Синтез α-метилгликозидов пентасахаридов внешней области кора липополисахарида Pseudomonas aeruginosa тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ
|
Комарова, Божена Сергеевна
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2010
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РАН
Q04614560
(Г с
КОМАРОВА БОЖЕНА СЕРГЕЕВНА
На правах рукописи
СИНТЕЗ а-МЕТИЛГЛИКОЗИДОВ ПЕНТАСАХАРИДОВ
ВНЕШНЕЙ ОБЛАСТИ КОРА ЛИПОПОЛИСАХАРИДА PSEUDOMONAS AERUGINOSA
02.00.03 - органическая химия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Москва ~ 2 ДЕК 2010
2010
004614560
Работа выполнена в лаборатории химии гликоконъюгатов Института органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук
Научный руководитель: кандидат химических наук Цветков Юрий Евгеньевич
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Леон Владимирович Бакиповский доктор химических наук Дмитрий Владимирович Яшунекий
Ведущая организация: Институт биоорганической химии Российской академии наук им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова
Защита состоится 30 ноября 2010 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 002.222.01 при Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН по адресу 119991, Москва, Ленинский проспект, 47.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИОХ РАН Автореферат разослан октября 2010 г.
г.
Учепый секретарь диссертационного
совета Д 002.222.01
доктор химических наук
Родиновская Л. А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Муковисцидоз представляет собой врожденное генетическое заболевание, которое среди представителей европеоидной расы встречается с частотой 1:2500. Самой серьезной патологией у больных муковисцидозом является воспалительный процесс, сопровождающий хроническое заражение легких бактериальным патогеном Pseudomonas aeruginosa. Мутантный ген, вызывающий муковисцидоз, находится в части ДНК, кодирующей трансмембранный белок, называемый CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), который экспрессируется на поверхности эпителиальных клеток дыхательных путей.
Одной из важных составляющих механизма противодействия бактериальному заражению у здоровых людей является поглощение (интернализация) бактерий эпителиальными клетками дыхательных путей. Согласно многочисленным данным на первом этапе этого процесса происходит специфическое распознавание бактерий рецептором CFTR на поверхности эпителиальных клеток. Бактериальным лигандом, ответственным за взаимодействие с этим рецептором, является олигосахарид внешней области кора липополисахарида (ЛПС). Он в различных штаммах P. aeruginosa, инфицирующих легкие, представлен двумя изомерными гликоформами (Рис. 1).
Эпителиальные клетки, несущие ген мутантного CFTR, не способны поглощать P. aeruginosa. Однако в результате предшествующей заражению обработки таких клеток выделенным фрагментом бактериального липополисахарида они приобретают свойства клеток здоровых людей.
aRha(1->6)aGlc aGIc aGIc
i i i 4 6 4
aGlc(1-*6)ßGlc(1-»3)aGalNHAla(1-» aRha(1->3)ßGlc-(1-»3)aGalNHAIa(1->
гликоформа I гликоформа II
Рис. 1. Структура гликоформ I и И внешней области кора ЛПС Р. Aeruginosa.
Чтобы выяснить роль гликоформ I и II и аминогруппы аланилыюго остатка, связанного с галактозамином, во взаимодействии CFTR с бактерией, а также изучить влияние этих гликоформ на свойства клеток, несущих мутантный CFTR, необходимо синтезировать пентасахариды, отвечающие гликоформам I и II.
Целью работы является синтез пентасахаридов, отвечающих гликоформам I и II, в виде a-метилгликозидов 1 и 2 (Рис. 2). а-Конфигурация остатка галактозамина в олигосахаридах 1 и 2 соответствует конфигурации гликозидной связи между внешней и
внутренней областью кора природного ЛПС. Для выявления влияния остатка аланина и его аминогруппы на специфичность взаимодействия внешней области кора ЛПС с белком СБте планировалось синтезировать каждую из гликоформ в виде трех соединений, несущих на атоме азота галактозамина ацетильную, аланильную и Л-ацетилаланильную группы.
Рис. 2. Структура целевых соединений.
Научная новизна и практическая пеплость работы. Впервые синтезированы пентасахаридные а-метилгликозиды, соответствующие гликоформам I и II внешней области кора лило полисахарида P. aeruginosa и несущие аланильный, ацетильный или Л-ацетшталапилыплй заместители на атоме азота галактозаминового остатка.
Исследованы схемы синтеза целевых соединений, различающиеся последовательностью присоединения углеводных остатков к видинальным гидроксильным группам при С-3 и С-4 а-метил-2-азидо-2-дезоксигалактозида. Показано, что для эффективного синтеза олигосахаридов с вицинальпым 3,4-разветвлением в остатке 2-азидо-2-дезоксигалактозы необходимо первоначальное Р-(1-»3)-глюкозилирование с последующим построением а-(1-»4)-гликозидной связи.
Найдено, что О-глюкопираиозил-А-феншггрифторацетимидаты, несущие ацильные заместители при 0-3 и 0-6, являются эффективными гликозилирующими агентами, позволяющими с высокими выходами и высокой а-стереоселективностью глюкозилировать первичные и вторичные спирты. Исследовано влияние ацильных заместителей при 0-3 и 0-6 в глюкозил-донорах различных типов на ä-стереоизбирательность реакций гликозилирования.
Найдены условия эффективного восстановления азидной группы дитиотреитолом в сложных олигосахаридных субстратах, несущих бензильные защитные группы.
НО сн,
гликоформа I
гликоформа Ii
3
общий фрагмент
R-Ao. НзС^Д-
; о ;
H2N ACHN
Публикация и апробация работы. По результатам диссертации опубликовано 3 статьи. Отдельные части работы были представлены на Международной конференции "Carbohydrate Workshop" (Борстель, Германия, 2004), Международном симпозиуме "International Symposium on Glycoconjugates" (Флоренция, Италия, 2005), в докладе на Российско-индийском симпозиуме по органической химии, проводившемся в рамках XVIII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии (Москва, 2007). Часть работы представлялась на конкурсе научных работ ИОХ РАН (Москва, 2008), где была удостоена первой премии. В полном объеме результаты работы докладывались на "4th Baltic Meeting on Microbial Carbohydrates" (Hyytiala Forestry Field Station, Финляндия, 2010).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на_страницах и
состоит из введения, литературного обзора, посвященного исследованию влияния заместителей в пиранозном цикле на а-стереоселективность гликозилирования, а также обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитированной литературы.
Автор выражает глубокую благодарность заведующему лабораторией химии гликоконъюгатов ИОХ РАН доктору химических наук, профессору Николаю Эдуардовичу Нифантьеву за внимание и помощь, оказанные при выполнении работы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. СИНТЕЗ ОБЩЕГО ТРИСАХАРИДНОГО ФРАГМЕНТА ГЛИКОФОРМIИII 1.1. Синтез гликозил-акцепторов 7а и 8 на основе 2-азидо-2-дезоксигалактозы
Целевые пентасахариды 1 и 2 имеют в своем составе общий структурный элемент - разветвленный трисахарид 3, на примере получения которого были отработаны принципиальные моменты синтеза целевых пентасахаридов, в частности, выбор 2-азидопроизводных в качестве предшественников галактозаминового звена в пентасахаридах, а также порядок построения гликозидных связей в 3,4-разветвленном фрагменте и выбор условий для стереоселективного а-глюкозилирования.
Введение различных ацильных заместителей по аминогруппе галактозамина целесообразно проводить на заключительных стадиях синтеза после сборки олигосахаридного скелета. В этом случае на всех предыдущих стадиях аминогруппа
должна присутствовать в защищенной форме либо в форме некоторой функции-предшественника. В качестве такого предшественника была выбрана азидогруппа. Решающим фактором в таком выборе явилось то, что производные а-связанных 2-аминосахаров удобнее всего получать с использованием 2-азидо-2-дезоксисахаров. При этом несодействующая 2-азидная группа обеспечивает а-стереоселективность гликозилирования при синтезе метилгликозидов.
Как упоминалось выше, обе гликоформы содержат виципальное 3,4-разветвление в остатке галактозамина. Возможность присоединения двух углеводных остатков к вицинальным гидроксильным группам моносахарида, несущего также электроноакцепторный азидный заместитель при С-2, потребовала специального изучения. При построении вицинального разветвления представлялось обоснованным присоединить в первую очередь а-глюкозный остаток к гидроксильной группе при С-4, так как в этом случае стадия создания одной из двух а-глюкозных связей, присутствующих в структуре целевых пентасахарцдов, переносится на начальный этап синтеза. Для того чтобы получить а-(1->4)-связашгый дисахарид, необходим соответствующий гликозил-акцептор со свободным гидроксилом при С-4, в качестве которого был выбран гликозид 8 (Схема 1).
Схема 1. Синтез а-метил-2-азидо-2-дезоксигалакгозидов 7а и 8.
Исходным соединением в синтезе такого акцептора была смесь изомеров азидонитратов 4 (Схема 1), полученная по методу Лемье из триацетилгалакталя. Поскольку способа прямого стереоселективного превращения смеси азидонитратов в а-метилгликозид не существует, продукт 4 сначала переводили в а-гликозилиодид 5. Последний обрабатывали метанолом в присутствии ВщМ, что приводило к смеси а- и
2. РЬСН(ОМе)2 Т50Н
4
Р-метилгликозидов в соотношении 9:1. Эту смесь без разделения аномеров омыляли и получали аномерную смесь триодов 6.
Смесь триолов 6 переводили в изомерные 4,6-О-бензилиденовые производные 7а и 7р. Индивидуальный а-аномер 7а получили с общим выходом 76% в расчете на триол.
Гликозил-акцептор 8 со свободной ОН-группой при С-4 был получен из 7а (Схема 1) последовательным З-О-ацетшгарованием и региоизбирательным восстановительным раскрытием бензилиденового цикла под действием комплекса Мез№ВНз в присутствии А1С13 с общим выходом 78%.
1.2. Исследование стереоконтролирующего влияния ацильных заместителей при 0-3 и 0-6 в глюкозил-донорах
Исходя из того, что а-глюкозилирование малореакционноспособных вторичных спиртов часто протекает с низкой стереоизбирателыюстью, целесообразно было провести оптимизацию метода построения а-глюкозидных связей на примере модельного гликозил-акцептора 8. Оптимизация базировалась на гипотезе о возможности анхимерного содействия ацильных заместителей из удаленных от аномерного центра положений (Схема 2). В случае глюко-конфигурации а-стереонаправляющее содействие могут оказывать ацильные заместители при 0-3 и 0-6. Согласно этой гипотезе, после отрыва уходящей группы оксокарбениевый ион может как атаковаться нуклеофилом, так и образовать стабилизированные карбокатионы В и/или С, нуклеофильная атака которых может происходить только с а-стороны.
-осоя'
ВпО-(«ЮО-
я' о—
|ОСОЯ! !.
,6вп ОВп в
^-Ыи
(1-атака
ВпО-
я'соо
ВпО X
*Н
.осоя' ®,
ВпО А
Р-зтака Ми а-атака
г.
ОВп ОВп С
а-атака
Схема 2. Стабилизация оксокарбениевого иона А за счет анхимерного содействия ацильных заместителей при 0-3 и 0-6. N0 - нуклеофил.
Прямых доказательств удаленного анхимерного содействия пока не получено. Но опубликовано множество примеров для моносахаридов различной конфигурации,
5
которые показывают, что реализация механизма с содействием удаленных ацильных заместителей вполне возможна.
Для глюкозы, однако, такие данные немногочисленны и относятся главным образом к влиянию заместителей при 0-6. Нами было исследовано гликозилирование акцептора 8 девятью глюкозными донорами, различающимися как типом уходящей группы, так и природой защитных групп (Таблица 1, Схема 3). Так, сполна бензилированный тиогликозид 9а обеспечивает общий высокий выход продуктов гликозилирования, однако преобладающим является образование Р-аномера (опыт 1). При замене бензильной защитной группы при 0-6 на бензоильную (донор 9Ь, опыт 2) произошло снижение эффективности глюкозилирования, хотя реакция протекала а-стереоспецифично. Замена этилтиогруппы в качестве уходящей группы на трихлорацетимидатную (доноры 9с и 9<1, опыты 3, 4) позволила повысить эффективность расходования гликозил-донора (ср. с результатом опыта 2) при неплохой а-стереоселективности, однако достигнутые выходы -50% были неудовлетворительными.
Наилучшая эффективность гликозилирования наблюдалась в случае Л-фенилтрифторацетимидатов, использование которых позволило повысить выходы гликозилирования до ~ 90%. В дальнейшем влияние ацильных защитных групп на стереоселективность глюкозилирования изучалось на примере Ы-фенилтрифторацетимидатов. В результате конденсации донора 9{, несущего ацетильную группу при 0-6, образуется аномерная смесь с соотношением «:(5=5:1 (опыт 6), тогда как при использовании полностью бензилированного донора 9е (опыт 5) образуется смесь со слабым преобладанием а-аномера (а: (3=2:1). При гликозилировании З-О-ацетшшрованным донором 9Ь (опыт 8) а-стереоизбирательность оказалась несколько ниже (а:Д=4:1), чем в случае 6-0-ацетилированного донора 9{ (а:(3=5:1). Замена 6-О-ацетильной группы на 6-0-бензоильную (9{—>9%, опыты 6 и 7) повышает а-селективность до 6:1. Наиболее эффективным донором как с точки зрения выхода продуктов гликозилирования, так и а-стереоизбирательности оказался 3,6-диацетат 91 (опыт 9, а:Р=8:1). Кроме того, как будет видно из дальнейшего изложения, выход реакций глюкозилирования с диацилированными донорами в целом выше, чем с 6-0-ацилированными производными.
Схема 3. Гликозилирование акцептора 8 донорами 9ач.
Таблица 1. Исследование влияния уходящей группы X и ацильных заместителей при 0-3 и 0-6 в глюкозил-донорах 9а-1 на эффективность и стереоселективность глюкозилирования акцептора 8._
Опыт Донор (эквив.) И1 К2 X Продукт а:Р Выход (%)
1 9а (1,2) Вп Вп БЕ!» 10а 2:3 90
2 9Ь(1,5) Вг Вп БЕ!* 10Ь только а 47**
3 9с (1,1) Ас Вп у-о^мн Юс 4:1 48
4 9(1(1,1) Вг Вп СС13 у-о^мн СС13 10Ь а>Р 50
5 9е (1,4) Вп Вп СРз 10а 2:1 95
6 9Г (1,1) Ас Вп 10с 5:1 90
7 98(1,1) Вг Вп 1 СР3 10Ь 6:1 84
8 911 (2,0) Вп Ас СРз 10(1 4:1 90
9 91(1,2) Ас Ас СРз СРз 10е 8:1 96
*В качестве промотора в реакциях с донорами 9а и 9Ь использовался КК/ТГОН во всех остальных случаях А§ОТ£ в присутствии сит А\¥-300.
** Выход может достигать 74% при добавлении 3-х кратного избытка донора 9Ь.
1.3. Исследование порядка построения гликозидных связей в 3,4-разветвлении
Проведя исследование стереоконтролирующего влияния ацильных заместителей, мы вернулись к синтезу 3,4-разветвленного трисахарида, начав со стереоселективного построения а-(1-й)-связи в дисахариде а-10Ь. Это соединение получали гликозилированием акцептора 8 донорами 9Ь или 9g (Схема 4).
В случае 9Ь образуется только а-связанный продукт а-10Ь, но реакция протекает малоэффективно и для ее завершения требуется большой избыток исходного 9Ь. В то же время, гликозилирование донором 9g хотя и приводит к смеси а- и Р-продуктов, однако расход донора при этом составляет всего 1,1 эквивалента по отношению к
акцептору 8. В дисахариде а-10Ь удаляли обе ацильные группы, проводили региоселективное бензоилирование первичного гидроксила и получали соединение 11 со свободной ОН-группой при С-3. Попытки р-глюкозилирования акцептора 11 сполна ацетилированными тиоглюкозидом 12а, бромидом 12Ь и трихлорацетимидатом 12с с использованием различных промотирующих систем не привели к образованию целевого трисахарида 14. В некоторых случаях был получен ортоэфир 13, попытка кислотно-катализируемой трансформации которого в целевой трисахарид 14 также не увенчалась успехом.
ВпО-ВпО-
--08г
,-082
Впо1 О^-ОВп
ВпО—Д-О
МеОН Впо1
9<-0Вп
ВпО
доно, N18, ТЮН, СНгОг
9Ь
2-3 экв. донора
11(67 %)
2. ВгО, Ру, -20°С
АсОД—^Д
N3!
а-юь
НО ОВп АсОЛ^Л
N3!
(47-74% и для реакции с 9Ь) (84%, а:П = 6:1 для реакции с 9д)
12а X = ЕЕ1 12ЬХЕВг 12сх = ос(ЫН)са3
ВпО-А-0 МРИ
ВпО О-^СРз
99
1.2 экв. донора, АдОТГ А№300, СНгОг
,-ОВг гОАс 9^-ОВп
ЫзОМе
АсО Мз1
м ОМе
Схема 4. Гликозилирование а-(1-й)-связанного дисахаридного акцептора 11.
Итак, схема синтеза вицинально 3,4-разветвленого трисахарида с первоначальным построением а-(1->4)-связи оказалась неудачной. Вероятно, это связано с присутствием в дисахариде 11 азидной группы при С-2, которая может снижать реакционную способность гидроксильной группы при С-3, а также со стерическими затруднениями, вызванными наличием объемного а-( 1 ->4)-связанного глюкозного остатка. Поэтому нами была изучена альтернативная схема синтеза трисахарида, включавшая получение Р-(1 —>3)-связанного дисахаридного акцептора 16 (Схема 5) и последующее а-(1->4)-глюкозилирование. Соединение 16 было получено гликозилированием метилгликозида 7а имидатом 12с с последующим
региоселективным раскрытием бензилиденового кольца в полученном дисахариде 15 (82%). Дальнейшее 4-О-гликозилирование дисахарида 16 ЛГ-фенилтрифторацетимидатом 9Ц содержащим стереонапразляющие ацетильные заместители при 0-3 и 0-6, при промотировании А§ОТГ приводило к трисахариду 17 с хорошим выходом (62%). Важно отметить, что донор 9Ь оказался неэффективным, так как не образовывал трисахарида 14 при гликозилировании соединения 16. Учитывая этот результат, в дальнейших синтезах целевых пентасахаридов мы использовали в качестве а-глюкозилирующих агентов только О- глюкозил-Лг-фенштгрифторацетимидаты.
рь
^•ОАс ?1 ТМЕОТ! Т0Ас К?г-СЖ2
Асо!
о^са, 3омв
91 тмзотт с0Ас |с0*2
AW-300 АоО—„
+ НО-Х—кЛ -- АсО-Л—Ч^Х-0--^—Г^
N3!.. Асо МзДп
и
^илс
г"
12с |}н 7а Ме3М-ВНэ ^•15Р1,^=>СНРЬ(82%)
А1а3| Н2О. ТНР ^ 16 я' = н, яг = овп (В8%;
АдОП, АУТ-ЗОО СН2С12
ВпО^А-О
-ОВг . вкппн "'О-ГТ^Г!
ОАс
ВпО-^-0 МРИ
ВпЬ О^СРз 9|
впо!
+ 16 -и---Г0АС О^ОВп
ВПО АсО-тЛ-0
АсО N31
ОМе
17Я\(?2=Ас (62% для а) 14 ^ =Вп, Н3=Вг
Схема 5. Получение защищенного трисахарида 17.
Таким образом, на примере получения трисахарида 17 был определен порядок построения гликозидных связей при синтезе 3,4-разветвленного 2-азидо-2-дезоксигалактозного фрагмента, а именно, |}-(1->3)-глюкозилирование предшествует а-(1->4)-глюкозилировани!о.
На следующем этапе работы защищенный трисахарид 17 был превращен в трисахарвдные производные За-с, несущие при аминогруппе остатка галактозамина тот же набор ацильных заместителей, что и в целевых пентасахаридах 1 и 2 (Рис. 2). Соединения За-с являются моделями для запланированного исследования углеводной специфичности белка СРТЛ. При их получении моделировались реакционные условия для трансформации защищенных форм пентасахаридов в целевые структуры 1 и 2. Для получения соединений За-с защищенный трисахарид 17 сначала
дезацетилировали, затем образующийся полиол 18 подвергали гидрогенолизу на палладиевом катализаторе с тем, чтобы одновременно восстановить азидную группу и удалить три бензильные группы (Схема 6). Выход трисахарида 19, содержащего свободную аминогруппу, составил 64%.
ЗЬ (95%) Зс (67%)
Схема 6. Получение серии Ы-ацилированных производных За-с амина 19.
Ацетилированием амина 19 уксусным ангидридом в метаноле был получен ацетамид За, а взаимодействие 19 с активированным эфиром ЛЧЗос-алашша (20) в ДМФА в присутствии ионообменной смолы АтЬег1уз1 А-26 (НС03"), использованной в качестве основания, приводило к аланильному производному 21. Л'-Вос-защитную группу впоследствии удаляли действием водной трифторуксусной кислоты и выделяли аланильное производное ЗЬ (60% на две стадии). ^Ацетилированием последнего получали ЗЬ.
Таким образом, были синтезированы трисахариды За-с, структурно родственные общему разветвленному трисахаридному фрагменту гликоформ I и II.
2. СИНТЕЗ ПЕНТАСАХАРИДОВ, ОТВЕЧАЮЩИХ ГЛИКОФОРМЕI 2.1. Ретросинтез
Выбор схемы синтеза пентасахаридных производных гликоформы I основывался на результатах ретросинтетического анализа структур соединений 1а-с (Схема 7). а-
Рамнозилирование является одним из самых надежных видов гликозилирования, поэтому пентасахарид 22 ретросинтетически сводится к тетрасахариду 23 и рамнозилбромиду 24. Дальнейшее разбиение структуры 23 по а-глюкозидным связям приводит к трисахариду 25 и дисахариду 27.
С0Вг Яр ,-ОВг ОР
■в^ -ЙДЦ ВПО^ОВП
Вп°0 ОгОВп В"9> О^овп + вЙЙ»7
0В2 %ме ЬвГ ~0Ме М
22
И
по, ОВ2
А + Г^оас
ВпО О СРз ^-ОН О-СВП
ВгО—А-О „'Д-О 9д ВгоЛ—
0В2 N,1
£
-ОСА НО 0Вп
гОАс Р(1 -у^оп
ВпО- ,
ВпЬ ОВг ^¿Ме ^ОСА
27
эа + 7а
ОВг 28
Схема 7. Ретросинтетический анализ гликоформы I.
Важнейшую роль в схеме синтеза пентасахарида 22 играет выбор ацильных защитных групп. С одной стороны, ацильные группы в а-глюкозил-донорах являются стереоконтролирующими заместителями, с другой — часть ацильных групп выступает в роли временных защитных групп, которые должны обеспечить своевременное региоселективное высвобождение гидроксилов, подлежащих гликозилированию. Чтобы удовлетворить этим требованиям, в синтезе гликоформы I применялись три ацильные защитные группы: бензоильная, ацетильная и монохлорацетильная.
2.2. Синтез а-глюкозил-доноров
Синтез различных а-глюкозил-доноров, использовавшихся для получения пентасахаридов 1 и 2, а также в модельных экспериментах по стереоселективному а-глюкозилированию (см. раздел 1.2), осуществлялся исходя из 2,3,4,6-тетра- и 2,3,6-три-О-бензилированных а-метилглюкозидов.
Ацетолизом соединения 29 получали аномерную смесь 1,6-диацетатов 30 (Схема 8). Применение НВР4 при +4 СС для ацетолиза 29 вместо обычно используемого в этой реакции 2пС12 позволило увеличить выход продукта 30 до 90%. Полученная смесь диацетатов 30 служила исходным материалом для получения глюкозных доноров 91 и
Ч-
-ОАс
Впо] . Ас?0, +4°С ВпО I
(94%)
ВпО
ВлО'— . т - -
ВпО' АСгО, +4°С ВпО ОАс
ОМе \MeONa
29 30 С1С(=МРЬ)СР3
ВпО ОАс 34(43%)
Схема 8. Синтез глюкозил-докоров 9! и 9& из метил-2,3,4,6-тетра-0-бензшнх-В-глюкопиранозида 29.
Донор 9£, несущий 6-О-ацетильную группу, получали из диацетата 30 путем региоселективного аномерного О-дезацетилирования и последующего взаимодействия полуацеталя 31 с Л-фенилтрифторацетимидоилхлоридом в присутствии карбоната калия. Удалив обе ацетильные группы метанолизом в присутствии МеСЖа, 30 превращали в диол 32, в котором селективно бензоилировали первичный гидроксил. В результате получали полуацеталь 33 с выходом 72%; обработка последнего А'-фенилтрифторацетимидоилхлоридом привела к 6-О-бензоилированному донору 9g. При проведении ацетолиза в присутствии НВР4 при комнатной температуре с выходом -45% удается выделить триацетат 34, который, однако, может содержать неотделимую примесь продукта более глубокого ацетолиза бензильных групп. Наличие свободного гидроксила при С-3 в известном соединении 35, получающемся в одну стадию из а-метилглюкозида, дает возможность синтезировать различные З-О-ацилированные ппокозные доноры, в частности, доноры 26,91 и 9Ь (Схема 9).
Бензоилирование 35 приводит к соединению 36, которое по описанной выше реакции ацетолиза в присутствии НВР4 было превращено 1,6-диацетат 37. Из последнего в две стадии был получен донор 26, несущий постоянную бензоильную защитную группу при О-З и временную ацетильную - при 0-6. С другой стороны, ацетолиз соединения 35 приводит непосредственно к триацетату 34 с высоким выходом
12
90%. Из триацетата 34 в две стадии получают донор 9\, несущий две ацетильные стереонаправляющие группы при 0-3 и 0-6. Как уже упоминалось выше, диацилированные доноры обеспечивают более высокие выходы гликозилирования, чем моноацилированные, поэтому доноры 26 и 91 являются предпочтительными при синтезе а-глюкозидов. Последовательные гидролиз З-О-ацетилированного метилглюкозида 40, ацетилирование получившейся смеси продуктов гидролиза, содержащей 3-0-дезацилированный полуацеталь, региоселекгивное удаление аномерного ацетата и ацшшрование продукта 41 Лг-фенилтрифторацетимидоилхлоридом позволили получить З-О-ацетилированный донор 9Ь, который использовался в исследованиях стереоконтролирующего влияния ацильных заместителей (раздел 1.2).
41 (21%)
Схема 9. Синтез глюкозил-доноров 26, 91, 9Ь из метил-2,4,6-три-0-бензил-а-0-глюкопиранозида 35.
2.3. Синтез углеводной цепи гликоформы I
Первой стадией синтеза углеводной цепи гликоформы 1 было гликозилирование З-ОН-группы акцептора 7а глюкозил-донором 28, которое проводили, используя в качестве промотора смесь N18 и ТГОН (Схема 10). Присутствие монохлорацетильной защитной группы при 0-6 глюкозного остатка в полученном дисахариде 42 позволило в дальнейшем региоизбирателыю высвободить 6-ОН-группу, не затрагивая другие ацильные группы.
Бензилиденовый цикл в 42 селективно раскрывали действием комплекса Н3ЬШМе3 в присутствии А1С13 и воды с образованием дисахаридного акцептора 27 со
40
(количественно1
свободной ОН-группой при С-4 в остатке 2-азидогалактозы (76%). Стереоизбирательным а-глюкозилированием этого соединения глюкозил-донором 26 получали аномеркую смесь трисахаридов, из которой требуемый а-изомер 43 был выделен с выходом 75%.
ам° -о
Р(1
«со 01
1-тЛ—о иХ-о
♦ _____р-\
ОВ2 N,1
N15, ТЮН СНгОз
а о
м
,0
ВгО' ВгО
3ОМе 7а
ОВг N¡1
,-42Р!1д2->снр|1(77%) А1С)з Н20, ТНЯ ^»-27 '
МвзМ'ВНз.
ОМе НРЬ (77 В' • Н. Я2 • Вп (76%)
-0В2
ВпО О С^ «д
ТЮН, А1Л/-300 СНгСЬ
Вп°0 о овп
ППУ N. I
ОВп ОЯ
-.ОАс |
Г
ВпО О СР3 26
ВлО'
ОВп ОАс
30Ме
ТЮН,А№300 СН2С12
. ,„, 44 Я «Ас (60% на чистый и)
О _0Вп 0В2 Мз'
Г 43 я • сснгсда) (75% на чистый «, 82% для а:[1 смеси)
МеОН, СНзОг
►25К»Н,(87*)
^»сл ик
0Г0ВП
ОВп
о
АдСШ, СНХЬ. РЬСН,
ОЯ N3^
г-ск -, Лол (ад сиз
3ОМе
1. МеО№. МеОН/^ 22 Р - В2, (90%)
2. ЫаОН 5М, (
МеОН, Н20 Ч*-45(? = Н (количественно)
Схема 10. Синтез защищенного пентасахарида 22, отвечающего гликоформе I.
Субстрат для второго а-глюкозилирования, акцептор 25, получали с почти количественным выходом из 43 удалением монохлорацетильной защитной группы действием тиомочевины в присутствии 2,4,6-коллидина. Трисахаридный акцептор 25 а-глюкозилировали донором 9g, содержащим бензоильную содействующую группу при 0-6. После высокоэффективной жидкостной хроматографии чистый а-тетрасахарид 44 был выделен с выходом 60%. В этом соединении ацетильную группу в а-(1—>4)-связанном глкжозном остатке далее удаляли в помощью мягкого кислотного метанолиза и получали тетрасахаридный акцептор 23. На заключительной стадии сборки пентасахаридной цепи проводили рамнозилирование 23 бромидом 24 в присутствии трифлата серебра и получали пентасахарид 22 с выходом 90%.
2.4. Восстановление азиднон группы и удаление бензильиых защитных групп
Для синтеза целевых пентасахаридных производных гликоформы I предстояло удалить бензоильные и бензильные защитные группы, а также провести восстановление азидогруппы в амин и его функционализацшо.
На первом этапе защищенный пентасахарид 22 дебензоилировали метилатом натрия в метаноле. Часть бензоильных групп, преимущественно в остатке рамнозы, при этой обработке оставалась незатронутой; для завершения дебензоилирования потребовалась более жесткая обработка гидроксидом натрия (Схема 10).
Поскольку на примере получения трисахаридного амина 19 из бензилированного азида 18 было показано, что каталитический гидрогенолиз позволяет в принципе провести одновременное дебензилирование и восстановление азида в субстратах синтезируемого типа, мы попытались применить этот подход и для получения конечных соединений с углеводной цепью гликоформы I. Пентасахарид 45 содержит по сравнению с трисахаридом 18 (Схема 6) вдвое больше бегаильных групп, подлежащих удалению. По-видимому, по этой причине, а также вследствие усложнения структуры субстрата, гидрогенолиз соединения 45 в метаноле в присутствии Рё(ОН)2/С протекал с образованием смеси продуктов, в которой целевой дебензилированный амин практически отсутствовал. Известно, что образующийся в ходе реакции амин способен отравлять палладиевый катализатор, снижая эффективность дебензилирования. В кислых условиях гидрогенолиз завершился через 7 суток, а единственным выделенным соединением являлся диметиламин 46 (Схема 11). Вероятно, его образование происходило в результате восстановительного метилирования получающегося в ходе гидрогенолиза амина формальдегидом, часто присутствующим в следовых количествах в метаноле. Образование продуктов М-метилирования в результате длительного гидрогенолиза олигосахарцдных азидов в метаноле описано в литературе.
Из-за трудностей, связанных с получением дебензилированного шина путем
гидрогенолиза азида 45, стадии восстановления и дебензилирования было решено
проводить последовательно. В качестве реагента для восстановления азидной группы
первоначально использовался сероводород. Восстановление соединения 45
сероводородом в пиридине не происходило, вероятно, из-за недостаточной ионизующей
способности этой среды. Для увеличения ионизующей способности растворителя
пиридин был заменен на смесь ТГФ-триэтиламин-вода. В этих условиях
15
восстановление азидной группы протекало в течение нескольких часов. Однако из-за необходимости постоянного барботирования сероводорода в реакционной смеси за время реакции накапливалось большое количество серосодержащих примесей -вероятно, полисульфидов. Отделить гидрофильный продукт восстановления 47 от этих примесей, также обладавших хорошей растворимостью в воде, не представлялось возможным. При переходе к смеси растворителей ацетонитрил - вода -диизопропиламин время реакции восстановления сокращалось до нескольких минут, результатом чего стало резкое уменьшение количества серосодержащих примесей. Полученный в этих условиях амин 47 без предварительной очистки N-ацетилировали и получали соответствующий ацетамид. Этот продукт все же содержал некоторое количество серосодержащих примесей, которые значительно снижали эффективность последующего гидрогенолитического дебензилирования. По этой причине соединение lac ацетамидной группой при С-2 было выделено с выходом всего 55% на три стадии.
гон ОН
ф ?r0H tïSro
hq-A-O lA-o otv1-1 HOно снз
ОН MfcNI.,.
Hj. Pd(OHfe МеОН. 7дней
°ОН
©
Нгв, CH3CN ди-изолролиламин Н20 или DTT, CHjCN ди-изопропиламин
HOHO-
он
!53^о нормой
ОН Д/-НК11
ОН
yi^-OH
НО сн3
ОН AcHN
1а (55% на 3 стадии через восстановление H^S)
I.ACjO. Ambertyst А-26 (НС03г МеОН
2. Нг. Pd(OH)2 МеОН, 24 h
п
BnO-ВпО
ОВп О
Sn°ô ОгОВл v-
НО—А-0 1Д-0 О' но-А-Г-^О-А—и
V
Н3с p-N
VnH à
О
20
нЙо-
^•un Un
Нортон
JL°o И ton
оЛ—т^оЛ—НО СНз
он нл нЫ,.
Н2.Р11(ОН)2 МеОН. 72 h
ВпО-ВпО-
—Л^о ю-^-тЛ
BnOi
47 0Ма
DMF, EI3N
ОН
Вп0-Г^7~0Вп
9г-овп
нно-
R-hnH
безводная CF: АсзО, Et;
cf со н С 49 R1 * ®u0C0
3 2 > 1b R1 » H (количественно) МеОН v» R1 = Ac (69%)
он НзС HN^Me HN^b
У
48 (79% на две стадии через восстановление DTT)
Схема И. Получение целевых производных пентасахарида, отвечающего гликоформе I.
16
Из-за проблем с очисткой продуктов от полисульфидных примесей, образующихся в реакции восстановления сероводородом, был изучен другой SH-восстановитель, дитиотреитол (DTT). Кроме того, что DTT известен как хороший восстановитель дисульфидных связей, он также применялся для восстановления моно-и дисахаридных азидов в работах по твердофазному синтезу гликопептидов. В дихлорметане в присутствии диизопропилэтиламина как основания, восстановление защищенного азида 22 не происходило. В результате ряда модельных экспериментов выяснилось, что DTT в водном ацетонитриле в присутствии диизопропиламина гладко восстанавливает азидные группы в моно- и олигосахаридах с образованием соответствующих аминов. Кроме того, по сравнению с сероводородом DTT обладает двумя преимуществами в реакциях восстановления: во-первых, он может быть использован в относительно небольшом (100%) избытке (восстановление сероводородом требует постоянного барботирования), во-вторых, как сам DTT, так и его окисленная форма легко идентифицируются в реакционных смесях методом ТСХ и могут быть отделены от целевых продуктов колоночной хроматографией на силикагеле. Оба этих обстоятельства существенно облегчают очистку продуктов восстановления.
Восстановление азида 45 DTT в смеси ацетонитрил-вода в присутствии диизопропиламина без осложнений приводило к амину 47, который ацилировали активированным эфиром Д-Вос-аланина 20 и получали А'-аланильное производное 48 с выходом 79% на две стадии. В результате гидрогенолиза полностью дебензилированный продукт 49 выделяли с выходом 60%. Наилучший выход при удалении Л'-Вос-защитной группы с аминогруппы аланина достигался обработкой тщательно высушенного 49 безводной трифторуксусной кислотой. В результате амин 1Ь был получен с количественным выходом. Наконец, взаимодействием 1Ь с уксусным ангидридом в метаноле в присутствии триэтиламина был синтезирован адетамид 1с. Таким образом, были синтезированы пентасахариды 1а-с, отвечающие гликоформе I внешней области кора Pseudomonas aeruginosa.
3. СИНТЕЗ ПЕНТАСАХАРИДОВ, ОТВЕЧАЮЩИХ ГЛИКОФОРМЕ II 3.1. Рстросинтез
Углеводная цепь гликоформы II в дополнение к особенностям строения, присущим гликоформе I, имеет еще 3,6-разветвление в ß-связанном остатке глюкозы. С
учетом наличия в структуре 3,6-разветвления, а также с учетом определенного ранее порядка гликозилирования вицинальных гидроксильных групп 2-азидо-2-дезоксигалактозида, ретросинтетический анализ показывает, что ключевым соединением в процессе сборки пентасахаридной последовательности является трисахарид а-ЯЬа-( 1 ->3)-(3-0!с-( 1 ->3)-а-(}а1К3 51 (Схема 12), из которого двумя последовательными а-глюкозилированиями донорами 9g и 91 можно получить защищенный пентасахаридный предшественник 50 целевых соединений, отвечающих гликоформе II.
ОВп
г-0Ас ВпО-Туг^-Г-ОВп впо-Л-о АсО-Х-^Д ВгО
■ОАс Вг?0 ?<-ОВп
ВпО' АсО
^-ОАс ¿-О | <"0Вп
ИпП^П^ПС. .„ Т оЭЬ N,1
В70 I
НзС-;
91 ВгО-'.
91 ВгО
ВпО
ВгО—
&0 ОВг
'¿ГГ. 51
РЬ ^О
ВгО- , 820 Обг
Вг о^ОН РЬ-^ОГЛ .
♦ ® + к^^®*
Вг0 ОВг О-Ч" м
24 53
Схема 12. Ретросинтетический анализ гликоформы II.
3.2. Синтез олигосахаридов, отвечающих гликоформе II
В качестве гликозил-акцептора для создания рамнозил-а-(1-»3)-глюкозного блока 52 первоначально использовалась диацетонглюкоза 53. Однако полученные таким образом дисахаридные гликозил-доноры 52 давали при гликозилировании акцептора 7а трисахаридное производное типа 51 с невысокими выходами.
Гораздо более эффективным оказалось использование вместо диацетонглюкозы диола 54. Его взаимодействие с бромидом 24 приводит к продукту 3-0-
рамнозилирования 55 с выходом 66%. Чтобы иметь возможность дальнейшего дифференцирования гидроксильных групп при С-2 и С-6, 2-ОН-группу в 55 бензоилировали. Бензилиденовый цикл дисахарида 56 региоселективно раскрывали обработкой ЮТ-ВИз и Ви2ВОТТ, что приводило к образованию 4-0-бензилированного продукта со свободным гидроксилом при С-6. 6-ОН-группу в соединении 57 защищали временной ацетильной защитной группой и получали необходимый дисахаридный донор 58. При гликозилировании этим соединением акцептора 7а был получен трисахарид 59 с выходом 72%. Обработка последнего Н3В-КМе3 и А1С13 приводила к региоселективному раскрытшо бензилиденового цикла с образованием акцептора 60, соответствующего трисахариду 51. Отметим, что замена реагентов восстановительного раскрытия бензилиденовой группы - ЮТ-ВИз, Ви2ВОТГ в случае 56 и Н3В1ММе3, А1С13 в случае 59 позволяет практически полностью изменить регионаправленность реакции.
РЬ-Т-О;
п Сон
НО ТТОВН,
и Ру в20^В2 ов2 57 (86
вЙ^ V
^-ОАС "Г"
С0АС "Ро 7говл
061 г&Р
| ВгО
На0 ВЮ-
ОВг . . "1,
Р)1
"со
РВп впО-
} вю
I вго "'6мв
ВгО I.
ВгО
г-ОН О №„ "~ВгО ¿. Ю.Р2%)
НзСт^Э1 620 С0Вг
ВгО—ВпО-А-0 ОВг
020 ОВг 62, [76% на 2 ^^^Ч
О
Ме^'ВН, А1С1$. ТГФ
А ^-ОАс ОК-ОВп
0 ВПО-А-О.
__9д__о-^-^^-о-^А
032
Схема 13. Получение защищенного предшественника 63 гликоформы П.
Для завершения сборки углеводной цепи пентасахарида, отвечающего гликоформе II, необходимо было присоединить два остатка а-глюкозы к трисахариду 60. Несмотря на то, что предложенные нами глюкозилирующие агенты обеспечивали высокую степень сс-стереоселективности, двойное а-глюкозилирование трисахаридного
акцептора с гидроксильными группами при С-4 азидогалактозы и С-6 глюкозы могло бы привести к трудноразделимой смеси четырех стереоизомерных пентасахаридов.
Поэтому стадии а-глюкозилирования проводили последовательно. Сначала трисахарид 60 а-глюкозилировали 6-О-бензоилированным донором 9g, в результате чего получали аномерную смесь тетрасахаридов 61. Эту смесь после грубой очистки от побочных продуктов гликозилирования, без разделения аномеров, О-дезацетилировали действием НС1 в метаноле. Отделение примеси р-изомера на этой стадии позволило получить чистый а-аномер 62 с выходом 76% на две стадии. Завершающее а-глюкозилирование 62 проводили с использованием 3,6-ди-О-ацетилированного донора 9| и получали целевой пентасахарид 63, отвечающий гликоформе II, с выходом 80%.
Удаление защитных групп, восстановление азидной группы и функционализацию аминогруппы проводили (Схема 14) так же как и для соединений 1а-с, отвечающих структуре гликоформы I. Бензоильные 1руппы в защищенном пентасахариде 63 удаляли обработкой метилатом натрия в метаноле и получали полиол 64, в котором восстанавливали азидную группу действием ЭТТ в водном
ОВа
Г0"
П&
В"% Рг-обп
&& »«л!-.
н0 ™
(ВиО
65 (3)54 на ДБ» стадш) Нг.
Р<ЛОН)2 МеОН
[ но отт
н,с но-
о
ол-А
но 1..
НгО
'оме СН^СМ
ОВл л
впо-г^ов, Н5С./
НО^^А но с
Впо! Л 4=0
он
но2оЖон
н^с но-
О^А Г но'
Н3>
но I..
Нг.РЦОНЪ
ВлО- , но- . ,
Вп5о 9Г0ВП
Нйт^т) но «"¿и.
«(86%)
он АСгО IВД
МеОн|
ОВп
^ Г но
*•%!> О ов„
р-н
Ъ<*
íBuO
20
ОМе 71 (99%)
Н,С' Но-
БпО I
Вп°о
НО 1..
1 НО АСНМ1
ОМе
70 (84% на две стадии)
н5с-но-
йй?ю> но «м*
Н0 ¿Н АсНМ °
69 (Й0%)
рн
но! 1
$ <^он
£2^ «наДАм.
Н° он НЫуО
67 (86%) (ВиО
Асг0
МеОН Н5С
НО-
НО 1..
4 но"' „ им!
'СР,С02Н безводная
Н2К 13/99%)
ОМе
"о
Схема 14. Получение целевых производных пентасахарцда, отвечающего гликоформе II.
ацетонитрилс в присутствии диизопропиламина. Амин 65 был выделен в индивидуальном состоянии с выходом 86% и охарактеризован, но для практических целей это соединение использовали в последующих стадиях без предварительной очистки. N-Ацетилированием амина 65 получали ацетамид 70 с выходом 84%, считая на азид 64. Удаление бензильных групп в ацетамиде 70 каталитическим гидрогенолизом количественно приводило к первому целевому соединению 71. Взаимодействием 65 с активированным эфиром Л'-Вос-аланина 20 получали аланилированное производное 66 с выходом 91% в расчете на азид 64. Каталитический гидрогенолиз 66 приводил с выходом 88% к дебензилированному пентасахариду 67, в котором Л-Вос-защитную группу в остатке аланина удаляли действием безводной трифторуксусной кислоты. Второй целевой пеитасахарид 68 был получен с количественным выходом. Часть этого соединения N-ацетшшровацием превращали в третий целевой пеитасахарид 69.
ВЫВОДЫ
1. Впервые синтезированы а-метилгликозиды пентасахаридов, отвечающие гликоформам I и II внешней области кора липополисахарида Pseudomonas aeruginosa, и их производные, содержащие jV-ацетилаланильный и JV-ацетильный заместители вместо Л'-аланильного остатка.
2. В результате исследования стереоконтролирующих свойств ацильных защитных групп при 0-3 и 0-6 в глюкозил-донорах различных типов показано, что глюкозил-Л'-фенилтрифторацетимидаты, несущие ацильные заместители при 0-3, 0-6 или одновременно при 0-3 и 0-6 позволяют эффективно а-глюкозилировать как вторичные, так и первичные гликозил-акцепторы.
3. Найдены условия эффективного препаративного восстановления азидной группы дитиотреитолом в бензилированных олигосахаридах сложного строения.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
1. В. Komarova, Yu. Tsvetkov, Yu. Knirel, U. Zähringer, G. Pier, N. Nifantiev. Synthesis of a common trisaccharide fragment of glycoforms of the outer core region of the Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharide II Tetrahedron Lett., 2006, 47, p. 3583-3587.
2. N. Ustuzhanina, B. Komarova, N. Zlotina, V. Krylov, A. Gerbst, Yu. Tsvetkov, N.
Nifantiev. Stereoselective a-Glycosylation with 3-O-Acylated D-gluco Donors II Synlett, 2006, p. 921-923.
3. B. Komarova, Yu. Tsvetkov, G. Pier, N. Nifantiev. First Synthesis of Pentasaccharide Glycoform I of the Outer Core Region of the Pseudomonas aeruginosa Lipopolysaccharide II J. Org. Chem., 2008, 73, p. 8411-8421.
4. B.S. Komarova, Y.E. Tsvetkov, G.B. Pier, Y.A. Knirel, U. Zäringer, N.E. Nifantiev. Investigation of the synthesis of glycoform II of the outer core region of Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharide // the Carbohydrate Workshop, Borstel, Germany, March,
2004, Book of abstracts, 2004, p. 49.
5. B. Komarova, Y. Tsvetkov, G. Pier, Y. Knirel, U. Zäringer, N. Nifantiev. Synthesis of the common trisaccharide fragment of two glycoforms of the outer core region of Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharide // XVIII International Symposium on Glycoconjugates "Glyco XVTH", Firenze, Italy, September 4-9, 2005, Glycoconjugate J.,
2005, Vol..22, p. 254, P056.
6. H. Устюжанина, Б. Комарова, В. Крылов, Н. Злотина, 3. Каськова, А. Гербст, Ю. Цветков, Н. Нифантьев. Удаленное содействие как эффективный инструмент стереоконтроля в синтезе олигосахаридов // XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 23-28 сентября 2007. Устный доклад. Сборник тезисов докладов, том V, М., 2007, с. 157.
7. В. Komarova, Yu. Tsvetkov, G. Pier, N. Nifantiev. Synthesis of Pentasaccharide methyl a-Glycosides of the Outer Core Region of Lipopolysaccharide of Pseudomonas aeruginosa II 4th Baltic Meeting on Microbial Carbohydrates - 4th BMMC, Hyytiäälä, Finland, 19-22 September 2010, Book of Abstracts, 2010, p. 25.
Подписано в печать:
27.10.2010
Заказ № 4383 Тираж -150 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru
Часть 1.
ВВЕДЕНИЕ
Часть 2.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
2.2. Влияние ориентации гидроксильной группы на стабильность оксокарбениевого иона
2.3. Нуклеофилъная атака замещенного шестичленного оксокарбениевого или иминиевого иона
2.4. Роль (3-гликозилтрифторметансульфоната в контроле стереоселективности реакции гликозилирования
2.5. Влияние заместителей при С-2: иодида, фторида и электроотрицательных несодействующих
2.6. Потенциально содействующие удаленные заместители
2.6. Продукты внутримолекулярной атаки удаленным стереоконтролирующим заместителем
2.8. Стереоконтроль удаленной тиогруппой
Муковисцидоз является распространенным генетическим заболеванием, которое среди, представителей европеоидной расы встречается с частотой . 1:2500 [1]. Это заболевание характеризуется тяжёлыми нарушениями функций органов дыхания и обусловлено мутацией в гене белка Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), расположенного . на поверхности эпителиальных клеток слизистых тканей. Часто повторяющиеся бронхит и; воспаление легких, вызванные хроническим заражением Pseudomonas aeruginosa [2], -в .: конечном итоге приводят к смертельному исходу возрасте, в среднем, 28 лет. Так как присутствие данного патогена в легких здоровых людей обычно не. вызывает осложнений, способность организма удалять его связывают с функцией белка CFTR [3]. Показано, что . взаимодействие CFTR с бактериальной поверхностью является специфическим [4], и именно с этого взаимодействия начинается, процесс поглощения (интернализации) бактерии эпителиальными клетками [5], который в результате приводит к ее уничтожению. Экспрессия' мутантного CFTR, не способного распознавать бактерию, приводит к неконтролируемому накоплению Р. aeruginosa в легких, сопровождающимся увеличением её вирулентности [6]. Бактериальным лигандом, ответственным за связывание с CFTR,. является олигосахарид внешней области, кора липополисахарида (ЛПС)-этой бактерии. Эта область представлена " : двумя изомерными гликоформами (Рис. 1), причем обе одновременно; присутствуют на' поверхности всех штаммов /Л aeruginosa. aRha(1-»6)aGlc 1 ф 4 aGIc aGIc 1 i 6
I 4' aGlc(1 -»6)ß Glc(1 -»3)aGalNHAIa(1 -» aRha(1 -»3)ßGlc-{1 -*3)aGalNHAIa(1 '-* гликоформа I гликоформа II
Рисунок 1. Строение внешней области кора липополисахарида Pseudomonas aeruginosa.
Гликоформа I является концевым фрагментом ЛПС и никогда не несет О-антигенную цепь, в то время как гликоформа II может, в зависимости от штамма,, быть незамещенным ; -концевым фрагментом, либо нести О-антигенную цепь [7]. . .
Кроме зависимости от экспрессии CFTR, эффективность интернализации зависит от • штамма Р. aeruginosa [8]. В структуре внешней области кора ЛПС наиболее опасных штаммов могут отсутствовать концевые глюкоза и рамноза [9]. . ' , •. '■
Направленный синтез олигосахаридов внешней области кора ЛПС Р. aeruginosa и их фрагментов необходим для изучения связи между структурой этой части ЛПС и способностью бактерии связываться с эпителиальными клетками.
Целью диссертационной работы являлась разработка эффективного синтеза пентасахаридов, отвечающих гликоформам I и II внешней области кора ЛПС Р. aeruginosa, и некоторых производных, отличающихся заместителями при атоме азота остатка галактозамина.
Работа выполнена в лаборатории химии гликоконъюгатов (№ 52) Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН. Диссертация состоит их 7 частей: введения, литературного обзора, посвященного влиянию стереоэлектронных свойств заместителей в пиранозном цикле на стереоселективность гликозилирования, обсуждения результатов, экспериментальной части, приложения и списка цитированной литературы.
Нумерация соединений дается арабскими цифрами жирным шрифтом, причем соединения, схемы и таблицы в части 2 «литературный обзор» и в части 3 «обсуждение результатов» нумеруются независимо.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
2.1. Введение
Стереоселективное построение гликозидной связи является одной из центральных задач олигосахаридного синтеза. В настоящее время способы получения 1,2-отранс-гликозидов хорошо разработаны. Для их синтеза в большинстве случаев используются гликозил-доноры, несущие содействующую, как правило, ацильную группу при 0-2, которая направляет атаку нуклеофила в 1,2-транс-положение. Однако стереоселективный синтез гликозидов, прежде всего 1,2-г/ис-гликозидов, из гликозил-доноров, не имеющих содействующей группы при 0-2, требует индивидуального подхода в каждом конкретном случае. Успешному поиску условий стереоселективного получения гликозидов с несодействующей группой при С-2 может способствовать знание стреоэлектронных свойств заместителей кольца, которые оказывают влияние на стереохимию гликозилирования.
В данном обзоре, рассматривается влияние стереоэлектронных свойств различных заместителей в пиранозном кольце на стереохимию гликозилирования.
2.9. Заключение
Только в относительно небольшом числе случаев влияние заместителей на стереоселективность гликозилирования можно трактовать однозначно. Например, Р-селективность маннуронозилирования хорошо объясняется влиянием алкоксикарбонильной группы при С-5 на конформацию оксокарбениевого иона.
В других случаях имеется отчетливый и предсказуемый эффект заместителя, но природа его остается дискуссионной. Так, а-стереонаправляющий эффект ацильных заместителей при 0-3 и 0-6 в моносахаридах с глюко-, галакто- и лшнно-конфигурациями ярко выражен и может быть использован для значимого увеличения а-селективности гликозилирования донорами этих серий. Для p-маннозилирования успешно используются маннозил-доноры с 4,6-0-бензилиденовой защитой. Та же 4,6-0-бензилиденовая защитная группа в глюкозил-донорах направляет гликозилирование в сторону образования а-глюкозидов.
В остальных случаях влияние заместителей часто не предсказуемо и не поддается теоретической трактовке. Поэтому для конкретных синтезов остается необходимость подбора конкретных заместителей и конкретных условий для достижения нужной стреоселективности.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1.1. Целевые соединения и стратегия их синтеза
Специфичное связывание бактерии Pseudomonas aeruginosa с белком CFTR, экспрессированным на поверхности эпителиальных клеток легких, является важным начальным этапом в процессе ее уничтожения. Бактериальным лигандом, ответственным за связывание, является внешняя область кора липополисахарида, которая представлена двумя изомерными пентасахаридами — гликоформами I и II (Рис. 1). Изомеры отличаются положением концевого остатка рамнозы. В гликоформе I он связан с 0-6 а-(1—Несвязанной глюкозы и вместе с ней составляет одну из двух дисахаридных цепей, связанных с остатком галактозамина. В структуре гликоформы II, кроме разветвления в галактозамине, присутствует также 3,6-разветвление в ß-(1—>3)-связанной глюкозе, в котором рамноза занимает положение 3. Атом азота галактозамина обычно ацилирован аланином со свободной аминогруппой, однако для некоторых шероховатых мутантов Р. aeruginosa характерно наличие TV-ацетилированного галактозамина. Для изучения различий в способности гликоформ I и II связываться с CFTR мы поставили задачу синтезировать пентасахариды, отвечающие обеим гликоформам, в виде а-метилгликозидов 1 и 2 (Рис. 1). а-Конфигурация остатка галактозамина в олигосахаридах 1 и 2 соответствует конфигурации гликозидной связи между внешней и внутренней областью кора природного V
ЛПС. С целью изучения роли остатка аланина и его аминогруппы оба пентасахаридных сс-метилгликозида синтезировали в виде трех соединений, несущих на атоме азота галактозамина ацетильную, аланильную и iV-ацетилаланильную группы. но сн 1 гликоформа I гликоформа II 3 общий фрагмент
R = Ac, Н3С,
H2N
N AcHN
-- О i о
Рис. 1. Структура целевых соединений.
Структуры гликоформ I и П имеют три структурных особенности, которые должны быть учтены при планировании синтеза. На примере синтеза общего структурного элемента — разветвленного трисахарида 3 - были отработаны принципиальные моменты, связанные с этими структурными особенностями, в частности выбор 2-азидопроизводных в качестве предшественника галактозаминового звена в пентасахаридах, а также порядок построения гликозидных связей в 3,4-разветвленном фрагменте и выбор условий для стереоселективного а-глюкозилирования.
3.1.2. Синтез 2-азидо-2-дезоксигалактозных акцепторов
Введение различных ацильных заместителей по аминогруппе галактозамина целесообразно проводить на заключительных стадиях синтеза после сборки олигосахаридного скелета. В этом случае на всех предшествующих стадиях аминогруппа должна присутствовать в защищенной форме либо в форме некоторой функции-предшественника. В качестве такого предшественника была выбрана азидогруппа. Решающим фактором в таком выборе явилось то, что производные а-связанных 2-аминосахаров удобнее всего получать с использованием 2-азидо-2-дезоксисахаров. При этом несодействующая 2-азидная группа обеспечивает а-стереоселективность гликозилирования при синтезе метилгликозидов.
Как упоминалось выше, обе гликоформы содержат вицинальное 3,4-разветвление в остатке галактозамина. Возможность присоединения двух углеводных остатков к вицинальным гидроксильным группам моносахарида, несущего также электроноакцепторный азидный заместитель при С-2, потребовала специального изучения. При построении вицинального разветвления представлялось обоснованным присоединить в первую очередь а-глюкозный остаток к гидроксильной группе при С-4, так как в этом случае стадия создания одной из двух а-глюкозных связей, присутствующих в структуре целевых пентасахаридов, переносится на начальный этап синтеза. Для того чтобы получить а-(1—Несвязанный дисахарид, необходим соответствующий гликозил-акцептор со свободным гидроксилом при С-4, в качестве которого был выбран гликозид 10 (Схема 1).
В качестве исходного соединения для синтеза а-метил-2-азидо-2-дезоксигалактозида 10 была выбрана смесь азидонитратов 4, получаемая из триацетилгалакталя [122;123]. Эта смесь не может быть превращена в одну стадию в а-метилгликозид 7, поскольку в ней преобладает а-аномер, нуклеофильное замещение в котором под действием МеСШа приводит к р-метилгликозиду [124]. Поэтому нитратную группу обменивали на бромид или иодид действием ГлВг и№1 соответственно (Схема 1).
В ходе этих реакций образуется исключительно термодинамически более выгодные а-изомеры галогенидов 5 и 6 [125]. Их превращение в а-метилгликозиды осуществлялось в условиях катализируемой тетрабутиламмонийными солями равновесной аномеризации в р-галогениды. Хотя последние присутствуют в реакционной смеси в минимальном количестве, их взаимодействие с метанолом происходит быстро и приводит к смеси метилгликозидов 7 со значительным преобладанием а-аномера.
АсО гОАс АсО-Л—^Л
МеОН
ВидМ 1
АсО ОАс
N3 оыо2
СН3СМ
ЬВг АсО ^ОАс
СНЬСЫ АсО^^Д
М*Вг 6 (60%)
АсО.ОАс пуГОН
N3 ОМе 8
АсО-Л—МеОН N3 ОМе 7
92 % в расчете на 6, ар =7.1)
65 % на 3 стадии, а-р = 91- через 5)
РЬСН(ОМе)2 ТбОН
Р(1
НО овп
АсО-Л^-Л
N,1.
1. Ас20, Ру
2. Ме3Ы-ВН3 А1С13
ОМе ТНР. Н20 10(78%)
РЬ и
НО-Х^Л + НО-^^^-ОМе
N3 I ОМе
9а (76%)
N3 эр
Схема 1. Синтез гликозил-акцепторов 9а и 10
Обработка метанолом а-иодида 5 приводила к несколько большему содержанию а-изомера в аномерной смеси продуктов гликозилирования, чем обработка а-бромида (9:1 для иодида, 7:1 для бромида). Поэтому препаративную наработку а-метил-2-азидо-2-дезоксигалактозида проводили через иодид 5. Полноценная очистка от побочных продуктов была проведена на стадии триола 8 после удаления ацетильных групп; выход соединения 8 в расчете на смесь азидонитратов составил 65%. Однако разделение аномеров на этой стадии оказалось невозможным. Поэтому аномерную смесь триолов превращали в 4,6-0-бензилиденовые производные 9а и 9р. В результате хроматографического разделения этих соединений индивидуальный а-аномер 9а получили с общим выходом 76%. Из него в две стадии - ацетилированием гидроксила при С-3 и региоселективным раскрытием бензилиденового кольца - получали гликозил-акцептор 10 со свободной гидроксильной группой при С-4.
3.1.3. Исследование стереоконтролирующего влияния ацильных заместителей при 0-3 и О-б в глюкозил-донорах
Поскольку а-глюкозилирование малореакционноспособных вторичных спиртов часто протекает с низкой стереоизбирательностью, целесообразно было провести оптимизацию метода построения а-глюкозидных связей на примере модельного гликозил-акцептора 10.
Оптимизация базировалась на гипотезе о возможности анхимерного содействия ацильных заместителей из удаленных от аномерного центра положений (Схема 2). В случае глюко-конфигурации а-стереонаправляющее содействие могут оказывать ацильные заместители при, 0-3 и 0-6. Согласно этой гипотезе, после отрыва уходящей группы оксокарбениевый. ион может как атаковаться нуклеофилом, так и образовать стабилизированные карбокатионы В и/или С, нуклеофильная атака которых может происходить только с а-стороны.
-OCOF BnO—А--0 r2coo-*-T\,
BnO r^coo r2 " r1coo. /ц^
5+ obn овп. С
Nu а-атака
Схема 2. Стабилизация оксокарбениевого иона А за счет анхимерного содействия ацильных заместителей при О-З и О-б. Nu - нуклеофил.
Прямых доказательств удаленного анхимерного содействия пока не получено: Но> опубликовано множество примеров для моносахаридов различной конфигурации, которые показывают, что реализация- механизма с содействием удаленных ацильных заместителей вполне возможна; Данные о возможности анхимерного содействия удаленных ацильных заместителей подробно рассмотрены в Литературном обзоре (Раздел 2.6).
Для глюкозы, однако, такие данные немногочисленны и относятся главным образом - к влиянию заместителей при 0-6 [63; 65; 66; 67; 68; 69; 64;126]: Нами.'было исследовано гликозилирование акцептора 10 девятью глюкозными донорами, различающимися как типом уходящей группы, так и природой защитных групп (Таблица 1, Схема 3). Соотношение аномеров в ключевых опытах определялось по данным спектров- 'Н-ЯМР; удобными: для интегрирования оказались неперекрывающиеся сигналы Н-3 остатка 2-азидогалактозы. Для а-аномера этот сигнал лежал в области от 5,18 до 5,26 м.д., тогда как для p-аномера - в области от 5,29 до 5,32 м.д.
Так, сполна бензилированный тиогликозид 11а обеспечивает общий высокий-выход продуктов гликозилирования, однако преобладающим является образование p-аномера (опыт 1). При замене бензильной защитной группы при О-б на бензоильную (донор lib, опыт 2) произошло снижение эффективности глюкозилирования, хотя реакция протекала практически а-стереоспецифично. Замена, этилтиогруппы в качестве уходящей группы- на. трихлорацетимидатную (доноры 11с и lid, опыты 3, 4) позволила повысить эффективность. расходования гликозил-донора* (ср. с результатом опыта. 2) при неплохой астереоселективности, однако достигнутые выходы —50% с препаративной точки зрения были неудовлетворительными.
ВпО RzO
ORlX
OH-OBn АсОЛ^Л ÖR1X N3I
CH2CI2
11a-i 10
Схема 3. Гликозилирование акцептора 10 донорами lla-i.
BnO' промотор, R2°" BnO-O OBn
Д-о
АсОЛ^-гА
OMe mJ
3OMe
12a-e
1. F. Ratjen, G. Döring //Cystic fibrosis// THE Lancet 2003 - Vol. 263 - pp. 681-689
2. J. B. Lyczak, C. L. Cannon, G. B. Pier //Lung Infections Associated with Cystic Fibrosis//Clinical Microbiology Reviews-2002-Vol. 15-pp. 194-222
3. G. B. Pier, M. Grout, T. S. Zaidi // Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator is an epithelial cell receptor for clearance of Pseudomonas aeruginosa from the lung// Proc. Natl. Acad. Sei. USA -1997 Vol. 94 - pp. 12088-12093
4. G. B. Pier, M. Grout, T. S. Zaidi, J. C. Olsen, L. G. Johnson, J. R. Yankaskas, J. B. Goldberg //Role of Mutant CFTR in Hypersusceptibility of Cystic Fibrosis Patients to Lung Infections// Science 1996 - Vol. 271 - pp. 64-67
5. J. D. King, D. Kocincovä, E. L. Westman, J. S. Lam //Lipopolysaccharide biosynthesis in Pseudomonas Aeruginosa//Innate Immun.-2009-Vol. 15 -pp. 261-312
6. H. H. Jensen, M. Bols // Steric Effects Are Not the Cause of the Rate Difference in Hydrolysis of Stereoisomeric Glycosides// Org. Lett. —2003 Vol. — pp. 3419-3431
7. H. H. Jensen, M. Bols //Stereoelectronic Substituent EffectsHAcc. Chem. Res. 2006 -Vol. 39 - pp. 259-265
8. H. H. Jensen, L. Lyngbye, M. Bols //A Free-Energy Relationship between the Rate of Acidic Hydrolysis of Glycosides and the pKa of Isofagomines// Angew. Chem. Int. Ed.2001 Vol. 40 - pp. 3447-3449
9. H. H. Jensen, L. Lyngbye, A. Jensen ,M. Bols //Stereoelectronic Substituent Effects in Polyhydroxylated Piperidines and Hexahydropyridazines// Chem. Eur. J. —2002 — Vol. 8-pp. 1218-1226
10. D. C. Lankin, N. S. Chandrakumar, S. N. Rao, D. P. Spangler, J. P. Snyder //Protonated 3-Fluoropiperidines: An Unusual Fluoro Directing Effect and a Test for Quantitative Theories of Solvation// J. Am. Chem. Soc. -1993 Vol. 115 - pp. 3356-3357
11. C. G. Lucero, K. A. Woerpel //Stereoselective C-Glycosylation Reactions of Pyranoses: The Conformational Preference and Reactions of the Mannosyl Cation// J. Org. Chem. — 2006 Vol. 71 - pp 2641-2647
12. R. V. Stevens, A. W. M. Lee //On the Stereochemistry of the Robinson-Schopf Reaction.A Stereospecific Total Synthesis of the Ladybug Defense Alkaloids Precoccinelline and Coccinelline// J. Am. Chem. Soc. 1979 - pp. 7032-7035
13. R. V. Stevens //Nucleophilic Additions to Tetrahydropyridinium Salts. Applications to Alkaloid Syntheses/Mcc. Chem. Res. -1984 Vol. 17-pp. 289-296
14. M. Hayashi, M. Sugiyama, T. Toba, N. Oguni //Deacyloxy-alkylation of 2-Acyloxy-tetrahydrofurans and -tetrahydropyrans by reformatsky Reagents// J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990 - pp. 767-768
15. Woods, R. J.; Andrews, C. W.; Bowen, J. P. // Molecular Mechanical Investigations of the Properties of Oxocarbenium Ions. 2. Application to Glycoside Hydrolysis//J. Am. Chem. Soc. -1992 Vol. 114 - pp. 859-864
16. S. Chamberland, J. W. Ziller, K. A. Woerpel //Structural Evidence that Alkoxy Substituents Adopt Electronically Preferred Pseudoaxial Orientations in Six-Membered Ring Dioxocarbenium Ions// J. Am. Chem. Soc. Vol. 127 — pp. 5322-5323
17. J. Dinkelaar, A. R. De Jong, R. Van Meer, M. Somers, G. Lodder, H. S. Overkleeft, J. D. C. Codée, G. A. van der Marel //Stereodirecting Effect of the Pyranosyl C-5 Substituent in Glycosylation Reactions// J. Org. Chem. 2009 - Vol. 74 - pp. 4982-4991
18. M. T. C. Walvoort, G. Lodder, J. Mazurek, H. S. Overkleeft, J. D. C. Codée, G. A. van der Marel//Equatorial Anomeric Triflates from Mannuronic Acid Esters// J. Am. Chem. Soc.-2009-Vol. 131-pp. 12080-12081
19. C. W. Andrews, B. Fraser-Reid, J. P. Bowen //An ab Initio Study (6-31 G*) of Transition States in Glycoside Hydrolisis Based on Axial and Equatorial 2-Methoxytetrahydropyrans// J. Am. Chem. Soc. 1991 - Vol. 113 - pp. 8293-8298
20. T. Nukada, A. Bérces, L. J. Wang, M. Z. Zgierski, D. M. Whitfield //The two-conformer hypothesis: 2,3,4,6-tetra-O-methyl-mannopyranosyl and -glucopyranosyl oxacarbenium ions// Carbhydr. Res. 2005 - Vol. 340 - pp. 841-852
21. D. Crich, S. Sun //Formation of P-Mannopyranosides of Primary Alcohols Using the Sulfoxide Method// J. Org. Chem. -1996 Vol. 61 - pp. 4506-4507, D. Crich, S. Sun //Direct Chemical Synthesis of P-Mannosides and other Glycosides via Glycosyl
22. Triflates// Tetrahedron -1998 Vol. 54 - pp. 8321-8348
23. D. Crich, S. Sun, J. Brunckova // Chemistry of 1-Alkoxy-l-glycosyl Radicals: The Manno- and Rhamnopyranosyl Series. Inversion of a- to P-Pyranosides and the Fragmentation of Anomeric Radicals// J. Org. Chem. —1996 Vol. 61 - pp. 605-615
24. D. Crich, S. Sun //Are Glycosyl Triflates Intermediates in the Sulfoxide Glycosylation Method? A Chemical and 1H, 13C, and 19F NMR.Spectroscopic Investigation//.!. Am. Chem. Soc.-1997-Vol. 119-pp. 11217-11223
25. D. Crich, S. Sun //Direct Formation of p-Mannopyranosides and Other Hindered Glycosides from Thioglycosides// J. Am. Chem. Soc. 1998 - Vol. 120 - pp. 435-436
26. D. Crich, W. Cai //Chemistry of 4,6-O-Benzylidene-D-glycopyranosyl Triflates: Contrasting Behavior between the Gluco and Manno Series// J. Org. Chem. — 1999 — Vol. 64-pp. 4926-4930
27. Lemieux, R. U. In Molecular Rearrangements, Part 2; De Mayo, P., Ed.; Wiley: New York, 1964; p 709
28. R.U. Lemieux, K. B. Hendriks, R. V. Stick, K. James // Halide Ion Catalyzed Glycosidation Reactions. Synthesis of a-Linked Disaccharides// J. Am. Chem. Soc. — 1975 Vol. 97 - pp. 4056-4062
29. R. R. Schmidt, E. Riicker //Stereoselective Glycosidations of Uronic Acids// Tetrahedron Lett. —1980 Vol. 21 - pp 1421-1424
30. R. Weingart, R. R. Schmidt //Can preferential P-mannopyranoside formation with 4,6-0-benzylidene protected mannopyranosyl sulfoxides be reached with trichloroacetimidates?// Tetrahedron Lett. 2000 - Vol. 41 - pp. 8753-8758
31. D. Crich, N. S. Chandrasekera //Mechanism of 4,6-O-Benzylidene-Directed P-Mannosylation as Determined by a-Deuterium Kinetic Isotope Effects// Angew. Chem. Int. Ed. 2004 - Vol. 43 - pp. 5386-5389
32. P. Y. Chong, W. R. Roush //Concerning the Origin of the High p-Selectivity of Glycosidation Reactions of 2-Deoxy-2-iodo-glucopyranosyl Trichloroacetimidates// Org. Lett. 2002 - Vol. 4 - pp. 4523-4526
33. T. Nukada, A. Berces, D. M. Whitfield //Can the stereochemical outcome of glycosylation reactions be controlled by the conformational preferences of the glycosyl donor?// Carbohydr. Res. 2002 - Vol. 337 - pp. 765-774
34. D. Crich, A. Banerjee, Q. Yao //Direct Chemical Synthesis of the P-D-Mannans: The 5-(1—>2) and P-(l—>4) Series//J. Am. Chem. Soc. -2004 Vol. 126 - pp. 14930-14934
35. D. Crich, H. Li, Q. Yao, D. J. Wink, R. D. Sommer, A. L. Rheingold// Direct Synthesis of p-Mannans. A Hexameric ->3)- p-D-Man-(l-»4)- p-D-Man-(l.3 Subunit of the
36. D. Crich, M. S. Karatholuvhu //Application of the 4-Trifluoromethylbenzenepropargyl Ether Group as an Unhindered, Electron Deficient Protecting Group for Stereoselective Glycosylation//J. Org. Chem. 2008 - Vol. 73-pp. 5173-5176
37. D. Crich, L. Li //4,6-O-Benzylidene-Directed P-Mannopyranosylation and a-Glucopyranosylation: The 2-Deoxy-2-fluoro and 3-Deoxy-3-fluoro Series of Donors and the Importance of the 02-C2-C3-03 Interaction// J. Org. Chem. 2007 - Vol. 72 - pp. 1681-1690
38. V. K. Srivastava, C. Schuerch //Synthesis of P-D-Mannopyranosides and 6-L-Rhamnopyranosides by Glycosidation at C-l// J. Org. Chem. 1981 - Vol. 46 - pp. 1121-1126
39. D. Crich, J. Picione // Direct Synthesis of the P-L-Rhamnopyranosides// Org. Lett. -2003-Vol. 5-pp. 781-784
40. C. De Meo, M. N. Kamat, A. V. Demchenko //Remote Participation-Assisted Synthesis of p-Mannosides// Eur. J. Org. Chem. 2005 - pp. 706-711
41. R. U. Lemieux, G. Huber //The Alpha and Beta 1,3,4,6-Tetraacetyl-D-Glucopyranoses and their Chloroacetyl Derivatives// Can. J. Chem. 1953 - Vol. 31 - pp. 1040-1047
42. M. Takatani, I. Matsuo, Y. Ito //Pentafluoropropionyl and trifluoroacetyl groups for temporary hydroxyl group protection in oligomannoside synthesis// Carbohydr. Res. — 2003-Vol. 338-pp. 1073-1081
43. V. K. Srivastava and C. Schuerch, Carbohydr. Res., 79, C-13 (1980)
44. V. K. Srivastava and C. Schuerch, Tetrahedron Lett., 3269 (1979)
45. V. K. Srivastava, C. Schuerch //Synthesis of some disaccharide derivatives containing a P-l-rhamnopyranosidic bond// Carbohydr. Res. 1982 - Vol. 100 - pp. 411-417
46. R. Eby, C. Schuerch //The Use of 1-OTosyl-D-Glucopyranose Derivatives in a-D-Glucoside Synthesis// Carbohydr. Res. 1974 - Vol. 34 - pp. 79-90
47. S. Koto, N. Morishima, Y. Kihara, H. Suzuki, S. Kosugi, S. Zen// The Stereoselective Dehydrative a-Glucosylation Using 6-O-Acetyl- and 6-O-/?-Nitrobenzoyl-2,3,4-tri-0-benzyl-D-glucopyranoses// Bull. Chem. Soc. Jpn. 1982- Vol. 56 - pp. 188-191
48. F. J. Kronzer, C. Schuerch //The Methanolysis of some derivatives of 2,3,4-tri-O-benzyl-a-D-glucopyranosyl bromide in the presence and absence of silver salts// Carbohydr. Res. 1973 - Vol. 27 - pp. 379-390
49. H. M. Flowers //Studies on the Koenigs-Knorr reaction. Part I. Synthesis of 6-0-a-D-glucopyranosyl-D-galactose and 3-Oa-D-glucopyranosyl-D-galactose// Carbohydr. Res. -1971-Vol. 18-pp. 211-218
50. J. M. Fretchet, C. Schuerch //Solid-Phase synthesis of Oligosaccharides. II. Steric
51. Control by C-6 Substituents in Glucoside Synthesis// J. Am. Chem. Soc. —1971 Vol. 94-pp. 604
52. M. Dejter-Juszynski, H. M. Flowers //Studies on the Koenigs-Knorr reaction. Part III. A stereoselective synthesis of 2-acetamido-2-deoxy-6-0-a-D-fucopyranosyl-D-glucose// Carbohydr. Res. -1972 Vol. 23 - pp. 41-45
53. P. J. Pfaffli, S. H. Hixon, L. Anderson //Thioglycosides for the systematic, sequential synthesis of oligosaccharides. Synthesis of isomaltose// Carbohydr. Res. -1972 Vol. 23-pp. 191-206
54. M. Dejter-Juszynski, H. M. Flowers //Studies on the Koenings-Knorr Reaction// Carbohydr. Res. 1971 - Vol. 18 - pp. 219-226
55. M. Dejter-Juszynski, H. M. Flowers //Synthesis of 4-O-a-fucopyranosyl-L-fucose and methyl 4-O-P-L-fucopyranosyl-a-L-fucoside// Carbohydr. Res. 1975 — Vol. 41 - pp. 308-312
56. H. M. Kim, I. J. Kim, S. J. Danishefsky //Total Syntheses of Tumor-Related Antigens N3: Probing the Feasibility Limits of the Glycal Assembly Method// J. Am. Chem. Soc. -2001-Vol. 123-pp. 35-48
57. H. M. Zuurmond, S. C. van der Laan, G. A. van der Marel, J. H. van Boom // Iodonium ion-assisted glycosylation of alkyl (aryl) 1-thio-glycosides: regulation of stereoselectivity and reactivity// Carbohydr. Res. 1991 - Vol. 215 - pp. C1-C3
58. T. Heidelberg, O. R. Martin // Synthesis of the Glycopeptidolipid of Mycobacterium avium Serovar 4: First Example of a Fully Synthetic C-Mycoside GPL// J. Org. Chem. -2004 Vol. 69 - pp. 2290-2301
59. J.^Ning, Ying Xing, Fanzuo Kong // A new and efficient strategy for the synthesis of himofuridin analogs: 2'-0-(4-0-stearoyl-a-L-fucopyranosyl)thymidine and-uridine// Carbohydr. Res. 2003 - Vol. 338 - pp. 55-60
60. A. V. Demchenko, E. Rousson, G.-J. Boons // Stereoselective 1,2-m-Galactosylation Assisted by Remote Neighboring Group Participation and Solvent Effects// Tetrahedron Lett. -1999 Vol. 40 - pp. 6523-6526
61. B. Nolting, H. Boye, C. Vogel // Block Synthesis with Galacturonate Trichloroacetimidates// J. Carbohydr. Chem.-2001 Vol. 20-pp. 585-610
62. I. Matsuo, M. Wada, S. Manabe, Y. Yamaguchi, K. Otake, K. Kato, Y. Ito //Synthesis of Monoglucosylated High-Mannose-Type Dodecasaccharide, a Putative Ligand for
63. Molecular Chaperone, Calnexin, and Calreticurin// J. Am. Chem. Soc. — 2003 Vol. 125 -pp. 3402-3403
64. D. Crich, W. Cai, Z. Dai //Highly Diastereoselective a-Mannopyranosylation in the Absence of Participating Protecting Groups// J. Org. Chem. — 2000 Vol. 65 - pp. 1291-1297
65. N. Ustyuzhanina, B. Komarova, N. Zlotina, V. Krylov, A. Gerbst, Y. Tsvetkov, N. Nifantiev //Stereoselective a-Glycosylation with 3-O-Acetylated D-Gluco Donors// Synlett — 2006 — pp. 921-923
66. R. W. Binkley, D. J. Koholic //Participation by C-3 Substituents in Disaccharide Formation// J. Carbohydr. Chem. -1988 Vol. 7 - pp. 487-499
67. S. Chiba, M. Kitamura, K. Narasaka // Synthesis of (-)-Sordarin// J. Am. Chem. Soc. -2006-Vol. 128-pp. 6931-6937
68. C. A. A. van Boeckel, T. Beetz, S. F. Van Aelst //Substituent Effects on Carbohydrate Coupling Reactions Promoted by Insoluble Silver Salts// Tetrahedron 1984 - Vol. 40 -pp. 4097-4107
69. C. A. A. van Boeckel, T. Beetz // Substituent effects in carbohydrate chemistry, Part II+. Coupling reactions involving gluco- and galacto-pyranosyl bromides promoted by insoluble silver salts//Reel. Trav. Chim. 1985-Vol. 104-pp. 171-173
70. H. Paulsen, M. Heume, H. Nürnberger //Synthese der verzweigten Nonasaccharid-Sequenz der "bisected" Structur von iV-GIycoproteinen// Carbohydr. Res. 1990 — Vol. 200-pp. 127-166
71. H. Paulsen, W. Kutschker //Synthese einer verzweigten Tetrasaccharid-Einheit der O- • spezifischen Kette des Lipopolysaccharides aus Shigella flexneri Serotyp 6// Liebigs Ann. Chem. 1983 - pp. 557-569
72. W. Liao, D. Lu //Synthesis of a Hexasaccharide Acceptor Corresponding to the Reducing Terminus of Mycobacterial 3-O-Methylmannose Polysaccharide (MMP)// Carbohydr. Res. -1996 Vol. 296 - pp. 171-182
73. L. J. Van den Bos, J. Dinkelaar, H. S. Overkleeft, G. A. van der Marel //Stereocontrolled Synthesis of ß-D-Mannuronic Acid Esters: Synthesis of an Alginate Tri saccharide// J. Am. Chem. Soc.-2006-Vol. 128-pp. 13066-13067
74. N. S. Zlotina, N. E. Ustuzhanina, A. A. Grachev, A. G. Gerbst, N. E. Nifantiev100.101.102.103.104.105.106.107.108.109.110.1.l,112,113114,115116
75. Dinkelaar, L. J. van den Bos, W. F. J. Hogendorf, G. Lodder, H. S. Overkleeft, J. D. C. Codée, G. A. van der Marel //Stereoselective Synthesis of L-Guluronic Acid Alginates// Chem. Eur. J. 2008 - Vol. 14 - pp. 9400-9411
76. R. Hoffmann //Interaction of Orbitals through Space and through Bonds// Acc. Chem. Res.-1971-Vol. 4-pp. 1-9
77. N. L. Douglas, S. V. Ley, U. Lucking, S. L. Warriner //Tuning Glycoside Reactivity: New Tool for Efficient Oligosaccharide Synthesis// J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 -1998-pp. 51-65
78. S. Cherif, J.-M. Clavel, C. Monneret//A Synthetic Approach to the Glycan Chain of High Mannose Type N-Glycoprotein// J. Carbohydr. Chem. 1998 - Vol. 17 - pp. 12031218
79. D. Crich, T. Hu, F. Cai // Does Neighboring Group Participation be Non-Vivinal Esters Play Role in Glycosylation Reactions? Effective Probes for the Detectio of Bridging Intermediates// J. Org. Chem. 2008 - Vol. 73 - pp. 8942-8953
80. E. V. F. Roberts, J. C. P. Schwarz, Carol A. McNab //Migration of the methylthio group in the solvolysis of some methyl l-thio-6-O-toluene-p-sulphonyl-P-D-glycopyranosides// Carbohydr. Res. -1968 Vol. 7 - pp. 311-319
81. Yu, B.; Tao, H. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 2405-2407
82. Adinolfï, M.; Barone, G.; ladonisi, A.; Schiattarella, M. Tetrahedron Lett. 2002, 43, 5573-5577
83. Yu. E. Tsvetkov, A. S. Shashkov, Yu. A. Knirel, U. Zahringer //Synthesis and NMR spectroscopy of nine stereoisomeric 5,7-diacetamido-3,5,7,9-tetradeoxynon-2-ulosonic acids// Carbohydr. Res. 2001 - Vol. 335 - pp. 221-243
84. Acta, Basel -1992 Vol. 6 - pp. 439-481
85. J. L. Chiara, S. Bobo, E. Sesmilo // Ti(I)-Promoted Reductive Cyclization// Synthesis — 2008-pp. 3160-3166
86. S. N. Lam, J. Gervay-Hague // Solution-Phase Hexasaccharide Synthesis Using Glucosyl Iodides//Org. Lett. 2002 - Vol. 4 - pp. 2039-2042
87. Y. Cao, H. Yamada //Corrected order in the simultaneous debenzylation-acetolysis of methyl 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-a-D-glucopyranoside// Carbohydr. Res. 2008 - Vol. 341 -pp. 909-911
88. S. Koto, Y. Takebe, S. Zen // //Bull. Chem. Soc. Jpn. -1972 Vol. 45 - pp. 291 -293
89. G. H. Veeneman, J. H. van Boom //An efficient thioglycoside-mediated formation of a-glycosidic linkages promoted by iodonium dicollidine perchlorate// Tetrahedron Lett. -1990-Vol. 31 — pp. 275-278
90. H. Paulsen, J. P. Lorentzen, W. Kutschker// Erprobte Synthese von 2-Azido-2-desoxy-D,-mannose und 2-Azido-2-desoxy-D-mannuronsaure als Baustein zum Aufbau von Bakterien-polysaccharid-sequenzen// Carbohydr. Res. 1985 - Vol. 136 — pp. 153-176
91. S. Ogawa, M. Ashiura, C. Uchida // Synthesis of a-glucosidase inhibitors: kojibiose-type pseudodisaccharides and a related pseudo tri saccharide// Carbohydr. Res. —1998 — Vol. 307-pp. 83-95
92. H. Rembolda, R. R. Schmidt //Synthesis of Kdo-a-glycosides of lipid A derivatives// Carbohydr. Res. -1993 Vol. 246 - pp. 137-159
93. J. E. Reardon, R. C. Crouch, L. St. John-Williams //Reduction of 3'-Azido-3'-deoxythymidine (AZT) and AZT Nucleotides by Thiols// the J. Biol. Chem. -1994 -Vol. 269-pp. 15999-16008
94. A. L. Handlon, N. J. Oppenheimer //Thiol Reduction of З'-Azidothymidine to 3'-Aminothymidine// Pharmaceutical Res. 1988 - Vol. 5 - pp. 297-299
95. Y. V. Mironov, A. A. Sherman, N. E. Nifantiev //Homogeneous azidophenylselenylation of glucals// Medeleev. Commun. 2008 - Vol. 18 - pp. 241-243
96. R. Alberta, K. Daxa, R. Pleschkoa, A. E. Stiitz //Tetrafluoroborie acid, an efficient catalyst in carbohydrate protection and deprotection reactions// Carbohydr. Res. -1985 -Vol. 137-pp. 282-290
97. H. Э. Нифантьев, JI. В. Бакиновский, Г. M. Липкинд, А. С. Шашков, Н. К. Кочетков, Биоорган, химия. — 1991 Том 17 - с. 517—530
98. Y. Cao, H. Yamada //Corrected order in the simultaneous debenzylation-acetolysis of methyl 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-cc-D-glucopyranoside// Carbohydr. Res. 2008 - Vol. 341 -pp. 909-911
99. S. Koto, N. Morishima, K. Takenaka, K. Kanemitsu, N. Shimoura, M. Kase, S. Kojiro, T. Nakamura, T. Kawase, S. Zen //2-Methoxyethyl Group for Protection of Reducing
100. Hydroxyl Group of Aldose// Bull. Chem. Soc. Jpn. -1989 Vol. 62 - pp. 3549-3566
