Závěrečná zpráva grantu 244/2003/B-CH/PřF

Název projektu:Kroková syntéza oligosacharidů a jejich cyklických forem obsahujících 2-amino-2-deoxyhexopyranosy
Hlavní řešitel:Mgr. Jan Veselý
Spoluřešitelé: RNDr. Tomáš Trnka, CSc.; Pavel Řezanka
Období řešení:2003-2003
Celková dotace:140 tis. Kč

Souhrn výsledků

Během prvního roku řešení projektu byla úspěšně vypracována efektivní syntéza vhodně (ortogonálně) chráněných stavebních bloků, odvozených od D-glukosaminových a D-galaktosaminových jednotek . Připravené jednotky byly navrženy tak, aby je bylo možno použít pro konstrukci sacharidového řetězce s 1,2-trans-(1-4)-O-glykosidickou vazbou. Z toho důvodu  byla do polohy C(2) všech glykosyldonorů zavedena ftalimidová chránící skupina, která jako partcipující řídící skupina vykazuje  v glykosylačních reakcích vysokou stereoselektivitu za vzniku 1,2 -trans-glykosidů. Jako odstupující skupiny v poloze C(1) glykosyldonorů byla použita ethylsulfanylová , bromidová , fluoridová a trichloracetimidová skupina.
Dále byly z vhodných prekursorů připraveny potřebné glykosyl akceptory pro regioselektivní tvorbu (1-4)-O- glykosidické vazby.
Použitelnost navržených stavebních jednotek byla oveřena při přípravě třech modelových disacharidů s trans-(?1-4)-O-glykosidickou vazbou. Při jejich syntéze byly zkoumány následující vlivy: 1. charakter odstupující skupiny glykosyl donoru, 2. vhodnost volby chránících skupin na glykosylakceptoru, 3. typ katalyzátoru – promotoru.
Použití glykosylační metody, založené na aktivaci 2-deoxy-2-ftalimidoglykosylbromidu pomocí AgOTf, která byla úspěšná při tvorbě 1,2-trans-(1-4)-O-glykosidické vazby mezi ortogonálně chráněnými jednotkami D-glukosaminu, se ukázalo být nevhodné v případě použití analogických D-galaktosaminových derivátů a namísto toho byl izolován ethylthioglykosid jako hlavní reakční produkt. Podobný výsledek byl shledán při použití jiného typu aktivace, tj. směs AgClO4 a Ag2CO3.
Tento neočekávaný výsledek glykosylační reakce může být vysvětlen následujícím mechanismem. K vůli nízké reaktivitě 4-OH skupiny glykosyl akceptoru je přednostně atakována skupina ethylsulfanylová v poloze C-1. Vzniklý sulfoniový ion poskytuje izolovaný ethylthioglykosid a vznikající karbokation je následně stabilizován konverzí na glykal. Této nežádoucí vedlejší reakci (tzv. transglykosylaci) se lze vyvarovat při použití O-pentenylglykosidů jako glykosyl akceptorů, v příloze je uveden přehled námi provedených glykosylačních reakcí.   
Nejlepších výsledků při přípravě žádaných disacharidů bylo dosaženo při použití trichloracetimidátu jako glykosyldonoru a O-pentenylglykosidu jako glykosylakceptoru za aktivace TMSOTf. Velmi překvapivý a v literatuře ojediněle zmiňovaný je vznik 1,2-cis-(?1-4)-glykosidické vazby v případě použití ftalimidové chránící skupiny v poloze C-2 glykosyldonoru.
Dosažené výsledky z oblasti přípravy stavebních jednotek a též i glykosylační studie jsou předmětem připravované publikace a byly prezentovány formou přednášky „Preparation of glycosyl donors from D-glucosamine and their reactivity for glycosylation reactions“ na konferenci (Cukrblik, Praha 2003) a též v posterové sekci na symposiu (Eurocarb 12, Grenoble 2003 /Francie/).