSO3HN
O OSO3Na
NaO2C O
O HO
OH
22
S HO NaSO3HN
O
OMe
12. ábra. Az „S-linked” triszacharid szerkezeti képlete Különböző kisméretű aromás vegyületeket, úgy, mint difenil éter -, karbazol és fluorén -, indol - és benz-1,3-azol származékokat egyaránt teszteltek, mint potenciális heparánáz inhibitorokat, azonban toxicitásuk miatt nem váltak alkalmazhatóvá.52 A kémiai szintézissel előállított vegyületeken túlmenően végeztek kísérleteket biológiai eredetű anyagokkal is, mint például argininben gazdag kationos fehérjékkel (Major Basic Protein, MBP)53 és antitestekkel, de minden esetben meglehetősen szerény eredményre jutottak. Napjainkban folynak olyan jellegű kutatások, melyek célja a heparánáz enzim expressziójának gátlása. Ezek a kutatások jövőbe mutatóak és ígéretesek ugyan, de még meglehetősen kezdeti fázisban vannak. A fenti példákból látható, hogy sokféle alapanyagból kiinduló szintézis utat dolgozott ki számos kutatócsoport az elmúlt években és nagyon változatos célvegyülettár keletkezett ennek következtében, azonban a többségük végül nem bizonyult alkalmasnak klinikai kísérletekre mint heparánáz inhibitor. Jelen pillanatban egy vegyületen végeznek klinikai vizsgálatokat, a PI 88-on (16), de a téma jelentőssége vitán felüli. A kevéssé sikeres molekulák mégis hasznosnak tűnnek olyan szempontból, hogy ma már predesztinált egy konkrétabb irány, melyben több lehetőség kínálkozik. Ez az irány a gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származékokat tartalmazó módosított heparin származékok szintézisére irányítja a figyelmet. Az iminocukrok szintézise több szempontból is fontosnak bizonyul, különösen mióta fény derült glikozidáz gátló hatásukra. Az inhibició következtében alkalmasnak tünnek a rákos megbetegedések vagy például cukorbetegség gyógyítására is. Jelen pillanatban két azacukor származék van kereskedelmi forgalomban (13. ábra), a Miglitol (GlysetTM)54 mint diabétesz elleni gyógyszer, és az N-Butyl 1-deoxynojirimycin (N-Bu DNJ, ZavescaTM),55 a Gaucher betegség kezelésére. Mindebből az látszik, hogy az azacukrok tervezése és szintézise szükséges és indokolt.
21
MiglitolTM
ZavescaTM
OH
OH
N
HO HO
N
HO
OH
HO
OH
OH
13. ábra
2.3. Iminocukrok főbb tulajdonságai és előállítási módszerei Az első tudományos eredményeket, melyek szerint a glikozidáz enzimeket bázikus szénhidrát származékokkal inhibiálni lehet 40 évvel ezelőtt írták le, amikor is sikerült izolálni és szintetikusan is előállítani a nojirimycint (23) és az 1-deoxynojirimycint (24), melyek szerkezeti képlete a 14. ábrán látható.56 OH
OH
NH
HO
NH
HO
HO
HO OH
NH
HO HO
OH
23
OH
24
OH
25
NH2
OH
14. ábra. A nojirimycin, az 1-deoxynojirimycin és glikozilamin szerkezeti képlete Öt évvel később Lai és Axelrod tették közzé kutatási eredményeiket, miszerint egy újabb glikozidáz inhibitor családot sikerült előállítaniuk.57 Ez a vegyület az α-és β-glikozidázok inhibíciójára egyaránt képes glikozilamin (25) volt. Ezen vegyületekkel végzett kísérletek során született az a nagyon fontos felfedezés is, hogy a nitrogén tartalmú szénhidrát származékok tulajdonképpen kompetitív inhibítorai a glikozidázoknak. Úgy fejtik ki gátló hatásukat, hogy az enzim aktív centrumát mintegy lekötik azáltal, hogy az aktív centrum karboxil csoportja és az inhibítor NH csoportja között létrejövő kölcsönhatás erősebb, mint a nem nitrogén tartalmú szénhidrogén származékok (például a természetes szubsztrátjukkal való kölcsönhatás) esetén. A feltételezett inhibíciós mechanizmus sémája a 15. ábrán látható.34
22
O
OH
O
NH +
HO
O H N
HO HO
O HO
OH
HO
HO HO
O
N
HO
HO
HO
O H
HO
O
OH O
O
H O
15. ábra. Glikozidázok inhibíciós mechanizmusa A potenciális glikozidáz inhibitorok tervezéséhez szükséges néhány fizikai és kémiai paraméter ismerete, úgy, mint a bázikus (kation) rész pontos helye a gyűrűben vagy azon kívül és az anomer atom bázikussága. A nitrogén atom optimális helyéről a következő megállapítások születtek. Beigazolódott, hogy a glikozilaminok (25) sokkal gyengébb glikozidáz inhibitorok, mint a 23-as és 24-es gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származékok. Az 1990-es években Bols és munkatársai készítettek olyan bázikus cukor analógokat, amelyekben az anomer szénatom van –NHcsoportra cserélve (izofagomin, 26, 16. ábra).58 Az izofagomint az 1-deoxynojirimycinnel (24) összehasonlítva azt az eredményt kapták, hogy az α-glikozidázokat kevéssé, míg a mandulából izolált β-glikozidázokat sokkal jobban gátolta. A megnövekedett inhibíciós hatást az –NHcsoport áthelyezése okozta, de azért is meglepő az eredmény, mert a C-2 pozicióból hiányzik a OH-csoport. Az utóbbi észrevételt igazolandó a fagomint (27) is vizsgálták az 1deoxynojirimycinhez képest és megállapították, hogy sokkal erősebb inhibitornak bizonyult a fagomin, tehát a C-2 pozicióból a hidroxil csoport eltávolítása is pozitív hatással van a gátlás folyamatára. OH
OH
NH
HO
HO HO
HO
NH
27
26
16. ábra. Az izofagomin és a fagomin szerkezeti képlete Az azacukrok (gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származékok) vagy másnéven iminocukrok és a glikozilaminok bázikussága mérsékelt. A nojirimycinek és a glikozilaminok pKa értéke 5,1 és 5,6 között van, míg az 1-deoxynojirimyciné 6,3 és 7,5 között, az izofagomin 23
pKa értéke pedig 8,4.59 Ahhoz, hogy az inhibitorként szolgáló molekula protonálható legyen az enzim aktív centrumában lévő víz molekula vagy a karboxil csoportok által mérsékelten bázikus kell legyen. Ez azt jelenti, hogy az optimális pKa érték ~4-9 közzé kell, hogy essen. A >9 pKa értékű vegyületek, mint a glikozilmetilaminok (28, 17. ábra), nagyon gyenge inhibitorok. Ugyancsak gyengébb inhibíciós hatást mutattak az azacukrok N-oxidált vagy N-metilezett származékai (29, 30, 17. ábra) is, mivel a módosítás következtében a pKa értékük 4-4,1 közé csökkent.
OH
HO
NH
HO
N
HO
HO
NH2
28
O-
HO +
O-
HO
OH
N
HO
+
CH3
HO
29
OH
30
OH
17. ábra. A glikozilmetilamin, az 1-deoxynojirimycin N-metilezett és castanospermine Noxidált származékainak szerkezeti képlete
2.3.1. Szintézis módszerek azacukrok előállítására A természetes eredetű „cukor analógok”, mint a castanospermine (31), swainsomine (32) vagy a deoxynojirimycin (24, 18. ábra), amelyek a gyűrűben oxigén helyett nitrogén atomot tartalmaznak, nagyon fontos biológiai és gyógyászati tulajdonságokkal rendelkeznek. Szénhidrát bontó enzimek inhibitoraiként szerepelnek, ezáltal különböző betegségek gyógyítására (vírusfertőzés, immunrendszeri szabályozás, rákellenes kezelés, cukorbetegség kezelésére) szánt gyógyszerek hatóanyagai lehetnek.
HO
OH N N
HO HO
31
OH HO
HO
NH
HO HO
OH
OH
32
24
18. ábra. A castanospermine, swainsomine és az 1-deoxynojirimycin szerkezeti képlete
24
Az előzetes biológiai eredmények alapján gondolta úgy számos kutató csoport, hogy érdemes az azacukrok kémiai és kemoenzimatikus előállítására szintézis módszereket kidolgozni. Az elmúlt két évtizedben számos eljárást sikerült is megvalósítani különböző azacukor származékok szintézisére. Ezen vegyületek szintézise során talán a legnehezebb rész a nitrogén tartalmú szénhidrát gyűrű kialakítása. A következő fejezetben a gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát molekula előállítására kidolgozott legismertebb módszereket szeretném ismertetni.
2.3.1.1. Iminocukrok szintézise „valódi” szénhidrátokból A gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származékok kémiai és kemoenzimatikus szintézisére kidolgozott eljárások nagyon változatos, sokféle alapanyagból kiinduló módszerek. A kiindulási anyagok szerint két nagyobb csoportra oszthatók az eljárások, az úgynevezett „igazi” cukrokat („true” sugars)60 és a nem szénhidrát jellegű61 alapanyagokat felhasználó módszerekre. Az utóbbi csoportba sorolhatók a különböző aminosavakból, L-szerinből,62 Lalaninból,63
64
D-szerinből,
ciklikus 66
piperidinekből kiinduló szintézisek.
diénekből,65
polihidroxilezett
pirolidinekből
vagy
A legkézenfekvőbb megoldásnak mégis a „valódi”
szénhidrátokat felhasználó szintézisutak bizonyultak, hiszen adott az iminocukrok és az „igazi” cukrok szerkezete közötti hasonlóság, ráadásul ezek a vegyületek a kereskedelmi forgalomból könnyen beszerezhetők. Az iminocukrok előállítására kidolgozott rendkívül sokféle eljárás közül jelen dolgozatban csak az „igazi” cukrokból kiinduló szintézisek közül a legfontosabbakat, legáltalánosabban használt módszereket foglalom össze. Minden esetben amikor valódi szénhidrátból lesz azacukor származék, akár a természetben, mint például a 19. ábrán látható mannonojirimycin szintézise során,67 akár kémiai szintézissel, a kulcslépés az amin csoport bevezetése a molekulába, majd az ezt követő gyűrűzárási reakció.
25
CH2OH
CH2OH
O HO
O HO
OH
OH
OH
OH
CH2OH
CHO
CH2OH
CH2OH
H2N
H2N
HO
HO
HO HO HO
OH
OH
OH
OH
CH2OH
OH NH
OH
mannonojirimycin
CHO
19. ábra. A mannonojirimycin feltételezett bioszintézis lépései A gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származékok szintéziséhez nélkülözhetetlen vagy a C-5 vagy a C-1 pozicióba amin csoport bevitele, továbbá szükséges valamilyen elektrofil szénatom a C-1 vagy a C-5 pozicióba ahhoz, hogy a gyűrűzárási reakcióban az amin csoport nukleofil támadása révén létrejöjjön a nitrogén tartalmú gyűrű. Ilyen elektrofil szén lehet a karbonil csoport (A, E, F molekulákon látható), mezil, tozil vagy a triflát (C, H, molekulákon látható), mint távozó csoportok vagy a kettős kötés (I, molekulán látható), melyet jód vagy higany sóval lehet aktiválni (20. ábra).60
26
OR
OR
NH2
RO RO
A
H2N O
RO
O
RO
OR H
F OR OR
OR RO
RO
OH
B
OR
OR OH
OR
RO OR
deoxynojirimycin (R=H)
NH2
RO
G
NH
RO
OR LG
RO
C
NH
RO
NH
RO
OR H2N
RO RO
OR OR
LG
OR
H
NH
RO RO
OR
O RO
NH2 OR'
RO
H2N
RO
D
OR
OR
RO
I E
OR
O
20. ábra. Különböző eljárások azacukrok szintézisére Tehát az iminocukrok előállításához „igazi” cukrokból minden esetben szükséges amin csoport kialakítása a molekulában, majd az ezt követő gyűrűzárás. Az utóbbi eljárás kétféle képpen valósítható meg. Lehetséges az anomer szénatom aminálása, vagy a C-5 pozició aminálásával az anomer szén reaktivitását lehet kihasználni a gyűrűzárás során. Az anomer pozició könnyen aminálható ammónia jelenlétében vagy primer aminnal reagáltatva keletkezik a glikozilamin (33) (21. ábra). A reakció elegyben a glikozilamin egyensúlyban van a 34 nyílt láncú iminnel. Az imin redukciójával vagy fémorganikus reagenssel történő reakciójával juthatunk a 36 aminoalditolhoz, melynek a gyűrűzárása eredményezi a 37 és a 39 imino szénhidrát származékokat. Egy lehetőség azacukrok szintézisére, hogy a 36-os vegyület szabad hidroxilját, melyet a hemiacetálos kötés eredendően is tartalmaz, valamilyen távozó csoporttal szubsztituálják. A távozó csoport hatására az amin funkciós csoport nukleofil szubsztitúcióra lesz hajlamos és a
27
molekula konfigurációjának megváltozásával egyidejűleg a kivánt azacukor származékhoz jutnak (21. ábra, a). Alternatív megoldás (21. ábra, b) az epoxid gyűrű kialakítása, melyet az amin csoport megtámad a ciklizáció során és az eredeti sztereokémia is helyre áll. Harmadik lehetőség (21. ábra, c) egy kettős kötés kialakítása reduktív eliminációval. A kettős kötés elektrofil tulajdonságú vegyületekkel (pl. higany sókkal) aktiválható, melynek eredménye az aminociklizáció. Ebben az esetben a reakció sztereokémiai végkimenetele attól függ, hogy az elektrofil ágens a kettős kötésnek melyik oldalát részesíti előnyben. OR
OR
R'NH2
O
OR
O
OH NR'
RO
RO
OH
RO
NR'
34
33 O
R''MgX vagy H-
OR NHR'
RO
OH
b
R''
NHR' RO
35
R''
36
OR R' N
a c
R''
R' N OR
NHR'
RO
R''
RO R''
RO
37
39
38
21. ábra. Különböző gyűrűzárási eljárások Egy konkrét példa az „a” módszerre Panza és kutató csoportjának munkája.68 Kiindulási vegyületként 2,3,5-tri-O-benzil-D-arabinózt használtak (22. ábra), melyet benzilaminnal reagáltatva
könnyen
jutottak
a
kivánt
glikozilaminhoz
(40).
Grignard
reagenssel
sztereoszelektíven kapják a nyílt láncú aminoalkoholt (41). A 41 vegyületből két lehetséges út is adódik a kivánt azacukor származék előállítására. Lehetséges a 41 vegyület szabad hidroxilját triflát könnyen távozó csoporttal szubsztituálni (42) vagy a hidroxil csoport oxidációja is megvalósítható. A második esetben gyűrűzárási reakció során lakton keletkezik, melyet diboránnal redukálnak imino szénhidrát származékká.69
28
BnO
O BnO
RNH2
OH
BnO
R'MgX
O BnO
OBn
OBn
BnO
BnO
NHR
OBn
40 PCC
R N BnO
OBn
44
OBn
41
R
N BnO
O
R'
Tf2O, Pyr
R
R' 1. BH3MeS2 2. TMEDA
NHR
OH
R' N BnO
R'
BnO
43
OBn
42
22. ábra. A „b” módszerre példaként 1984-ben Bertonas és Ganem által publikált kutatási eredményeiket választottam.70 Az általuk használt kiindulási vegyület a 2,3,4-tri-O-benzil-Dglükopiranóz, melyet glikozilaminná (45) alakítottak (23. ábra) az előző példában már ismertetett módon. A glikozilamin redukcióját követően az amint trifluoracetillel (46) védték, majd a primer hidroxilt is levédték ideiglenesen, hogy a szekunder hidroxil is szelektíven szubsztituálható legyen mezil csoporttal. A primer hidroxil felszabadításával kapták az epoxid gyűrűt (47) a C-5 pozició konfiguráció változásával együtt. Az 47 vegyület redukciója után az aminoepoxid spontán gyűrűzárásra képes, azonban a termék piperidin (48) és azepán (49) forma keveréke (termékarány, 48 : 49 = 45 : 55) lett. HO
HO
HO O
BnO BnO
1. LiAlH4 2. (CF3CO)2O BnOBnO
O
BnNH2 BnO
BnO
OBn
OH
OBn
OH
NHBn
46
45
NH
48
O
OBn BnO BnO
HO
NHBn
O
NaBH4, EtOH BnO BnO
47
NH
49
OBn
23. ábra.
29
Bn N
OBn
BnO BnO
COCF3
OBn
1. tBuMeS2SiCl, Imidazol 2. MsCl 3. Bu4NF-THF; NaOMe, MeOH
HO BnO BnO
Bn N
OBn
COCF3
Egy évvel később szintén Bertonas és Ganem szolgáltattak példát a harmadik (c) eljárásra is.71
A
kiindulási
vegyületként
használt
metil
2,3,4-tri-O-benzil-6-bróm-dezoxi-D-
glükopiranozidot n-propanol-víz elegyében cink porral forralták benzilamin és NaBH3CN jelenlétében (24. ábra). Ebben a reakcióban a haloéter reduktív eliminálása és a kapott aldehid intermedier reduktív aminálásával közvetlenül telítetlen aminhoz (50) jutottak. Az 50 vegyületet Hg(OOCCF3)2-al kezelve a két lehetséges imino cukor epimerhez (51a, 51b) jutottak. X Br O
BnO BnO BnO
OCH3
Zn, PrOH-H2O, BnNH2, NaBH3CN
NBn
BnO BnO BnO BnO
BnHN
OBn
51 a OBn
50
BnO BnO 51a : 51b = 6 : 4 X
X=BrHg---OH
NBn OBn
51 b
24. ábra. Az iminocukrok előállítására kiválóan alkalmasak a kereskedelmi forgalomból könnyen beszerezhető vagy könnyen előállítható aminocukrok is, melyek már eleve tartalmazzák az amin funkciót. A kiindulási vegyület amino csoportja részt vesz a gyűrűzárási reakcióban, melyhez még egy megfelelően funkcionalizált szénatomra is szükség van γ vagy δ pozicióban az eredményes gyűrűzárási reakcióhoz. Egy érdekes példa erre a típusú módszerre az L-fukóz aza analógjának előállítása, amely a 25. ábrán látható.72 A kiindulási vegyület a D-galaktózamin, melynek amino csoportja gyűrűzár a kiindulási anyag nem redukáló végére, amelyet karbonsavvá oxidáltak. A karbonil csoportot metillé redukálták és ezzel ez lett a végtermék hatos szénatomja. A 56 vegyület a humán L-fukozidáz enzim inhibitora.
30
OH
OH
OH CO2H
O
a-c
HO NH2
OH CO2H
O
d, e
HO
OH
CbzHN
52
OH SEt
HO
SEt
CbzHN
OBn
53 f
N
NHNH2
S
OH
N H
i
OH OH
OH
56
O
g, h
OH
OH
N H OH
55
OH
OH
54
25. ábra. (a) CbzCl; (b) BnOH, CH3COCl; (c) Pt, O2, H2O-EtOH; (d) TFA:H2O = 1:4, 90 °C; (e) EtSH, HCl; (f) Raney-Ni EtOH; (g) TMSCl, (TMS)2NH; (h) Lawesson’s reagens, majd CH3OH-HCl; (i) NH2NH2, CH3OH, 0 °C. A glikonolaktonok szintén közkedvelt kiindulási vegyületek azacukrok előállítására. A lakton könnyen átalakítható a szükséges amiddá, amely laktámot képezve ciklizálni képes vagy redukcióval aminná is alakítható. Három irodalmi példával szeretném demonstrálni a laktonból kiinduló azacukor szintézisek sokféleségét és eredményességet. Az első szintézis módszer a 26. ábrán látható.73 A 2,3,5-tri-O-benzil-D-arabinolaktonból készítették az amid származékot (57). Az amid könnyen konvertálható iminocukorrá (58) mezilezést és borános redukciót követően.
BnO
O
OBn
O
BnO
BnNH2 OBn
O
1. MsCl, Et3N 2. BH3Me2S
OBn
NH
HO
Bn
57
OBn
BnO
OBn
OBn
N Bn
58
26. ábra. Pandit és munkatársai 1993-ban publikálták eredményeiket (27. ábra), miszerint a hidroxiamidból (59) képzett ketonban (60) az amino csoport hidrogénje elegendően nukleofil, hogy a karbonil csoporttal reagálni tudjon.74 Katalitikus hidrogénezés és LiAlH4-del történő redukció után jutottak a 61 azacukor származékhoz.
31
BnO O
BnO BnO
O
NH3
BnO BnO BnO
OH NH2
BnO
BnO DMSO BnO Ac2O BnO
O NH2
O
OBn
60
59
BnO
LiAlH4
NH
BnO BnO
61
BnO
NaBH3CN
H N
BnO BnO
O
OBn
O
OBn
BnO
H N
BnO BnO
O HO OBn
OBn
27. ábra. Tíz évvel később, 2003-ban Ikegami kutatócsoportja több szempontból is érdekes szintézis módszert írt le.75 Ők is különböző laktonokból (62) indultak ki, de gyűrűzárási módszerként Mitsunobu körülményeket választottak, amelyhez viszont savas nukleofil szükséges, ezért az amin csoportot szulfonamidként (63) maszkírozták (28. ábra). A választott szulfonamid a nozil (Ns) csoport volt, mely kellően savassá tette az amid protont, hogy nukleofil támadást tudjon indítani a C-5 pozicióra. A kiváló hozamú Mitsunobu gyűrűzárási reakció után eltávolították az ideiglenesen használt nozil csoportot, és így kapták a 64 azacukor származékot.
BnO
BnO
BnO O
BnO BnO
OBn
O
NH3 BnO BnO MeOH
OH BnO
62 BnO OH
BnO BnO BnO
63
PPh3, DEAD NHNs THF
BnO
OH
NH2 LiAlH BnO 4 BnO
THF
O
Ns
BnO N OBn
OBn
BnO
PhSH, K2CO3, BnO DMF
NsCl Et3N, CH2Cl2
NH2
BnO
OBn
H N
64
OBn
28. ábra. Ebbe a fejezetbe sorolható még az az eljárás is, mely során „igazi” cukorból kiindulva azid származékot képeznek. Az azidot aminná redukálják és a gyűrűzárás során egy intramolekuláris átrendeződéssel alakul ki a kivánt nitrogén tartalmú szénhidrát gyűrű. Ennek az eljárásnak a bemutatására Takahashi és munkatársai által közzé tett szintézis módszerüket 32
választottam.48b Kiindulási vegyületként az 1,2:5,6-di-O-izopropilidén-α-D-glükofuranózt választották, melyből több lépésen keresztül jutottak a 65 azid származékhoz. A 65 intermedier szabad 2-OH csoportját triflát csoporttal védték. Az azid csoportot aminná redukálták trifenilfoszfinnal és az ezt követő gyűrűzárás során bázikus körülmények között a triflát csoport intramolekuláris átrendeződése révén alakul ki a gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származék (66) (29. ábra).
O
1. Tf2O, Pyr, CH2Cl2 2. Ph3P, CH2Cl2 MeO 3. K2CO3, H2O, MeOH, THF, CbzCl
N3
O
OBn O OAllyl
O OH O
N Cbz OAllyl OBn
OMe
O
O
65 OH
66
29. ábra. Iminocukrok kémiai úton történő előállítására kiválóan alkalmasak az alditolok is. A Wightman és munkatársai által kidolgozott eljárásban a kiindulási alditol primer hidroxiljait tozilezik, majd a ditozilált (67) terméket reagáltatják valamilyen primer aminnal, mely az imino származékot (68) eredményezi (30. ábra).76 OR
OR
RO
OH
TsCl
RO
OTs
OH RO
OR
RNH2
RO
OTs RO
NR RO
67
68
30. ábra. A következő példával azt szeretném bemutatni, hogyan játszódik le a gyűrűzárási reakció, ha egy primer és egy szekunder hidroxil van az alditol molekulán. van Boom és munkatársai dolgozták ki a következő eljárást, mely során 2,3,5-tri-O-benzil-D-arabinózból kiindulva könnyen előállítható az arabinitol származék.77 A kiindulási vegyületből először a gyűrűs szulfát intermediert (69) alakították ki (31. ábra). Az intermediert primer aminnal reagáltatva aminoszulfát (70) vegyülethez jutottak, melyből két útvonalon is előállítható a 71 iminocukor. A 70 vegyületből egy lépéssel iminocukorhoz (71) jutottak, ha BuLi-al reagáltatták, illetve több lépésen át, ha LiN3-al kezelték, hiszen előbb azidoszulfát keletkezik,
33
melyet azidomeziláttá kell alakítani és majd csak az ezt követő redukció után jutnak a 71 iminocukorhoz. BnO
BnO
O
OH OH
O
BnO
BnO
69
OBn
SO2 BnNH2
BnO
NH2Bn SO3-
BnO
70
OBn
OBn
LiN3 BnO
BnO
BuLi
N3 OR
H N
BnO
OBn
R=SO3-
H
Ms
OBn
BnO
71
31. ábra. A bemutatott irodalmi példák illusztrálják, hogy a gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származékok szintézise meglehetősen bonyolult kémiai probléma. A fenti példákban csupán az azacukor rész szintézisét emeltem ki egy-egy irodalmi példából, azonban ahhoz, hogy valóban biológiailag aktív molekulát állítsanak elő jóval több kémiai átalakításból állnak az egyes szintézissorok. A hosszadalmas, bonyolult és költséges munkának csak a legvégén, a biológiai tesztek eredménye alapján derül ki, hogy a vegyület nem specifikus egy adott glikozidáz enzimre, azaz számos mellékhatás veszélye áll fenn alkalmazásuk során.
34
3. CÉLKITŰZÉS Bekapcsolódva az MTA Kémiai Kutatóközpont Szénhidrátkémiai Osztályán folyó kutatómunkába célul tűztük ki a heparánáz enzim szelektív gátlására alkalmas azacukor tartalmú pszeudooligoszacharidok szintézisét, melyek a heparin és a heparán-szulfát szerkezetével mutatnak közeli hasonlóságot (32. ábra). OR3 O
OR3 NaO C 2 O
HO HO R2HN
O HO
CO2Na NH
OH NH
O HO 2 HO R HN R1O
OR1
R1 = H vagy SO3Na; R2 = Ac vagy SO3Na; R3 = H vagy SO3Na
32. ábra. A tervezett heparánáz inhibitorok A monoszacharid azacukrok, mind az 1-deoxynojirimycin vagy a nojirimycin, közismerten jó gátlószerei számos glikozidáz enzimnek. Azonban ha egy adott betegség kezelésére fókuszálunk, jelen esetben a rákos áttétek kialakulását szeretnénk csökkenteni, akkor a heparánázra kell specifikálni a hatóanyagot. Az egyik lehetőség a specifitás növelése érdekében, hogy nagyobb tagszámú azacukor tartalmú, de az enzim természetes szubtrátjához (heparinhoz) hasonlító molekulákat tervezünk (mint például a 32. ábrán látható vegyületek). Ezért az általunk tervezett heparánáz inhibitorok olyan módosított heparin származékok, amelyek azacukor tartalmú pszeudodiszacharidok. Ezekben a diszacharidokban a D-glükózamin rész α-(1→4) kötésen keresztül kapcsolódik a
D-glükuronsav
vagy az L-iduronsav azacukor
egységekhez. Mint már korábban ismertettem a heparánáz az endoglükozidázok közzé tartozik, mégis az általunk tervezett pszeudodiszacharidok között szerepel L-ido konfigurációjú vegyület is. Számos irodalmi példa található, mely azt állítja, hogy „rossz” konfigurációjú vegyületek kitünő glikozidáz inhibitornak bizonyultak.78 Továbbá közismert az L-idóz és az L-iduronsavak konformációs mozgékonysága is,79 ezért gondoltuk azt, hogy a heparánáz enzim aktív centrumában várhatóan jól illeszkednek az általunk tervezett molekulák. Elgondolásunkat az is alátámasztja, hogy már teszteltek egy
L-iduronsav
típusú 1-N-iminocukor monoszacharid
származékot, mely gátló hatást mutatott rákos elváltozások metasztázisában.80
35
Tudomásunk szerint aza-L-iduronsav tartalmú pszeudodiszacharidot még senki nem állított elő, és aza-D-glükuronsav tartalmú pszeudodiszacharidból (17) is csak egy darabot szintetizáltak eddig, mint potenciális heparánáz inhibitor.48 A doktori munkám során a tervezett pszeudodiszacharidok közül hat darab különböző képpen szubsztituált diszacharid (73, 75, 77, 79, 81 és 82) szintézisét valósítottuk meg, melyek szerkezeti képlete a 33. ábrán látható. A cél vegyületeket különböző finkciós- és ortogonális védőcsoportokat tartalmazó teljesen védett diszacharidok (72, 74, 76, 78 és 80) előállításán keresztül valósítottuk meg.
OAcCl O
BnO BnO
R2 O
N3
72 74 76 78
OR3
R1
BnO N
O
HO
NHR5 O
73 75 77 79
OH
R3= H ; R4= CH2OH; R5= Ac R3= H ; R4= COONa; R5= Ac R3= SO3Na ; R4= COONa; R5= Ac R3= SO3Na ; R4= COONa; R5= SO3Na OR6
OAcCl
O
O
HO
tBuO2C N3
H N
HO
OBn
R1= Cbz R2= CH2ONAP1 R1= Cbz R2= CO2tBu R1= Ns R2= CH2ONAP1 R1= Ns R2= CO2tBu
BnO BnO
HO R4
OBnO
HO
NaO2C 7
N Ns
R HN
NH O HO OR8
OLev
81 R6= H ; R7= Ac; R8= SO3Na 82 R6= SO3Na ; R7= Ac; R8= H
80
33. ábra. Az elkészített heparánáz inhibitorok A tervezett szintézisek megvalósítását az
L-ido
konfigurációjú azacukor tartalmú
diszacharidok előállításával kezdtük. A gyűrűs nitrogén védelmére irodalomi analógiák alapján benziloxikarbonil (Cbz) védőcsoportot választottuk. Azonban számos problémát tapasztaltunk a 73 és 75 célvegyületek szintézise közben. A benziloxikarbonillal védett intermedierek NMR spektrumában jelszélesedések és jelduplázódások nehezítették a vegyületek asszignációját. Továbbá bázikus körülmények között az azacukor részből, nem kivánt 6-O,N gyűrűs karbamát származékot kaptunk. 36
Korábbi tapasztalataink alapján felmerült az a gondolat, hogy a benziloxikarbonil csoportot nozil (Ns) védőcsoportra cseréljük, kivédve ezzel a fent említett problémákat. Mivel az irodalomban nem állt rendelkezésünkre semmilyen információ, hogy az általunk tervezett vegyületek szintéziséhez szükséges kémiai átalakítások során hogyan viselkedik a nozil védőcsoport, ezért előbb próbareakciókban vizsgáltuk a kérdéses átalakításokat. Miután meggyőzödtünk a nozil alkalmazhatóságáról, a további célvegyületeink szintéziséhez az azacukor rész gyűrűs nitrogénjét nozillal védtük. A
D-glüko
konfigurációjú azacukor tartalmú diszacharidok (81, 82) előállítására egy
ortogonálisan védett diszacharidot (80) terveztünk, melyből a 2-O-szulfonáto (81) és a 6-Oszulfonáto (82) heparánáz inhibitorok egyaránt előállíthatók. Azt szerettük volna bemutatni, hogy a kiválasztott ortogonális védőcsoportok, a klóracetil (ClAc) és a levulinoil (Lev) szelektíven eltávolíthatók egymás mellől, és így egy központi védett diszacharidból előállítható mindkét célvegyület. A 3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-D-glucitol (152) kulcsintermedier szintézise során azt tapasztaltuk, hogy az irodalomban D-glucitolként szerepelő vegyület valójában L-iditol. A további félreértések elkerülése érdekében egyértelmű szintézis utat dolgoztunk ki az L-ido és a D-glüko
származékok szintézisére.
Az azacukrok szintézisében eddig még nem alkalmazott (1-naftil)metilén acetált terveztünk alkalmazni a 4,6-pozició egyidejű védelmére. A védőcsoport alkalmazásával lehetőség nyílik az O-4 és az O-6 poziciók további szelektív átalakítására.
37
4. SAJÁT KÍSÉRLETEK
4.1. Szintézis stratégia kidolgozása a pszeudodiszacharidok előállítására A 73, 75, 77, 79, 81 és 82 célvegyületeket a 2-azid-2-dezoxi-D-glükopiranozil donor (83) és az L-idóz (84 és 120), L-iduronsav (85 és 121) valamint D-glükuronsav (137) azacukor akceptorok glikozilezésén, majd az azt követő védőcsoportok eltávolítása után terveztük megvalósítani (34. ábra). OR1 O
R2
O 3 HO HO R HN
BnO BnO
OAcCl O SPh N3
73 75 77 79
1
5
BnO R 4 N R
OH NH
HO BnO
HO
2
3
R = H ; R = CH2OH; R = Ac R1= H ; R2= COONa; R3= Ac R1= SO3Na ; R2= COONa; R3= Ac R1= SO3Na ; R2= COONa; R3= SO3Na
Ha az R5= Cbz 84 R4= CH2ONAP1 85 R4= CO2tBu Ha az R5= Ns 120 R4= CH2ONAP1 121 R4= CO2tBu
83 OR6 O
HO HO AcHN
O HO
CO2Na NH
HO BnO
CO2tBu N Ns OLev
OR7
81 R6=H ; R7=SO3Na 82 R6=SO3Na ; R7=H
137
34. ábra. Heparánáz inhibitor diszacharidok szintézisterve A 83 glikozil donor O-6 pozicióját klóracetil csoporttal védtük, mely az
L-ido
konfigurációjú diszacharidok szintézise során mint ideiglenes védőcsoport szerepel. A D-glüko konfigurációjú diszacharidok szintézisében ortogonális a 137 vegyületen lévő levulinoil védőcsoporttal. Azokat a poziciókat védtük klóracetillel és levulinoillal, amelyeken később szulfonáto csoport került kialakításra. A karboxil funkciót (85, 121 és 137) terc-butil észter formájában védtük. Az azacukor gyűrűs nitrogénjét benziloxikarbonillal, illetve a későbbi munkánk során nozillal védtük. A glikozil akceptorok szintézise közben az O-4 és O-6 poziciókat (1-naftil)metilén acetállal láttuk el. A ciklikus acetál reduktív gyűrűnyitásával 38
lehetőség nyílik mind az O-4, mind az O-6 (1-naftil)metil éterek előállítására (35. ábra). Mindkét származék az O-4 pozicióban glikozilezhető, továbbá az O-6 oxidált származék is előállítható. OBn R N
OBn R N
RO2C
O OR
OH BnO
OBn
1Naph
Ns
HN 1Naph
O O
O
OBn
O O BnO
NH-Ns HO
OBn
1Naph
1Naph
O O BnO
OH
NH-Ns
OBn
OBn
35. ábra. Az L-ido azaakceptor retroszintetikus ábrája Az azaakceptorok szintézisének kulcs lépése a nitrogén tartalmú szénhidrát gyűrű kialakítása. Az
L-ido
gyűrű kialakítására Mitsunobu reakciót választottunk. A Mitsunobu
reakcióhoz az amin protonját kellően savassá kell tenni, ehhez irodalmi példa alapján75 a 4nitrobenzolszulfonil (nozil, Ns) csoportot gondoltuk alkalmazni. Az N-nozillal védett D-güko származék SN2 nukleofil szubsztitúciója a gyűrűzárási lépésben az
L-ido
konfigurációjú
származékot eredményezi (35. ábra).
4.2. Benziloxikarbonillal védett aza-pszeudooligoszacharidok szintézise A 72 és 74 ortogonálisan védett diszacharidokat a 84 és 85 benziloxikarbonillal védett azacukor akceptorok és a 83 2-azido tioglikozid donor kapcsolásával terveztük előállítani (36. ábra).
39
OAcCl O
BnO BnO
N3
R
+ SPh
OH
83
OAcCl
OBn Cbz N
1
O
BnO BnO
R
N3
OBn
84 R1=CH2ONAP1 85 R1=CO2tBu
OBn Cbz N
2
O
72 74
OBn
R2=CH2ONAP1 R2=CO2tBu
36. ábra. A benziloxikarbonillal védett diszacharidok szintézisterve
4.2.1. Az 1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol glikozil akceptorok szintézise A 84 és 85 gyűrűs nitrogén tartalmú szénhidrát származék szintézisét a kereskedelmi forgalomban kapható D-glükózból (86) kiindulva kezdtük, melyet tioglikozid származékká (87) alakítottunk (37. ábra). OH O
HO HO
OH O
HO HO
OH OH
1Naph
O O BnO
O
89 1
Naph
O O BnO
OH
87
86 SPh c
O
OBn
OH
OBn
90
N3
f
O O BnO
1Naph
92 OBn
d
Naph = 1-naftil Ns = 4-nitrobenzolszulfonil
NH2 g
O O BnO
1Naph
94 OBn Cbz N
j O
O O 1Naph
i
OH
91
OBn OBn R N
1
O O BnO
1Naph
OBn
95 R=Ns 96 R=H
40
O
OBn
1Naph
97
SPh b
OH
OH
OH
93
O
88
O O BnO
1Naph
a
SPh
O O HO
1Naph
OH e
OBn
OH OBn
NH-Ns
h
37. ábra. Az 1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol szintézise: (a) 1NaphCH(OMe)2, PTSA, MeCN, 98%; (b) BnBr, NaH, DMF, 98%; (c) NBS, CH2Cl2, aceton, H2O, 93%; (d) NaBH4, THF, H2O, 97%; (e) (1) Ph3P, CBr4, piridin, 98%; (2) Ac2O, piridin, 98%; (3) NaN3, NH4Cl, DMF, H2O, 79%; (4) NaOMe, MeOH, 98%; (f) 1,3-propánditiol, Et3N, piridin, H2O, 96%; vagy Ph3P, piridin, majd 25% NH4OH, 77%; (g) NsCl, Et3N, CH2Cl2, 98%; (h) DEAD, Ph3P, CH2Cl2, 96%; (i) PhSH, K2CO3, DMF, 98%; (j) BnOCOCl, NaHCO3, MeOH, 97%. Ehhez első lépésben a D-glükózból pentaacetátot képeztünk,81 melyből a tioglikozid kialakítása BF3·Et2O Lewis sav jelenlétében tiofenollal történt. A 87 vegyületet az acetil csoportok eltávolítása után kaptuk, a dezacetilezés Zemplén körülmények között történt, metanolban katalitikus mennyiségű NaOMe-tal.82 A kapott (87) tetraol 4-es és 6-os hidroxiljait (1naftil)metilén acetál formájában védtük. A (2-naftil)metil (2NAP) védőcsoportot Spencer vezette be 1998-ban.83 A védőcsoport nagy előnye, hogy különböző módszerekkel benzil csoportok mellől szelektíven eltávolítható, valamint savas körülmények között stabilis. 2000-ben Matta számolt be a 2NAP csoport cérium(IV)-ammónium-nitráttal (CAN), illetve 2,3-diklór-5,6-dicián-1,4-benzokinonnal (DDQ) történő szelektív eltávolításáról.84 Kutatócsoportunkban részletesen vizsgálták az (1-naftil)metilén-acetálok (>CH1Naph) előállítását, azok 1NAP-éterekké történő reduktív gyűrűnyitását, valamint az 1NAP védőcsoport eltávolítását.85 A kapott eredmények alapján az 1-naftil származékok hasonló tulajdonságokat mutatnak, mint a régioizomer 2-naftil vegyületek. A védőcsoportok bevezetéséhez szükséges reagensek árai azonban jelentősen különböznek. A (2-naftil)aldehid a kereskedelmi forgalomban ötször drágább, mint a régioizomer 1-naftaldehid. Az átacetálozási reakciót vízmentes acetonitrilben 1-naftaldehid-dimetil-acetállal, ptoluol-szulfonsav monohidrát jelenlétében hajtottuk végre és kaptuk a 88 vegyületet, melynek 2es és 3-as szabad hidroxiljait benzil csoporttal védtünk. A benzilezést Williamson körülmények között végeztük el. A teljesen védett 89 vegyületről a tiofenil csoportot eltávolítottuk, mivel jelen esetben ideiglenesen alkalmaztuk, hogy a 90 hemiacetálhoz jussunk. A tiofenil csoport hidrolízisét N-brómszukcinimiddel (NBS)86 diklórmetán-acetonitril-víz elegyében valósítottuk meg. A hemiacetál nátrium-borohidrides redukciójával (tetrahidrofurán-víz 4:1 elegyében) kaptuk a 91 diol származékot. A diol vegyületre azért volt szükségünk, hogy a C-1 pozicióba amino csoportot tudjunk beépíteni, valamint a C-5 pozició szabad hidroxilt tartalmazzon (93). A 93 vegyület kialakításához első lépésként a C-1 poziciót Appel körülmények87 között (széntetrabromiddal és trifenilfoszfinnal piridinben) szelektíven brómoztuk. A kapott termék az 41
oszlopkromatográfiás tisztítás során jelentős mértékben bomlott, ezért a továbbiakban rövid flash-kromatográfia után a szabad C-5 hidroxil csoportot acetillel védtük ideiglenesen és így lehetővé vált a termék tisztítása és azonosítása NMR-rel. A brómot nátrium-aziddal, ammónium-klorid jelenlétében, vizes DMF-ben refluxáltatva azidra cseréltük (92). A bróm azid csere következtében a
13
C NMR spektrumban a C-1 atomon „down-field shift” detektálható
(52.0 ppm→34.6 ppm), továbbá az azid csoport jelenlétét IR felvétellel is igazoltuk, melyben megjelent az azidra jellemző 2099-es éles csúcs. A 92 azido vegyületet 93 aminná redukáltuk. Az azid amin redukciót többféle módon is megvalósítottuk (38. ábra).
1Naph
O O BnO
OH
1Naph
N3
92 OBn
1Naph
O O BnO 93
O O BnO
OH
N
OH
NH2
OBn
PPh3
OBn
38. ábra. Azid - amin redukció: 1,3-propánditiol, Et3N, piridin, H2O, 96%; vagy Ph3P, piridin, majd 25% NH4OH, 77%. Elsőként a 92 azido vegyületet piridinben trifenilfoszfinnal kevertetve foszfiniminné alakítottuk, majd az ammónium-hidroxidos hidrolízis (25% NH4OH, reflux) után kaptuk az amino származékot.88 Az ammónium-hidroxidot nagy feleslegben, többszöri adagolással kellett alkalmazni, és 50 °C-on történő melegítés mellett is csak több nap után játszódott le a reakció. Ráadásul VRK-val is nehezen volt követhető a reakció. Végül 77% hozammal ugyan izolálni tudtuk a várt terméket, mégis úgy gondoltuk egyszerűbb, jobban követhető eljárást kell kidolgoznunk. Olyan módszerre volt szükségünk, amely alkalmas 10 grammos mennyiségek előállítására is. Az azid amin redukció közvetlen redukcióval is előállítható vizes piridinben 1,3propánditiollal, trietilamin (Et3N) bázis jelenlétében (38. ábra). Ezzel a módszerrel a 93 amino származékot 96%-os konverzióval tudtuk előállítani. Alternatív módszerként kipróbáltuk a 39. ábrán látható eljárást is a 92-es vegyület előállítására.75 A 90 hemiacetál Dess-Martin oxidációját89 követően jutottunk a 90a laktonhoz. A lakton gyűrűt metanolos ammónia oldattal kevertetve nyitottuk és kaptuk a 90b amidot. A 90b intermediert lítium-alumíniumhidriddel redukálva állítottuk elő a 93 amino vegyületet. A
42
módszert azért nem alkalmaztuk a továbbiakban, mert összességében alacsonyabb hozammal kivitelezhető, mint a 37. ábrán látható 90-93 átalakítás.
1Naph
O O BnO 90
1Naph
O
a
OBn
O O BnO
O O BnO
OH
OH NH2 BnO
1Naph
O
90a
1Naph
c
O
OBn
O O BnO 93
90b
b O
OH
NH2
OBn
39. ábra. Alternatív módszer a 93 amino vegyület előállítására: (a) Dess-Martin periodinane, CH2Cl2, 90%; (b) NH3-MeOH, 65%; (c) LiAlH4, THF, 70%. A 93 amino származékot nozileztük 4-nitro-benzolszulfonil-kloriddal piridinben, trietilamin
bázist
használva.
A
kapott
94
szulfonamidból
Mitsunobu
reakcióval
(trifenilfoszfinnal és dietil azodikarboxiláttal vízmentes CH2Cl2 oldószerben) állítottuk elő, magas hozammal (98%) a gyűrűs ido-konfigurációjú azacukor származékot (95), amely a korábbi intermedierekre nem igazán jellemző módon hófehér kristályos termék volt. Az irodalomból ismert módon tiofenollal és vízmentes K2CO3-al, DMF oldószerben eltávolítottuk a nozil csoportot (96),90 és a gyűrűs szabad amint benziloxikarbonil védőcsoporttal láttuk el. A teljesen védett 97 imino-iditol származékból lehetőség nyílik további szelektív kémiai átalakításokra. Az (1-naftil)metilén ciklikus acetál reduktív gyűrűnyitása (40. ábra) NaCNBH3-al és sósavas-éterrel91 a 6-O-naftilmetil-éter származékot (84) adta. A 4-O-naftilmetil-éter származékot (98) pedig a kutatócsoportunkban részletesen kidolgozott reduktív gyűrűnyitási módszert (BH3·THF/TMSOTf, CH2Cl2)92 alkalmazva állítottuk elő kiváló hozammal.
43
OBn Cbz N
1
NAPO
OBn Cbz N
a
O 1
O Naph
OH
b
OBn
HO
97
84
OBn
OBn Cbz N O1NAP OBn
98 40. ábra. Az (1-naftil)metilén ciklikus acetál reduktív gyűrűnyitása: (a) NaCNBH3, HCl-Et2O, THF, 67%; (b) BH3·THF, TMSOTf, CH2Cl2, 91%. A 84 6-O-naftilmetil-éter származék közvetlenül glikozilezhető formában van, míg a 98 4-O-naftilmetil-éter C-6 poziciója oxidálható. A 98 primer alkoholt Corey-Samuelsson reakcióban93 a 99 L-iduronitol származékká oxidáltuk (41. ábra). Az oxidációt piridiniumdikromáttal, ecetsav-anhidrid, terc-butanol, diklórmetán elegyben hajtottuk végre és a 99 vegyületet 68%-os termeléssel kaptuk. A 99 iminosav származék C-4 pozicióját az (1naftil)metil-éter (1NAP) védőcsoporttól CAN-al történő eltávolításával szabadítottuk fel (85).85
HO
OBn Cbz N
1NAPO
OBn
a
OBn Cbz N
tBuO2C 1NAPO
OBn 99
98
b
tBuO2C OH
OBn Cbz N OBn 85
41. ábra. A 85 glikozil akceptor szintézise: (a) PDC, Ac2O, t-BuOH, CH2Cl2, 68%; (b) CAN, MeCN, H2O, 65%. A 85 vegyületből további két reakciólépéssel könnyen előállítható a 101 1deoxynojirimycin94 származék (42. ábra).
44
BnO N
tBuO2C
BnO
Cbz
OH
a OBn
NaO2C
N
b OBn
OH 100
85
HO
Cbz NaO2C
H N
OH
OH 101
42. ábra. 1,5-Didezoxi-1,5-imino-L-iduronitol szintézise: (a) TFA, CH2Cl2, 97%; (b) H2, Pd/C, THF, H2O, 79%. A terc-butil-észter savas hidrolízisét 20%-os trifluorecetsavval diklórmetánban95 végeztük és így kaptuk a 100 vegyületet. A benziloxikarbonil és benzil csoportokat hidrogenolízissel távolítottuk el. A reakciót THF:H2O = 1:1 elegyében hidrogén atmoszférában Pd(C) katalizátorral valósítottuk meg és kaptuk a 101-es vegyületet, mely az irodalomból ismert. 4.2.2. 2-Azido-2-dezoxi-D-glükóz donor előállítása A 83 tioglikozid donor szintézisét a kereskedelmi forgalomból megvásárolható tri-Oacetil-D-glükálból (102) kiindulva valósítottuk meg (43. ábra). Első lépésben Zemplén körülmények között eltávolítottuk az acetil csoportokat és tisztítási eljárás nélkül két lépésben a 104 1,6-anhidro származékot képeztük. A kapott triolt (103) acetonitrilben bisz-(tributil-ón)oxiddal forraltuk, majd jód hozzáadásával megkaptuk az 1,6-anhidro-2-dezoxi-2-jód-β-Dglükopiranózt (104).96 E vegyületet nátrium-aziddal reagáltatva megtörténik a jód azid csoport csere, amely a szomszédos hidroxil csoport részvétele miatt a C-2 retenciójával jár, és végül a 105 2-dezoxi-2-azido származékot kaptuk. A szabad hidroxil csoportok Williamson körülmények között való benzilezése után a 106 dibenzil vegyületet kaptuk.97 Az irodalomból ismert, hogy az anomer anhidro vegyületek, - amelyek tulajdonképpen belső O-glikozidoknak is tekinthetők - az O-glikozidokhoz hasonlóan, tiolokkal vagy azok szilil származékaival, Lewis savak jelenlétében tiolizálhatók.98 Az 1,6-anhidro prekurzorból, amennyiben C-2 pozicióban résztvevő csoport található az 1,2-transz tioglikozid képződik, míg nem résztvevő csoport esetén, mint jelen esetben is anomer keverék alakul ki. Az anhidro gyűrű felnyitása és a tioglikozid kialakítása tiolízissel, feniltiotrimetilszilánnal cink-jodid Lewis sav jelenlétében történt. A kapott tioglikozid (107)48b 2:1 = α:β anomer keverékként képződött. Az egyes anomerek elválasztása azonban nem szükséges, mivel mindkét anomer használható a tervezett glikozilezéseinkben donorként. A 83 azid donor
45
célvegyületet a C-6 pozicióban szabadon maradt hidroxil csoport klóracetilezése (ClAc) után kaptuk. A reakciót klórecetsavanhidriddel piridin-diklórmetán 2:1 arányú elegyében végeztünk. A klóracetil tulajdonképpen ideiglenes védőcsoport, amely stabilis a glikozilezési reakció körülményei között, ugyanakkor a glikozilezést követően szelektíven eltávolítható.
O
RO RO
OH O
b
104
105
OH
d
BnO BnO
N3
106
c N3
OH
I
OH
O
OBn
OH O
a
102 R=Ac 103 R=H OBn O
O
O
OR
OAcCl
e
O SPh
N3 107
O
BnO BnO
N3
SPh
83
43. ábra. 2-Azido-2-dezoxi glikozil donor szintézise: (a) (1) (Bu3Sn)2O, MeCN, (2) I2, CH2Cl2, 70%; (b) NaN3, DMF, H2O; (c) BnBr, NaH, DMF, 83%; (d) PhSSiMe3, ZnI2, CH2Cl2, 80%; (e) (ClCH2CO)2O, piridin, CH2Cl2, 74%.
4.2.3. Glikozilezések: benziloxikarbonillal védett diszacharidok szintézise Az előállított azid donor (83) és azacukor akceptorok (84, 85) szintézise után rátértünk a glikozilezési reakciókra (44. ábra). A glikozilezések során minden esetben a 83 glikozil donort 1.25-szörös feleslegben alkalmaztuk. A reakciókat dietil-éter-diklórmetán oldószerelegyben hajtottuk végre, mivel αkötésű diszacharidokat kivántunk előállítani. Az irodalomból jól ismert, hogy az 1,2-cisz glikozidos kötés éter típusú oldószerekben alakítható ki a legnagyobb sztereoszelektivitással, azonban csak dietil-éterben sem a DMTST promótert sem a 83 glikozil donort nem tudtuk feloldani, ezért használtunk oldószer kombinációt. Először a 72 diszacharidot állítottuk elő, úgy hogy DMTST99 promóter segítségével szobahőmérsékleten, szigorúan vízmentes körülmények között glikozileztük a 83 donort a 84 azacukor akceptorral és 59%-os hozammal sztereoszelektíven a 72 α-diszacharidot izoláltunk (44. ábra). A reakció elegyből 24 óra után is mintegy 12% akceptort, valamint 19% tiszta βazid donort tudtunk izolálni. Ez két dologra enged következtetni: egyrészt a reakció
46
meglehetősen lassú az adott körülmények között, másrészt a β-azid donor lassabban reagál, mint az α-azid. OAcCl BnO BnO
1
O
N
+ N3
SPh
OH
O 1NAPO N3
OBn
Cbz
BnO N
O
OBn
72
OAcCl
OAcCl
Cbz
BnO
O + tBuO2C N3
a
BnO BnO
84
83
BnO BnO
OAcCl
Cbz
BnO
NAPO
N
b
SPh OH
83
OBn
BnO BnO
O tBuO C 2 N3
O
Cbz
BnO N
OBn
74
85
44. ábra. Benziloxikarbonillal védett diszacharidok szintézise: (a) DMTST, Et2O, CH2Cl2, 59%; (b) Me2S2–Tf2O, Et2O, CH2Cl2, 80%. A továbbiakban a glikozilezéseinket egy új promóter (Me2S2-Tf2O; dimetil-diszulfidtrifluormetánszulfonsav-anhidrid) jelenlétében valósítottuk meg. Az új módszerrel a reakcióidő 5-10 percre rövidült és a glikozilezések hozama is lényegesen magasabb lett. A Me2S2-Tf2O-t mint új, jó hozamú, regió- és sztereoszelektív glikozilezési módszert kutatócsoportunkban fejlesztették ki.100 A Me2S2 és Tf2O kombináció rendkívül hatékony promóternek bizonyult számos glikozilezésben. Az új promóter a DMTST-nél nagyságrendekkel reaktívabbnak bizonyult. A vizsgált glikozilezési reakciókat alacsony hőmérsékleten (-60 ˚C - 0 ˚C) igen rövid reakcióidővel (5 perc - 10 perc) hajtották végre. A módszer további előnye, hogy a promóter a kereskedelmi forgalomban olcsón hozzáférhető Me2S2 és Tf2O összemérésével könnyedén előállítható. A 74 diszacharid szintézise során már a Me2S2-Tf2O promótert használtuk, és azt tapasztaltuk, hogy magasabb hozammal, mintegy 80%-os kitermeléssel, sztereoszelektíven αdiszacharidot tudtunk izolálni (44. ábra).
47
4.2.3.1. A 2-N-acetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol szintézise A 72 diszcharidból a 73 heparánáz inhibitor diszacharidot a következő átalakítások után kaptuk (45. ábra). Első lépésként az (1-naftil)metil étert távolítottuk el CAN-al, majd a klóracetil ideiglenes védőcsoport eltávolítása következett, amelyet frissen készített hidrazinditiokarbonát (HDTC)101 oldattal hajtottunk végre. Az így kapott 109 vegyületen az N-acetil funkciós csoport kialakítása következett. Az azid-amin redukciót a korábban már bemutatott módon, 1,3-propánditiollal valósítottuk meg, majd a szabad amint (110) acetileztük és kaptuk 111-es intermediert. Mivel a szabad hidroxilok is acetileződtek, Zemplén körülmények között dezacetileztük a vegyületet és így kaptuk a 2-N-acetil származékot (112). A 112 főtermék mellett még a 113 6-O,N-karbamát származék is keletkezett. Az irodalomban ismert tény, miszerint
hasonló
ciklikus
karbamátok
képződnek
az
N-benziloxikarbonillal
védett
azacukrokból a benzil csoport elvesztésével erőteljes bázikus körülmények között (K2CO3, NaOH).102 Jelen esetben a Zemplén körülmények között képződött 113 vegyület meglepő volt. Mivel nem sikerült többszöri kromatografálás után sem elválasztani a két vegyületet, ezért együtt vittük tovább. Az O-benzileket és a benziloxikarbonilt katalitikus hidrogénezéssel, reduktív körülmények között távolítottuk el. A keletkezett 73 és 114 keveréket szilikagél oszlopkromatográfiával sikeresen elválasztottuk és karakterizáltuk.
48
OAcCl BnO BnO
O 1NAPO N3
OR1
Cbz
BnO N
O
a
R3
OBn
72
b c d
OH BnO BnO
O
HO
NHAc O
e 112 BnO BnO
+ OH O NHAc O
108 R =AcCl 109 R1=H 110 R1=H 111 R1=Ac
OBn 2
R =H R2=H R2=H R2=Ac
R3=N3 R3=N3 R3=NH2 R3=NHAc
OH HO HO
N OBn O OBn N
N
O 1
Cbz
BnO
Cbz
BnO
R2O
O
BnO BnO
O
HO
HO H N
NHAc O
f 73 O HO HO
+ OH O
OH O OH N
NHAc O
OBn
113
O
OH
114
45. ábra. 2-Acetamido-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-iminoL-iditol
szintézise: (a) CAN, MeCN, H2O, 71%; (b) HDTC, DMF, 92%; (c) 1,3-propánditiol,
Et3N, piridin, H2O, 81%; (d) Ac2O, piridin, 83%; (e) NaOMe, MeOH, 87%; (f) H2, Pd/C, THF, H2O, (73) 43%, (114) 31%.
4.2.3.2. A 2-N-acetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-imino-Liduronitol szintézise A 74 teljesen védett azacukor tartalmú pszeudodiszacharidból egy iduronitol tartalmú heparánáz inhibitort szintetizáltunk (46. ábra). A védőcsoportok eltávolítása hasonló módon történt, mint az előző szabad végtermék (73) szintézise során, csupán más sorrendben. Itt először a klóracetil csoportot távolítottuk el (115), majd az N-acetil funkció kialakítása (118) következett. A terc-butil-észter savas hidrolízise (119) 20% trifluorecetsavval diklórmetánban történt. A további védőcsoportok hidrogenolízissel történő eltávolítása után a 75 N-acetilezett iduronitolt tartalmazó célvegyülethez jutottunk.
49
OAcCl O tBuO C 2
BnO BnO
N3
OR1
Cbz
BnO N
O
a
b c d
OH NaO2C
NHAc O
115 R =H 116 R1=H 117 R1=Ac 118 R1=H
N
RO2C
N
O
OBn
2
3
R =tBu R2=tBu R2=tBu R2=tBu
R =N3 R3=NH2 R3=NHAc R3=NHAc e
OH
Cbz
BnO
O
1
Cbz
BnO
2
R3
OBn
74
BnO BnO
O
BnO BnO
f
O
HO HO
NaO2C
HO H N
NHAc O
OBn
119
OH
75
46. ábra. 2-Acetamido-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-iminoL-iduronitol
szintézise: (a) HDTC, DMF, 72%; (b) 1,3-propánditiol, Et3N, piridin, H2O, 81%;
(c) Ac2O, piridin, 96%; (d) NaOMe, MeOH, 95%; (e) TFA, CH2Cl2, 95%; (f) H2, Pd/C, THF, H2O, 88%.
4.3. 4-Nitro-benzolszulfonillal védett aza-pszeudooligoszacharidok szintézise A 76 és 78 ortogonálisan védett diszacharidokat, a 120 és 121 4-nitro-benzolszulfonillal (nozil, Ns) védett azacukor akceptorok és a 83 2-azido tioglikozid donor kapcsolásával terveztük előállítani (47. ábra). OAcCl O
BnO BnO
N3 83
+ SPh
R1 OH
OAcCl
OBn Ns N
BnO BnO
O
R2
N3
OBn
120 R1=CH2ONAP1 121 R1=CO2But
O 2
OBn 1
76 R =CH2ONAP 78 R2=CO2But
47. ábra. A nozillal védett diszacharidok szintézisterve
50
OBn Ns N
4.3.1. A nozil mint védőcsoport és alkalmazása Az eredeti választásunk a gyűrűs nitrogén védelmére a benziloxikarbonil volt. Erre a feladatra azért a benziloxikarbonilt választottuk, mert ez a védőcsoport a legáltalánosabban használt az azacukrok szintézisében. A benziloxikarbonil mellett még előfordul a benzil csoport,103
a
terc-butoxikarbonil
(Boc),104
a
6-O,N-karbonil102a;102b;105
és
a
dietoxikarbonilvinil.106 A korábban előállított 73 és 75 diszacharidok szintézise során jónéhány problémával találkoztunk, melyeket a benziloxikarbonil okozott. Az első és leginkább megoldást kivánó probléma az volt, hogy az N-benziloxikarbonillal védett származékaink NMR spektrumában jelszélesedések és jelduplázódások nehezítették az asszignációt. A jelduplázódás oka, az amid kötés mentén jelentkező rotáció (48. ábra). NO2 O
O OAcCl BnO BnO
O N3
2
R
OBn C N
O
OAcCl
OBn BnO BnO
O N3
OBn
72 R2=CH2ONAP1 74 R2=CO2tBu
R2
OBn S O N
O
OBn
76 R2=CH2ONAP1 78 R2=CO2tBu
Nozil (Ns=4-nitro-benzolszulfonil)
48. ábra. Benziloxikarbonillal és nozillal védett pszeudodiszacharidok A probléma egyik megoldása, hogy 400 MHz –es NMR készüléken DMSO-d6-ban 115 °C-on vettük fel a spektrumokat. Ezen körülmények között már olyan gyors a rotáció, hogy az NMR készülék nem képes a rotációt érzékelni. Ez a megoldás azonban nem alkalmazható a mindennapi munkánk során. Ugyanakkor megfigyeltük már monoszacharid intermediereken is, hogy az N-nozil származékok NMR spektrumában nem látható jelszélesedés és jelduplázódás már szobahőmérsékleten és CDCl3-ban sem.107 Az irodalomban nem állt rendelkezésünkre semmilyen információ arról, hogy a nozil csoport hogyan viselkedik azon reakció körülmények között, amelyek az általunk tervezett diszacharidok szintéziséhez szükségesek. Fukuyama és munkatársai90;108 1995-ben írták le a nozil csoportról, hogy kiváló aktiváló és védő csoportja az aminoknak. A nozil csoportot mi is sikeresen alkalmaztuk a Mitsunobu
51
reakcióban, majd az irodalmi leírásnak megfelelően eltávolítottuk (94-96 átalakítás). A 49. ábrán foglaltam össze egy általános példával, hogyan megy végbe egy primer aminból szekunder aminá történő átalakítás nozil csoport közreműködésével. OMe OMe OMe Bázis
HN SO2
SO2Cl NH2
X
Y
Mitsunobu vagy RX, K2CO3 DMF X
Y
OMe
R'SDMF
N R SO2 X
Y
OMe HN R SO2 R'S
SO2
+
R
N
SR' X
Y
X
Y
a: X=NO2, Y=H (2-Nitro-benzolszulfonil); b: X=H, Y=NO2 (4-Nitro-benzolszulfonil); c: X=NO2, Y=NO2(2,4-Dinitro-benzolszulfonil) 49. ábra. A primer amin nozil-kloriddal valamilyen bázis (Et3N vagy piridin) jelenlétében reagál és keletkezik N-monoszubsztituált nitro-benzol szulfonamid. Az N-alkilezett szulfonamidot Mitsunobu vagy valamilyen konvencionális alkilezési módszerrel kapjuk. A szulfonamidról a nozil csoportot Meisenheimer komplex képződésén keresztül lehet eltávolítani tiolátokkal DMF oldószerben és így kapjuk a szekunder amint. Ennek az eljárásnak a fő előnye, hogy mind az alkilezés, mind a védő, aktiváló csoport eltávolítás nagyon enyhe körülmények között valósítható meg. A korábbi glikozil akceptoraink szintézis sorában az egyik kulcsintermedier a 95 vegyület, melyben a gyűrűs nitrogén nozil csoporttal védett. Felmerült a kérdés, hogy ha a nozilezett imino-iditol származékot használjuk glikozil akceptorként, hogyan fog a nozil csoport viselkedni a további szelektív kémiai átalakítások során? Mivel az irodalomban semmilyen erre vonatkozó információt nem találtunk, modell vegyületen tanulmányoztuk a kritikusnak vélt reakciókban a nozil viselkedését. Az első kérdéses reakció típus a reduktív gyűrűnyitás volt, mivel várható az adott reakció körülmények között a nozil nitro csoportjának redukciója. A 95 vegyület (1naftil)metilén ciklikus acetáljának reduktív gyűrűnyitása a korábban már részletezett
52
módszereket használva, adta mind a 6-O-naftilmetil-éter (122), mind a 4-O-naftilmetil-éter (123) származékot a nozil csoport redukciója nélkül (50. ábra). OBn Ns N
1NAPO
OBn Ns N
a
O O 1Naph
OH
b
OBn 95
OBn 122 OBn Ns N
HO
1NAPO
OBn 123
50. ábra. Nozillal védett azacukor (1-naftil)metilén acetáljának reduktív gyűrűnyitása: (a) NaCNBH3, HCl-Et2O, THF, 69%; (b) BH3·THF, TMSOTf, CH2Cl2, 93%. A 6-O-naftilmetil-éter (122) származék közvetlenül glikozilezhető, a 4-O-naftilmetil-éter (123) származék C-6 szabad hidroxilját pedig szulfatáltuk. Ezen a modell vegyületen azt szerettük volna tanulmányozni, hogy a nozil csoport eltávolítható szulfát csoport mellől szelektíven (51. ábra).
HO
1
BnO
Ns N
123
BnO
1
Ns N
a OBn
NAPO
NaO3SO
124
BnO
b OBn
NAPO
NaO3SO 1
H N
NAPO
OBn 125
51. ábra. A nozil eltávolítása O-szulfát csoport mellől: (a) SO3·pyr, DMF, 83%; (b) PhSH, K2CO3, DMF, 52%; vagy PhSH, Et3N, DMF, 93%. A 124 6-O-szulfonáto vegyületről a nozil csoportot tiofenollal és bázisként vízmentes K2CO3ot, valamint Et3N-t használva távolítottuk el. Mindkét bázissal a nozil könnyen eltávolítható volt a szulfát csoport sérülése nélkül, azonban Et3N bázissal jobb hozamot sikerült elérni (93%), ezért a továbbiakban ezt a módszert alkalmaztuk. A 123 vegyület C-6 poziciója oxidálható is, így Corey-Samuelsson reakcióban a 126 Liduronitol származékká oxidáltuk (52. ábra). A 126 iminosav származék C-4 pozicióját
53
felszabadítottuk a 1NAP csoport szelektív eltávolításával és kaptuk a 121 imino-iduronitol azacukor akceptort.
HO
BnO
BnO
Ns N
1NAPO
a
tBuO2C 1NAPO
OBn 123
BnO
Ns N
b
Ns N
tBuO2C OH
OBn 126
OBn
121
52. ábra. A 121 glikozil akceptor szintézise: (a) PDC, Ac2O, t-BuOH, CH2Cl2, 54%; (b) CAN, CH3CN, H2O, 78%. A modell reakció segítségével megbizonyosodtunk, hogy a tervezett diszacharidjaink szintézisében nélkülözhetetlen átalakítások a nozil védőcsoport mellett is megvalósíthatók, így a továbbiakban N-nozil származékokat alkalmaztunk.
4.3.2. Glikozilezések: nozillal védett diszacharidok szintézise A 120 és 121 glikozil akceptorokat a korábbi glikozilezésekből ismert 83 glikozil donorral Me2S2-Tf2O promóter jelenlétében kapcsoltuk (53. ábra). A reakciókat -30 °C-on végeztük és a reakcióidő 5 perc volt. A 76 diszacharidot 86%-os, míg a 78 diszacharidot 90%os hozammal sikerült izolálnunk, tehát az új glikozilezési eljárás sikeresen alkalmazható nozil védőcsoport mellett is.
BnO BnO
OAcCl O
OBn Ns N
1NAPO
+ N3
SPh
OH
OAcCl O + tBuO2C N3 83
BnO BnO
O 1NAPO N3
OBn 120
83
BnO BnO
OAcCl
OBn
76
OBn Ns N
SPh OH
O
OBn Ns N
OBn
OAcCl BnO BnO
O tBuO C 2 N3
O 78
121
54
OBn Ns N OBn
53. ábra. A nozillal védett diszacharidok szintézise: Me2S2–Tf2O, Et2O, CH2Cl2, 76 (86%); 78 (90%). A 76 6-O-naftilmetil-étert tartalmazó diszacharidból előállítható a 78 iduronitol diszacharid származék. Az (1-naftil)metil-éter csoportot CAN-al sikeresen távolítottuk el, majd ezt követően oxidáltuk a 76a intermediert. Ezzel diszacharid szinten is megvalósítottuk az azacukor oxidációját (54. ábra). OAcCl BnO BnO
O N3
1NAPO
O
OAcCl
Ns
BnO
BnO BnO
N
HO
O N3
OBn
Ns
BnO N
O
OBn
76 a
76
OAcCl BnO BnO
O tBuO C 2 N3
O
Ns
BnO N
OBn
78
54. ábra. Alternatív eljárás a 78 diszacharid szintézisére: (a) CAN, CH3CN, H2O, 87%; (b) PDC, Ac2O, t-BuOH, CH2Cl2, 51%.
4.3.2.1. A 2-N-acetil-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5imino-L-iduronitol szintézise A 77 célvegyület szintézisének első lépésében a 2’-azido csoportot szerettük volna Nacetil csoporttá alakítani (55. ábra). A korábbi szintézisek során az azid-amin redukcióra sikeresen alkalmazott 1,3-propánditiolt erre a célra nem használhattuk, hiszen várható volt a nozil csoport elvesztése. Feltevésünket igazoltuk is, amikor 1,3-propánditiollal Et3N bázis jelenlétében a nozil csoportot szelektíven eltávolítottuk az azid csoport redukciója nélkül.107 Ezzel egyértelművé vált, hogy az azid- és az N-nozil csoport ortogonális egymással, mely tulajdonság nagyon fontos az N-nozil csoport későbbi alkalmazhatósága szempontjából. Az N-acetil funkciós csoport kialakítására a Staudinger reakciót választottuk, melynek során trimetil-foszfinnal diklórmetánban foszfinimin intermedier képződése után ecetsav55
anhidrid hozzáadását követően alakult ki az N-acetil csoport (127). A 6-O-szulfonáto származék szintéziséhez a 127 védett diszacharidról először a klóracetil csoportot távolítottuk el (128) HDTC-vel, majd a terc-butil-észter savas hidrolízise következett. A terc-butil csoport eltávolítása a szulfatálás előtt esedékes, hogy a viszonylag labilis szulfát-észter hidrolízisét elkerüljük. A 129 6’-hidroxi vegyület egyetlen szabad hidroxil csoportját piridin-kéntrioxid komplexszel (SO3·pyr) szulfatáltuk. Oszlopkromatográfiás tisztítás után a terméket Dowex (Na+) kationcserélő gyanta felhasználásával 130 dinátrium sóvá alakítottuk. A szulfatálás következtében
13
C NMR spektrumban a C-6' atomon „down-field shift” detektálható (68.0
ppm→62.0 ppm). A nozil csoportot tiofenollal Et3N bázis jelenlétében távolítottuk el (131). A 131 termékről készült NMR- és tömeg spektrumok alapján megállapítottuk, hogy a nozil csoport szelektíven eltávolítható az O-szulfonáto csoport sérülése nélkül. A benzil csoportokat pedig hidrogenolízissel távolítottuk el és jutottunk a 77 szabad végtermékhez.
OAcCl BnO BnO
O tBuO C 2 N3
OR1
Ns
BnO N
O
a
b c d
1
127 R =AcCl 128 R1=H 129 R1=H 130 R1=SO3Na
OSO3Na BnO BnO
f
HO HO
O
N OBn
131
2
R =tBu R2=tBu R2=Na R2=Na e
NaO2C
NHAc O
OBn
Ns
BnO
OSO3Na
BnO H NaO2C N
NHAc O
R2O2C
NHAc O
OBn
78
O
O
BnO BnO
HO H N OH
77
55. ábra. 2-N-acetil-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi1,5-imino-L-iduronitol szintézise: (a) Me3P, THF, majd Ac2O, 66%; (b) HDTC, DMF, 65%; (c) TFA, CH2Cl2; (d) SO3·pyr, DMF, 94%; (e) PhSH, Et3N, DMF, 73%; (f) H2, Pd/C, THF, H2O, 60%.
56
4.3.2.2. A 2-N-szulfonamid-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5didezoxi-1,5-imino-L-iduronitol szintézise A 2’-N-szulfonamid és 6’-O-szulfonáto származék (79) szintézise hasonló módon történt, mind a 77 azadiszacharid esetében, csupán a védő csoportok eltávolítása más sorrendben valósult meg (56. ábra). Első lépésként az ideiglenes klóracetil csoportot távolítottuk el (132), majd a 2’-azidot aminná redukáltuk (133). A 133 intermedierről korábban ismertetett módon eltávolítottuk a terc-butil-észtert (134), és egy lépésben elvégeztük az O-és N-szulfatálást (135).51 A korábbi szulfatálási reakcióktól abban különbözött ez az eljárás, hogy DMF oldószer helyett diklórmetán oldószert használtunk és a reakcióidő a megszokott 5-10 perc helyett 30 óra volt. A nozil és benzil csoportok eltávolítása után kaptuk a 79 heparánáz inhibitort.
OAcCl BnO BnO
O tBuO C 2 N3
OR1
Ns
BnO N
O
a
BnO BnO
R2
OBn
78
132 R1=H 133 R1=H 134 R1=H 135 R1=SO3Na
b c d
OSO3Na O BnO BnO NaO3SHN
R3O2C
f OBn
136
N
O
OBn
R2=N3 R2=NH2 R2=NH2 R2=NHSO3Na
O HO HO NaO3SHN
NaO2C O
Ns
BnO
OSO3Na
BnO H NaO2C N O
O
R3=tBu R3=tBu R3=Na R3=Na e
HO H N OH
79
56. ábra. 2-Dezoxi-6-O-szulfonáto-2-N-szulfonamido-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi1,5-imino-L-iduronitol szintézise: (a) HDTC, DMF, 74%; (b) Me3P, THF, majd H2O, 79%; (c) TFA, CH2Cl2; (d) SO3·Pyr, Et3N, CH2Cl2, 95%; (e) PhSH, Et3N, DMF, 98%; (f) H2, Pd/C, THF, H2O, 52%.
57
4.4. Ortogonális védőcsoport-stratégia kiterjesztése aza-pszeudodiszacharidok szintézisére A 80 ortogonálisan védett diszacharidot a 137 D-glukuronitol alapú azacukor akceptor és a 83 2-azido tioglikozid donor kapcsolásával terveztük előállítani (57. ábra). OAcCl OAcCl O
BnO BnO
N3
HO + BnO
CO2tBu N
SPh
83
O
BnO BnO
Ns
N3 O BnO
OLev
137
80
CO2tBu N
Ns
OLev
57. ábra. D-glukuronitol tartalmú aza-pszeudodiszacharidok szintézisterve
4.4.1. Próbareakciók D-glukuronitol glikozil akceptor szintézisére A 80 ortogonálisan védett diszacharid szintéziséhez nélkülözhetetlen kulcs vegyület az ortogonális védőcsoporttal (Lev) szubsztituált
D-glükuronsav
glikozil akceptor szintézise.
Kézenfekvő elgondolásnak tűnt, hogy az L-iditol akceptorok szintézisének egyik intermedier vegyületét (92) használjuk fel erre a célra, hiszen annak már kidolgoztuk az előállítását. Irodalmi adatok alapján ezért a 92 vegyület 5-OH csoportját a könnyen leváló triflát csoporttal szubsztituáltuk (138) (58. ábra),94 azért, hogy nátrium-trifluoracetáttal DMF-ben reagáltatva a 138 intermedieren megtörténjen a
D-glucitol
−
L-iditol
inverzió és a várt 142
L-iditol
származékot kapjuk. Mivel a triflát nagyon érzékeny, könnyen leváló cssoport, az első reakciólépésben keletkezett terméket feldolgozás után rögtön tovább reagáltattuk, azonban még 24 óra elteltével sem történt VRK alapján semmi változás a reakcióelegyben. A reakciót feldolgozva a 139 furanóz származékot izoláltuk. A második reakció lépésben azért nem történt semmi, mert már a triflát képzés során kialakult a 139 furanóz származék. Annak ellenére, hogy az első reakció lépés -30 °C-on ment, valószínűleg olyan gyors az 5-O-triflát származék képződése és ezzel szinte egyidőben a 139 vegyület képződése, hogy azt nem tudtuk VRK-val követni. A reakcióban egy intramolekuláris SN2 nukleofil szubsztituciós gyűrűképzés játszódik le, hiszen a könnyen leváló triflát, molekulán belül talál nukleofil partnert. Jelen esetben, a korábban stabilnak gondolt benziléter a partner és a benzil csoport kilökődésével keletkezik a furanóz származék.
58
1Naph
O O BnO
OH
O O BnO
1Naph
N3
OTf
N3
OBn
OBn 92
138
Bn O BnO
N3
O BnO
O
O O
1
N3
O
1
Naph
Naph
139
58. ábra.: 1. Tf2O, CH2Cl2, piridin; 2. CF3COONa, DMF, 48%. Az irodalomban fellelhető109 néhány utalás arra, hogy nem várt módon a mienkhez hasonló reakció körülmények között mezil vagy tozil csoportokkal szubsztituált vegyületeknél tapasztaltak hasonló gyűrűzáródást, ahol szintén egy benzil csoport kilökődésével járó furanóz származék
keletkezett.
Mivel
szerettünk
volna
megbizonyosodni
az
eredményünk
helyességéről, ezért a 92 vegyületünkből tozil származékot képeztünk (140), majd abból 100 °C-on, argon szférában több napon át refluxáltattuk a reakcióelegyünket és valóban a 139 2,5anhidro származékot kaptuk (59. ábra), ahogyan arról mások már beszámoltak.109a
1Naph
O O BnO
OR
N3
b
O BnO O
OBn
a
1Naph
92 R=H 140 R=Ts
N3
O 139
59. ábra.: (a) TsCl, DMAP, piridin, 93%; (b) C6H5COONa, DMF, 80%. Chakraborty és kutató csoportja által közzé tett eredmények alapján keto származékból (141) kivántuk a számunkra szükséges 142 kulcs intermediert előállítani (60. ábra).110 Az általuk közölt eredmények nagyon biztatónak tűntek, mivel a termék és kiindulási vegyület 6:1 arányban keletkezett az általuk leírt reakcióban. Azonban a mi reakcióelegyünkből 64%-os
59
hozammal a kiindulási 92 vegyületet és csak 34%-os termeléssel tudtuk a 142
L-iditol
származékot izolálni.
1
1Naph
O
OH
O BnO
N3 a
1Naph
O O BnO
OBn
O OBn 141
92
Naph
O O BnO
N3
OBn
b
N3
OH
92
+ 1
Naph
O O BnO
N3 RO
c
OBn
142 R=H 143 R=Ac
60. ábra.: (a) PDC, Ac2O, CH2Cl2, 67%; (b) NaBH4, MeOH, 92 (64%), 142 (34%); (c) Ac2O, piridin, 80%. Mivel nem tudtuk teljes bizonyossággal 142 vegyületet 200 MHz-es NMR spektrumából azonosítani, ezért úgy gondoltuk, hogy az acetilezett származékából (143) 400 MHz-es NMR-el egyszerűbb és pontosabb lesz az asszignálás. A fent bemutatott próbareakciók D-glukuronitol glikozil akceptor szintézisére, egyike sem igazán alkalmas, különösen nem nagyobb mennyiségek előállítására, ezért teljesen más kiindulási anyagból egy új szintézis utat kellett kidolgoznunk a 137-es vegyület előállítására.
4.4.2. D-glukuronitol glikozil akceptor szintézise A 146 3-O-benzil-1,2-izopropilidén-α-D-glükofuranózt az irodalomból ismert eljárások szerint állítottuk elő.111 A szintézis első lépésében a kereskedelmi forgalomban kapható, 1,2:5,6-di-O-izopropilidén-α-D-glükofuranóz (144) szabad hidroxil csoportját Williamson körülmények között benzileztük (61. ábra).
60
O
HO
O
O
a
OH O
O
OBn O
146
PivO
PivO
PivO OH OBn O
d
HO
N3
N3
g
f
149
OH OBn O
O O 150
OBn O O O
148
HO OBn O
N3
e
O O
O O 147
c O O
145
144
OBn O
OBn O
O O
O O
HO
HO
b
OH OH
151
h
NH
HO BnO
OH
152
61. ábra. A 152 kulcs intermedier szintézise: (a) BnBr, NaH, DMF; (b) 60% AcOH; (c) PivCl, CH2Cl2, piridin, 75%; (d) 1. Tf2O, CH2Cl2, piridin; 2. NaNO2, DMF, 80%; (e) 1. Tf2O, CH2Cl2, piridin; 2. NaN3, DMF, 75%; (f) NaOMe, MeOH, 94%; (g) TFA, H2O; (h) H2, Raney Ni, MeOH, 77%. Az irodalomból ismert,112 miszerint 1,2:5,6-di-O-izopropilidén acetálok 1,2-O-izopropilidén csoportja vizes-savas közegben rendszerint stabilabb, mint az 5,6-O-izopropilidén csoport. Ezt kihasználva a 145 származékot 60%-os vizes ecetsavval szobahőmérsékleten parciálisan hidrolizáltuk (146). Tisztítási lépés nélkül a szabaddá vált C-6 pozicióban lévő hidroxil csoportot ideiglenesen pivaloil csoporttal védtük (147). A keletkezett termék jól kristályosodott, így könnyen tudtuk tisztítani. A 147 vegyületből az 5-azido D-glükofuranóz származékot (149) terveztük előállítani. Ehhez két inverzió szükséges a C-5 pozicióban. A 147 intermedier szabad 5-OH csoportját trifláttal védtük, majd a triflát származékot nátrium-nitrittel DMF oldószerben 21 órán át szobahőmérsékleten kevertetve kaptuk a 148 L-idofuranóz származékot. Az L-ido származékból az 5-azid-5-dezoxi-D-glükofuranóz (149) szintén triflát intermedieren keresztül érhető el, nátrium-aziddal DMF-ben -20°C-on kevertetve alig két óra reakcióidő alatt. Az azid csoport jelenlétét nemcsak 13C NMR spektrummal igazoltuk, hanem IR spektrum felvételével is 61
(IR: νmax 2098). A
13
C NMR spektrumban a C-5 atomon detektálható „down-field shift” (58.2
ppm→68.6 ppm). A pivaloil csoportot NaOMe-al távolítottuk el (150), majd az 1,2-Oizopropilidén acetál hidrolízise következett vizes trifluorecetsavval. A 152 gyűrűs nitrogén tartalmú azacukor származékot a 151 vegyületből Raney Ni katalizátorral végrehajtott redukcióval állítottuk elő, hidrogén szférában, metanol oldószerben. Arra lettünk figyelmesek, hogy az általunk előállított 3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5imino-D-glucitol (152) fizikai paraméterei nem egyeznek az irodalomban megadottakkal. Az irodalom szerint Roy és munkatársai 2006-ban tették közzé a 3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5imino-D-glucitol szintézisét és analitikai adatait.113a A Royék által publikált vegyület valójában nem D-glucitol hanem L-iditol származék. Később ugyan valamiféle helyreigazítást a szerzők maguk is közöltek,113b de a téma jelentőssége megkívánja a helyes, összegzett leírást. Ezért célul tűztük ki, egy egyértelmű szintézisút kidolgozását, mind az L-iditol, mind pedig a
D-
glucitol származék szintézisére. A 3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol szintézise látható a 62. ábrán. PivO
PivO HO
OBn O
N3 OBn O
a
b
O O
O O
153
147
HO N3 OBn O
HO
c
O O
BnO
OH
154
H N OH
155
62. ábra.: (a) 1. Tf2O, CH2Cl2, piridin; 2. NaN3, DMF, 70%; (b) NaOMe, MeOH, 97%; (c) 1. TFA, H2O; 2. H2, Raney Ni, MeOH, 47%. A 147 közös intermedierből állítható elő a legegyszerűbben az
L-iditol
származék.
Korábban részletesen leírt módon, triflát intermedier származékon keresztül, egyszeres inverziós lépéssel állítottuk elő a 153 vegyületet. A további reakció lépések teljesen azonosak a 62
61. ábrán bemutatott eljárással. A 155, 3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol célvegyület valamennyi megadott analitikai paramétere azonos a Roy és munkatársai által közölt adatokkal. Tehát a 152 vegyület a D-glucitol és a 155 pedig az L-iditol származék. Visszatérve a 137 célvegyületünk előállítására a 152 3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-iminoD-glucitol
gyűrűs NH-csoportját nozil csoporttal szubsztituáltuk (63. ábra).
OH
OH
NH
HO BnO
N Ns
HO BnO
a
OH
Naph
O O BnO
N
N
Ns e
tBuO2C NAPO BnO
OBz
Ns g
N
1
c
Ns
f
OBz
159
N
Ns
157
HO NAPO Ns d BnO
160
tBuO2C NAPO BnO
N
1
OH 161
N OH
1
158
tBuO2C NAPO BnO
O O BnO
156
OBz
1
b
Naph
OH
152
1
1
Ns
h
tBuO2C HO BnO
OLev
OLev 162
N Ns
137
63. ábra. D-glukuronitol glikozil akceptor szintézise: (a) NsCl, NaHCO3, dioxán, H2O, 70%; (b) 1
NaphCH(OMe)2, PTSA, MeCN, 92%; (c) BzCl, piridin, 88%; (d) BH3·THF, TMSOTf,
CH2Cl2, 96%; (e) PDC, Ac2O, t-BuOH, CH2Cl2, 52%; (f) NaOMe, MeOH, 76%; (g) Lev2O, DMAP, piridin, 78%; (h) CAN, MeCN, H2O, 79%. A korábban alkalmazott nozilezési eljárást ebben az esetben nem tudtuk használni, mivel a kiindulási 152 vegyület nem oldódik diklórmetán oldószerben. A nozilezést dioxán:víz = 1:1 arányú elegyében NaHCO3 jelenlétében 70% konverzióval valósítottuk meg. A 4-es és 6-os szabad hidroxil csoportokat a korábbi szintézisek során is sikeresen alkalmazott (1naftil)metilén ciklikus acetállal védtük (157). A 157 intermedier egyetlen szabad hidroxilját a ideiglenesen benzoil védőcsoporttal láttuk el (158). A 4,6-naftilmetilén acetál reduktív gyűrűnyitása után lehetőség nyílt a 159-es vegyület oxidációjára Corey-Samuelsson reakcióban (160).
63
Irodalmi adatok alapján uronsavak eliminációja erősen bázikus körülmények között könnyen bekövetkezhet,114 ezért a debenzoilezést metanolban, katalitikus mennyiségű nátriummetiláttal végeztük, a reakció több napot vett igénybe. Oszlopkromatográfiás tisztítást követően a 161 monohidroxi vegyületet levulinoil (Lev) csoporttal szubsztituáltuk (162). A C-4 pozicióból az (1-naftil)metil-éter eltávolításával szabadítottuk fel a 162 vegyületet és kaptuk a 137 glikozil akceptort. 4.4.3. Glikozilezés: ortogonálisan védett azadiszacharid szintézise A 137 D-glukuronitol glikozil akceptort Me2S2-Tf2O promóter jelenlétében a 83 2-azido glikozil donorral kapcsoltuk. A reakciót dietil-éter diklórmetán 4:1 arányú oldószerelegyben -30 °C-on hajtottuk végre és a várt 80 diszacharidot 75%-os hozammal izoláltuk (64. ábra). OAcCl OAcCl
tBuO2C HO BnO +
O
BnO BnO
N3
SPh
OLev
83
64. ábra.
D–glukuronitol
N Ns
BnO BnO
O tBuO2C N3 O BnO 80
137
N Ns OLev
tartalmú aza-pszeudodiszacharid szintézise: Me2S2–Tf2O, Et2O,
CH2Cl2, 75%.
4.4.3.1. D-Glukuronitol tartalmú heparánáz inhibitor diszacharidok szintézise A 80 terc-butil-észter tartalmú, valamint klóracetil (AcCl) és levulinoil (Lev) ortogonálisan védőcsoportokat tartalmazó diszacharidból a 81 2-O-szulfonáto és a 82 6’-Oszulfonáto származékokat készítettük el (65. ábra). A szintézis első lépésében az azid csoportot N-acetillé alakítottuk (163) a korábban már ismertetett Staudinger módszer szerint. A 2-O-szulfonáto származék szintézise során a levulinoil csoportot távolítottuk el (164) elsőként, hidrazin-acetáttal diklórmetán : metanol = 10:1 arányú elegyében.115 A 6’-O-szulfonáto származék szintéziséhez pedig a klóracetil csoport eltávolítása szükséges elsődlegesen, melyet frissen készített HDTC oldattal valósítottunk meg (169). Tehát a klóracetil és a levulinoil valóban ortogonális védőcsoportok, hiszen szelektíven eltávolíthatók egymás mellől.
64
A terc-butil-észter trifluorecetsavas hidrolízisét követően a kapott 165 és 170 vegyületek egyetlen szabad hidroxil csoportjaikat SO3·pyr komplexszel szulfatáltuk (166, 171). A 166 vegyületről a klóracetil csoportot 1M NaOMe-al (pH 8-8,5) tudtuk jobb termeléssel (98%) eltávolítani (167) a szulfát csoport degradációja nélkül. HDTC oldattal történő eltávolítását is megvalósítottuk 70% hozammal. A 171 vegyületről a levulinoil csoportot szintén hidrazinacetáttal távolítottuk el a szulfát észter sérülése nélkül (172). A 167 és 172 intermedierekről a nozil és benzil védőcsoportokat a korábban ismertetett eljárások szerint távolítottuk el és kaptuk a
81
((2-acetamido-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(1,5-didezoxi-1,5-imino-2-O-
szulfonáto-D-glucitol)uronsav] dinátrium só) és a 82 ((2-acetamido-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-αD-glükopiranozil)-(1→4)-[(1,5-didezoxi-1,5-imino-D-glucitol)uronsav]
dinátrium só) szabad 48
diszacharidokat. A 82 pszeudodiszacharid már ismert az irodalomban,
továbbá a heparánáz
gátló hatása is, mely azonosnak bizonyult a már korábban heparánáz inhibitorként közzé tett sziasztatin B molekulával.
65
OR1
OR1
O
BnO BnO
R3O2C N3 O
a
N Ns
BnO
O
BnO BnO
R3O2C AcHN
O
N
OR2 80
R1=AcCl
R2=Lev
OR2
R3=But
163
R1=AcCl
R2=Lev
R3=But
b OR1
O
O
BnO BnO
R3O2C AcHN
h
OR1
O
BnO BnO
N
R3O2C AcHN
Ns
BnO
O
164 R1=AcCl 165 R1=AcCl 166 R1=AcCl 167 R1=H
d e f
R2=H R2=H R2=SO3Na R2=SO3Na
R3=But R3=Na R3=Na R3=Na
169 R1=H 170 R1=H 171 R1=SO3Na 172 R1=SO3Na
i j k l
O AcHN
O
R2=Lev R2=Lev R2=Lev R2=H
O
NH
R3O2C AcHN
O
BnO
OR2
OR
R3=Na
173 R1=SO3Na R2=H
g
OSO3Na
O NaO2C AcHN
R3=Na
m
OH HO HO
NH
BnO
2
168 R1=SO3Na R2=H
R3=But R3=Na R3=Na R3=Na
OR1
BnO BnO
3
R O2C
Ns
OR2
OR1
BnO BnO
N
BnO
OR2
c
Ns
BnO
O 81
O
HO HO NH
NaO2C AcHN
HO OSO3Na
O 82
NH
HO OH
65. ábra. A 81 és 82 szabad diszacharidok szintézise: (a) Me3P, THF, majd Ac2O, 79%; (b) CH3CONHNH2, CH2Cl2, MeOH, 87%; (c) TFA, CH2Cl2; (d) SO3·pyr, DMF, 90%; (e) NaOMe, MeOH, 98%; (f) PhSH, Et3N, DMF, 80%; (g) H2, Pd/C, THF, H2O, 70%; (h) HDTC, DMF, 95%; (i) TFA, CH2Cl2; (j) SO3·pyr, DMF, 81%; (k) CH3CONHNH2, CH2Cl2, MeOH, 97%; (l) PhSH, Et3N, DMF, 85%; (m) H2, Pd/C, THF, H2O, 60%.
66
5. ÖSSZEFOGLALÁS A rákos áttétek összetett, többlépéses folyamatok során alakulnak ki. Ezen folyamatok főbb lépése a daganatos sejtek megkötődése különböző membrán képleteken, valamint az extracelluláris mátrix és a sejtmembrán degradációja. A glikózaminoglikánok, köztük a heparin és a heparán-szulfát, ezen membránok fontos alkotóelemei. A heparin lánc lebontása a heparánáz enzim által kulcsszerepet játszik számos fontos biológiai folyamatban, különösen a rosszindulatú tumorok sejtmembránokon keresztül történő elterjedésében. Mivel az enzim expressziójának szintje egyértelműen korrelált a daganatos betegek túlélési idejével, ezért a heparánáz enzim gátlása a daganatellenes terápiák alapját képezheti. A heparánáz enzim a glikozil hidrolázok családjába tartozó β-endoglikozidáz. Mivel a monoszacharid azacukrok a glikozidáz enzimek széles spektrumu gátlószerei, ezért az MTA Kémiai Kutatóközpont Szénhidrátkémiai Osztályán a heparánáz enzim szelektív gátlása érdekében olyan azacukor tartalmú pszeudooligoszacharid származékokat terveztünk, amelyek a heparin és a heparán-szulfát szerkezetével mutatnak közeli hasonlóságot. A doktori munkám során, a tervezett pszeudodiszacharidok közül hat darab diszacharid célvegyületet és egy 1-deoxynojirimycin monoszacharid származék szintézisét valósítottam meg (66. ábra).
OR4
OR1 HO
O
HO R
O
H N
HO
HO NHR3 O
73 75 77 79
2
HO
NaO2C AcHN
OH
R1= H ; R2= CH2OH; R3= Ac R1= H ; R2= COONa; R3= Ac R1= SO3Na ; R2= COONa; R3= Ac R1= SO3Na ; R2= COONa; R3= SO3Na HO NaO2C
NH O HO OR5
81 R4= H ; R5= SO3Na 82 R4= SO3Na ; R5= H
H N
OH
OH
101 66. ábra Az előállított heparánáz enzim inhibitorainak szerkezeti képlete
67
A célvegyületek előállítása során hatékony szintézisutat dolgoztunk ki az L-ido és Dglüko konfigurációjú glikozil akceptorok szintézisére egyaránt. Előállítottunk egy klóracetil csoportot tartalmazó 2-azido tioglikozid donort, melyet mind az
L-ido
mind a
D-glüko
konfigurációjú glikozil akceptorokkal kiváló hozammal
glikozileztünk. Ez idáig csak egy
D-glüko
konfigurációjú azacukor tartalmú pszeudodiszacharid
szintézise található az irodalomban (82). Elsőként mi állítottunk elő
L-ido
konfigurációjú
azacukor tartalmú pszeudodiszacharidokat (73, 75, 77 és 79). További másik
D-glüko
konfigurációjú azacukor tartalmú pszeudodiszacharid szintézisét is megvalósítottuk (81). A munkánk kezdetén az azacukor rész gyűrűs nitrogénjének védelmére használt benziloxikarbonil védőcsoportot lecseréltük nozil csoportra. Bemutattuk, hogy a nozil védőcsoport kitűnően használható az iminocukrok védelmére. Négy különbözőképpen szubsztituált (77, 79, 81 és 82) pszuedodiszacharid szintézise során demonstráltuk a nozil kitűnő használhatóságát. Igazoltuk, hogy a nozil jó néhány általánosan használt kémiai átalakítás, mint például a reduktív gyűrűnyitás, glikozilezés, oxidáció, szulfatálás, és számos védőcsoport (Ac, Bz, ClAc, Lev, tBu stb.) eltávolítása során stabil maradt. Bemutattuk, hogy az N-nozil ortogonális az azido funkcióval. A nozil használatának másik nagyon fontos előnye, hogy az Nnozil származékok NMR spektruma lényegesen jobb minőségű, mint az N-benziloxikarbonil származékok esetén az megfigyelhető volt. Az azacukrok szintézisében eddig még nem alkalmazott (1-naftil)metilén acetált sikeresen alkalmaztuk a 4-O és 6-O poziciók egyidejű védelmére. Bemutattuk, hogy az (1naftil)metilén acetál reduktív gyűrűnyitásával lehetővé válik mind az O-4 mind az O-6 poziciók további szelektív átalakítása. Kidolgoztunk egy jó hozamú, rövid és egyértelmű szintézis utat a 3-O-benzil-1,5didezoxi-1,5-imino-D-glucitol és L-iditol kulcsintermedierek szintézisére. Rámutattunk, hogy az irodalomban eddig D-glucitolként megtalálható vegyület valójában L-iditol konfigurációjú.
68
6. KÍSÉRLETI RÉSZ Általános módszerek Az optikai forgatóképességet Optical Activity AA-10R polariméteren, illetve Activity P2000 (Jasco) polariméteren 23 ºC hőmérsékleten mértük. A fajlagos forgatás értékeket (deg·mL)/(g·dm) egységekben adtuk meg. Az olvadáspontok korrigálatlanok, meghatározásuk kapillárisban, Griffin berendezéssel történt. A mágneses magrezonancia spektrumokat Varian Gemini 2000 (1H, 200 MHz/ 13C, 50 MHz), Varian Unity Inova 3000 (1H, 300 MHz/ 13C, 75 MHz) és Varia Unity Inova 4000 (1H, 400 MHz/ 13C, 100 MHz) spektrométerekkel vettük fel, valamint a teljes asszignációhoz kétdimmenziós felvételeket is készítettünk (COSY, HSQC). A kémiai eltolódások (δ) értékei deuterált kloroform esetében tetrametilszilán belső standardhoz képest vannak megadva (CDCl3: 0.00 ppm, 1H; 77.0 ppm, 13C), deuterált metanol esetén (CD3OD: 3.31 ppm, 1H; 49.00 ppm, 13C) és deuterált víz esetén aceton belső standardhoz képest vannak megadva (D2O: 2.22 ppm, 1H; 30.89 ppm, 13C). Az NMR felvételeket 30 °C-on készítettük, kivéve azon vegyületek esetében melyeknél az jelölve van. A tömegspektrumok Applied Biosystems 3200 QTrap készülékkel, elektroporlasztás ionizációval (ESI) készültek. Az elemanalíziseket Elementar Vario EL III készülékkel végeztük. Az infaravörös spektrumokat Thermo Nicolet Avatar 320 FT-IR spektorméteren készítettük. A reakciók feldolgozása során a szerves oldatokat vízmentes MgSO4-on szárítottuk, bepárlásuk rotációs vákuumbepárlón történt. A vékonyrétegkromatográfiához DC-Alufolien Kieselgel 60 F254 lemezeket, az oszlopkromatográfiás elválasztásokhoz Kieselgel 60 (0.04-0.063mm) adszorbenst használtunk. A vékonyréteg kromatogrammokat 0.02 M rezorcin 20%-os metanolos kénsavban készített oldatával hívtuk elő és melegítéssel tettük láthatóvá. Kromofór csoportot tartalmazó vegyületeknél a kromatogrammokat UV fény alatt is megvizsgáltuk. A vékonyrétegkromatográfiához használt eluensek: A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K.
toluol : aceton = 95 : 5 toluol : aceton = 9 : 1 toluol : aceton = 4 : 1 toluol : aceton = 7 : 3 diklórmetán : metanol = 95 : 5 diklórmetán : metanol = 9 : 1 diklórmetán : metanol = 4 : 1 hexán : etilacetát = 4 : 1 hexán : etilacetát = 7 : 3 2-propanol : aceton : víz = 4 : 2 : 2 2-propanol : aceton : víz = 4 : 2 : 3
Glikozilezési módszer a: általános leírása a Me2S2-Tf2O reagenssel végrehajtott glikozilezési reakciók kivitelezésének: A promóter = dimetil-diszulfid (Me2S2) + trifluormetánszulfonsav anhidrid (Tf2O) előállítása: összemértünk 0.75 mL száraz diklórmetánt és 0.09 mL (1.01 mmol) Me2S2-ot. Az elegyet 0 °C-ra hűtöttük, majd hozzáadtunk 0.165 mL (10.0 mmol) Tf2O-ot. Az elegyet fél óráig 0 oC-on kevertettük, a felhasználásig fagyasztóban tároltuk.
69
A glikozilezés: összemértünk adott mennyiségű akceptort és donort 12 mL száraz oldószer elegyben (dietil éter : CH2Cl2 = 4:1) és 1 g frissen izzított 4 Ǻ molekulaszitát, az elegyet argon alatt fél órán át kevertettük, majd hozzáadtunk frissen elkészített Me2S2-Tf2O promótert. Az elegyet 10 percen keresztül kevertettük. A feldolgozás során az elegyet 1 mL trietilaminnal semlegesítettük, 100 mL diklórmetánnal hígítottuk és Celite-n szűrtük. A szűrletet 25 mL 2 M HCl-dal, 25 mL telített NaHCO3-tal és 25 mL deszt. vízzel mostuk, szárítottuk, szűrtük, bepároltuk. A maradékot oszlopkromatográfiával tisztítottuk. Glikozilezési módszer b: általános leírása a DMTST reagenssel végrehajtott glikozilezési reakciók kivitelezésének: A promóter = dimetil(metiltio)szulfónium triflát előállítása: összemértünk száraz diklórmetánt (16 mL) és dimetil-diszulfidot (1.8 mL, 20.0 mmol), majd hűtés mellett metiltrifluormetánszulfonátot (2.2 mL, 20.0 mmol) adtuk hozzá. Az elegyet 5 órán át 0°C-on kevertettük, éjszakára pedig hűtőbe raktuk. Az oldathoz másnap száraz étert öntöttünk, mely hatására fehér kristály formájában a termék kivált, amit szűrtünk és azonnal felhasználtunk glikozilezési reakcióban promóterként. A glikozilezés: összemértünk adott mennyiségű akceptort és donort 12 mL száraz oldószer elegyben (dietil éter : CH2Cl2 = 4:1) és 1 g frissen izzított 4 Ǻ molekulaszitát, az elegyet argon alatt fél órán át kevertettük, majd hozzáadtunk frissen elkészített DMTST promótert. Az elegyet 24 órán át kevertettük felengedve szobahőmérsékletre. A feldolgozás során az elegyet 1 mL trietilaminnal semlegesítettük, 100 mL diklórmetánnal hígítottuk és Celite-n szűrtük. A szűrletet 25 mL 2 M HCl-dal, 25 mL telített NaHCO3-tal és 25 mL deszt. vízzel mostuk, szárítottuk, szűrtük, bepároltuk. A maradékot oszlopkromatográfiával tisztítottuk. Fenil 4,6-O-(1-naftil)metilén-1-tio-β-D-glükopiranozid (88) Száraz acetonitrilben (250 mL) oldott 87 vegyülethez (25 g, 91.9 mmol) 1-naftaldehiddimetil-acetált (27 mL, 61.2 mmol, 1.5 ekv) és p-toluolszulfonsav monohidrátot (0.9 g, 4.7 mmol, 0.05 ekv) adtunk. A reakcióelegyet 4 órán át kevertettük szobahőmérsékleten (VRK: F). A feldolgozás során az elegyet telített NaHCO3-tal (300 mL) meglúgosítottuk, majd bepároltuk. A maradékot hexán (200 mL) és deszt. víz (200 mL) elegyével intenzíven kevertettük 1 éjszakán át. A kivált kristályokat szűrtük és EtOAc-1,2-diklóretán elegyéből kristályosítottuk. Termelés: 36.7 g (98%); op 217-219 °C; [α]D -19.2 (c 0.7, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 410.8, [M+NH4]+ 427.9, [M+Na]+ 432.9, [M+K]+ 448.8; 1H NMR (200 MHz, CDCl3+DMSO-d6): δ 8.27 (m, 1H, aromás), 7.28-7.90 (m, 11H, aromás), 6.06 (s, 1H, 1NaphCH), 5.13 és 5.00 (2d, 2×1H, J 4.0 Hz és J 4.4 Hz, 2 OH), 4.76 (d, 1H, J1,2 9.9 Hz, H-1), 4.42 (dd, 1H, J6a,6b 10.6 Hz, J5,6b 4.4 Hz, H-6b), 3.89 (dd, 1H, J5,6a 10 Hz, H-6a), 3.76 (dd, 1H, J2,3 ~ J3,4 8.8 Hz, H-3), 3.583.70 (m, 2H, H-4, H-5), 3.48 (ddd, 1H, H-2); 13C NMR (50 MHz, CDCl3+DMSO-d6): δ 133.0, 132.3, 132.0, 131.5, 129.8, 129.0, 128.2, 127.7, 126.9, 125.5, 125.0, 124.32, 124.26, 124.0 (aromás), 100.7 (1NaphCH), 87.7 (C-1), 80.3 (C-4), 74.2 (C-3), 72.6 (C-2), 69.9 (C-5), 68.3 (C6). Elemanalízis C23H22O5S: C, 67.30; H, 5.40; S, 7.81. Talált: C, 67.25; H, 5.43; S, 7.83. Fenil 2,3-di-O-benzil-4,6-O-(1-naftil)metilén-1-tio-β-D-glükopiranozid (89) Száraz N,N-dimetilformamidban (300 mL) feloldott 88 vegyülethez (34.5 g, 84 mmol) 0 °C-on kis részletekben 60%-os NaH szuszpenziót (6.9 g, 168 mmol, 2 ekv) adtunk. Fél óra kevertetés után az elegyhez benzil-bromidot (14 mL, 117.7 mmol, 1.4 ekv) csepegtettünk és 70
további 2 órán keresztül kevertettük (VRK: B). A feldolgozás során a reakcióelegyhez MeOH-t (20 mL) adtunk, majd fél óra kevertetés után bepároltuk. A maradékot diklórmetánnal (500 mL) hígítottuk és deszt. vízzel (5×200 mL) mostuk. A szerves fázist szárítottuk, bepároltuk. A maradékot EtOAc-ból kritályosítással tisztítottuk. Termelés: 59.8 g (98%); op 155-156 °C; [α]D +2.1 (c 0.2, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 591.2, [M+NH4]+ 608.2, [M+Na]+ 613.2, [M+K]+ 629.2; 1 H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.13 (m, 1H, aromás), 7.83 (m, 2H, aromás), 7.18-7.60 (m, 19H, aromás), 6.13 (s, 1H, 1NaphCH), 4.77-4.90 (m, 3H, 3×½ PhCH2), 4.82 (d, 1H, J1,2 9.9 Hz, H-1), 4.67 (d, 1H, J 10.4 Hz, ½ PhCH2), 4.49 (dd, 1H, J6a,6b 10.3 Hz, J5,6b 5.0 Hz, H-6b), 3.80-4.00 (m, 4H, H-2, H-3, H-4, H-6a), 3.59 (m, 1H, H-5); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.24, 138.18, 133.9, 133.2, 132.5, 130.7, 129.9, 129.2, 128.8, 128.5, 128.4, 128.33, 128.31, 128.0, 127.8, 126.4, 125.8, 125.2, 124.2, 123.9 (aromás), 100.2 (1NaphCH), 88.5 (C-1), 83.1, 82.1 és 80.7 (C-2, C-3 és C-4), 76.0 és 75.4 (2 PhCH2), 70.4 (C-5), 69.1 (C-6). Elemanalízis C37H34O5S: C, 75.23; H, 5.80; S, 5.43. Talált: C, 75.25; H, 5.85; S, 5.40. 2,3-Di-O-benzil-4,6-O-(1-naftil)metilén-α,β-D-glükopiranozid (90) A 89 vegyületet (16.5 g, 28 mmol) diklórmetánban (80 mL) oldottuk, majd aceton (30 mL) és deszt. víz (12 mL) elegyét valamint N-brómszukcinimidet (19.9 g, 112 mmol, 4 ekv) adtunk hozzá és 0 °C-on 1 órán át kevertettük (VRK: B). A reakcióelegyhez 10% vizes Na2S2O3-t (20 mL) adtunk, 10 perc kevertetés után diklórmetánban vettük fel és mostuk deszt. vízzel, szárítottuk végül a szerves fázist bepároltuk. A maradék szirupot oszlopkromatográfiával (eluens: toluol-aceton = 99:1→4:1) tisztítottuk. Termelés: 12.8 g (93%); [α]D +18.5 (c 0.3, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 499.2, [M+NH4]+ 516.2, [M+Na]+ 521.2, [M+K]+ 537.4; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.14 (m, 1H, aromás), 7.84 (m, 3H, aromás), 7.20-7.54 (m, 13H, aromás), 6.12 és 6.11 (2s, 1H, 1NaphCH), 5.22 (dd, ½H, J1,2 3.7 Hz, J1,OH 2.2 Hz, H-1 α), 4.67-4.96 (m, 4H, PhCH2), 4.42 (2×dd, 1H, H-6b), 3.30-4.25 (m, 5½H, H-1 β, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.16 (d, 1H, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.4, 133.9, 132.7, 132.5, 130.7, 129.9, 129.8, 128.74, 128.70, 128.6, 128.4, 128.3, 128.2, 128.0, 127.7, 126.5, 126.4, 125.80, 125.76, 125.2, 124.3, 124.2, 124.0, 123.9 (aromás), 100.4 és 100.2 (1NaphCH), 98.0 és 92.4 (C-1), 83.3, 82.6, 82.2, 81.0, 79.6 és 78.4 (C-2, C-3, C-4), 75.5, 75.4, 75.2 és 74.0 (2 PhCH2), 69.5 és 69.1 (C-6), 66.5 és 62.7 (C-5). 2,3-Di-O-benzil-4,6-O-(1-naftil)metilén-D-glucitol (91) Tetrahidrofurán és deszt. víz elegyében (4:1, 40 mL) oldottuk a 90 vegyületet (4.2 g, 8.6 mmol) és NaBH4-t (3.24 g, 85.8 mmol, 10 ekv) adagoltunk az elegyhez kis részletekben, majd 2 órán át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: C). Ezt követően Amberlite IR 120 (H+) ioncserélő gyantával kezeltük a reakcióelegyet, majd szűrtük és a szürletet bepároltuk. A maradék szirupot oszlopkromatográfiával (eluens: toluol-aceton = 9:1→7:3) tisztítottuk. Termelés: 3.4 g (97%); [α]D +21.3 (c 0.7, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 501.2, [M+NH4]+ 518.2, [M+Na]+ 523.1, [M+K]+ 539.2; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.13 (m, 1H, aromás), 7.79 (m, 3H, aromás), 7.20-7.52 (m, 13H, aromás), 5.96 (s, 1H, 1NaphCH), 4.74 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.65 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.62 (s, 2H, PhCH2), 4.32 (dd, 1H, J6a,6b 10.6 Hz, J5,6b 4.7 Hz, H-6b), 3.78-4.06 (m, 6H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.65 (dd, 1H, J1a,1b ~ J1a,2 10 Hz, H-1a), 2.84 és 2.37 (2s, 2×1H, 2 OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.1, 137.7, 133.8, 132.8, 130.6, 129.7, 128.7, 128.6, 128.5, 128.1, 126.3, 125.7, 125.1, 124.3, 124.2 (aromás), 100.3 (1NaphCH), 81.7, 79.8 és 77.1 (C-2, C-3 és C-4), 74.4 és 73.3 (2 PhCH2), 71.2 (C-6), 62.3 (C-5), 61.8 (C-1); IR (KBr): 3063, 3031, 2929, 2871, 2361, 1723, 1600, 1454, 1366, 1217, 1104, 1071, 1027, 751, 698 cm-1. Elemanalízis C31H32O6: C, 74.38; H, 6.44. Talált: C, 74.40; H, 6.42. 71
1-Azido-2,3-di-O-benzil-1-dezoxi-4,6-O-(1-naftil)metilén-D-glucitol (92) A 2,3-di-O-benzil-1-bróm-1-dezoxi-4,6-O-(1-naftil)metilén-D-glucitol, az 5-O-acetil2,3-di-O-benzil-1-bróm-1-dezoxi-4,6-O-(1-naftil)metilén-D-glucitol és az 5-O-acetil-2,3-di-Obenzil-1-azido-1-dezoxi-4,6-O-(1-naftil)metilén-D-glucitol intermedierek előállításának részletes leírása és analitikai adatai láthatók a 3 számú mellékelt saját irodalom kísérleti részében (Csíki, Z. Fügedi, P. Tetrahedron 2010). Száraz metanolban (30 mL) oldott 5-O-acetil-2,3-di-O-benzil-1-azido-1-dezoxi-4,6-O-(1naftil)metilén-D-glucitol vegyülethez (2.9 g, 5.2 mmol) nátrium-metilátot adtunk a lúgos kémhatás (kb. pH=9) eléréséig. A reakcióelegyet 1 éjszakán át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: F). A feldolgozás során az elegyet Amberlite IR 120 (H+) ioncserélő gyantával semlegesítettük, szűrtük és bepároltuk. Termelés: 2.7 g (98%); [α]D +24.7 (c 0.4, CHCl3); MSESI: [M+H]+ 526.0, [M+NH4]+ 543.1, [M+Na]+ 548.2, [M+K]+ 563.9; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.10 (m, 1H, aromás), 7.80 (m, 3H, aromás), 7.12-7.52 (m, 13H, aromás), 5.95 (s, 1H, 1NaphCH), 4.70 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.67 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.65 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.56 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.30 (dd, 1H, J6a,6b 10.3 Hz, J5,6b 4.7 Hz, H-6b), 3.80-3.94 (m, 4H, H-2, H-3, H-4, H-5), 3.63 (dd, 1H, J5,6a ~ J6a,6b 10.3 Hz, H-6a), 3.50 (d, 2H, J1,2 4.7 Hz, H-1a, H-1b), 2.36 (d, 1H, J5,OH 4.0 Hz, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 137.8, 137.4, 133.8, 132.7, 130.6, 129.7, 129.1, 128.7, 128.3, 126.3, 125.7, 125.4, 125.1, 124.2 (aromás), 100.1 (1NaphCH), 81.5, 79.0 és 76.0 (C-2, C-3 és C-4), 74.3 és 73.7 (2 PhCH2), 71.0 (C-6), 62.0 (C-5), 51.8 (C-1); IR (KBr): 3031, 2923, 2855, 2361, 2099, 1741, 1600, 1454, 1369, 1233, 1107, 1077, 1050, 1027, 699 cm-1. Elemanalízis C31H31N3O5: C, 70.84; H, 5.94. Talált: C, 70.88; H, 5.90. 1-Amino-2,3-di-O-benzil-1-dezoxi-4,6-O-(1-naftil)metilén-D-glucitol (93) Piridin és deszt. víz elegyében (9:1, 30 mL) oldott 92 (2.7 g, 5.1 mmol) vegyülethez 1,3propánditiolt (10.3 mL, 102.2 mmol, 20 ekv) és 40 csepp Et3N-t (pH 8) adagoltunk, majd az elegyet szobahőmérsékleten kevertettük 3 napon át (VRK: F). A feldolgozás során bepároltuk és háromszor toluolt pároltunk le róla. A maradékot oszlopkromatográfiával (eluens: diklórmetán-metanol = 95:5→4:1) tisztítottuk. Termelés: 2.4 g (96%), op 128-130 °C (EtOAchexánból kristályosítva); [α]D +30.4 (c 0.5, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 500; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.16 (m, 1H, aromás), 7.79 (m, 3H, aromás), 7.18-7.52 (m, 13H, aromás), 5.98 (s, 1H, 1NaphCH), 4.75 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.68 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.66 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.52 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.34 (dd, 1H, J5,6b 4.6 Hz, J6a,6b 10.6 Hz, H-6b), 3.86-4.08 és 3.62-3.84 (2m, 3H és 2H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.01 (dd, 1H, J1a,1b 13.4 Hz, J1b,2 3.6 Hz, H-1b), 2.91 (dd, 1H, J1a,2 6.3 Hz, H-1a), 2.82 (s, 3H, NH2 és OH); 13 C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.3, 137.9, 133.9, 133.0, 130.6, 129.7, 128.8, 128.7, 128.6, 128.4, 128.2, 128.0, 126.2, 125.7, 125.1, 124.4 (aromás), 100.4 (1NaphCH), 81.9, 80.6 és 77.2 (C-2, C-3 és C-4), 74.6 és 73.5 (2 PhCH2), 71.4 (C-6), 62.2 (C-5), 41.8 (C-1); IR (KBr): 3604, 3307, 1642, 757, 669 cm-1. Elemanalízis C31H33NO5: C, 74.53; H, 6.66. Talált: C, 74.55; H, 6.64. Az 93 kulcsintermedier előzőtől eltérő előállítási módszereinek részletes leírása látható a mellékelt 3 számú saját irodalom kísérleti részében (Csíki, Z. Fügedi, P. Tetrahedron 2010). 2,3-Di-O-benzil-1-dezoxi-4,6-O-(1-naftil)metilén-1-(4-nitro)benzol-szulfonamid-D-glucitol (94) Et3N-t (2.05 mL, 14.7 mmol, 3 ekv) és 4-nitrobenzolszulfonil kloridot (1.35 g, 6.12 mmol, 1.25 ekv) adagoltunk diklórmetánban (25 mL) oldott 93 (2.4 g, 4.9 mmol) vegyülethez 0
72
°C-on. A reakció 10 perc alatt játszódott le (VRK: F). A reakcióelegyhez deszt. vizet adtunk és kevertettük 30 percet, majd diklórmetánban felvéve mostuk 2 M HCl-al, telített NaHCO3-tal és vízzel. A szerves fázist szárítottuk, bepároltuk és a maradék szirupot oszlopkromatográfiásan tisztítottuk (eluens: toluol-aceton = 95:5→4:1). Termelés: 3.3 g (98%); [α]D +3.9 (c 0.31, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 685.0, [M+NH4]+ 702.0, [M+Na]+ 707.2, [M+K]+ 723.0; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.14 (m, 1 H, aromás), 7.78-7.88 (m, 4H, aromás), 7.64 (m, 1H, aromás), 7.10-8.18 (m, 15H, aromás), 5.88 (s, 1H, 1NaphCH), 5.12 (dd, 1H, JNH,H-1a ~ JNH,H-1b 6.2 Hz, NH), 4.68 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.54 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.50 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.29 (dd, 1H, J5,6b 4.7 Hz, J6a,6b 11.0 Hz, H6b), 3.80-4.00 és 3.59 (m és t, 5H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.29 (ddd, 1H, J1a,1b 12.1 Hz, J1b,2 4.8 Hz, H-1b), 3.10 (ddd, 1H, J1a,2 5.8 Hz, H-1a), 2.07 (s, 1H, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 149.6, 145.3, 137.6, 137.4, 133.8, 132.5, 130.4, 129.9, 129.1, 128.8, 128.7, 128.6, 128.44, 128.36, 128.3, 128.1, 127.8, 126.4, 125.9, 125.4, 125.1, 124.7, 124.3, 124.1 (aromás), 100.8 (1NaphCH), 80.6, 76.7 és 75.3 (C-2, C-3 és C-4), 73.9 és 73.2 (2 PhCH2), 71.3 (C-6), 61.5 (C-5), 43.6 (C-1). Elemanalízis C37H36N2O9S: C, 64.90; H, 5.30; N, 4.09; S, 4.68. Talált: C, 64.85; H, 5.32; N, 4.11; S, 4.70. 2,3-Di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4,6-O-(1-naftil)metilén-N-(4-nitro)benzolszulfonilL-iditol (95) Száraz diklórmetánban (40 mL) feloldott 94 vegyülethez (3.3 g, 4.8 mmol) DEAD-ot (1.51 mL, 9.6 mmol, 2 ekv) és Ph3P-t (3.77 g, 14.4 mmol, 3 ekv) adtunk, majd szobahőmérsékleten kevertettük. A reakció 5 perc alatt lejátszódott (VRK: B). A reakcióelegyet EtOAc-ban vettük fel és mostuk telített NaHCO3-tal, majd deszt. vízzel, szárítottuk és bepároltuk. A maradékot oszlopkromatográfiásan tisztítottuk (eluens: hexán-EtOAc = 9:1→7:3). Termelés: 3.1 g (96%); op 150-151 °C (EtOAc-hexánból kristályosítva); [α]D +6.2 (c 0.64, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 689.7; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.00-8.06 (m, 21H, aromás), 6.14 (s, 1H, 1NaphCH), 4.79 (dd, 1H, J5,6b 1.5 Hz, J6a,6b 12.5 Hz, H-6b), 4.52 (m, 1H, J3,4 ~ J4,5 3.0 Hz, J2,4 0.8 Hz, H-4), 4.50 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.46 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.37 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.24 (dd, 1H, J5,6a 1.5 Hz, H-6a), 4.18 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 3.98 (dd, 1H, J1a,1b 14.0 Hz, J1b,2 6.7 Hz, H-1b), 3.91 (dd, 1H, J1a,2 10.4 Hz, H1a), 3.79 (ddd, 1H, H-5), 3.74 (dd, 1H, J2,3 2.0 Hz, H-3), 3.30 (ddd, 1H, H-2); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 149.7, 146.0, 137.5, 137.0, 133.7, 132.6, 130.4, 129.9, 128.8, 128.60, 128.58, 128.3, 128.2, 127.9, 127.5, 126.3, 125.7, 125.1, 124.0, 123.3 (aromás), 99.5 (1NaphCH), 78.5 (C-3), 74.9 (C-4), 74.0 (C-2), 72.0 (C-6), 71.9 és 70.8 (2 PhCH2), 47.8 (C-5), 44.1 (C-1). Elemanalízis C37H34N2O8S: C, 66.65; H, 5.14; N, 4.20; S, 4.81. Talált: C, 66.67; H, 5.17; N, 4.18; S, 4.85. 2,3-Di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4,6-O-(1-naftil)metilén-L-iditol (96) Száraz N,N-dimetilformamidban (30 mL) feloldott 95 vegyülethez (3 g, 4.5 mmol) PhSH-t (0.55 mL, 5.4 mmol, 1.2 ekv) és szárított K2CO3-ot (1.9 g, 13.5 mmol, 3 ekv) adtunk, majd 5 napon át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: E). A reakcióelegyet CH2Cl2-ban vettük fel és deszt. vízzel mostuk. A szerves fázist szárítottuk, bepároltuk és a maradék szirupot oszlopkromatográfiásan tisztítottuk (eluens: CH2Cl2-MeOH = 98:2→95:5). Termelés: 2.1 g (98%); [α]D -17.7 (c 0.2, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 481.9, [M+Na]+ 504.2; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.18 (m, 1H, aromás), 7.78 (m, 3H, aromás), 7.20-7.48 (m, 13H, aromás), 6.06 (s, 1H, 1NaphCH), 4.67 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 2H, J 13.5 Hz, PhCH2), 4.48 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.23 (m, 2H), 4.15 (m, 1H), 3.92 (m, 1H), 3.41 (m, 1H), 3.21 (m, 2H) és 2.91 (m, 1H) váz protonok, 2.77 (széles s, 1H, NH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.4, 73
138.0, 134.1, 133.8, 133.5, 130.5, 129.8, 129.5, 128.6, 128.5, 128.3, 128.0, 127.70, 127.66, 127.5, 126.3, 125.6, 125.2, 124.9, 123.9 (aromás), 100.4 (1NaphCH), 73.9, 73.6 és 72.6 (C-2, C3 és C-4), 72.3 (C-6), 71.6 és 70.9 (2 PhCH2), 48.9 (C-5), 45.9 (C-1). Elemanalízis C31H31NO4: C, 77.31; H, 6.49; N, 2.91. Talált: C, 77.31; H, 6.51; N, 2.93. 2,3-Di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4,6-O-(1-naftil)metilén-L-iditol (97) Száraz metanolban (20 mL) feloldott 96 vegyülethez (2.1 g, 4.4 mmol) benzil kloroformátot (0.74 mL, 5.3 mmol, 1.2 ekv) és száraz NaHCO3-ot (0.44 g, 5.3 mmol, 1.2 ekv) adtunk. A reakció szobahőmérsékleten 10 perc alatt lejátszódott (VRK: E). A feldolgozás során telített NaHCO3-ot adtunk hozzá, majd felvettük CH2Cl2-ban, mostuk 2 M HCl-al, telített NaHCO3-tal, deszt. vízzel, szárítottuk és bepároltuk. A maradék szirupot oszlopkromatográfiásan tisztítottuk (eluens: hexán-EtOAc = 95:5→4:1). Termelés: 2.6 g (97%); [α]D +46.6 (c 1.5, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 616.0, [M+NH4]+ 633.0, [M+Na]+ 638.0, [M+K]+ 654.0; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.02 (m, 1H, aromás), 7.83 (m, 3H, aromás), 7.20-7.58 (m, 18H, aromás), 6.12 (s, 1H, 1NaphCH), 5.04-5.24 (m, 2H, C(O)OCH2Ph), 4.32-4.78 (m, 7H, 2 PhCH2 és váz protonok), 3.60-3.90 (m, 5H, váz protonok); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 155.7 (C(O)OCH2Ph), 138.1, 137.8, 136.6, 134.2, 133.8, 133.1, 130.5, 129.7, 128.7, 128.63, 128.58, 128.5, 128.2, 128.01, 128.00, 127.8, 126.4, 125.7, 125.3, 124.1, 123.5 (aromás), 99.3 (1NaphCH), 80.1, 77.2 és 75.0 (C-2, C-3 és C-4), 71.8, 71.2 (2 PhCH2), 68.3 (C-6), 67.5 (PhCH2), 46.7 (C-5), 42.1 (C-1). Elemanalízis C39H37NO6: C, 76.08; H, 6.06; N, 2.27. Talált: C, 76.06; H, 6.08; N, 2.28. 2,3-Di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-6-O-(1-naftil)metil-L-iditol (84) Száraz tetrahidrofuránban (10 mL) oldott 97 vegyülethez (1.0 g, 1.6 mmol) 3 Å molekulaszitát (1 g), NaBH3CN-t (1.02 g, 16 mmol, 10 ekv) adtunk 0 °C-on, majd HCl éteres oldatát cseppegtettük hozzá, míg a reakcióelegy pH-ja elérte a 3-at. További 30 percen át kevertettük (VRK: B). A feldolgozás során először szűrtük, majd felvettük CH2Cl2-ban, mostuk telített NaHCO3-tal és deszt. vízzel. A szerves fázist szárítottuk, szűrtük és bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: toluol:aceton=98:2→9:1) tisztítottuk. Termelés: 0.67 g (67%); [α]D -6.6 (c 0.3, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 618.1, [M+Na]+ 640.1, [M+K]+ 656.1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.20-8.10 (m, 22H, aromás), 5.08 (s, 2H, C(O)OCH2Ph), 4.98 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.90 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.87 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ 1 NaphCH2), 4.66 (ddd, 1H, J5,6a 4.4 Hz, J5,6b 6.5 Hz, J4,5 6.0 Hz, H-5), 4.61 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.58 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.57 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.28 (dd, 1H, J1a,1b 13.2 Hz, J1b,2 5.7 Hz, H-1b), 3.86 (dd, 1H, J6a,6b 10.2 Hz, H-6b), 3.82 (dd, 1H, H-6a), 3.69 (dd, 1H, J3,4 9.3 Hz, J4,OH 2.7 Hz, H-4), 3.65 (dd, 1H, J2,3 7.5 Hz, H-3), 3.44 (m, 1H, H-2), 2.98 (dd, 1H, J1a,2 10.6 Hz, H-1a), 2.40 (s, 1H, OH); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 155.7 (C(O)OCH2Ph), 138.6, 138.0, 136.5, 133.8, 133.5, 131.6, 128.5, 127.9, 126.3, 125.8, 125.2, 123.9 (aromás), 82.5 (C-3), 78.5 (C-2), 75.1 (1NaphCH2), 72.4 és 71.7 (2 PhCH2), 70.6 (C-4), 67.6 (C(O)OCH2Ph), 66.4 (C-6), 53.9 (C-5), 42.6 (C-1). Elemanalízis C39H39NO6: C, 75.83; H, 6.36; N, 2.27. Talált: C, 75.80; H, 6.35; N, 2.29.
74
2,3-Di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metil-L-iditol (98) Száraz diklórmetánban (20 mL) oldott 97 vegyülethez (1.76 g, 2.86 mmol) 1 M BH3·THF-oldatot (8.6 mL, 8.6 mmol, 3 ekv) és trimetilszilil-triflátot (0.062 ml, 0.343 mmol, 0.12 ekv) adtunk. Az elegyet szobahőmérsékleten 7 órán keresztül kevertettük (VRK: B). A feldolgozás során az elegyhez 5 mL trietilamint és 25 mL metanolt csepegtettünk, bepároltuk, a maradékról 3×25 mL metanolt pároltunk le. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: toluol:aceton = 98:2→9:1) tisztítottuk. Termelés: 1.6 g (91%); [α]D +1.2 (c 0.83, CHCl3); MSESI: [M+H]+ 618.1, [M+Na]+ 640.1, [M+K]+ 656.1; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10 -8.04 (m, 22H, aromás), 5.10 (m, 5H, C(O)OCH2Ph, 3×½ PhCH2), 4.10-4.92 (m, 5H, H-5, H-1b, ½ PhCH2, 1NaphCH2), 3.60-4.06 (m, 4H, H-3, H-4, H-6a, H-6b), 3.46 (széles s, 1H, H-2), 2.92 (m, 1H, H-1a), 2.41 (széles s, 1H, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 156.1 és 155.8 (C(O)OCH2Ph), 138.8, 138.0, 136.4, 133.7, 133.3, 131.6, 128.9, 128.6, 128.4, 128.3, 128.1, 127.8, 127.7, 127.5, 126.7, 126.4, 125.9, 125.2, 123.8 (aromás), 82.1, 79.2 és 78.1 (C-2, C-3 és C-4), 75.4 (1NaphCH2), 72.9, 71.8 és 71.6 (2 PhCH2), 67.7 (C(O)OCH2Ph), 59.1 (C-6), 54.3 és 54.7 (C-5), 41.9 és 41.6 (C-1). Elemanalízis C39H39NO6: C, 75.83; H, 6.36; N, 2.27. Talált: C, 75.81; H, 6.37; N, 2.32. terc-Butil-[2,3-di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metilL-iditol]uronát (99) Ecetsav-anhidrid (2.47 mL, 26 mmol, 10 ekv), terc-butanol (4.87 mL, 51.8 mmol, 20 ekv) és száraz diklórmetán (20 mL) elegyében oldott 98 vegyülethez (1.6 g, 2.6 mmol) piridinium-dikromátot (1.95 g, 5.18 mmol, 2 ekv) adtunk. A reakcióelegyet szobahőmérsékleten 8 órán át kevertettük (VRK: I). A feldolgozás során etilacetátos oszlopot öntöttünk úgy, hogy a szilikagél felett kb. 10 cm magas EtOAc-réteg állt, az elegyet az oszlopra öntöttük, 30 percig állni hagytuk az oszlopon, majd etilacetáttal eluáltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: hexán-EtOAc = 95:5→4:1) tisztítottuk. Termelés: 1.21 g (68%); [α]D -10.3 (c 0.58, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 688.4, [M+NH4]+ 705.6, [M+Na]+ 710.4, [M+K]+ 726.4; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.10 (m, 22H, aromás), 5.00-5.40 (m, 4H, 2 PhCH2), 4.55-4.95 (m, 4H, H-5, ½ PhCH2, 1NaphCH2), 4.40 (dd, 1H, J1a,1b 13.0 Hz, J1b,2 4.5 Hz, H-1b), 3.90-4.25 (m, 2H, H-3, H-4), 3.25-3.55 (m, 2H, H-2, H-1a), 1.32 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 168.9 és 168.5 (C-6), 155.6 és 155.3 (C(O)OCH2Ph), 138.8, 138.4, 136.4, 133.7, 133.5, 131.6, 128.7, 128.62, 128.56, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 127.8, 127.5, 126.3, 125.8, 125.2, 124.1 (aromás), 82.1 (C(CH3)3), 81.1, 80.7, 78.2 és 77.5 (C-2, C-3 és C-4), 75.0, 72.7, 71.7, 71.3 és 67.8 (3 PhCH2 és 1NaphCH2), 57.1 és 56.4 (C-5), 43.3 (C-1), 28.1 (C(CH3)3). Elemanalízis C43H45NO7: C, 75.09; H, 6.59; N, 2.04. Talált: C, 75.12; H, 6.60; N, 2.08. terc-Butil-(2,3-di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol)uronát (85) Acetonitril és deszt. víz (9:1, 15 mL) elegyében oldott 99 vegyülethez (1.21 g, 1.76 mmol) CAN-ot (1.93 g, 3.52 mmol, 2 ekv) adtunk és az elegyet 3 órán át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: A). A feldolgozás során az elegyet kloroformmal hígítottuk, a szerves fázist mostuk telített NaHCO3-tal, deszt. vízzel, szárítottuk, bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: toluol-aceton = 98:2→9:1) tisztítottuk. Termelés: 0.962 g (65%); [α]D +12 (c 0.33, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 548.1, [M+NH4]+ 565.1, [M+Na]+ 570.1, [M+K]+ 586.1; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.22-7.48 (m, 15H, aromás), 4.94-5.26 (m, 3H, PhCH2 és H-5), 4.87 és 4.67 (2s, 4H, 2 PhCH2), 4.40 (dd, 1H, J1a,1b 12.8 Hz, J1b,2 5.1 Hz, H-1b), 4.12-4.22 és 3.34-3.80 (2m, 4H, H-1a, H-2, H-3, H-4), 2.19 (s, 1H, OH), 1.39 (s, 9H, C(CH3)3); 75
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.0 (C-6), 155.4 (C(O)OCH2Ph), 138.7, 138.1, 136.3, 128.6, 128.55, 128.50, 128.3, 128.2, 128.0, 127.9, 127.8 (aromás), 83.5 (C(CH3)3), 82.6, 77.6 és 73.0 (C-2, C-3 és C-4), 75.3, 71.5 és 67.9 (3 PhCH2), 57.6 (C-5), 43.9 (C-1), 28.1 (C(CH3)3). Elemanalízis C32H37NO7: C, 70.18; H, 6.81; N, 2.56. Talált: C, 70.22; H, 6.79; N, 2.54. (2,3-di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol)uronsav (100) 20%-os trifluorecetsav - diklórmetán (2 mL) elegyében oldott 85 vegyületet (0.078 g, 0.142 mmol) 1 órán keresztül szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: F), az oldatot bepároltuk, a maradékot toluollal hígítottuk és ismét bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: CH2Cl2-MeOH = 95:5→9:1) tisztítottuk. A terméket Dowex 50W8 (Na+) gyantával metanolban kevertettük, szűrtük és bepároltuk. Termelés: 0.067 g (97%); [α]D -7.5 (c 0.3, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 492.2, [M+NH4]+ 509.2, [M+Na]+ 514.2, [M+K]+ 530.2; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 6.40-7.60 (m, 15H, aromás), 2.80-5.50 (m, 12H, 3 PhCH2, H-1a, H-1b, H2, H-3, H-4, H-5), 1.26 (s, 1H, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 176.6 (C-6), 157.1 (C(O)OCH2Ph), 139.2, 138.3, 136.3, 128.5, 128.3, 128.0, 127.8, 127.6, 127.3 (aromás), 83.0 és 77.6 (C-2 és C-3), 74.9 és 72.6 (2 PhCH2), 71.0 (C-4), 68.1 (PhCH2), 58.6 (C-5), 44.0 (C-1). Elemanalízis C28H29NO7: C, 68.42; H, 5.95; N, 2.85. Talált: C, 68.45; H, 5.93; N, 2.84. (1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol)uronsav (101) THF és deszt. víz (1:1, 3 mL) elegyében oldott 100 vegyülethez (0.065 g, 0.13 mmol) hozzáadtunk 10% Pd(C)-t (0.050 g) és az elegyet hidrogén atmoszférában, szobahőmérsékleten 2 napon át kevertettük (VRK: K). A feldolgozás során az elegyet Celite-n szűrtük, bepároltuk és a maradékot oszlopkromatográfiával (eluens: 2-propanol-aceton-víz, 4:1:1) tisztítottuk, a kapott szirupot Sephadex G-25-ös gélkromatográfiás oszlopon sótalanítottuk, majd a liofilizálás után amorf habot kaptunk. Termelés: 0.019 g (79%); [α]D +30.7 (c 0.75, H2O), lit94 [α]D +34 (c 0.35, H2O); MS-ESI: [M+H]+ 178.1, [M+Na]+ 200.1; 1H NMR (400 MHz, D2O): δ 4.09 (dd, 1H, J3,4 4.8 Hz, J4,5 2.6 Hz, H-4), 3.87 (dd, 1H, J2,3 3.8 Hz, H-3), 3.83 (m, 1H, H-2), 3.79 (d, 1H, H-5), 3.23 (dd, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 2.5 Hz, H-1b), 3.13 (dd, 1H, J1a,2 3.5 Hz, H-1a); 13C NMR (100 MHz, D2O): δ 173.4 (C-6), 69.2 (C-4), 69.0 (C-3), 66.8 (C-2), 58.3 (C-5), 45.2 (C-1). Elemanalízis C6H11NO5: C, 40.68; H, 6.26; N, 7.91. Talált: C, 40.70; H, 6.25; N, 7.90. A 1H és 13C NMR adatok teljes egyezést adnak az irodalomi adatokkal.94 1,6-Anhidro-2-dezoxi-2-jód-β-D-glükopiranóz (104) Tri-O-acetil-D-glükált (27.23 g, 0.1 mol) (102) száraz metanolban (175 mL) feloldottunk, majd 0,1 M nátrium-metiláttal meglúgosítottuk (pH 8-9). A reakció szobahőmérsékleten 3 óra elteltével végbement (VRK: I). A reakcióelegyet Amberlite IR 120 (H+) ioncserélő gyantával semlegesítettük, szűrtük, metanollal mostuk, majd bepároltuk. Az így kapott nyersterméket (103) acetonitrillel (500 mL), 4Å frissen izzított golyós molekulaszitával (20 g) kevertettük. 1 óra elteltével bisz-(tributil-ón)-oxidot (36 mL, 71 mmol, 0.71 ekv) adtunk a reakcióelegyhez és 3 órán át refluxoltattuk. Lehűlés után bepároltuk, vákuum alatt szárítottuk. Hozzáadtunk száraz diklórmetánt (300 mL) és jeges hűtés mellett jódot (30.24 g, 0.120 mol, 1.2 ekv). A reakcó 15 perc alatt játszódott le (VRK: I). A feldolgozás során a reakcióelegyet Celiten szűrtük, diklórmetánnal mostuk, majd a szűrletet bepároltuk. A maradékhoz hexánt (500 mL) és Na2S2O3-ot (300 mL) adva egy éjszakán át kevertettük. Másnap a vizes fázist elválasztottuk a szervestől. A vizes fázist 6×250 mL etilacetáttal kiráztuk és az egyesített szerves fázisokat bepároltuk. A nyersterméket etilacetát-hexán elegyéből
76
átkristályosítottuk. Az anyalúgot oszlopkromatográfiával tisztítottuk (eluens: toluol-aceton = 98:2→9:1). Termelés: 18.9 g (70%); op 109-111 °C; ir96: 101-103 (EtOH-hexánból). 1,6-Anhidro-2-azido-3,4-di-O-benzil-β-D-glükopiranóz (106) N,N-dimetilformamidban és deszt. víz (8:1, 150 mL) elegyében oldott 104 (18.9 g, 69.5 mmol) vegyülethez hozzáadtunk nátrium-azidot (13.55 g, 0.208 mol, 3 ekv). A reakcióelegyet 120 °C-on kevertettük 3 órát majd 1 éjszakán át szobahőmérsékleten (VRK: F). Az elegyet bepároltuk, vizet (150 mL) adtunk hozzá és etilacetáttal kiráztuk (5×200 mL). Az egyesített szerves fázisokat szárítottuk és bepároltuk. Az előző lépésből kapott nyersterméket (105) a 89 vegyületnél leírt módon benzil védőcsoportokkal szubsztituáltunk. Feldolgozást követően a kapott nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: toluol-aceton = 99:1→95:5) tisztítottuk. Termelés: 21.3 g (83%); [α]D +33.7 (c 1.36, CHCl3); ir97 [α]D +38.5 (c 1.99, CHCl3); MS-ESI: [M+NH4]+ 384.9, [M+Na]+ 389.9, [M+K]+ 405.8; A termék NMR adatai egyeznek a irodalmban megadott értékekkel.97 Fenil 2-azido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-1-tio-α,β-D-glükopiranozid (107) Száraz diklórmetánban oldott 106 (19.7 g, 53.7 mmol) kiindulási anyaghoz 0 °C-on adtuk hozzá a feniltio-trimetil-szilánt (30.4 mL, 161.1 mmol, 3 ekv) és cink-jodidot (34.4 g, 107.4 mmol, 2 ekv). A reakcióidő 6 óra volt (VRK: B). A reakcióelegyet Celiten szűrtük, diklórmetánnal hígítottuk (500 mL) és kiráztuk 2 M HCl-al, telített NaHCO3-tal és deszt. vízzel. Szárítás után bepároltuk és oszlopkromatográfiával (eluens: toluol-aceton = 98:2→9:1) tisztítottuk. Termelés: 20.5 g (80%). A NMR adatok alapján az anomer arány 2:1 = α:β, és megegyezik az irodalmi adatokkal.48 Fenil 2-azido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-1-tio-α,β-D-glükopiranozid (83) Száraz piridin és száraz diklórmetán (2:1, 40 mL) elegyében oldott 107 (5.0 g, 10.5 mmol) vegyülethez -20 °C-on, száraz diklórmetánban oldott 90% klórecetsavanhidridet cseppegtettünk. A reakció 10 perc alatt játszódott le (VRK F). Az oldathoz deszt. vizet (15 mL) adtunk és néhány percig kevertettük. Ezután diklórmetánnal hígítottuk (400 mL), mostuk 2 M HCl-al, deszt. vízzel, telített NaHCO3-tal, majd ismét deszt. vízzel, szárítottuk és bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: hexán-EtOAc = 9:1→4:1) tisztítottuk. Termelés: 4.1 g (74%); MS-ESI: [M+NH4]+ 571.2; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.12-7.70 (m, 15H, aromás), 5.57 (d, 0.7H, J1,2 5.0 Hz, H-1 α), 4.40 (d, 0.3H, J1,2 10.1 Hz, H-1 β), 3.20-5.00 (m, 12H, váz protonok, C(O)CH2Cl és 2 PhCH2); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 166.7 (C(O)CH2Cl), 137.3, 137.2, 133.9, 133.4, 132.9, 132.7, 132.0, 130.6, 129.1, 128.9, 128.8, 128.54, 128.46, 128.1, 128.0, 127.8, 127.7 (aromás), 86.9 (C-1 α), 86.1 (C-1 β), 85.2, 81.9, 81.3, 76.94, 76.90, 76.1, 76.0, 75.2, 75.1, 70.0, 65.2, 64.41 és 64.38 (C-6), 64.2, 40.7 és 40.6 (C(O)CH2Cl). (2-Azido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[2,3-di-Obenzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-6-O-(1-naftil)metil-L-iditol] (72) A glikozilezést a 84 (0.43 g, 0.78 mmol) akceptorból és 83 (0.67 g, 0.97 mmol, 1.25 ekv) donorból kiindulva a b glikozilezési módszert követve hajtottuk végre (VRK: A). A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: hexán-EtOAc = 9:1→7:3) tisztítottuk. Termelés: 0.486 g (59%); [α]D +38.6 (c 1.04, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 1061.5, [M+NH4]+ 1078.5, 77
[M+Na]+ 1083.5, [M+K]+ 1099.3; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6, 100 °C): δ 7.19-8.21 (m, 32H, aromás), 5.26 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 5.07 (s, 2H, C(O)OCH2Ph), 5.00 (d, 1H, J 12.4 Hz, ½ PhCH2), 4.94 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.80 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.79 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.76 (d, 1H, J 12.4 Hz, ½ PhCH2), 4.70 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.61 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.59 (dddd, 1H, J4,5 11.2 Hz, J5,6a 3.6 Hz, J5,6b 7.6 Hz, H-5), 4.58 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.55 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.13-4.29 (m, 5H, H-4, H-6a’, H6b’, C(O)CH2Cl), 4.19 (dd, 1H, J1a,1b 13.2 Hz, J1b,2 5.2 Hz, H-1b), 3.95 (dd, 1H, J6a,6b 10.8 Hz, H-6b), 3.85 (dd, 1H, H-6a), 3.84 (ddd, 1H, J4’,5’ 8.8 Hz, J5’,6a’ 2.0 Hz, J5’,6b’ 3.6 Hz, H-5’), 3.80 (dd, 1H, J2’,3’ 11.0 Hz, J3’,4’ 10.0 Hz, H-3’), 3.79 (t, 1H, J2,3 ~ J3,4 3.2 Hz, H-3), 3.57 (dd, 1H, H4’), 3.51 (dd, 1H, H-2’), 3.46 (ddd, 1H, J1a,2 11.0 Hz, J1b,2 5.2 Hz, H-2), 2.86 (dd, 1H, H-1a); 13 C NMR (100 MHz, DMSO-d6, 100 °C): δ 167.5 (OC(O)CH2Cl), 155.2 (C(O)OCH2Ph), 138.7, 137.9, 137.6, 137.2, 136.5, 133.8, 133.3, 131.6, 128.7, 128.6, 128.4, 128.33, 128.27, 128.1, 127.9, 127.5, 126.5, 126.4, 126.3, 128.2, 125.9, 125.8, 125.24, 125.19, 124.1, 124.0 (aromás), 98.9 (C-1’), 82.6 (C-3), 80.2 (C-3’), 78.9 (C-2), 77.9 (C-4), 77.2 (C-4’), 75.5 (1NaphCH2), 75.3, 75.2, 75.0 és 72.7 (4 PhCH2), 70.0 (C-5’), 67.6 (C(O)OCH2Ph), 66.1 (C-6), 64.5 (C-6’), 63.2 (C-2’), 53.8 (C-5), 42.1 (C-1), 40.9 (C(O)CH2Cl). Elemanalízis C61H61ClN4O11: C, 69.01; H, 5.79; N, 5.28. Talált: C, 69.05; H, 5.82; N, 5.25. (2-Azido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil (2,3-di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol)uronát] (74) A glikozilezést a 85 (0.165 g, 0.298 mmol) akceptorból és 83 (0.207 g, 0.373 mmol, 1.25 ekv) donorból kiindulva, bázisként 2,6-di-terc-butil-4-metilpiridint (0.041 g, 0.2 mmol) használva, az a glikozilezési módszert követve hajtottuk végre (VRK: A). A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: hexán-EtOAc = 9:1→4:1) tisztítottuk. Termelés: 0.234 g (80%); [α]D +49.7 (c 0.81, CHCl3); MS-ESI: [M+NH4]+ 1008.6, [M+Na]+ 1013.5, [M+K]+ 1029.5; 1H NMR (400 MHz, CDCl3, 65 °C): δ 7.22-7.37 (m, 25H, aromás), 5.22 (d, 1H, J1’,2’ 4.0 Hz, H-1’), 5.14 (d, 1H, J 12.4 Hz, ½ PhCH2), 5.09 (d, 1H, J 12.4 Hz, ½ PhCH2), 4.96 (d, 1H, J 10.8 Hz, ½ PhCH2), 4.90 (d, 1H, J 10.8 Hz, ½ PhCH2), 4.86 (d, 1H, J 11.2 Hz, ½ PhCH2), 4.85 (d, 1H, J 10.8 Hz, ½ PhCH2), 4.81 (d, 1H, J 10.8 Hz, ½ PhCH2), 4.62 (s, 2H, C(O)CH2Cl), 4.61 (d, 1H, J4,5 7.0 Hz, H-5), 4.59 (d, 1H, J 11.2 Hz, ½ PhCH2), 4.06-4.26 (m, 5H, H-1b, H-3, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.95 (dd, 1H, J2’,3’ 10.4 Hz, J3’,4’ 8.8 Hz, H-3’), 3.78 (dd, 1H, J3,4 9.2 Hz, H-4), 3.39-3.49 (m, 2H, H-2, H-4’), 3.35 (dd, 1H, J1a,1b 12.4 Hz, J1a,2 11.2 Hz, H-1a), 3.25 (dd, 1H, H-2’), 1.47 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3, 65 °C): δ 168.1 (C-6), 166.4 (OC(O)CH2Cl), 155.1 (C(O)OCH2Ph), 138.9, 138.1, 137.9, 137.6, 136.2, 128.7, 128.6, 128.53, 128.50, 128.4, 128.2, 128.1, 127.8, 127.7, 127.5 (aromás), 99.7 (C-1’), 82.7 (C(CH3)3), 81.3 (C3), 80.2 (C-3’), 78.4 (C-2), 78.3 (C-4), 75.9 (C-4’), 75.4, 75.1, 75.0 és 72.7 (4 PhCH2), 69.9 (C5’), 68.0 (PhCH2), 64.4 (C-6’), 63.6 (C-2’), 58.1 (C-5), 43.1 (C-1), 40.6 (C(O)CH2Cl), 28.2 (C(CH3)3). Elemanalízis C54H59ClN4O12: C, 65.41; H, 6.00; N, 5.65. Talált: C, 65.43; H, 6.02; N, 5.60. (2-Azido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-(2,3-di-Obenzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol) (108) A NAP védőcsoport eltávolítását a 72 vegyületből kiindulva (0.48 g, 0.46 mmol) a 85 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: B). Termelés: 0.35 g (71%); [α]D +55.2 (c 0.36, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 921.4, [M+Na]+ 946.6, [M+K]+ 959.6; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.42 (m, 25H, aromás), 5.33 (d, 1H, J1’,2’ 3.3 Hz, H-1’), 5.10 (s, 2H, PhCH2), 4.80-5.00 (m, 4H, H-5, 3×½ PhCH2), 4.52-4.66 (m, 4H, 2 PhCH2), 4.42 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.12 (dd, 1H, J1a,1b 13.0 Hz, J1b,2 6.0 Hz, H-1b), 3.40-4.20 (m, 12H, H-2, H-3, H-4, H-6a, H-6b,
78
H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’, C(O)CH2Cl), 3.24 (dd, 1H, J2’,3’ 10.3 Hz, H-2’), 2.94 (dd, 1H, J1a,2 11.4 Hz, H-1a) 2.00 (széles s, 1H, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 166.7 (OC(O)CH2Cl), 156.1 (C(O)OCH2Ph), 138.6, 137.8, 137.6, 137.3, 136.3, 129.2, 129.1, 128.8, 128.7, 128.6, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 127.7, 127.6 (aromás), 99.1 (C-1’), 82.5 (C-3), 80.2 (C-3’), 79.3 (C-2), 78.9 (C-4’), 78.0 (C-4), 75.7, 75.4, 75.34, 75.31 és 72.9 (5 PhCH2), 68.0 (C-5’), 64.5 (C-6), 63.3 (C-2’), 59.0 (C-6’), 56.1 (C-5), 41.8 (C-1), 40.9 (C(O)CH2Cl). Elemanalízis C50H53ClN4O11: C, 65.17; H, 5.80; N, 6.08. Talált: C, 65.12; H, 5.83; N, 6.10. (2-Azido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-(2,3-di-O-benzil-Nbenziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol) (109) Száraz DMF-ben (4 mL) oldott 108 vegyülethez (0.3 g, 0.325 mmol) szobahőmérsékleten frissen készített HDTC oldatot (2.24 mL, 0.42 M, 0.935 mmol, 3 ekv) adtunk és 30 percen át kevertettük (VRK: C). A feldolgozás során az elegyet CH2Cl2-al hígítottuk és mostuk 2 M HCl oldattal, telített NaHCO3-tal és deszt. vízzel, szárítottuk, szűrtük, bepároltuk. A maradékot oszlopkromatográfiával (eluens: toluol:aceton=95:5→4:1) tisztítottuk. Termelés: 0.252 g (92%); [α]D +36.4 (c 0.41, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 845.6, [M+Na]+ 867.6, [M+K]+ 883.6; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.12-7.50 (m, 25H, aromás), 5.31 (d, 1H, J1’,2’ 3.7 Hz, H-1’), 5.09 (s, 2H, PhCH2), 4.80-4.95 (m, 4H, 2 PhCH2), 4.58-4.68 (m, 4H, 2 PhCH2), 3.34-4.30 (m, 12H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a, H-6b, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.25 (széles m, 1H, H-2’), 2.93 (széles m, 1H, H-1a); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 156.1 (C(O)OCH2Ph), 138.6, 137.9, 137.8, 137.7, 136.3, 129.1, 128.71, 128.67, 128.6, 128.4, 128.3, 128.1, 128.0, 127.9, 127.8, 127.7 (aromás), 99.5 (C-1’), 82.2, 80.0, 78.8, 78.2 és 77.2 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 75.5, 75.4, 75.3, 73.0 (4 PhCH2), 72.8 (C-5’), 68.0 (PhCH2), 63.5 (C-2’), 61.5 (C-6’), 58.5 (C-6), 56.4 (C-5), 41.7 (C-1). Elemanalízis C48H52N4O10: C, 68.23; H, 6.20; N, 6.63. Talált: C, 68.25; H, 6.22; N, 6.59. (2-Amino-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-(2,3-di-O-benzil-Nbenziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol) (110) Az azid csoport redukcióját a 109 vegyületből kiindulva (0.25 g, 0.29 mmol) a 93 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: E). Termelés: 0.197 g (81%); [α]D +40.4 (c 0.45, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 819.4, [M+Na]+ 841.6, [M+K]+ 857.6; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.46 (m, 25H, aromás), 5.08 (m, 3H, H-1’, PhCH2), 4.91 (d, 1H, J 10.0 Hz, ½ PhCH2), 4.87 (d, 1H, J 10.0 Hz, ½ PhCH2), 4.79 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.69 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.61 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.56 (s, 1H, ½ PhCH2), 4.53 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.48 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.17 (dd, 1H, J1a,1b 13.2 Hz, J1b,2 5.1 Hz, H-1b), 3.34-4.08 (m, 11H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a, H-6b, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 2.96 (dd, 1H, J1a,2 11.3 Hz, H-1a), 2.71 (széles m, 1H, H-2’), 2.49 (s, 4H, NH2 és 2 OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 156.1 (C(O)OCH2Ph), 138.5, 138.4, 137.9, 137.8, 136.3, 128.61, 128.58, 128.5, 128.4, 128.2, 128.1, 127.9, 127.8, 127.6, 127.5 (aromás), 101.7 (C-1’), 83.4, 81.2, 78.9, 78.8 és 78.5 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 75.6, 75.0, 74.9 és 72.7 (4 PhCH2), 73.8 (C-5’), 67.8 (PhCH2), 61.6 (C-6’), 58.2 (C-6), 56.3 (C-5), 53.4 (C-2’), 41.7 (C-1). Elemanalízis C48H54N2O10: C, 70.40; H, 6.65; N, 3.42. Talált: C, 70.45; H, 6.60; N, 3.45. (2-Acetamido-6-O-acetil-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-(6-O-acetil2,3-di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol) (111) Száraz piridinben (2 mL) oldott 110 vegyülethez (0.19 g, 0.24 mmol) jeges hűtés mellett ecetsav-anhidridet (0.23 mL, 2.4 mmol, 10 ekv) adtunk. A reakcióelegyet szobahőmérsékleten 1
79
éjszakán át kevertettük (VRK: E). A feldolgozás során jeges hűtés mellett a reakcióelegyhez deszt. vizet (1 mL) adtunk, majd fél óra kevertetés után CH2Cl2-al hígítottuk. A szerves fázist 2 M HCl-al, telített NaHCO3-tal és deszt. vízzel mostuk, szárítottuk, és bepároltuk. A maradék szirupot oszlopkromatográfiával (eluens: toluol:aceton=9:1→4:1) tisztítottuk.Termelés: 0.188 g (83%); [α]D +34.8 (c 0.52, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 945.6, [M+Na]+ 967.6, [M+K]+ 983.6; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.48 (m, 25H, aromás), 5.93 (d, 1H, J2’,NH 9.1 Hz, NH), 5.23 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ PhCH2), 5.10 (d, 1H, J1’,2’ 3.7 Hz, H-1’), 5.03 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.94 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.91 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.83 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.77 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (s, 2H, PhCH2), 4.55 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.49 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ PhCH2), 3.40-4.70 (m, 13H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H5, H-6a, H-6b, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 2.91 (dd, 1H, J1a,1b 12.0 Hz, J1a,2 11.0 Hz, H-1a), 2.00 és 1.85 (2s, 6H, 2 OC(O)CH3), 1.38 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.8 (NHC(O)CH3), 170.6 és 170.1 (2 OC(O)CH3), 155.4 (C(O)OCH2Ph), 138.2, 137.9, 137.7, 137.6, 137.5, 136.2, 129.1, 128.72, 128.68, 128.6, 128.5, 128.4, 128.3, 128.23, 128.16, 128.1, 127.9 (aromás), 100.5 (C-1’), 81.1, 80.8, 78.6, 78.2 és 77.5 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 75.5, 75.2 és 75.1 (3 PhCH2), 72.7 (C-5’), 71.1 és 67.8 (2 PhCH2), 62.8 és 62.7 (C-6 és C-6’), 59.2 (C-5), 53.0 és 52.8 (C-2’), 41.7 és 41.3 (C-1), 22.7 (NHC(O)CH3), 21.5 és 20.7 (2 OC(O)CH3). Elemanalízis C54H60N2O13: C, 68.63; H, 6.40; N, 2.96. Talált: C, 68.60; H, 6.42; N, 2.92. 2-Acetamido-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil-(1→4)-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol (73) Az acetil csoportok eltávolítását a 111 vegyületből kiindulva (0.18 g, 0.2 mmol) a 104 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: F). Termelés: 0.148 g (87%), amely a 112 és a 113 vegyületek keveréke lett. A Bn és Cbz csoportok eltávolítását a fenti keverékekből kiindulva az 101 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: K). Termelés: 73 (0.042 g, 43%) és 114 (0.022 g, 31%). Mindkét vegyületet Sephadex G-25 gélkromatográfiás rendszerrel tisztítottuk, majd a liofilizálást követően fehér habot kaptunk. 73: [α]D +56.4 (c 0.48, H2O); MS-ESI: [M+H]+ 367.2, [M+Na]+ 489.2; 1H NMR (400 MHz, D2O): δ 5.04 (d, 1H, J1’,2’ 3.7 Hz, H-1’), 3.90 (d, 1H, J2,3 ~ J3,4 4.5 Hz, H-3), 3.89 (dd, 1H, J2’,3’ 10.0 Hz, H-2’), 3.83 (m, 1H, H-4), 3.78 (dd, 1H, J6a’,6b’ 12.0 Hz, J6b’,5 4.8 Hz, H-6b’), 3.77 (d, 1H, H-2), 3.75 (s, 2H, H-6), 3.70 (dd, 1H, J6a’,5 2.5 Hz, H-6a’), 3.62 (dd, 1H, J3’,4’ 9.6 Hz, H-3’), 3.56 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.4 Hz, H-5’), 3.42 (dd, 1H, H-4’), 3.37 (m, 1H, H-5), 3.14 (dd, 1H, J1a,1b 13.2 Hz, J1a,2 4.5 Hz, H-1a), 2.98 (dd, 1H, J1b,2 3.0 Hz, H-1b), 1.93 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13C NMR (100 MHz, D2O): δ 174.6 (NHC(O)CH3), 96.5 (C-1’), 73.5 (C-4), 73.3 (C-5’), 71.6 (C3’), 69.9 (C-4’), 68.0 (C-2), 66.9 (C-3), 60.7 (C-6’), 59.0 (C-6), 56.6 (C-5), 53.7 (C-2’), 45.4 (C-1), 22.2 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C14H26N2O9: C, 45.90; H, 7.15; N, 7.65. Talált: C, 45.93; H, 7.13; N, 7.67. 114: [α]D +35.8 (c 0.98, H2O); MS-ESI: [M+H]+ 393.4, [M+Na]+ 415.4; 1H NMR (400 MHz, D2O): δ 5.05 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.45 (dd, 1H, J6a,6b 9.0 Hz, J6b,5 8.8 Hz, H-6b), 4.33 (dd, 1H, J6a,5 4.0 Hz, H-6a), 4.27 (ddd, 1H, J4,5 2.5 Hz, H-5), 4.05 (dd, 1H, J2,3 3.6 Hz, J3,4 3.3 Hz, H-3), 3.88 (dd, 1H, J2’,3’ 10.5 Hz, H-2’), 3.86 (dd, 1H, J1a,2 2.8 Hz, J1b,2 1.5 Hz, H-2), 3.81 (dd, 1H, J6a’,6b’ 12.0 Hz, J6b’,5 5.4 Hz, H-6b’), 3.78 (dd, 1H, H-4), 3.71 (dd, 1H, J6a’,5 2.6 Hz, H6a’), 3.63 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.7 Hz, H-5’), 3.62 (d, 1H, J1a,1b 14.5 Hz, H-1b), 3.57 (dd, 1H, J3’,4’ 9.2 Hz, H-3’), 3.44 (dd, 1H, H-1a), 3.41 (dd, 1H, H-4’), 1.93 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13C NMR (100 MHz, D2O): δ 174.7 (NHC(O)CH3), 160.2 (NC(O)O), 96.6 (C-1’), 74.0 (C-4), 73.6 (C-5’), 71.6 (C-3’), 69.9 (C-4’), 67.4 (C-2), 65.5 (C-3), 64.9 (C-6), 60.8 (C-6’), 53.7 (C-2’), 53.4 (C-5), 43.6 (C-1), 22.2 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C15H24N2O10: C, 45.92; H, 6.17; N, 7.14. Talált: C, 45.90; H, 6.15; N, 7.17. 80
(2-Azido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol)uronát] (115)
(2,3-di-O-benzil-
A klóracetil csoport eltávolítását a 74 vegyületből kiindulva (0.212 g, 0.25 mmol) a 109 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: B). Termelés: 0.141 g (72%); [α]D +34.8 (c 0.43, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 937.6; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.50 (m, 25H, aromás), 5.23 (széles s, 1H, H-1’), 4.56-5.18 (m, 10H, 5 PhCH2), 3.32-4.50 (m, 11H, H-1a, H1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.25 (dd, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, J2’,3’ 10.2 Hz, H-2’), 1.80 (széles s, 1H, OH), 1.45 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 168.2 (C-6), 155.1 (C(O)OCH2Ph), 138.9, 138.3, 138.2, 137.8, 136.2, 129.1, 128.6, 128.54, 128.50, 128.44, 128.41, 128.3, 128.2, 128.0, 127.8, 127.6 (aromás), 100.0 (C-1’), 82.7 (C(CH3)3), 81.0, 79.9, 78.3, 78.0 és 76.0 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 75.4, 75.3, 74.9 és 72.8 (4 PhCH2), 72.1 (C-5’), 68.0 (PhCH2), 63.5 (C-6’), 61.2 (C-2’), 58.0 (C-5), 42.9 (C-1), 28.2 (C(CH3)3). Elemanalízis C52H58N4O11: C, 68.25; H, 6.39; N, 6.12. Talált: C, 68.23; H, 6.40; N, 6.13. (2-Amino-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil (2,3-di-O-benzilN-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol)uronát] (116) Az azid csoport redukcióját a 115 vegyületből kiindulva (0.14 g, 0.15 mmol) a 93 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: E). Termelés: 0.111 g (81%); [α]D +41.4 (c 0.41, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 889.6, [M+Na]+ 911.6; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.107.48 (m, 25H, aromás), 5.10 (széles s, 1H, H-1’), 4.50-5.00 (m, 10H, 5 PhCH2), 3.10-4.50 (m, 11H, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 2.73 (m, 1H, H-2’), 1.64 (széles s, 3H, OH, NH2), 1.42 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 168.2 (C-6), 155.1 (C(O)OCH2Ph), 138.8, 138.7, 138.6, 138.1, 136.2, 128.6, 128.53, 128.49, 128.4, 128.3, 128.0, 127.9, 127.8, 127.7, 127.6 (aromás), 102.0 (C-1’), 82.5 (C(CH3)3), 83.8, 80.7, 78.4, 78.3 és 75.9 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 75.6, 75.1, 74.6 és 72.7 (4 PhCH2), 72.5 (C-5’), 67.9 (PhCH2), 61.5 (C-6’), 58.0 (C-5), 56.3 (C-2’), 42.9 (C-1), 28.1 (C(CH3)3). Elemanalízis C52H60N2O11: C, 70.25; H, 6.80; N, 3.15. Talált: C, 70.20; H, 6.83; N, 3.17. (2-Acetamido-6-O-acetil-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil (2,3-di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol)uronát] (117) Az N-acetilezést a 116 vegyületből kiindulva (0.11 g, 0.12 mmol) a 111 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: E). Termelés: 0.117 g (96%); [α]D +48.5 (c 0.64, CHCl3); MSESI: [M+H]+ 973.6, [M+Na]+ 995.4, [M+K]+ 1011.4; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.06-7.34 (m, 25H, aromás), 5.69 (d, 1H, J2’,NH 8.5 Hz, NH), 5.09 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.45-5.05 (m, 10H, 5 PhCH2), 3.30-4.40 (m, 11H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’, H6a’, H-6b’), 2.99 (m, 1H, H-1a), 1.89 (széles s, 3H, OC(O)CH3), 1.31 (széles s, 12H, C(CH3)3 és NHC(O)CH3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.6 és 169.9 (2 OC(O)CH3), 167.8 (C-6), 154.8 (C(O)OCH2Ph), 138.2, 138.1, 137.9, 137.6, 136.1, 128.6, 128.5, 128.4, 128.3, 128.2, 127.9, 127.8, 127.7, 127.1 (aromás), 100.1 (C-1’), 82.7 (C(CH3)3), 80.7, 79.6, 78.0, 77.6 és 76.3 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 75.0, 74.8, 74.4 és 72.4 (4 PhCH2), 70.3 (C-5’), 67.9 (PhCH2), 62.5 (C-6’), 57.6 (C-5), 52.4 (C-2’), 42.7 (C-1), 28.0 (C(CH3)3), 22.7 (NHC(O)CH3), 20.7 (OC(O)CH3). Elemanalízis C56H64N2O13: C, 69.12; H, 6.63; N, 2.88. Talált: C, 69.15; H, 6.62; N, 2.90.
81
(2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5-imino-L-iditol)uronát] (118)
(2,3-di-O-
Az acetil csoport eltávolítását a 117 vegyületből kiindulva (0.11 g, 0.12 mmol) a 104 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: D). Termelés: 0.106 g (95%); [α]D +84.4 (c 0.26, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 931.4, [M+Na]+ 953.4, [M+K]+ 969.4; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.14-7.32 (m, 25H, aromás), 5.68 (d, 1H, J2’,NH 9.9 Hz, NH), 4.90 (d, 1H, J1’,2’ 3.3 Hz, H-1’), 4.45-5.05 (m, 10H, 5 PhCH2), 3.20-4.40 (m, 11H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 2.97 (dd, 1H, J1’,2’ 12.0 Hz, H-1a), 2.40 (széles s, 1H, OH), 1.31 (széles s, 12H, C(CH3)3 és NHC(O)CH3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.0 (NHC(O)CH3), 167.8 (C-6), 154.9 (C(O)OCH2Ph), 138.4, 138.3, 138.1, 137.7, 136.1, 128.6, 128.5, 128.44, 128.38, 128.3, 128.0, 127.93, 127.89, 127.7, 127.3 (aromás), 100.2 (C-1’), 82.8 (C(CH3)3), 80.4, 79.7, 78.1, 77.9 és 76.5 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 74.87, 74.86 és 74.6 (3 PhCH2), 72.6 (C-5’), 72.5 és 68.0 (2 PhCH2), 61.5 (C-6’), 57.7 (C-5), 52.6 (C-2’), 42.7 (C-1), 28.1 (C(CH3)3), 22.8 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C54H62N2O12: C, 69.66; H, 6.71; N, 3.01. Talált: C, 69.70; H, 6.69; N, 3.03. (2-Acetamido-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(1,5-didezoxi-1,5-imino-Liditol)uronsav] nátrium sója(75) A tBu védőcsoport eltávolítását a 118 vegyületből kiindulva (0.1 g, 0.11 mmol) a 100 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: G) és kaptuk a (2-acetamido-3,4-di-O-benzil-2dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(2,3-di-O-benzil-N-benziloxikarbonil-1,5-didezoxi-1,5imino-L-iditol)uronsav]-at. A tisztított termék Na sóját képeztük MeOH-bal kevertetve Dowex 50WX8 (Na+) gyantával, majd szűrtük és bepároltuk. Termelés: 0.1 g (95%); [α]D +50 (c 0.8, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 875.6, [M+Na]+ 897.6, [M+K]+ 913.6. A Bn és Cbz csoportok eltávolítását a 119 vegyületből kiindulva az 101 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: K). Mivel a katalitikus hidrogénezés során ecetsavat is adtunk a reakcióelegyhez, ezért a feldolgozás során telített NaHCO3-tal semlegesítettük. A tisztítás után a vegyületet Sephadex G-25 gélkromatográfiás rendszerrel sótalanítottuk, majd a liofilizálást követően fehér habot kaptunk. Termelés: 0.035 g (88%); [α]D +13.3 (c 0.3, H2O); MS-ESI: [M+H]+ 381.2, [M+Na]+ 403.2, [M+K]+ 419.2; 1H NMR (400 MHz, D2O): δ 5.04 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.09 (dd, 1H, J2,3 2.8 Hz, J3,4 4.2 Hz, H-3), 4.00 (dd, 1H, J4,5 2.6 Hz, H-4), 3.86 (dd, 1H, J2’,3’ 10.5 Hz, H-2’), 3.74 (d, 2H, H-6a’, H-6b’), 3.72 (ddd, 1H, J1a,2 2.8 Hz, J1b,2 2.5 Hz, H-2), 3.69 (ddd, 1H, J4’,5’ 10.3 Hz, J5’,6’ 6.0 Hz, H-5’), 3.68 (d, 1H, H-5), 3.63 (dd, 1H, J3’,4’ 9.0 Hz, H-3’), 3.42 (dd, 1H, H-4’), 3.08 (dd, 1H, J1a,1b 14.0 Hz, H-1b), 3.00 (dd, 1H, H-1a), 1.94 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13C NMR (100 MHz, D2O): δ 175.2 (C-6), 174.6 (NHC(O)CH3), 95.0 (C1’), 72.9 (C-4), 72.3 (C-5’), 71.6 (C-3’), 69.8 (C-4’), 66.9 (C-2), 65.3 (C-3), 60.4 (C-6’), 58.6 (C-5), 53.8 (C-2’), 45.5 (C-1), 22.2 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C14H23N2NaO10: C, 41.79; H, 5.76; N, 6.96. Talált: C, 41.82; H, 5.74; N, 6.94. 2,3-Di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-6-O-(1-naftil)metil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-Liditol (122) A 122 vegyületet a 84 vegyületnél leírt módon állítottuk elő a 95 vegyületből kiindulva (1.8 g, 2.7 mmol) (VRK: B). Termelés: 1.26 g (69%); [α]D +40.4 (c 0.47, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 691.3, [2M+Na]+ 1358.9; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.20-7.90 (m, 21 H, aromás), 4.97 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.60-4.74 (m, 5H, ½ PhCH2, 1NaphCH2), 4.50 (m, 1H, H-5), 3.89 (dd, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 4.7 Hz, H-1b), 3.54-3.82 (m, 5H, H-2, H-3, H-4, H6a, H-6b), 2.99 (dd, 1H, J1a,2 10.1 Hz, H-1a), 2.53 (s, 1H, OH); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 82
149.0, 145.9, 138.2, 137.6, 133.6, 132.6, 131.7, 129.2, 128.7, 128.6, 128.1, 128.0, 127.9, 127.8, 127.0, 126.1, 125.9, 125.0, 123.8, 123.3 (aromás), 82.2 (C-3), 78.8 (C-2), 75.3, 73.0 és 72.1 (2 PhCH2, 1NaphCH2), 71.0 (C-4), 65.3 (C-6), 56.0 (C-5), 43.0 (C-1). Elemanalízis C37H36N2O8S: C, 66.45; H, 5.43; N, 4.19; S, 4.79. Talált: C, 66.40; H, 5.41; N, 4.21; S, 4.80. 2,3-Di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-Liditol (123) A 123 vegyületet a 98 vegyületnél leírt módon állítottuk elő a 95 vegyületből kiindulva (2.0 g, 3.0 mmol) (VRK: B). Termelés: 1.6 g (93%); [α]D +10.5 (c 0.95, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 691.3; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.00 (m, 21H, aromás), 5.09 (d, 1H, J 11.8 Hz, ½ PhCH2), 4.91 (d, 1H, J 11.8 Hz, ½ PhCH2), 4.68 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.57 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.47 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 3.99 (m, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 7.0 Hz, H1b), 3.34-3.84 (m, 5H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6b), 3.15 (ddd, 1H, J6a,6b 11.0 Hz, J6a,OH 8.4 Hz, J5,6a 5.5 Hz, H-6a), 2.86 (dd, 1H, J1a,2 11.3 Hz, H-1a), 1.98 (t, 1H, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 149.8, 146.0, 138.5, 137.8, 133.8, 133.0, 131.6, 129.2, 128.7, 128.6, 128.4, 128.1, 128.0, 127.8, 127.7, 127.1, 126.6, 126.1, 125.3, 124.3, 123.8 (aromás), 82.1 (C-3), 78.2 (C-2), 77.3 (C-4), 75.7, 73.2 és 71.9 (2 PhCH2, 1NaphCH2), 58.6 (C-6), 57.0 (C-5), 43.1 (C-1). Elemanalízis C37H36N2O8S: C, 66.45; H, 5.43; N, 4.19; S, 4.79. Talált: C, 66.46; H, 5.40; N, 4.21; S, 4.75. 2,3-Di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-6-Oszulofonáto-L-iditol (124) Száraz DMF-ben (2 mL) oldott 123 vegyülethez (0.31 g, 0.47 mmol) kén-trioxid-piridin komplexet (0.15 g, 0.94 mmol, 2 ekv) adtunk, és 15 percen át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: B). A feldolgozás során az elegyet telített NaHCO3-tal semlegesítettük, bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: CH2Cl2-MeOH = 95:5→4:1) tisztítottuk. A terméket Dowex 50WX8 (Na+) gyantával metanolban kevertettük, szűrtük és bepároltuk. Termelés: 0.297 g (83%); [α]D -11.7 (c 0.79, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 770.8; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.00-8.00 (m, 21 H, aromás), 5.12 (d, 1H, J 11.9 Hz, ½ PhCH2), 5.00 (d, 1H, J 11.9 Hz, ½ PhCH2), 4.77 (m, 1H, H-5), 4.40-4.60 (m, 5H, PhCH2, 1NaphCH2, H-6b), 4.34 (dd, 1H, J5,6a ~ J6a,6b 10.7 Hz, H-6a), 3.78 (m, 1H, H-1b), 3.30-3.52 (m, 4H, H-1a, H-2, H-3, H-4); 13 C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 149.5, 145.4, 138.2, 137.6, 133.5, 132.9, 131.4, 128.7, 128.3, 128.2, 128.1, 127.8, 127.6, 127.4, 126.8, 126.4, 125.8, 125.2, 124.2, 123.8 (aromás), 81.6 (C-3), 77.7 (C-2), 76.8 (C-4), 75.5 (1NaphCH2), 72.8 és 70.6 (2 PhCH2), 61.9 (C-6), 54.5 (C-5), 42.2 (C-1). Elemanalízis C37H35N2NaO11S2: C, 57.65; H, 4.58; N, 3.63; S, 8.32. Talált: C, 57.60; H, 4.6; N, 3.60; S, 8.38. 2,3-Di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metil-6-O-szulofonáto-L-iditol (125) Módszer a: a Ns védőcsoport eltávolítása a 124 vegyületből kiindulva (0.1 g, 0.13 mmol) az 96 vegyületnél leírt módon történt (VRK: F). Termelés: 0.059 g (52%). Módszer b: a Ns védőcsoport eltávolítása a 124 vegyületből kiindulva (0.1 g, 0.13 mmol) hasonló módon történt, mint a 96 vegyületnél (VRK: F), azzal a különbséggel, hogy bázisként ebben az esetben Et3N-t használtunk. Termelés: 0.071 g (93%); [α]D +8.9 (c 0.23, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 603.6; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 6.92-8.06 (m, 17 H, aromás), 4.92 (m, 3H, H-3, 1NaphCH2), 4.50 (m, 3H, PhCH2, H-6b), 4.10-4.30 (m, 3H, PhCH2, H-6a), 4.04 (m, 1H, H-5), 3.74 (m, 1H, H-2), 3.40-3.68 (m, 3H, H-1a, H-1b, H-4); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 137.5, 137.1, 133.8, 132.4, 131.7, 129.1, 128.6, 128.5, 128.2, 128.1, 128.0, 127.8, 83
127.5, 126.7, 126.1, 125.3, 124.4 (aromás), 72.7 (NaphCH2), 71.7 (C-3), 71.5 és 71.1 (2 PhCH2), 71.0 (C-2), 70.4 (C-4), 64.8 (C-6), 55.8 (C-5), 44.0 (C-1). Elemanalízis C31H32NNaO7S: C, 63.58; H, 5.51; N, 2.39; S, 5.48. Talált: C, 63.50; H, 5.50; N, 2.40; S, 5.50. terc-Butil-[2,3-di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metil-N-(4nitro)benzolszulfonil-L-iditol]uronát (126) Az oxidációt a 123 vegyületből kiindulva (1.5 g, 2.26 mmol) a 99 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: B). Termelés: 0.875 g (54%); op 110-111 °C (EtOAc-hexánból kristályosítva); [α]D -24.2 (c 0.41, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 761.3; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.30 (m, 21H, aromás), 5.21 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 5.11 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.80 (d, 1H, J4,5 6.4 Hz, H-5), 4.74 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.71 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.62 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 3.84-3.98 (m, 2H, H-1b, H-3), 3.78 (dd, 1H, J2,3 6.7 Hz, J1a,2 9.1 Hz, H-2), 3.42-3.54 (m, 2H, H-4, H-1a), 1.20 (s, 9H, (C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 167.3 (C-6), 150.0, 144.8, 138.4, 138.0, 133.6, 132.9, 131.4, 128.8, 128.5, 128.4, 128.3, 128.2, 127.9, 127.8, 127.7, 127.5, 126.5, 126.4, 125.9, 125.1, 124.3, 123.9 (aromás), 82.9 (C(CH3)3), 80.8 (C-3), 78.3 (C-2), 77.3 (C-4), 75.4, 73.2 és 71.4 (2 PhCH2, 1 NaphCH2), 57.0 (C-5), 44.2 (C-1), 27.8 (C(CH3)3). Elemanalízis C41H42N2O9S: C, 66.65; H, 5.73; N, 3.79; S, 4.34. Talált: C, 66.60; H, 5.75; N, 3.77; S, 4.39. terc-Butil-[2,3-di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-Liditol]uronát (121) A NAP védőcsoport eltávolítását a 126 vegyületből kiindulva (0.850 g, 1.15 mmol) a 85 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: B). Termelés: 0.535 g (78%); [α]D +6.4 (c 0.47, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 621.2; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.28 (m, 2H, aromás), 7.88 (m, 2H, aromás), 7.20-7.42 (m, 10H, aromás), 4.90 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.76 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.62-4.76 (m, 3H, H-5, PhCH2), 3.91 (ddd, 1H, J1a,1b 12.5 Hz, J1b,2 5.5 Hz, H-1b), 3.60-3.80 (m, 2H, H-3, H-4), 3.50 (ddd, 1H, J2,3 8.1 Hz, J1a,2 10.6 Hz, H-2), 3.20 (dd, 1H, H-1a), 2.84 (d, 1H, J4,OH 4.8 Hz, OH), 1.28 (s, 9H, (C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 168.1 (C-6), 150.3, 145.4, 138.4, 137.9, 128.7, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 124.5 (aromás), 83.9 (C(CH3)3), 81.5 (C-3), 77.7 (C-2), 75.4 és 73.3 (2 PhCH2), 71.3 (C-4), 58.4 (C5), 44.7 (C-1), 28.0 (C(CH3)3). Elemanalízis C30H34N2O9S: C, 60.19; H, 5.72; N, 4.68; S, 5.36. Talált: C, 60.10; H, 5.75; N, 4.65; S, 5.38. (2-Azido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[2,3-di-Obenzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-6-O-(1-naftil)metil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-L-iditol] (76) A glikozilezést a 120 (0.351 g, 0.525 mmol) akceptorból és 83 (0.363 g, 0.656 mmol, 1.25 ekv) donorból kiindulva a glikozilezési módszert követve hajtottuk végre (VRK: A). A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: hexán-EtOAc = 9:1→4:1) tisztítottuk. Termelés: 0.403 g (86%); [α]D +68.1 (c 0.40, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 1134.2; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.21-7.82 (m, 31H, aromás), 5.42 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.98 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.90 (s, 2H, PhCH2), 4.89 (d, 1H, J 11.0 Hz, PhCH2), 4.84 (d, 1H, J 10.6 Hz, PhCH2), 4.76 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.70 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.64 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 1H, J 11.0 Hz, PhCH2), 4.48 (dd, 1H, J5’,6b’ 2.0 Hz, J6a’,6b’ 11.7, H-6b’), 4.42 (m, 1H, J4,5 6.2 Hz, J5,6a 4.0 Hz, J5,6b 8.3 Hz, H-5), 4.26 (dd, 1H, J5’,6a’ 6.4 Hz, H-6a’), 4.07 és 4.14 (2d, 2H, J 15.0 Hz, COCH2Cl), 3.96 (dd, 1H, J3,4 9.6 Hz, H-4), 3.91 (m, 1H, J4’,5’ 10.0 Hz, H-5’), 3.88 (dd, 1H, J2’,3’ 10.3 Hz, J3’,4’ 9.0 Hz, H-3’), 3.86 (dd, 1H, J2,3 8.6 Hz, H-3), 3.80 (d, 1H, J1a,1b 13.0 Hz, J1b,2 5.8 Hz, H-1b), 3.79 (d, 1H, J6a,6b 10.3 Hz, H-6b), 3.71 (d, 1H, H-6a), 84
3.65 (ddd, 1H, J1a,2 10.8 Hz, H-2), 3.46 (dd, 1H, H-4’), 3.25 (dd, 1H, H-2’), 2.90 (dd, 1H, H1a); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 167.4 (OCOCH2Cl), 149.2, 145.7, 138.4, 137.7, 137.5, 137.1, 133.7, 132.4, 131.7, 129.4, 128.82, 128.78, 128.6, 128.5, 128.4, 128.1, 128.04, 127.98, 127.7, 127.6, 127.3, 126.2, 125.9, 125.1, 123.7, 123.4 (aromás), 98.9 (C-1’), 82.5 (C-3), 79.9 (C-3’), 79.5 (C-2), 78.1 (C-4’), 75.6, 75.44 és 75.41 (3 PhCH2), 75.0 (C-4), 73.5 (PhCH2), 72.3 (1NaphCH2), 70.2 (C-5’), 65.3 (C-6), 64.5 (C-6’), 63.1 (C-2’), 56.1 (C-5), 42.6 (C-1), 40.8 (OCOCH2Cl). Elemanalízis C59H58ClN5O13S: C, 63.69; H, 5.25; N, 6.29; S, 2.88. Talált: C, 63.60; H, 5.30; N, 6.30; S, 2.90. (2-Azido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil (2,3-di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-L-iditol)uronát] (78) A glikozilezést a 121 (0.17 g, 0.284 mmol) akceptorból és 83 (0.197 g, 0.355 mmol, 1.25 ekv) donorból kiindulva, bázisként 2,6-di-terc-butil-4-metilpiridint (0.06 g, 0.3 mmol) használva, az a glikozilezési módszert követve hajtottuk végre (VRK: A). A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: hexán-EtOAc = 9:1→4:1) tisztítottuk. Termelés: 0.266 g (90%); [α]D +24.7 (c 0.36, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 1064.2; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.02-8.40 (m, 24H, aromás), 5.23 (d, 1H, J1’,2’ 3.8 Hz, H-1’), 4.96 (d, 1H, J 10.7 Hz, ½ PhCH2), 4.89 (2d, 2H, J ~ 11.0 Hz, PhCH2), 4.83 (dd, 2H, J 10.6 Hz, PhCH2), 4.69 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.66 (d, 1H, J4,5 6.9 Hz, Hz, H-5), 4.63 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.61 (d, 1H, J 10.7 Hz, ½ PhCH2), 4.46 (dd, 1H, J5’,6b’ 1.7 Hz, J6a’,6b’ 11.5 Hz, H-6b’), 4.22 (dd, 1H, J5’,6a’ 5.8 Hz, H-6a’), 4.18 (d, 1H, J 14.9 Hz, ½ C(O)CH2Cl), 4.15 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.7 Hz, H-5’), 4.09 (d, 1H, J 14.9 Hz, ½ C(O)CH2Cl), 4.04 (dd, 1H, J2,3 ~ J3,4 9.4 Hz, H-3), 3.86 (m, 2H, J2’,3’10.5 Hz, J3’,4’ 8.6 Hz, H-3’ és H-1b), 3.83 (dd, 1H, H-4), 3.54 (ddd, 1H, J1a,2 10.8 Hz, J1b,2 5.6 Hz, H-2), 3.43 (dd, 1H, H-4’), 3.39 (dd, 1H, J1a,1b 12.1 Hz, H-1a), 3.28 (dd, 1H, H-2’), 1.28 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 167.4 (OC(O)CH2Cl), 166.8 (C-6), 150.2, 145.0, 138.6, 137.8, 137.43, 137.36, 128.6, 128.5, 128.44, 128.40, 128.3, 128.11, 128.07, 128.0, 127.9, 127.6, 127.5, 124.5 (aromás), 99.8 (C-1’), 83.7 (C(CH3)3), 81.0 (C-3), 80.1 (C-3’), 78.3 (C-2), 78.1 (C-4’), 75.9 (C-4), 75.5, 75.4, 75.1 és 73.2 (4 PhCH2), 69.9 (C-5’), 64.7 (C-6’), 63.3 (C2’), 58.4 (C-5), 43.9 (C-1), 40.9 (C(O)CH2Cl), 28.0 (C(CH3)3). Elemanalízis C52H56ClN5O14S: C, 59.91; H, 5.41; N, 6.72; S, 3.08. Talált: C, 59.88; H, 5.39; N, 6.75; S, 3.10. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[tercbutil (2,3-di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-L-iditol)uronát] (127) Száraz THF-ben (5 mL) oldott 78 vegyülethez (0.235 g, 0.22 mmol) Me3P toluolos oldatát (0.235 mL, 1 M, 0.235 mmol, 1 ekv) adagoltuk szobahőmérsékleten argon szféra alatt. Körülbelül 20 perc után ecetsav-anhidridet (0.021 mL, 0.22 mmol, 1 ekv) adtunk a reakcióelegyhez és 24 órán át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: C). A feldolgozás során bepároltuk, majd felvettük toluolban és ismét szárazra pároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiásan tisztítottuk (hexán-EtOAc = 4:1→3:2). Termelés: 0.156 g (66%); [α]D +42.3 (c 0.69, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 1066.1, [M+Na]+ 1088.2, [M+K]+ 1104.1; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.30 (d, 2H, aromás), 7.90 (d, 2H, aromás), 7.10-7.42 (m, 20H, aromás), 5.53 (d, 1H, J2’,NH 9.5 Hz, NH), 4.99 (d, 1H, J1’,2’ 4.0 Hz, H-1’), 4.95 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.87 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.77 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.63 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.61 (s, 2H, PhCH2), 4.60 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.57 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.46 (d, 1H, J6a’,6b’ 11.0 Hz, H-6b’), 4.30 (dd, 1H, J5,6a’ 4.7 Hz, H-6a’), 3.37-4.22 (m, 11H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’ és C(O)CH2Cl), 3.15 (dd, 1H, J1a,1b 12.3 Hz, J1a,2 10.6 Hz, H-1a), 1.38 (s, 3H, NHC(O)CH3), 1.32 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50
85
MHz, CDCl3): δ 169.9 (NHC(O)CH3), 167.4 (OC(O)CH2Cl), 166.7 (C-6), 145.3, 138.1, 137.9, 137.8, 137.6, 128.7, 128.6, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 127.1, 124.6 (aromás), 100.8 (C1’), 83.7 (C(CH3)3), 80.6, 80.1, 78.3, 77.6 és 77.3 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 75.2, 75.1, 75.0 és 73.1 (4 PhCH2), 70.5 (C-5’), 64.6 (C-6’), 58.5 (C-5), 52.3 (C-2’), 43.9 (C-1), 40.9 (C(O)CH2Cl), 28.1 (C(CH3)3), 22.9 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C54H60ClN3O15S: C, 61.27; H, 5.71; N, 3.97; S, 3.03. Talált: C, 61.30; H, 5.68; N, 3.95; S, 3.05. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-L-iditol)uronát] (128)
(2,3-di-O-
A klóracetil csoport eltávolítását a 127 vegyületből kiindulva (0.15 g, 0.15 mmol) a 109 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: D). Termelés: 0.094 g (65%); [α]D +37.4 (c 0.27, CHCl3); MS-ESI: [M+Na]+ 1004.6, [M+K]+ 1020.5; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.28 (d, 2H, aromás), 7.93 (d, 2H, aromás), 7.10-7.50 (m, 20H, aromás), 5.55 (d, 1H, J2’,NH 9.5 Hz, NH), 5.01 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.93 (d, 1H, J 11.3 Hz, ½ PhCH2), 4.85 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.80 (d, 1H, J 11.3 Hz, ½ PhCH2), 4.78 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.64 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (s, 2H, PhCH2), 4.59 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ PhCH2), 4.32 (ddd, 1H, J4’,5’ 10.0 Hz, J5’,6a’ 3.3 Hz, J5’,6b’ 3.7 Hz, H-5’), 3.47-4.20 (m, 10H, H-1a, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-6a’, H-6b’), 3.15 (dd, 1H, J1a,1b 12.5 Hz, J1a,2 11.4 Hz, H-1a), 2.20 (s, 1H, OH), 1.37 (s, 3H, NHC(O)CH3), 1.28 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 169.9 (NHC(O)CH3), 166.6, (C-6), 150.2, 145.5, 138.3, 138.1, 137.9, 137.6, 129.1, 128.7, 128.6, 128.5, 128.3, 128.2, 128.03, 127.96, 127.9, 127.8, 127.2, 125.4, 124.4 (aromás), 100.9 (C-1’), 83.5 (C(CH3)3), 80.5, 80.0, 78.5, 78.2 és 77.6 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 75.1, 75.0, 74.8 és 73.1 (4 PhCH2), 73.0 (C-5’), 62.0 (C-6’), 58.3 (C-5), 52.5 (C-2’), 43.8 (C-1), 27.9 (C(CH3)3), 22.8 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C52H59N3O14S: C, 63.59; H, 6.06; N, 4.28; S, 3.26. Talált: C, 63.60; H, 6.09; N, 4.30; S, 3.22. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(2,3-diO-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-L-iditol)uronsav] (130) A tBu védőcsoport eltávolítását a 128 vegyületből kiindulva (0.09 g, 0.09 mmol) a 100 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: G) és kaptuk 129 vegyületet. A terméket tisztítás nélkül alakítottuk tovább. Az O-szulfatálást a 129 vegyületen a 124 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: G). Termelés: 0.091 g (94%); [α]D +27.2 (c 0.41, CH3OH); MS-ESI: [M+H2NaA]+ 1028.34 [M+HNa2A]+ 1050.4, [M+HNa3A]+ 1072.4; 1H NMR (200 MHz, CD3OD): δ 8.14 (d, 2H, aromás), 7.92 (d, 2H, aromás), 7.00-7.40 (m, 20H, aromás), 4.97 (széles s, 1H, H-1’), 4.81 (s, 4H, 2 PhCH2), 3.66-4.76 és 3.04-3.48 (2m, 12+4H, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’ és 2 PhCH2), 1.56 (s, 3H, NH(O)CH3); 13C NMR (50 MHz, CD3OD): δ 174.9 (C-6), 172.9 (NHC(O)CH3), 151.4, 146.7, 140.0, 139.7, 139.6, 139.2, 129.7, 129.5, 129.3, 129.24, 129.18, 129.1, 128.9, 128.6, 128.5, 128.2, 125.4 (aromás), 99.6 (C-1’), 81.9, 80.8, 79.6, 78.0 és 75.6 (C-2, C-3, C-4, C-3’ és C-4’), 76.3, 75.9, 75.0 és 73.0 (4 PhCH2), 71.9 (C-5’), 67.9 (C-6’), 61.6 (C-5), 54.2 (C-2’), 44.6 (C-1), 22.8 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C48H50N3O17S2: C, 57.36; H, 5.01; N, 4.18; S, 6.38. Talált: C, 57.33; H, 5.05; N, 4.15; S, 6.40.
86
(2-Acetamido-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(1,5-didezoxi-1,5imino-L-iditol)uronsav] dinátrium sója(77) Ns védőcsoport eltávolítása a 130 vegyületből kiindulva (0.09 g, 0.09 mmol) a 96 vegyületnél leírt módon történt (VRK: G). A nyersterméket oszlopkromatográfiásan tisztítottuk (CH2Cl2-MeOH = 9:1→7:3). Termelés: 0.057 g (73%). A Bn csoportok eltávolítását a 131 vegyületből kiindulva (0.057 g, 0.07 mmol) a 101 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: K). Termelés: 0.014 g (60%); [α]D +37.5 (c 0.2, H2O); MS-ESI: [M-H]- 459.3; 1H NMR (300 MHz, D2O): δ 5.02 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.27 (széles s, 1H, H-4), 4.23 (dd, 1H, J6a’,6b’ 11.1 Hz, J5’,6b’ 3.1 Hz, H-6b’), 4.15 (m, 1H, H-3), 4.09 (dd, 1H, J5’,6a’ 2.9 Hz, H-6a’), 3.97 (m, 2H, H-2, H-5), 3.89 (dd, 1H, J2’,3’ 10.1 Hz, H-2’), 3.81 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.2 Hz, H-5’), 3.57 (dd, 1H, J3’,4’ 9.5 Hz, H-3’), 3.49 (dd, 1H, H-4’), 3.30 (m, 2H, H-1a, H-1b), 1.89 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13C NMR (75 MHz, D2O): δ 173.3 (C-6), 169.9 (NHC(O)CH3), 93.1 (C-1’), 70.4 (C-3’), 70.0 (C-4), 69.4 (C-5’), 67.9 (C-4’), 65.3 (C-6’), 64.2 (C-2), 61.8 (C-3), 56.7 (C-5), 52.1 (C-2’), 44.2 (C-1), 21.0 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C14H22N2Na2O13S: C, 33.34; H, 4.40; N, 5.55; S, 6.36. Talált: C, 33.30; H, 4.43; N, 5.57; S, 6.40. (2-Azido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil 1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-L-iditol)uronát] (132)
(2,3-di-O-benzil-
A klóracetil csoport eltávolítását a 78 vegyületből kiindulva (0.3 g, 0.288 mmol) a 109 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: D). Termelés: 0.204 g (74%); [α]D +29.2 (c 0.31, CHCl3); MS-ESI: [M+NH4]+ 938.3, [M+Na]+ 988.4; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.208.32 (m, 24H, aromás), 5.23 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.80-4.94 (m, 4H, 2 PhCH2), 4.62-4.74 (m, 4H, 2 PhCH2), 3.34-4.12 (m, 11H, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-3’, H-4’, H-5’, H6a’, H-6b’), 3.29 (dd, 1H, J2’,3’ 10.3 Hz, H-2’), 1.90 (s, 1H, OH), 1.33 (s, 9H, (C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 166.9 (COOC(CH3)3), 150.3, 145.5, 138.7, 138.05, 137.96, 137.7, 128.7, 128.63, 128.57, 128.5, 128.2, 128.1, 128.0, 127.8, 127.7, 124.5 (aromás), 100.3 (C-1’), 83.6 (C(CH3)3), 81.1 (C-3), 80.1 (C-3’), 78.6 (C-2), 78.3 (C-4’), 76.5 (C-4), 75.6, 75.5, 75.1 és 73.3 (4 PhCH2), 72.6 (C-5’), 63.5 (C-2’), 61.9 (C-6’), 58.4 (C-5), 44.1 (C-1), 28.1 (C(CH3)3). Elemanalízis C50H55N5O13S: C, 62.16; H, 5.74; N, 7.25; S, 3.32. Talált: C, 62.15; H, 5.75; N, 7.27; S, 3.30. (2-Amino-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil (2,3-di-O-benzil1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-L-iditol)uronát] (133) Száraz THF-ben (5 mL) oldott 132 vegyülethez (0.195 g, 0.2 mmol) Me3P toluolos oldatát (0.25 mL, 1 M, 0.25 mmol, 1 ekv) adagoltuk szobahőmérsékleten argon szféra alatt. Körülbelül 20 perc után deszt. vizet (0.5 mL) adtunk a reakcióelegyhez és 24 órán át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: E). A feldolgozás során bepároltuk majd felvettük toluolban és ismét szárazra pároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiásan tisztítottuk (CH2Cl2-MeOH = 98:2→95:5). Termelés: 0.149 g (79%); [α]D +39.8 (c 0.28, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 940.8, [M+Na]+ 962.8, [M+K]+ 964.6; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.28 (m, 2H, aromás), 7.92 (m, 2H, aromás), 7.15-7.40 (m, 20H, aromás), 5.11 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.78-4.94 (m, 4H, 2 PhCH2), 3.26-4.10 (m, 11H, váz protonok), 2.76 (ddd, 1H, J2’,3’ 9.9 Hz, J2’,NH 3.3 Hz, H-2’), 1.60 (m, 3H, OH és NH2), 1.32 (s, 9H, (C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 167.1 (COOC(CH3)3), 150.3, 145.6, 138.6, 138.5, 138.4, 137.9, 128.7, 128.6, 128.5, 128.1, 128.0, 127.9, 127.8, 124.5 (aromás), 102.4 (C-1’), 83.9 (C-3’), 83.4 (C(CH3)3), 80.9 (C3), 78.8 (C-2), 78.5 (C-4’), 76.4 (C-4), 75.7, 75.5, 74.8 és 73.3 (4 PhCH2), 72.8 (C-5’), 62.2 (C87
6’), 58.5 (C-5), 56.3 (C-2’), 44.0 (C-1), 28.1 (C(CH3)3). Elemanalízis C50H57N3O13S: C, 63.88; H, 6.11; N, 4.47; S, 3.41. Talált: C, 63.90; H, 6.10; N, 4.45; S, 3.42. (3,4-Di-O-benzil-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-2-szulfonamido-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(2,3di-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-L-iditol)uronsav] (135) A tBu védőcsoport eltávolítását a 133 vegyületből kiindulva (0.149 g, 0.158 mmol) a 100 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: G) és kaptuk 134 vegyületet. A terméket tisztítás nélkül alakítottuk tovább. Az N- és O-szulfatálást a 134 vegyületen egyidejüleg hajtottuk végre. Száraz CH2Cl2ban (2 mL) oldott 134 vegyülethez kén-trioxid-piridin komplexet (0.09 g, 0.56 mmol, 4 ekv) és Et3N-t (0.15 mL, 1.12 mmol, 8 ekv) adtunk, és az elegyet 30 órán át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: G). A feldolgozás során az elegyet hígítottuk MeOH-lal, majd bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: CH2Cl2-MeOH = 9:1→4:1) tisztítottuk. A terméket Dowex 50WX8 (Na+) gyantával metanolban kevertettük, szűrtük és bepároltuk. Termelés: 0.147 g (95%); [α]D +3.9 (c 0.76, CH3OH); MS-ESI: [M-H]+ 1042.2; 1H NMR (200 MHz, CD3OD): δ 8.32 (m, 2H, aromás), 7.92 (m, 2H, aromás), 7.00-7.40 (m, 20H, aromás), 5.16 (széles s, 1H, H-1’), 4.35-4.75 (m, 8H, 4 PhCH2), 3.25-4.30 (m, 11H, H-1a, H-1b, H-2, H3, H-4, H-5, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.00 (széles d, 1H, J2’,3’ 10.3 Hz, H-2’); 13C NMR (50 MHz, CD3OD): δ 164.4 (C-6), 152.0, 147.2, 141.3, 140.8, 140.2, 140.0, 130.5, 130.4, 130.3, 130.2, 130.1, 130.0, 129.7, 129.5, 129.2, 126.1 (aromás), 102.1 (C-1’), 82.4 (C-3’), 78.0 (C-3), 79.5 (C-2), 79.4 (C-4’), 76.82, 76.80, 74.9 és 73.6 (4 PhCH2), 72.7 (C-4), 68.0 (C-6’), 61.0 (C2’), 60.3 (C-5’), 55.9 (C-5), 45.7 (C-1). Elemanalízis C46H47N3O19S3: C, 53.02; H, 4.55; N, 4.03; S, 9.23. Talált: C, 53.05; H, 4.52; N, 4.01; S, 9.25. (2-Dezoxi-6-O-szulfonáto-2-szulfonamido-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(1,5-didezoxi-1,5imino-L-iditol)uronsav] trinátrium sója (79) Ns védőcsoport eltávolítása a 135 vegyületből kiindulva (0.147 g, 0.132 mmol) a 96 vegyületnél leírt módon történt (VRK: J). A nyersterméket oszlopkromatográfiásan tisztítottuk (CH2Cl2-MeOH = 9:1→7:3). Termelés: 0.120 g (98%). A Bn csoportok eltávolítását a 136 vegyületből kiindulva (0.120 g, 0.13 mmol) a 101 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: J). Termelés: 0.038 g (52%); [α]D +22.6 (c 0.30, H2O); MS-ESI: [M-H]- 497.1, [M-2H]2- 248.3; 1H NMR (300 MHz, D2O): δ 5.24 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.18-4.28 (m, 3H, H-3’, H-5’, H-6b’), 4.05 (dd, 1H, J5’,6a’ 1.9 Hz, J6a’,6b’ 11.3 Hz, H-6a’), 4.00 (széles s, 1H, H-4), 3.93 (d, 1H, J4,5 2.1 Hz, H-5), 3.76 (m, 1H, H-2), 3.46-3.56 (m, 2H, H-3, H-4’), 3.28 (s, 2H, H-1a, H-1b), 3.14 (dd, 1H, J2’,3’ 8.8 Hz, H-2’); 13C NMR (50 MHz, D2O): δ 171.3, (C-6), 96.0 (C-1’), 72.9 (C-3’), 71.5 (C-3), 70.4 (C-2), 69.1 (C-4’), 66.5 (C-6’), 65.4 (C-4), 63.9 (C-5’), 57.9 (C-5), 57.8 (C-2’), 45.5 (C-1). Elemanalízis C12H19N2Na3O15S2: C, 25.54; H, 3.39; N, 4.96; S, 11.36. Talált:. C, 25.52; H, 3.40; N, 4.98; S, 11.34. 1-Azido-3-O-benzil-4,6-O-(1-naftil)metilén-2,5-anhidro-L-iditol (139) A Tf csoport bevitele a 92 vegyületre (0.445 g, 0.85 mmol) a 148 vegyületnél leírt módon történt (VRK: A). A 138 nyersterméket feloldottuk száraz DMF-ben (10 mL) és Natrifluoracetátot (0.17g, 1.26 mmol, 1.5 ekv) adagoltunk a reakcióelegyhez, majd 24 órán át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: A és B). A feldolgozás során felvettük kloroformban és mostuk négyszer deszt. vízzel. Szárítás, szűrés és bepárlás után oszlopkromatográfiával (eluens: toluol:aceton = 99:1→98:2) tisztítottuk. Termelés: 0.213 g (48%); [α]D +10.5 (c 1.05, CHCl3); 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.00-8.30 (m, 12H, aromás), 5.86 (s, 1H, 1NaphCH), 4.62 (ddd, 88
1H, J2,3 13.4 Hz, J1a,2 6.0, Hz, J1b,2 7.2 Hz, H-2), 4.58 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.48 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.45 (d, 1H, J3,4 2.2 Hz, J4,5 4.8 Hz, H-4), 4.43 (m, 1H, H-6b), 4.03 (d, 1H, H-5), 4.02 (m, 1H, H-6a), 4.01 (d, 1H, H-3), 3.54 (dd, 1H, J1a,1b 12.4 Hz, H-1b), 3.45 (dd, 1H, H-1a); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 137.3, 133.9, 132.9, 130.3, 129.8, 128.5, 128.0, 127.6, 126.2, 125.7, 124.9, 124.8, 124.3 (aromás), 99.2 (1NaphCH), 82.7 (C-3), 80.3 (C-2), 78.4 (C-4), 72.51 (C-5), 72.55 (PhCH2), 67.7 (C-6), 50.2 (C-1). Elemanalízis C17H17N3O4: C, 62.38; H, 5.23; N, 12.84. Talált: C, 62.40; H, 5.25; N, 12.80. 1-Azido-2,3-di-O-benzil-1-dezoxi-4,6-O-(1-naftil)metilén-5-O-tozil-D-glucitol (140) Száraz piridinben (2 mL) oldott 92 vegyülethez (0.238 g, 0.456 mmol) hozzáadtunk DMAP-t (0,02 g, 0.2 mmol) és tozil-kloridot (0.108 g, 0.57 mmol). Az elegyet szobahőmérsékleten 5 napig kevertettük (VRK: A). A feldolgozás során az elegyet kevés jéggel 1 órát kevertettük, CH2Cl2-al (100 mL) hígítottuk, 2 M HCl-al, telített NaHCO3-tal és deszt. vízzel mostuk, szárítottuk, bepároltuk. A szirup nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: toluol:aceton = 99:1→95:5) tisztítottuk. Termelés: 0.286 g (93%); [α]D +10.7 (c 0.84, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 680.5, [M+NH4]+ 697.3, [M+Na]+ 702.5, [M+K]+ 718.3; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.15 (m, 21H, aromás), 5.94 (s, 1H, 1NaphCH), 5.02 (ddd, 1H, H-5), 4.66 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.55 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.53 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.41 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.20-4.34 (m, 2H, váz protonok), 3.70-3.94 (m, 3H, váz protonok), 3.40 (m, 1H, H-1); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 145.6, 138.3, 137.7, 133.8, 133.5, 132.1, 130.4, 130.2, 130.0, 128.6, 128.4, 128.2, 128.1, 128.0, 127.7, 127.6, 126.4, 125.8, 125.0, 124.5, 124.2 (aromás), 100.7 (1NaphCH), 78.2, 77.2 és 74.7 (C-2, C-3 és C-4), 73.45 és 73.47 (2 PhCH2), 68.7 (C-6), 68.4 (C-5), 52.1 (C-1), 21.6 (SO2PhCH3). Elemanalízis C38H37N3O7S: C, 67.14; H, 5.49; N, 6.18; S, 4.72. Talált: C, 67.10; H, 5.55; N, 6.20; S, 4.70. 5-O-Acetil-1-azido-2,3-di-O-benzil-1-dezoxi-4,6-O-(1-naftil)metilén-L-iditol (143) Száraz CH2Cl2-ban (10 mL) oldott 92 vegyülethez (0.555 g, 1.06 mmol) PDC-t (0.278 g, 0.741 mmol, 0.7 ekv) és Ac2O-t (0.3 mL, 3.17 mmol, 3 ekv) adtunk, majd kevertettük négy órán át (VRK: A). A reakcióelegy feldolgozása a 99 vegyületnél leírt módon történt. Termelés: 0.369 g (67%); MS-ESI: [M+H]+ 524.0. A 141 vegyületet száraz MeOH-ban oldottuk és NaBH4-et (0.02 g, 0.57 mmol, 1 ekv) adtunk hozzá 0 °C-on. A reakció a VRK alapján 5 perc alatt játszódott le (VRK: B). A reakcióelegyhez híg ecetsavas MeOH-t adtunk és bepároltuk, majd kétszer még toluollal pároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiásan (eluens: toluol:aceton = 99:1→95:5) tisztítottuk. Termelés: 92: 0.2 g (64%) és 142: 0.1 g (34%). A 142 vegyületet a 111 vegyületnél leírt módon acetileztük. Termelés: 0.15 g (80%); [α]D +44.6 (c 0.38, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 568.0; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.40 (m, 17H, aromás), 6.10 (s, 1H, 1NaphCH), 4.66 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.55 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.53 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.44 (dd, 1H, J3,4 8.3 Hz, J4,5 1.2 Hz, H4), 4.41 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.39 (ddd, 1H, J6a,5 1.3 Hz, J6b,5 1.5 Hz, H-5), 4.23 (dd, 1H, J6a,6b 12.8 Hz, H-6b), 3.92 (dd, 1H, H-6a), 3.83 (dd, 1H, J2,3 2.8 Hz, H-3), 3.53 (dd, 1H, J1a,1b 11.5 Hz, J1b,2 5.0 Hz, H-1b), 3.47 (ddd, 1H, J1a,2 7.0 Hz, H-2), 3.43 (dd, 1H, H-1a), 2.15 (s, 3H, C(O)CH3); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 170.7 (C(O)CH3), 138.0, 137.4, 133.9, 133.0, 129.8, 128.7, 128.6, 128.5, 128.3, 128.2, 127.8, 127.6, 126.2, 125.6, 125.0, 124.5, 124.2 (aromás), 100.8 (1NaphCH), 79.9 (C-4), 76.7 (C-3), 75.7 (PhCH2), 75.4 (C-2), 72.5 (PhCH2), 69.3 (C-6), 65.7 (C-5), 50.1 (C-1), 21.1 (C(O)CH3). Elemanalízis C33H33N3O6: C, 69.83; H, 5.86; N, 7.40. Talált: C, 69.80; H, 5.90; N, 7.45.
89
3-O-Benzil-1,2-O-izopropilidén-6-O-pivaloil-β-L-idofuranóz (148) A 3-O-benzil-1,2-O-izopropilidén-6-O-pivaloil-α-D-glükofuranóz (147) előállítása és analitikai adatai összehasonlítva az irodalomban lévő adatokkal, láthatók a 2 számú mellékelt saját közleményben (Csíki, Z. Fügedi, P. Synthesis 2010). Száraz CH2Cl2 és piridin (10:1, 220 mL) elegyében oldott 147 vegyülethez (60 g, 153 mmol) -30 °C-on trifluormetánszulfonsav anhidridet (27.8 mL, 168 mmol, 1.1 ekv) adagoltunk és ezen a hőmérsékleten tartva a reakcióelegyet kevertettük 1 órán át (VRK: C). Előre behűtött CH2Cl2-ban vettük fel és mostuk hideg 2 M HCl-el, hideg telített NaHCO3-tal és hideg deszt. vízzel, szárítottuk, szűrtük és bepároltuk hideg vízfürdőn. A nyersterméket felvettük száraz DMF-ben és -10 °C-on NaNO2-et (42.2 g, 612 mmol) adagoltunk hozzá, majd felengettük szobahőmérsékletre. A reakció 21 óra alatt játszódott le (VRK: C). A feldolgozás során először a DMF jelentős részét lepároltuk az elegyről, majd a maradékot CH2Cl2-ban felvéve négyszer mostuk deszt. vízzel, szárítottuk, szűrtük és bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiásan (eluens: toluol-aceton = 98:2→9:1) tisztítottuk. Termelés: 48.2 g (80%); op 60-61 °C (Et2O-hexán); [α]D -47.7 (c 1.03, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 395.0, [M+Na]+ 417.1; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.22-7.41 (m, 5H, aromás), 5.99 (d, 1H, H-1), 4.71 (d, J 11.7 Hz, 1H, ½ PhCH2), 4.65 (d, J1,2 3.7 Hz, 1H, H-2), 4.51 (d, J 11.7 Hz, 1H, ½ PhCH2), 4.20 (dd, 1H, H-6a), 4.19 (d, 1H, H-4), 4.17 (dd, J6a,6b 12.9 Hz, 1H, H-6b), 4.13 (dd, J4,5 6.0 Hz, J5,6a ~J5,6b 5.7 Hz, 1H, H-5), 4.01 (d, J3,4 3.0 Hz, 1H, H-3), 3.04 (s, 1H, OH), 1.47 és 1.33 (2s, 2×3H, C(CH3)2), 1.20 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 178.2 (COC(CH3)3), 136.6, 128.6, 128.2, 127.8 (aromás), 111.9 (C(CH3)2), 104.9 (C-1), 83.0 (C-3), 82.1 (C-2), 79.2 (C-4), 71.9 (CH2Ph), 68.6 (C-5), 64.9 (C-6), 38.7 (C(CH3)3), 27.1 (C(CH3)3), 26.7 és 26.3 (C(CH3)2). Elemanalízis C21H30O7: C, 63.94; H, 7.67. Talált: C, 63.88; H, 7.70. 5-Azido-3-O-benzil-5-dezoxi-1,2-O-izopropilidén-6-O-pivaloil-α-D-glükofuranóz (149) A triflát csoport bevitele a 148 vegyületnél leírt módon történt a 148 vegyületre (36.1 g, 91.6 mmol), majd a nyersterméket száraz DMF-ben oldottuk és NaN3-ot (6.5 g, 100.8 mmol, 1.1 ekv) adtunk hozzá 0 °C-on, majd lassan felengedtük szobahőmérsékletre. A reakció 2 óra múlva játszódott le teljesen (VRK: H). A reakció feldolgozása a 148 vegyületnél leírt módon történt. A szirup nyersterméket oszlopkromatográfiásan (eluens: hexán-EtOAc = 98:2→9:1) tisztítottuk. Termelés: 28.8 g (75%); [α]D -26.9 (c 1.00, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 420.0, [M+Na]+442.0; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.20-7.42 (m, 5H, aromás), 5.89 (d, J1,2 3.4 Hz, 1H, H-1), 4.69 (d, J 11.6 Hz, 1H, ½ PhCH2), 4.62 (s, 1H, H-2), 4.60 (d, J 11.6 Hz, 1H, ½ PhCH2), 4.50 (d, 1H, H-6a), 4.18 (dd, J6a,6b 11.7 Hz, 1H, H-6b), 4.06 (s, 1H, H-3), 4.05 (d, 1H, H-4), 4.04 (dd, J4,5 7.6 Hz, J5,6a ~ J5,6b 6.9 Hz, 1H, H-5), 1.47 és 1.32 (2s, 2×3H, C(CH3)2), 1.23 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 177.9 (COC(CH3)3), 136.9, 128.5, 128.1, 127.9 (aromás), 112.0 (C(CH3)2), 105.3 (C-1), 81.6 (C-2), 81.3 (C-3), 78.2 (C-4), 72.2 (CH2Ph), 65.0 (C-6), 58.2 (C-5), 38.8 (C(CH3)3), 27.1 (C(CH3)3), 26.7 és 26.2 (C(CH3)2); IR (KBr): 3567, 2348, 2098, 1481, 1374, 1281, 1217, 1163, 1074, 1027, 855 cm-1. Elemanalízis C21H29N3O6: C, 60.13; H, 6.97; N, 10.02. Talált: C, 60.12; H, 7.02; N, 9.92. 5-Azido-3-O-benzil-5-dezoxi-1,2-O-izopropilidén-α-D-glükofuranóz (150) A Piv csoport eltávolítása a 149 vegyületből kiindulva (28 g, 67 mmol) a 104 vegyületnél leírt módon történt. A reakció 5 napig tartott szobahőmérsékleten (VRK: I). Termelés: 21.1 g (94%); [α]D -13.6 (c 1.03, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 335.9, [M+NH4]+ 352.9, [M+Na]+ 357.9; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.24-7.42 (m, 5H, aromás), 5.90 (d, 1H, H-1), 4.68 (d, J 11.6 Hz, 1H, ½ PhCH2), 4.63 (d, J1,2 3.6 Hz, 1H, H-2), 4.59 (d, J 11.6 Hz, 1H, ½ 90
PhCH2), 4.12 (dd, 1H, H-4), 4.06 (dd, J3,4 2.9 Hz, 1H, H-3), 3.95 (dd, 1H, H-6a), 3.90 (ddd, J4,5 9.6 Hz, J5,6a 3.8 Hz, 1H, H-5), 3.76 (dd, J6a,6b 10.8 Hz, J5,6b 5.2 Hz, 1H, H-6b), 2.53 (s, 1H, OH), 1.48 és 1.31 (2s, 2×3H, C(CH3)2); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 137.0, 128.5, 128.1, 127.9 (aromás), 112.0 (C(CH3)2), 105.2 (C-1), 81.6 (C-3), 81.5 (C-2), 79.1 (C-4), 72.0 (CH2Ph), 63.4 (C-6), 60.5 (C-5), 26.7 és 26.2 (C(CH3)2). Elemanalízis C16H21N3O5: C, 57.30; H, 6.31; N, 12.53. Talált: C, 57.35; H, 6.28; N, 12.50. 3-O-Benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-D-glucitol (152) A 150 vegyületet (21.1 g, 63 mmol) trifluorecetsav – deszt. víz (3:2, 250 mL) elegyében oldottuk és reagáltattuk. A reakció 10 óra alatt játszódott le szobahőmérsékleten (VRK: F). A feldolgozás során bepároltuk a reakcióelegyet, majd még kétszer toluolt pároltunk le róla. A nyersterméket oszlopkromatográfiásan (eluens: CH2Cl2-MeOH = 98:2→9:1) tisztítottuk és kaptuk a 151 vegyületet (17.6 g, 95%), melyet száraz MeOH-ban (100 mL) oldottunk, Raney nikkel katalizátor és hidrogén szféra jelenlétében reagáltatunk. A reakció 20 órán át ment szobahőmérsékleten (VRK: G). A feldolgozás során az elegyet Celiten szűrtük, mostuk MeOHal, majd szárazra pároltunk. A nyers szirupot oszlopkromatográfiásan (eluens: CH2Cl2-MeOH = 4:1→7:3) tisztítottuk. A tiszta termék kristályosítható volt EtOAc-EtOH-hexánból. Termelés: 12.3 g (77%); op 128-129 °C; [α]D +27.9 (c 1.00, MeOH); MS-ESI: [M+H]+ 254.0, [M+Na]+ 275.9; 1H NMR (300 MHz, CD3OD): δ 7.20-7.30 (m, 5H, aromás), 4.90 (d, 1H, J 11.2 Hz, ½ PhCH2), 4.85 (d, 1H, J 11.2 Hz, ½ PhCH2), 3.79 (dd, 1H, H-6a), 3.54 (dd, 1H, J6a,6b 10.9 Hz, H6b), 3.26 (dd, 1H, H-4), 3.51 (ddd, 1H, H-2), 3.15 (t, 1H, J2,3 ~ J3,4 8.8 Hz, H-3), 3.05 (dd, 1H, J1b,2 5.2 Hz, H-1b), 2.44 (ddd, 1H, J4,5 4.0 Hz, J5,6a 3.1 Hz, J5,6b 6.4 Hz, H-5), 2.42 (dd, 1H, J1a,1b 12.1 Hz, J1a,2 10.7 Hz, H-1a); 13C NMR (75 MHz, CD3OD): δ 140.6, 129.2, 129.1, 128.4 (aromás), 89.0 (C-3), 76.1 (PhCH2), 73.2 és 72.7 (C-2, C-4), 63.2 (C-5), 63.0 (C-6), 51.4 (C-1). Elemanalízis C13H19NO4: C, 61.64; H, 7.56; N, 5.53. Talált: C, 61.66; H, 7.55; N, 5.50. A 153, 154 és 155 vegyületek előállításának részletes leírása és a vegyületek analitikai adatai a függelékben található második publikációnk (Csíki, Z.; Fügedi, P. Synthesis 2010) kísérleti részében található. 3-O-Benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-D-glucitol (156) Dioxán és deszt. víz (1:1, 100 mL) elegyében oldott 152 vegyülethez (12.1 g, 47.8 mmol) NaHCO3-ot (16.1 g, 191.3 mmol, 4 ekv) és 4-nitrobenzolszulfonil klorid (13.2 g, 59.7 mmol, 1.25 ekv) dioxános oldatát adagoltuk szobahőmérsékleten, majd 3 órán át kevertettük (VRK: F). A feldolgozás során felvettük CH2Cl2-ban és mostuk telített NaHCO3-tal és deszt. vízzel. Szárítás, szűrés és bepárlás után a nyersterméket kristályosítással (EtOAc-hexán) tisztítottuk. Termelés: 14.6 g (70%); op 152-154 °C; [α]D -27.4 (c 0.80, CHCl3); MS-ESI: [MH]- 437.2, [M+Cl]- 473.1; 1H NMR (200 MHz, CDCl3+CD3OD): δ 8.30 (m, 2H, aromás), 8.10 (m, 2H, aromás), 7.20-7.40 (m, 5H, aromás), 4.62 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.54 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 3.70-3.96 (m, 6H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a, H-6b), 3.56 (m, 2H, H-1a, H1b); 13C NMR (50 MHz, CDCl3+CD3OD): δ 151.1, 147.8, 138.8, 130.3, 129.7, 129.2, 128.9, 125.0 (aromás), 76.0 (C-3), 73.6 (PhCH2), 67.5 és 67.2 (C-2, C-4), 63.1 (C-5), 61.2 (C-6), 45.0 (C-1). Elemanalízis C19H22N2O8S: C, 52.05; H, 5.06; N, 6.39; S, 7.31. Talált: C, 51.99; H, 5.08; N, 6.35, S, 7.39.
91
3-O-Benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4,6-O-(1-naftil)metilén-N-(4-nitro)benzolszulfonil-Dglucitol (157) A 4,6-O-(1-naftil)metilén csoportok kialakítása a 156 vegyületen (14.5 g, 33.1 mmol) a 88 vegyületnél leírt módon történt (VRK: E). Termelés: 17.5 g (92%); op 222-223 °C; [α]D 16.9 (c 0.47, CHCl3); MS-ESI: [M-H]+ 575.5, [M+Cl]- 611.3; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.44 (d, 2H, aromás), 8.09 (d, 1H, aromás), 8.02 (d, 2H, aromás), 7.87 (d, 2H, aromás), 7.73 (d, 1H, aromás), 7.47 (m, 3H, aromás), 7.34 (s, 1H, aromás), 7.22 (s, 4H, aromás), 6.16 (s, 1H, 1 NaphCH), 4.83 (dd, 1H, J6a,6b 11.8 Hz, J5,6b 4.3 Hz, H-6b), 4.80 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.62 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.39 (dd, 1H, J5,6a 10.6 Hz, H-6a), 4.13 (dd, 1H, J1a,1b 11.7 Hz, J1b,2 5.1 Hz, H-1b), 3.99 (t, 1H, J3,4 ~ J4,5 9.7 Hz, H-4), 3.86 (t, 1H, J2,3 8.5 Hz, J1b,2 10.9 Hz, H-2), 3.38 (t, 1H, H-3), 2.90 (ddd, 1H, H-5), 2.52 (dd, 1H, H-1a); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 150.3, 142.5, 137.8, 133.6, 131.9, 130.2, 129.7, 128.6, 128.5, 128.1, 128.0, 127.6, 126.3, 125.6, 124.8, 124.6, 123.6, 123.5 (aromás), 99.8 (1NaphCH2), 82.8 (C-3), 81.8 (C-4), 75.0 (PhCH2), 69.6 (C-6), 68.4 (C-2), 55.1 (C-5), 52.3 (C-1). Elemanalízis C30H28N2O8S: C, 62.49; H, 4.89; N, 4.86; S, 5.56. Talált: C, 62.40; H, 4.96; N, 4.88; S, 5.60. 3-O-Benzil-2-O-benzoil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4,6-O-(1-naftil)metilén-N-(4nitro)benzolszulfonil-D-glucitol (158) Száraz piridinben (100 mL) oldott 157 vegyülethez (17.4 g, 33.2 mmol) 0°C-on benzoilkloridot (35.1 mL, 302 mmol) cseppegtettünk, és 6 órán át kevertettük szobahőmérsékleten (VRK: B). A feldolgozás során az elegyhez vizet (10 mL) adtunk és további 20 percen át kevertettük. A reakcióelegyet CH2Cl2-al hígítottuk, 2 M HCl oldattal, telített NaHCO3 oldattal és deszt. vízzel mostuk, szárítottuk, bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: toluol:aceton = 99:1) tisztítottuk. Termelés: 19.8 g (88%); op 214-215 °C; [α]D +49.5 (c 0.36, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 681.2, [M+Na]+ 703.4, [M+K]+ 719.2; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.32 (d, 2H, aromás), 8.10 (d, 1H, aromás), 7.99 (d, 2H, aromás), 7.88 (d, 4H, aromás), 7.76 (d, 1H, aromás), 7.36-7.62 (m, 6H, aromás), 7.25 (s, 1H, aromás), 7.02-7.18 (m, 4H, aromás), 6.16 (s, 1H, 1NaphCH), 5.27 (ddd, 1H, J2,3 9.0 Hz, J1a,2 4.7 Hz, J1b,2 9.3 Hz, H-2), 4.96 (dd, 1H, J6a,6b 11.7 Hz, J5,6b 4.4 Hz, H-6b), 4.70 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.34 (dd, 1H, J5,6a 10.4 Hz, H-6a), 4.27 (dd, 1H, J1a,1b 12.7 Hz, H-1b), 4.12 (t, 1H, J3,4 ~ J4,5 9.8 Hz, H-4), 3.71 (t, 1H, H-3), 3.16 (ddd, 1H, H-5), 2.93 (dd, 1H, H-1a); 13 C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 165.2 (OC(O)Ph), 150.3, 143.4, 137.4, 133.7, 133.6, 131.9, 130.3, 130.0, 129.7, 129.0, 128.7, 128.6, 128.5, 128.2, 128.1, 127.7, 126.5, 125.8, 125.0, 124.8, 123.8, 123.7 (aromás), 100.1 (1NaphCH), 81.8 (C-4), 79.2 (C-3), 74.4 (PhCH2), 70.4 (C-2), 70.0 (C-6), 54.5 (C-5), 48.9 (C-1). Elemanalízis C37H32N2O9S: C, 65.28; H, 4.74; N, 4.12; S, 4.71. Talált: C, 65.12; H, 4.80; N, 4.13; S, 4.75. 3-O-Benzil-2-O-benzoil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metil-N-(4nitro)benzolszulfonil-D-glucitol (159) A 4,6-O-(1-naftil)metilén gyűrűnyitása 4-O-(1-naftil)metil éterré a 158 vegyületen (19.7 g, 28.9 mmol) a 98 vegyületnél leírt módon történt (VRK: B). Termelés: 17.5 g (89%); op 144146 °C (EtOAc-hexán); [α]D +59.7 (c 0.90, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 683.5, [M+NH4]+ 700.2, [M+Na]+ 705.4, [M+K]+ 721.3; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.90-8.10 (m, 4H, aromás), 7.61 (d, 3H, aromás), 7.44-7.58 (m, 3H, aromás), 7.20-7.42 (m, 5H, aromás), 7.13 (d, 3H, aromás), 6.91 (t, 3H, aromás), 5.03 (s, 1H, H-4), 4.95 (d, 1H, J 10.4 Hz, ½ PhCH2), 4.76 (d, 1H, J 10.4 Hz, ½ PhCH2), 4.73 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.63 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.52 (t, 1H, J4,5 6.8 Hz, J5,6a ~ J5,6b 7.4 Hz, H-5), 4.13 (ddd, 1H, J6a,6b 12.9 Hz, J6b,OH 6.0 Hz, H92
6b), 3.86-4.04 (m, 4H, H-1b, H-2, H-3, H-6a), 3.78 (dd, 1H, J1a,1b 15.5 Hz, J1a,2 1.61 Hz, H-1a), 2.50 (t, 1H, OH); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 165.4 (OC(O)Ph), 148.6, 145.8, 136.7, 133.8, 133.4, 132.5, 131.7, 129.5, 129.4, 128.9, 128.7, 128.5, 128.4, 128.2, 127.9, 127.8 127.2, 126.6, 126.1, 125.1, 123.8, 123.2 (aromás), 73.6 (C-3), 72.9 (1NaphCH2), 71.8 (C-2), 71.0 (PhCH2), 67.0 (C-4), 60.8 (C-6), 59.3 (C-5), 40.5 (C-1). Elemanalízis C37H34N2O9S: C, 65.09; H, 5.02; N, 4.10; S, 4.70. Talált: C, 65.04; H, 5.00; N, 4.05; S, 4.97. terc-Butil-[3-O-benzil-2-O-benzoil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metil-N-(4nitro)benzolszulfonil-D-glucitol]uronát (160) A szabad 6-OH csoport oxidációja a 159 vegyületből kiindulva (5 g, 7.4 mmol) a 99 vegyületnél leírt módon történt (VRK: I). Termelés: 2.9 g (52%); op 142-144 °C (EtOAchexánból); [α]D -19.0 (c 0.53, CHCl3); MS-ESI: [M+NH4]+ 770.1, [M+Na]+ 775.1, [M+K]+ 791.0; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.04 (d, 1H, aromás), 7.89-8.00 (m, 2H, aromás), 7.71 (d, 2H, aromás), 7.20-7.56 (m, 14H, aromás), 6.88 (m, 2H, aromás), 5.14 (d, 1H, J 10.7 Hz, ½ PhCH2), 5.02 (s, 1H, H-5), 4.94 (s, 1H, H-4), 4.91 (d, 1H, J 10.7 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.54 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.43 (s, 1H, H-3), 3.96 (dd, 1H, J1a,1b 13.8 Hz, J1b,2 1.6 Hz, H-1b), 3.85 (d, 1H, H-1a), 3.81 (s, 1H, H-2), 1.43 (s, 9H, C(CH3)3); 13 C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 167.0 (C-6), 165.4 (OC(O)Ph), 148.9, 146.1, 136.7, 133.8, 133.2, 132.5, 131.7, 129.4, 128.74, 128.69, 128.5, 128.4, 128.2, 128.1, 128.0, 127.9 127.3, 126.6, 126.1, 125.1, 123.9, 123.5 (aromás), 83.1 (C(CH3)3), 74.3 (C-3), 72.3 (1NaphCH2), 71.02 (C-2), 70.94 (PhCH2), 66.8 (C-4), 58.1 (C-5), 41.7 (C-1), 27.8 (C(CH3)3). Elemanalízis C41H40N2O10S: C, 65.41; H, 5.36; N, 3.72; S, 4.26. Talált: C, 65.54; H, 5.32; N, 3.67; S, 4.30. terc-Butil-[3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-4-O-(1-naftil)metil-N-(4nitro)benzolszulfonil-D-glucitol]uronát (161) A Bz csoport eltávolítása a 160 vegyületből kiindulva (2.8 g, 3.8 mmol) a 104 vegyületnél leírt módon történt. A reakció 5 napig tartott szobahőmérsékleten (VRK: I). A szirup nyersterméket oszlopkromatográfiásan (eluens: toluol:aceton = 98:2→9:1) tisztítottuk. Termelés: 1.42 g (57%); [α]D -17.8 (c 0.46, CHCl3); MS-ESI: [M+Cl]- 683.2; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.80-8.04 (m, 7H, aromás), 7.50-7.60 (m, 2H, aromás), 7.34-7.46 (m, 2H, aromás), 7.10 (m, 3H, aromás), 7.08 (m, 2H, aromás), 5.17 (d, 1H, J 11.3 Hz, ½ PhCH2), 4.91 (d, 1H, J 11.3 Hz, ½ PhCH2), 4.89 (s, 1H, H-5), 4.42 (d, 1H, J 12.3 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.31 (s, 1H, H-4), 4.29 (d, 1H, J 12.3 Hz, ½ 1NaphCH2), 3.72 (s, 2H, H-1), 3.68 (d, 1H, H-2), 3.59 (t, 1H, H-3), 3.27 (d, 1H, J2,OH 11.3 Hz, OH), 1.29 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 166.4 (C-6), 149.5, 146.0, 136.7, 133.8, 131.5, 131.3, 129.7, 128.8, 128.4, 128.3, 128.1, 127.8, 127.6, 126.8, 126.2, 125.1, 123.7, 123.5 (aromás), 82.9 (C(CH3)3), 74.0 (C-4), 71.9 (1NaphCH2), 71.3 (C-3), 70.5 (PhCH2), 66.0 (C-2), 56.9 (C-5), 45.2 (C-1), 27.7 (C(CH3)3). Elemanalízis C34H36N2O9S: C, 62.95; H, 5.59; N, 4.32; S, 4.94. Talált: C, 62.93; H, 5.52; N, 4.23; S, 4.80. terc-Butil-[3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-2-O-levulinoil-4-O-(1-naftil)metil-N-(4nitro)benzolszulfonil-D-glucitol]uronát (162) Száraz piridinben (25 mL) oldott 161 vegyülethez (1.1 g, 1.7 mmol) 0 °C-on Lev2O (1.1 g, 5.1 mmol, 3 ekv) száraz piridines (25 mL) oldatát cseppegtettük és egy spatulányi DMAP-t is adtunk hozzá, majd 18 órán át szobahőmérsékleten kevertettük (VRK: A). A feldolgozás során az elegyhez vizet (10 mL) adtunk és további 30 percen át kevertettük. A reakcióelegyet CH2Cl2al hígítottuk, 2 M HCl oldattal, telített NaHCO3 oldattal és deszt. vízzel mostuk, szárítottuk,
93
bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: toluol:aceton = 95:5→9:1) tisztítottuk. Termelés: 0.99 g (78%); [α]D -15.5 (c 0.41, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 745.2, [M+Cl]- 781.2; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.08 (m, 16H, aromás), 5.07 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.91 (s, 1H, H-5), 4.81 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.74 (s, 1H, H-2), 4.52 (d, 1H, J 12.2 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.47 (d, 1H, J 12.2 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.26 (s, 1H, H-4), 3.86 (dd, 1H, J1a,1b 14.8 Hz, J1b,2 1.7 Hz, H-1b), 3.79 (t, 1H, H-3), 3.72 (dd, 1H, J1a,2 10.7 Hz, H-1a), 2.37 (m, 2H, OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 2.02 (s, 3H, OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 1.90 (m, 2H, OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 1.33 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 206.0 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 171.7 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 166.6 (C-6), 149.4, 146.2, 136.1, 133.6, 132.6, 131.4, 129.1, 128.9, 128.6, 128.5, 128.3, 128.1 128.0, 127.8, 126.8, 126.4, 125.9, 125.0, 123.9, 123.4 (aromás), 82.8 (C(CH3)3), 74.2 (C-4), 72.3 (1NaphCH2), 70.32 (C-3), 70.25 (PhCH2), 66.5 (C-2), 57.3 (C-5), 41.7 (C-1), 37.2 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 29.4 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 27.6 (C(CH3)3), 27.5 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3). Elemanalízis C39H42N2O11S: C, 64.09; H, 5.79; N, 3.83; S, 4.39. Talált: C, 64.14; H, 5.75; N, 3.80; S, 4.35. terc-Butil-[3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-2-O-levulinoil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-Dglucitol]uronát (137) A NAP védőcsoport eltávolítását a 162 vegyületből kiindulva (0.98 g, 1.3 mmol) a 85 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: B). Termelés: 0.655 g (79%); [α]D +12.4 (c 0.97, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 607.5, [M+Cl]- 641.5; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.31 (d, 1H, aromás), 7.99 (d, 1H, aromás), 7.12-7.38 (m, 5H, aromás), 4.88 (s, 1H, H-2), 4.71 (s, 1H, H-3), 4.56 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.51 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.40 (d, 1H, J5,OH 10.9 Hz, H-5), 3.88 (dd, 1H, J1a,1b 14.5 Hz, H-1b), 3.76 (dd, 1H, H-1a), 3.67 (m, 1H, H-4), 3.13 (d, 1H, OH), 2.78 (m, 2H, OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 2.52 (m, 2H, OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 2.19 (s, 3H, OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 1.22 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 206.7 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 171.2 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 166.0 (C-6), 150.0, 145.7, 136.7, 128.9, 128.54, 128.49, 128.4, 128.15, 128.10, 127.7, 124.0 (aromás), 82.9 (C(CH3)3), 72.3 (PhCH2), 72.2 (C-4), 67.7 (C-5), 67.2 (C-2), 60.6 (C-3), 41.5 (C-1), 37.9 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 29.7 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 28.0 (OC(O)CH2CH2C(O)CH3), 27.7 (C(CH3)3). Elemanalízis C28H34N2O11S: C, 55.44; H, 5.65; N, 4.62; S, 5.29. Talált: C, 55.50; H, 5.60; N, 4.60; S, 5.30. (2-Azido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil (3O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-2-O-levulinoil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-Dglucitol)uronát] (80) A glikozilezést a 137 (0.650 g, 1.1 mmol) akceptorból és 83 (0.891 g, 1.6 mmol, 1.25 ekv) donorból kiindulva, bázisként 2,6-di-terc-butil-4-metilpiridint (0.219 g, 1.1 mmol) használva, az a glikozilezési módszert követve hajtottuk végre (VRK: A). A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: toluol-aceton = 98:2→9:1) tisztítottuk. Termelés: 0.84 g (75%); [α]D +32 (c 1.0, CHCl3); MS-ESI: [M+NH4]+ 1067.4, [M+K]+ 1088.4; 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.30 (m, 2H, aromás), 8.00 (m, 2H, aromás), 7.14-7.48 (m, 15H, aromás), 5.04 (d, 1H, J 11.2 Hz, ½ PhCH2), 4.98 (d, 1H, J1’,2’ 3.4 Hz, H-1’), 3.54-4.90 (m, 18H, 2½ PhCH2, CH2Cl és váz protonok), 3.45 (dd, 1H, J2’,3’10.0 Hz, H-2’), 2.40-2.80 (m, 4H, COCH2CH2COCH3), 2.11 (s, 3H, COCH2CH2COCH3), 1.25 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 206.2 (OCOCH2CH2COCH3), 172.1 (OCOCH2CH2COCH3), 166.9 (C-6), 166.0 (OCOCH2Cl), 149.9, 145.9, 137.4, 137.3, 136.5, 129.0, 128.7, 128.54, 128.49, 128.3, 128.2, 128.0, 124.0 (aromás), 99.1 (C-1’), 83.4 (C(CH3)3), 80.5 (C-3), 75.5 (PhCH2), 77.2 (C3’), 75.3 (C-4’), 75.0 és 72.6 (PhCH2), 70.8 (C-4), 70.4 (C-2), 66.0 (C-5’), 64.1 (C-6’), 63.8 (C94
2’), 58.7 (C-5), 41.5 (C-1), 40.7 (OCOCH2Cl), 37.7 (OCOCH2CH2COCH3), 29.6 (OCOCH2CH2COCH3), 28.0 (OCOCH2CH2COCH3), 27.7 (C(CH3)3). Elemanalízis C50H56ClN5O16S: C, 57.17; H, 5.37; N, 6.67; S, 3.05. Talált: C, 57.15; H, 5.39; N, 6.62; S, 3.10. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[tercbutil (3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-2-O-levulinoil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-Dglucitol)uronát] (163) Az N-acetamido csoport kialakítását a 80 vegyületen (0.8 g, 0.76 mmol) a 127 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: E). Termelés: 0.616 g (79%); [α]D +31.9 (c 0.9, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 1067.4; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.00-8.40 (m, 19H, aromás), 5.44 (s, 1H, NH), 5.10 (s, 1H, H-1’), 4.95-4.50 (m, 6H, 3×PhCH2), 4.49-3.50 (m, 14H, C(O)CH2Cl és váz protonok), 2.00-2.40 (m, 10H, COCH2CH2COCH3, COCH2CH2COCH3 és NHC(O)CH3), 1.25 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 205.2 (OCOCH2CH2COCH3), 170.7 (OCOCH2CH2COCH3), 169.8 (NHC(O)CH3), 167.1 (C-6), 166.4 (OCOCH2Cl), 149.9, 145.9, 137.4, 137.3, 136.5, 129.0, 128.7, 128.54, 128.49, 128.3, 128.2, 128.0, 124.0 (aromás), 97.7 (C-1’), 83.5 (C(CH3)3), 82.1 (C-3), 75.4, 75.0 és 72.8 (PhCH2), 72.1 (C-3’), 71.3 (C-4’), 70.8 (C-4), 70.8 (C-2), 70.7 (C-5’), 63.3 (C-6’), 57.4 (C-5), 53.5 (C-2’), 42.4 (C-1), 40.7 (OCOCH2Cl), 37.8 (OCOCH2CH2COCH3), 29.7 (OCOCH2CH2COCH3), 28.0 (OCOCH2CH2COCH3), 27.8 (C(CH3)3), 20.9 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C52H60ClN3O17S: C, 58.56; H, 5.67; N, 3.94; S, 3.01. Talált: C, 58.60; H, 5.65; N, 3.90; S, 3.05. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[tercbutil (3-O-benzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-N-(4-nitro)benzolszulfonil-D-glucitol)uronát] (164) Száraz CH2Cl2-ban (5 mL) oldott 163 vegyülethez (0.3 g, 0.28 mmol) hidrazin-acetát (0.026 g, 0.28 mmol, 1 ekv) metanolos (0.5 mL) oldatát adagoltuk és szobahőmérsékleten kevertettük 4 órán át (VRK: E). A reakcióelegyet CH2Cl2-al hígítottuk, 2 M HCl oldattal, telített NaHCO3 oldattal és deszt. vízzel mostuk, szárítottuk, bepároltuk. A nyersterméket oszlopkromatográfiása (eluens: CH2Cl2:MeOH = 9:1) tisztítottuk. Termelés: 0.235 g (87%); [α]D +25.9 (c 0.9, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 969.0; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.40 (m, 19H, aromás), 5.46 (s, 1H, NH), 5.09 (s, 1H, H-1’), 4.95-4.50 (m, 6H, 3×PhCH2), 4.49-3.50 (m, 14H, C(O)CH2Cl és váz protonok), 2.21 (s, 3H, NHC(O)CH3), 1.27 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.7 (C-6), 168.8 (NHC(O)CH3), 166.4 (OCOCH2Cl), 149.9, 145.9, 137.4, 137.3, 136.5, 129.0, 128.7, 128.54, 128.49, 128.3, 128.2, 128.0, 124.0 (aromás), 98.7 (C-1’), 83.4 (C(CH3)3), 80.6 (C-3), 75.4, 75.1 és 72.4 (PhCH2), 72.1, 71.3, 70.8 és 70.6 (C2, C-4, C-3’ és C-4’), 70.6 (C-5’), 63.0 (C-6’), 57.2 (C-5), 52.6 (C-2’), 44.7 (C-1), 40.4 (OCOCH2Cl), 27.7 (C(CH3)3), 20.8 (NH(O)CH3). Elemanalízis C47H54ClN3O15S: C, 58.29; H, 5.62; N, 4.34; S, 3.31. Talált: C, 58.30; H, 5.60; N, 4.35; S, 3.39. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-6-O-klóracetil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(3-Obenzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-2-O-szulfonáto-N-(4-nitro)benzolszulfonil-Dglucitol)uronsav] dinátrium sója(166) A tBu védőcsoport eltávolítását a 164 vegyületből kiindulva (0.122 g, 0.128 mmol) a 100 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: F) és kaptuk a 165 vegyületet; MS-ESI: [M+H]+ 913.1. A terméket tisztítás nélkül alakítottuk tovább. Az O-szulfatálást a 165 vegyületen a 124 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: G). A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: CH2Cl2-MeOH = 9:1→4:1) tisztítottuk. A
95
terméket Dowex 50WX8 (Na+) gyantával metanolban kevertettük, szűrtük és bepároltuk. Termelés: 0.099 g (90%); [α]D +35.3 (c 1.1, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 993.0; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.60 (m, 19H, aromás), 5.45 (s, 1H, NH), 5.10 (s, 1H, H-1’), 4.90-4.55 (m, 6H, 3×PhCH2), 4.49-3.50 (m, 14H, C(O)CH2Cl és váz protonok), 2.21 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.7 (C-6), 168.8 (NHC(O)CH3), 166.4 (OCOCH2Cl), 149.9, 145.9, 137.4, 137.3, 136.5, 129.0, 128.7, 128.54, 128.49, 128.3, 128.2, 128.0, 124.0 (aromás), 98.9 (C-1’), 83.5 (C(CH3)3), 81.6 (C-3), 75.4, 75.1 és 72.5 (PhCH2), 72.1, 71.3, 70.8 és 70.6 (C-2, C-4, C-3’ és C-4’), 70.5 (C-5’), 63.1 (C-6’), 57.5 (C-5), 52.6 (C2’), 44.7 (C-1), 41.4 (OCOCH2Cl), 20.8 (NH(O)CH3). Elemanalízis C43H44ClN3Na2O18S2: C, 49.83; H, 4.28; N, 4.05; S, 6.19. Talált: C, 49.80; H, 4.30; N, 4.00; S, 6.20. (2-Acetamido-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(1,5-didezoxi-1,5-imino-2-Oszulfonáto-D-glucitol)uronsav] dinátrium sója (81) A klóracetil, a nozil és benzil csoport eltávolítása a 166 vegyületről (0.099 g, 0.096 mmol), azonos módon történt mint azt korábbi vegyületek leírásánál részletesen megadtuk. Termelés: 0.033 g (70%); [α]D +75.4 (c 0.5, H2O); MS-ESI: [M+H]+ 505.0; 1H NMR (300 MHz, D2O): δ 5.45 (d, 1H, J1’,2’ 3.7 Hz, H-1’), 4.35 (dd, 1H, J6a’,6b’ 11.0 Hz, J5’,6a’ 2.7 Hz, H6a’), 4.26 (d, 1H, H-6b’), 4.05 (dd, 1H, J2,3 7.5 Hz, J3,4 7.3 Hz, H-3), 3.98 (dd, 1H, J2’,3’ 10.0 Hz, H-2’), 3.96 (széles d, 1H, H-5’), 3.88 (ddd, 1H, J4,5 7.6 Hz, H-5), 3.81 (dd, 1H, H-4), 3.75 (dd, 1H, J3’,4’ 9.7 Hz, H-3’), 3.64 (d, 1H, H-2), 3.61 (dd, 1H, J4’,5’ 10.0 Hz, H-4’), 3.55 (dd, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 4.0 Hz, H-1b), 2.98 (dd, 1H, J1a,2 8.8 Hz, H-1a), 1.97 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13 C NMR (75 MHz, D2O): δ 175.1 (NHC(O)CH3), 171.4 (C-6), 98.1 (C-1’), 74.5 (C-3), 72.9 (C-4), 71.3 (C-3’), 70.8 (C-5’), 69.8 (C-4’), 66.5 (C-5), 65.9 (C-2), 61.2 (C-6’), 54.8 (C-2’), 44.9 (C-1), 22.6 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C14H22N2Na2O13S: C, 33.34; H, 4.40; N, 5.55; S, 6.36. Talált: C, 33.29; H, 4.41; N, 5.52; S, 6.39. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[terc-butil (3-O-benzil1,5-didezoxi-1,5-imino-2-O-levulinoil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-D-glucitol)uronát] (169) Az klóracetil csoport eltávolítását a 163 vegyületen (0.3 g, 0.28 mmol) a 109 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: E). Termelés: 0.263 g (95%); [α]D +30.5 (c 0.9, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 991.1; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.05-8.35 (m, 19H, aromás), 5.42 (s, 1H, NH), 5.12 (s, 1H, H-1’), 4.95-4.50 (m, 6H, 3×PhCH2), 4.49-3.50 (m, 12H, váz protonok), 2.00-2.40 (m, 10H, COCH2CH2COCH3, COCH2CH2COCH3 és NHC(O)CH3), 1.25 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 206.7 (OCOCH2CH2COCH3), 173.2 (OCOCH2CH2COCH3), 170.9 (NHC(O)CH3), 166.5 (C-6), 150.1, 149.9, 145.9, 137.4, 137.3, 136.5, 129.0, 128.7, 128.54, 128.49, 128.3, 128.2, 128.0, 124.0 (aromás), 98.0 (C-1’), 83.2 (C(CH3)3), 82.5 (C-3), 75.1, 75.0 és 72.8 (PhCH2), 72.1, 71.3, 70.8 és 68.0 (C-2, C-4, C-3’ és C4’), 66.4 (C-5’), 65.1 (C-6’), 60.7 (C-5), 51.8 (C-2’), 48.3 (C-1), 37.9 (OCOCH2CH2COCH3), 29.8 (OCOCH2CH2COCH3), 27.8 (OCOCH2CH2COCH3), 27.7 (C(CH3)3), 22.6 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C50H59N3O16S: C, 60.66; H, 6.01; N, 4.24; S, 3.24. Talált: C, 60.60; H, 6.05; N, 4.25; S, 3.20.
96
(2-Acetamido-3,4-di-O-benzil-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(3-Obenzil-1,5-didezoxi-1,5-imino-2-O-levulinoil-N-(4-nitro)benzolszulfonil-D-glucitol)uronsav] dinátrium sója (171) A tBu védőcsoport eltávolítását a 169 vegyületből kiindulva (0.121 g, 0.122 mmol) a 101 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: F) és kaptuk a 170 vegyületet; MS-ESI: [M+H]+ 934.1. A terméket tisztítás nélkül alakítottuk tovább. Az O-szulfatálást a 170 vegyületen a 124 vegyületnél leírt módon hajtottuk végre (VRK: G). A nyersterméket oszlopkromatográfiával (eluens: CH2Cl2-MeOH = 9:1→4:1) tisztítottuk. A terméket Dowex 50WX8 (Na+) gyantával metanolban kevertettük, szűrtük és bepároltuk. Termelés: 0.100 g (81%); [α]D +21 (c 0.6, CHCl3); MS-ESI: [M-H]+ 1013.0; 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.30 (m, 19H, aromás), 5.40 (s, 1H, NH), 5.15 (s, 1H, H-1’), 4.95-4.50 (m, 6H, 3×PhCH2), 4.49-3.50 (m, 12H, váz protonok), 2.00-2.40 (m, 10H, COCH2CH2COCH3, COCH2CH2COCH3 és NHC(O)CH3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 206.7 (OCOCH2CH2COCH3), 173.2 (OCOCH2CH2COCH3), 170.9 (NHC(O)CH3), 166.5 (C-6), 150.1, 149.9, 145.9, 137.4, 137.3, 136.5, 129.0, 128.7, 128.54, 128.49, 128.3, 128.2, 128.0, 124.0 (aromás), 99.3 (C-1’), 83.2 (C(CH3)3), 82.5 (C-3), 75.1, 75.0 és 72.8 (PhCH2), 72.1, 71.3, 70.8 és 68.9 (C-2, C-4, C-3’ és C-4’), 68.7 (C-6’), 66.4 (C-5’), 60.7 (C-5), 53.2 (C-2’), 43.9 (C1), 37.9 (OCOCH2CH2COCH3), 29.8 (OCOCH2CH2COCH3), 27.8 (OCOCH2CH2COCH3), 20.9 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C46H49N3Na2O19S2: C, 52.22; H, 4.67; N, 3.97; S, 6.06. Talált: C, 52.20; H, 4.70; N, 3.95; S, 6.00. (2-Acetamido-2-dezoxi-6-O-szulfonáto-α-D-glükopiranozil)-(1→4)-[(1,5-didezoxi-1,5imino-D-glucitol)uronsav] dinátrium sója (82) A levulinoil, a nozil és benzil csoport eltávolítása a 171 vegyületről (0.100 g, 0.099 mmol), azonos módon történt mint azt korábbi vegyületek leírásánál részletesen megadtuk. Termelés: 0.030 g (60%); [α]D +83.5 (c 0.9, H2O); MS-ESI: [M+H]+ 505.0; 1H NMR (300 MHz, D2O): δ 5.42 (d, 1H, J1’,2’ 3.7 Hz, H-1’), 4.34 (dd, 1H, J6a’,6b’ 11.0 Hz, J5’,6a’ 2.7 Hz, H6a’), 4.25 (d, 1H, H-6b’), 4.07 (dd, 1H, J2,3 7.5 Hz, J3,4 7.3 Hz, H-3), 3.98 (dd, 1H, J2’,3’ 10.0 Hz, H-2’), 3.95 (széles d, 1H, H-5’), 3.89 (ddd, 1H, J4,5 7.6 Hz, H-5), 3.80 (dd, 1H, H-4), 3.75 (dd, 1H, J3’,4’ 9.7 Hz, H-3’), 3.64 (d, 1H, H-2), 3.60 (dd, 1H, J4’,5’ 10.0 Hz, H-4’), 3.55 (dd, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 4.0 Hz, H-1b), 2.99 (dd, 1H, J1a,2 8.8 Hz, H-1a), 1.97 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13 C NMR (75 MHz, D2O): δ 175.0 (NHC(O)CH3), 171.5 (C-6), 98.0 (C-1’), 74.5 (C-3), 72.9 (C-4), 71.3 (C-3’), 70.8 (C-5’), 69.8 (C-4’), 66.5 (C-5), 67.1 (C-6’), 60.7 (C-2), 54.8 (C-2’), 44.9 (C-1), 22.6 (NHC(O)CH3). Elemanalízis C14H22N2Na2O13S: C, 33.34; H, 4.40; N, 5.55; S, 6.36. Talált: C, 33.30; H, 4.45; N, 5.50; S, 6.40.
97
7. IRODALOMJEGYZÉK 1.
Sharon, N. Complex carbohydrates. Their chemistry, biosynthesis and functions; Addison-Wesley Publishing Company: Reading, MA, USA, 1975.
2.
(a) Bertozzi, C. R.; Kiessling, L. L. Science 2001, 291, 2357-2364; (b) Alper, J. Science 2001, 291, 2338-2343.
3.
Lane, D. A.; Lindahl, U. Heparin. Chemical and biological properties, clinical applications; CRC Press: Boca Raton, Florida, USA, 1989.
4.
Thunberg, L.; Bäckström, G.; Lindahl, U. Carbohydr. Res. 1982, 100, 393-410.
5.
(a) Heparin-binding proteins; Conrad, E. H.; Academic Press: San Diego, CA, USA, 1998; (b) Capila, I.; Linhardt, R. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 391-412.
6.
Casu, B. Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 1985, 43, 51-134.
7.
(a) Norgard-Sumnicht, K.; Varki, A. J. Biol. Chem. 1995, 270, 12012-12024; (b) van den Born, J.; Gunnarsson, K.; Bakker, M. A. H.; Kjellén, L.; Kusche-Gullberg, M.; Maccarana, M.; Berden, J. H. M.; Lindahl, U. J. Biol. Chem. 1995, 270, 31303-31309.
8.
Fügedi, P. Mini Rev. Med. Chem. 2003, 3, 659-667.
9.
Mulloy, B.; Forster, M. J.; Jones, C.; Davies, D. B. Biochem. J. 1993, 293, 849-858.
10.
Lindahl, U. In Heparin. Chemical and biological properties, clinical applications; CRC Press: Boca Raton, Florida, USA, 89; pp 159-189.
11.
(a) Lindahl, U.; Kusche-Gullberg, M.; Kjellén, L. J. Biol. Chem. 1998, 273, 2497924982; (b) Esko, J. D.; Lindahl, U. J. Clin. Invest. 2001, 108, 169-173.
12.
Mulloy, B.; Linhardt, R. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 623-628.
13.
Hileman, R. E.; Jennings, R. N.; Linhardt, R. J. Biochemistry 1998, 37, 15231-15237.
14.
(a) Thompson, L. D.; Pantoliano, M. W.; Springer, B. A. Biochemistry 1994, 33, 38313840; (b) Olson, S. T. ; Björk, I. J. Biol. Chem. 1991, 266, 6353-6364.
15.
(a) Ferro, D. R. ; Provasoli, A.; Ragazzi, M.; Torri, G.; Casu, B.; Gatti, G.; Jacquinet, J.-C.; Sinay, P.; Petitou, M.; Choay, J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 6773-6778; (b) van Boeckel, C. A. A.; van Aelst, S. F.; Wagenaars, G. N.; Mellema, J. R.; Paulsen, H.; Peters, T.; Pollex, A.; Sinnwell, V. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas-J. Roy. Neth. Chem. Soc. 1987, 106, 19-29.
16.
Toyoshima, M.; Nakajima, M. J. Biol. Chem. 1999, 274, 24153-24160.
17.
Hook, M.; Wasteson, A.; Oldberg, A. Biochem Biophys. Res. Commun. 1975, 67, 1422-1428.
18.
Nakajima, M.; Irimura, T.; Di Ferrante, D.; Di Ferrante, N.; Nicolson, G. Science 98
1983, 220, 613-661. 19.
Nakajima, M.; Irimura, T.; Nicolson, G. J. Cell Biochem. 1988, 36, 157-167.
20.
Nakajima, M.; Irimura, T.; Di Ferrante, N.; Nicolson, G. J. Biol. Chem, 1984, 259, 2283-2290.
21.
McKenzie, E. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000, 276, 1170-1177.
22.
Fairbanks, M. B.; Mildner, A. M.; Leone, J. W.; Cavey, G. S.; Mathews, W. R.; Drong, R. F.; J.Biol. Chem. 1999, 274, 29587-29590.
23.
Vlodavsky, I.; Friedmann, Y. J. Clin. Invest, 2001, 108, 341-347.
24.
Ilan, N.; Elkin, M.; Vlodavsky, I. IJBCB 2006, 38, 2018-2039.
25.
Vlodavsky, I.; Friedmann, Y.; Elkin, M.; Aingorn, H.; Atzmon, R.; Ishai-Michaeli, R.; Bitan, M.; Pappo, O.; Peretz, T.; Michal, I.; Spector, L.; Pecker, I. Nat. Med. 1999, 5, 793-802.
26.
Simizu, S.; Ishida, K.; Osada, H. Cancer Sci. 2004, 95, 553-558.
27.
McKenzie, E.; Young, K.; Hircock, M.; Bennett, J.; Bhaman, M.; Felix, R. Biochem J. 2003, 373, 423-435.
28.
Goldshmidt, O. J. Biol. Chem. 2001, 276, 29178-29187.
29.
(a) Henrissat, B. Biochem. J. 1991, 280, 309-316; (b) Henrissat, B.; Bairoch, A. Biochem. J. 1993, 293, 781-788; (c) Henrissat, B.; Bairoch, A. Biochem. J. 1996, 3160, 695-696.
30.
Davies, G.; Henrissat, B. Structure 1995, 3, 853-859.
31.
Stütz, A. Iminosugars as Glycosidase Inhibitors, Wiley-VCH, 1999, p.34-35.
32.
Davies, G.; Henrissat, B. Cancer Res. 1995, 3, 853-859.
33.
Hulett, M. D.; Hornby, J. R.; Ohms, S. J.; Zuegg, J.; Freeman, C.; Gready, J. E.; Parish, C. R. Biochemistry 2000, 39, 15659.
34.
Truscheit, E.; Frommer, W.; Junge, B.; Müller, L.; Schmidt, D. D.; Wingender, W. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1981, 20, 744-761.
35.
Pikas, D. S.; Li, J.; Vlodavsky, I.; Lindhal, U. J.Biol. Chem. 1998, 273, 18770.
36.
Okada, Y.; Yamada, S.; Toyoshima, M.; Dong, J.; Nakajima, M.; Sugahara, K. J.Biol. Chem. 2002, 277, 42488.
37.
Irimura, T.; Nakajima, M.; Nicolson, G. L. Biochemistry 1986, 25, 5322.
38.
Ferro, V.; Hammond, E.; Fairweather J. K. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry 2004, 4, 693-702.
99
39.
Parish, C. R.; Coombe, D.R.; Jakobsen, K. B.; Bennett, F. A.; Underwiid, P.A. Int. J. Cancer 1987, 40, 511.
40.
Graham, L. D.; Mitchell, S. M.; Underwood, P. A. Biochem. Mol. Biol. Int. 1995, 37, 239.
41.
Regan, J.R.; Bruno, J.G.; Chang, M.N.; Sabatino, R.; D’Alisa, R.; Ben-Sasson, S.A.; Eilat, D. J. Bioact. Compact. Polym. 1993, 125, 26310.
42.
(a) Fügedi, P.; Tyrell, D. J.; Tressler, R. J.; Stack, R. J.; Ishihara, M. United States Patent 5 739 115; (b) Fügedi, P.; Tyrell, D. J.; Tressler, R. J.; Stack, R. J.; Ishihara, M. Chem. Abstr. 1996, 125, 26310.
43.
Nakajima, M.; DeChavigny, A.; Johnson, C. E.; Hamada, J.; Stein, C. A.; Nicolson, G. L. J. Biol. Chem. 1991, 266, 9661.
44.
(a) Armitt, D. J.; Banwell, M. G.; Ferro, V.; Freeman, C.; Parish, C. R. World Chemistry Congres 2001; The Royal Austrlalian Chemical Institute, Brisbane Australia, 2001, p:174; (b) Freeman, C.; Bezos, A.; Parish; C. R.; Armith; D.; Liu; L.; Ferro, V.; Banwell, M. G. XXIst Internacional Carbohydrate Symposium, Cains, Australia, 2002, p: PP238.
45.
Suhara, Y.; Hildreth, J. E. K.; Ichikawa, Y. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 1575.
46.
Parish, C. R.; Freeman, C.; Brown, K. J.; Francis, D. J.; Cowden, W. B. Cancer Res. 1999, 59, 3433.
47.
Freeman, C.; Parish, C. R. Biochem. J. 1998, 330, 1341.
48.
(a) Takahashi, S.; Kuzuhara, H. Chem. Lett. 1994, 2119-2122; (b) Takahashi, S.; Kuzuhara, H.; Nakajima, M. Tetrahedron 2001, 57, 6915-6926.
49.
Nishimura, Y.; Shitara, E.; Adachi, H.; Toyshima, M.; Nakajima, M.; Okami, Y.; Takeuchi, T. J. Org. Chem. 2000, 65, 2-10.
50.
Pearson, A G.; Kiefel, M.J.; Ferro, V.; von Itzstein, M. Carbohydrate Res. 2005, 340, 2077.
51.
Cao, H.; Yu, B. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 4337-4340.
52.
Hammond, E.; Bytheway I.; Ferro, V. New Dev. In Therapeutic Gly. 2006, 251-282.
53.
Temkin, V.; Aingorn, H.; Puxeddu, I.; Goldshmidt, O.; Zcharia, E.; Gleich, G.J.; Vlodavsky, I.; Levi-Schaffer, F. J. Allergy Clin. Immunol. 2004, 113, 703.
54.
Mitrakou, A.; Tountas, N.; Raptis, A. E.; Bauer, R. J.; Schulz, H.; Raptis, S. A. Diab. Med. 1998, 15, 657.
55.
(a) Cox, T.; Lachmann, R.; Hollak, C.; Aerts, J.; van Weely, S.; Hrebicek, M.; Platt, F. M.; Butters, T. D.; Dwek, R. A.; Moyses, C.; Gow, I.; Elstein, D.; Zimran, A. Lancet 2000, 355, 1481-1485; (b) Butters, T. D.; Dwek, R. A.; Platt, F. M. Curr. Top. Med. Chem. 2003, 3, 561-574.
100
56.
Inouye, S.; Tsuruoka, T.; Ito, T.; Niida, T. Tetrahedron, 1968, 23, 2125-2144.
57.
Lai, H.Y.L.; Axelrod, B. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1973, 54, 463-468.
58.
(a) Jespersen, T.M.; Bols, M. Tetrahedron 1994, 50, 13449-13460; (b) Jespersen, T.M.; Dong, W.; Skrydstrup, T.; Lundt, I.; Bols, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1994, 37, 1778-1779; (c) Dong, W.; Jespersen, T.M.; Bols, M. Biochemistry, 1996, 35, 2788-2795.
59.
Jensen, H. H.; Bols, M. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 259-265.
60.
Stütz, A. Iminosugars as Glycosidase Inhibitors, Wiley-VCH, 1999, p.69.
61.
Stütz, A. Iminosugars as Glycosidase Inhibitors, Wiley-VCH, 1999, p.81.
62.
Dondoni, A.; Merino, P.; Perrone, D. Tetrahedron, 1993, 49, 2939-2956.
63.
Sames, D.; Polt, R. Synlett, 1995, 552-554.
64.
Jackson, R.F.W.; Rettie, A.B. Tetrahedron Lett. 1993, 34, 2985.
65.
Johnson, C.R.; Golebiowski, A.; Schoffers, E.; Sundram, H.; Braun, M.P. Synlett, 1995, 313-314.
66.
Ina, H.; Kibayashi, C. J. Org. Chem., 1993, 58, 52-61.
67.
Hardick, D.J.; Hutchinson, D.W.; Trew, S.J.; Wellington, E.M.H. Tetrahedron, 1992, 48, 6285-6296.
68.
Cipolla, L.; Lay, L.; Nikotra, F.; Pangrazio, C.; Panza, L. Tetrahedron, 1995, 51, 4679-4690.
69.
Lay, L., Nicotra, F., Paganini, A., Pangracio, C., Panza, L. Tetrahedron, 1993, 34, 4555-4558.
70.
Bertonas, R.C.; Ganem, B. Tetrahedron Lett., 1984, 25, 165-168.
71.
Bertonas, R.C.; Ganem, B. Tetrahedron Lett., 1985, 26, 1123-1126.
72.
Schedler, D.J.A.; Bowen, B.R.; Ganem, B. Tetrahedron Lett., 1994, 35, 3845-3848.
73.
Meng, Q.; Hesse, M. Helv. Chim. Acta, 1991, 74, 445-450.
74.
Overkleeft, H.S., van Wiltenburg, J.; Pandit, U.K. Tetrahedron Lett. 1993, 34, 25272528.
75.
Sawada, D.; Takahashi, H.; Ikegami, S. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 3085-3088.
76.
Caig, A.E.; Chomier, B.; Wightman, R.H. J. Carbohydr. Chem. 1994, 13, 397-407.
77.
van der Klein, P.A.M.; Filemon, W.; Broxterman, H.J.G.; van der Marel, A.G.; van Boom, J.H. Synt. Comm. 1992, 22, 1763-1771.
101
78.
(a) Bols, M. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 1-8; (b) Dhavale, D. D.; Matin, M. M.; Sharma, T.; Sabharwal, S. G. Bioorg. Med. Chem. 2003, 11, 3295-3305; (c) Patil, N. T. ; John, S.; Sabharwal, S. G.; Dhavale, D. D. Bioorg. Med. Chem. 2002, 10, 21552160; (d) Shilvock, J. P.; Nash, R. J.; Watson, A. A.; Winters, A. L.; Butters, T. D.; Dwek, R. A.; Winkler, D. A.; Fleet, G. W. J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1999, 2747-2754; (e) Le Merrer, Y.; Poitout, L.; Depezay, J.-C.; Dosbaa, I.; Geoffroy, S.; Foglietti, M.-J. Bioorg. Med. Chem. 1997, 5, 519-533.
79.
Casu, B.; Lindahl, U. Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 2001, 57, 159-206.
80.
Nishimura, Y.; Satoh, T.; Adachi, H.; Kondo, S.; Takeuchi, T.; Azetaka, M.; Fukuyasu, H.; Iizuka, Y. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3051-3052.
81.
(a) Ferrier, R. J.; Furneaux, R. H. Carbohydr. Res. 1976, 52, 63-68; (b) Ferrier, R. J.; Furneaux, R. H. Methods Carbohydr. Chem. 1980, 8, 251-253.
82.
Zemplén, G.; Kunz, A. Chem. Ber. 1923, 56b, 1705.
83.
Gaunt, M. J.; Yu, J.; Spencer, J. B. J. Org. Chem. 1998, 63, 4172-4173.
84.
Xia, J.; Abbas, S. A.; Locke, R. D.; Piskorz, C. F.; Alderfer, J. L.; Matta, K. L. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 169-173.
85.
(a) Fügedi, P.; Antal, Z. 20th International Carbohydrate Symposium, Hamburg, Germany, August 27-September 1, 2000; Abstract B-046; (b) Tatai, J.; Fügedi, P. Tetrahedron 2008, 64, 9865-9873.
86.
Motawia, M. S.; Marcussen, J.; Moller, B. L. J. Carbohydr. Chem. 1995, 14, 12791294.
87.
(a) Appel, R. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1975, 14, 801-811; (b) Lee, J. B.; Nolan, T. J. Can. J. Chem. 1966, 44, 1331-1334.
88.
Blanco, J.L.J., Fernández, J.M.G., Gadelle, A., Defaye, J. Carbohydrate. Res. 1997, 303, 367-372.
89.
Dess, D. B.; Martin, J. C. J. Org. Chem. 1983, 48, 4155-4156.
90.
Fukuyama, T.; Cheung, M.; Jow, C.K.; Hidai, Y.; Kan, T. Tetrahedron. Lett. 1997, 38, 33, 5831-5834.
91.
Garegg, P. J.; Hultberg, H. Carbohydr. Res. 1981, 93, C10-C11.
92.
Daragics, K.; Fügedi, P. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 2914-2916.
93.
Corey, E. J.; Samuelsson, B. J. Org. Chem. 1984, 49, 4735-4735.
94.
Bashyal, B. P.; Chow, H.-F.; Fellows, L. E.; Fleet, G. W. J. Tetrahedron 1987, 43, 415-422.
95.
Nilsson, M.; Svahn, C. M.; Westman, J. Carbohydr. Res. 1993, 246, 161-172.
96.
Leteux, C.; Veyriėres, A.; Robert, F. Carbohydr. Res. 1993, 242, 119-130. 102
97.
Dasgupta, F.; Garegg, P. J. Synthesis 1988, 626-628.
98.
Wang, L. X.; Sakairi, N.; Kuzuhara, H. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1990, 16771682.
99.
(a) Fügedi, P.; Garegg, P. J. Carbohydr. Res. 1986, 149, C9-C12; (b) Andersson, F.; Fügedi, P.; Garegg, P. J.; Nashed, M. Tetrahedron Lett. 1986, 27, 3919-3922; (c) Fügedi, P. in E-EROS, Electronic Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis; Paquette, L. A., Ed.; Wiley-Interscience: 2002; http://www.mrw.interscience.wiley.com/eros/eros_articles_fs.html, 2002.
100. Tatai, J.; Fügedi, P. Org. Lett. 2007, 9, 4647-4650. 101. van Boeckel, C. A. A.; Beetz, T. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 3775-3778. 102. (a) Spohr, U.; Bach, M.; Spiro, R. G. Can. J. Chem. 1993, 71, 1928-1942; (b) Spohr, U.; Bach, M. Can. J. Chem. 1993, 71, 1943-1954; (c) Ogawa, H.; Harada, Y.; Kyotani, Y.; Ueda, T.; Kitazawa, S.; Kandori, K.; Seto, T.; Ishiyama, K.; Kojima, M.; Ohgi, T.; Ezure, Y.; Kise, M. J. Carbohydr. Chem. 1998, 17, 729-738; (d) Heiker, F.-R.; Schueller, A. M. Carbohydr. Res. 1990, 203, 314-318; (e) Paulsen, H.; Matzke, M.; Orthen, B.; Nuck, R.; Reutter, W. Liebigs Ann. Chem. 1990, 953-963; (f) Fuchss, T.; Schmidt, R. R. J. Carbohydr. Chem. 2000, 19, 677-691. 103. (a) Liotta, L. J.; Bernotas, R. C.; Wilson, D. B.; Ganem, B. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 783-785; (b Banwell, M. G.; Ma, X. H.; Asano, N.; Ikeda, K.; Lambert, J. L. Org. Biomol. Chem. 2003, 1, 2035-2037. 104. (a) Kiso, M.; Katagiri, H.; Furui, H.; Hasegawa, A. J. Carbohydr. Chem. 1992, 11, 627-644; (b) Suzuki, K.; Hashimoto, H. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 4119-4122. 105. Izumi, M.; Suhara, Y.; Ichikawa, Y. J. Org. Chem. 1998, 63, 4811-4816. 106. Fuentes, J.; Al Bujuq, N. R.; Angulo, M.; Gasch, C. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 910913. 107. Csíki, Z.; Fügedi, P. Tetrahedron Lett. 2010, 51, 391-395 közleményünk kísérleti részében látható az összehasonlítása az N-nozillal és N-benziloxikarbonillal védett származékok NMR spektrumának. 108. Fukuyama, T.; Jow, C.; Cheung, M. Tetrahedron Letters 1995, 36, 6373-6374. 109. (a) Vanga, S.; Perlin, A. Can. J. Chem. 1984, 62, 886-890; (b) Jiang, Y.; Fang, Z.; Zheng, Q.; Jia, H.; Cheng, J.; Zheng, B. Synthesis, 2009, 2756-2760. 110. Chakraborty, T.K.; Ghosh, S.; Jayaprakash, S.; Sharma, J.A.R.P.; Ravikanth, V.; Diwan, P.V.; Nagaraj, R.; Kunwar, A.C. J. Org. Chem. 2000, 65, 6441-6457. 111. Barroca, N.; Jacquinet, J.-C. Carbohydr. Res. 2000, 329, 667. 112. Meyer, A. S.; Reichstein T. Helv. Chim. Acta 1948, 152-162.
103
113. (a) Roy, A.; Achari, B.; Mandal, S. B. Synthesis 2006, 1035; (b) Roy, A.; Achari, B.; Mandal, S. B. Synthesis 2006, 2446. 114. Steffan, W.; Vogel, C.; Kristen, H. Carbohydr. Res. 1990, 204, 109-120. 115. Zhu, T.; Boons G.J. Tetrahedron Assymetry 2000, 11, 199-205.
104
8. FÜGGELÉK 8.1. A dolgozat alapjául szolgáló közlemények
[1]
Zsuzsanna Csíki, Péter Fügedi: The 4-nitrobenzenesulfonyl group as a convenient Nprotecting group for iminosugars - synthesis of oligosaccharide inhibitors of heparanase; Tetrahedron Lett. 2010, 51, 391-395.
[2]
Zsuzsanna Csíki, Péter Fügedi: An unambiguous synthesis of 3-O-benzyl-1,5-dideoxy1,5-imino-D-glucitol and -L-iditol; Synthesis 2010, (Elfogadva: 2010. április 6-án).
[3]
Zsuzsanna Csíki, Péter Fügedi: Synthesis of aza-L-iduronic acid containing analogs of heparan sulfate oligosaccharides as heparanase inhibitors; Tetrahedron 2010, (Elfogadva kisebb korrekcióval: 2010. május 14-én).
105
106
107
108
109
110
Supporting Information
The 4-nitrobenzenesulfonyl group as a convenient N-protecting group for iminosugars - Synthesis of oligosaccharide inhibitors of heparanase
Zsuzsánna Csíki, Péter Fügedi*
Department of Carbohydrate Chemistry, Chemical Research Center, Hungarian Academy of Sciences, Pusztaszeri út 59-67, H-1025 Budapest, Hungary
Contents General methods
page S-2
Experimental Procedures and Characterization of New Compounds
page S-3 to S-15
*
Synthesis of Glycosaminoglycan Oligosaccharides, Part 3. For Part 2 see, Ref. 24 Corresponding author. Tel.: +36 1 438 1100; fax: +36 1 438 1145. E-mail address:
[email protected] (P. Fügedi)
111
General methods Melting points were determined in capillary tubes on a Griffin melting point apparatus and are uncorrected. Optical rotations were measured at 23 ºC with an Optical Activity AA-10R polarimeter. The NMR spectra were recorded on Varian Unity Inova 3000 (1H: 300 MHz; 13C: 75 MHz), Varian Unity Inova 4000 (1H: 400 MHz;
13
C: 100 MHz) and Varian Unity Inova
2000 (1H: 200 MHz; 13C: 50 MHz) spectrometers at ambient temperature. The chemical shifts were referenced to TMS (0.00 ppm for 1H) and to the central line of CDCl3 (77.16 ppm for 13C) for solution in CDCl3, to the central line of the solvent (3.31 ppm for 1H, 49.00 ppm for 13C) for solutions in CD3OD, and to the methyl signal of acetone (2.22 ppm for 1H, 30.89 ppm for 13C) for solutions in D2O, as internal standards.
Elemental analyses were performed with an
Elementar Vario EL III instrument at the Analytical Department of the Chemical Research Center, Hungarian Academy of Sciences. Mass spectrometic measurements were run on an Applied Biosystems 3200QTrap hybrid mass spectrometer in electrospray ionization mode.
112
Experimental Procedures and Characterization of New Compounds 1
Naph
O O BnO
OH OBn
NHNs
2,3-Di-O-benzyl-1-deoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-1-(4-
nitro)benzenesulfonamido-D-glucitol (7) Et3N (2.05 mL, 14.7 mmol, 3 equiv) and 4-nitrobenzenesulfonyl chloride (1.35 g, 6.12 mmol, 1.25 equiv) were added to a solution of 6 (2.44 g, 4.9 mmol) in dry CH2Cl2 (25 mL) and the mixture was stirred at 0 °C under argon for 10 minutes. Then, the mixture was treated with water, it was diluted with dichloromethane and washed with 2 M HCl, saturated aq NaHCO3, and water. The organic layer was dried and the solvent was removed under reduced pressure. The residue was purified by column chromatography (toluene-acetone, 95:5→4:1) to give syrupy 7 (3.28 g, 98%); [α]D +3.9 (c 0.31, CHCl3); 1H-NMR (200 MHz, CDCl3) δ 7.10-8.18 (m, 21 H, aromatics), 5.88 (s, 1H, 1NaphCH), 5.12 (t, 1H, JNH,H-1a ~ JNH,H-1b 6.2 Hz, NH), 4.68 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.54 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.50 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.29 (dd, 1H, J5,6b 4.7 Hz, J6a,6b 11.0 Hz, H-6b), 3.80-4.00 and 3.59 (m and t, 5H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.29 (m, 1H, J1a,1b 12.1 Hz, J1b,2 4.8 Hz, H-1b), 3.10 (m, 1H, J1a,2 4.8 Hz, H-1a), 2.07 (s, 1H, OH);
13
C-NMR (50 MHz, CDCl3) δ
149.6, 145.3, 137.6, 137.4, 133.8, 132.5, 130.4, 129.9, 129.1, 128.8, 128.7, 128.6, 128.44, 128.38, 128.3, 128.1, 127.8, 126.4, 125.9, 125.4, 125.1, 124.7, 124.3, 124.1 (aromatics), 100.8 (1NaphCH), 80.6, 76.7 and 75.3 (C-2, C-3, C-4), 73.9 and 73.2 (2 PhCH2), 71.3 (C-6), 61.5 (C5), 43.6 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 685.0, [M+NH4]+ 702.0, [M+Na]+ 707.2, [M+K]+ 723.0. Anal. Calcd for C37H36N2O9S: C, 64.90; H, 5.30; N, 4.09; O, 21.03; S, 4.68. Found: C, 64.85; H, 5.32; N, 4.10; S, 4.70. BnO Ns N O O BnO 1Naph 2,3-Di-O-benzyl-1,5-dideoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-1,5-imino-N-(4-
nitro)benzenesulfonyl-L-iditol (8) A mixture of 7 (3.28 g, 4.8 mmol), DEAD (1.51 mL, 9.6 mmol, 2 equiv) and Ph3P (3.77 g, 14.4 mmol, 3 equiv) in dry CH2Cl2 (40 mL) was stirred at rt under argon for 5 minutes. The mixture was diluted with EtOAc and it was washed with saturated aq NaHCO3, and water. The organic layer was dried and concentrated.
The residue was purified by column chromatography
(hexanes-EtOAc, 9:1→7:3) to give 8 (3.07 g, 96%) as white crystals. Mp 150-151 °C (from 113
EtOAc-hexanes); [α]D +6.2 (c 0.64, CHCl3); 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.00-8.06 (m, 21 H, aromatics), 6.14 (s, 1H, 1NaphCH), 4.79 (dd, 1H, J5,6b 1.5 Hz, J6a,6b 12.5 Hz, H-6b), 4.52 (m, 1H, J2,4 0.8 Hz, H-4), 4.50 (d, 1H, J 12 Hz, ½ PhCH2), 4.46 (d, 1H, J 12 Hz, ½ PhCH2), 4.37 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.24 (dd, 1H, J5,6a 1.5 Hz, J6a, 6b 12.5 Hz, H-6a), 4.18 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 3.98 (dd, 1H, J1a,1b 14.0 Hz, J1b,2 6.7 Hz, H-1b), 3.91 (dd, 1H, J1a,2 10.4 Hz, H1a), 3.79 (ddd, 1H, J4,5 3.0 Hz, H-5), 3.74 (dd, 1H, J2,3 2.0 Hz, J3,4 3.0 Hz, H-3), 3.30 (ddd, 1H, H-2);
13
C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 149.7, 146.0, 137.5, 137.0, 133.7, 132.6, 130.4, 129.9,
128.8, 128.60, 128.58, 128.3, 128.2, 127.9, 127.5, 126.3, 125.7, 125.1, 124.0, 123.3 (aromatics), 99.5 (1NaphCH), 78.5 (C-3), 74.9 (C-4), 74.0 (C-2), 72.0 (C-6), 71.9 and 70.8 (2 PhCH2), 47.8 (C-5), 44.1 (C-1); MS-ESI: [M+Na]+ 689.7. Anal. Calcd for C37H34N2O8S: C, 66.65; H, 5.14; N, 4.20; O, 19.20; S, 4.81. Found: C, 66.67; H, 5.17; N, 4.18; S, 4.85.
HO BnO
OH NH OH 3-O-Benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-D-glucitol (10)
Compound 9 (1.0 g, 3.18 mmol) was dissolved in a mixture of TFA and water (3:2, 10 mL) and stirred for 3 h at rt. The reaction mixture was evaporated in vacuum and co-evaporated with toluene twice. Column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→9:1) of the residue afforded 5azido-3-O-benzyl-5-deoxy-α,β-D-glucofuranose (0.891 g, 95%); [α]D -19.2 (c 0.94, MeOH); 1
H-NMR (200 MHz, CDCl3) δ 7.20-7.40 (m, 10H, aromatics), 5.45 (d, 1H, J1,2 3.7 Hz, H-1),
5.18 (s, 1H, H-1), 4.60 (m, 4H, 2 PhCH2), 3.70-4.30 (m, 12H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6); 13CNMR (50 MHz, CDCl3) δ 137.4, 136.7, 128.9, 128.6, 128.4, 128.2, 128.1 (aromatics), 103.6 (C1β), 97.5 (C-1α), 83.4, 82.3, 79.8, 77.8, 77.1 and 76.5 (C-2, C-3, C-4), 72.7 and 72.1 (PhCH2), 63.0 and 62.7 (C-6), 61.6 and 60.8 (C-5); MS-ESI: [M+Na]+ 318.0. A solution of 5-azido-3-O-benzyl-5-deoxy-α,β-D-glucofuranose (0.74 g, 2.5 mmol) in dry MeOH (10 mL) was hydrogenated in the presence of Raney nickel catalyst at atmospheric pressure and at room temperature for 3 h. The mixture was filtered through a pad of Celite and the filtrate was concentrated. The residue was purified by column chromatography (CH2Cl2MeOH, 4:1→7:3) to give 10 (0.5 g, 77%) as white crystals; mp 128-129 °C (from EtOAcEtOH-hexanes); lit.1 sticky gum; [α]D +27.9 (c 1.00, MeOH); lit.1 [α]D +2.6 (c 1.1, MeOH); 1HNMR (200 MHz, CD3OD) δ 7.20-7.50 (m, 5H, aromatics), 3.85, 3.60 and 3.0-3.40 (3m, 8H, H2, H-3, H-4, H-5, H-6a, H-6b, PhCH2), 2.5 (m, 2H, H-1a, H-1b); 13C-NMR (50 MHz, CD3OD) δ 141.4, 130.0, 129.9, 129.3 (aromatics), 89.7 (C-3), 76.9 (PhCH2), 73.9 and 73.4 (C-2, C-4),
114
64.0 (C-5), 63.8 (C-6), 52.1 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 254, [M+Na]+ 275.9. Anal. Calcd for C13H19NO4: C, 61.64; H, 7.56; N, 5.53; O, 25.27. Found: C, 61.66; H, 7.55; N, 5.50. OH N Ns
HO BnO
3-O-Benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-nitro)benzenesulfonyl-D-glucitol
OH
(11) To a mixture of 10 (4.4 g, 17.4 mmol) and NaHCO3 (5.8 g, 69.6 mmol, 4 equiv) in dioxane and water (1:2, 30 mL) a solution of 4-nitrobenzenesulfonyl chloride (8.7 g, 39.1 mmol, 2.25 equiv) in dioxane (10 mL) was added, and the mixture was stirred at rt for 4 h. It was then diluted with CH2Cl2 and was washed with saturated aq NaHCO3 and water. The organic layer was dried, filtered and the solvent was removed under reduced pressure. After recrystallization from EtOAc-hexanes 11 (5.35 g, 70%) was obtained. Mp 152-154 °C; [α]D -27.4 (c 0.80, CHCl3); 1
H-NMR (200 MHz, CDCl3+CD3OD) δ 8.30 (m, 2H, aromatics), 8.10 (m, 2H, aromatics), 7.20-
7.40 (m, 5H, aromatics), 4.62 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.54 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.14 (t, 1H, J 6.6 Hz) and 3.70-3.96 (m, 6H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a, H-6b), 3.56 (m, 2H, H1a, H-1b);
13
C-NMR (50 MHz, CDCl3+CD3OD) δ 151.1, 147.8, 138.8, 130.3, 129.7, 129.2,
128.9, 125.0 (aromatics), 76.0 (C-3), 73.6 (PhCH2), 67.5 and 67.2 (C-2, C-4), 63.1 (C-5), 61.2 (C-6), 45.0 (C-1); MS-ESI: [M-H]- 437.2, [M+Cl]- 473.1. Anal. Calcd for C19H22N2O8S: C, 52.05; H, 5.06; N, 6.39; O, 29.19; S, 7.31. Found: C, 51.99; H, 5.08; N, 6.35, S, 7.39.
HO
BnO Ns N
1NAPO
BnO
2,3-Di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-4-O-(1-naphtyl)methyl-N-(4-
nitro)benzenesulfonyl-L-iditol (12) 1 M BH3·THF (9.0 mL, 9.0 mmol, 3 equiv) and TMSOTf (0.07 mL, 0.39 mmol, 0.13 equiv) were added to a solution of 8 (2.0 g, 3.0 mmol) in dry CH2Cl2 (50 mL) and the mixture was stirred at rt under argon for 7 h. The mixture was cooled and it was treated with Et3N (5 mL) and MeOH, then it was evaporated in vacuum and co-evaporated with methanol three times. The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 4:1→7:3) to yield 12 (1.6 g, 93%) as a syrup; [α]D +10.5 (c 0.95, CHCl3); 1H-NMR (200 MHz, CDCl3) δ 7.10-8.00 (m, 21 H, aromatics), 5.09 (d, 1H, J 11.8 Hz, ½ PhCH2), 4.91 (d, 1H, J 11.8 Hz, ½ PhCH2), 4.68 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.57 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.47 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 3.99 (m, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 7.0 Hz, H-1b), 3.34-3.84 (m, 5H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6b), 3.15
115
(m, 1H, J6a,6b 11.0 Hz, J6a,OH 8.4 Hz, J5,6a 5.5 Hz, H-6a), 2.86 (dd, 1H, J1a,2 11.3 Hz, H-1a), 1.98 (t, 1H, OH);
13
C-NMR (50 MHz, CDCl3) δ 149.8, 146.0, 138.5, 137.8, 133.8, 133.0, 131.6,
129.2, 128.7, 128.6, 128.4, 128.1, 128.0, 127.8, 127.7, 127.1, 126.6, 126.1, 125.3, 124.3, 123.8 (aromatics), 82.1 (C-3), 78.2 (C-2), 77.3 (C-4), 75.7, 73.2 and 71.9 (2 PhCH2, 1NaphCH2), 58.6 (C-6), 57.0 (C-5), 43.1 (C-1); MS-ESI: [M+Na]+ 691.3. Anal. Calcd for C37H36N2O8S: C, 66.45; H, 5.43; N, 4.19; O, 19.14; S, 4.79. Found: C, 66.46; H, 5.40; N, 4.21; S, 4.75.
1
BnO Ns N
NAPO
HO BnO
2,3-Di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-6-O-(1-naphtyl)methyl-N-(4-
nitro)benzenesulfonyl-L-iditol (13) To a mixture of 8 (1.8 g, 2.7 mmol), NaCNBH3 (1.71 g, 27.3 mmol, 10 equiv) and 3 Å molecular sieves (3 g) in dry THF (20 mL), an ethereal solution of HCl was added until the pH reached cca 2-3. The mixture was stirred at 0 °C under argon for 30 minutes, then it was diluted with CH2Cl2 and was washed with saturated aq NaHCO3 and water. The organic layer was dried and the solvent was removed under reduced pressure. The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1→7:3) to give syrupy 13 (1.26 g, 69%); [α]D +40.4 (c 0.47, CHCl3); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.20-7.90 (m, 21 H, aromatics), 4.97 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.60-4.74 (m, 5H, 1½ PhCH2, 1NaphCH2), 4.50 (m, 1H, H-5), 3.89 (dd, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 4.7 Hz, H-1b), 3.54-3.82 (m, 5H, H-2, H-3, H-4, H-6a, H-6b), 2.99 (dd, 1H, J1a,2 10.1 Hz, H-1a), 2.53 (s, 1H, OH);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ 149.0, 145.9,
138.2, 137.6, 133.6, 132.6, 131.7, 129.2, 128.7, 128.6, 128.1, 128.0, 127.9, 127.8, 127.0, 126.1, 125.9, 125.0, 123.8, 123.3 (aromatics), 82.2 (C-3), 78.8 (C-2), 75.3, 73.0 and 72.1 (2 PhCH2, 1
NaphCH2), 71.0 (C-4), 65.3 (C-6), 56.0 (C-5), 43.0 (C-1); MS-ESI: [M+Na]+ 691.3, [2M+Na]+
1358.9. Anal. Calcd for C37H36N2O8S: C, 66.45; H, 5.43; N, 4.19; O, 19.14; S, 4.79. Found: C, 66.40; H, 5.41; N, 4.21; S, 4.80.
NaO3SO
BnO Ns N
1NAPO
BnO
2,3-Di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-4-O-(1-naphtyl)methyl-6-O-
sulfo-N-(4-nitro)benzenesulfonyl-L-iditol (14) To a solution of 12 (0.31 g, 0.47 mmol) in dry DMF (2.0 mL) sulfur trioxide pyridine complex (0.15 g, 0.94 mmol, 2 equiv) was added. The mixture was stirred at room temperature for 15 minutes, then it was neutralized with saturated aq NaHCO3 and concentrated. The residue was
116
purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 95:5→4:1). The material obtained was converted into the sodium salt by stirring with Dowex 50WX8 [Na+] resin in MeOH, the mixture was filtered and the filtrate was concentrated to give 14 (0.297 g, 83%); [α]D -11.7 (c 0.79, CHCl3); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.00-8.00 (m, 21 H, aromatics), 5.12 (d, 1H, J 11.9 Hz, ½ PhCH2), 5.00 (d, 1H, J 11.9 Hz, ½ PhCH2), 4.77 (m, 1H, H-5), 4.40-4.60 (m, 5H, PhCH2, 1NaphCH2, H-6b), 4.34 (dd, 1H, J5,6a ~ J6a,6b 10.7 Hz, H-6a), 3.78 (m, 1H, H-1b), 3.303.52 (m, 4H, H-1a, H-2, H-3, H-4); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ 149.5, 145.4, 138.2, 137.6, 133.5, 132.9, 131.4, 128.7, 128.3, 128.2, 128.1, 127.8, 127.6, 127.4, 126.8, 126.4, 125.8, 125.2, 124.2, 123.8 (aromatics), 81.6 (C-3), 77.7 (C-2), 76.8 (C-4), 75.5 (1NaphCH2), 72.8 and 70.6 (2 PhCH2), 61.9 (C-6), 54.5 (C-5), 42.2 (C-1); MS-ESI: [M+Na]+ 770.8. Anal. Calcd for C37H35N2NaO11S2: C, 57.65; H, 4.58; N, 3.63; Na, 2.98; O, 22.83; S, 8.32. Found: C, 57.60; H, 4.6; N, 3.60; S, 8.38.
NaO3SO
BnO H N
1NAPO
BnO
2,3-Di-O-benzyl-4-O-(1-naphtyl)methyl-6-O-sulfo-1,5-dideoxy-1,5-
imino-L-iditol (15) (a) To a stirred solution of 14 (0.2 g, 0.26 mmol) in dry DMF (2 mL), PhSH (0.03 mL, 0.31 mmol, 1.2 equiv) and dry K2CO3 (0.1 g, 0.78 mmol, 3 equiv) were added and the mixture was stirred at room temperature for 6 h. It was diluted with CH2Cl2 and was washed with water. The organic layer was dried, the solvent was evaporated in vacuum, and the residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→95:5) to give 15 (0.059 g, 52%). (b) To a stirred solution of 14 (0.1 g, 0.13 mmol) in dry DMF (2 mL), PhSH (0.016 mL, 0.15 mmol, 1.2 equiv) was added followed by drops of Et3N until the pH became 9-10 and the mixture was stirred at room temperature. After 6 days, the mixture was diluted with CH2Cl2 and was washed with water. Processing as above afforded 15 (0.071 g, 93%); [α]D +8.9 (c 0.23, CHCl3); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 6.92-8.06 (m, 17 H, aromatics), 4.92 (m, 3H, H-3, 1
NaphCH2), 4.50 (m, 3H, PhCH2, H-6b), 4.10-4.30 (m, 3H, PhCH2, H-6a), 4.04 (m, 1H, H-5),
3.74 (m, 1H, H-2), 3.40-3.68 (m, 3H, H-1a, H-1b, H-4); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ 137.5, 137.1, 133.8, 132.4, 131.7, 129.1, 128.6, 128.5, 128.2, 128.1, 128.0, 127.8, 127.5, 126.7, 126.1, 125.3, 124.4 (aromatics), 72.7 (NaphCH2), 71.7 (C-3), 71.5 and 71.1 (2 PhCH2), 71.0 (C-2), 70.4 (C-4), 64.8 (C-6), 55.8 (C-5), 44.0 (C-1); MS-ESI: [M+Na]+ 603.6. Anal. Calcd for C31H32NNaO7S: C, 63.58; H, 5.51; N, 2.39; Na, 3.93; O, 19.12; S, 5.48. Found: C, 63.50; H, 5.50; N, 2.40; S, 5.50.
117
BnO Ns N tBuO2C 1NAPO
BnO
tert-Butyl [2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-4-O-(1-naphtyl)methyl-
N-(4-nitro)benzenesulfonyl-L-iditol]uronate (16) Pyridinium dichromate (1.7 g, 4.52 mmol, 2 equiv), acetic anhydride (2.15 mL, 22.6 mmol, 10 equiv) and tert-butyl alcohol (4.24 mL, 45.2 mmol, 20 equiv) were added to a stirred solution of 12 (1.5 g, 2.26 mmol) in dry CH2Cl2 (20 mL). The mixture was stirred for 19 h at rt and was then applied on the top of a silica gel column in EtOAc, with a 5 cm layer of EtOAc on top of the gel. The chromium compounds were allowed to precipitate in the presence of EtOAc, and after 30 minutes the product was eluted with EtOAc. After evaporating the solvent, the product was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 95:5→4:1) to give 16 (0.875 g, 54%) as white crystals. Mp 110-111 °C (from EtOAc-hexanes); [α]D -24.2 (c 0.41, CHCl3); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.10-8.30 (m, 21 H, aromatics), 5.21 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 5.11 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.80 (d, 1H, J4,5 6.4 Hz, H-5), 4.74 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.71 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.62 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 3.84-3.98 (m, 2H, H-1b, H-3), 3.78 (dd, 1H, J2,3 6.7 Hz, J1a,2 9.1 Hz, H-2), 3.42-3.54 (m, 2H, H-4, H-1a), 1.20 (s, 9H, (C(CH3)3); 13CNMR (75 MHz, CDCl3) δ 167.3 (COOC(CH3)3), 150.0, 144.8, 138.4, 138.0, 133.6, 132.9, 131.4, 128.8, 128.5, 128.4, 128.3, 128.2, 127.9, 127.8, 127.7, 127.5, 126.5, 126.4, 125.9, 125.1, 124.3, 123.9 (aromatics), 82.9 (OC(CH3)3), 80.8 (C-3), 78.3 (C-2), 77.3 (C-4), 75.4, 73.2 and 71.4 (2 PhCH2, 1NaphCH2), 57.0 (C-5), 44.2 (C-1), 27.8 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+Na]+ 761.3. Anal. Calcd for C41H42N2O9S: C, 66.65; H, 5.73; N, 3.79; O, 19.49; S, 4.34. Found: C, 66.60; H, 5.75; N, 3.77; S, 4.39. BnO Ns N tBuO2C HO BnO
tert-Butyl
[2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-
nitro)benzenesulfonyl-L-iditol]uronate (17) Compound 16 (0.850 g, 1.15 mmol) was dissolved in a mixture of acetonitrile and water (9:1, 10 mL), ceric ammonium nitrate (1.26 g, 2.3 mmol, 2 equiv) was added and the mixture was stirred for 3 h at rt. It was diluted with chloroform and was washed with saturated aq NaHCO3 and water. The aqueous layer was back-extracted with chloroform. The combined organic layers were dried and concentrated. Column chromatography of the residue (hexanes-EtOAc, 9:1→4:1) gave syrupy 17 (0.535 g, 78%); [α]D +6.4 (c 0.47, CHCl3); 1H-NMR (300 MHz,
118
CDCl3) δ 8.28 (m, 2H, aromatics), 7.88 (m, 2H, aromatics), 7.20-7.42 (m, 10H, aromatics), 4.90 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.76 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.62-4.76 (m, 3H, H-5, PhCH2), 3.91 (ddd, 1H, J1a,1b 12.5 Hz, J1b,2 5.5 Hz, J1b,3 1.5 Hz, H-1b), 3.60-3.80 (m, 2H, H-3, H-4), 3.50 (ddd, 1H, J2,3 8.1 Hz, J1a,2 10.6 Hz, H-2), 3.20 (dd, 1H, H-1a), 2.84 (d, 1H, J4,OH 4.8 Hz, OH), 1.28 (s, 9H, (C(CH3)3); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ 168.1 (COOC(CH3)3)), 150.3, 145.4, 138.4, 137.9, 128.7, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 124.5 (aromatics), 83.9 (OC(CH3)3), 81.5 (C-3), 77.7 (C-2), 75.4 and 73.3, (2 PhCH2,), 71.3 (C-4), 58.4 (C-5), 44.7 (C1), 28.0 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+Na]+ 621.2. Anal. Calcd for C30H34N2O9S: C, 60.19; H, 5.72; N, 4.68; O, 24.05; S, 5.36. Found: C, 60.10; H, 5.75; N, 4.65; S, 5.38.
General procedure for glycosylations A mixture of the glycosl acceptor (13, 17 or 18) (0.5 mmol) and 19 (0.625 mmol, 1.25 equiv) in a mixture of dry diethyl ether and CH2Cl2 (4:1, 12 mL) was stirred with 4 Å molecular sieves (1 g) at -30 oC under argon for 1 h, then a 1 M solution of Me2S2-Tf2O (0.94 mL, 1.5 equiv/donor) in CH2Cl2 was added. The mixture was stirred for 5 min, then, it was neutralized with Et3N, was diluted with CH2Cl2 and filtered through a pad of Celite. The filtrate was washed with 2 M HCl, saturated aq NaHCO3 and water. The organic layer was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1→7:3) to give 20 (86%), 21 (90%) and 22 (75%), respectively. 1
ClAcO BnO BnO
NAPO
O
N3 O
BnO Ns N BnO
(2-Azido-3,4-di-O-benzyl-6-O-chloroacetyl-2-deoxy-α-D-
glucopyranosyl)-(1→4)-[2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-6-O-(1-naphthyl)methyl-N(4-nitro)benzenesulfonyl-L-iditol] (20) Syrup; [α]D +68.1 (c 0.40, CHCl3); 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.21-7.82 (m, 31H, aromatics), 5.42 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.98 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.90 (s, 2H, PhCH2), 4.89 (d, 1H, J 11.0 Hz, PhCH2), 4.84 (d, 1H, J 10.6 Hz, PhCH2), 4.76 (s, 2H, 1
NaphCH2), 4.70 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.64 (d, 1H, J 11.1 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 1H, J
11.0 Hz, PhCH2), 4.48 (dd, 1H, J5’,6b’ 2.0 Hz, J6a’,6b’ 11.7, H-6b’), 4.42 (m, 1H, J4,5 6.2 Hz, J5,6a 4.0 Hz, J5,6b 8.3 Hz, H-5), 4.26 (dd, 1H, J5’,6a’ 6.4 Hz, H-6a’), 4.07 and 4.14 (2d, 2H, J 15.0 Hz, COCH2Cl), 3.96 (dd, 1H, J3,4 9.6 Hz, H-4), 3.91 (m, 1H, J4’,5’ 10.0 Hz, H-5’), 3.88 (dd, 1H, J2’,3’
119
10.3 Hz, J3’,4’ 9.0 Hz, H-3’), 3.86 (dd, 1H, J2,3 8.6 Hz, H-3), 3.80 (d, 1H, J1a,1b 13.0 Hz, J1b,2 5.8 Hz, H-1b), 3.79 (d, 1H, J6a,6b 10.3 Hz, H-6b), 3.71 (d, 1H, H-6a), 3.65 (ddd, 1H, J1a,2 10.8 Hz, H-2), 3.46 (dd, 1H, H-4’), 3.25 (dd, 1H, H-2’), 2.90 (dd, 1H, H-1a);
13
C-NMR (100 MHz,
CDCl3) δ 167.4 (OCOCH2Cl), 149.2, 145.7, 138.4, 137.7, 137.5, 137.1, 133.7, 132.4, 131.7, 129.4, 128.82, 128.78, 128.6, 128.6, 128.5, 128.4, 128.1, 128.04, 127.98, 127.7, 127.6, 127.3, 126.2, 125.9, 125.1, 123.7, 123.4 (aromatics), 98.9 (C-1’), 82.5 (C-3), 79.9 (C-3’), 79.5 (C-2), 78.1 (C-4’), 75.6, 75.4 and 75.4 (3 PhCH2), 75.0 (C-4), 73.5 (PhCH2), 72.3 (1NaphCH2), 70.2 (C-5’), 65.3 (C-6), 64.5 (C-6’), 63.1 (C-2’), 56.1 (C-5), 42.6 (C-1), 40.8 (OCOCH2Cl); MS-ESI: [M+Na]+ 1134.2. Anal. Calcd for C59H58ClN5O13S: C, 63.69; H, 5.25; Cl, 3.19; N, 6.29; O, 18.69; S, 2.88. Found: C, 63.60; H, 5.30; N, 6.30; S, 2.90.
ClAcO BnO BnO
BnO O tBuO2C Ns N N3 O BnO
(2-Azido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-6-O-chloroacetyl-α-D-
glucopyranosyl)-(1→4)-[tert-butyl
(2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-
nitro)benzenesulfonyl-L-iditol)uronate] (21) Syrup; [α]D +24.7 (c 0.36, CHCl3); 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.02-8.40 (m, 24H, aromatics), 5.23 (d, 1H, J1’,2’ 3.8 Hz, H-1’), 4.96 (d, 1H, J 10.7 Hz, ½ PhCH2), 4.89 (2d, 2H, J ~ 11.0 Hz, PhCH2), 4.83 (dd, 2H, J 10.6 Hz, PhCH2), 4.69 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.66 (d, 1H, J4,5 6.9 Hz, Hz, H-5), 4.63 (d, 1H, J 11.7 Hz, PhCH2), 4.61 (d, 1H, J 10.7 Hz, PhCH2), 4.46 (dd, 1H, J5’,6b’ 1.7 Hz, J6a’,6b’ 11.5 Hz, H-6b’), 4.22 (dd, 1H, J5’,6a’ 5.8 Hz, H-6a’), 4.18 (d, 1H, J 14.9 Hz, ½ COCH2Cl), 4.15 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.7 Hz, H-5’), 4.09 (d, 1H, J 14.9 Hz, ½ COCH2Cl), 4.04 (dd, 1H, J2,3 ~ J3,4 9.4 Hz, H-3), 3.86 (m, 2H, J2’,3’10.5 Hz, J3’,4’8.6 Hz, H-3’ and H-1b), 3.83 (dd, 1H, H-4), 3.54 (ddd, 1H, J1a,2 10.8 Hz, J1b,2 5.6 Hz, H-2), 3.43 (dd, 1H, H-4’), 3.39 (dd, 1H, J1a,1b 12.1 Hz, H-1a), 3.28 (dd, 1H, H-2’), 1.28 (s, 9H, (C(CH3)3); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 167.4 (OCOCH2Cl), 166.8 (COOC(CH3)3)), 150.2, 145.0, 138.6, 137.8, 137.43, 137.36, 128.6, 128.5, 128.44, 128.40, 128.3, 128.11, 128.07, 128.0, 127.9, 127.6, 127.5, 124.5 (aromatics), 99.8 (C-1’), 83.7 (OC(CH3)3), 81.0 (C-3), 80.1 (C-3’), 78.3 (C-2), 78.1 (C-4’), 75.9 (C-4), 75.5, 75.4, 75.1 and 73.2, (4 PhCH2), 69.9 (C-5’), 64.7 (C-6’), 63.3 (C-2’), 58.4 (C-5), 43.9 (C-1), 40.9 (OCOCH2Cl), 28.0 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+Na]+ 1064.2. Anal. Calcd for C52H56ClN5O14S: C, 59.91; H, 5.41; Cl, 3.40; N, 6.72; O, 21.49; S, 3.08. Found: C, 59.88; H, 5.39; N, 6.75; S, 3.10.
120
OAcCl O
BnO BnO
N3 O BnO
CO2tBu N Ns OLev (2-Azido-3,4-di-O-benzyl-6-O-chloroacetyl-2-deoxy-α-D-
glucopyranosyl)-(1→4)-[tert-butyl (3-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-2-O-levulinoyl-N-(4nitro)benzenesulfonyl-D-glucitol)uronate (22) Syrup; [α]D +32.0 (c 1.0, CHCl3); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.30 (m, 2H, aromatic), 8.00 (m, 2H, aromatic), 7.14-7.48 (m, 15H, aromatics), 5.04 (d, 1H, J 11.2 Hz, ½ PhCH2), 4.98 (d, 1H, J1’,2’ 3.4 Hz, H-1’), 3.54- 4.90 (m, 18H 2½ PhCH2, CH2Cl and skeleton protons), 3.45 (dd, 1H,
J2’,3’10.0
Hz,
H-2’),
2.40-2.80
(m,
4H,
COCH2CH2COCH3), 1.25 (s, 9H, (C(CH3)3); (OCOCH2CH2COCH3),
172.1
13
COCH2CH2COCH3),
2.11
(s,
3H,
C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ 206.2
(OCOCH2CH2COCH3),
166.9
(COOC(CH3)3),
166.0
(OCOCH2Cl), 149.9, 145.9, 137.4, 137.3, 136.5, 129.0, 128.7, 128.54, 128.49, 128.3, 128.2, 128.0, 124.0 (aromatics), 99.1 (C-1’), 83.4 (OC(CH3)3), 80.5 (C-3), 75.5 (PhCH2), 77.2 (C-3’), 75.3 (C-4’), 75.0 and 72.6 (PhCH2), 70.8 (C-4), 70.4 (C-2), 66.0 (C-5’), 64.1 (C-6’), 63.8 (C2’), 58.7 (C-5), 41.5 (C-1), 40.7 (OCOCH2Cl), 37.7 (OCOCH2CH2COCH3), 29.6 (OCOCH2CH2COCH3), 28.0 (OCOCH2CH2COCH3), 27.7 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+NH4]+ 1067.4, [M+K]+ 1088.4. Anal. Calcd for C50H56ClN5O16S: C, 57.17; H, 5.37; Cl, 3.37; N, 6.67; O, 24.37; S, 3.05. Found: C, 57.15; H, 5.39; N, 6.62; S, 3.10.
HO BnO BnO
BnO Ns O tBuO2C N N3 O BnO
[tert-butyl
(2-Azido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-
(2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-nitro)benzenesulfonyl)-L-
iditol)uronate] (23) To a solution of 21 (0.3 g, 0.288 mmol) in dry DMF (4 mL) a freshly prepared solution of HDTC2 (0.42 M, 2.07 mL, 0.864 mmol, 3 equiv) was added and the mixture was stirred at rt for 15 minutes. The mixture was diluted with CH2Cl2, and was washed with 2M HCl, saturated aq NaHCO3 and water, it was dried and evaporated. Column chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1→7:3) gave 23 (0.204 g, 74%) as a syrup; [α]D +29.2 (c 0.31, CHCl3); 1H-NMR (200 MHz, CDCl3) δ 7.20-8.32 (m, 24H, aromatics), 5.23 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.80-4.94 (m, 4H, 2 PhCH2), 4.62-4.74 (m, 4H, 2 PhCH2), 3.34-4.12 (m, 11H, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.29 (dd, 1H, J2’,3’ 10.3 Hz, H-2’), 1.90 (s, 1H, OH), 1.33 (s, 9H, (C(CH3)3);
13
C-NMR (50 MHz, CDCl3) δ 166.9 (COOC(CH3)3), 150.3, 145.5, 138.7, 138.05,
121
137.96, 137.7, 128.7, 128.63, 128.57, 128.5, 128.2, 128.1, 128.0, 127.8, 127.7, 124.5 (aromatics), 100.3 (C-1’), 83.6 (OC(CH3)3), 81.1 (C-3), 80.1 (C-3’), 78.6 (C-2), 78.3 (C-4’), 76.5 (C-4), 75.6, 75.5, 75.1 and 73.3, (4 PhCH2), 72.6 (C-5’), 63.5 (C-2’), 61.9 (C-6’), 58.4 (C5), 44.1 (C-1), 28.1 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+NH4]+ 938.3, [M+Na]+ 988.4. Anal. Calcd for C50H55N5O13S: C, 62.16; H, 5.74; N, 7.25; O, 21.53; S, 3.32. Found: C, 62.15; H, 5.75; N, 7.27; S, 3.30.
HO BnO BnO
BnO O tBuO2C Ns N O NH2 BnO
(1→4)-[tert-butyl
(2-Amino-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-
(2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-nitro)benzenesulfonyl-L-
iditol)uronate] (24) The azide 23 (0.195 g, 0.2 mmol) was dissolved in dry THF (5 mL) and a solution of Me3P in toluene (1 M, 0.25 mL, 0.25 mmol, 1.1 equiv) was added at rt under argon. After cessation of the nitrogen evolution (~ 20 minutes) water (0.5 mL) was added and the mixture was stirred at rt for 24 h. It was evaporated and co-evaporated with toluene three times. The product was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→95:5) to give 24 (0.149 g, 79%) as a syrup; [α]D +39.8 (c 0.28, CHCl3); 1H-NMR (200 MHz, CDCl3) δ 8.28 (m, 2H, aromatics), 7.92 (m, 2H, aromatics), 7.15-7.40 (m, 20H, aromatics), 5.11 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.784.94 (m, 4H, 2 PhCH2), 3.26-4.10 (m, 11H, skeleton protons), 2.76 (ddd, 1H, J2’,3’ 9.9 Hz, J2’,NH 3.3 Hz, H-2’), 1.60 (m, 3H, OH and NH2), 1.32 (s, 9H, (C(CH3)3); 13C-NMR (50 MHz, CDCl3) δ 167.1 (COOC(CH3)3)), 150.3, 145.6, 138.6, 138.5, 138.4, 137.9, 128.7, 128.6, 128.5, 128.1, 128.0, 127.9, 127.8, 124.5 (aromatics), 102.4 (C-1’), 83.9 (C-3’), 83.4 (OC(CH3)3), 80.9 (C-3), 78.8 (C-2), 78.5 (C-4’), 76.4 (C-4), 75.7, 75.5, 74.8 and 73.3 (4 PhCH2), 72.8 (C-5’), 62.2 (C6’), 58.5 (C-5), 56.3 (C-2’), 44.0 (C-1), 28.1 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+H]+ 940.8, [M+Na]+ 962.8, [M+K]+ 964.6. Anal. Calcd for C50H57N3O13S: C, 63.88; H, 6.11; N, 4.47; O, 22.13; S, 3.41. Found: C, 63.90; H, 6.10; N, 4.45; S, 3.42.
HO BnO BnO
BnO O tBuO2C H N N3 O BnO
(2-Azido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-
[tert-butyl (2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol)uronate] (25) To a solution of 23 (0.05 g, 0.05 mmol) in a mixture of pyridine and water (9:1, 2 mL) 1,3propanedithiol (0.1 mL, 1.02 mmol, 20 equiv) and 2 drops of Et3N (pH cca 7-8) were added and
122
the mixture was stirred at rt for 18 h. It was then evaporated and co-evaporated with toluene three times. The product was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 99:1→4:1) to give syrupy 25 (0.031 g, 77%); [α]D +92.2 (c 0.49, CHCl3); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) 7.20-7.40 (m, 20H, aromatics), 5.20 (d, 1H, J1’,2’ 3.3 Hz, H-1’), 4.52-4.88 (m, 8H, 4 PhCH2), 3.30-4.10 (m, 9H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.18 (dd, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 3.3 Hz, H-1b), 3.13 (dd, 1H, J2’,3’10.3 Hz, H-2’), 2.99 (dd, 1H, J1a,2 3.3 Hz, H-1a), 1.90 (s, 2H, NH and OH), 1.50 (s, 9H, (C(CH3)3);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3) δ 170.2,
(COOC(CH3)3), 138.2, 138.1, 137.8, 128.4, 128.3, 128.0, 127.8, 127.6, 127.4 (aromatics), 97.0 (C-1’), 82.0 (OC(CH3)3), 79.4 (C-3’), 77.9 (C-3), 75.2 and 74.7 (2 PhCH2), 74.5 (C-2), 74.4 (C4), 73.5 (C-4’), 73.2 (PhCH2), 71.9 (C-5’), 71.6 (PhCH2), 63.4 (C-2’), 61.5 (C-6’), 59.2 (C-5), 44.3 (C-1), 28.2 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+H]+ 781.4, [M+Na]+ 803.4. Anal. Calcd for C44H52N4O9: C, 67.67; H, 6.71; N, 7.17; O, 18.44. Found: C, 67.65; H, 6.70; N, 7.20.
NaO3SO BnO BnO
BnO O NaO2C Ns N O NHSO3Na BnO
(3,4-Di-O-benzyl-2-deoxy-6-O-sulfo-2-sulfonamido-α-D-
glucopyranosyl)-(1→4)-(2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4nitro)benzenesulfonyl-L-iditol uronic acid) (26) Compound 24 (0.149 g, 0.158 mmol) was dissolved in a solution of TFA in CH2Cl2 (20%, 5 mL) and was stirred for 2 h. The reaction mixture was evaporated in vacuum and co-evaporated with toluene twice. The crude syrup was dissolved in dry CH2Cl2 (2.0 mL) sulfur trioxide pyridine complex (0.09 g, 0.56 mmol, 4 equiv) and Et3N (0.15 mL, 1.12 mmol, 8 equiv) were added. The mixture was stirred at room temperature for 30 h, the excess of reagent was decomposed with Et3N and MeOH, and the mixture was concentrated. The residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 9:1→4:1). The material obtained was converted into the sodium salt by stirring with Dowex 50WX8 [Na+] resin in MeOH, the mixture was filtered and the filtrate was concentrated to give 26 (0.147 g, 95%) as a syrup; [α]D +3.9 (c 0.76, CH3OH); 1H-NMR (200 MHz, CD3OD) δ 8.32 (m, 2H, aromatics), 7.92 (m, 2H, aromatics), 7.00-7.40 (m, 20H, aromatics), 5.16 (broad s, 1H, H-1’), 4.35-4.75 (m, 8H, 4 PhCH2), 3.25-4.30 (m, 11H, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.00 (broad d, 1H, J2’,3’ 10.3 Hz, H-2’); 13C-NMR (50 MHz, CD3OD) δ 164.4 (CO2Na), 152.0, 147.2, 141.3, 140.8, 140.2, 140.0, 130.5, 130.4, 130.3, 130.2, 130.1, 130.0, 129.7, 129.5, 129.2, 126.1 (aromatics), 102.1 (C-1’), 82.4 (C-3’), 78.0 (C-3), 79.5 (C-2), 79.4 (C-4’), 76.8, 76.8, 74.9 and 73.6 (4 PhCH2), 72.7 (C-4), 68.0 (C-6’), 61.0 (C-2’), 60.3 (C-5’), 55.9 (C-5), 45.7 (C-1); MS-ESI: [M123
H]+ 1042.2. Anal. Calcd for C46H47N3O19S3: C, 53.02; H, 4.55; N, 4.03; O, 29.17; S, 9.23. Found: C, 53.05; H, 4.52; N, 4.01; S, 9.25.
NaO3SO HO HO
O NaO2C
OH H N
O NHSO3Na HO
(2-Deoxy-6-O-sulfo-2-sulfonamido-α-D-glucopyranosyl)-
(1→4)-(1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol uronic acid) (27) PhSH (0.016 mL, 0.16 mmol, 1.2 equiv) and dry Et3N (10 drops, pH ~ 8-9) were added to a stirred solution of 26 (0.147 g, 0.132 mmol) in dry DMF (2 mL), and the mixture was stirred for 48 h at rt. It was neutralized with saturated aq NaHCO3, concentrated, and the residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 9:1→7:3) to give the denosylated compound (0.120 g, 98%). A solution of this syrup (0.120 g, 0.13 mmol) in a mixture of THF and water (1:1, 5 mL) was hydrogenolyzed in the presence of 10% Pd/C catalyst for 7 days at atmospheric pressure at room temperature. The mixture was filtered through a pad of Celite and the filtrate was concentrated. The residue was purified by column chromatography (2-propanolacetone-water, 4:1:1) to give a syrup which was desalted on a column of Sephadex G-25 using water as eluent to afford 27 (0.038 g, 52%) as a white foam; [α]D +22.6 (c 0.30, water); 1HNMR (300 MHz, D2O) δ 5.24 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.18-4.28 (m, 3H, H-3’, H-5’, H-6b’), 4.05 (dd, 1H, J5’,6a’ 1.9 Hz, J6a’,6b’ 11.3 Hz, H-6a’), 4.00 (broad s, 1H, H-4), 3.93 (d, 1H, J4,5 2.1 Hz, H-5), 3.76 (m, 1H, H-2), 3.46-3.56 (m, 2H, H-3, H-4’), 3.28 (s, 2H, H-1a, H-1b), 3.14 (dd, 1H, J2’,3’ 8.8 Hz, H-2’); 13C-NMR (50 MHz, D2O) δ 171.3, (CO2Na), 96.0 (C-1’), 72.9 (C-3’), 71.5 (C-3), 70.4 (C-2), 69.1 (C-4’), 66.5 (C-6’), 65.4 (C-4), 63.9 (C-5’), 57.9 (C-5), 57.8 (C-2’), 45.5 (C-1); MS-ESI: [M-H]- 497.1, [M-2H]2- 248.3. Anal. Calcd for C12H19N2Na3O15S2: C, 25.54; H, 3.39; N, 4.96; Na, 12.22; O, 42.52; S, 11.36. Found:. C, 25.52; H, 3.40; N, 4.98; S, 11.34.
References 1. Roy, A.; Achari, B.; Mandal, S. Synthesis 2006, 1035-1039. 2. van Boeckel, C. A. A.; Beetz, T. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 3775-3778.
124
Supporting Information
The 4-nitrobenzenesulfonyl group as a convenient N-protecting group for iminosugars - Synthesis of oligosaccharide inhibitors of heparanase
Zsuzsánna Csíki, Péter Fügedi*
Department of Carbohydrate Chemistry, Chemical Research Center, Hungarian Academy of Sciences, Pusztaszeri út 59-67, H-1025 Budapest, Hungary
Contents NMR spectra of New Compounds
page 2-20
*
Synthesis of Glycosaminoglycan Oligosaccharides, Part 3. For Part 2 see, Ref. 24 Corresponding author. Tel.: +36 1 438 1100; fax: +36 1 438 1145. E-mail address:
[email protected] (P. Fügedi)
125
400 MHz 1H-NMR spectrum at 30 oC (DMSO)
500
0 0.79
1.31
2.48
6.10
5.0
2.31
4.69
6.0
11.43
7.0
4.63
1.00
30.18
2.14
0.87
8.0 ppm (f1)
4.0
400 MHz 1H-NMR spectrum at 115 oC (DMSO)
3.0
3500
1
NAPO
ClAcO BnO BnO
O
N3
BnO Cbz N
O
3000
BnO
2500
2000
1500
1000
500
0 2.31
5.51 1.03
5.42
4.39
5.59
1.99 2.01
1.00
26.13
3.23
2.12
1.02
-500 8.0 ppm (f1)
7.0
6.0
5.0
126
4.0
3.0
200 MHz 1H-NMR spectrum of compound 7 (CDCl3)
400
300
200
100
0 0.98
0.97
4.0
1.02
4.61
5.0
1.03
6.0
3.23 1.27
7.0
0.89
1.00
17.12
8.0
1.14
3.65
1.02
9.0 ppm (f1)
3.0
50 MHz 13C-NMR spectrum of compound 7 (CDCl3)
2000
1500
1000
500
0
150 ppm (t1)
100
50
127
250
1
400 MHz H-NMR spectrum of compound 8 (CDCl3) 200
150
100
50
0 0.91
1.06 1.08
5.0
1.82
6.0
1.09 1.85 1.25 1.93 1.21
0.92
7.0
1.00
1.81
10.70
6.88
1.07 8.0
4.0
3.0
ppm (f1)
100 MHz 13C-NMR spectrum of compound 8 (CDCl3)
2000
1500
1000
500
0
150
100
50
ppm (f1)
128
200 MHz 1H-NMR spectrum of compound 10 (CD3OD)
OH NH
HO BnO
350
OH
300
250
200
150
100
50
0 2.11
4.01
2.04
1.08
5.00
-50 7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
ppm (t1)
50 MHz 13C-NMR spectrum of compound 10 (CD3OD)
OH NH
HO BnO
OH
500
0
140 ppm (t1)
130
120
110
100
90
129
80
70
60
50
200 MHz 1H-NMR spectrum of compound 11 (CDCl3+CD3OD)
HO BnO
OH N Ns 200
OH
150
100
50
0
5.0
2.34
6.0
4.36
7.0
1.29 1.38
2.37
5.23
2.16
2.00
8.0
4.0
ppm (t1)
50 MHz 13C-NMR spectrum of compound 11 (CDCl3+CD3OD)
HO BnO
OH N Ns OH
500
400
300
200
100
0
-100
-200
150 ppm (t1)
100
50
130
200
200 MHz 1H-NMR spectrum of compound 12 (CDCl3)
150
100
50
0
1.06
1.07
4.0
5.12
1.08
5.0
2.13
6.0
2.04
7.0
1.08
1.00
15.15
2.37
1.85
2.34 8.0
3.0
ppm (f1)
50 MHz 13C-NMR spectrum of compound 12 (CDCl3)
600
500
400
300
200
100
0
-100
150
100
50
ppm (f1)
131
300 MHz 1H-NMR spectrum of compound 13 (CDCl3)
700
600
500
400
300
200
100
0 0.93
0.96
2.14
3.16
0.99
1.07 0.70 2.11
1.00
17.76
3.29 8.0 ppm (f1)
-100 7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
400
13
75 MHz C-NMR spectrum of compound 13 (CDCl3) 300
200
100
0
150 ppm (f1)
100
50
132
300 MHz 1H-NMR spectrum of compound 14 (CDCl3)
5.0
0.0 1.54
4.0
1.31
0.43 2.11
1.03
0.98
5.0
2.02 3.03
6.0
1.07
7.0
0.96 1.00
1.91
12.38
1.14
2.97
2.68 8.0 ppm (f1)
3.0
75 MHz 13C-NMR spectrum of compound 14 (CDCl3)
15000
10000
5000
0
150 ppm (f1)
100
50
133
300 MHz 1H-NMR spectrum of compound 15 (CDCl3)
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
5.0
0.99 1.13 1.06
6.0
0.95 0.98 0.94 0.83
7.0
2.11
3.00
1.34
14.33
1.64
1.19 8.0 ppm (t1)
4.0
250
13
75 MHz C-NMR spectrum of compound 15 (CDCl3) 200
150
100
50
0
100
50
ppm (f1)
134
300 MHz 1H-NMR spectrum of compound 16 (CDCl3)
OBn Ns N
tBuO2C 1
NAPO
20.0
OBn 15.0
10.0
5.0
0.0
4.0
9.03
5.0
2.05
6.0
0.98 0.90 1.09
7.0
1.99 2.06 1.20
2.00
15.70
2.31
1.07
2.13
8.0
3.0
2.0
1.0
ppm (f1)
75 MHz 13C-NMR spectrum of compound 16 (CDCl3)
500
0
150
100
50
ppm (f1)
135
300 MHz 1H-NMR spectrum of compound 17 (CDCl3)
1000
500
0 9.02
0.95
4.0
1.00
5.0
1.03
6.0
2.16
7.0
1.06
1.76 1.27 0.82 1.09
10.08
2.01
2.00
8.0
3.0
2.0
ppm (f1)
75 MHz 13C-NMR spectrum of compound 17 (CDCl3)
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
150
100
50
ppm (f1)
136
400 MHz 1H-NMR spectrum of compound 20 (CDCl3)
1
NAPO
O
ClAcO BnO BnO
N3 O
BnO Ns N
2000
BnO
1500
1000
500
0
4.0
0.86
0.99
1.04
5.0
1.33 0.66 2.66 3.21 1.08
2.16
1.11
1.01 1.04
6.0
1.48 0.73 0.70 0.34 2.05
1.31 0.52 1.96 0.52 1.03
1.00
23.56
3.73
3.40
7.0
3.0
ppm (t1)
100 MHz 13C-NMR spectrum of compound 20 (CDCl3)
1
NAPO
ClAcO BnO BnO
O
N3 O
BnO Ns N BnO
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
150
100
ppm (f1)
137
50
400 400MHz MHz11H-NMR H-NMRspectrum spectrumof ofcompound compound CsZs-221 (CDCl3)
O tBuO2C BnO Ns N N3 O BnO
ClAcO BnO BnO
5000
0 9.06
100 MHz 13C-NMR spectrum of compound 21 (CDCl3)
0.98 2.02 0.97
4.0
3.21
5.0
1.31 0.77 1.47 1.39
0.99
6.0
4.14
7.0
2.04 2.19 1.00
1.00
20.42
2.09
1.94
8.0 ppm (f1)
3.0
ClAcO BnO BnO
2.0
O tBuO2C BnO Ns N N3 O BnO
5000
4000
3000
2000
1000
0
150
100
50
ppm (f1)
138
300 MHz 1H-NMR spectrum of compound 22 (CDCl3)
150
100
50
0
3.0
9.39
3.00
4.26
1.01 0.91
4.0
4.12
5.0
2.86
6.0
1.91
7.0
2.59
1.09 4.27
14.42
2.00
2.17
8.0 ppm (f1)
2.0
75 MHz 13C-NMR spectrum of compound 22 (CDCl3) 100
50
0
150
100
50
ppm (f1)
139
200 MHz 1H-NMR spectrum of compound 23 (CDCl3)
30
25
20
15
10
50
0 9.03
4.0
1.00
5.0
10.32
6.0
4.03
7.0
2.89 2.55
1.00
20.07
2.01
2.03
8.0
3.0
2.0
ppm (f1)
50 MHz 13C-NMR spectrum of compound 23 (CDCl3) 200
100
0
-100
-200
150
100
50
ppm (f1)
140
200 MHz 1H-NMR spectrum of compound 24 (CDCl3)
30
25
20
15
10
50
0
3.0
9.00
3.06
0.90
1.05 3.00
4.0
5.91
5.0
1.00
6.0
4.31
7.0
4.10
1.00
18.55
2.09
2.11
8.0 ppm (f1)
2.0
50 MHz 13C-NMR spectrum of compound 24 (CDCl3)
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
150
100
50
ppm (f1)
141
300 MHz 1H-NMR spectrum of compound 25 (CDCl3)
500
0
3.0
8.95
2.12
0.96
2.05
4.0
1.05
5.0
0.77
3.58 1.76 1.03
2.04 4.90
6.0
0.98
1.00
20.40
7.0
2.0
ppm (f1)
75 MHz 13C-NMR spectrum of compound 25 (CDCl3)
4000
3000
2000
1000
0
150
100
50
ppm (f1)
142
60
200 MHz 1H-NMR spectrum of compound 26 (CD3OD)
50
40
30
20
10
0 0.92
2.14
2.66
2.96
1.23
5.0
3.69
6.0
2.60 2.03 1.41 4.24
7.0
1.00
19.12
3.04
2.05 8.0 ppm (t1)
4.0
3.0
50 MHz 13C-NMR spectrum of compound 26 (CD3OD)
400
300
200
100
0
-100
-200
150 ppm (f1)
100
50
143
300 MHz 1H-NMR spectrum of compound 27 (D2O)
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00 0.92
2.08
4.00
2.13
0.82
4.50
0.96
1.98
3.07
1.00
5.00
3.50
ppm (f1)
75 MHz 13C-NMR spectrum of compound 27 (D2O)
NaO3SO HO HO
O NaO2C
O NHSO3Na
OH H N HO
25000
20000
15000
10000
5000
0
-5000
150
100
ppm (f1)
144
50
145
146
147
148
149
150
Synthesis of aza-L-iduronic acid containing analogs of heparan sulfate oligosaccharides as heparanase inhibitors† Zsuzsánna Csíki, Péter Fügedi*
Department of Carbohydrate Chemistry, Chemical Research Center, Hungarian Academy of Sciences, Pusztaszeri út 59-67, H-1025 Budapest, Hungary
Keywords: Azasugars; heparan sulfate; heparanase inhibitors; oligosaccharide synthesis; 4nitrobenzenesulfonyl group
ABSTRACT The synthesis of three azasugar-containing analogs of the disaccharide units of heparan sulfate, which are potential inhibitors of the enzyme heparanase, is reported. Synthetic routes were developed for the preparation of L-ido-nojirimycin type glycosyl acceptors having O-4 free. Glycosylation of these acceptors with an O-6 functionalized 2-azido-2-deoxy-D-glucose thioglycoside donor afforded the α-linked disaccharides in good yields. The advantages of using the 4-nitrobenzenesulfonyl group for the protection of the ring nitrogen of azasugars were demonstrated. 1. Introduction Heparan sulfate proteoglycans (HSPGs) are ubiquitous constituents of the extracellular matrix and of cell membranes.1 The structure of HSPG consists of a protein core to which linear chains of the glycosaminoglycan, heparan sulfate (HS), are linked by O-glycosidic bonds. The carbohydrate backbone of HS is built up of alternating D-glucosamine and hexuronic acid (D-glucuronic acid and L-iduronic acid) units forming →4)-α-L-IdopA-(1→4)-α-D-GlcpN-(1→ and →4)-β-D-GlcpA-(1→4)-α-D-GlcpN-(1→ disaccharides, which are substituted at certain † *
Synthesis of Glycosaminoglycan Oligosaccharides, Part. 4, for Part 3, see Ref. 12 Corresponding author. Tel.: +36 1 438 1100; fax: +36 1 438 1145 E-mail address:
[email protected] (P. Fügedi)
151
positions. Thus, O-3 and O-6 of the D-glucosamine units, and O-2 of the uronic acid units can be O-sulfated, furthermore, the amino group of D-glucosamine can be N-acetylated, N-sulfated, or remain unsubstituted.1,2
These variations result in an enormous structural diversity.3
Heparan sulfate binds to a large number of proteins, thereby influencing a variety of normal and pathological processes including tumor growth and metastasis, tissue repair, angiogenesis, and inflammation.4 Cleavage of HS chains alters its interaction with proteins and thus influences the above processes. The most important cleavage enzyme in the catabolism of heparan sulfate chains is heparanase.5 Heparanase is an endo-β-glucuronidase, which specifically cleaves the HS chains at a limited number of sites.6 It has been recognized that tumor metastasis occurs via complex multistage processes, which involves tumor cell adhesion to various basement membrane components, and degradation of the extracellular matrix and basement membranes. As HS is an important constituent in these structures, cleavage of HS by heparanase plays an important role in cell invasion of some malignant tumors through basement membranes. 5b
overexpressed in a number of human tumors.
Heparanase is
The expression level of the enzyme is of
diagnostic and prognostic value, and has been correlated with the survival time of cancer patients.5b,7 The inhibition of heparanase forms the basis of potential antimetastatic cancer therapy, and it has therefore been intensively investigated.8 Azasugars are monosaccharide analogs having a nitrogen atom instead of oxygen in the ring, and have received significant attention as carbohydrate mimetics.9 Compounds of this type, such as 1-deoxynojirimycin, are potent inhibitors of various glycosidases, and are intensely investigated for their therapeutic potential as antidiabetic, antiviral and anticancer agents. Though monosaccharidic azasugars, in general, show some specificity to inhibit certain types of glycosidases, this specificity is still fairly broad. One way to increase specificity is to use larger size molecules, which are closer mimics of the natural substrates of the enzymes. Thus, oligosaccharides containing an azasugar component have been synthesized for various biological purposes.10,11 In order to incorporate specificity in azasugars towards heparanase, we have designed azasugar-containing oligosaccharides mimicking the structure of heparin and heparan sulfate (Figure 1).12 The synthesis of related aza-analogs of heparan sulfate disaccharides,13 as well as an interglycosidically S-linked oligosaccharide14 have been reported recently for similar purpose.
152
Figure 1. Compounds of type 1 and 2 contain a
D-glucosamine
unit α-(1→4)-linked to an
azasugar analog of D-glucuronic acid and L-iduronic acid, respectively. Though heparanase is a β-glucuronidase, compounds of type 2 having an L-ido configured azasugar might also be of interest as potential inhibitors. The rationale for this is that there are several examples reported that azasugars of the “wrong” configuration are good inhibitors of glycosidases having specificity for a different configuration.15 Additionally, because of the known conformational mobility of L-idose and L-iduronic acid,2,16 compounds of type 2 might fit into the active site of the enzyme. It was also of interest, that an L-iduronic acid-type 1-N-iminosugar has been reported to have inhibitory activity of cancer metastasis.17 Previously only aza-D-glucuronic acid-containing disaccharide inhibitors of heparanase have been reported.13
As far as we are aware,
L-ido-configured
azasugar-containing
oligosaccharides have not been synthesized before, we have recently reported the first compound of this type.12 We now describe the synthesis of three disaccharides (3, 4 and 5) containing azasugar components having L-ido configuration, as well as the monosaccharide congener 6 (Figure 2).
Figure 2. 2. Results and discussion 2.1. Synthetic design
153
The target structures 3-5 should be available from the 2-azido-2-deoxy-Dglucopyranosyl donor (7) and the
L-idose
(8) and
L-iduronic
acid (9) azasugar glycosyl
acceptors (Scheme 1).
Scheme 1. Retrosynthesis of heparanase inhibitory disaccharides In the glycosyl donor 7, O-6 is masked by the temporary chloroacetyl group, which allows the selective release of O-6 in the synthesis of the O-sulfated product (5). The carboxyl function in 9 is protected as the tert-butyl ester. For the protection of the ring nitrogen in the glycosyl acceptors, the benzyloxycarbonyl group, most commonly used for this purpose in the azasugar field,10,13 was selected originally.
Due to inconveniences and an undesired side
reaction recognized during work with the N-benzyloxycarbonyl protected derivatives, this group was replaced with the 4-nitrobenzenesulfonyl (Ns) group at a later stage of this work. The synthesis of glycosyl acceptors requires selective manipulations at O-4 and O-6, both 8 and 9 should be available from the (1-naphthyl)methylene acetal 10 by different reductive acetal opening methods giving the readily removable (1-naphthyl)methyl (1NAP) ethers18 at either O-4 or O-6. The synthesis of the derivatives having L-ido configuration was envisioned by SN2 nucleophilic substitution of N-nosyl protected D-gluco derivatives in the cyclization step.19 2.2. Oligosaccharide synthesis using N-carbobenzyloxy protection 2.2.1. Synthesis of the glycosyl acceptors Phenyl 1-thio-β-D-glucopyranoside (11), readily obtained by Zemplén deacetylation of the tetraacetate,20 was converted into the (1-naphthyl)methylene acetal 12, which was benzylated to give 13 (Scheme 2).
154
OH O SPh
HO HO
1
a
O Naph O HO
OH 11 1
O Naph O BnO
O Naph O BnO
O Naph O BnO
1
b
OH
O
d
1
OBn OH
O Naph O BnO
O Naph O BnO
OH
O Naph O BnO
1
e
g
1
O Naph O BnO
OH
NH2
j
OH
OBn
22
BnO Cbz N O O OBn 1 Naph
O Naph O BnO
OH
NHNs
BnO Ns N O O OBn 1 Naph
k
21
m
OH
Br
f
N3
i
OBn 19
OBn
20 BnO H N O O OBn 1 Naph
1
h
OBn 18 O Naph O BnO
c
16
OAcN 3
1
SPh OBn
OBn
OBn 15
OAc Br OBn
O
13 OH
17 1
SPh
12
14
1
O
l
10b 1
Naph = 1-naphthyl Ns = 4-nitrobenzenesulfonyl
10a
Scheme 2. Reagents and conditions: (a) 1NaphCH(OMe)2, PTSA, MeCN, 98%; (b) BnBr, NaH, DMF, 98%; (c) NBS, CH2Cl2, acetone, H2O, 93%; (d) NaBH4, THF, H2O, 97%; (e) Ph3P, CBr4, pyridine, 98%; (f) Ac2O, pyridine, 98%; (g) NaN3, NH4Cl, DMF, H2O, 79%; (h) NaOMe, MeOH, 98%; (i) 1,3-propanedithiol, Et3N, pyridine, H2O, 96%; or Ph3P, pyridine, then 25% NH4OH, 77%; (j) NsCl, Et3N, CH2Cl2, 98%; (k) DEAD, Ph3P, CH2Cl2, 96%; (l) PhSH, K2CO3, DMF, 98%; (m) BnOCOCl, NaHCO3, MeOH, 97%. The hemiacetal was released by reaction with NBS21 and 14 was reduced to give the alditol 15. The primary hydroxyl was selectively brominated using Ph3P and CBr422 to give 16 in excellent yield, then the hydroxyl group was acetylated. Nucleophilic replacement of the bromine in 17 with NaN3 in DMF and water afforded 18, which was converted to 19 by Zemplén deacetylation. The azide was reduced to the amine either by 1,3-propanedithiol or by Ph3P and hydrolysis of the phosphimine, and the resulting 20 was selectively nosylated to the 4nitrobenzenesulfonamide 21 in excellent yield. Cyclization of 21 using the Mitsunobu reaction took place with configurational inversion at C-5 and provided the L-ido derivative 10b in 96% yield.19 The 4-nitrobenzenesulfonyl group was exchanged to benzyloxycarbonyl by treating 10b with PhSH and Et3N to give 22, which, in turn, was reacted with benzyl chloroformate to give the central intermediate 10a.
155
A shorter route from 14 to 20 involved Dess-Martin oxidation23 of the hemiacetal to the lactone 23 (Scheme 3). The lactone ring was opened with methanolic ammonia to give the amide 24, which was reduced with LiAlH4 to give 20.24
Scheme 3. Reagents and conditions: (a) Dess-Martin periodinane, CH2Cl2, 90%; (b) NH3MeOH, 65%; (c) LiAlH4, THF, 70%. The conversion of 10a to the glycosyl acceptors (8, 9a) was performed in the following ways (Scheme 4). Reductive ring opening of the (1-naphthyl)methylene acetal with NaBH3CNHCl25 afforded 8 directly. For the synthesis of 9a, the 4-O-(1-naphthyl)methyl ether was prepared by reduction with BH3·THF-TMSOTf,26 which gave 25 in 91% yield. One-step oxidation-esterification using pyridinium dichromate (PDC) in the presence of acetic anhydride and tert-butanol27 afforded the tert-butyl uronate 26. Removal of the (1-naphthyl)methyl group by ceric ammonium nitrate (CAN)18 then gave 9a.
1
NAPO BnON
Cbz
a
OH OBn 8
BnO Cbz N O O OBn 1 Naph 10a
BnO Cbz tBuO2C N 1 NAPO OBn
d
1
NAPO 25
BnO Cbz tBuO2C N HO OBn 9a
26 1
Cbz HO BnON c
b
NAP = (1-naphthyl)methyl
156
OBn
Scheme 4.
Reagents and conditions: (a) NaCNBH3, HCl-Et2O, THF, 67%; (b)
BH3·THF, TMSOTf, CH2Cl2, 91%; (c) PDC, Ac2O, t-BuOH, CH2Cl2, 68%; (d) CAN, MeCN, H2O, 65%. 2.2.2. Synthesis of the glycosyl donor Thiolysis of the 1,6-anhydro derivative 2728 with PhSSiMe3-ZnI2 gave the thioglycoside 2813 as an about 2:1 α:β anomeric mixture (Scheme 5). Chloroacetylation then afforded 7, which was used as an anomeric mixture in glycosylation reactions.
O OBn a O BnO
OH O
BnO BnO
N3 SPh
N3 27
b BnO BnO
OAcCl O N3 SPh 7
28
AcCl = -C(=O)CH2Cl
Scheme 5.
Reagents and conditions: (a) PhSSiMe3, ZnI2, CH2Cl2, 80%; (b)
(ClCH2CO)2O, pyridine, CH2Cl2 74%. 2.2.3 Synthesis of disaccharides 3 and 4 The azasugar derivatives 8 and 9a proved to be good glycosyl acceptors. Reaction of 7 with 8 using DMTST29 as promoter in diethyl ether-dichloromethane afforded the α-linked disaccharide in 59% yield (Scheme 6). Reaction of 7 with 9a was promoted by Me2S2-Tf2O30 and the α-linked disaccharide 30 was obtained in 80% yield.
1
ClAcO BnO BnO
O N3 SPh 7
ClAcO BnO BnO
O N3 SPh 7
Cbz NAPO BnON
1
a
OH OBn
NAPO OBn O ClAcO N Cbz O BnO BnO N3 BnO 29
8 BnO Cbz tBuO2C N OH OBn
b
tBuO2C OBn O ClAcO N Cbz O BnO BnO N3 BnO 30
9a
Scheme 6. Reagents and conditions: (a) DMTST, Et2O, CH2Cl2, 59%; (b) Me2S2–Tf2O, Et2O, CH2Cl2, 80%.
157
The fully protected disaccharide 29 was transformed into the free disaccharide 3 as shown in Scheme 7. 1
NAPO OBn O ClAcO N Cbz O BnO BnO N3 BnO
HO
HO OBn N Cbz
O
a
ClAcO O BnO BnO N3 BnO
29
32 AcO
OBn N Cbz
O
HO O BnO BnO NH2 BnO
OBn AcO N Cbz O BnO BnO NHAc BnO O
d
33
35
e
34
O
HO OBn O HO N Cbz O BnO BnO NHAc BnO
OBn HO N Cbz O BnO BnO N3 BnO
31 HO
c
b
O
O
OBn O HO N f O BnO NHAc BnO BnO 36
O
HO OH O HO HN O HO HO NHAc HO
OH O HO N O HO HO NHAc HO
3
37
O
Scheme 7. Reagents and conditions: (a) CAN, MeCN, H2O, 71%; (b) HDTC, DMF, 92%; (c) 1,3-propanedithiol, Et3N, pyridine, H2O, 81%; (d) Ac2O, pyridine, 83%; (e) NaOMe, MeOH, 87%; (f) H2, Pd/C, THF, H2O, (3) 43%, (37) 31%. Treatment of 29 with CAN removed the (1-naphthyl)methyl ether and afforded 31 in 71% yield. This product was dechloroacetylated using hydrazinedithiocarbonate (HDTC),31 and the azido group of 32 was reduced with 1,3-propanedithiol to give the amine 33. After N,Oacetylation the O-acetyl groups of 34 were removed by Zemplén deacetylation. The resulting product turned out to be a mixture, which in addition to the desired 35 also contained the 6-O,N cyclic carbamate derivative 36.
Formation of similar cyclic carbamates from N-
benzyloxycarbonyl protected azasugars with loss of the benzyl group under basic conditions has been reported earlier.10f-h,32 The two compounds could not be separated at this stage. For complete deprotection the mixture was subjected to catalytic hydrogenolysis; 3 and 37 were obtained in pure state after careful column chromatographic separation. For the synthesis of compound 4, first the chloroacetyl group was removed from 30 as described before, then the azido group of the obtained 38 was reduced with 1,3-propanedithiol to give the amine 39 (Scheme 8). Peracetylation afforded 40, which was then subjected to Zemplén deacetylation to yield 41. The tert-butyl ester was hydrolyzed by treatment with trifluoroacetic acid (TFA) in dichloromethane, and catalytic hydrogenation of the free acid removed the benzyloxycarbonyl and benzyl groups to provide 4.
158
tBuO2C OBn O ClAcO N Cbz O BnO BnO N3 BnO
a
tBuO2C OBn O HO N Cbz O BnO BnO N3 BnO
c
38 tBuO2C OBn O AcO N Cbz O BnO BnO NHAc BnO
30 tBuO2C OBn O HO N Cbz O BnO BnO NH2 BnO
b
d
40
39 tBuO2C OBn O HO N Cbz O BnO BnO NHAc BnO
NaO2C OH O HO HN O HO HO NHAc HO
e
41
4
Scheme 8. Reagents and conditions: (a) HDTC, DMF, 72%; (b) 1,3-propanedithiol, Et3N, pyridine, H2O, 81%; (c) Ac2O, pyridine, 96%; (d) NaOMe, MeOH, 95%; (e) 1. TFA, CH2Cl2, 95%; 2. H2, Pd/C, THF, H2O, 88%. Preparation of the free monosaccharide 6 followed a similar sequence (Scheme 9). Hydrolysis of the uronate 9a with 20% TFA in CH2Cl2 followed by catalytic hydrogenation of 42 afforded 6.33
BnO Cbz a tBuO2C N HO OBn
BnO Cbz b HO2C N HO OBn
9a
42 HO HO2C N H HO OH 6
Scheme 9. Reagents and conditions: (a) TFA, CH2Cl2, 97%; (b) H2, Pd/C, THF, H2O, 79%. 2.3. Oligosaccharide synthesis using N-nosyl protection Our original choice for the protection of the ring nitrogen of azasugars was the benzyloxycarbonyl group which is the most commonly used group for this purpose. During the previous syntheses, however, we have experienced a series of drawbacks associated with the use of this protecting group. A major inconvenience was the doubling of signals in the NMR spectra of the N-benzyloxycarbonyl derivatives.10e,10g,12,32b This is due to the existence of
159
rotamers around the amide bond, and it necessitated running the measurements at high temperature in DMSO-d6 to obtain simpler and better-resolved spectra. Another problem with the N-benzyloxycarbonyl group was the undesired formation of O,N-cyclic carbamate (36, 37, Section 2.2.3) during deacetylation. In general, fairly strongly basic conditions are used for the preparation of this type of derivatives,10f-10h,32 their formation under the mildly basic conditions of Zemplén deacetylation was somewhat unexpected. On the way to the synthesis of N-benzyloxycarbonyl derivatives, it was recognized that the N-nosyl intermediates, such as 21 and 10b, gave simpler, better-resolved NMR spectra. As these compounds were intermediates in the preparation of the N-benzyloxycarbonyl protected glycosyl acceptors, it was of interest to use the N-nosyl protected derivatives in oligosaccharide synthesis to shorten the synthetic route.
In our previous communication12 we have
demonstrated that N-nosyl protection is fully compatible with the transformations required for oligosaccharide synthesis, therefore N-benzyloxycarbonyl protection was abandoned, and compound 5 was synthesized using nosyl protected derivatives. For the synthesis of the glycosyl acceptor the (1-naphthyl)methylene acetal ring of 10b was cleaved by BH3·THF-TMSOTf to give the 4-O-(1-naphthyl)methyl ether 43 (Scheme 10). Reaction with PDC-Ac2O-t-BuOH afforded the tert-butyl uronate 44, from which the 1(naphthyl)methyl group was removed with CAN to yield the nosyl protected acceptor 9b. BnO Ns N O O OBn 1 Naph 10b
Ns HO BnON
a
BnO Ns tBuO2C N 1 NAPO OBn
1
NAPO
b
OBn
43 c
BnO Ns tBuO2C N HO OBn
44
9b
Scheme 10. Reagents and conditions: (a) BH3·THF, TMSOTf, CH2Cl2, 93%; (b) PDC, Ac2O, tBuOH, CH2Cl2, 54%; (c) CAN, MeCN, H2O, 78%. Glycosylation of 9b with 7 was promoted by Me2S2-Tf2O using Et2O-CH2Cl2 as solvent, and the reaction afforded the α-linked disaccharide 45 in 90% yield (Scheme 11).
160
Scheme 11. Reagents and conditions: (a) Me2S2–Tf2O, Et2O, CH2Cl2, 90%. The fully protected disaccharide 45 was converted to the sulfated disaccharide 5 by the sequence shown in Scheme 12. tBuO2C OBn O ClAcO N Ns O BnO BnO NHAc BnO
tBuO2C OBn O ClAcO N Ns a O BnO BnO N3 BnO
b
46
45
NaO2C tBuO2C OBn OBn O O NaO SO HO 3 N Ns N Ns O O BnO BnO d c BnO NHAc BnO BnO NHAc BnO 48
47 NaO2C OH O NaO3SO HN O HO HO NHAc HO 5
Scheme 12. Reagents and conditions: (a) Me3P, THF, then Ac2O, 66%; (b) HDTC, DMF, 65%; (c) 1. TFA, CH2Cl2; 2. SO3·pyr, DMF, 94%; (d) 1. PhSH, Et3N, DMF, 73%; 2. H2, Pd/C, THF, H2O, 60%. Selective reduction of the azido group of 45 in the presence of the nosyl group was accomplished with Me3P,12 then the amine was acetylated to give 46. The primary hydroxyl group was released by HDTC, the tert-butyl group of 47 was hydrolyzed, and the free 6’hydroxyl group was sulfated with SO3·pyr to give 48. Removal of the nosyl group was accomplished with thiophenol and triethylamine without affecting the acid and base sensitive sulfate group.12 This step was followed by catalytic hydrogenation which gave the target compound 5. 3. Conclusion In summary, we have synthesized three azasugar-containing analogs of disaccharide units of heparan sulfate. We have developed synthetic routes for azasugar glycosyl acceptors having
L-ido
configuration.
Glycosylation of these acceptors with a 2-azido-2-deoxy-D161
glucopyranosyl thioglycoside afforded the α-(1→4)-linked disaccharides in good yields. The protected disaccharides were transformed to the heparan sulfate analogs. In addition, we have demonstrated that the 4-nitrobenzenesulfonyl group can be used advantageously for the protection of the ring nitrogen of azasugars.
4. Experimental 4.1. General methods Organic solutions were dried over MgSO4 and concentrated under reduced pressure at temperatures not exceeding 40 °C. Thin-layer chromatography (TLC) was performed on Silica gel 60 F254 plates (E Merck, Darmstadt, Germany); the compounds were detected under UV light and by spraying the plates with a 0.02 M solution of resorcinol in 20% methanolic H2SO4 solution followed by heating. For column chromatography, silica gel 60 (0.040-0.063 mm) (E.Merck) was employed. Melting points were determined in capillary tubes on a Griffin melting point apparatus and are uncorrected.
Optical rotations were measured at room
temperature with a Jasco Optical Activity AA-10R polarimeter.
The NMR spectra were
recorded on Varian Gemini 2000 (1H: 200 MHz; 13C: 50 MHz), Varian Gemini 3000 (1H: 300 MHz; 13C: 75 MHz) and Varian Unity-Inova 4000 (1H: 400 MHz; 13C: 100 MHz) spectrometers at ambient temperature, unless indicated otherwise. The chemical shifts were referenced to TMS (0.00 ppm for 1H) and to the central line of CDCl3 (77.16 ppm for
13
C) for solutions in
CDCl3, to the central line of the solvent (3.31 ppm for 1H, 49.00 ppm for 13C) for solutions in CD3OD, and to the methyl signal of acetone (2.22 ppm for 1H, 30.89 ppm for 13C) for solutions in D2O, as internal standards. Mass spectrometric measurements were run on an Applied Biosystems 3200QTrap hybrid mass spectrometer in electrospray ionization mode. Elemental analyses were performed with an Elementar Vario EL III instrument at the Analytical Department of the Chemical Research Center, Hungarian Academy of Sciences.
4.2. Phenyl 4,6-O-(1-naphtyl)methylene-1-thio-β-D-glucopyranoside (12)
To a solution of 11 (25 g, 91.9 mmol) in dry MeCN (250 mL), 1-naphtaldehyde dimethyl acetal (27 mL, 61.2 mmol, 1.5 equiv) and p-toluenesulfonic acid monohydrate (0.9 g, 162
4.7 mmol, 0.05 equiv) were added. The mixture was stirred at room temperature for 4 h, neutralized with saturated aq NaHCO3 (300 mL), and concentrated. To the residue, hexanes (200 mL) and water (200 mL) were added, and the mixture was stirred intensively. The precipitated crystalline material was filtered off and crystallized from EtOAc-1,2dichloroethane-hexanes to afford 12 (36.7 g, 98%); mp 217-219 °C; [α]D -19.2 (c 0.7, CHCl3); 1
H NMR (200 MHz, CDCl3+DMSO-d6): δ 8.27 (m, 1H, aromatic), 7.28-7.90 (m, 11H,
aromatic), 6.06 (s, 1H, 1NaphCH), 5.13 and 5.00 (2d, 2×1H, J 4.0 Hz and J 4.4 Hz, 2 OH), 4.76 (d, 1H, J1,2 9.9 Hz, H-1), 4.42 (dd, 1H, J6a,6b 10.6 Hz, J5,6b 4.4 Hz, H-6b), 3.89 (dd, 1H, J5,6a 10 Hz, H-6a), 3.76 (dd, 1H, J2,3 ~ J3,4 8.8 Hz, H-3), 3.58-3.70 (m, 2H, H-4, H-5), 3.48 (ddd, 1H, H2);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3+DMSO-d6): δ 133.0, 132.3, 132.0, 131.5, 129.8, 129.0, 128.2,
127.7, 126.9, 125.5, 125.0, 124.32, 124.26, 124.0 (aromatic), 100.7 (1NaphCH) 87.7 (C-1), 80.3 (C-4), 74.2 (C-3), 72.6 (C-2), 69.9 (C-5), 68.3 (C-6); MS-ESI: [M+H]+ 410.8, [M+NH4]+ 427.9, [M+Na]+ 432.9, [M+K]+ 448.8. Anal. Calcd for C23H22O5S: C: 67.30; H: 5.40; S: 7.81. Found: C: 67.25; H: 5.43; S: 7.83.
4.3. Phenyl 2,3-di-O-benzyl-4,6-O-1-(naphtyl)methylene-1-thio-β-D-glucopyranoside (13)
To a stirred solution of 12 (34.5 g, 84 mmol) in dry DMF (300 mL), 60% NaH suspension (6.9 g, 168 mmol, 2 equiv) was added at 0 °C. After 30 min, benzyl bromide (14 mL, 117.7 mmol, 1.4 equiv) was added drop-wise. Stirring was continued for 2 h and then MeOH (20 mL) was added. After 30 min, the mixture was diluted with CH2Cl2, washed with water, dried, and concentrated. The residue was crystallized from EtOAc-hexanes to afford 13 (59.8 g, 98%); mp 155-156 °C; [α]D +2.1 (c 0.2, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.13 (m, 1H, aromatic), 7.83 (m, 2H, aromatic), 7.18-7.60 (m, 19H, aromatic), 6.13 (s, 1H, 1
NaphCH), 4.77-4.90 (m, 3H, 3×½ PhCH2), 4.82 (d, 1H, J1,2 9.9 Hz, H-1), 4.67 (d, 1H, J 10.4
Hz, ½ PhCH2), 4.49 (dd, 1H, J6a,6b 10.3 Hz, J5,6b 5.0 Hz, H-6b), 3.80-4.00 (m, 4H, H-2, H-3, H4, H-6a), 3.59 (m, 1H, H-5); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.24, 138.18, 133.9, 133.2, 132.5, 130.7, 129.9, 129.2, 128.8, 128.5, 128.4, 128.33, 128.31, 128.0, 127.8, 126.4, 125.8, 125.2, 124.2, 123.9 (aromatic), 100.2 (1NaphCH) 88.5 (C-1), 83.1, 82.1 and 80.7 (C-2, C-3 and C-4), 76.0 and 75.4 (2 PhCH2) 70.4 (C-5), 69.1 (C-6); MS-ESI: [M+H]+ 591.2, [M+NH4]+ 608.2, [M+Na]+ 613.2, [M+K]+ 629.2. Anal. Calcd for C37H34O5S: C: 75.23; H: 5.80; S: 5.43. Found: C: 75.25; H: 5.85; S: 5.40.
163
4.4. 2,3-Di-O-benzyl-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-α,β-D-glucopyranose (14)
To a solution of 13 (16.5 g, 28 mmol) in a mixture of CH2Cl2 (80 mL), acetone (30 mL) and water (12 mL), N-bromosuccinimide (19.9 g, 112 mmol, 4 equiv) was added. The mixture was stirred at 0 °C for 1 h, then 10% aq Na2S2O3 (20 mL) was added. The mixture was diluted with CH2Cl2, and the organic layer was washed with water, dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (toluene-acetone, 99:1→4:1) to give syrupy 14 (12.8 g, 93%); [α]D +18.5 (c 0.3, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.14 (m, 1H, aromatic), 7.84 (m, 3H, aromatic), 7.20-7.54 (m, 13H, aromatic), 6.12 and 6.11 (2s, 1H, 1NaphCH), 5.22 (dd, ½H, J1,2 3.7 Hz, J1,OH 2.2 Hz, H-1 α), 4.67-4.96 (m, 4H, PhCH2), 4.42 (2 dd, 1H, H-6b), 3.30-4.25 (m, 5½H, H-1 β, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.16 (d, 1H, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.4, 133.9, 132.7, 132.5, 130.7, 129.9, 129.8, 128.74, 128.70, 128.6, 128.4, 128.3, 128.2, 128.0, 127.7, 126.5, 126.4, 125.80, 125.76, 125.2, 124.3, 124.2, 124.0, 123.9 (aromatic), 100.4 and 100.2 (1NaphCH), 98.0 and 92.4 (C-1), 83.3, 82.6, 82.2, 81.0, 79.6 and 78.4 (C-2, C3 and C-4), 75.5, 75.4, 75.2 and 74.0 (2 PhCH2) 69.5 and 69.1 (C-6), 66.5 and 62.7 (C-5); MSESI: [M+H]+ 499.2, [M+NH4]+516.2, [M+Na]+ 521.2, [M+K]+ 537.4.
4.5. 2,3-Di-O-benzyl-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-D-glucitol (15)
To a solution of 14 (4.2 g, 8.6 mmol) in a mixture of THF and water (4:1, 40 mL), NaBH4 (3.24 g, 85.8 mmol, 10 equiv) was added in portions. The mixture was stirred for 2 h at room temperature, then it was treated with Amberlite IR 120 (H+) resin, filtered and concentrated. The residue was purified by column chromatography (toluene-acetone, 9:1→7:3) to give 15 (3.4 g, 97%); [α]D +21.3 (c 0.7, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.13 (m, 1H, aromatic), 7.79 (m, 3H, aromatic), 7.20-7.52 (m, 13H, aromatic), 5.96 (s, 1H, 1NaphCH), 4.74 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.65 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.62 (s, 2H, PhCH2), 4.32 (dd, 1H, J6a,6b 10.6 Hz, J5,6b 4.7 Hz, H-6b), 3.78-4.06 (m, 6H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.65 (dd, 1H, J1a,1b ~ J1a,2 10 Hz, H-1a), 2.84 and 2.37 (2s, 2×1H, 2 OH);
13
C NMR (50 MHz,
CDCl3): δ 138.1, 137.7, 133.8, 132.8, 130.6, 129.7, 128.7, 128.6, 128.5, 128.1, 126.3, 125.7, 125.1, 124.3, 124.2 (aromatic), 100.3 (1NaphCH), 81.7, 79.8 and 77.1 (C-2, C-3 and C-4), 74.4 and 73.3 (2 PhCH2), 71.2 (C-6), 62.3 (C-5), 61.8 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 501.2, [M+NH4]+
164
518.2, [M+Na]+ 523.1, [M+K]+ 539.2. Anal. Calcd for C31H32O6: C: 74.38; H: 6.44. Found: C: 74.40; H: 6.42.
4.6. 2,3-di-O-benzyl-1-bromo-1-deoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-D-glucitol (16)
To a solution of 15 (3.4 g, 6.8 mmol) in dry pyridine (30 mL), Ph3P (3.58 g, 13.6 mmol, 2 equiv) and CBr4 (3.4 g, 10.2 mmol, 1.5 equiv) were added, and the mixture was stirred at 0 °C for 3 h. MeOH (10 mL) was added and the mixture was diluted with CH2Cl2 and washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water. The organic layer was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (toluene-acetone, 98:2→9:1) to give 16 (3.8 g, 98%); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.12 (m, 1H, aromatic), 7.78 (m, 3H, aromatic), 7.10-7.52 (m, 13H, aromatic), 5.94 (s, 1H, 1NaphCH), 4.73 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.67 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.63 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.59 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.29 (dd, 1H, J6a,6b 10.3 Hz, J5,6b 4.7 Hz, H-6b), 3.86-4.08 (m, 5 H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.72 (dd, 1H, J1a,1b 11 Hz, J1b,2 3.6 Hz, H-1b), 3.57 (dd, 1 H, J1b,2 7 Hz, H-1a), 2.41 (d, 1H, J5,OH 4 Hz, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 137.9, 137.5, 133.8, 132.8, 130.6, 129.7, 129.1, 128.64, 128.61, 128.29, 128.25, 128.21, 126.3, 125.7, 125.4, 125.1, 124.2 (aromatic), 100.2 (1NaphCH), 81.3, 79.6 and 77.3 (C-2, C-3 and C-4), 74.4 and 74.0 (2 PhCH2), 71.1 (C-6), 62.1 (C-5), 32.8 (C-1). Anal. Calcd for C31H31BrO5: C, 66.08; H, 5.55. Found: C, 66.05; H, 5.60.
4.7.
5-O-Acetyl-2,3-di-O-benzyl-1-bromo-1-deoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-D-glucitol
(17)
To a solution of 16 (3.8 g, 6.8 mmol) in dry pyridine (30 mL), acetic anhydride (6.4 mL, 67.8 mmol, 10 equiv) was added at 0 °C. The mixture was stirred at room temperature overnight, then was quenched with water. The mixture was diluted with CH2Cl2, washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water. The organic layer was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (toluene-acetone, 9:1) to give 17 (4 g, 98%); [α]D +2.6 (c 0.4, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.14 (m, 1H, aromatic), 7.76 (m, 3H, aromatic), 7.10-7.52 (m, 13H, aromatic), 5.99 (s, 1H, 1NaphCH), 5.22 (ddd, 1H, J4,5 ~ J5,6a 9.9 Hz, J5,6b 5.5 Hz, H-5), 4.73 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.66 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½
165
PhCH2), 4.57 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.54 (dd, 1H, J6a,6b 10.6 Hz, H-6b), 4.44 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.21 (dd, 1H, J3,4 2.0 Hz, H-4), 4.03 (ddd, 1H, J1a,2 ~ J1b,2 6.6 Hz, J2,3 2.2 Hz, H-2), 3.62-3.74 (m, 3H, H-1b, H-3, H-6a), 3.55 (dd, 1H, J1a,1b 11.4 Hz, H-1a), 1.92 (s, 3H, OC(O)CH3);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.1 (OC(O)CH3), 138.7, 138.3, 134.5, 133.1,
131.1, 130.5, 129.7, 129.3, 129.2, 129.0, 128.9, 128.8, 128.6, 127.0, 126.4, 126.0, 125.7, 125.2, 124.9 (aromatic), 101.4 (1NaphCH), 79.8, 78.44 and 78.36 (C-2, C-3 and C-4), 74.55 and 74.48 (2 PhCH2), 68.9 (C-6), 63.5 (C-5), 34.6 (C-1), 21.5 (OC(O)CH3). Anal. Calcd for C33H33BrO6: C, 65.46; H, 5.49. Found: C, 65.45; H, 5.50.
4.8.
5-O-Acetyl-1-azido-2,3-di-O-benzyl-1-deoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-D-glucitol
(18)
To a solution of 17 (4 g, 6.6 mmol) in a mixture of DMF and water (8:1, 40 mL) NaN3 (0.6 g, 9.9 mmol, 1.5 equiv) and NH4Cl (1 g, 19.8 mmol, 3 equiv) were added, and the reaction mixture was refluxed for 2 days. The mixture was evaporated, the residue was dissolved in CH2Cl2 and washed with water. The organic layer was dried, the solvent was evaporated, and the residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1→4:1) to give 18 (2.9 g, 79%); [α]D +1.4 (c 0.7, CHCl3); 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.14 (m, 1H, aromatic), 7.85 (m, 2H, aromatic), 7.75 (m, 1H, aromatic), 7.22-7.52 (m, 13H, aromatic), 6.02 (s, 1H, 1
NaphCH), 5.21 (ddd, 1H, J4,5 ~ J5,6a 9.9 Hz, J5,6b 5.4 Hz, H-5), 4.72 (d, 1H, J 11.5 Hz, ½
PhCH2), 4.64 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.58 (d, 1H, J 11.5 Hz, ½ PhCH2), 4.57 (dd, 1H, J6a,6b 10.4 Hz, H-6b), 4.45 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.20 (dd, 1H, J3,4 9.9 Hz, J2,3 1.7 Hz, H-4), 3.91 (m, 1H, H-2), 3.65-3.75 (m, 2H, H-3, H-6a), 3.45 (d, 2H, J1,2 4.4 Hz, H-1a, H-1b), 1.96 (s, 3H, OC(O)CH3);
13
C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 169.4 (OC(O)CH3), 137.9, 137.5,
133.7, 132.4, 130.4, 129.8, 129.0, 128.6, 128.5, 128.4, 128.2, 128.1, 128.0, 127.8, 126.3, 125.7, 125.3, 125.0, 124.4, 124.3, 124.1 (aromatic), 100.5 (1NaphCH), 78.5 (C-2), 77.6 (C-4), 74.1 (C3), 73.6 and 73.5 (2 PhCH2), 68.2 (C-6), 62.7 (C-5), 52.0 (C-1), 20.8 (OC(O)CH3); MS-ESI: [M+H]+ 568.3, [M+NH4]+ 585.2, [M+Na]+ 590.2, [M+K]+ 606.3. Anal. Calcd for C33H33N3O6: C, 69.83; H, 5.86. Found: C, 69.80; H, 5.89.
4.9. 1-Azido-2,3-di-O-benzyl-1-deoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-D-glucitol (19)
166
To a solution of 18 (2.9 g, 5.2 mmol) in dry MeOH (30 mL), a catalytic amount of NaOMe was added. The mixture was stirred overnight at room temperature, neutralized with Amberlite IR 120 (H+) resin, filtered, and concentrated to give 19 (2.7 g, 98%) as a syrup; [α]D +24.7 (c 0.4, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.10 (m, 1H, aromatic), 7.80 (m, 3H, aromatic), 7.12-7.52 (m, 13H, aromatic), 5.95 (s, 1H, 1NaphCH), 4.70 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.67 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.65 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.56 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.30 (dd, 1H, J6a,6b 10.3 Hz, J5,6b 4.7 Hz, H-6b), 3.80-3.94 (m, 4H, H-2, H3, H-4, H-5), 3.63 (dd, 1H, J5,6a ~ J6a,6b 10.3 Hz, H-6a), 3.50 (d, 2H, J1,2 4.7 Hz, H-1a, H-1b), 2.36 (d, 1H, J5,OH 4.0 Hz, OH);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 137.8, 137.4, 133.8, 132.7,
130.6, 129.7, 129.1, 128.7, 128.3, 126.3, 125.7, 125.4, 125.1, 124.2 (aromatic), 100.1 (1NaphCH), 81.5, 79.0 and 76.0 (C-2, C-3 and C-4), 74.3 and 73.7 (2 PhCH2), 71.0 (C-6), 62.0 (C-5), 51.8 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 526.0, [M+NH4]+ 543.1, [M+Na]+ 548.2, [M+K]+ 563.9. Anal. Calcd for C31H31N3O5: C, 70.84; H, 5.94. Found: C, 70.88; H, 5.90.
4.10. 1-Amino-2,3-di-O-benzyl-1-deoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-D-glucitol (20)
To a solution of 19 (2.7 g, 5.1 mmol) in a mixture of pyridine and water (9:1, 30 mL) 1,3-propanedithiol (10.3 mL, 102.2 mmol, 20 equiv) and 40 drops of Et3N (pH cca 8) were added and the mixture was stirred at room temperature for 3 days. It was then evaporated and co-evaporated with toluene three times. The product was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 95:5→4:1) to give 20 (2.4 g, 96%), as white crystals; mp 128-130 °C (from EtOAc-hexanes); [α]D +30.4 (c 0.5, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.16 (m, 1H, aromatic), 7.79 (m, 3H, aromatic), 7.18-7.52 (m, 13H, aromatic), 5.98 (s, 1H, 1NaphCH), 4.75 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.68 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.66 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.52 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.34 (dd, 1H, J5,6b 4.6 Hz, J6a,6b 10.6 Hz, H-6b), 3.86-4.08 and 3.62-3.84 (2 m, 3H and 2H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.01 (dd, 1H, J1a,1b 13.4 Hz, J1b,2 3.6 Hz, H-1b), 2.91 (dd, 1H, J1a,2 6.3 Hz, H-1a), 2.82 (broad s, 3H, NH2 and OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.3, 137.9, 133.9 133.0, 130.6, 129.7, 128.8, 128.7, 128.6, 128.4, 128.2, 128.0, 126.2, 125.7, 125.1, 124.4 (aromatic), 100.4 (1NaphCH), 81.9, 80.6 and 77.2 (C-2, C-3 and C-4), 74.6 and 73.5 (2 PhCH2), 71.4 (C-6), 62.2 (C-5), 41.8 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 500.0. Anal. Calcd for C31H33NO5: C, 74.53; H, 6.66. Found: C, 74.55; H, 6.64.
167
4.11.
2,3-Di-O-benzyl-1-deoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-1-(4-nitro)benzene-
sulfonamido-D-glucitol (21)
Et3N (2.05 mL, 14.7 mmol, 3 equiv) and 4-nitrobenzenesulfonyl chloride (1.35 g, 6.12 mmol, 1.25 equiv) were added to a solution of 20 (2.4 g, 4.9 mmol) in dry CH2Cl2 (25 mL) and the mixture was stirred at 0 °C under argon for 10 min. Then, water was added and the mixture was diluted with CH2Cl2 and washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water. The organic layer was dried, and concentrated.
The residue was purified by column
chromatography (toluene-acetone, 95:5→4:1) to give syrupy 21 (3.3 g, 98%); [α]D +3.9 (c 0.31, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.14 (m, 1H, aromatic), 7.78-7.88 (m, 4H, aromatic), 7.64 (m, 1H, aromatic), 7.10-8.18 (m, 15H, aromatic), 5.88 (s, 1H, 1NaphCH), 5.12 (dd, 1H, JNH,H-1a ~ JNH,H-1b 6.2 Hz, NH), 4.68 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.54 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.50 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.29 (dd, 1H, J5,6b 4.7 Hz, J6a,6b 11.0 Hz, H-6b), 3.80-4.00 and 3.59 (m and t, 5H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a), 3.29 (ddd, 1H, J1a,1b 12.1 Hz, J1b,2 4.8 Hz, H-1b), 3.10 (ddd, 1H, J1a,2 5.8 Hz, H-1a), 2.07 (s, 1H, OH);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 149.6, 145.3, 137.6, 137.4, 133.8, 132.5, 130.4, 129.9,
129.1, 128.8, 128.7, 128.6, 128.44, 128.36, 128.3, 128.1, 127.8, 126.4, 125.9, 125.4, 125.1, 124.7, 124.3, 124.1 (aromatic), 100.8 (1NaphCH), 80.6, 76.7 and 75.3 (C-2, C-3 and C-4), 73.9 and 73.2 (2 PhCH2), 71.3 (C-6), 61.5 (C-5), 43.6 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 685.0, [M+NH4]+ 702.0, [M+Na]+ 707.2, [M+K]+ 723.0. Anal. Calcd for C37H36N2O9S: C, 64.90; H, 5.30; N, 4.09; S, 4.68. Found: C, 64.85; H, 5.32; N, 4.11; S, 4.70.
4.12.
2,3-Di-O-benzyl-1,5-dideoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-1,5-imino-N-(4-
nitro)benzenesulfonyl-L-iditol (10b)
A mixture of 21 (3.3 g, 4.8 mmol), DEAD (1.51 mL, 9.6 mmol, 2 equiv) and Ph3P (3.77 g, 14.4 mmol, 3 equiv) in dry CH2Cl2 (40 mL) was stirred at room temperature under argon for 5 min. The mixture was diluted with EtOAc and it was washed with saturated aq NaHCO3, and water. The organic layer was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1→7:3) to give 10b (3.1 g, 96%) as white crystals; mp 150-151 °C (from EtOAc-hexanes); [α]D +6.2 (c 0.64, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.00-8.06 (m, 21H, aromatic), 6.14 (s, 1H, 1NaphCH), 4.79 (dd, 1H, J5,6b 1.5 Hz, J6a,6b 12.5 Hz, H-6b), 4.52 (m, 1H, J3,4 ~ J4,5 3.0 Hz, J2,4 0.8 Hz, H-4), 4.50 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.46 168
(d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.37 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.24 (dd, 1H, J5,6a 1.5 Hz, H6a), 4.18 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 3.98 (dd, 1H, J1a,1b 14.0 Hz, J1b,2 6.7 Hz, H-1b), 3.91 (dd, 1H, J1a,2 10.4 Hz, H-1a), 3.79 (ddd, 1H, H-5), 3.74 (dd, 1H, J2,3 2.0 Hz, H-3), 3.30 (ddd, 1H, H-2);
13
C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 149.7, 146.0, 137.5, 137.0, 133.7, 132.6, 130.4,
129.9, 128.8, 128.60, 128.58, 128.3, 128.2, 127.9, 127.5, 126.3, 125.7, 125.1, 124.0, 123.3 (aromatic), 99.5 (1NaphCH), 78.5 (C-3), 74.9 (C-4), 74.0 (C-2), 72.0 (C-6), 71.9 and 70.8 (2 PhCH2), 47.8 (C-5), 44.1 (C-1); MS-ESI: [M+Na]+ 689.7. Anal. Calcd for C37H34N2O8S: C, 66.65; H, 5.14; N, 4.20; S, 4.81. Found: C, 66.67; H, 5.17; N, 4.18; S, 4.85.
4.13. 2,3-Di-O-benzyl-1,5-dideoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-1,5-imino-L-iditol (22)
To a stirred solution of 10b (3 g, 4.5 mmol) in dry DMF (30 mL), PhSH (0.55 mL, 5.4 mmol, 1.2 equiv) and dry K2CO3 (1.9 g, 13.5 mmol, 3 equiv) were added and the mixture was stirred at room temperature for 5 days. It was diluted with CH2Cl2 and was washed with water. The organic layer was dried, the solvent was evaporated, and the residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→95:5) to give 22 (2.1 g, 98%); [α]D -17.7 (c 0.2, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.18 (m, 1H, aromatic), 7.78 (m, 3H, aromatic), 7.20-7.48 (m, 13H, aromatic), 6.06 (s, 1H, 1NaphCH), 4.67 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (d, 2H, J 13.5 Hz, PhCH2), 4.48 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.23 (m, 2H), 4.15 (m, 1H), 3.92 (m, 1H), 3.41 (m, 1H), 3.21 (m, 2H) and 2.91 (m, 1H) skeleton protons, 2.77 (broad s, 1H, NH); 13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 138.4, 138.0, 134.1, 133.8, 133.5, 130.5, 129.8, 129.5, 128.6,
128.5, 128.3, 128.0, 127.70, 127.66, 127.5, 126.3, 125.6, 125.2, 124.9, 123.9 (aromatic), 100.4 (1NaphCH), 73.9, 73.6 and 72.6 (C-2, C-3 and C-4), 72.3 (C-6), 71.6 and 70.9 (2 PhCH2), 48.9 (C-5), 45.9 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 481.9, [M+Na]+ 504.2. Anal. Calcd for C31H31NO4: C, 77.31; H, 6.49; N, 2.91. Found: C, 77.31; H, 6.51; N, 2.93.
4.14.
2,3-Di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-4,6-O-(1-
naphtyl)methylene-L-iditol (10a)
To a solution of 22 (2.1 g, 4.4 mmol) in dry MeOH (20 mL), benzyl chloroformate (0.74 mL, 5.3 mmol, 1.2 equiv) and NaHCO3 (0.44 g, 5.3 mmol, 1.2 equiv) were added. The mixture was stirred at room temperature for 10 min. Saturated aq NaHCO3 was added, and the mixture
169
was diluted with CH2Cl2, washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water, dried, and concentrated.
The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc,
95:5→4:1) to give 10a (2.6 g, 97%); [α]D +46.6 (c 1.5, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.02 (m, 1H, aromatic), 7.83 (m, 3H, aromatic), 7.20-7.58 (m, 18H, aromatic), 6.12 (s, 1H, 1
NaphCH), 5.04-5.24 (m, 2H, C(O)OCH2Ph), 4.32-4.78 (m, 7H, 2 PhCH2 and 3 skeleton
protons), 3.60-3.90 (m, 5H, skeleton protons);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 155.7
(C(O)OCH2Ph) 138.1, 137.8, 136.6, 134.2, 133.8, 133.1, 130.5, 129.7, 128.7, 128.63, 128.58, 128.5, 128.2, 128.01, 128.00, 127.8, 126.4, 125.7, 125.3, 124.1, 123.5 (aromatic), 99.3 (1NaphCH), 80.1, 77.2 and 75.0 (C-2, C-3 and C-4), 71.8, 71.2 (2 PhCH2), 68.3 (C-6), 67.5 (PhCH2), 46.7 (C-5), 42.1 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 616.0, [M+NH4]+ 633.0, [M+Na]+ 638.0, [M+K]+ 654.0. Anal. Calcd for C39H37NO6: C, 76.08; H, 6.06; N, 2.27. Found: C, 76.06; H, 6.08; N, 2.28.
4.15. 2,3-di-O-Benzyl-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-D-gluconic amide (24) A mixture of 14 (0.7 g, 1.4 mmol) and freshly prepared Dess-Martin periodinane23 (0.65 g, 1.54 mmol, 1.1 equiv) in dry CH2Cl2 (10 mL) was stirred at room temperature for 4 h. To the mixture were added saturated aq NaHCO3 (5 mL) and 10% aq Na2S2O3 (35 mL), and it was stirred for 30 min. The reaction mixture was diluted with CH2Cl2 and washed with water. The organic layer was dried and evaporated to give crude 23 (0.63 g, 90%) as a syrup. The crude 23 (0.63 g, 1.3 mmol) was stirred in saturated methanolic ammonia (10 mL) at room temperature for 10 min. The mixture was evaporated and it was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→95:5) to give 24 (0.42 g, 65%) as white crystals; mp 143-144 °C (from EtOAc-hexanes); [α]D +12.4 (c 0.7, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.20 (m, 1H, aromatic), 7.72-7.88 (m, 3H, aromatic), 7.24-7.52 (m, 13H, aromatic), 6.68 (d, 1H J 3.3 Hz, ½ NH2), 6.04 (m, 2H, ½ NH2 and 1NaphCH), 4.68 (s, 2H, PhCH2), 4.67 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.57 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.10-4.40 (m, 4H, H-2, H-3, H-4, H-5), 4.06 (dd, 1H, J6a,6b 10.3 Hz, J5,6a 4.8 Hz, H-6b), 3.68 (t, 1H, J5,6a 9.8 Hz, H-6a), 2.67 (s, 1H, OH);
13
C
NMR (50 MHz, CDCl3): δ 174.1 (C-1), 137.6, 136.9, 133.9, 132.9, 130.7, 129.8, 128.8, 128.6, 128.4, 128.3, 126.3, 125.7, 125.1, 124.4, 124.3 (aromatic), 100.5 (1NaphCH), 80.7, 79.6 and 79.2 (C-2, C-3 and C-4), 75.2 and 74.1 (2 PhCH2), 71.3 (C-6), 63.1 (C-5); MS-ESI: [M+H]+ 514, [M+Na]+ 536. Anal. Calcd for C31H31NO6: C, 72.50; H, 6.08; N, 2.73. Found: C, 72.45; H, 6.12; N, 2.70. 170
4.16. 1-Amino-2,3-di-O-benzyl-1-deoxy-4,6-O-(1-naphtyl)methylene-D-glucitol (20)
To a solution of 24 (0.42 g, 0.8 mmol) in THF (5 mL), LiAlH4 (0.16 g, 4.1 mmol, 5 equiv) was added. The mixture was refluxed and stirred for 7 h. To the reaction mixture was added EtOAc (20 mL) and it was stirred for 10 min, then it was treated with cold water and saturated aq NaHCO3. The mixture was filtered, the filtrate was diluted with CH2Cl2 and the organic layer was washed with brine and water, it was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→4:1) to give 20 (0.3 g, 70%) as white crystals; mp 128-130 °C (from EtOAc-hexanes). The 1H and
13
C NMR spectra were
identical with those described in section 4.10.
4.17. 2,3-Di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-6-O-(1-naphtyl)methylL-iditol
(8)
To a mixture of 10a (1.0 g, 1.6 mmol), NaBH3CN (1.02 g, 16 mmol, 10 equiv) and 3 Å molecular sieves (1 g) in dry THF (10 mL), an ethereal solution of HCl was added until the pH reached cca 3. The mixture was stirred at 0 °C under argon for 30 min, then it was filtered, diluted with CH2Cl2 and was washed with saturated aq NaHCO3 and water. The organic layer was dried and was concentrated. The residue was purified by column chromatography (tolueneacetone, 98:2→9:1) to give syrupy 8 (0.67 g, 67%); [α]D -6.6 (c 0.3, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.10-7.20 (m, 22H, aromatic), 5.08 (s, 2H, C(O)OCH2Ph), 4.98 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.90 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.87 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.66 (ddd, 1H, J5,6a 4.4 Hz, J5,6b 6.5 Hz, J4,5 6.0 Hz, H-5), 4.61 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.58 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ 1NaphCH2), 4.57 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.28 (dd, 1H, J1a,1b 13.2 Hz, J1b,2 5.7 Hz, H-1b), 3.86 (dd, 1H, J6a,6b 10.2 Hz, H-6b), 3.82 (dd, 1H, H-6a), 3.69 (dd, 1H, J3,4 9.3 Hz, J4,OH 2.7 Hz, H-4), 3.65 (dd, 1H, J2,3 7.5 Hz, H-3), 3.44 (m, 1H, H-2), 2.98 (dd, 1H, J1a,2 10.6 Hz, H-1a), 2.40 (s, 1H, OH); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 155.7 (C(O)OCH2Ph) 138.6, 138.0, 136.5, 133.8, 133.5, 131.6, 128.5, 127.9, 126.3, 125.8, 125.2, 123.9 (aromatic), 82.5 (C3), 78.5 (C-2) 75.1 (1NaphCH2), 72.4 and 71.7 (2 PhCH2), 70.6 (C-4), 67.6 (C(O)OCH2Ph), 66.4 (C-6), 53.9 (C-5), 42.6 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 618.1, [M+Na]+ 640.1, [M+K]+ 656.1. Anal. Calcd for C39H39NO6: C, 75.83; H, 6.36; N, 2.27. Found: C, 75.80; H, 6.35; N, 2.29.
171
4.18. 2,3-Di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-4-O-(1-naphtyl)methylL-iditol
(25)
1 M BH3·THF (8.6 mL, 8.6 mmol, 3 equiv) and TMSOTf (0.062 mL, 0.343 mmol, 0.12 equiv) were added to a solution of 10a (1.76 g, 2.86 mmol) in dry CH2Cl2 (20 mL) and the mixture was stirred at room temperature under argon for 7 h. The mixture was cooled and it was treated with Et3N (5 mL) and MeOH, then it was evaporated and co-evaporated with MeOH three times. The residue was purified by column chromatography (toluene-acetone, 98:2→9:1) to yield 25 (1.6 g, 91%) as a syrup; [α]D +1.2 (c 0.83, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.04-7.10 (m, 22H, aromatic), 5.10 (m, 5H, C(O)OCH2Ph, 3×½ PhCH2), 4.10-4.92 (m, 5H, H-5, H-1b, ½ PhCH2, 1NaphCH2), 3.60-4.06 (m, 4H, H-3, H-4, H-6a, H-6b), 3.46 (broad s, 1H, H-2), 2.92 (m, 1H, H-1a), 2.41 (broad s, 1H, OH); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 156.1 and 155.8 (C(O)OCH2Ph) 138.8, 138.0, 136.4, 133.7, 133.3, 131.6, 128.9, 128.6, 128.4, 128.3, 128.1, 127.8, 127.7, 127.5, 126.7, 126.4, 125.9, 125.2, 123.8 (aromatic), 82.1, 79.2 and 78.1 (C-2, C-3 and C-4), 75.4 (1NaphCH2), 72.9, 71.8 and 71.6 (2 PhCH2), 67.7 (C(O)OCH2Ph), 59.1 (C-6), 54.3 and 54.7 (C-5), 41.9 and 41.6 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 618.1, [M+Na]+ 640.1, [M+K]+ 656.1. Anal. Calcd for C39H39NO6: C, 75.83; H, 6.36; N, 2.27. Found: C, 75.81; H, 6.37; N, 2.32.
4.19.
tert-Butyl
[2,3-di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-4-O-(1-
naphtyl)methyl-L-iditol]uronate (26)
Pyridinium dichromate (1.95 g, 5.18 mmol, 2 equiv), acetic anhydride (2.47 mL, 26 mmol, 10 equiv) and tert-butyl alcohol (4.87 mL, 51.8 mmol, 20 equiv) were added to a stirred solution of 25 (1.6 g, 2.6 mmol) in dry CH2Cl2 (20 mL). The mixture was stirred for 8 h at room temperature and was then applied on the top of a silica gel column in EtOAc, with a 5 cm layer of EtOAc on top of the gel. The chromium compounds were allowed to precipitate in the presence of EtOAc, and after 30 min the product was eluted with EtOAc. The crude product was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 95:5→4:1) to give 26 (1.21 g, 68%) as a syrup; [α]D -10.3 (c 0.58, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.10-7.10 (m, 22H, aromatic), 5.00-5.40 (m, 4H, 2 PhCH2), 4.55-4.95 (m, 4H, H-5, ½ PhCH2, 1NaphCH2), 4.40 (dd,
172
1H, J1a,1b 13.0 Hz, J1b,2 4.5 Hz, H-1b), 3.90-4.25 (m, 2H, H-3, H-4), 3.25-3.55 (m, 2H, H-2, H1a), 1.32 (s, 9H, C(CH3)3);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 168.9 and 168.5 (C-6), 155.6 and
155.3 (C(O)OCH2Ph), 138.8, 138.4, 136.4, 133.7, 133.5, 131.6, 128.7, 128.62, 128.56, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 127.8, 127.5, 126.3, 125.8, 125.2, 124.1 (aromatic), 82.1 (C(CH3)3), 81.1, 80.7, 78.2 and 77.5 (C-2, C-3 and C-4), 75.0, 72.7, 71.7, 71.3 and 67.8 (3 PhCH2 and 1
NaphCH2), 57.1 and 56.4 (C-5), 43.3 (C-1), 28.1 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+H]+ 688.4,
[M+NH4]+ 705.6, [M+Na]+ 710.4, [M+K]+ 726.4. Anal. Calcd for C43H45NO7: C, 75.09; H, 6.59; N, 2.04. Found: C, 75.12; H, 6.60; N, 2.08.
4.20.
tert-Butyl
(2,3-di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-
iditol)uronate (9a)
Compound 26 (1.21 g, 1.76 mmol) was dissolved in a mixture of MeCN and water (9:1, 15 mL), CAN (1.93 g, 3.52 mmol, 2 equiv) was added and the mixture was stirred for 3 h at room temperature. It was diluted with chloroform and was washed with saturated aq NaHCO3 and water. The aqueous layer was back-extracted with chloroform. The combined organic layers were dried and concentrated. Column chromatography of the residue (toluene-acetone, 98:2→9:1) gave syrupy 9a (0.962 g, 65%); [α]D +12 (c 0.33, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.22-7.48 (m, 15H, aromatic), 4.94-5.26 (m, 3H, PhCH2 and H-5), 4.87 and 4.67 (2 s, 4H, 2 PhCH2), 4.40 (dd, 1H, J1a,1b 12.8 Hz, J1b,2 5.1 Hz, H-1b), 4.12-4.22 and 3.34-3.80 (2m, 4H, H-1a, H-2, H-3, H-4), 2.19 (s, 1H, OH), 1.39 (s, 9H, C(CH3)3);
13
C NMR (50 MHz,
CDCl3): δ 170.0 (C-6), 155.4 (C(O)OCH2Ph), 138.7, 138.1, 136.3, 128.6, 128.55, 128.50, 128.3, 128.2, 128.0, 127.9, 127.8 (aromatic), 83.5 (C(CH3)3), 82.6, 77.6 and 73.0 (C-2, C-3 and C-4), 75.3, 71.5 and 67.9 (3 PhCH2), 57.6 (C-5), 43.9 (C-1), 28.1 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+H]+ 548.1, [M+NH4]+ 565.1, [M+Na]+ 570.1, [M+K]+ 586.1. Anal. Calcd for C32H37NO7: C, 70.18; H, 6.81; N, 2.56. Found: C, 70.22; H, 6.79; N, 2.54.
4.21.
Phenyl
2-azido-3,4-di-O-benzyl-6-O-chloroacetyl-2-deoxy-1-tio-α,β-D-
glucopyranoside (7) To a solution of 2728 (19.7 g, 53.7 mmol) in dry CH2Cl2 (150 mL) PhSSiMe3 (30.4 mL, 161 mmol, 3 equiv) and ZnI2 (34.3 g, 107 mmol, 2 equiv) were added. The mixture was stirred
173
at room temperature overnight, then it was filtered through a pad of Celite. The filtrate was diluted with CH2Cl2 (500 mL), after which first a solution of HCl in dioxane (20 mL), then water (10 mL) were added. The mixture was stirred at room temperature for 10 min; the organic layer was washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water, dried, and concentrated. Column chromatography of the residue (toluene-acetone, 98:2→9:1) gave syrupy 2813 (20.5 g, 80%) as an about 2:1 mixture of the α and β anomers. A solution of 90% chloroacetic anhydride (3.6 g, 20.9 mmol, 2 equiv) in CH2Cl2 (10 mL) was added drop-wise to a stirred solution of 28 (5 g, 10.5 mmol) in a mixture of dry CH2Cl2 (15 mL) and dry pyridine (25 mL) at -20 °C. After 10 min, the reaction was quenched with water (15 mL) and stirred for 1 h. The mixture was diluted with CH2Cl2 (500 mL) washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water, dried, and concentrated. Column chromatography of the residue (hexanesEtOAc, 9:1→4:1) gave syrupy 7 (4.1 g, 74%); 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.12-7.70 (m, 15H, aromatic), 5.57 (d, 0.7H, J1,2 5.0 Hz, H-1 α), 4.40 (d, 0.3H, J1,2 10.1 Hz, H-1 β), 3.20-5.0 (m, 12H, skeleton protons, C(O)CH2Cl and 2 PhCH2);
13
C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 166.7
(C(O)CH2Cl), 137.3, 137.2, 133.9, 133.4, 132.9, 132.7, 132.0, 130.6, 129.1, 128.9, 128.8, 128.54, 128.46, 128.1, 128.0, 127.8, 127.7 (aromatic), 86.9 (C-1 α), 86.1 (C-1 β), 85.2, 81.9, 81.3, 76.94, 76.90, 76.1, 76.0, 75.2, 75.1, 70.0, 65.2, 64.41 and 64.38 (C-6), 64.2, 40.7 and 40.6 (C(O)CH2Cl); MS-ESI: [M+NH4]+ 571.2.
4.22. (2-Azido-3,4-di-O-benzyl-6-O-chloroacetyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[2,3di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-6-O-(1-naphtyl)methyl-L-iditol] (29)
A mixture of 8 (0.43 g, 0.78 mmol), 7 (0.67 g, 0.97 mmol, 1.25 equiv), and 4 Å molecular sieves (2 g) was stirred in a mixture of dry diethyl ether and CH2Cl2 (4:1, 12 mL) at 0 °C under argon for 30 min, then DMTST (1 g, 3.9 mmol, 5 equiv) was added. After 1 day, the reaction was quenched with Et3N (2 mL). The mixture was filtered through a pad of Celite, the filtrate was diluted with CH2Cl2 (300 mL), and washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water, dried, and concentrated. The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1→7:3) to give 29 as a syrup (0.486 g, 59%); [α]D +38.6 (c 1.04, CHCl3); 1
H NMR (400 MHz, DMSO-d6, 100 °C): δ 7.19-8.21 (m, 32H, aromatic), 5.26 (d, 1H, J1’,2’ 3.6
Hz, H-1’), 5.07 (s, 2H, C(O)OCH2Ph), 5.00 (d, 1H, J 12.4 Hz, ½ PhCH2), 4.94 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.80 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.79 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.76 (d, 1H, J 12.4 174
Hz, ½ PhCH2), 4.70 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.61 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.59 (dddd, 1H, J4,5 11.2 Hz, J5,6a 3.6 Hz, J5,6b 7.6 Hz, H-5), 4.58 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.55 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.13-4.29 (m, 5H, H-4, H-6a’, H-6b’, C(O)CH2Cl), 4.19 (dd, 1H, J1a,1b 13.2 Hz, J1b,2 5.2 Hz, H-1b), 3.95 (dd, 1H, J6a,6b 10.8 Hz, H-6b), 3.85 (dd, 1H, H-6a), 3.84 (ddd, 1H, J4’,5’ 8.8 Hz, J5’,6a’ 2.0 Hz, J5’,6b’ 3.6 Hz, H-5’), 3.80 (dd, 1H, J2’,3’ 11.0 Hz, J3’,4’ 10.0 Hz, H-3’), 3.79 (t, 1H, J2,3 ~ J3,4 3.2 Hz, H-3), 3.57 (dd, 1H, H-4’), 3.51 (dd, 1H, H-2’), 3.46 (ddd, 1H, J1a,2 11.0 Hz, J1b,2 5.2 Hz, H-2), 2.86 (dd, 1H, H-1a); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6, 100 °C): δ 167.5 (OC(O)CH2Cl), 155.2 (C(O)OCH2Ph), 138.7, 137.9, 137.6, 137.2, 136.5, 133.8, 133.3, 131.6, 128.7, 128.6, 128.4, 128.33, 128.27, 128.1, 127.9, 127.5, 126.5, 126.4, 126.3, 128.2, 125.9, 125.8, 125.24, 125.19, 124.1, 124.0 (aromatic), 98.9 (C-1’), 82.6 (C-3), 80.2 (C-3’), 78.9 (C-2), 77.9 (C-4), 77.2 (C-4’), 75.5 (1NaphCH2), 75.3, 75.2, 75.0 and 72.7 (4 PhCH2), 70.0 (C-5’), 67.6 (C(O)OCH2Ph), 66.1 (C-6), 64.5 (C-6’), 63.2 (C-2’), 53.8 (C-5), 42.1 (C-1), 40.9 (C(O)CH2Cl); MS-ESI: [M+H]+ 1061.5, [M+NH4]+ 1078.5, [M+Na]+ 1083.5, [M+K]+ 1099.3. Anal. Calcd for C61H61ClN4O11: C, 69.01; H, 5.79; N, 5.28. Found: C, 69.05; H, 5.82; N, 5.25.
4.23. (2-Azido-3,4-di-O-benzyl-6-O-chloroacetyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[tertbutyl (2,3-di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol)uronate] (30)
A mixture of 9a (0.165 g, 0.298 mmol), 7 (0.207 g, 0.373 mmol, 1.25 equiv) and 2,6-ditert-butyl-4-methylpyridine (0.041 g, 0.2 mmol) in a mixture of dry diethyl ether and CH2Cl2 (4:1, 6 mL) was stirred with 4 Å molecular sieves (1 g) at -30 oC under argon for 30 min, then a 1 M solution of Me2S2-Tf2O (0.56 mL, 1.5 equiv/donor) in CH2Cl2 was added. The mixture was stirred for 5 min, then, it was neutralized with Et3N, was diluted with CH2Cl2, and filtered through a pad of Celite. The filtrate was washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3 and water. The organic layer was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1→4:1) to give 30 (0.234 g, 80%); [α]D +49.7 (c 0.81, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3, 65 °C): δ 7.22-7.37 (m, 25H, aromatic), 5.22 (d, 1H, J1’,2’ 4.0 Hz, H-1’), 5.14 (d, 1H, J 12.4 Hz, ½ PhCH2), 5.09 (d, 1H, J 12.4 Hz, ½ PhCH2), 4.96 (d, 1H, J 10.8 Hz, ½ PhCH2), 4.90 (d, 1H, J 10.8 Hz, ½ PhCH2), 4.86 (d, 1H, J 11.2 Hz, ½ PhCH2), 4.85 (d, 1H, J 10.8 Hz, ½ PhCH2), 4.81 (d, 1H, J 10.8 Hz, ½ PhCH2), 4.62 (s, 2H, C(O)CH2Cl), 4.61 (d, 1H, J4,5 7.0 Hz, H-5), 4.59 (d, 1H, J 11.2 Hz, ½ PhCH2), 4.06-4.26 (m, 5H, H-1b, H-3, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.95 (dd, 1H, J2’,3’ 10.4 Hz, J3’,4’ 8.8 Hz, H-3’), 3.78 (dd, 1H, J3,4 9.2 Hz, 175
H-4), 3.39-3.49 (m, 2H, H-2, H-4’), 3.35 (dd, 1H, J1a,1b 12.4 Hz, J1a,2 11.2 Hz, H-1a), 3.25 (dd, 1H, H-2’), 1.47 (s, 9H, C(CH3)3);
13
C NMR (100 MHz, CDCl3, 65 °C): δ 168.1 (C-6), 166.4
(OC(O)CH2Cl), 155.1 (C(O)OCH2Ph), 138.9, 138.1, 137.9, 137.6, 136.2, 128.7, 128.6, 128.53, 128.50, 128.4, 128.2, 128.1, 127.8, 127.7, 127.5 (aromatic), 99.7 (C-1’), 82.7 (C(CH3)3), 81.3 (C-3), 80.2 (C-3’), 78.4 (C-2), 78.3 (C-4), 75.9 (C-4’), 75.4, 75.1, 75.0 and 72.7 (4 PhCH2), 69.9 (C-5’), 68.0 (PhCH2), 64.4 (C-6’), 63.6 (C-2’), 58.1 (C-5), 43.1 (C-1), 40.6 (OOCCH2Cl), 28.2 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+NH4]+ 1008.6, [M+Na]+ 1013.5, [M+K]+ 1029.5. Anal. Calcd for C54H59ClN4O12: C, 65.41; H, 6.00; N, 5.65. Found: C, 65.43; H, 6.02; N, 5.60.
4.24. (2-Azido-3,4-di-O-benzyl-6-O-chloroacetyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-(2,3di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol) (31)
Compound 29 (0.48 g, 0.46 mmol) was dissolved in a mixture of MeCN and water (9:1, 10 mL), CAN (0.51 g, 0.92 mmol, 2 equiv) was added and the mixture was stirred for 2 h at room temperature. It was diluted with chloroform and was washed with saturated aq NaHCO3 and water. The aqueous layer was back-extracted with chloroform. The combined organic layers were dried and concentrated. Column chromatography of the residue (toluene-acetone, 95:5→9:1) gave syrupy 31 (0.35 g, 71%); [α]D +55.2 (c 0.36, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.42 (m, 25H, aromatic), 5.33 (d, 1H, J1’,2’ 3.3 Hz, H-1’), 5.10 (s, 2H, PhCH2), 4.80-5.00 (m, 4H, H-5, 3×½ PhCH2), 4.52-4.66 (m, 4H, 2 PhCH2), 4.42 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.12 (dd, 1H, J1a,1b 13.0 Hz, J1b,2 6.0 Hz, H-1b), 3.40-4.20 (m, 12H, H-2, H-3, H-4, H6a, H-6b, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’, C(O)CH2Cl), 3.24 (dd, 1H, J2’,3’ 10.3 Hz, H-2’), 2.94 (dd, 1H, J1a,2 11.4 Hz, H-1a) 2.00 (broad s, 1H, OH);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 166.7
(OC(O)CH2Cl), 156.1 (C(O)OCH2Ph), 138.6, 137.8, 137.6, 137.3, 136.3, 129.2, 129.1, 128.8, 128.7, 128.6, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 127.7, 127.6 (aromatic), 99.1 (C-1’), 82.5 (C-3), 80.2 (C-3’), 79.3 (C-2), 78.9 (C-4’), 78.0 (C-4), 75.7, 75.4, 75.34 75.31 and 72.9 (5 PhCH2), 68.0 (C-5’), 64.5 (C-6), 63.3 (C-2’), 59.0 (C-6’), 56.1 (C-5), 41.8 (C-1), 40.9 (C(O)CH2Cl); MS-ESI: [M+H]+ 921.4, [M+Na]+ 946.6, [M+K]+ 959.6. Anal. Calcd for C50H53ClN4O11: C, 65.17; H, 5.80; N, 6.08. Found: C, 65.12; H, 5.83; N, 6.10.
176
4.25.
(2-Azido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-(2,3-di-O-benzyl-N-
benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol) (32)
To a solution of 31 (0.3 g, 0.325 mmol) in dry DMF (4 mL) a freshly prepared solution of HDTC31 (2.24 mL, 0.42 M, 0.935 mmol, 3 equiv) was added and the mixture was stirred at room temperature for 30 min. The mixture was diluted with CH2Cl2, and was washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3 and water, it was dried and evaporated. Column chromatography (toluene-acetone, 95:5→4:1) gave 32 (0.252 g, 92%) as a syrup; [α]D +36.4 (c 0.41, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.12-7.50 (m, 25H, aromatic), 5.31 (d, 1H, J1’,2’ 3.7 Hz, H-1’), 5.09 (s, 2H, PhCH2), 4.80-4.95 (m, 4H, 2 PhCH2), 4.58-4.68 (m, 4H, 2 PhCH2), 3.34-4.30 (m, 12H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a, H-6b, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 3.25 (broad m, 1H, H2’), 2.93 (broad m, 1H, H-1a);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 156.1 (C(O)OCH2Ph), 138.6,
137.9, 137.8, 137.7, 136.3, 129.1, 128.71, 128.67, 128.6, 128.4, 128.3, 128.1, 128.0, 127.9, 127.8, 127.7 (aromatic), 99.5 (C-1’), 82.2, 80.0, 78.8, 78.2 and 77.2 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C4’), 75.5, 75.4, 75.3, 73.0 (4 PhCH2), 72.8 (C-5’), 68.0 (PhCH2), 63.5 (C-2’), 61.5 (C-6’), 58.5 (C-6), 56.4 (C-5), 41.7 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 845.6, [M+Na]+ 867.6, [M+K]+ 883.6. Anal. Calcd for C48H52N4O10: C, 68.23; H, 6.20; N, 6.63. Found: C, 68.25; H, 6.22; N, 6.59.
4.26.
(2-Amino-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-(2,3-di-O-benzyl-N-
benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol) (33)
To a solution of 32 (0.25 g, 0.29 mmol) in a mixture of pyridine and water (9:1, 5 mL) 1,3-propanedithiol (0.6 mL, 5.96 mmol, 20 equiv) and 6 drops of Et3N (pH cca 8) were added and the mixture was stirred at room temperature for 2 days. It was then evaporated and coevaporated with toluene three times. The residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→95:5) to give syrupy 33 (0.197 g, 81%); [α]D +40.4 (c 0.45, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.46 (m, 25H, aromatic), 5.08 (m, 3H, H-1’, PhCH2), 4.91 (d, 1H, J 10.0 Hz, ½ PhCH2), 4.87 (d, 1H, J 10.0 Hz, ½ PhCH2), 4.79 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.69 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.61 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.56 (s, 1H, ½ PhCH2), 4.53 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.48 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.17 (dd, 1H, J1a,1b 13.2 Hz, J1b,2 5.1 Hz, H-1b), 3.34-4.08 (m, 11H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a, H-6b, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 2.96 (dd, 1H, J1a,2 11.3 Hz, H-1a), 2.71 (broad m, 1H, H-2’), 2.49 (s, 4H, NH2 and 2 OH);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 156.1 (C(O)OCH2Ph), 138.5, 138.4, 137.9, 137.8, 177
136.3, 128.61, 128.58, 128.5, 128.4, 128.2, 128.1, 127.9, 127.8, 127.6, 127.5 (aromatic), 101.7 (C-1’), 83.4, 81.2, 78.9, 78.8 and 78.5 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C-4’), 75.6, 75.0, 74.9 and 72.7 (4 PhCH2), 73.8 (C-5’), 67.8 (PhCH2), 61.6 (C-6’), 58.2 (C-6), 56.3 (C-5), 53.4 (C-2’), 41.7 (C1); MS-ESI: [M+H]+ 819.4, [M+Na]+ 841.6, [M+K]+ 857.6. Anal. Calcd for C48H54N2O10: C, 70.40; H, 6.65; N, 3.42. Found: C, 70.45; H, 6.60; N, 3.45.
4.27. (2-acetamido-6-O-acetyl-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-(6-Oacetyl-2,3-di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol) (34)
To a solution of 33 (0.19 g, 0.24 mmol) in dry pyridine (2 mL), acetic anhydride (0.23 mL, 2.4 mmol, 10 equiv) was added at 0 °C. The mixture was stirred at room temperature overnight, then the reaction was quenched with water. The mixture was diluted with CH2Cl2, washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water. The organic layer was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (toluene-acetone, 9:1→4:1) to give 34 (0.188 g, 83%); [α]D +34.8 (c 0.52, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.107.48 (m, 25H, aromatic), 5.93 (d, 1H, J2’,NH 9.1 Hz, NH), 5.23 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ PhCH2), 5.10 (d, 1H, J1’,2’ 3.7 Hz, H-1’), 5.03 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.94 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.91 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.83 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.77 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (s, 2H, PhCH2), 4.55 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.49 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ PhCH2), 3.40-4.70 (m, 13H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6a, H-6b, H-2’, H-3’, H-4’, H5’, H-6a’, H-6b’), 2.91 (dd, 1H, J1a,1b 12.0 Hz, J1a,2 11.0 Hz, H-1a), 2.00 and 1.85 (2s, 6H, 2 OC(O)CH3), 1.38 (s, 3H, NHC(O)CH3);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.8 (NHC(O)CH3),
170.6 and 170.1 (2 OC(O)CH3), 155.4 (C(O)OCH2Ph), 138.2, 137.9, 137.7, 137.6, 137.5, 136.2, 129.1, 128.72, 128.68, 128.6, 128.5, 128.4, 128.3, 128.23, 128.16, 128.1, 127.9 (aromatic), 100.5 (C-1’), 81.1, 80.8, 78.6, 78.2 and 77.5 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C-4’), 75.5, 75.2 and 75.1 (3 PhCH2), 72.7 (C-5’), 71.1 and 67.8 (2 PhCH2), 62.8 and 62.7 (C-6 and C-6’), 59.2 (C-5), 53.0 and 52.8 (C-2’), 41.7 and 41.3 (C-1), 22.7 (NHC(O)CH3), 21.5 and 20.7 (2 OC(O)CH3); MS-ESI: [M+H]+ 945.6, [M+Na]+ 967.6, [M+K]+ 983.6. Anal. Calcd for C54H60N2O13: C, 68.63; H, 6.40; N, 2.96. Found: C, 68.60; H, 6.42; N, 2.92.
4.28. 2-Acetamido-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl-(1→4)-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol (3)
178
To a solution of 34 (0.18 g, 0.2 mmol) in dry MeOH (2 mL), a catalytic amount of NaOMe was added. The mixture was stirred overnight at room temperature, neutralized with Amberlite IR 120 (H+) resin, filtered, and concentrated to give a syrup (0.148 g, 87%) which contained 35 and 36. The syrup was dissolved in a mixture of THF and water (1:1, 4 mL) and was hydrogenated in the presence of 10% Pd/C catalyst (0.100 g) for 5 days at atmospheric pressure at room temperature. The mixture was filtered through a pad of Celite and the filtrate was concentrated. The residue was separated by column chromatography (2-propanol-acetonewater, 4:2:3) to give 3 (0.042 g, 43%) as a syrup and syrupy 37 (0.022 g, 31%). They were further purified on a column of Sephadex G-25 using water as eluent and then freeze dried to give the products as white foams. 3: [α]D +56.4 (c 0.48, H2O); 1H NMR (400 MHz, D2O): δ 5.04 (d, 1H, J1’,2’ 3.7 Hz, H-1’), 3.90 (d, 1H, J2,3 ~ J3,4 4.5 Hz, H-3), 3.89 (dd, 1H, J2’,3’ 10.0 Hz, H-2’), 3.83 (m, 1H, H-4), 3.78 (dd, 1H, J6a’,6b’ 12.0 Hz, J6b’,5 4.8 Hz, H-6b’), 3.77 (d, 1H, H-2), 3.75 (s, 2H, H-6), 3.70 (dd, 1H, J6a’,5 2.5 Hz, H-6a’), 3.62 (dd, 1H, J3’,4’ 9.6 Hz, H-3’), 3.56 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.4 Hz, H-5’), 3.42 (dd, 1H, H-4’), 3.37 (m, 1H, H-5), 3.14 (dd, 1H, J1a,1b 13.2 Hz, J1a,2 4.5 Hz, H-1a), 2.98 (dd, 1H, J1b,2 3.0 Hz, H-1b), 1.93 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13C NMR (100 MHz, D2O): δ 174.6 (NHC(O)CH3), 96.5 (C-1’), 73.5 (C-4), 73.3 (C-5’), 71.6 (C-3’), 69.9 (C-4’), 68.0 (C-2), 66.9 (C-3), 60.7 (C6’), 59.0 (C-6), 56.6 (C-5), 53.7 (C-2’), 45.4 (C-1), 22.2 (NHC(O)CH3); MS-ESI: [M+H]+ 367.2, [M+Na]+ 489.2. Anal. Calcd for C14H26N2O9: C, 45.90; H, 7.15; N, 7.65. Found: C, 45.93; H, 7.13; N, 7.67. 37: [α]D +35.8 (c 0.98, H2O); 1H NMR (400 MHz, D2O): δ 5.05 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.45 (dd, 1H, J6a,6b 9.0 Hz, J6b,5 8.8 Hz, H-6b), 4.33 (dd, 1H, J6a,5 4.0 Hz, H-6a), 4.27 (ddd, 1H, J4,5 2.5 Hz, H-5), 4.05 (dd, 1H, J2,3 3.6 Hz, J3,4 3.3 Hz, H-3), 3.88 (dd, 1H, J2’,3’ 10.5 Hz, H-2’), 3.86 (dd, 1H, J1a,2 2.8 Hz, J1b,2 1.5 Hz, H-2), 3.81 (dd, 1H, J6a’,6b’ 12.0 Hz, J6b’,5 5.4 Hz, H-6b’), 3.78 (dd, 1H, H-4), 3.71 (dd, 1H, J6a’,5 2.6 Hz, H-6a’), 3.63 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.7 Hz, H-5’), 3.62 (d, 1H, J1a,1b 14.5 Hz, H-1b), 3.57 (dd, 1H, J3’,4’ 9.2 Hz, H-3’), 3.44 (dd, 1H, H-1a), 3.41 (dd, 1H, H-4’), 1.93 (s, 3H, NHC(O)CH3);
13
C NMR (100 MHz, D2O): δ 174.7 (NHC(O)CH3), 160.2
(NC(O)O), 96.6 (C-1’), 74.0 (C-4), 73.6 (C-5’), 71.6 (C-3’), 69.9 (C-4’), 67.4 (C-2), 65.5 (C-3), 64.9 (C-6), 60.8 (C-6’), 53.7 (C-2’), 53.4 (C-5), 43.6 (C-1), 22.2 (NHC(O)CH3); MS-ESI: [M+H]+ 393.4, [M+Na]+ 415.4. Anal. Calcd for C15H24N2O10: C, 45.92; H, 6.17; N, 7.14. Found: C, 45.90; H, 6.15; N, 7.17.
179
4.29. (2-Azido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[tert-butyl (2,3-di-Obenzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol)uronate] (38)
To a solution of 30 (0.212 g, 0.25 mmol) in dry DMF (4 mL) a freshly prepared solution of HDTC (1.54 mL, 0.42 M, 0.643 mmol, 3 equiv) was added and the mixture was stirred at room temperature for 10 min. The mixture was diluted with CH2Cl2, and was washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3 and water, it was dried and evaporated. Column chromatography (toluene-acetone, 98:2→9:1) gave 38 (0.141 g, 72%) as a syrup; [α]D +34.8 (c 0.43, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.50 (m, 25H, aromatic), 5.23 (broad s, 1H, H-1’), 4.56-5.18 (m, 10H, 5 PhCH2), 3.32-4.50 (m, 11H, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-3’, H-4’, H-5’, H6a’, H-6b’), 3.25 (dd, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, J2’,3’ 10.2 Hz, H-2’), 1.80 (broad s, 1H, OH), 1.45 (s, 9H, C(CH3)3);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 168.2 (C-6), 155.1 (C(O)OCH2Ph), 138.9, 138.3,
138.2, 137.8, 136.2, 129.1, 128.6, 128.54, 128.50, 128.44, 128.41, 128.3, 128.2, 128.0, 127.8, 127.6 (aromatic), 100.0 (C-1’), 82.7 (C(CH3)3), 81.0, 79.9, 78.3, 78.0 and 76.0 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C-4’), 75.4, 75.3, 74.9 and 72.8 (4 PhCH2), 72.1 (C-5’), 68.0 (PhCH2), 63.5 (C-6’), 61.2 (C-2’), 58.0 (C-5), 42.9 (C-1), 28.2 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+Na]+ 937.6. Anal. Calcd for C52H58N4O11: C, 68.25; H, 6.39; N, 6.12. Found: C, 68.23; H, 6.40; N, 6.13.
4.30. (2-Amino-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[tert-butyl (2,3-di-Obenzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol)uronate] (39)
To a solution of 38 (0.14 g, 0.15 mmol) in a mixture of pyridine and water (9:1, 5 mL) 1,3-propanedithiol (0.31 mL, 3.08 mmol, 20 equiv) and 6 drops of Et3N (pH cca 8) were added and the mixture was stirred at room temperature for 6 days. It was then evaporated and coevaporated with toluene three times. The product was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→9:1) to give syrupy 39 (0.111 g, 81%); [α]D +41.4 (c 0.41, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.48 (m, 25H, aromatic), 5.10 (broad s, 1H, H-1’), 4.50-5.00 (m, 10H, 5 PhCH2), 3.10-4.50 (m, 11H, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-3’, H-4’, H-5’, H6a’, H-6b’), 2.73 (m, 1H, H-2’), 1.64 (broad s, 3H, OH, NH2), 1.42 (s, 9H, C(CH3)3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 168.2 (C-6), 155.1 (C(O)OCH2Ph), 138.8, 138.7, 138.6, 138.1, 136.2, 128.6, 128.53, 128.49, 128.4, 128.3, 128.0, 127.9, 127.8, 127.7, 127.6 (aromatic), 102.0 (C-1’), 82.5 (C(CH3)3), 83.8, 80.7, 78.4, 78.3 and 75.9 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C-4’), 75.6, 75.1, 74.6 and 72.7 (4 PhCH2), 72.5 (C-5’), 67.9 (PhCH2), 61.5 (C-6’), 58.0 (C-5), 56.3 (C-2’), 42.9 (C-1), 180
28.1 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+H]+ 889.6, [M+Na]+ 911.6. Anal. Calcd for C52H60N2O11: C, 70.25; H, 6.80; N, 3.15. Found: C, 70.20; H, 6.83; N, 3.17.
4.31.
(2-Acetamido-6-O-acetyl-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[tert-
butyl (2,3-di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol)uronate] (40)
To a solution of 39 (0.11 g, 0.12 mmol) in dry pyridine (2 mL), acetic anhydride (0.12 mL, 1.25 mmol, 10 equiv) was added at 0 °C. The mixture was stirred at room temperature overnight, then the reaction was quenched with water. The mixture was diluted with CH2Cl2, washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3, and water. The organic layer was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (toluene-acetone, 9:1→4:1) to give 40 (0.117 g, 96%) as a syrup; [α]D +48.5 (c 0.64, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.06-7.34 (m, 25H, aromatic), 5.69 (d, 1H, J2’,NH 8.5 Hz, NH), 5.09 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.45-5.05 (m, 10H, 5 PhCH2), 3.30-4.40 (m, 11H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 2.99 (m, 1H, H-1a), 1.89 (br s, 3H, OC(O)CH3), 1.31 (broad s, 12H, C(CH3)3 and NHC(O)CH3);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.6 and 169.9 (2 OC(O)CH3),
167.8 (C-6), 154.8 (C(O)OCH2Ph), 138.2, 138.1, 137.9, 137.6, 136.1, 128.6, 128.5, 128.4, 128.3, 128.2, 127.9, 127.8, 127.7, 127.1 (aromatic), 100.1 (C-1’), 82.7 (C(CH3)3), 80.7, 79.6, 78.0, 77.6 and 76.3 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C-4’), 75.0, 74.8, 74.4 and 72.4 (4 PhCH2), 70.3 (C-5’), 67.9 (PhCH2), 62.5 (C-6’), 57.6 (C-5), 52.4 (C-2’), 42.7 (C-1), 28.0 (C(CH3)3), 22.7 (NHC(O)CH3), 20.7 (OC(O)CH3); MS-ESI: [M+H]+ 973.6, [M+Na]+ 995.4, [M+K]+ 1011.4. Anal. Calcd for C56H64N2O13: C, 69.12; H, 6.63; N, 2.88. Found: C, 69.15; H, 6.62; N, 2.90.
4.32. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[tert-butyl (2,3-diO-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol)-uronate] (41)
To a solution of 40 (0.11 g, 0.12 mmol) in dry MeOH (2 mL), a catalytic amount of NaOMe was added. The mixture was stirred overnight at room temperature, neutralized with Amberlite IR 120 (H+) resin, filtered, and concentrated. The residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 95:5→4:1) to give 41 (0.106 g, 95%); [α]D +84.4 (c 0.26, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.14-7.32 (m, 25H, aromatic), 5.68 (d, 1H, J2’,NH 9.9 Hz, NH), 4.90 (d, 1H, J1’,2’ 3.3 Hz, H-1’), 4.45-5.05 (m, 10H, 5 PhCH2), 3.20-4.40 (m, 11H, H-
181
1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’), 2.97 (dd, 1H, J1’,2’ 12.0 Hz, H1a), 2.40 (br s, 1H, OH), 1.31 (broad s, 12H, C(CH3)3 and NHC(O)CH3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 170.0 (NHC(O)CH3), 167.8 (C-6), 154.9 (C(O)OCH2Ph), 138.4, 138.3, 138.1, 137.7, 136.1, 128.6, 128.5, 128.44, 128.38, 128.3, 128.0, 127.93, 127.89, 127.7, 127.3 (aromatic), 100.2 (C-1’), 82.8 (C(CH3)3), 80.4, 79.7, 78.1, 77.9 and 76.5 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C-4’), 74.87, 74.86 and 74.6 (3 PhCH2), 72.6 (C-5’), 72.5 and 68.0 (2 PhCH2), 61.5 (C-6’), 57.7 (C-5), 52.6 (C-2’), 42.7 (C-1), 28.1 (C(CH3)3), 22.8 (NHC(O)CH3); MS-ESI: [M+H]+ 931.4, [M+Na]+ 953.4, [M+K]+ 969.4. Anal. Calcd for C54H62N2O12: C, 69.66; H, 6.71; N, 3.01. Found: C, 69.70; H, 6.69; N, 3.03.
4.33.
(2-Acetamido-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[(1,5-dideoxy-1,5-imino-L-
iditol)uronic acid] sodium salt (4)
Compound 41 (0.1 g, 0.11 mmol) was dissolved in a solution of TFA in CH2Cl2 (20%, 3 mL) and the solution was stirred for 2 h. The reaction mixture was concentrated and the residue was co-evaporated with toluene twice.
The resulting syrup was purified by column
chromatography (CH2Cl2-MeOH, 98:2→9:1). The material obtained was converted into the sodium salt by stirring with Dowex 50WX8 [Na+] resin in MeOH, the mixture was filtered and the
filtrate
was
concentrated
to
give
(2-acetamido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-
glucopyranosyl)-(1→4)-[(2,3-di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonylamino-1,5-dideoxy-1,5-iminoL-iditol)uronic
acid] (0.1 g, 95%) as a syrup; [α]D +50 (c 0.8, CHCl3); MS-ESI: [M+H]+ 875.6,
[M+Na]+ 897.6, [M+K]+ 913.6. To a solution of this syrup (0.091 g, 0.104 mmol) in a mixture of THF and water (1:1, 5 mL) 2 drops of acetic acid was added, and the mixture was hydrogenated in the presence of 10% Pd/C catalyst (0.050 g) for 3 days at atmospheric pressure at room temperature. The mixture was neutralized with saturated aq NaHCO3, was filtered through a pad of Celite and the filtrate was concentrated. The residue was purified by column chromatography (2-propanolacetone-water, 4:1:1) to give a syrup which was desalted on a column of Sephadex G-25 using water as eluent to afford 4 (0.035 g, 88%) as a white foam; [α]D +13.3 (c 0.3, H2O); 1H NMR (400 MHz, D2O): δ 5.04 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.09 (dd, 1H, J2,3 2.8 Hz, J3,4 4.2 Hz, H-3), 4.00 (dd, 1H, J4,5 2.6 Hz, H-4), 3.86 (dd, 1H, J2’,3’ 10.5 Hz, H-2’), 3.74 (d, 2H, H-6a’, H-6b’), 3.72 (ddd, 1H, J1a,2 2.8 Hz, J1b,2 2.5 Hz, H-2), 3.69 (ddd, 1H, J4’,5’ 10.3 Hz, J5’,6’ 6.0 Hz, H-5’), 3.68 (d, 1H, H-5), 3.63 (dd, 1H, J3’,4’ 9.0 Hz, H-3’), 3.42 (dd, 1H, H-4’), 3.08 (dd, 1H, J1a,1b 14.0 182
Hz, H-1b), 3.00 (dd, 1H, H-1a), 1.94 (s, 3H, NHC(O)CH3); 13C NMR (100 MHz, D2O): δ 175.2 (C-6), 174.6 (NHC(O)CH3), 95.0 (C-1’), 72.9 (C-4), 72.3 (C-5’), 71.6 (C-3’), 69.8 (C-4’), 66.9 (C-2), 65.3 (C-3), 60.4 (C-6’), 58.6 (C-5), 53.8 (C-2’), 45.5 (C-1), 22.2 (NHC(O)CH3); MSESI: [M+H]+ 381.2, [M+Na]+ 403.2, [M+K]+ 419.2. Anal. Calcd for C14H23N2NaO10: C, 41.79; H, 5.76; N, 6.96. Found: C, 41.82; H, 5.74; N, 6.94.
4.34.
(2,3-Di-O-benzyl-N-benzyloxycarbonyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-L-iditol)uronic
acid
(42)
Compound 9a (0.078 g, 0.142 mmol) was dissolved in a solution of TFA in CH2Cl2 (20%, 2 mL) and was stirred for 1 h. The reaction mixture was evaporated and co-evaporated with toluene twice. The residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 95:5→9:1). The material obtained was converted into the sodium salt by stirring with Dowex 50WX8 [Na+] resin in MeOH, the mixture was filtered and the filtrate was concentrated to give 42 (0.067 g, 97%) as a syrup; [α]D -7.5 (c 0.3, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 6.407.60 (m, 15H, aromatic), 2.80-5.50 (m, 12H, 3 PhCH2, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5), 1.26 (s, 1H, OH);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 176.6 (C-6), 157.1 (C(O)OCH2Ph), 139.2, 138.3,
136.3, 128.5, 128.3, 128.0, 127.8, 127.6, 127.3 (aromatic), 83.0 and 77.6 (C-2 and C-3), 74.9 and 72.6 (2 PhCH2), 71.0 (C-4), 68.1 (PhCH2), 58.6 (C-5), 44.0 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 492.2, [M+NH4]+ 509.2, [M+Na]+ 514.2, [M+K]+ 530.2. Anal. Calcd for C28H29NO7: C, 68.42; H, 5.95; N, 2.85. Found: C, 68.45; H, 5.93; N, 2.84.
4.35. (1,5-Dideoxy-1,5-imino-L-iditol)uronic acid (6)
A solution of 42 (0.065 g, 0.13 mmol) in a mixture of THF and water (1:1, 3 mL) was hydrogenated in the presence of 10% Pd/C (0.050 g) for 2 days at atmospheric pressure at room temperature. The mixture was filtered through a pad of Celite and the filtrate was concentrated. The residue was purified by column chromatography (2-propanol-acetone-water, 4:1:1) to give a syrup which was desalted on a column of Sephadex G-25 using water as eluent to afford 6 (0.019 g, 79%) as a white foam; [α]D +30.7 (c 0.75, H2O), lit33 [α]D +34 (c 0.35, H2O); 1H NMR (400 MHz, D2O): δ 4.09 (dd, 1H, J3,4 4.8 Hz, J4,5 2.6 Hz, H-4), 3.87 (dd, 1H, J2,3 3.8 Hz, H-3), 3.83 (m, 1H, H-2), 3.79 (d, 1H, H-5), 3.23 (dd, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 2.5 Hz, H-1b), 3.13
183
(dd, 1H, J1a,2 3.5 Hz, H-1a); 13C NMR (100 MHz, D2O): δ 173.4 (C-6), 69.2 (C-4), 69.0 (C-3), 66.8 (C-2), 58.3 (C-5), 45.2 (C-1); MS-ESI: [M+H]+ 178.1, [M+Na]+ 200.1. Anal. Calcd for C6H11NO5: C, 40.68; H, 6.26; N, 7.91. Found: C, 40.70; H, 6.25; N, 7.90. The 1H and 13C NMR data are in agreement with those reported.33
4.36.
2,3-Di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-4-O-(1-naphtyl)methyl-N-(4-nitro)-
benzenesulfonyl-L-iditol (43) 1 M BH3·THF (9.0 mL, 9.0 mmol, 3 equiv) and TMSOTf (0.07 mL, 0.39 mmol, 0.13 equiv) were added to a solution of 10b (2.0 g, 3.0 mmol) in dry CH2Cl2 (50 mL) and the mixture was stirred at room temperature under argon for 7 h. The mixture was cooled, Et3N (5 mL) and MeOH were added, then the mixture was evaporated and the residue was coevaporated with MeOH three times. The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 4:1→7:3) to yield 43 (1.6 g, 93%) as a syrup; [α]D +10.5 (c 0.95, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.00 (m, 21H, aromatic), 5.09 (d, 1H, J 11.8 Hz, ½ PhCH2), 4.91 (d, 1H, J 11.8 Hz, ½ PhCH2), 4.68 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.57 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 4.47 (d, 1H, J 11.6 Hz, ½ PhCH2), 3.99 (m, 1H, J1a,1b 13.5 Hz, J1b,2 7.0 Hz, H-1b), 3.34-3.84 (m, 5H, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6b), 3.15 (ddd, 1H, J6a,6b 11.0 Hz, J6a,OH 8.4 Hz, J5,6a 5.5 Hz, H-6a), 2.86 (dd, 1H, J1a,2 11.3 Hz, H-1a), 1.98 (t, 1H, OH);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 149.8,
146.0, 138.5, 137.8, 133.8, 133.0, 131.6, 129.2, 128.7, 128.6, 128.4, 128.1, 128.0, 127.8, 127.7, 127.1, 126.6, 126.1, 125.3, 124.3, 123.8 (aromatic), 82.1 (C-3), 78.2 (C-2), 77.3 (C-4), 75.7, 73.2 and 71.9 (2 PhCH2, 1NaphCH2), 58.6 (C-6), 57.0 (C-5), 43.1 (C-1); MS-ESI: [M+Na]+ 691.3. Anal. Calcd for C37H36N2O8S: C, 66.45; H, 5.43; N, 4.19; S, 4.79. Found: C, 66.46; H, 5.40; N, 4.21; S, 4.75.
4.37. tert-Butyl [2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-4-O-(1-naphtyl)methyl-N-(4nitro)benzenesulfonyl-L-iditol]uronate (44)
Pyridinium dichromate (1.7 g, 4.52 mmol, 2 equiv), acetic anhydride (2.15 mL, 22.6 mmol, 10 equiv) and tert-butyl alcohol (4.24 mL, 45.2 mmol, 20 equiv) were added to a stirred solution of 43 (1.5 g, 2.26 mmol) in dry CH2Cl2 (20 mL). The mixture was stirred for 19 h at room temperature and was then applied on the top of a silica gel column in EtOAc, with a 5 cm layer of EtOAc on top of the gel. The chromium compounds were allowed to precipitate in the 184
presence of EtOAc, and after 30 min the product was eluted with EtOAc. The crude product was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 95:5→4:1) to give 44 (0.875 g, 54%) as white crystals; mp 110-111 °C (from EtOAc-hexanes); [α]D -24.2 (c 0.41, CHCl3); 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.10-8.30 (m, 21H, aromatic), 5.21 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 5.11 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.80 (d, 1H, J4,5 6.4 Hz, H-5), 4.74 (s, 2H, 1NaphCH2), 4.71 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.62 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 3.84-3.98 (m, 2H, H-1b, H-3), 3.78 (dd, 1H, J2,3 6.7 Hz, J1a,2 9.1 Hz, H-2), 3.42-3.54 (m, 2H, H-4, H-1a), 1.20 (s, 9H, (C(CH3)3);
13
C
NMR (75 MHz, CDCl3): δ 167.3 (C-6), 150.0, 144.8, 138.4, 138.0, 133.6, 132.9, 131.4, 128.8, 128.5, 128.4, 128.3, 128.2, 127.9, 127.8, 127.7, 127.5, 126.5, 126.4, 125.9, 125.1, 124.3, 123.9 (aromatic), 82.9 (C(CH3)3), 80.8 (C-3), 78.3 (C-2), 77.3 (C-4), 75.4, 73.2 and 71.4 (2 PhCH2, 1
NaphCH2), 57.0 (C-5), 44.2 (C-1), 27.8 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+Na]+ 761.3. Anal. Calcd for
C41H42N2O9S: C, 66.65; H, 5.73; N, 3.79; S, 4.34. Found: C, 66.60; H, 5.75; N, 3.77; S, 4.39.
4.38. tert-Butyl [2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-nitro)benzenesulfonyl-Liditol]uronate (9b)
Compound 44 (0.850 g, 1.15 mmol) was dissolved in a mixture of MeCN and water (9:1, 10 mL), CAN (1.26 g, 2.3 mmol, 2 equiv) was added and the mixture was stirred for 3 h at room temperature. It was diluted with chloroform and was washed with saturated aq NaHCO3 and water. The aqueous layer was back-extracted with chloroform. The combined organic layers were dried and concentrated. Column chromatography of the residue (hexanes-EtOAc, 9:1→4:1) gave syrupy 9b (0.535 g, 78%); [α]D +6.4 (c 0.47, CHCl3); 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.28 (m, 2H, aromatic), 7.88 (m, 2H, aromatic), 7.20-7.42 (m, 10H, aromatic), 4.90 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.76 (d, 1H, J 11.4 Hz, ½ PhCH2), 4.62-4.76 (m, 3H, H-5, PhCH2), 3.91 (ddd, 1H, J1a,1b 12.5 Hz, J1b,2 5.5 Hz, H-1b), 3.60-3.80 (m, 2H, H-3, H-4), 3.50 (ddd, 1H, J2,3 8.1 Hz, J1a,2 10.6 Hz, H-2), 3.20 (dd, 1H, H-1a), 2.84 (d, 1H, J4,OH 4.8 Hz, OH), 1.28 (s, 9H, (C(CH3)3); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 168.1 (C-6), 150.3, 145.4, 138.4, 137.9, 128.7, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 124.5 (aromatic), 83.9 (C(CH3)3), 81.5 (C-3), 77.7 (C2), 75.4 and 73.3 (2 PhCH2,), 71.3 (C-4), 58.4 (C-5), 44.7 (C-1), 28.0 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+Na]+ 621.2. Anal. Calcd for C30H34N2O9S: C, 60.19; H, 5.72; N, 4.68; S, 5.36. Found: C, 60.10; H, 5.75; N, 4.65; S, 5.38.
185
4.39. (2-Azido-3,4-di-O-benzyl-6-O-chloroacetyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[tertbutyl (2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-nitro)benzenesulfonyl-L-iditol)uronate] (45)
A mixture of 9b (0.17 g, 0.284 mmol), 7 (0.197 g, 0.355 mmol, 1.25 equiv) and 2,6-ditert-butyl-4-methylpyridine (0.06 g, 0.3 mmol) in a mixture of dry diethyl ether and CH2Cl2 (4:1, 6 mL) was stirred with 4 Å molecular sieves (1 g) at -30 oC under argon for 30 min, then a 1 M solution of Me2S2-Tf2O (0.53 mL, 1.5 equiv/donor) in CH2Cl2 was added. The mixture was stirred for 5 min, then, it was neutralized with Et3N, was diluted with CH2Cl2 and filtered through a pad of Celite. The filtrate was washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3 and water. The organic layer was dried and concentrated. The residue was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1→4:1) to give 45 (0.266 g, 90%); [α]D +24.7 (c 0.36, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.02-8.40 (m, 24H, aromatic), 5.23 (d, 1H, J1’,2’ 3.8 Hz, H-1’), 4.96 (d, 1H, J 10.7 Hz, ½ PhCH2), 4.89 (2d, 2H, J ~ 11.0 Hz, PhCH2), 4.83 (dd, 2H, J 10.6 Hz, PhCH2), 4.69 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.66 (d, 1H, J4,5 6.9 Hz, Hz, H-5), 4.63 (d, 1H, J 11.7 Hz, ½ PhCH2), 4.61 (d, 1H, J 10.7 Hz, ½ PhCH2), 4.46 (dd, 1H, J5’,6b’ 1.7 Hz, J6a’,6b’ 11.5 Hz, H-6b’), 4.22 (dd, 1H, J5’,6a’ 5.8 Hz, H-6a’), 4.18 (d, 1H, J 14.9 Hz, ½ C(O)CH2Cl), 4.15 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.7 Hz, H-5’), 4.09 (d, 1H, J 14.9 Hz, ½ C(O)CH2Cl), 4.04 (dd, 1H, J2,3 ~ J3,4 9.4 Hz, H-3), 3.86 (m, 2H, J2’,3’10.5 Hz, J3’,4’ 8.6 Hz, H-3’ and H-1b), 3.83 (dd, 1H, H-4), 3.54 (ddd, 1H, J1a,2 10.8 Hz, J1b,2 5.6 Hz, H-2), 3.43 (dd, 1H, H-4’), 3.39 (dd, 1H, J1a,1b 12.1 Hz, H-1a), 3.28 (dd, 1H, H-2’), 1.28 (s, 9H, C(CH3)3);
13
C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 167.4
(OC(O)CH2Cl), 166.8 (C-6), 150.2, 145.0, 138.6, 137.8, 137.43, 137.36, 128.6, 128.5, 128.44, 128.40, 128.3, 128.11, 128.07, 128.0, 127.9, 127.6, 127.5, 124.5 (aromatic), 99.8 (C-1’), 83.7 (C(CH3)3), 81.0 (C-3), 80.1 (C-3’), 78.3 (C-2), 78.1 (C-4’), 75.9 (C-4), 75.5, 75.4, 75.1 and 73.2 (4 PhCH2), 69.9 (C-5’), 64.7 (C-6’), 63.3 (C-2’), 58.4 (C-5), 43.9 (C-1), 40.9 (C(O)CH2Cl), 28.0 (C(CH3)3); MS-ESI: [M+Na]+ 1064.2. Anal. Calcd for C52H56ClN5O14S: C, 59.91; H, 5.41; N, 6.72; S, 3.08. Found: C, 59.88; H, 5.39; N, 6.75; S, 3.10.
4.40. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzyl-6-O-chloroacetyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)[tert-butyl
(2,3-di-O-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-nitro)benzenesulfonyl-L-
iditol)uronate] (46)
186
A solution of Me3P in toluene (0.235 mL, 1 M, 0.235 mmol, 1 equiv) was added to a solution of compound 45 (0.235 g, 0.22 mmol) in dry THF (5 mL) at room temperature under argon. After cessation of the nitrogen evolution (~20 min) acetic anhydride (0.021 mL, 0.22 mmol, 1 equiv) was added and the mixture stirred at room temperature for 24 h. It was evaporated and co-evaporated with toluene three times. The product was purified by column chromatography (hexanes-EtOAc, 4:1→3:2) to give 46 (0.156 g, 66%) as a syrup; [α]D +42.3 (c 0.69, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.30 (d, 2H, aromatic), 7.90 (d, 2H, aromatic), 7.10-7.42 (m, 20H, aromatic), 5.53 (d, 1H, J2’,NH 9.5 Hz, NH), 4.99 (d, 1H, J1’,2’ 4.0 Hz, H-1’), 4.95 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.87 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.77 (d, 1H, J 12.0 Hz, ½ PhCH2), 4.63 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.61 (s, 2H, PhCH2), 4.60 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.57 (d, 1H, J 10.6 Hz, ½ PhCH2), 4.46 (d, 1H, J6a’,6b’ 11.0 Hz, H-6b’), 4.30 (dd, 1H, J5,6a’ 4.7 Hz, H-6a’), 3.37-4.22 (m, 11H, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’ and C(O)CH2Cl), 3.15 (dd, 1H, J1a,1b 12.3 Hz, J1a,2 10.6 Hz, H-1a), 1.38 (s, 3H, NHC(O)CH3), 1.32 (s, 9H, C(CH3)3);
13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 169.9 (NHC(O)CH3), 167.4 (OC(O)CH2Cl),
166.7 (C-6), 145.3, 138.1, 137.9, 137.8, 137.6, 128.7, 128.6, 128.5, 128.3, 128.2, 128.1, 128.0, 127.1, 124.6 (aromatic), 100.8 (C-1’), 83.7 (C(CH3)3), 80.6, 80.1, 78.3, 77.6 and 77.3 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C-4’), 75.2, 75.1, 75.0 and 73.1 (4 PhCH2), 70.5 (C-5’), 64.6 (C-6’), 58.5 (C-5), 52.3 (C-2’), 43.9 (C-1), 40.9 (C(O)CH2Cl), 28.1 (C(CH3)3), 22.9 (NHC(O)CH3); MS-ESI: [M+H]+ 1066.1, [M+Na]+ 1088.2, [M+K]+ 1104.1. Anal. Calcd for C54H60ClN3O15S: C, 61.27; H, 5.71; N, 3.97; S, 3.03. Found: C, 61.30; H, 5.68; N, 3.95; S, 3.05.
4.41. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[tert-butyl (2,3-diO-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-nitro)benzenesulfonyl-L-iditol)uronate] (47)
To a solution of 46 (0.15 g, 0.15 mmol) in dry DMF (3 mL) a freshly prepared solution of HDTC (1.06 mL, 0.42 M, 0.442 mmol, 3 equiv) was added and the mixture was stirred at room temperature for 20 min. The mixture was diluted with CH2Cl2, and was washed with 2 M aq HCl, saturated aq NaHCO3 and water, it was dried and evaporated. Column chromatography (toluene-acetone, 9:1→7:3) gave 47 (0.094 g, 65%) as a syrup; [α]D +37.4 (c 0.27, CHCl3); 1H NMR (200 MHz, CDCl3): δ 8.28 (d, 2H, aromatic), 7.93 (d, 2H, aromatic), 7.10-7.50 (m, 20H, aromatic), 5.55 (d, 1H, J2’,NH 9.5 Hz, NH), 5.01 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.93 (d, 1H, J 11.3 Hz, ½ PhCH2), 4.85 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.80 (d, 1H, J 11.3 Hz, ½ PhCH2), 4.78 (d, 1H, J 11.0 Hz, ½ PhCH2), 4.64 (d, 1H, J 12.1 Hz, ½ PhCH2), 4.60 (s, 2H, PhCH2), 4.59 (d, 1H, 187
J 12.1 Hz, ½ PhCH2), 4.32 (ddd, 1H, J4’,5’ 10.0 Hz, J5’,6a’ 3.3 Hz, J5’,6b’ 3.7 Hz, H-5’), 3.47-4.20 (m, 10H, H-1a, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-6a’, H-6b’), 3.15 (dd, 1H, J1a,1b 12.5 Hz, J1a,2 11.4 Hz, H-1a), 2.20 (s, 1H, OH), 1.37 (s, 3H, NHC(O)CH3), 1.28 (s, 9H, C(CH3)3); 13
C NMR (50 MHz, CDCl3): δ 169.9 (NHC(O)CH3), 166.6, (C-6), 150.2, 145.5, 138.3, 138.1,
137.9, 137.6, 129.1, 128.7, 128.6, 128.5, 128.3, 128.2, 128.03, 127.96, 127.9, 127.8, 127.2, 125.4, 124.4 (aromatic), 100.9 (C-1’), 83.5 (C(CH3)3), 80.5, 80.0, 78.5, 78.2 and 77.6 (C-2, C-3, C-4, C-3’ and C-4’), 75.1, 75.0, 74.8 and 73.1 (4 PhCH2), 73.0 (C-5’), 62.0 (C-6’), 58.3 (C-5), 52.5 (C-2’), 43.8 (C-1), 27.9 (C(CH3)3), 22.8 (NHC(O)CH3); MS-ESI: [M+Na]+ 1004.6, [M+K]+ 1020.5. Anal. Calcd for C52H59N3O14S: C, 63.59; H, 6.06; N, 4.28; S, 3.26. Found: C, 63.60; H, 6.09; N, 4.30; S, 3.22.
4.42. (2-Acetamido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-6-O-sulfo-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[(2,3-diO-benzyl-1,5-dideoxy-1,5-imino-N-(4-nitro)benzenesulfonyl-L-iditol)uronic acid] (48)
Compound 47 (0.09 g, 0.09 mmol) was dissolved in a solution of TFA in CH2Cl2 (20%, 3 mL) and was stirred at room temperature for 2 h. The reaction mixture was evaporated and co-evaporated with toluene twice. The crude syrup was dissolved in dry DMF (2 mL) and sulfur trioxide pyridine complex (0.03 g, 0.019 mmol, 2 equiv) was added. The mixture was stirred at room temperature for 10 min, the excess of reagent was decomposed with saturated aq NaHCO3, and the mixture was concentrated.
The residue was purified by column
chromatography (CH2Cl2-MeOH, 9:1→4:1). The material obtained was converted into the sodium salt by stirring with Dowex 50WX8 [Na+] resin in MeOH, the mixture was filtered and the filtrate was concentrated to give 48 (0.091 g, 94%) as a syrup; [α]D +27.2 (c 0.41, CH3OH); 1
H NMR (200 MHz, CD3OD): δ 8.14 (d, 2H, aromatic), 7.92 (d, 2H, aromatic), 7.00-7.40 (m,
20H, aromatic), 4.97 (broad s, 1H, H-1’), 4.81 (s, 4H, 2 PhCH2), 3.66-4.76 and 3.04-3.48 (2 m, 12+4H, H-1a, H-1b, H-2, H-3, H-4, H-5, H-2’, H-3’, H-4’, H-5’, H-6a’, H-6b’ and 2 PhCH2), 1.56 (s, 3H, NH(O)CH3);
13
C NMR (50 MHz, CD3OD): δ 174.9 (C-6), 172.9 (NHC(O)CH3),
151.4, 146.7, 140.0, 139.7, 139.6, 139.2, 129.7, 129.5, 129.3, 129.24, 129.18, 129.1, 128.9, 128.6, 128.5, 128.2, 125.4 (aromatic), 99.6 (C-1’), 81.9, 80.8, 79.6, 78.0 and 75.6 (C-2, C-3, C4, C-3’ and C-4’), 76.3, 75.9, 75.0 and 73.0 (4 PhCH2), 71.9 (C-5’), 67.9 (C-6’), 61.6 (C-5), 54.2 (C-2’), 44.6 (C-1), 22.8 (NHC(O)CH3); MS-ESI: [M+H2NaA]+ 1028.34 [M+HNa2A]+ 1050.4, [M+HNa3A]+ 1072.4. Anal. Calcd for C48H50N3O17S2: C, 57.36; H, 5.01; N, 4.18; S, 6.38. Found: C, 57.33; H, 5.05; N, 4.15; S, 6.40. 188
4.43. (2-Acetamido-2-deoxy-6-O-sulfo-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-[(1,5-dideoxy-1,5-iminoL-iditol)uronic
acid] disodium salt (5)
PhSH (0.011 mL, 0.11 mmol, 1.2 equiv) and dry Et3N (10 drops, pH cca 8) were added to a stirred solution of 48 (0.09 g, 0.09 mmol) in dry DMF (2 mL), and the mixture was stirred for 24 h at room temperature. It was neutralized with saturated aq NaHCO3, concentrated, and the residue was purified by column chromatography (CH2Cl2-MeOH, 9:1→7:3) to give the denosylated compound (0.057 g, 73%). To a solution of this syrup (0.057 g, 0.07 mmol) in a mixture of THF and water (1:1, 5 mL) 2 drops of acetic acid was added, and the mixture was hydrogenated in the presence of 10% Pd/C (0.050 g) for 4 days at atmospheric pressure at room temperature. The mixture was neutralized with saturated aq NaHCO3, was filtered through a pad of Celite and the filtrate was concentrated.
The residue was purified by column
chromatography (2-propanol-acetone-water, 4:1:1) to give a syrup which was desalted on a column of Sephadex G-25 using water as eluent to afford 5 (0.014 g, 60%) as a white foam; [α]D +37.5 (c 0.2, water); 1H NMR (300 MHz, D2O): δ 5.02 (d, 1H, J1’,2’ 3.6 Hz, H-1’), 4.27 (broad s, 1H, H-4), 4.23 (dd, 1H, J6a’,6b’ 11.1 Hz, J5’,6b’ 3.1 Hz, H-6b’), 4.15 (m, 1H, H-3), 4.09 (dd, 1H, J5’,6a’ 2.9 Hz, H-6a’), 3.97 (m, 2H, H-2, H-5), 3.89 (dd, 1H, J2’,3’ 10.1 Hz, H-2’), 3.81 (ddd, 1H, J4’,5’ 9.2 Hz, H-5’), 3.57 (dd, 1H, J3’,4’ 9.5 Hz, H-3’), 3.49 (dd, 1H, H-4’), 3.30 (m, 2H, H-1a, H-1b), 1.89 (s, 3H, NHC(O)CH3);
13
C NMR (75 MHz, D2O): δ 173.3 (C-6), 169.9
(NHC(O)CH3), 93.1 (C-1’), 70.4 (C-3’), 70.0 (C-4), 69.4 (C-5’), 67.9 (C-4’), 65.3 (C-6’), 64.2 (C-2), 61.8 (C-3), 56.7 (C-5), 52.1 (C-2’), 44.2 (C-1), 21.0 (NHC(O)CH3); MS-ESI: [M-H]459.3. Anal. Calcd for C14H22N2Na2O13S: C, 33.34; H, 4.40; N, 5.55; S, 6.36. Found: C, 33.30; H, 4.43; N, 5.57; S, 6.40.
Acknowledgements We are grateful for Dr. Timea Imre and for Mária Kajtár-Peredy for their assistance in recording the MS and NMR spectra, respectively. Supplementary data The supplementary data associated with this article can be found in the on-line version at doi: 189
References and notes 1. (a) Lane, D. A.; Lindahl, U. Heparin. Chemical and Biological Properties, Clinical Applications; CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 1989; (b) Kjellén, L.; Lindahl, U. Annu. Rev. Biochem. 1991, 60, 443-475; (c) Garg, H. G.; Linhardt, R. J.; Hales, C. A. Chemistry and Biology of Heparin and Heparan Sulfate; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2005. 2. Casu, B.; Lindahl, U. Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 2001, 57, 159-206. 3. (a) Conrad, E. H. Heparin-Binding Proteins; Academic Press: San Diego, CA, USA, 1998; (b) Fügedi, P. Mini-Rev. Med. Chem. 2003, 3, 659-667. 4. Velleman, S. G.; Liu, C. Structure and Function of Cell Associated and Pericellular Heparan Sulfate Proteoglycans. In Chemistry and Biology of Heparin and Heparan Sulfate; Garg, H. G.; Linhardt, R. J.; Hales, C. A., Eds; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2005; pp 2954. 5. (a) Bame, K. J. Glycobiology 2001, 11, 91R-98R; (b) Bame, K. J. Heparan sulfate Degradation by Heparanases. In Chemistry and Biology of Heparin and Heparan Sulfate; Garg, H. G.; Linhardt, R. J.; Hales, C. A., Eds; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2005; pp 259-283. 6. (a) Vlodavsky, I.; Friedmann, Y. J. Clin. Invest. 2001, 108, 341-347; (b) Gong, F.; Jemth, P.; Galvis, M. L. E.; Vlodavsky, I.; Horner, A.; Lindahl, U.; Li, J. J. Biol. Chem. 2003, 278, 35152-35158. 7. (a) Ilan, N.; Elkin, M.; Vlodavsky, I. Int. J. Biochem. Cell Biol, 2006, 38, 2018-2039; (b) Rohloff, J.; Zinke, J.; Schoppmeyer, K.; Tannapfel, A.; Witzigmann, H.; Mossner, J.; Wittekind, C.; Caca, K. Br. J. Cancer 2002, 86, 1270-1275. 8. (a) Ferro, V.; Hammond, E.; Fairweather, J. K. Mini-Rev. Med. Chem. 2004, 4, 693-702; (b) Simizu, S.; Ishida, K.; Osada, H. Cancer Sci. 2004, 95, 553-558; (c) Hammond, E.; Bytheway, I.; Ferro, V. Heparanase as a target for anticancer therapeutics: new developments and future prospects. In New Developments in Therapeutic Glycomics; Delehedde, M.; Lortat-Jacob, H., Eds; Research Signpost: India, 2006; pp 251-282. 9. (a) Iminosugars as Glycosidase Inhibitors – Nojirimycin and Beyond; Stütz, A. Ed.; WileyVCH: Weinheim, Germany, 1999; (b) Iminosugars – From Synthesis to Therapeutic Applications; Compain, P.; Martin, O. Eds.; John Wiley & Sons: Chichester, England, 2007. 10. (a) Liu, P. S. J. Org. Chem. 1987, 52, 4717-4721; (b) Anzeveno, P. B.; Creemer, L. J.; Daniel, J. K.; King, C.-H. R.; Liu, P. S. J. Org. Chem. 1989, 54, 2539-2542; (c) Furui, H.; Kiso, M.; Hasegawa, A. Carbohydr. Res. 1992, 229, C1-C4; (d) Kiso, M.; Katagiri, H.; Furui, H.; Hasegawa, A. J. Carbohydr. Chem. 1992, 11, 627-644; (e) Moss, S. F.; Vallance, S. L. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1992, 1959-1967; (f) Spohr, U.; Bach, M.; Spiro, R. G. Can. J. Chem. 1993, 71, 1928-1942; (g) Spohr, U.; Bach, M. Can. J. Chem. 1993, 71, 19431954; (h) Ogawa, H.; Harada, Y.; Kyotani, Y.; Ueda, T.; Kitazawa, S.; Kandori, K.; Seto, T.; Ishiyama, K.; Kojima, M.; Ohgi, T.; Ezure, Y.; Kise, M. J. Carbohydr. Chem. 1998, 17, 729738; (i) Blattner, R.; Furneaux, R. H.; Pakulski, Z. Carbohydr. Res. 2006, 341, 2115-2125. 11. (a) Liotta, L. J.; Bernotas, R. C.; Wilson, D. B.; Ganem, B. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 783-785; (b) Yoshikuni, Y.; Ezure, Y.; Seto, T.; Mori, K.; Watanabe, M.; Enomoto, H. 190
Chem. Pharm. Bull. 1989, 37, 106-109; (c) Suzuki, K.; Hashimoto, H. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 4119-4122; (d) Izumi, M.; Suhara, Y.; Ichikawa, Y. J. Org. Chem. 1998, 63, 48114816; (e) Banwell, M. G.; Ma, X.; Asano, N.; Ikeda, K.; Lambert, J. L. Org. Biomol. Chem. 2003, 1, 2035-2037; (f) Spreitz, J.; Stütz, A. E. Carbohydr. Res. 2004, 339, 1823-1827; (g) Boucheron, C.; Toumieux, S.; Compain, P.; Martin, O. R.; Ikeda, K.; Asano, N. Carbohydr. Res. 2007, 342, 1960-1965. 12. Csíki, Z.; Fügedi, P. Tetrahedron Lett. 2010, 51, 391-395. 13. (a) Takahashi, S.; Kuzuhara, H. Chem. Lett. 1994, 2119-2122; (b) Takahashi, S.; Kuzuhara, H.; Nakajima, M. Tetrahedron 2001, 57, 6915-6926. 14. Cao, H.; Yu, B. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 4337-4340. 15. For examples of inhibiton by the “wrong” configuration, see: (a) Bols, M. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 1-8; (b) Dhavale, D. D.; Matin, M. M.; Sharma, T.; Sabharwal, S. G. Bioorg. Med. Chem. 2003, 11, 3295-3305; (c) Patil, N. T. ; John, S.; Sabharwal, S. G.; Dhavale, D. D. Bioorg. Med. Chem. 2002, 10, 2155-2160; (d) Shilvock, J. P.; Nash, R. J.; Watson, A. A.; Winters, A. L.; Butters, T. D.; Dwek, R. A.; Winkler, D. A.; Fleet, G. W. J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1999, 2747-2754; (e) Le Merrer, Y.; Poitout, L.; Depezay, J.-C.; Dosbaa, I.; Geoffroy, S.; Foglietti, M.-J. Bioorg. Med. Chem. 1997, 5, 519-533. 16. (a) Ferro, D. R.; Provasoli, A.; Ragazzi, M.; Torri, G.; Casu, B.; Gatti, G.; Jacquinet, J.-C.; Sinaÿ, P.; Petitou, M. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 6773-6778; (b) Casu, B.; Petitou, M.; Provasoli, M.; Sinaÿ, P. Trends Biochem. Sci. 1988, 13, 221-225; (c) Ferro, D. R.; Provasoli, A.; Ragazzi, M.; Casu, B.; Torri, G.; Bossenec, V.; Perly, B.; Sinaÿ, P.; Petitou, M.; Choay, J. Carbohydr. Res. 1990, 195, 157-167. 17. Nishimura, Y.; Satoh, T.; Adachi, H.; Kondo, S.; Takeuchi, T.; Azetaka, M.; Fukuyasu, H.; Iizuka, Y. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3051-3052. 18. (a) Fügedi, P.; Antal, Z. 20th International Carbohydrate Symposium, Hamburg, Germany, August 27-September 1, 2000; Abstract B-046; (b) Tatai, J.; Fügedi, P. Tetrahedron 2008, 64, 9865-9873. 19. Sawada, D.; Takahashi, H.; Ikegami, S. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 3085-3088. 20. (a) Ferrier, R. J.; Furneaux, R. H. Carbohydr. Res. 1976, 52, 63-68; (b) Ferrier, R. J.; Furneaux, R. H. Methods Carbohydr. Chem. 1980, 8, 251-253. 21. Motawia, M. S.; Marcussen, J.; Moller, B. L. J. Carbohydr. Chem. 1995, 14, 1279-1294. 22. (a) Appel, R. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1975, 14, 801-811; (b) Lee, J. B.; Nolan, T. J. Can. J. Chem. 1966, 44, 1331-1334. 23. Dess, D. B.; Martin, J. C. J. Org. Chem. 1983, 48, 4155-4156. 24. For a similar synthetic route to 1-amino-1-deoxy-alditols, see: Ref. 19. 25. Garegg, P. J.; Hultberg, H. Carbohydr. Res. 1981, 93, C10-C11. 26. Daragics, K.; Fügedi, P. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 2914-2916.
191
27. Corey, E. J.; Samuelsson, B. J. Org. Chem. 1984, 49, 4735-4735. 28. Dasgupta, F.; Garegg, P. J. Synthesis 1988, 626-628. 29. (a) Fügedi, P.; Garegg, P. J. Carbohydr. Res. 1986, 149, C9-C12; (b) Andersson, F.; Fügedi, P.; Garegg, P. J.; Nashed, M. Tetrahedron Lett. 1986, 27, 3919-3922; (c) Fügedi, P. in EEROS, Electronic Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis; Paquette, L. A., Ed.; Wiley-Interscience: 2002; http://www.mrw.interscience.wiley.com/eros/eros_articles_fs.html, 2002. 30. Tatai, J.; Fügedi, P. Org. Lett. 2007, 9, 4647-4650. 31. van Boeckel, C. A. A.; Beetz, T. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 3775-3778. 32. (a) Heiker, F.-R.; Schueller, A. M. Carbohydr. Res. 1990, 203, 314-318; (b) Paulsen, H.; Matzke, M.; Orthen, B.; Nuck, R.; Reutter, W. Liebigs Ann. Chem. 1990, 953-963; (c) Fuchss, T.; Schmidt, R. R. J. Carbohydr. Chem. 2000, 19, 677-691. 33. Bashyal, B. P.; Chow, H.-F.; Fellows, L. E.; Fleet, G. W. J. Tetrahedron 1987, 43, 415-422.
192
193
Köszönetnyilvánítás
Ezúton szeretnék köszönetet mondani mindazoknak, akik segítségemre voltak a laboratóriumi munkámban és a dolgozat elkészítésében. Köszönöm Dr. Fügedi Péter tudományos főmunkatárs Úrnak, hogy munkámat az MTA Kémiai Kutatóközpont Szénhidrátkémiai Osztályán lehetővé tette, mindvégig figyelemmel kísérte, hasznos tanácsaival segítette és sok türelemmel tanított. Hálával tartozom volt és jelenlegi közvetlen munkatársaimnak: Szekeresné Czinege Erzsébetnek, Dr. Tatai Jánosnak és Daragics Katalinnak a kiváló munkahelyi légkör megteremtésért. Külön szeretném köszönetemet kifejezni Palcsu Katalin Tündének, mint barátnak és kollegának a rengeteg odaadó segítségért, melyet a mindennapi munkám során nyújtott. Köszönöm Peredyné Kajtár Máriának, Csányi Dorottyának és Dr. Lois Izabellának az NMR spektrumok elkészítésében és értékelésében nyújtott segítségüket. Megköszönöm Dr. Szabó Pálnak és Dr. Imre Tímeának az MS spektrumok elkészítését és kiértékelését. Köszönöm Karácsony Józsefnénak az elemanalízisek elkészítését. Köszönöm
Bálintnak
és
szüleimnek,
megvalósításában sok szeretettel és türelemmel.
194
hogy
mindvégig
támogattak
terveim
