Синтетический дизайн биологически активных соединений на основе моно- и бициклических производных циклогептана тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

Хлевин Дмитрий Андреевич

СИНТЕТИЧЕСКИЙ ДИЗАЙН БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ MOHO- И БИЦИКЛИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ ЦИКЛОГЕПТАНА

02.00.03 — Органическая химия 02.00.16 — Медицинская химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

1 4 МАР 2013

Москва - 2013

005050575

Работа выполнена в лаборатории органического синтеза кафедры органической химии химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ:

доктор химических наук, профессор, академик РАН

Зефиров Николай Серафимович

кандидат химических наук, доцент Сосонюк Сергей Евгеньевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: Пржевальский Николай Михайлович

доктор химических наук, профессор (Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, профессор кафедры

органической и физической химии)

Семенов Виктор Владимирович

доктор химических наук (Институт органической химии РАН имени Н.Д. Зелинского, заведующий

технологической лабораторией №17)

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Институт органической химии Уфимского

научного центра РАН (ИОХ УНЦ РАН)

Защита диссертации состоится 27 марта 2013 г. в II00 часов на заседании Диссертационного совета Д.501.001.69 при Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3, МГУ, Химический факультет, в аудитории 446.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

Автореферат разослан 25 февраля 2013 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д.501.001.69 при МГУ имени М. В. Ломоносова, доктор химических наук, профессор

Магдесиева Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность паботы. Карбоциклические полиолы (циклиты) и их производные являются физиологически-активными соединениями, участвующими в процессах метаболизма углеводов, трансмембранном переносе, транспорте ионов в клетке; при этом всё большее внимание привлекают производные с размером цикла семь и более атомов. Активно изучаются алкалоиды тропанового ряда (8-азабицикло[3.2.1]октаны) - эффективные гликозидазные ингибиторы и медиаторы процессов метаболизма. Подобные соединения представляют собой конформационно-закрепленные азасахара и могут быть включены вместо углеводов в состав более сложных производных, например, С-нуклеозидов и карбогликозидов. В отличие от природных Сахаров, их карбоаналоги гидролитически стабильны, что во многих случаях делает их использование в составе лекарств более предпочтительным. Фрагмент оксабициклооктана также входит в состав ряда полициклических терпенов, например, диктиоксетана, селективного цитостатического агента.

Актуальность данного исследования обусловлена всё возрастающей необходимостью разработок эффективных противоопухолевых препаратов. Одним из подходов к их созданию может быть синтез упрощенных аналогов таких природных соединений, как таксол и элеутеробин. Бициклические производные циклогептана мо1ут быть использованы для решения этой задачи в рамках подхода ограничения конформационной подвижности, выступая в роли спейсеров для построения структур, содержащих одну или несколько фармакофорных групп.

В последние годы наблюдается повышенный интерес к моноциклическим производным циклогептана (гомоинозитам), было предложено несколько подходов к синтезу, однако универсальные способы получения соединений с определенной стереохимией до сих пор отсутствуют. Благодаря повышенной конформационной подвижности семичленного цикла, производные циклогептана могут лучше встраиваться в активные центры биомишеней и воспроизводить форму переходного состояния. У ряда производных гомоинозита, в первую очередь содержащих аминогруппы, была найдена выраженная ингибиторная активность в отношении гликозидаз, в ряде случаев превосходящая шестичленные аналоги. Наличие гликозидазной активности позволяет рассматривать данные соединения как потенциальные лекарственные препараты для лечения сахарного диабета и вирусных инфекций. В то же время низкая синтетическая доступность полигидроксициклогептанов затрудняет исследование их биологической активности.

Учитывая большой потенциал полигидроксициклогептанов для медицинской химии, разработка стереоселективных методов синтеза этих соединений является весьма актуальной.

Цель паботы заключается в разработке подходов к стереоселективному синтезу моно-и бициклических полигидроксициклогептанов, их амино- и фосфатных производных; моделировании и получении структурных аналогов паклитаксела и элеутеробина, содержащих оксабициклооктановый фрагмент; изучении полученных соединений в качестве ингибиторов гликозидаз и лигандов таксольного сайта.

Научная новизна н практическая значимость работы. 1. На основе аддукта реакции фурана и тетрахлорциклопропена синтезированы и охарактеризованы данными 'Н и 13С ЯМР, ИК спектроскопии, рентгеноструктурного и элементного анализа новые бициклические производные 8-оксабицикло[3.2.1]октанового ряда, содержащие от одной до четырех гидрокси-групп с различной геометрией, являющиеся структурными аналогами нортропановых алкалоидов.

2. Осуществлен синтез трициклического оксетанового соединения (диоксатрицикло-нонана) на основе реакции внутримолекулярного нуклеофильного раскрытия эпокси-производных оксабициклоокганов. Получен упрощенный аналог диктиоксетана - природного терпена с высокой противоопухолевой активностью.

3. Синтезированные оксабициклические полиолы использованы в качестве спейсеров для построения более сложных структур. С этой целью проведен докинг серии их сложных эфиров с JV-метилурокановой кислотой и фенилизосерином в сайт связывания таксола на тубулине. По его результатам выбраны структуры-лидеры и синтезирован ряд аналогов противоопухолевых препаратов таксола и элеутеробина, показана их высокая аффинность к тубулину, цито- и митостатическая активность in vitro и in vivo.

4. На основе реакции восстановительного раскрытия кислородного моста в оксабициклооктанах разработана удобная стратегия синтеза моноциклических производных гомоинозита; получены их моно- и трисфосфаты со структурой, близкой к известным ингибиторам инозитмонофосфатазы и лигандам инозиттрифосфатного рецептора. Таким образом, предложена новая методология построения полигидроксилированного семичленного цикла, содержащего до шести стереоцентров, впервые проведен направленный синтез фосфатных производных гомоинозита, проведена оценка их ингибирующей активности в отношении инозитмонофосфатазы.

5. Разработаны подходы к синтезу новых моно- и бициклических аминопроизводных полигидроксициклогептана на основе реакций восстановительного аминирования и восстановления азидной группы. Полученные соединения были протестированы на ингибирующую активность к ряду коммерчески доступных гликозидаз, для ряда соединений найдена высокая активность в микромолярном диапазоне.

В работе продемонстрировано введение в синтетическую практику нового типа каркасных спейсеров и полифункциональных циклогептанов, которые могут быть использованы при создании лигандов разнообразных молекулярных мишеней и физиологически активных препаратов с противоопухолевой и противовирусной активностью, средств для лечения сахарного диабета и других заболеваний.

Результаты исследования могут найти применение в институтах и лабораториях, занимающихся органическим синтезом и разработкой новых биоактивных веществ.

Публикации. Основное содержание работы изложено в публикациях в виде 5 статей и 10 тезисов докладов.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на XVIII и XIX Международных конференциях Ломоносов-2011 и Ломоносов-2012 (Москва, 2011, 2012), Международном конгрессе по органической химии имени A.M. Бутлерова (Butlerov International Congress on Organic Chemistry, Казань, 2011), XIV Всероссийской Молодежной Школе-конференции по органической химии (Екатеринбург, 2011), V Всероссийской конференции «Химия в современном мире» (Санкт-Петербург, 2011), XXV Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (Уфа, 2011); Всероссийской научной конференции с международным участием «Успехи синтеза и комплексообразования» (Москва, 2012); Всероссийской конференции «Органический синтез: химия и технология» (Екатеринбург, 2012).

Личный вклад автора. Автором были поставлены задачи исследования, спланированы и проведены синтезы целевых соединений, обобщены и интерпретированы полученные результаты, сформулированы выводы. Автор участвовал в проведении молекулярного моделирования, выполнении биохимических исследований синтезированных соединений, осуществлял обработку полученных результатов.

За помощь при выполнении работы автор выражает глубокую благодарность д.х.м. Проскурниной М.В., д.х.н. Милаевой Е.Р., д.х.н. Зефировой О.Н., к.х.н. Грачевой Ю.А., к.х.н. Осолодкину Д.И. (кафедра органической химии МГУ имени М.В. Ломоносова), д.м.н. Штилю A.A. (НИИ канцерогенеза РОНЦ им. H.H. Блохина РАН), к.х.н. Петрову П.С. (кафедра органической химии МГУ имени Н.П. Огарева).

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 11-03-00641/12), грантов президента РФ для поддержки ведущих научных школ №65546.2010.3 и № 16.120.11.6464-НШ

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков, 83 схемы и 14 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 254 наименования. Во введении обоснована актуальность темы работы и сформулированы основные задачи исследования. В обзоре литературы проведен анализ методов синтеза моно-и бициклических полигидроксипроизводных с размером цикла 7-9 атомов и их биологической активности.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Получение производных 8-оксабицикло[3.2.1]октана

Синтез семичленного цикла с последующим селективным созданием нескольких стереоцентров - непростая синтетическая задача. В литературе отстутствуют универсальные методы ее решения, большинство существующих подходов основано на трансформации природных углеводов и имеет ряд ограничений. В рамках данного исследования мы разработали новую стратегию стереоселективного синтеза полигидроксилированных циклогептанов, основанную на получении и превращениях каркасных оксабициклических структур. В основу нашей методологии были положены принципы доступности и дешевизны исходных соединений и реагентов.

В качестве ключевого метода построения семичленного цикла использована известная реакция Дильса-Альдера фурана с тетрахлорциклопропеном, приводящая к 2,3,4,4-тетрахлор-8-оксабицикло[3.2.1]окта-2,6-диену 1, который может быть далее гидролизован до дикетона 2 при действии конц. серной кислоты (схема 1). Использование последнего в дальнейших превращениях было затруднено низким выходом на стадии гидролиза. В результате оптимизации известной методики нам удалось повысить выход целевого продукта с 45% до 78% и провести масштабирование синтеза. Это позволило получать дикетон 2 в мультиграммовых количествах.

Схема 1

СІ^СІ ^

СІ

Для трансформации дикетона 2 в полигидроксипроизводные циклогептана необходимо стереоселективное восстановление кето-групп и окисление двойной связи. Первая задача оказалась нетривиальной: высокая кислотность соединения 2 (оценочное значение рКа ~ 4.5) приводит к невозможности его восстановления стандартными реагентами. Помимо широко используемых комплексных гидридов (ЫаВН4,1лА1Ш), нами были протестированы различные алкил- и алкокси-производные алюмо- и боргидридов, а также комплексы борана (Ь1А1((Ж)зН, ИаВНЯз, ВНз-ТГФ и другие), однако условия для препаративного получения продуктов не были найдены. Задача была решена при использовании в качестве восстановителя диизобутилалюминийгидрида (ДИБАЛ-Н); нами была разработана двухстадийная методика с промежуточным выделением кетоспирта 3 (схема 2).

Схема 2

ДИБАЛ-Н (2 экв)

4а ОН

50%

46 ОН

25%

В результате реакции кетоспирта 3 с ДИБАЛ-Н было выделено в индивидуальном виде два изомерных диола 4а и 46 (схема 2). Поскольку полученные спирты содержат по три новых

стереоцентра, определение их конфигурации представляет собой отдельную задачу. Нами было проведено исследование методом спектроскопии ЯМР, в том числе с использованием эффекта Оверхаузера (NOE). Кроме того, строение диола 4а было подтверждено методом рентгеноструктурного анализа (рисунок 1). Было показано, что для пары аксиально расположеных протонов Н2 и Н3 наблюдается КССВ, равная 8.1 Гц, а также не наблюдается эффект Оверхаузера. В случае аксиально-экваториального расположения (протоны Н4 и Н5) КССВ составляет 4.3 Гц, а также регистрируется слабый эффект Оверхаузера. Для несимметричного диола 46 значения КССВ для пар H1 - Н2 и Н2 - Н3 оказались близки к соответствующим значениям для диола 4а, в то время как константы для пар Н! - Н4 и Н4 -Н5 оказались порядка 4.5 и 1 Гц, что указывает на экзо-расположение гидрокси-группы в четвертом положении. Таким образом, были найдены закономерности изменения значений КССВ для пар протонов различной взаимной конфигурации, что позволило определить строение кетоспирта 3 и других полученных нами бициклических производных.

feu

1с2" „

*эч02 /

Г4 ~ • С4"

Рисунок 1. Строение диола 4а по данным РСА и спектроскопии ЯМР

Поскольку трудности при восстановлении дикетона 2 связаны с высокой С-Н кислотностью, было исследовано замещение «кислого» водорода на метильную группу и удаление атома хлора. Был проведен поиск оптимальных условий для метилирования дикетона 2 метилиодидом, протестированы различные основания (EtiN, NaH, К2СО3) и растворители (MeCN, Ме^СО, ТГФ), в результате наилучший выход дикетона 5 был получен при использовании системы Mel / К2СО3 / ацетон (схема 3).

Схема 3

СН3 Zn, АсОН 'Cl 50 °С, 30 мин

7, 80%

-ОН 8: 2-эндо, R1 = СН3, R2 = Cl, 75% R1 9а: 2-эндо, R1 = H, R2 = СН3, 52% 96: 2-эндо, R1 = СН3, R2 = Н, 14% Юа: 2-эндо, R1 = H, R2 = Н, 54% 106: 2-экзо, R1 = H, R2 = H, 32%

Попытки нуклеофильного замещения атома хлора в дикетонах 2 и 5 не привели к успеху, однако нам удалось разработать методику дехлорирования под действием цинка в уксусной кислоте, в результате получены дикетоны 6 и 7 (схема 3).

Для дикетонов 5-7 нами было показано, что действие боргидрида натрия в метаноле приводит к продуктам восстановления с хорошими выходами. Восстановление дикетона 5

проходит стереоселективно, из реакционной смеси с высоким выходом был выделен единственный изомер ди-эндо-тол 8 (схема 3). Дикетоны 6 и 7 также восстанавливаются боргидридом натрия, однако процессы протекают неселективно. В первом случае основным продуктом реакции оказался эндо-метил диол 9а, из реакционной смеси в индивидуальном виде с небольшим выходом также был выделен изомер 96. Во втором случае при восстановлении образуется смесь симметричного 10а и несимметричного 106 диолов. Также нами было установлено, что восстановление дикетонов 5 и 6 избытком ДИБАЛ-Н приводит к тем же основным продуктам с близкими выходами. В случае дикетона 7 при восстановлении ДИБАЛ-Н состав реакционной смеси оказался более сложным, полную идентификацию провести не удалось. Строение всех полученных соединений было установлено при помощи спектроскопии ЯМР с учетом ранее найденных закономерностей. Для дополнительного подтверждения конфигурации диола 9а был проведен рентгеноструктурный анализ (в виде диацетата), подтвердивший эндо-расположение метильной и гидрокси-групп (рисунок 2).

Рисунок 2. Строение диацетата диола 9а по данным РСА и спектроскопии ЯМР

Также нами была продемонстрирована возможность получения серии продуктов восстановления одной кето-группы - кетоспиртов, аналогичных соединению 3, поскольку они представляют большой синтетический интерес. Было показано, что восстановление дикетонов 6 и 7 дает неудовлетворительные результаты; кетоспирт был получен только из дикетона 5 с умеренным выходом (соединение 12, схема 4).

Схема 4

Для получения других кетоспиртов была применена реакция дехлорирования цинком в уксусной кислоте соединений 3 и 12. Так, из соединения 3 был с умеренным выходом получен кетоспирт 11, который оказался нестабильным и быстро осмолялся при хранении. Обработка цинком кетоспирта 12 позволила выделить кетоспирты 13а и 136, различающиеся геометрией метильной группы. Таким образом, нами была показана возможность стереоселективного восстановления одной или двух кето-групп в оксабициклических дикетонах и сформулированы принципы определения конфигурации создаваемых стереоцентров.

Поскольку для дальнейших запланированных нами превращений необходима защита свободных гидрокси-групп, были исследованы реакции ацилирования и бензилирования имеющихся спиртов. Было показано, что ацилирование для всех синтезированных нами диолов в стандартных условиях (Ас^О/Ру) протекает гладко, с высоким выходом были выделены диацетаты 14-17 (схема 5). Введение кетоспирта 3 в условия реакции ацилирования приводит к дегидратации и образованию неустойчивого я,//-ненасыщенного кетона 18, который при действии ДИБАЛ-Н селективно восстанавливается в спирт 19 с гидрокси-группой в эндо-конфигурации.

Схема 5

14а: К1, Я2 = Н, 2-эндо, 94% 146: Р*1, И2 = Н, 2-эгао, 92% 15а: = Н, Я? = С1, 2-эндо, 90% 156: К1 = Н, ^ = 01. 2-экзо, 82% 16: ^ = Ме, И2 = Н, 2-эндо, 95% 17: К1 = 01. ^ = Ме, 2-эндо, 88%

РН

(Ц-С|

19

Кроме того, полученные диолы были превращены в бензиловые эфиры 20-22 по реакции Вильямсона соответствующих алкоголятов с бензилбромидом (схема 6). Реакция проходит гладко во всех случаях, кроме диола 8, содержащего атом хлора в эндо-конфигурации. Также был получен бензиловый эфир 23 из непредельного спирта 19.

4, 9, 10

2. ВпВг, Ви4М| ТГФ, 25 °С, 24 ч

ОН

Схема 6 .ОВп

ОВп

1. №Н, ТГФ,-10°С

2. ВпВг, Ви4М1 ТГФ, 25 °С, 12 ч

20а: К = Н, 2-эндо, 78% 206: К = Н, 2-экзо, 75% 21а: 14 = экзо-С1, 2-эндо, 68% 216: = экзо-С1. 2-экзо, 65% 22а: И = эндо-Ме, 2-эндо, 83% 226: И = экзо-Ме, 2-эндо, 82%

ОВп

23, 72%

На следующей стадии работы бензиловые эфиры 20-22 были введены в реакции окисления двойных связей. Исходя из структур моделируемых природных полиолов -нортропановых алкалоидов калестегинов и скополина, наиболее перспективным является введение в состав молекулы еще двух гидроксильных групп. В связи с этим нами было проведено сгт-гидроксилирование двойных связей под действием тетраоксида осмия СкОд.

В качестве соокислителей были протестированы перекись водорода и А-оксид-А-метилморфолина (ЫМО), при этом было найдено, что в случае ЫМО значительно сокращается время реакции и увеличивается выход. Также нами было показано, что гидроксилирование проходит стереоселективно, с образованием экзо-диолов 24-26 (схема 7).

,ОВп

20-22 ОВп

Ме^СО/НгО 20 °С, 36 ч

НО.

НО

Схема 7

.ОВп

ХЕЬ

Ъвп

24а: К = Н, 2-эндо, 78% 246: Н, 2-ж зо, 74% 25: К = экзо-СІ, 2-эндо, 72% 26: = эндо-Ме, 2-эндо, 80%

Другим направлением функционализации двойной связи стало эпоксидирование. Оксирановый фрагмент входит в состав ряда тропановых алкалоидов и может служить реакционным центром для дальнейшей трансформации молекулы. На примере симметричных дибензиловых эфиров 20-22 нами было показано, что эпоксидирование ,м-хлорпербензойной кислотой (яг-СРВА) также проходит стереоселективно с образованием экзо-оксиранов 27-29 с высокими выходами (схема 8).

Схема 8

Оксирановый цикл в соединениях 27-29 отличается низкой реакционной способностью. Нам не удалось осуществить его раскрытие действием таких внешних нуклеофилов как гидроксид- или азид-ионы даже в кипящем ДМФА. Раскрытие наблюдалось под действием кислотных реагентов (уксусный ангидрид, 2пСЬ и другие кислоты Льюиса), однако проходило неселективно, с образованием сложной смеси продуктов, строение которых не было установлено. Поскольку известно, что более реакционноспособными аналогами эпоксидов являются циклические сульфаты, нами было получено соединение 30 из диола 24а, при этом использовалась стандартная двухстадийная методика окисления первоначально образующихся сульфитов периодатом натрия в присутствии ЯиСЬ (схема 9). Однако его реакционная способность также оказалась недостаточной для прохождения реакций нуклеофильного раскрытия.

Схема 9

,чОВп ОВп

НО1- ®ОСІ2, ЕізМ СК №он или №Ы3

о ) -/А о ) -" реакция не идет

«Л^ / / 2. №104, КиСІз г(у \ 1 / Н>0 ИЛИ йМР

но и О ----кипячение

24а ОВп 30,78% ОВп

Хотя нам и не удалось провести раскрытие эпоксидного цикла внешними нуклеофилами, была продемонстрирована возможность использования с этой целью внутримолекулярной реакции. Для этого из диацетата 146 был получен несимметричный оксиран 31 (схема 10). Обработка его щелочью в водно-метанольном растворе привела к

трициклическому оксетановому производному 32, содержащему структурный фрагмент природного дитерпена диктиоксетана, обладающего выраженной противовирусной и цитостатической активностью.

Схема 10

146 ОАс

„ОАс

ОН2СІ2 20 °С, 24 ч

т-СРВА

О

чОАс

ОАс

N304(10 3(6)

МеОН 20 °С, 24 ч

НО

ОН

■ І I

31,84%

32, 72%

(іі(ЛуохеІапе

Таким образом, была решена задача селективного создания четырех новых стереоцентров в семичленном цикле путем восстановления кетогрупп и окисления двойной связи в 8-оксабицикло[3.2.1]октановом скелете. На основе полученных соединений продемонстрирована возможность синтеза производных 2,7-диоксатрицикло[4.2.1.03'8] нонана.

2. Синтез структурных аналогов таксола и элеутеробина на основе оксабициклических каркасов

Описанный в предыдущем разделе стереоселективный синтез бициклических структур с различной геометрией гидрокси-групп делает доступным широкий набор соединений -строительных блоков для синтеза более сложных молекул. В данной работе нами было предложено использовать полученные соединения для синтеза упрощенных структурных аналогов природных терпенов: таксола (паклитаксела) и элеутеробина (рисунок 3), обладающих высокой противоопухолевой активностью благодаря способности вызывать неконтролируемую полимеризацию клеточного белка тубулина и стабилизацию микротрубочек.

Согласно современным представлениям паклитаксел и элеутеробин связываются с одной и той же областью на тубулине. Анализ структур данных соединений показывает, что в обоих случаях в основе молекулы лежат полициклические каркасы (спейсеры), содержащие ОН-группы, этерифицированные остатками кислот: Л'-метилурокановой в случае элеутеробина и (2Л,55)-Лг-бензоил-/?-фенилизосерина (далее - фенилизосерин) в случае паклитаксела (рисунок 3). Возможность синтеза активных аналогов этих соединений со структурными упрощениями обусловлена тем, что важнейшая роль в связывании таксола и элеутеробина с белком отводится указанным выше кислотным остаткам (а также бензилокси-и ацетилокси- группам таксола), а другие группировки могут рассматриваться как менее важные. Удаление углеводного остатка элеутеробина приводит лишь к незначительной потере активности.

Рисунок 3. Природные лиганды таксольного сайта

Дизайн целевых соединений базировался на известной гипотезе о том, что основная функция полициклического скелета природных лигандов тубулина состоит в обеспечении определенного пространственного расположения заместителей, важных для взаимодействия с белком. В таком случае этот скелет, в принципе, может быть заменен менее сложными фрагментами, в качестве которых нами были предложены оксабициклические каркасы, описанные в предыдущем разделе

В результате нами был предложен ряд сложных эфиров доступных оксабициклических полиолов с /У-метилурокановой кислотой и фенилизосерином, для которых был проведен молекулярный докинг в уточненную компьютерную модель области связывания таксола с /?-тубулином. Другие гидрокси группы каркаса при этом либо оставались незамещенными, либо содержали остатки уксусной, циклогексанкарбоновой или бензойных кислот в различных комбинациях. При этом можно выделить три типа модельных соединений: производные диолов с фармакофорной группой во втором положении (I), производные тетраолов с фармакофорной группой во втором (II) и шестом (III) положениях (рисунок 4).

Рисунок 4. Моделируемые синтетические лиганды тубулина

Анализ результатов докинга эфиров М-метилурокановой кислоты показал, что соединения I типа, содержащие бензоилоксигруппу в четвертом положении, обладают очень близким структурным соответствием биомишени: остаток А'-метилурокановой кислоты входит в полость 1, а бензоильная группа - в полость 2, хорошо накладываясь на бензоильную группу остатка фенилизосерина в таксоле (рисунок 5). При этом дополнительные гидрокси-группы в положениях 6 и 7 каркаса, а также в остатке бензойной кислоты, могут увеличивать связывание за счет образования дополнительных водородных связей.

ОВг

Рисунок 5. Докинг эфира Л'-метилурокановой кислоты в таксольный сайт (темным цветом изображена молекула паклитаксела, светлым - моделируемого соединения)

В случае сложных эфиров фенилизосерина были получены аналогичные результаты: соединения I типа показали наилучшее соответствие сайту связывания. В данном случае при наложении остатков фенилизосерина в полости 1, остаток бензойной кислоты входит в полость 2, занимаемую оксетановым циклом паклитаксела (рисунок 6). Кроме того, по результатам докинга был сделан вывод, что введение гидрокси-групп в положения 6 и 7 каркаса могут дополнительно увеличивать связывание. Структурные параметры соединений III типа оказались наименее соответствующими биомишени.

РИ

ВгНЫ ОН

О".,

ВгО

Рисунок 6. Докинг эфира фенилизосерина в таксольный сайт (темным цветом изображена молекула паклитаксела, светлым - моделируемого соединения)

Основное внимание в работе было уделено получению эфиров М-метилурокановой кислоты, поскольку они показали хорошее соответствие области связывания по результатам докинга и являются синтетически наиболее доступными. Необходимую для синтеза Л7-метилурокановую кислоту получали в три стадии из коммерчески доступной урокановой кислоты по известной методике (схема 11).

НЫ

СООН

Схема 11

1. МеОН, н2зо4

2. Ме1, КНСОз

3. ЫаОН, ад. МеОН

40% (3 стадии)

\

СООН

Далее нами было исследовано ступенчатое введение остатков различных кислот в оксабициклический каркас. В результате были найдены оптимальные условия для получения моноэфиров бензойной кислоты из диолов 10а и 106 по реакции с бензоилхлоридом в пиридине. Было установлено, что при действии небольшого избытка бензоилхлорида (1,3 экв) основными продуктами реакции оказываются требуемые эфиры. Так, из симметричного диола 10а образуется соединение 33а, из несимметричного диола 106 - два изомера в соотношении 5:2, основной изомер 336 содержит бензоильную группу в экзо-положении. Также в обоих случаях из реакционной смеси были выделены дибензоильные производные 34а и 346 (схема 12).

,0Н

25 °С, 48 ч

ВгСІ, Ру

«п « °Н

10 а'° 33а: 2-эндо, Л-эндо, 76% 34а: 2-эндо, 15%

336: 2-экзо, 4-эндо, 52% 346: 2-экзо, 13% ЗЗв: 2-эндо, 4-экзо, 23%

Оптимизированная методика была нами применена для синтеза сложных эфиров замещенных бензойных кислот. В случае 3,4-диметоксибензойной кислоты вначале был получен хлорангидрид 35, действием хлористого тионила в хлороформе. Реакция хлорангидрида (1,3 экв.) с диолом в пиридине привела к аналогичному результату: основным продуктом был моноэфир 37, также из реакционной смеси был выделен диэфир 39 (схема 13).

Схема 13

^^^СООН СОСІ

/=\ 1. Ас20, НгЭСЦ

/^/СООН

Vsocb, снсь /^д

60 °С, Зч

МеО у 60 °С, 3 ч R^i-J/ 2. SOCI2, CHCI3

25 °С, 12 ч Ни

35, R = 3,4-ОМе, 98%

36, R = 4-ОАс, 93% (2 стадии)

ОМе

,он

35 или 36 НО„. _ ,OR RO,, ^ „,OR

Ру, 25 °С, 48 ч \7 +

10а ОН 37, R = 3,4-OMeBz, 70% 39, R = 3,4-OMeBz, 14%

38, R = 4-OAcBz, 62% 40, R = 4-OAcBz, 12%

Более сложной задачей оказалось получение производных и-гидроксибензойной кислоты. Требовалось подобрать защитную функцию, которую можно было бы селективно удалить на последней стадии. После анализа литературы было принято решение использовать ацетатную защитную группу. С этой целью была получена и-ацетоксибензойная кислота, далее она была превращена в хлорангидрид 36 (схема 13). По реакции диола 10а с хлорангидридом были синтезированы моноэфир 38 и диэфир 40.

Полученные моноэфиры бензойных кислот 33а, 336, 37, 38 были введены в реакцию этерификации с Л'-метилурокановой кислотой в присутствии дициклогексилкарбодиимида (ДЦК) и диметиламинопиридина (ДМАП). Была проведена оптимизация стандартной методики, что позволило получить сложные эфиры 41а, 416, 42 и 43 с выходами 60-69 % (схема 14). Для удаления защитной ацетатной группы соединение 43 было обработано гидразингидратом. В результате нам удалось получить серию эфиров Л'-метилурокановой кислоты I типа 41, 42, 44, содержащих остатки различных бензойных кислот в четвертом положении цикла.

N

ДЦК, ДМАП ОИ СНСІз, 60°С, 48 ч 33а, 336, 37, 38

43

II

^н4-н2о ^ 11

CHr.CN

41а: К = Вг, Л-эндо, 67% 416: Я = Вг, 4-экзо, 68% 42: Р = 3,4-ОМеВг, 4-зндо, 64% 43: И = 4-ОАсВг, 4-зндо, 60%

44, 58%

Следующим шагом было получение сложных эфиров Л-метилурокаиовой кислоты по шестому положению бициклического каркаса. Для синтеза были использованы диацетат 14а и дибензоильное производное 34а симметричного диола. Сначала было проведено син-гидроксилирование двойной связи в системе 0з04 / N1*40, в результате с хорошими выходами были выделены диолы 45 и 46 (схема 15). Аналогично рассмотренным ранее случаям, реакция проходила стереоселективно с образованием экзо-продуктов. Далее полученные диолы были введены в оптимизированную реакцию этерификации /V-метилурокаповой кислотой (ДЦК / ДМАП), при этом с умеренными выходами выделены целевые продукты - моноэфиры 47 и 48. По данным спектроскопии ЯМР в реакционной смеси были обнаружены соответствующие диэфиры, однако выделить их в чистом виде не удалось.

Схема 15 \

■Ш

(Ж

ОвО«, ымо

МЄ2С0/Н20 25 °С 48 ч

ноя>

„еж

^"і-У-соон

14а: р? = Ас 34а: Р= Вг

НО

45. Я -. 46: Я =

'0К ДЦК, ДМАП, 25°С

Ас, 76% Вг, 82%

47: = Ас, 56% 48: К = Вг, 60%

Таким образом, всего нами было получено 6 целевых сложных эфиров ТУ-метилурокановой кислоты и оксабициклических спиртов, при этом в четырех из них (41а, 416, 42 и 44) остаток Л'-метилуро каповой кислоты находится во втором положении бицикла, а в двух (47 и 48) - в шестом. Все соединения можно рассматривать как структурные аналоги элеутеробина и потенциальные противоопухолевые препараты.

По аналогичной схеме был проведен синтез структурного аналога паклитаксела -сложного эфира бициклического спирта 33а и (2Д,55)-Лг-т/)ет-бутоксикарбонил-р-фенилизосерина. Для реакции было использовано производное фенилизосерина 49, в результате было получено соединение 50 в виде смеси двух диастереомеров, которые без разделения были введены в реакцию удаления защитной функции под действием п-толуолсульфокислоты (н-ТСК) с получением искомого сложного эфира 51 (схема 16). Смесь диастереомеров была разделена методом колоночной хроматографии, в результате были получены два энантиомерно-чистых соединения 51а и 516.

_OBz

33a

ДЦК, ДМАП OH CH2CI2

25 °С, 48 ч

Ph

BocN1

У-О °H

p-MeO-Ph 49

Ph^

BocN^O Bzq

p-OMe-Ph

50, 75% (смесь изомеров)

л-TCK, MeOH

Ph,

О',

25 °С, 3 ч BocHN

ОН

BzO

51a+S16, 62%

Полученные эфиры Л'-метилурокановой кислоты и фенилизосерина были протестированы на аффинность к тубулину in vitro. Метод основан на связывании свободных тиольных групп белка с реактивом Эллмана — 5,5'-дитио-бг/с-2-нитробензойной кислотой (ДТНБ) в реакции тиол-дисульфидного обмена и образовании аниона 5-тио-2-нитробензойной кислоты (ТНБ), который имеет максимум поглощения при 412 им. Результаты теста представлены в таблице 1

Таблица 1. Аффинность аналогов таксола и элеутеробина к тубулину в тесте Эллмана

Соединение ECso, дМ

41а 21.5

42 12.7

44 5.7

47 36.2

51а 3.7

516 7.9

паклитаксел 0.12

Из результатов оценки аффинности видно, что все протестированные соединения демонстрируют хорошее связывание с тубулином в нижнем микромолярном диапазоне, при этом сложные эфиры фенилизосерина обладают наилучшей способностью к связыванию. Среди эфиров Л'-метилурокановой кислоты аффинность увеличивается при введении в бензоильный остаток заместителей, способных образовывать водородные связи, что находится в полном соответствии с моделью, полученной при проведении докинга. Наилучшей аффиностью к тубулину из эфиров Л'-метилурокановой кислоты обладает соединение 44, содержащее и-гидроксибензоильную группу. Сравнение кинетических данных связывания с тубулином полученных производных и известных лигандов (паклитаксела, винбластина, колхицина) показало, что характер взаимодействия всех синтезированных нами соединений аналогичен таковому для паклитаксела. Это позволяет говорить, что наиболее вероятной областью связывания для них является именно таксольный сайт.

Аналогичные результаты были получены при определении цитостатической активности этих соединений на клетках рака молочной железы (линия MCF7). Наиболее активными оказались соединения 41а и 51а. Эти вещества в микромолярных концентрациях вызывают характерное для таксанов округление клеток (арест в митозе) и их выраженную гибель.

Для подтверждения данных предположений было протестировано митостатическое действие соединений 41а, 416 и 51а in vivo на зародышах морского ежа Paracentrotus lividus L. В качестве тест-модели служили яйцеклетки и зародыши морского ежа, исследовалось действие веществ на процесс деления клеток после оплодотворения (дробление), дифференцировку, морфогенез и подвижность. Было найдено, что среди протестированных веществ наибольшую активность показало соединение 41а, которое обладает митостатическим действием (угнетает деление клеток) (таблица 2)

Таблица 2. Тестирование соединения 41а на зародышах морского ежа

Концентрация, цМ Действие на деление клеток, вылупление Действие на дифференцировку, морфогенез и подвижность

0.1-0.2 Не влияет -

0.5 Нарушение дробления. Формирование уродливых бластул, частичное вылупление. Не влияет

1 Уродливое дробление. Гибель до вылупления. Не влияет

2 Дробления нет. Бугорчатые яйцеклетки. Нарушение и остановка развития. Формируются аномальные личинки (плутеусы) с неразвитым скелетом. На подвижность не влияет.

4 Дробления нет. Бугорчатые яйцеклетки. Нарушение и остановка развития. Формирутся аномальные гаструлы и призмы. Сильное угнетение плавания, оседание на дно сосуда.

Было показано, что уже при концентрации 0.5 цМ соединение 41а нарушает дробление клеток, а при концентрации 2 цМ приводит к остановке дробления. При остановке дробления яйцеклетки приобретают специфическую бугорчатую форму, характерную для веществ -дестабилизаторов микротрубочек. Это является еще одним подтверждением того, что это вещество действует на таксольный сайт. Для соединений 416 и 51а митостатического действия при концентрациях до 4 рМ обнаружено не было.

Таким образом, полученные данные позволяют говорить о первом примере получения на основе 8-оксабициклооктанового скелета упрощенных аналогов таксола и элеутеробина, обладающих сходным механизмом действия и проявляющим аффинность к тубулину, цито- и митостатическое действие в микромолярных концентрациях.

3. Синтез моноциклических производных циклогептана и их фосфатных производных.

Большой интерес для медицинской химии представляют полигидроксилированные моноциклические циклогептаны, гомоаналоги инозита. Они являются потенциальными гликозидазными ингибиторами и медиаторами процессов трансмембранного переноса в организме человека. Однако исследования в данной области затруднены из-за отсутствия удобных методов стереоселективного синтеза семичленных полиолов. В настоящей работе нами предложен новый подход к получению полигидроксициклогептанов с заданной геометрией ОН-групп.

Наш подход основан на препаративном восстановительном раскрытии кислородного моста в 8-оксабицикло[3.2.1]окт-6-еновом скелете в системе ДИБАЛ-Н / ДИБАЛ-С1 в присутствии ацетилацетоната никеля. Реакция проходит в две стадии, сначала происходит никель-катализируемое присоединение ДИБАЛ-Н по двойной связи, затем под действием кислоты Льюиса (ДИБАЛ-С1) идет разрыв кислородного моста. На примере дибензилового эфира 20а была проведена оптимизация условий реакции (таблица 3). Было показано, что из реакционной смеси может быть выделено пять индивидульных соединений 52-56, соотношение которых зависит от количества используемых реагентов, температуры и времени реакции (схема 17).

20а

1. ДИБАЛ-Н, |\П(асас)2 толуол/гексзн

2. ДИБАЛ-С1, А

чОВп

НО

Схема 17 НО

52а °ВП 53а °Вп

ОВп

ОВп

ОВп

ОН

Таблица 3. Оптимизация восстановительного раскрытия алкена 20а

ДИБАЛ-Н ДИБАЛ-С1 Т, °С Время Общий соотношение

(экв) (экв) нагревания, ч выход, % 52а/53а/54/55/56"

1 1.5 5 70 5 83 41:54:0:5:0"

2 2.0 5 70 4 82 28:60:4:6:2

3 2.0 5 85 3 80 21:62:6:9:2

4 2.0 5 75 4 82 20:70:3:5:2"

5 2.0 5 65 5 78 22:66:3:7:2

6 2.0 7 75 4 77 20:61:5:10:4

7 2.0 7 65 5 75 18:53:5:18:6

В 3.0 5 75 4 73 18:51:8:16:7

9 3.0 5 65 5 72 17:47:10:18:8

10 4.0 5 75 4 70 16:44:11:20:9

11 4.0 5 65 5 68 15:43:12:21:9

12 8.0 5 65 5 62 13:40:15:22:10

"Соотношение продуктов определялось методом спектроскопии ЯМР *Н бБыло выделено 14% исходного алкена 20а "Выходы индивидуальных соединений: 17% для 52а, 58% для 53а

Строение продуктов говорит о близкой реакционной способности простых эфирных связей кислородного моста и бензилокси- групп; это подтверждается наличием большого количества бензилового спирта в реакционных смесях. При снижении количества ДИБАЛ-Н основными продуктами реакции оказываются бициклический восстановленный подукт 52а и моноциклический алкен 53а. При этом доля побочных продуктов может быть сведена к минимуму. В результате оптимизации условий реакции соединение 52а было выделено в индивидуальном виде с выходом 58% (таблица 3, строка 4).

Также было проведено исследование влияния на реакцию восстановительного раскрытия каталитических количеств фосфиновых лигандов (таблица 4). Нами было показано, что добавка фосфинов при использовании оптимизированного протокола приводила к заметному снижению выхода продукта раскрытия, что может быть связано с уменьшением активности катализатора. Проблему удалось решить увеличением загрузки катализатора и времени добавления ДИБАЛ-Н (таблица 4, строка 3). Присутстиве в реакционой смеси ДИБАЛ-С1 также является необходимым. При этом увеличение температуры и времени реакции не оказывали существенного влияния на общий выход и селективность.

Таблица 4. Эффект фосфиновых лигандов на восстановительное раскрытие алкена 20а

Фосфин №(асас)г, 01ВАЬ-С1, выход 53а, % Энантиомерный

(мол %) мол % экв избыток, ее

1 РРЬз(ЗО) 15 5 52

2 РРИз(бО) 50 - 32

3 РРЬз (50) 50" 5 65

4 ¿ррЬ (50) 50" 5 46

5 (Д)-ВШАР (50) 50а - 28 95

6 (Д)-ВШАР (50) 50а 5 43 82

"добавление ДИБАЛ-Н проводилось в течение 3 ч

Наилучшие результаты среди протестированных лигандов показал трифенилфосфин, добавка которого (50 мол %) приводила к увеличению выхода целевого алкена 53а до 65% (Таблица 4, строка 3). Использование бидентантных лигандов (с!ррЬ и ВГЫАР) во всех случаях приводило к снижению выхода, однако применение хирального (Й)-ВПЧАР позволило провести раскрытие с высокой энантиоселективностью (таблица 4, строка 5). Добавление ДИБАЛ-С1 увеличивает выход раскрытия, но снижает энантиомерную чистоту продукта.

Используя оптимизированный протокол, из симметричных дибензильных производных 21а и 22а были получены искомые ненасыщенные продукты раскрытия кислородного моста -циклогептены 57а и 58 (схема 18). При этом также были выделены насыщенные бициклические соединения 59а и 60.

Схема 18

к 1. ДИБАЛ-Н (2 экв.) ВпО ы К

впа^овп^сМ15м%%)ч нсу^г р2 Впаїш

2. ДИБАЛ-СІ, 75 °С, 4 ч \=/'ОВп + ^

. ДИБАЛ-СІ, 75 °С, 4 ч

21а. 22а

57а: К1 = Н, ^ = СІ, 62% 59а: И = жзо-СІ, 22%

58: Р!1 = Ме, & = Н, 64% 60: К = эндо-Ме, 20%

При анализе реакционных смесей в небольших количествах были выделены и идентифицированы бициклические спирты, являющиеся продуктами окисления органоаланов, образующихся на первой стадии. Для подтверждения этого предположения алкены 20а и 21а после обработки ДИБАЛ-Н в присутствии N¡(3080)2 были подвергнуты экспозиции на воздухе. В результате основными продуктами реакции оказались спирты 61 и 62 (схема 19). На основании данных спектроскопии ЯМР было установлено, что вводимая гидрокси-группа имеет экзо-конфигурацию.

Схема 19

„ОВп 1-ДИБАЛ-Н, М(асас)2 ОВп

Р >-1*

толуол/гексан, НО^. /Т—-С

25 °С, 1 ч Т V \

К 61: = Н, 62% 2.02,25 °С, 5 ч М--/, 62: К = СІ, 58%

20а, 21а 0Вп ОВп

щ-

В реакцию восстановительного раскрытия были также введены несимметричные диэфиры 206 и 216. В обоих случаях были выделены моноциклические продукты 53 и 57 в виде смеси изомеров в соотношении -1:1 (схема 20). Полное разделение методом колоночной хроматографии на силикагеле провести не удалось, поэтому каждый из изомеров в индивидуальном виде был выделен лишь с выходом 13-15%.

Схема 20

ВпО^І лОВп ^^ Вп0ч1 ,ОВп ВпСх! ,ОВп ВпС ?ОВп

—О-он но-О + Н

--2. ДИБАЛ-СІ, 75 -С, 4 ч --%-' -

206 216 536 + 53в: И = Н, 44% (1:1) 526: И=Н, 20%

576 + 57в: Я = СІ, 46% (1:1) 59б:К = С1,21%

Моноциклические непредельные спирты 53, 57, 58 представляют значительный интерес благодаря возможности селективно модифицировать свободную гидрокси-группу, а также двойную связь. Особенно интересным представляется направленный синтез фосфатных производных, поскольку подобные семичленные аналоги инозитфосфатов не описаны в литературе. Фосфорилирование было продемонстрировано нами на примере спирта 53а. В качестве фосфорилирующего реагента был использован Л^-диизопропилдибензил-фосфоамидит, образующееся соединение фосфора (III) было окислено л<-хлорпербензойной кислотой (т-СРВА) до фосфатного производного 63 (схема 21). Далее проводилось каталитическое гидрирование на палладиевом катализаторе, в результате с почти количественным выходом образуется требуемый фосфат 64, не требующий дополнительной очистки.

Схема 21

1.(ВпО>2РМ(/Рг)2 ОРО(ОВп),

1 Н-тетразол _А

СН2СІ2 25°С,12ч / Х.иОВп N№0,0304 н0 53а-► \\ / ацетон/НгО

25 °С, 48 ч НО

2. т-СРВА О °С - 25 °С, 2 ч

Н!П

н2о3ро-^_/

ОВп 63, 80% Н2, РсІ/С ,ОН

,ОРО(ОВп)2 Л-ОВп

ОРО(ОВп)2 /^^•'ОВп

НО

-и

65а+65б

ОВп 5:1,62% НО ОВп

НО

64, 98%

Н,, РсІ/С

пи у *

НО-/ \-OPO3H2 НО4' ОН 66 <

Соединение 63 также было дополнительно прогидроксилировано с получением смеси изомерных продуктов 65а и 656 в соотношении 5:1 по данным спектроскопии ЯМР. Основной изомер 72а был выделен в индивидуальном виде методом колоночной хроматографии и затем прогидрирован в стандартных условиях с получением фосфата 66. Таким образом, нам удалось впервые синтезировать семичленные аналоги известных ингибиторов инозитмонофосфатазы (¡МРаве), это первый описанный пример направленного синтеза семичленных производных такого рода. Полученные фосфаты 64 и 66 были протестированы на ингибирующую активность к ШРаве, при этом оба соединения показали способность ингибировать фермент в микромолярных концентрациях (Таблица 5).

Таблица 5. Ингибирование инозитмонофосфатазы

Соединение 1С50, цМ Характер ингибирования

64 0.8 конкурентный

66 13 конкурентный

3,5,6-три-деокси -мио-

инозитмонофосфат 3 конкурентный

Следующим шагом работы стало получение трифосфатных производных -потенциальных лигандов инозиттрифосфатного (1пэРз) рецептора. Для этого алкены 53а, 57а, 58 были введены в реакцию син-гидроксилирования двойной связи в системе ЫМ0/0в04, было установлено, что процесс протекает с высокой стереоселективностью (схема 22). В результате реакции с хорошим выходом были выделены триолы 67-69, их конфигурация подтверждена данными спектроскопии ЯМР, в том числе с использованием эффекта Оверхаузера.

ОВп н9 oBn

МП ■ R NMO, 0s04

/Y ацетон/Н20 ' 67: R1, R2 = H, 75%

O-OBn 25 °С, 48 ч ' НО At^R2 68: R; = H' R2 = 72%

W HO^H OCH2Ph 69: R = Me, R2 = H, 78%

53a, 57a, 58

NOE

Для получения аналогов инозиттрифосфата мы провели реакцию фосфорилирования триола 67 в стандартных условиях, выделив с умеренным выходом бензилированное производное 70, которое далее было прогидрировано на палладиевом катализаторе с получением трифосфата 71 (схема 23).

Схема 23

1. (ВпО)2РМ(/Рг)2 Вп0 ОРО(ОВп)2 НО, РРО3Н2 1Н-тетразол,СН2С12 -( ;-(

он 25 °с, 12 ч / \-0Р0(0Вп)2 н2, ра/с ( \-оро3н2

2. т-СРВА Вп0ч Т НО

0 °С -25 °С, 2 ч ОРО(ОВп)2 ОР03Н2

70,72% 71,98%

Таким образом, в нашей работе впервые описан синтез моно- и трифосфатных производных полигидроксициклогептана - гомоаналогов инозитфосфатов, играющих ключевую роль в процессе трансмембранного переноса в клетке. Для полученных монофосфатов показана активность к ІМРаве, сравнимая с шестичленными аналогами.

4. Синтез ингибиторов гликозидаз на основе производных циклогептана

Гликозидазы (гликозил-гидролазы) - обширный класс ферментов, участвующих в ряде важнейших физиологических процессов в организме: рост, дифференциация и опознавание клеток, углеводный и лизосомальный метаболизм и др. Из литературы известно, что ингибиторы гликозидаз могут проявлять противоопухолевое и противовирусное действие, кроме того, в терапевтической практике применяется ряд препаратов для лечения сахарного диабета, действующих по принципу ингибирования альфа-глюкозидазы.

В то время как гликозидазная активность пяти- и шестичленных карбациклов широко изучена, производные циклогептана остаются малоисследоваными, что в первую очередь связано с их низкой синтетической доступностью. Поскольку синтетический подход, предложенный в нашей работе, позволяет синтезировать широкий ряд новых моно- и бициклических производных циклогептана, нами была показана его применимость к получению ингибиторов гликозидаз. При дизайне новых биологически активных соединений такого рода нами использовалось молекулярное моделирование в сайте связывания альфа-глюкозидазы. Был проведен молекулярный докинг 50 потенциально доступных моно- и бициклических полигидроксициклогептанов, в том числе содержащих амино-группу, с общими формулами, показанными на рисунке 7.

r

-ОН

но

но

он но он

r =он, nh2

лОН

но"

"nhr

но он акарбоза (acarbose)

Рисунок 7. Типы моделируемых структур ингибиторов альфа-гликозидазы

При анализе результатов докинга использовались рассчитанные энергии связывания, донорно-акцепторного и электростатического взаимодействия, а также визуальное наложение на известные ингибиторы, используемые в терапевтической практике, такие как миглитол и акарбоза. В результате были сделаны следующие выводы:

1. В случае бициклических полиолов транс-ориентация гидроксилов в положениях 2 и 4 является более предпочтительной, чем цис-расположение, поскольку позволяет этим группам образовывать прочные связи с остатками Аэр327 и Авр443. Введение вместо одной из ОН-групп амино-функции существенно улучшает параметры связывания, особенно в случае 2,4-ди-эндо изомера.

2. Моноциклические циклогептаны в целом обладают лучшим геометрическим соответствием биомишени, во многом благодаря конформационной подвижности (способны принимать конформацию псевдо-ванны), при этом желательно наличие не менее четырех свободных гидрокси-групп, расположенных в конфигурации 1,2,5,7 или 1,2,4,5 (рисунок 7).

3. Наличие аминогруппы в моноциклических циклогептанах во всех случаях существенно увеличивает энергию связывания. Наилучшие результаты достигаются при введении аминогруппы в пятое положение.

Рисунок 8. Докинг моно- и бициклических аминопроизводных циклогептана в сайт связывания альфа-глюкозидазы.

Желтым цветом обозначены наиболее прочные водородные связи

Исходя из данных молекулярного моделирования были предложены целевые структуры полигидроксилированных производных, в том числе содержащих аминогруппу. В качестве исходных соединений для синтеза полиолов были использованы бензиловые эфиры 20, 21, 53а, 67, а также кетоспирт 13а.

На примере соединений 20, 21 и 67 нами было продемонстрировано, что удаление бензильной защиты проходит с почти количественным выходом в стандартных условиях каталитического гидрирования на палладии с получением полиолов 72-74 (схема 24). Следует

отметить, что в случае хлор содержащего бициклического соединения 21 в результате гидрирования атом хлора в молекуле сохраняется.

.ОВп

т » \ >к н2, РЬ/С

МеОН

24, 25

ОВп

но^^он /"ОВп

НО

ВпО

67

Схема 24 .ОН

72а: к = н' 2-эндо' 99% О V-К 726: 14= Н, 2-экзо, 99%

НО

73: Я = СІ, 2-эндо, 98%

ОН

но'^х /'"он

но 74,98%

Следующим шагом нашей работы в соответствии с предложенной моделью явилось введение аминогруппы в состав циклогептановых производных. Для получения бициклического аминопроизводного нами был реализован подход, основанный на реакции восстановительного аминирования кетоспирта 13а. Использование системы ВпЫНг / ЫаВНзСЫ в присутствии тетраизопропоксида титана Тл(0/Рг)4 позволило получить основной продукт аминирования - соединение 75 с энйо-конфигурацией всех групп (схема 25).

Схема 25 ЛМНВп

. 1.ВпМН2 ТІ(ОіРг)4 о /"СНз -1--

2. ЫаВН3СМ, МеОН

ОН 25 °с' 48 4

о ;-"сн3

13а

75, 78%ОН 76,75%

СЬг

ТГФ,20 °С 48 ч

СЬг „МВп

О )"СН3

77, 82%

ОВп

ЫНВп

"СН,

ОВп

СЬгСІ ЫаНСОз

Ме0Н/Н20

0б04 ымо нс - он,г нсЧ/Гл

ме2со/н2о » \

20 °С, 48 ч

Попытка прямого гидроксилирования амина 75 не привела к успеху: в ходе реакции происходило окисление амино-группы, кроме того, образующиеся продукты обладали очень высокой полярностью, что затрудняло их выделение. Однако использование бензильной защитной группы для гидроксила и бензилоксикарбонильной группы (СЬг) для амина позволило провести гидроксилирование и получить диол 78 выходом 64% (схема 25). На последней стадии все защитные группы были удалены гидрированием на палладии, в результате суммарный выход аминопроизводного 79 составил 30% по 5 стадиям.

Для синтеза моноциклического производного был разработан подход, основанный на реакции нуклеофильной замены гидроксила на азидо-группу. В качестве исходного соединения использовался циклогептенол 53а (схема 26). На первой стадии был получен мезилат 80. Далее было проведено гидроксилирование действием 0в04 / ЫМО, с выделением единственного изомера - диола 81.

Схема 26 МвО

МэС|. Ру 20 °С, 48 ч

ОМэ

,ОВп

№N3

РВп 0Б04 ШО Ме,С0/Н,0

ОВп

чОВп

ДМФА но"

120 °С, 24 ч

НО ОВп НО ОВп

81, 70% 82, 68%

20 °С, 12 ч

НО

,,ОН

МН2

•а

но ОН

83, 97%

Далее нами было показано, что нуклеофильное замещение на азидную группу позволяет выделить азид 82, гидрирование которого на палладии приводит к амину 83. Таким образом, было синтезировано шесть полигидроксициклогептанов 72-74, 79, 83, которые были исследованы на ингибирующую активность к трем коммерчески-доступным гликозидазам. При определении ингибирующей активности использовалась спектро-фотометрическая методика, основанная на измерении поглощения продуктов ферментативного гидролиза субстратов - соответствующих и-нитрофенилгликозидов. Для менее активных соединений определялся процент ингибирования при концентрации 1 гаМ, для более активных -рассчитывалось значение 1Сзо на основании данных измерения активности при нескольких концентрациях ингибитора, результаты представлены в таблице 6.

Таблица б. Тестирование гликозидазной активности полученных циклогептанов.

Соединение а-О-глюкозидаза /?-В-глюкозидаза а-О-галактозидаза

72а 12% 24% 820 цМ

726 43% 25% 34%

74 162 рМ 820 цМ 660 цМ

79 286 цМ 185 цМ 38%

83 58 цМ 48% 380 цМ

акарбоза 112 цМ - -

В таблице приведены значения 1С50 в рМ.

Для малоактивных соединений приведен процент ингибирования при концентрации 1 шМ

Было установлено, что моноциклические полиолы проявляют большую ингибирующую активность в отношении исследованных гликозидаз, чем бициклические производные. Введение аминогруппы в состав молекулы значительно увеличивает активность как моно-, так и бициклических соединений. Таким образом, наилучшие результаты по данным тестирования показал аминополиол 83, который селективно ингибирует альфа-глюкозидазу уже при концентрации 58 цМ, что превосходит величину активности известного ингибитора акарбозы.

Полученные данные находятся в хорошем соответствии с результатами компьютерного моделирования и закономерностей, ранее выявленных для других гликозидазных ингибиторов. Особенно примечательна высокая активность полиола 74, не содержащего атомов азота. Наличие активности в данном случае подтверждает хорошую способность конформационно-подвижных циклогептанов встраиваться в активные центры ферментов. Это убедительно доказывает высокую ценность разработанного в настоящей работе метода синтеза циклогептанов с различной геометрией гидрокси-групп.

выводы

1. Предложен новый путь стереоселективного синтеза полигидроксилированных 8-оксабицикло[3.2.1]октанов.

2. Показана возможность синтеза трициклических оксетановых соединений (диокса-трициклононанов) - структурных аналогов природного терпена диктиоксетана.

3. Продемонстрирована возможность использования каркасных полиолов циклогептанового ряда как спейсеров для синтеза аналогов таксола и элеутеробина. Для полученных производных показана высокая аффинность к тубулину, цито- и митостатическая активность in vivo и in vitro.

4. На основе реакции восстановительного раскрытия кислородного моста 8-оксабицикло[3.2.1]октенов разработан метод синтеза моноциклических производных циклогептана. Впервые получены моно- и трифосфатные производные гомоинозита - перспективные ингибиторы инозитмонофосфатазы и лиганды инозиттрифосфатного рецептора.

5. Разработаны методы стереоселективного введения амино-группы в моно- и бициклические производные полигидроксициклогептанов. Показано, что полученные таким образом аналоги нортропановых алкалоидов являются эффективными гликозидазными ингибиторами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Khlevin, D.A., Sosonyuk, S.E., Proskuraina, M.V., Zefirov, N.S. Stereoselective synthesis of highly substituted 8-oxabicyclo[3.2.1]octanes and 2,7-dioxatricyclo[4.2.1.03,8]nonanes. Tetrahedron 2012, 68, 5785-5792.

2. Tafeenko, V.A., Aslanov, L.A., Proskurnina, M.V., Sosonyuk, S.E., Khlevin, D.A. (l^,2i?,3«,45',55)-3-Methyl-8-oxabicyclo[3.2.1]oct-6-ene-2,4-diyl diacetate. Acta Cryst. 2011, E67, o2127.

3. Tafeenko, V.A., Aslanov, L.A., Proskurnina, M.V., Sosonyuk, S.E., Khlevin, D.A. 3-exo-chloro-8-oxabicyclo[3.2.1.]oct-6-ene-2,4-diol chloroform 0.33 solvate. Acta Cryst. 2009, E65, ol580.

4. Хлевин, Д.А., Быстров, В.Ю., Сосонюк, C.E., Проскурнина, М.В., Зефиров, Н.С. Новый подход к синтезу полигидроксициклогептанов. Башкирский химический журнал, 2010, 17, 146-147.

5. Хлевин, Д.А., Быстров, В.Ю., Сосонюк, С.Е., Проскурнина, М.В., Зефиров, Н.С. Успехи в синтезе полигидроксипроизводных 8-оксабицикло[3.2.1]октана. Башкирский химический журнал, 2010, 17, 148-149.

6. Khlevin, D.A., Sosonyuk, S.E., Proskurnina, M.V., Zefirov, N.S.. New polyhydroxyamino-cycloheptanes as a perspective glycosidase inhibitors. Book of Abstracts of International Congress on Organic Chemistry, Kazan, 2011, P. 91.

7. Хлевин, Д.А. Новый стереоселективный подход к синтезу производных гомоинозита. Сборник тезисов XVIII Международной конференции «Ломоносов-2011», Москва, 2011, С. 322.

8. Артемов, М.В., Хлевин, Д.А. Синтез новых производных 8-оксабицикло[3.2.1]октана. Сборник тезисов XVIII Международной конференции «Ломоносов-2011», Москва, 2011, С. 305.

9. Хлевин, Д.А., Сосонюк, С.Е., Проскурнина, М.В., Зефиров, Н.С. Стереоселективный синтез производных циклогептана с потенциальной биологической активностью. Материалы XIV Молодежной школы-конференции по органической химии, Екатеринбург, 2011, С. 255-256.

10. Хлевин, Д.А. Синтез новых производных полигидроксициклогептана — потенциальных ингибиторов гликозидаз и инозитфосфатаз. Сборник тезисов V всероссийской конференции «Химия в современном мире», Санкт-Петербург, 2011, С.329-330

11. Хлевин, Д.А. Разработка синтеза производных циклогептана с потенциальной противоопухолевой активностью. Материалы XXV Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии», Уфа, 2011, С. 37-38

12. Хлевин, Д.А, Пешич, А., Проскурнина, М.В., Зефиров, Н.С. Синтез структурных аналогов элеутеробина на основе адамантана и оксабициклооктана. Сборник тезисов Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Успехи синтеза и комплексообразования», Москва, 2012, С. 174

13. Хлевин, Д.А, Пешич, А., Сосонюк, С.Е., Проскурнина, М.В., Зефиров, Н.С. Синтез структурных аналогов калистегинов и элеутеробина на основе производных 8-оксабицикло[3.2.1]октана. Сборник тезисов докладов Всероссийской конференции «Органический синтез: химия и технология», Екатеринбург, 2012, С. 119

14. Хлевин, Д.А, Пешич, А., Сосонюк, С.Е., Проскурнина, М.В., Зефиров, Н.С. Структурные аналоги элеутеробина на основе производных 8-оксабицикло[3.2.1]октана. Материалы всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии в области химии и биотехнологии», Уфа, 2012, С. 3^1

15. Хлевин, Д.А. Синтез структурних аналогов таксола и элеутеробина, содержащих фрагмент 8-оксабицикло[3.2.1]октана. Сборник тезисов XIX Международной конференции «Ломоносов-2012», Москва, 2012, С. 399.

Подписано в печать. Формат А5 Бумага офсетная. Печать цифровая. Тираж 100 экз. Заказ № 0130 Типография ООО "Ай-клуб" (Печатный салон МДМ) 119146, г. Москва, Комсомольский пр-т, д.28 Тел. 8(495)782-88-39

Введение

1 Синтез и биологическая активность моно- и бициклических полиолов с 6 размером цикла 7-9 атомов (обзор литературы)

1.1. Синтез и биологическая активность производных 8- 6 оксабицикло [3.2.1 ] октана

1.1.1 Реакции [4+3] циклоприсоединения с производными фурана

1.1.2. Синтезы на основе реакции Дильса-Альдера с последующим 12 расширением цикла

1.1.3. Циклоприсоединение без участия фурана

1.1.4. Использование метатезиса

1.2. Методы синтеза моноциклических полигидроксипроизводных с размером 18 цикла 7-9 атомов

1.2.1. Окисление циклополиенов

1.2.2. Метатезис с замыканием цикла (RCM)

1.2.3. Внутримолекулярное циклоприсоединение нитронов к алкенам

1.2.4. Нуклеофильная циклизация

1.2.5. Свободнорадикальная циклизация и пинаконовое сочетание

1.2.6. Другие методы получения полиолов с 7- и 8-членным циклом

1.2.7. Синтез полигидроксициклононанов 31 1.3 Гликозидазная активность полиолов с размером цикла 7-8 атомов

2. Обсуждение результатов

2.1. Получение производных 8-оксабицикло[3.2.1]октана

2.2 Синтез структурных аналогов таксола и элеутеробина на основе оксабициклических каркасов

2.3. Синтез моноциклических производных циклогептана

2.4. Синтез ингибиторов ГМРаэе и лигандов 1шРЗ рецептора 66 2.5 Синтез ингибиторов гликозидаз на основе производных циклогептана

3. Экспериментальная часть

3.1. Методики синтеза и характеристики соединений

3.1.1. Синтезы исходных соединений

3.1.2. Восстановление дикетона (2) при действии ДИБАЛ-Н

3.1.3. Синтез дикетона (5)

3.1.4. Дехлорирование под действием цинковой пыли в уксусной кислоте

3.1.5. Восстановление дикетонов боргидридом натрия

3.1.6. Синтез кетоспирта (12)

3.1.7. Общая процедура дехлорирования а-хлоркетонов цинковой пылью в 85 уксусной кислоте

3.1.8. Общая процедура ацилирования бициклических спиртов уксусным 86 ангидридом

3.1.9. Общая процедура бензилирования спиртов

3.1.10. Общая процедура гидроксилирования двойной связи

3.1.11. Общая процедура эпоксидирования алкенов

3.1.12. Синтез сульфата (30)

3.1.13. Синтез трицикла (32)

3.1.14. Общая методика ацилирования спиртов (10) хлорангидридами 95 бензойных кислот

3.1.15. Общая методика этерификации спиртов с ЛА-метилурокановой кислотой

3.1.16. Синтез соединения (44)

3.1.17. Удаление оксазолидиновой защиты соединения (50)

3.1.18. Общая методика восстановительного раскрытия кислородного моста в 103 системе ДИБАЛ-Н/ДИБАЛ-С

3.1.19. Общая методика окисления органоаланов

3.1.20. Общая методика фосфорилирования спиртов

3.1.21. Общая процедура гидрирования бензиловых эфиров (удаление 110 бензильной защиты)

3.1.22. Синтез соединения (75)

3.1.23. Синтез соединения (77)

3.1.24. Синтез соединения (80)

3.1.25. Синтез соединения (82)

3.2. Молекулярное моделирование

3.3. Биотестирование 115 ВЫВОДЫ 119 Список использованных сокращений 120 Список цитируемой литературы

Полигидроксициклогептаны являются мало исследованным классом циклитов, во многом из-за их низкой синтетической доступности. Однако подобные соединения представляют большой интерес, поскольку могут проявлять широкий спектр физиологической активности: участвовать в процессах метаболизма углеводов, трансмембранном переносе, транспорте ионов в клетке.

Природные бициклические семичленные полиолы, алкалоиды тропанового ряда (8-азабицикло[3.2.1]октаны) являются селективными гликозидазными ингибиторами. Описан ряд их оксааналогов, проявляющих цитостатическую и противовирусную активность. Кроме того, фрагмент оксабициклооктана входит в состав ряда полициклических терпенов, например, диктиоксетана, энглерина и тромбоксана. Бициклические производные циклогептана могут быть использованы для синтеза упрощенных аналогов сложных природных молекул в рамках подхода ограничения конформационной подвижности, выступая в роли спейсеров для построения структур, содержащих одну или несколько фармакофорных групп.

Моноциклические производные циклогептана, в свою очередь обладают повышенной конформационной гибкостью, что облегчает встраивание в активные центры биомишеней и воспроизведение формы переходного состояния. У ряда производных гомоинозита, в первую очередь содержащих аминогруппы, была найдена выраженная ингибиторная активность в отношении гликозидаз, в ряде случаев превосходящая шестичленные аналоги. Наличие подобной активности позволяет рассматривать данные соединения как потенциальные лекарственные препараты для лечения сахарного диабета и вирусных инфекций. Подобные производные являются гидролитически стабильными, что во многих случаях делает их использование в составе лекарств более предпочтительным. Развитие исследований в данной области сдерживается отсутствием удобных методов синтеза семичленных циклитов заданной конфигурации.

С учетом большого потенциала полигидроксициклогептанов для медицинской химии, разработка стереоселективных методов синтеза этих соединений является весьма актуальной.

1. Обзор литературы. Синтез и биологическая активность моно- и бициклических полиолов с размером цикла 7-9 атомов

Полигидроксилированные соединения с размером цикла более 6 атомов встречаются в природе заметно реже, чем производные циклопентана и циклогексана, в большинстве случаев - в виде полициклических каркасных и конденсированных систем. Подобные соединения также являются синтетически труднодоступными, поскольку для создания семи- и восьмичленных циклов применяется довольно ограниченный набор синтетических методов [1,2]. Еще более сложной задачей является стереонаправленный синтез изомерных соединений, содержащих более трех ОН-групп определенной конфигурации. В настоящем обзоре литературы будут рассмотрены методы синтеза и биологическая активность двух типов соединений: бициклических полигидроксициклогептанов (производные 8-оксабицикло[3.2.1]октана) и моноциклических полиолов с размером цикла 7-9 атомов. Приведены наиболее общие методы создания соответствующих циклов, в том числе в полном синтезе сложных природных молекул, рассмотрены вопросы стереоселективности и проявления физиологической активности соединений. Отдельный раздел (1.3) посвящен анализу гликозидазной активности семи- и восьмичленных полиолов в сравнении с более изученными азациклитами (полигидроксиазепанами и азоканами).

выводы

1. Предложен новый путь стереоселективного синтеза полигидроксилированных 8-оксабицикло[3.2.1]октанов.

2. Показана возможность синтеза трициклических оксетановых соединений (диокса-трициклононанов) - структурных аналогов природного терпена диктиоксетана.

3. Продемонстрирована возможность использования каркасных полиолов циклогептанового ряда как спейсеров для синтеза аналогов таксола и элеутеробина. Для полученных производных показана высокая аффинность к тубулину, цито- и митостатическая активность in vitro и in vivo.

4. На основе реакции восстановительного раскрытия кислородного моста 8-оксабицикло[3.2.1]октенов разработан метод получения моноциклических производных циклогептана. Впервые получены моно- и трифосфатные производные гомоинозита - перспективные ингибиторы инозитмонофосфатазы и лиганды инозиттрифосфатного рецептора.

5. Разработаны методы стереоселективного введения амино-группы в моно- и бициклические производные полигидроксициклогептанов. Показано, что полученные таким образом аналоги нортропановых алкалоидов являются эффективными гликозидазными ингибиторами.

Список использованных сокращений асас - ацетилацетонат В IN АР - бинафтил Вп - бензильная группа (PhCH2) Вое - бензилоксикарбонил Bz - бензоильная группа (PhCO)

Cbz - карбобензилокси-группа, бензилоксикарбонил (PhCH2OCO)

COD - циклооктадиенильная группа

DCM - дихлорметан, хлористый метилен

DMF (ДМФА) - диметилформамид

DMSO (ДМСО) - диметилсульфоксид dppb- 1,4-6ыо(дифенилфосфин)бутан

IC50 (ЕС50)- концентрация, вызывающая 50% ингибирование фермента или 50% проявление изучаемого эффекта (связывания и др.) IMPase - лшо-инозитмонофосфатаза

InsP3 - инозиттрифосфат, InsP3R - инозиттрифосфатный рецептор INAC - intramolecular nitrone-alkene cycloaddition, внутримолекулярное циклоприсоединение нитронов к алкенам m-CPB А - Aí-хлорпербензойная кислота Ms - мезил, метилсульфонил NMO - iV-оксид iV-метилморфолина NOE (ЯЭО) - ядерный эффект Оверхаузера Ру - пиридин

RCM - ring closing metathesis - метатезис олефинов с замыканием цикла rt (room temperature) - комнатная температура

TBS (TBDMS) - трет-бутилдиметилсилильная группа

TES - триэтилсилильная группа

Tf - трифлат, трифторметилсульфонил

TFA - трифторуксусная кислота

TMS - триметилсилильная группа

Ts - тозил, я-толуолсульфонил ц\¥ - микроволновое облучение

ДИБАЛ-Н (DIBAL-H) - диизобутиалюминийгидрид

ДМАП (DMAP) - н-диметиламинопиридин

ДЦК (DCC) - дициклогексилкарбодиимид

КССВ - константа спин-спинового взаимодействия ТГФ (THF) - тетрагидрофуран А - нагревание

1. Arjona A., Gomez A.M., Lopez J.C., Plumet J. Synthesis and conformational and biological aspects of carbasugars. Chem. Rev. 2007,107,1919-2036;

2. Ogawa S. In: Carbohydrates in Drug Design (Eds. Witczak Z. J., Nieforth K. A.), Dekker: New York, 1997,433;

3. Derwick P. M. Medicinal Natural Products', Wiley: Chichester, UK, 1998;

4. Iminosugars: From synthesis to therapeutic applications (Eds. Compain P., Martin O. R.). John Wiley: Chichester, UK, 2007;

5. Asano N., Nash R.J., Molyneux R.J., Fleet G.W.J. Sugar-mimic glycosidase inhibitors: natural occurrence, biological activity and prospects for therapeutic application. Tetrahedron: Asymmetry 2000,11, 1645-1680;

6. Re D.L., Franco F., Sanchez-Cantalejo F., Tamayo J.A. Total synthesis of 3-O-benzyl-1,3,5-tri-e/>/-calystegine B2 from L-sorbose. Eur. J. Org. Chem. 2009, 74, 1984-1993;

7. Drager B. Chemistry and biology of calystegines. Nat. Prod. Rep. 2004, 21, 211-223;

8. Biastoff S., Drager B. Calystegines. In: The Alkaloids: Chemistry and Biology (Ed. Cordell G.A.), vol. 64, New York: Academic Press, 2007,49-102:

9. Bowers K.G., Mann J. Oxyallyls in synthesis: preparation of tricyclic thromboxane A2 analogues. Tetr. Lett. 1985, 26, 4411-4412;

10. Bowers K. G., Mann J., Walsh E В., Howarth O.W. Thromboxane A2 analogues from 8-oxabicyclo3.2.1.oct-6-en-3-ones. J. Chem. Soc. Perkin Trans. /1987, 1657-1666;

11. Corey E.J. The logic of chemical synthesis: multistep synthesis of complex carbogenic molecules. Angew. Chem. Int. Ed. 1991, 30, 455^65;

12. Grainger R.S., Owoare R.B. Selective 1,5-alkylidenecarbene insertion reactions on 3.2.1.oxabicyclic ethers: a new approach toward the AB ring system of ingenol. Org. Lett. 2004, 6, 2961-2964;

13. Reinecke J., Hofmann H.M.R. First synthesis of the functionalized dioxatricyclic core structure of dictyoxetane and proposed biogenesis in Dictyota dichotoma. Chem. Eur. J. 1995,1, 368-373;

14. Wittenberg J., Beil W., Hofmann H.M.R. Synthesis of dioxatricyclic segments of dictyoxetane. Oxygenated 6,8-dimethyl-2,7-dioxatricyclo4.2.1.03'8.nonanes show antitumor activity. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 8259-8262;

15. Stark C.B.W., Eggert U., Hoffmann H.M.R. Chiral allyl cations in cycloadditions to furan: synthesis of 2-(l'-ghenylethoxy)-8-oxabicyclo3.2.1.oct-6-en-3-one in high enantiomeric purity. Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 1266-1268;

16. Proemmel S., Wartchow R., Hoffmann H.M.R. Synthesis and studies of marine natural products: the dictyoxetane core from 8-oxabicyclo3.2.1.oct-6-en-3-ones. Tetrahedron 2002, 58, 6199-6206;

17. Waters J.A., Creveling C.R., Witkop B. 2,4,5-Trimethylpyrrole-3-carboxylic acid esters of various alkaloids. J. Med. Chem. 1974,17,488-491;

18. Pascual M.V., Proemmel S., Beil W., Wartchow R., Hoffmann H.M.R. Oxazatricyclic noradamantanes: stereocontrolled synthesis of functionalizea scopolines, related cage molecules, and drug leads. Org. Lett. 2004, 6, 4155-4158;

19. Wilson S.R., Sawicki R.A., Huffman J.C. Synthetic and structural studies of the lolium alkaloids. J. Org. Chem. 1981, 46, 3887-3891;

20. Yadav J.S., Rao C.S., Chandrasekhar S., Rao A.V.R. Asymmetric synthesis of C-19 to C-27 fragment of Rifamycin-S. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 7717;

21. Schwenter M.E., Vogel P. A new, non-iterative asymmetric synthesis of long-chain 1,3-polyols. Chem. Eur. J. 2000, 6, 4091—4103;

22. Csaky A.G., Vogel P. Synthesis of l,l'-methylenedi(lR,lrR,3R,3'R,5R,5'R)-8-oxabicyclo[3.2.1.oct-6-en-3-ol] and derivatives: precursors of long-chain polyketides. Tetrahedron: Asymmetry 2000,11, 4935-4944;

23. Schwenter M.E., Vogel P. From 2,2'-methylenedifuran to all stereomeric pentadecane-1,3,5,7,9,11,13,15-octols. J. Org. Chem. 2001, 66, 7869-7872;

24. Gerber-Lemaire S., Vogel P. An expeditive, non-iterative and asymmetric synthesis of 3,5,7,9,11,13,15-heptahydroxypentadecanals. Eur. J. Org. Chem. 2003, 2959-2963;

25. Meilert K.M., Schwenter M.E., Shatz Y., Dubbaka S.R., Vogel P. Scope and limitations of the double 4+3.-cycloadditions of 2-oxyallyl cations to 2,2'-methylenedifuran and derivatives. J. Org. Chem. 2003, 68,2964-2967;

26. Coste G., Gerber-Lemaire S. Enzymatic desymmetrization of 1,10-methylenedi-(lR,10S,3R,30S,5S,50R)-3-hydroxy-8-oxabicyclo[3.2.1.-oct-6-ene-l-yl]: novel precursors of long chain polyketides. Tetrahedron: Asymmetry 2005, 7(5,2277-2283;

27. Arco M.J., Trammel M.H. White J.D. Synthesis of (±)-nonactic acid. J. Org. Chem. 1976, 41, 2075-2083;

28. Gensler W.J., Chan S., Ball D.B. Synthesis of a triazole homo-C-nucleoside. J. Org. Chem. 1981, 46, 3407-3415;

29. Gethin D.M., Simpkins N.S. A new synthetic approach to the polyoxins: concise stereoselective preparation of protected thymine polyoxin C. Tetrahedron 1997, 53, 1441714436;

30. Candy M., Audran G., Bienayme H., Bressy C., Pons J.-M. Enantioselective enzymatic desymmetrization of highly functionalized meso tetrahydropyranyl diols. Org. Lett. 2009,11, 4950-4953;

31. Doucey M.-A., Hess D., Blommers M.J.J., Hofsteenge J. Recombinant human interleukin-12 is the second example of a C-mannosylated protein. Glycobiology 1999, 9, 435441;

32. Anzeveno P.B., Creemer L.J., Danile J.K., King C.-H.R., Liu P.S. A facile, practical synthesis of 2,6-dideoxy-2,6-imino-7-0-.beta.-D-glucopyranosyl-D-glycero-L-gulo-heptitol (MDL 25,637). J. Org. Chem. 1989, 54, 2539-2542;

33. Ogawa S., Hirai K., Odagiri T., Matsunaga N., Yamajaki T., Nakajima A. Synthesis of methyl 5a'-Carba-(3-lactoside and /V-acetyl-5a'-carba-(3-lactosaminides, and Related 5a'-carbadisaccharides. Eur. J. Org. Chem. 1998, 1099-1109;

34. Ogawa S., Ohmura M., Hisamatsu S. Synthesis of building blocks for carba-oligosaccharides: 5a'-carbamaltoseand 5a'-carbacellobiose, and 5a-carba-beta-D-mannopyranosyl-(l -> 4)-D-glucopyranose. Synthesis 2001, 312-316;

35. Saumi T. Chemistry of pseudo-sugars. Top. Curr. Chem. 1990,154, 257-283;

36. Saumi T., Ogawa S. Chemistry of carba-sugars (pseudo-sugars) and their derivatives. Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 1990, 48, 21-90;

37. Gerber P., Vogel P. Total stereoselective synthesis of P-C-/na««o-pyranosides suitable and of (l-3)-linked disaccharides. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 3165-3168;

38. Gensler W.J., Chan S., Ball D.B. Synthesis of a triazole homo-C-nucleoside. J. Org. Chem. 1981, 46, 3407-3415;

39. Knapp S. Synthesis of complex nucleoside antibiotics. Chem. Rev. 1995, 95, 18591876;

40. Roy B.G., Maiti J.K., Drew M.G.B., Achari B., Mandal S.B. Carbonaucleosides, synthesis of both enantiomerts of 2-(6-chloro-purin-9-yl)-3,5-bishydroxymethyl cyclopentanol from D-glucose. Tetrahedron Lett. 2006, 47, 8821-8825;

41. Tripathi S., Roy B.G., Drew M.G.B., Achari B., Mandal S.B. Synthesis of oxepane ring containing monocyclic, conformationally restricted bicyclic and spirocyclic nucleosidesfrom D-glucose: a cycloaddition approach. J. Org. Chem. 2007, 72, 7427-7430;

42. Ghosh R., Maiti J.K., Achari B., Mandal S.B. Locked nucleosides based on oxabicyclo3.2.1.octane and oxabicyclo[2.2.1]heptane skeletons. J. Org. Chem. 2010, 75, 24192422;

43. Montana A.M., Barcia J.A., Kociok-Kohn G., Font-Bardia M. Synthesis of 2,6-dioxatricyclo3.3.1.03'7.nonanes by intramolecular haloetherification and/or transannular hydroxycyclization of alkenes in [4+3]-cycloadducts. Tetrahedron 2009, 65, 5308-5321;

44. Chiu P., Lautens M. Using ring-opening reactions of oxabicyclic compounds as a strategy in organic synthesis. Top. Curr. Chem. 1997,190, 3;

45. Noyori R., Hayakawa Y. Reductive dehalogenation polyhalo ketones with low-valent metals and related reducing agents. Org. React. 1983, 29, 163-344;

46. Noyori R., Hayakawa Y. Natural product synthesis via the polybromo ketone-iron carbonyl reaction. Tetrahedron 1985, 41, 5879-5886;

47. Mann J. The synthetic utility of oxyallyl cations. Tetrahedron 1986, 42, 4611-4659;

48. Hosomi A., Tominaga Y. 4+3. Cycloaddition Reactions. In: Comprehensive Organic Synthesis vol 5 (Eds. Trost B.M, Fleming I.) Pergamon, Oxford, 1991;

49. Rigby J.H., Pigge F.C. In: Organic Reactions (Ed. Paquette L.A.) Wiley and Sons: New York, 1997, 51, 351^178;

50. Harmata M. 4+3. Intramolecular cycloaddition reactions of allylic cations. Tetrahedron 1997, 53, 6235-6280;

51. Hoffmann H.M.R. Syntheses of seven- and five-membered rings from allyl cations. Angew. Chem. Int. Ed., 1973,12, 819-835;

52. Harmata M., Rashatasakhon P. Cycloaddition reactions of vinyl oxocarbenium ions. Tetrahedron, 2003, 59, 2371-2395;

53. Demuner A.J., Barbosa L.C.A., Veloso D.P. New 8-oxabicyclo3.2.1.oct-6-en-3-one derivatives with plant growth regulatory activity. J. Agric. Food Chem. 1998, 46, 1173-1176;

54. Fohlisch B., Krimmer D., Gehrlach E., Kaeshammer D. Methoxy- und chlorsubstituierte oxallvl-zwischenstufen. Chem. Ber. 1988,121, 1585-1593;

55. Joshi N.N., Hoffmann H.M.R. Ultrasonics in the metal promoted cycloaddition of a,a'-dibromo ketones to 1,3-dienes. Tetrahedron Letters. 1986, 27, 687-690;

56. Shimizu M., Tanaka Y., Tsuno Y. Generation of 2-(trimethylsiloxy)allyl cations and their reactions with 1,3-dienes. change in mechanism of 3 + 4—>7 cycloaddition with solvent. J. Am. Chem. Soc. 1982,104, 1330-1340;

57. Hartung I.V., Hoffmann H.M.R. 8-Oxabicyclo3.2.1.oct-6-en-3-ones: application to the asymmetric synthesis of polyoxygenated building blocks. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 1934-1949;

58. Kende A.S., Huang H. Asymmetric 4+3. cycloadditions from chiral a-chloro imines. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 3353-3356;

59. Armstrong A., Dominguez-Femandez B., Tsuchiya T. Bicyclo3.2.1.octanone catalysts for asymmetric alkene epoxidation: the effect of disubstitution. Tetrahedron 2006, 62, 6614-6620;

60. Davies H.M.L., Ahmed G., Churchill M.R. Asymmetric synthesis of highly functionalized 8-oxabicyclo3.2.1.octene derivatives. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 10774— 10782;

61. Lautens M., Aspiotis R., Colucci J. Diastereoselective intermolecular 4+3. cycloadditions via an extended transition state: a route to enantiomerically enriched cycloadducts. J. Am. Chem. Soc. 1996,118,10930-10931;

62. Sun B.-F., Wang C.-L., Ding R., Xu J.-Y., Lin G.-Q. Concise approach to the core of englerin A via an organocatalytic 4+3. cycloaddition reaction. Tetrahedron Lett. 2011, 52 2155-2158;

63. Harmata M., Ghosh S.K., Hong X., Wacharasindhu S., Kirchhoefer P. Asymmetric organocatalysis of 4 + 3 cycloaddition reactions. J. Am. Chem. Soc. 2003,125,2058-2059;

64. Sumiya T; Ishigami K, Watanabe H. Stereoselective total synthsis of (-)-urechitol A. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 5527-5528;

65. Harmata M. Exploration of fundamental and synthetic aspects of the intramolecular 4+3 cycloaddition reaction. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 595-605;

66. Law D.C.F., Tobey S.W. Diels-Alder reactions of tetrahalocyclopropenes. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 2376-2386;

67. Tobey S.W., LawD.C.F. US Patent 3,538,117, Nov. 3,1970;

68. Orugunty R. S., Ghiviriga I., Abboud K.A., Battiste M.A., Wright D.L. Bridged synthons from tetrabromocyclopropene: studies on the rearrangement of the primary Diels-Alder adduct with 2,5-dimethylfuran. J. Org. Chem. 2004, 69, 570-572;

69. Clark J.S., Clarke, M.-S., Clough, J., Blake, A.J., Wilson, C. Asymmetric allylic oxidation of bridged-bicyclic alkenes using a copper-catalysed symmetrising-desymmetrising Kharasch-Sosnovsky reaction. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 9447-9450;

70. Orugunty R.S., Wright D.L., Battiste M.A., Abboud K.A. Silver-promoted reactions of bicyclo3.2.1 .octadiene derivatives. Org. Lett., 2002, 4, 1997-2000;

71. Orugunty R.S., Wright D.L., Battiste M.A., Helmich R.J., Abboud K. Bicyclo3.2.1.octane synthons from cyclopropenes: functionalization of cycloadducts by nucleophilic additions. J. Org. Chem. 2004, 69, 406-416;

72. Orugunty R.S., Wright D.L., Battiste M.A., Abboud K.A. Silver-promoted reactions of bicyclo3.2.1.octadiene derivatives. Org. Lett., 2002, 4, 1997-2000;

73. Batson W.A., Abboud K.A., Battiste M.A., Wright D.L. Synthesis of versatile bicyclo5.4.0.undecane systems from tetrachlorocyclopropene. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 2093-2096;

74. Pelphrey P.M. Orugunty R.S., Helmich R.J., Battiste M.A., Wright D.L. Halogenated oxabicyclo3.2.1.octadiene building blocks: elaboration of the dibromoenone. Eur. J. Org. Chem. 2005, 4296-4303;

75. Oblak E.Z., Wright D.L. Highly substituted oxabicyclic derivatives from furan: synthesis of (±)-platensimycin. Org. Lett. 2011,13,2263-2265;

76. Auberson Y., Bimwala R.M., Vogel P. Substituent effects on the regioselectivity of one-carbon ring expansions of 7-oxabicyclo2.2.1.heptan-2-one derivatives with diazomethane. Tetrahedron Lett. 1991,52, 1637-1640;

77. Ishida K., Kusama H., Iwasawa N. Enantioselective preparation of 8-oxabicyclo3.2.1.octane derivatives via asymmetric [3+2]-cycloaddition of platinum-containing carbonyl ylides with vinyl ethers. J. Am. Chem. Soc. 2010,132, 8842-8843;

78. Molander G.A., Swallow S. Stereoselective synthesis of c M--2,5 -di substituted tetrahydrofurans using oxabicyclo3.2. l.heptanone platforms, building blocks for natural product synthesis. J. Org. Chem. 1994, 59, 7148-7151;

79. Molander G.A., Carey, J.S. Total synthesis of furanether B. An application of a 3+4.annulation strategy. J. Org. Chem. 1995, 60, 4845-4849;

80. Molander G.A., Shubert D.C. A convenient approach to seven- and eight-membered carbocycles by a novel annulation process. J. Am. Chem. Soc. 1987,109, 6877-6878;

81. Hodgson D.M., Avery T.D., Donohue A.C. Concise, stereoselective syntheses of cis-nemorensic acid and 4-hydroxy-e/s-nemorensic acid via tandem carbonyl ylide formation-cycloaddition. Organic Letters 2002, 4, 1809-1811;

82. Padwa A., Fryxell G.E., Zhi L. Tandem cyclization-cycloaddition reaction of rhodium carbenoids. scope and mechanistic details of the process. J. Am. Chem. Soc. 1990,112, 3100-3109;

83. Rout L., Harned A.M. Allene carboxylates as dipolarophiles in Rh-catalyzed carbonyl ylide cycloadditions. Chem. Eur. J. 2009,15, 12926-12928;

84. Wender P.A., McDonald F.E. Studies on tumor promoters. 9. A second-generation synthesis of phorbol. J. Am. Chem. Soc. 1990,112, 4956-4958;

85. Wender P.A.; Mascarenas J.L. Preparation and cycloadditions of a 4-methoxy-3-oxidopyrylium ylide: a reagent for the synthesis of highly substituted 7-membered rings and tetrahydrofurans. Tetrahedron Lett. 1992, 33, 2115-2118;

86. Rumbo A., Castedo L., Mourino A., Mascarenas J.L. Temporary tethering strategies for 5 + 2. pyrone-alkene cycloadditions. J. Org. Chem. 1993, 58, 5585-5586;

87. Rodriguez J.R., Rumbo A., Castedo L., Mascarenas J.L. 5+2. Pyrone-alkene cycloaddition approach to tetrahydrofurans. expeditious synthesis of (±)-nemorensic acid. J. Org. Chem. 1999, 64, 4560-4563:

88. Yadav A.A., Krishna U.M., Sarang P.S., Patil P.S., Trivedi G.K., Salunkhe M.M. Reductive studies on 3-oxidopyryliumalkene 5+2. cycloadducts: access to some hydroxy cycloheptenoids. Synth. Commun. 2011, 41, 1326-1337;

89. Mehta G., Singh V. Progress in the construction of cyclooctanoid systems: new approaches and applications to natural product syntheses. Chem. Rev. 1999,99, 881-930;

90. Ruecker C., Seppelt W., Fritz H., Prinzbach H. Funktionalisierte dioxide (.syrc-1,3) und trioxide (syn,syn; syn,anti) des tropilidens. Chem. Ber. 1984,117,. 1801-1833;

91. Sepplet W., Rucker C., Kaiser C., Prinzbach H. Funktionalisierte dioxide (syn-\,A) und trioxide (anti,anti) des tropilidens. Chem. Ber. 1984,117, 1834-1855;

92. Falk-Heppner M., Hugger U., Keller M., Kaiser C., Krieger R., Fritz H., Prinzbach H. 1,4-c/.s-Diaminotetra (di)deoxyheptitols from tropilidene a variable access to tropa-type heterocycles. Liebigs Annalen 1997, 1481-1498;

93. Johnson C., Golebiowski A., Steensma D. Enzymic asymmetrization in organic media: synthesis of unnatural glucose from cycloheptatriene. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 9414-9418;

94. Johnson C., Golebiowski A., McGill T., Steensma D. Enantioselective synthesis of 6-cycloheptene-l,3,5-triol derivatives by enzymatic asymmetrization. Tetrahedron Lett. 1991, 32, 2597-2600;

95. Yoshizaki H., Yoshioka K., Sato Y., Mori M. Palladium-mediated asymmetric synthesis of 3/?, 5/?, 7/?-trihydroxycycloheptene derivatives. Tetrahedron, 1997, 53, 5433-5454;

96. Ebner D., Bagdanoff J.T., Ferreira E.M., McFadden R.M., Caspi D.D., Trend R.M., Stoltz B.M. The palladium-catalyzed aerobic kinetic resolution of secondary alcohols: reaction development, scope, and applications. Chem. Eur. J. 2009,15, 12978-12992;

97. Pearson A., Srinivasan K. Approaches to the synthesis of heptitol derivatives via iron-mediated stereocontrolled functionalization of cycloheptatrienone. J. Org. Chem. 1992, 57, 3965-3973;

98. Pearson A., Katiyar S. Approaches to the synthesis of heptitol derivatives via stereocontrolled functionalization of cycloheptatrienone using organo-iron chemistry. Tetrahedron 2000, 56, 2297-2304;

99. Soulie J., Faitg T., Betzer J.-F., Lallemand J.-Y. General access to polyhydroxylated nortropane derivatives through hetero Diels-Alder cycloaddition. Part II: Synthesis of (±).calystegine B2. Tetrahedron 1996, 52, 15137-15146;

100. Beniazza R., Desvergnes V., Mehta G., Blanchard N, Robert F., Landais Y. An approach toward homocalystegines and silyl-homocalystegines. acid-mediated migrations of acetates in seven-membered ring systems. J. Org. Chem. 2011, 76, 791-799;

101. Sengul M., Menzek, A., Saracoglu, N. Synthesis of cycloheptane-l,2,3,4-tetraols as cyclitol mimetics. J. Chem. Res. 2005, 382-384;

102. Salamci E. A concise and stereospecific synthesis of some cyclitols containing eight-membered rings: cyclooctane-l,2,3,4-tetraoles. Tetrahedron 2010, 66, 4010-4015;

103. Gypser A., Michel D., Nirschl D.S., Sharpless K.B. Dihydroxylation of polyenes using narasaka's modification of the upjohn procedure. J. Org. Chem. 1998, 63, 7322-7327;

104. Sugimura T., Hagiya K., Sato Y., Tei T.,Tai A., Okuyama T. Entropy-controlled asymmetric synthesis, how differential activation entropy is induced in chiral tethered reactions. Org. Lett. 2001, 3, 37-40;

105. Sugimura T., Kagawa M., Ohuchi N, Inoue A., Okuyama T. Perhydroxylation of chiral cycloheptatriene ring through stepwise oxidation under regio- and stereocontrol. Chem. Lett. 2005. Vol. 34. P. 546-547;

106. Girard E., Desvergnes V., Tarnus C., Landais Y. Desymmetrization of 7-dimethylphenylsilylcycloheptatriene. Towards the synthesis of new aminocycloheptitols. Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 5628-5634;

107. Grabowski S., Armbruster J., Prinzbach H. Biocatalysis in the chiral recognition of meso-diamides an efficient route from cyclic olefinic hydrocarbons to optically pure piamino-polyols. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 5485-5488;

108. Forbes M.D.E., Patton J.T., Myers T.L., Maynard H.D., Smith W.D., Schultz G.R., Wagener K.B. Solvent-free cyclization of linear dienes using olefin metathesis and the ThorpeIngold effect. J. Am. Chem. Soc. 1992,114, 10978-10980;

109. Schneider M. F.; Junga H., Blechert S. Rhenium and ruthenium induced ring closing oefin metathesis to hydroazulenes. Tetrahedron 1995, 51, 13003-13014;

110. Fu G.C., Grubbs R.H. The application of catalytic ring-closing olefin metathesis to the synthesis of unsaturated oxygen heterocycles. J. Am. Chem. Soc. 1992,114, 5426-5427;

111. Marco-Contelles J, de Opazo E Cycloheptenols from carbohydrates Tetrahedron Lett 2000, 41, 2439-2441,

112. Maier ME , Langenbacher D , Rebien F Synthetic routes to 1,4-difunctionalized cycloheptenes Liebigs Ann. 1995,1843-1848,

113. Blenot Y, Giroult A, Mallet J-M, Rodriguez E, Vogel P , Sinay P Synthesis of seven- and eight-membered carbasugar analogs via ring-closing metathesis and their inhibitory activities toward glycosidases Tetrahedron: Asymmetry 2002,13, 2553-2566,

114. Marco-Contelles J, Opazo E Synthesis of enantiomencally pure, highly functionalized, medium-sized carbocycles from carbohydrates formal Total synthesis of (+)-calystegme B J. Org. Chem 2002, 61, 3705-3717,

115. Gravier-Pelletier C, Maton W, Le Merrer Y New azadisacchandes analogs as potential antidiabetics Tetrahedron Lett 2002, 43, 8285-8288,

116. Boyer F -D, Hanna I, Nolan S P From carbohydrates to polyoxygenated cyclooctenes via ring-closing metathesis J. Org. Chem 2001, 66, 4094—4096,

117. Hanna I, Ricard L From galactose to highly functionalized seven- and eight-membered carbocychc rings by ring-closing metathesis Org. Lett. 2000, 2, 2651-2654,

118. McNulty J ,Grunner V, Mao J Selective addition of Gngnard reagents to 2,3-0-îsopropyhdene bis-Weinreb tartaric acid amide Tetrahedron Letters 2001, 42, 5609-5612,

119. Boyer F -D, Hanna I A short and efficient synthesis of (+)-calystegine B2 Tetrahedron Lett. 2001, 42, 1275-1277,

120. Marco-Contelles J , de Opazo E Synthesis of cycloheptenols from carbohydrates by ring-closing metathesis J. Org. Chem. 2000, 65, 5416-5419,

121. Ramana C , Chaudhun S , Gurjar M Synthesis of L-zt/o-configured six- and seven-membered carba-sugars Synthesis 2007, 523-528,

122. Andnuzzi O , Gravier-Pelletier C , Le Merrer Y Synthesis of C8-glycomimetics as potential glycosidases inhibitors Tetrahedron Lett. 2004, 45, 8043-8046,

123. Andnuzzi O , Gravier-Pelletier C , Bertho G, Prangé T , Le Merrer Y Synthesis and glycosidase inhibitory activity of new hexa-substituted C8-glycomimetics Beilstein J Org. Chem. 2005,1, 12,

124. Andnuzzi O, Gravier-Pelletier C, Vogel P, Le Merrer Y Synthesis and glycosidase inhibitory activity of new penta-substituted C8-glycomimetics Tetrahedron 2005, 61, 7094-7104,

125. Wang W., Zhang Y., Sollogoub M., Sinay P. From glucose to cyclooctanic carbaglucose: a new class of carbohydrate mimetics. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 24662467;

126. Wang W., Zhang Y., Zhou H., Bleriot Y., Sinay P. Synthesis of several members of a new family of carbasugars: the cyclooctane mimetics. Eur. J. Org. Chem. 2001,1053-1059;

127. Skaanderup P.R., Madsen, R. A short synthetic route to the calystegine alkaloids. J. Org. Chem. 2003, 68, 2115-2122;

128. Kaliappan K.P., Das P., Chavan S.T. Sabharwal S.G. A versatile access to calystegine analogues as potential glycosidases inhibitors. J. Org. Chem. 2009, 74,6266-6274;

129. Moosophon P., Baird M.C., Kanokmedhakul S., Pyne S.G. Total synthesis of calystegine B4. Eur. J. Org. Chem. 2010, 3337-3344;

130. Rasmussen T.S., Jensen H.H. Chiral pool synthesis of calystegine A3 from 2-deoxyglucose via a Brown allylation. Carbohydrate Research, 2011, 346, 2855-2861;

131. Duclos O. Dureault A., Depezay J.C. Access to polyhydroxylated cycloheptane derivatives through stereoselective nitrile oxide intramolecular cycloaddition. Synthesis of an analogue of calystegine B2. Tetrahedron Lett. 1992, 33, 1059-1062;

132. Duclos O., Mondange M., Dureault A., Depezay J.C. Polyhydroxylated nortropanes starting from D-glucose: Synthesis of homochiral (+) and (-)-calystegines B2. Tetrahedron Lett. 1992,33, 8061-8064;

133. Marco-Contelles J., Opazo E. Chiral, densely functionalized cycloheptanes from carbohydrates. I. The nitrone route. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 4445^1448;

134. Shing T., Wong W.F., Ikeno T., Yamada T. 7><mv-acetonide controlled endo-selective intramolecular nitrone-alkene cycloaddition of hept-6-enoses: a facile entry to calystegines, tropanes, and hydroxylated aminocycloheptanes. Org. Lett. 2007,9,207-209;

135. Shing T., Wong, W.F., Ikeno, T., Yamada, T. Stereo- and regioselectivity in an intramolecular nitrone-alkene cycloaddition of hept-6-enoses with a trans-acetonide blocking group. Chem. Eur. J. 2009,15, 2693-2707;

136. Patra R., Bar N., Roy A., Achari B., Ghoshal N., Mandal S. A simple route to optically active, functionalized five-, six- and seven-membered carbocyclic derivatives. Tetrahedron 1996, 52, 11265-11272;

137. Marco-Contelles J., Opazo E. Strategies for the Synthesis of enantiomerically pure medium-sized carbocycles from carbohydrates. J. Carb. Chem. 2002, 21. 201-218;

138. Shing T.K.M, So K.H. Facile and enantiospecific syntheses of (6S,7/?)-6-chloro-7-benzyloxy-, (75)-halo- and (75)-hydroxy-cocaine and natural (-)-cocaine from D-(-)-ribose. Org. Lett. 2011,13, 2916-2919;

139. Dyong I., Bonn R. Synthese von polyhydroxycycloheptanen. Chem. Ber. 1973, 106, 944-955;

140. Dyong I., Bonn R. Synthese von derivaten des polyhydroxy-cycloheptans. Tetrahedron Lett. 1971,12,1485-1487;

141. Kamimura A, Miyazaki K, Suzuki S, Ishikawa S, Uno H. Total synthesis of ent-calystegine B4 via nitro-Michael/aldol reaction. Org. Biomol. Chem. 2012,10,4362-4366;

142. Gravier-Pelletier C., Maton W., Dintinger T., Tellier C., Le-Merrer Y. Synthesis and glycosidase inhibitory activity of aminocyclitols with a C6- or a C7-ring. Tetrahedron 2003, 59, 8705-8720;

143. Gravier-Pelletier C., Maton W., Lecourt T., Merrer Y.L. Efficient access to azadisaccharide analogues. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 4475-4478;

144. Krohn K., Boerner G. From sugars to carbocycles. 2. Three- to seven-membered rings from mannose by addition of 1,3-dithiane followed by intramolecular displacement reaction. J. Org. Chem. 1994, 59, 6063-6068;

145. Chen Y.-L., Redlich H., Bergander K., Frohlich R. D-glucosamine trimethylene dithioacetal derivatives: formation of six- and seven-membered ring amino carbasugars. Synthesis of (-)-calystegine B3. Org. Biomol. Chem. 2007, 5, 3330-3339;

146. Le Merrer Y., Gravier-Pelletier C., Maton W., Numa M., Depezay J.-C. A concise route to carbasugars. Synlett. 1999, 8, 1322-1324;

147. Marco-Contelles J., Opazo E. Synthesis of chiral, densely functionalized medium-sized rings from carbohydrate precursors via regioselective exolendo-xximzry alkyl radical cyclizations. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 5341-5346;

148. Redlich H., Sudau W., Szardenings A.K., Vollerthun R. Radical cyclisation of hept-1-enitols. Carbohydrate Research, 1992, 226, 57-78;

149. Yet L. Free radicals in the synthesis of medium-sized rings. Tetrahedron 1999, 55, 9349-9403;

150. Curti C., Zanardi F., Battistini L., Sartori A., Rassu G., Auzzas L., Roggio A., Pinna L., Casiraghi G. New enantioselective entry to cycloheptane amino acid polyols. J. Org. Chem. 2006, 71, 225-230;

151. Lautens M., Ma S., Chiu P. Synthesis of cyclohexenols and cycloheptenols via the regioselective reductive ring opening of oxabicyclic compounds. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6478-6487;

152. Lautens M., Rovis T. A new route to the enantioselective synthesis of cycloheptenols. Temperature effects in the asymmetric reductive ring opening of 3.2.ljoxabicycloalkenes. J. Am. Chem. Soc. 1997,119, 11090-11091;

153. Boyer F.-D., Lallemand, J.-Y. Enantioselective syntheses of polyhydroxylated nortropane derivatives: total synthesis of (+) and (-)-calystegine B2. Tetrahedron 1994, 50, 10443-10458;

154. Barco A. From (-) quinic acid to 8-azabicyclo3.2.1.octane framework: preparation of an enantiopure tropan-6a-ol. Tetrahedron, 1999, 55, 5923-5930;

155. Sisu E., Soilogoub M., Mallet J.-M., Sinay P. Cycloheptanic sugar mimetics, bridging the gap in the homologous series of carbocyclic analogues. Tetrahedron 2002, 58, 10189-10196;

156. Barluenga J, Aznar F , Martin A, Vazquez J T Stereoselective synthesis of seven-membered carbocycles from 2-amino-l,3-butadienes and vinyl chromium Fischer-type carbenes J. Am. Chem. Soc. 1995,117, 9419-9426,

157. Mehta G, Pallavi K, Katukojvala, S Cyclonomtols a flexible synthetic approach towards nine-membered carbasugar analogues Tetrahedron Lett. 2009,50,4519-4522,

158. Mehta G, Mohanrao, R, Katukojvala, S Landais Y, Sen S Medium-ring aminocychtols a concise synthesis of mne-membered aminocarbasugar analogs and the solidstate supramolecular architectures of two key precursors Tetrahedron Lett. 2011, 52, 28932897,

159. Dax R, Gaigg B , Grassberger B , Koelblinger B , Stutz AE Einfache synthesen von l,5-diddesoxy-l,5-imino-D-glucit (1-desoxynojinmycin) und l,6-didesoxy-l,6-immo-D-glucit aus D-glucofuranurono-6,3-lacton J. Carbohydr. Chem 1990, 9, 479-499,

160. Qian X-H, Moris-Varas F, Wong C-H Synthesis of C2-symmetrical polyhydroxyazepanes as inhibitors of glycosidases Bioorg. Med. Chem. Lett. 1996, 6, 1117— 1122,

161. Qian X -H, Mons-Varas F , Fitzgerald M C , Wong, C -H C2-Symmetncal tetrahydroxyazepanes as inhibitors of glycosidases and FHV/FIV proteases Bioorg. Med Chem 1996, 4, 2055-2069,

162. Moris-Varas F, Qian X-H, Wong C-H Enzymatic/chemical synthesis and biological evaluation of seven-membered lminocyclitols J Am. Chem. Soc 1996, 118, 76477652,

163. Kalamkar N B , Kasture V M, Chavan S T , Sabharwal S G, Dhavale D D Concise and practical route to tn- and tetra-hydroxy seven-membered lminocyclitols as glycosidase inhibitors from D-(+)-glucurono-y-lactone Tetrahedron 2010, 66, 8522-8526,

164. Ona N, Romero A, Assiego C, Bello C, Vogel P, Pmo-Gonzalez MS Stereoselective syntheses of polyhydroxylated azepane derivatives from sugar-based epoxyamides Parti synthesis from D-mannose Tetrahedron. Asymmetry 2010, 21, 2092-2099,

165. Soengas R G, Estevez, A M Indium-mediated reaction of 1-bromo-l-nitroalkanes with aldehydes access to 2-mtroalkan-l-ols Eur. J. Org. Chem. 2010, 5190-5196,

166. Jadhav V H, Bande O P , Puramk V G , Dhavale D D Synthesis of eight-membered lminocyclitols from D-glucose Tetrahedron 2010, 66, 2830-2834,

167. Lin C -C , Pan Y , Patkar L N , Lin H -M, Tzou D -L Subramaman T , Lin C -C Versatile approach for the synthesis of novel seven-membered lminocyclitols via ring-closing metathesis dihydroxylation reaction Bioorg. Med. Chem 2004, 12, 3259-3267,

168. Li H., Bleriot, Y., Mallet J.-M., Zhang Y., Rodriguez-Garcia E., Vogel P., Mari S., Jiminez-Barbero J., Sinay P. Polyhydroxyazepanes mimicking monosaccharides: synthesis of an a-D-galacto-like iminoheptitol. Heterocycles 2004, 64, 65-74;

169. Li H., Blériot, Y., Mallet, J.-M., Rodríguez-García, E., Vogel, P., Zhang, Y., Sinay, P. New 1-amino-1-deoxy- and 2-amino-2-deoxypolyhydroxyazepanes: synthesis and inhibition of glycosidases. Tetrahedron: Asymmetry 2005,16, 313-319;

170. Li H., Schutz C., Favre S., Zhang Y., Vogel P., Sinay P., Blreriot, Y. Nucleophilic opening of epoxyazepanes: expanding the family of polyhydroxyazepane-based glycosidase inhibitors. Org. Biomol. Chem. 2006, 4, 1653-1662;

171. Godin G., Gamier E., Compain P., Martin O.R., Ikeda K., Asano N. Synthesis and biological evaluation of the first example of an eight-membered iminoalditol. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 579-581;

172. Painter G.F., Eldridge P.J. Falshaw A. Syntheses of tetrahydroxyazepanes from chiro-inositols and their evaluation as glycosidase inhibitors. Bioorg. Med. Chem. 2004,12, 225232;

173. Le Merrer Y.L., Poitout L., Depazy J., Dosbaa I., Geoffroy S., Foglietti M. Synthesis of azasugars as potent inhibitors of glycosidases. Bioorg. Med. Chem. 1997, 5, 519533;

174. Iminosugars as glycosidase inhibitors. Ed. Stutz A., Wiley-VCH: Weinheim 1999.

175. Iminosugars: From synthesis to therapeutic applications. (Eds. Compain P., Martin O.R.). John Wiley & Sons: New York, 2007.

176. Chapleur Y. Carbohydrate Mimics: Concepts and Methods. Wiley-VCH: Weinheim, 1997;

177. Drinnan N.B., Vari F. Aspects of the stability and bioavailability of carbohydrates and carbohydrate derivatives. Mini-Rev. Med. Chem. 2003, 3, 633-649;

178. Lillelund V.H., Jensen H.H., Liang X., Bols M. Recent developments of transitionstate analogue glycosidase inhibitors of non-natural product origin. Chem. Rev. 2002, 102, 515553;

179. Martin O.R., Compain P. Design, synthesis and biological evaluation of iminosugar-based glycosyltransferase inhibitors. Curr. Top. Med. Chem. 2003, 3, 541-560;

180. Gross P.E., Baker M.A., Carver J.P., Dennis J.W. Inhibitors of carbohydrate processing: a new class of anticancer agents. Clin. Cancer Res. 1995,1, 935-944;

181. Elbein A.D., Molyneux R.D. Inhibitors of glycoprotein processing. In: Imino Sugars as Glycosidase Inhibitors: Nojirimycin and Beyond (Ed. Stiitz A.E.). Wiley-VCH, Weinheim, 1999, chapter 11,216-251;

182. Asano N. Alkaloidal sugar mimetics: biological activities and therapeutic applications. J. Enzyme Inhibition 2000,15, 215-234;

183. Robina I., Moreno-Vargas A.J., Carmona A.T., Vogel P. Glycosidase inhibitors as potential HIV entry inhibitors? Curr. DrugMetab. 2004, 5, 329-361;

184. Asano N., Nash R.J., Molyneux R.J., Fleet G.W.J. Sugar-mimic glycosidase inhibitors: natural occurrence, biological activity and prospects for therapeutic application. Tetrahedron: Asymmetry 2000,11, 1645-1680;

185. Mehta A., Ouzounov S., Jordan R., Simsek E., Lu X.Y., Moriarty R.M., Jacob G., Dwek R.A., Block T.M. Imino sugars that are less toxic but more potent as antivirals, in vitro, compared with N-n-nonyl DNJ. Antivir Chem Chemother. 2002, 13, 299-304;

186. Greimel P., Spreitz J., Stiitz A.E., Wrodnigg T.M. Iminosugars and Relatives as Antiviral and Potential Anti-infective Agents. Curr. Top. Med. Chem. 2003, 3, 513-523;

187. Gura T. Uncoupling proteins provide new clue to obesity's causes. Science 1998, 280, 1369-1370;

188. Reitz A.B. Kordik C.P. Pharmacological treatment of obesity: therapeutic strategies. J. Med. Chem. 1999, 42, 181-201;

189. Mitrakou A., Tountas N., Raptis A.E., Bauer R.J., Schulz H., Raptis S.A. Long-term effectiveness of a new a-glucosidase inhibitor (BAY ml099-miglitol) in insulin-treated Type 2 diabetes mellitus. Diab. Med. 1998,15,657-660;

190. Zechel D.L., Withers S.G. Glycosidase mechanisms: anatomy of a finely timed catalyst. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 11-18;

191. Piatt F.M., Niese G.R., Reinkensmeir G., Townsend M.J. Perry V.H., Proia R.L., Winchester B., Dwek R.A., Buters T.D. Prevention of lysosomal storage in tay-Sachs mice treated with A^-butyldeoxynojirimycin. Science 1997, 276, 428-431;

192. Mooradian A.D., Thuman J.E. Drug therapy of postprandial hyperglycemia. Drugs 1999, 57, 19-29;

193. Scott L.J., Spencer C.M. Miglitol: A Review of its Therapeutic Potential in Type 2 Diabetes Mellitus. Drugs 2000, 59, 521-549;

194. Chen X., Fan Y., Zheng Y. Chen Y. Properties and production of valienamine and its related analogues. Chem. Rev. 2003,103, 1955-1977;

195. Truscheit E., Frommer W., Junge B., Muller L., Schmidt D.D., Wingender W. Chemistry and biochemistry of microbial a-glucosidase inhibitors. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1981, 20, 744-761;

196. Kameda Y., Asano N. Yoshikawa M., Takeuchi M., Yamaguchi T., Matsui K., Horii S., Fukase H. Valiolamine, a new alpha-glucosidase inhibiting aminocyclitol produced by Streptomyces hygroscopicus. J. Antibiot. 1984, 37, 1301-1307;

197. Horii S., Fukase H., Matsuo T., Kameda Y., Asano N., Matsui K. Synthesis and alpha-D-glucosidase inhibitory activity of N-substituted valiolamine derivatives as potential oral antidiabetic agents. J. Med. Chem. 1986, 29, 1038-1046;

198. Fuentes J., Olano D., Pradera M. A. Efficient synthesis of seven-membered iminocyclitols from glycosylenamines. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 4063-4066;

199. Pino-Gonzalez S., Assiego C., Ocas N. In: Targets Heterocycl. Syst. (Ed. Attanasi O.A., Spinelli D.) 2004,-8, 364-397;

200. Johnson H., Thomas N. Polyhydroxylated azepanes as new motifs for DNA minor groove binding agents. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 237-241;

201. Perez-Castells J., Fontanella M., Arda F., Canada F.G., Sollogoub M., Blériot Y., Jimenez-Barbero J. Conformational analysis of seven-membered 1-iV-iminosugars by NMR and molecular modelling. New. J. Chem. 2012,36, 1008-1013;

202. Tobey S.W., West R. Tetrachlorocyclopropene, tetrabromocyclopropene, and some fluorinated cyclopropenes and cyclopropanes. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 2478-2481;

203. Batson W.A., Abboud K.A., Battiste M.A., Wright D.L. Synthesis of versatile bicyclo5.4.0.undecane systems from tetrachlorocyclopropene. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 2093-2096;

204. Daniels R., Fischer J.L. The osmium tetroxide-catalyzed hydroxylation of furan-maleic anhydride adducts. J. Org. Chem. 1963, 28, 320-322;

205. Yang W., Koreeda M. The stereocontrolled synthesis of phthalic acid 4,5-cis-dihydrodiol. An unambiguous structural assignment of the bacterial metabolite of phthalic acid. J. Org. Chem. 1992, 57, 3836-3839;

206. Schiff P.B., Fant J., Horwitz S.B. Promotion of microtubule assembly in vitro by Taxol. Nature. 1979, 277, 665;

207. Lindel T., Jensen P.R., Fenical W., Long B.H., Casazza A.M., Carboni J., Fairchild C. R. Eleutherobin, a new cytotoxin that mimics paclitaxel (Taxol) by stabilizing microtubules. J. Am. Chem. Soc. 1997,119, 8744-8745;

208. Newman D.J., Cragg G.M. Advanced Preclinical and Clinical Trials of Natural Products and Related Compounds From Marine Sources. Curr. Med. Chem. 2004, 11, 16931713;

209. Pellegrini F., Budman D.R. Tubulin function, action of antitubulin drugs, and new drug development. Cancer. Invest. 2005, 23, 264;

210. Stanton R.A., Gernert K.M., Nettles J.H., Aneja R. Drugs that target dynamic microtubules: a new molecular perspective. Med. Res. Rev. 2011, 31(3), 443^181;

211. Guenard D., Gueritte-Voegelein F., Potier P. Taxol and Taxotere: discovery, chemistry, and structure-activity relationships. Acc. Chem. Res. 1993,26,160;

212. Kingston D.G.I. Taxol, a molecule for all seasons. Chem. Commun. 2001, 867;

213. Зефирова O.H., Нуриева E.B., Нуриев B.H., Зык Н.В., Зефиров Н.С. Таксол: синтез, биоактивные конформации и соотношение структура-активность для его аналогов.1. ЖОрХ. 2005, 41(3), 329;

214. Wall, М.Е. Camptothecin and Taxol: discovery to clinic. Med. Res. Rev. 1998, 18,299;

215. Lowe J., Li H., Downing K.H., Nogales E. Refined Structure of сф-Tubulin at 3.5 A Resolution. J. Mol. Biol. 2001, 313, 1045;

216. Nogales E., Wolf S.G., Downing K.H. Structure of the a(3-Tubulin dimer by electron crystallography. Nature. 1998, 391, 199;

217. Islam M.N., Iskander M.N. Microtubulin binding sites as target for developing anticancer agents. Mini-Rev. Med. Chem. 2004, 4, 1077;

218. Ojima I., Chakravarty S., Inoue Т., Lin S., He L., Horwitz S.B., Kuduk S., Danishefsky S.J. A common pharmacophore for cytotoxic natural products that stabilize microtubules. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1999, 96, 4256-4261;

219. Mawlawi H., Monje M.C., Lattes A., Rivere M. Selective iV-methylation of ethyl esters of 3-(l#-imidazol-4-yl)-2-propenoic acid. J. Het. Chem. 1992, 29, 1621-1624;

220. Валеев, Ф.А., Салихов, Ш.М., Краснослободцева, О.Ю., Шарипов, Б.Т., Спирихин, JI.B., Толстиков, Г.А. Синтез А^-метилуроканатов гидроксипроизводных изоцемброла. X. Прир. Соед. 2007, 2, 119-123;

221. Nicolaou K.C., Xu J.Y., Kim S., Pfefferkorn J., Ohshima Т., Vourloumis D., Hosokawa S. Total synthesis of sarcodictyns A and B. J. Am. Chem. Soc. 1998,120, 8661-8673;

222. Desai A., Mitchison T. J. Microtubule polymerization dynamics. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 1997, 13, 83-117;

223. Ellman G. L. Tissue sulfhydryl groups. Arch. Biochem. Biophys. 1959, 82, 70-77;

224. Simpson R.J. Estimation of free thiols and disulfide bonds using Ellman's reagent. Cold Spring Harb. Protoc. 2008;

225. Potter B., Lampe D. Chemistry of inositol lipid mediated cellular signaling. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1933-1972;

226. Fauroux C.M.J., Freeman S. Inhibitors of inositol monophosphatase. J. Enz. Inh. 1999,14, 97-108;

227. Miller D.J., Allemann R.K. wyo-Inositol monophosphatase: a challenging target for mood stabilising drugs. Mini-Rev. Med. Chem. 2007, 7, 107-113;

228. Steijn A.M.P., Willems H.A.M., Boer T., Geurts J.L.T., Boeckel C.A.A. Synthesis of myoinositol-1 -phosphate inhibitors in which the phosphate group is replaced with less polar groups. Bioorg. Med. Chem. Lett., 1995, 5, 469-474;

229. Sureshan K.M., Riley A.M., Rossi A.M., Tovey S.C., Dedos S.G., Taylorb C.W., Potter B. Activation of IP3 receptors by synthetic bisphosphate ligands. Chem. Commun. 2009, 1204-1206;

230. Itaya K., Ui M. A new micromethod for the colorimetric determination of inorganic phosphate. Clin. Chim. Acta. 1966,14(3), 361-366.