Facile access to new C-glycosides and C-glycoside scaffolds incorporating functionalised aromatic moieties

The tandem ene/intramolecular Sakurai cyclisation (IMSC) reaction has been successfully applied to thesynthesis of a range of C-glycosides, with key intermediates offering opportunities for functionalisation ofthe glycon moiety. To demonstrate the versatility of the approach to access the 2-deoxy-C-glycoside series,we synthesised diastereomerically pure C-glucoside and galactoside derivatives incorporating functionalisedaromatic, heteroaromatic and bicyclic aromatic moieties, in addition to the C-homologue of(±)-b-2-deoxy-glucose 6-phosphate.

Synthèse de 4-désoxy hexopyrannoses, C-disaccharides et C-glycosides biologiquement actifs

Les glucides constituent la classe de molécules organiques la plus abondante et ceux-ci jouent des rôles cruciaux dans divers processus biologiques. De part leur importance médicinale, la préparation des désoxy-sucres, des C-glycosides et des C-disaccharides est devenue un sujet de pointe en synthèse organique. De façon générale, cette thèse décrit une nouvelle synthèse de novo des 4-désoxy hexopyrannoses en plus de la préparation de C-glycosides biologiquement actifs. De plus, une attention particulière a été portée à la préparation de novo de 4-désoxy-C-disaccharides. Dans un premier temps, le catalyseur de Cr(III) de Jacobsen et un complexe binaphtol/titane ont été utilisés pour réaliser des hétéro-Diels-Alder énantiosélectives. Les dihydropyrannes ainsi générés ont été transformés en 4-désoxy hexopyrannoses présents dans la nature. De cette façon, un dérivé de l’acide ézoaminuroïque, un précurseur de la désosamine et de la néosidomycine, a été préparé suivant cette approche de novo. De plus, à titre comparatif, la néosidomycine a également été fabriquée selon une approche chiron, à partir du méthyl alpha-D-mannopyrannoside. Finalement, une évaluation biologique préliminaire de la néosidomycine a été effectuée sur une la concanavaline-A (Chapitre 2). Dans un deuxième temps, une allylation stéréosélective sur un aldéhyde lié via des liens C-C à une unité mannoside a permis de générer un alcool homoallylique. Cette dernière fonctionnalité a été transformée en 4-désoxy hexopyrannose de configuration D ou L. De cette façon, la préparation de pseudo 4-désoxy-C-disaccharides, de 4-désoxy-C-disaccharides et de pseudo 4-désoxy aza-C-disaccharides a facilement été réalisée. Les rapports diastéréoisomériques de la réaction d’allylation ont été déterminés en plus de la configuration absolue des nouveaux centres stéréogéniques formés. La transformation des alcools homoallyliques en pyrannes poly hydroxylés ou en lactames poly hydroxylés a été réalisée, en plus de la déprotection de certains membres de cette famille pour une évaluation biologique préliminaire sur la concanavaline-A (Chapitre 3). Finalement, la synthèse de C-glycosides biologiquement actifs a été réalisée selon deux volets: i) préparation de 3-C-mannopyrannosyl coumarines et ii) synthèse de C-galactosides, inhibiteurs de la lectine PA-IL. Pour ce faire, le couplage de Heck a été utilisé à partir d’un ester alpha,bêta-insaturé, attaché à une unité glycosidique via des liens C-C, pour générer un dérivé glycosyl cinnamate de méthyle. Cependant, lorsque le 2-iodophénol est utilisé comme partenaire de Heck, la coumarine correspondante a été isolée. Les dérivés C-galactopyrannosyl cinnamates de méthyle représentent de bons inhibiteurs monovalents de la PA-IL avec un Kd aussi bas que 37 micro M (Chapitre 4).

Crystalline structure of mangiferin, a C-glycosyl-substituted 9H-xanthen-9-one isolated from the stem bark of Mangifera indica

The crystalline structure of mangiferin (= 2-beta-D-glucopyranosyl-1,3,6,7-tetrahydroxy-9H-xanthen-9-one; 1), a biologically active xanthenone C-glycoside, isolated from the stem bark of Mangifera indica (Anacardiaceae), was unambiguously determined by single-crystal X-ray diffraction (XRD). The crystal structure is summarized as follows: triclinic, P1, a = 7.6575(5), b = 11.2094(8), c = 11.8749(8) angstrom, alpha = 79.967(5), beta = 87.988(4), gamma = 72.164(4)degrees, V = 955.3(1) angstrom(3), and Z = 2. The structure also shows two molecules in the asymmetric unit cell and five crystallization H2O molecules. The packing is stabilized by several intermolecular H-bonds involving either the two symmetry-independent mangiferin molecules 1a and 1b, or the H2O ones.

Synthese von Sialyl-Lewis-X-Mimetika durch stereoselektive ortho-C-Glycosylierung von Phenolen

Ziel der Arbeit war es, Sialyl-LewisX-Mimetika auf Basis ortho-C-glycosylierter Phenole als Inhibitoren für die Selektin-Ligand-Wechselwirkungen zu synthetisieren. Dazu wurde zunächst die Stereoselektivität der ortho-C-Mannosylierung untersucht. Dabei wurde gezeigt, dass bei der Umsetzung von Phenolen mit dem benzylgeschützten Mannosyl-trichloracetimidat in Gegenwart von TMSOTf selektiv das β-C-Mannosid erhalten wurde. Gleichzeitig konnte anhand der NMR-spektroskopischen Untersuchungen nachgewiesen werden, dass die in der Literatur beschriebenen α-C-Mannoside von Phenolen tatsächlich β-konfiguriert sind. Wenn Naphthole als Glycosylakzeptoren verwendet wurden, konnten durch Modifikation des Promotors auch die für die Synthese der Mimetika benötigten α-C-Mannoside erhalten werden, wobei ZnCl2 als Promotor die besten Ergebnisse lieferte. Allerdings zeigten die synthetisierten α-C-Mannoside und α-C-Galactoside eine Inversion des Pyranoseringes und lagen in der ungewöhnlichen 1C4-Konformation vor.rnAnschließend konnte auf diese Weise das durch Docking-Studien gefundene Mimetikum (2S)-3-Cyclohexyl-2-[7-hydroxy-8-(α-D-mannosyl)naphthalin-2-yloxy]propionsäure syntheti-siert werden. Es besaß jedoch in Zelladhäsionstests keine ausreichende Aktivität bei der Inhibierung der Selektin-Ligand-Wechselwirkung. Bei den ursprünglichen Dockingstudien war allerdings von der gewohnten 4C1-Konformation ausgegangen worden. Spätere NMR-Experimente und DFT-Berechnungen zeigten, dass das Mimetikum tatsächlich in der 1C4-Konformation vorlag und es deshalb nicht aktiv war. Die synthetisierten Stereo- und Regioisomere zeigten in Zelladhäsionstests ebenfalls keine Aktivität.rnVersuche, die α-1-C-Mannosylnaphthole zu den benötigten 1-C-2-O-Diglycosyl-naphthalinen umzusetzen waren nicht erfolgreich, da die phenolische OH-Gruppe sterisch zu sehr abgeschirmt war, um unter milden Reaktionsbedingungen glycosyliert zu werden, bzw. die α-1-C-Mannosylnaphthaline unter drastischeren Reaktionsbedingungen nicht stabil waren. Daher wurde 1-(2′,3′,4′,6′-Tetra-O-benzyl-β-D-galactopyranosyl)-2-naphthol mit 2,3,4,6-Tetra-O-acetyl-α-D-mannopyranosyl-trichloracetimidat in Gegenwart von TMSOTf zum ersten synthetischen 1-C-2-O-Diglycosyl-phenol umgesetzt. Nach Abspaltung der Schutzgruppen sollte das erhaltene 1-Galactosyl-2-O-mannosyl-naphthalin enzymatisch zum Sialyl-LewisX-Mimetikum verlängert werden. Es wurde vom Enzym jedoch nicht als Substrat erkannt. Versuche zur chemischen Anbindung des Säurebausteins stehen noch aus.rn

Synthese C-glycosidischer und N-methylierter Glycosylaminosäuren für den Aufbau von Mimetika tumorassoziierter MUC1-Glycopeptidantigene unter Verwendung mikrostrukturierter Reaktoren

Zur Synthese hydrolysestabiler MUC1-Antitumorvakzine wurde im Rahmen dieser Arbeit zunächst ein Verfahren zur effizienten N Methylierung von Fmoc-Aminosäuren entwickelt. Die Synthese erfolgte in einer zweistufigen Umsetzung über Oxazolidinone unter Verwendung eines Tube-in-Tube-Durchflussreaktors mit einer semipermeablen Membran aus Teflon® AF 2400. In diesem Tube-in-Tube-Reaktor wurde in der ersten Stufe das Modellsubstrat Fmoc-Alanin bereits nach 2 h annähernd quantitativ in das entsprechende Oxazolidinon umgesetzt. In der zweiten Stufe wurde mit TFA erstmals eine Flüssigkeit durch eine solche Membran des Tube-in-Tube-Reaktors eingeleitet und lieferte innerhalb einer Stunde zahlreiche aliphatische, aromatische und funktionalisierte N-Methylaminosäuren in hohen Ausbeuten.rnDes Weiteren wurden erstmals sensible Glycosylaminosäuren, darunter auch TN Antigen-Strukturen, N-methyliert. Sie dienen als Bausteine für die Synthese von MUC1-Antitumorvakzinen. Neben Fmoc-N-Methyl-TN-Threonin konnten die Fmoc-geschützten N-Methyl-TN-Serin, N-Methyl-Sialyl-TN-Threonin sowie zwei N-Methyl-C Glycosylaminosäuren und in guten Ausbeuten erhalten werden. Anschließend wurde das N methylierte TN-Threonin gezielt in die tandem repeat-Sequenz des MUC1 in einer Festphasenpeptidsynthese eingebaut. Um einen direkten Vergleich bezüglich der N Methylierung im MUC1-Glycopeptide und dem darauf folgenden Einfluss auf die Tumorselektivität der resultierenden Vakzine erhalten zu können, wurde zudem ein Referenzpeptid aufgebaut. Zur Vollendung der Vakzinsynthese erfolgte die Konjugation beider Glycopeptidantigene an die jeweiligen BSA- und TTox-Proteine. rnEin alternativer Zugang zu hydrolysestabilen Glycopeptidbausteinen wurde im letzten Teil der Arbeit über die Synthese von α C Glycosylaminosäuren erarbeitet. Der entwickelte Syntheseweg basiert auf einer Ugi-Vier-Komponenten-Reaktion aus Aldehyd, Amin, Nitril und Carbonsäure. Als benötigte Aldehydkomponenten wurden ein einfaches Galactose- sowie ein Galactosamin-Derivat verwendet. Zum Aufbau des C-glycosidischen Grundgerüsts wurde eine Mikrowellen-unterstützte C-Allylierungsvariante im Durchfluss realisiert. Die Galactose- und Galactosaminaldehyde wurden danach mit chirale Glycosylaminen umgesetzt.

N-烷基氮杂糖及其衍生物的合成

多羟基哌啶类化合物通常称为氮杂糖，由于与糖结构的相似性，亚胺基环醇表现出强的糖苷酶和糖基转移酶抑制活性，可调控在生物识别及酶结构控制中起到重要作用的糖蛋白的生物合成与水解。因此这类抑制剂有望成为与糖代谢紊乱有关的疾病的治疗药物，如：抗糖尿病、抗肿瘤、抗溶酶体贮积症及抗病毒感染（包括艾滋病）等药物。正是由于氮杂糖的重要生物活性及诱人的药用开发前景，近年来，有关氮杂糖及其衍生物的合成、生物活性及应用研究备受关注。 本论文探索了一系列的作为潜在的迈克加成中间体1-C-乙酰甲基/甲氧羰基甲基-5-N-取代呋喃核糖碳苷衍生物在碱的作用下先发生β-消除反应，接着发生分子内的迈克加成反应生成1-C-乙酰甲基-N-取代氮杂吡喃糖碳苷衍生物及1-C-甲氧羰基甲基-N-取代氮杂吡喃糖碳苷衍生物的方法，该转变过程为先通过β-消除得到非环状的α/β不饱和共轭酮或酯的中间体，接着5-N-取代氨基与分子内的α/β不饱和共轭酮或酯发生分子内的1,4-亲核加成，其中，2'-酯的环加成立体选择性的得到β型1-C-乙酰甲基-N-取代氮杂吡喃糖碳苷衍生物，而2'-酮的环加成得到立体异构体1-C-乙酰甲基-N-取代氮杂吡喃糖碳苷衍生物。此外，该类N-取代氮杂吡喃糖碳苷衍生物进一步脱除保护基，得到了一系列新的N-取代氮杂吡喃糖衍生物，拓展了氮杂吡喃糖碳苷分子库。 中间体1-C-(2'-oxoalkyl)-5-N-alkylated glycoribofuranoside的合成是由核糖为原料，通过对其结构修饰，在C-5氮原子上先引入不同的取代基，在C-1上引入乙酰甲基或甲氧羰基甲基。C-5取代氨基的引入通过两种方法：(a) 5-取代链状脂肪氨基可由链状的伯胺直接与5-甲磺酰基发生SN2亲核取代得到；(b) 5-取代芳香氨基可通过芳香醛与C-5氨基缩合再由硼氢化钠还原得到。2'-酰基的引入通过烯丙基氧化得到：2'-酮羰基由醋酸汞和琼斯试剂氧化得到；2'-酯基由高锰酸钾氧化再碘甲烷的作用下得到。 The polyhydroxylated piperidines, commonly be called azasugars. Iminocyclitols and their derivatives have exhibited remarkable biological activity to inhibit glycosidase-processing enzymes, with resulting potential chemotherapeutic applications against diabetes, cancer, lysosomal storage disorders and viral infections including AIDS. Recently, because of the important biological activity and excellent foreground on pharmaceutical application, great attention has been attracted to the synthesis of the new derivatives and analogues. In this dissertation, 1-C-(2'-oxoalkyl)-5-N-substituted-glycoribofuranosides, which used as latent substrates for intramolecular hetero-Michael addition, were converted to 2-ester and 2-ketone aza-C-glycopyranosides by base treatment. The transformation was achieved through β-elimination to an acyclic α/β-conjugated ketone or ester, followed by an intramolecular hetero-Michael addition by the 5-N-alkylated amino group. The 2-ester cycloaddition was highly stereoselective in favor of an equatorial 1-C-substitution while the 2-ketone cycloaddition was produced a pair of stereoisomers of 2′-ketonyl aza-C-glycoside. Additionally, the resultant different N-alkylated aza-C-glycopyranosides could be further prepared for various azasugar library constructions by removal of protecting groups. Synthesis of the key intermediate 1-C-(2'-oxoalkyl)-5-N-alkylated glycoribo- furanoside involved the introduction of 5-substituted amino and 1-C-2′-oxoalkyl groups from D-ribose. The 5-alkylated amino was introduced through two methods: (a) the 5-aliphatic series amino synthesized by the nucleophilic substitution of 5-mesylate using neat ethylamine, propylamine, butylamine, and hexylamine, (b) the 5-aromatic series amino synthesized by various aromatic aldehydes with C-5 amino under NaBH4 reduction. The 1-C-2′-oxoalkyl groups were introduced through oxidation of the ally group: the 1-C-allyl group was oxidized with Hg(OAc)2 and Jones reagent to the 2-ketonyl C-glycoside; the 1-C-allyl group was oxidized with KMnO4 and CH3I/NaHCO3 to 1-C-methyl acetate glycoside.

Brazilian red propolis: unreported substances, antioxidant and antimicrobial activities

BACKGROUND: Chloroform, ethyl acetate and methanol extracts of a sample of red propolis from the state of Alagoas (northeast Brazil) were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry and high-performance liquid chromatography-diode array detection-electrospray ionization-mass spectrometry. Antimicrobial and antioxidant activities were also obtained. RESULTS: The propolis sample contained low content of narigenin-8-C-hexoside, this being the first report of a C-glycoside in propolis. The main constituent found was characterized as 3,4,2`,3`-tetrahydroxychalcone. Other important constituents were the chalcone isoliquiritigenin, the isoflavans (3S)-vestitol, (3S)-7-O-methylvestitol, the pterocarpan medicarpin, the phenylpropenes trans-anethol, methyl eugenol, elimicin, methoxyeugenol and cis-asarone, and the triterpenic alcohols lupeol and alpha- and beta- amyrins. The methanol extract exhibited high antioxidant activities by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl and beta-carotene/linoleic acid assay methods, and antimicrobial activity toward Gram-positive and Gram-negative bacteria. CONCLUSION: Structures are suggested for new substances never before seen in any kind of propolis. This is the first report of 3,4,2`,3`-tetrahydroxychalcone and a flavone C-glycoside in a propolis sample. (C) 2011 Society of Chemical Industry

Metabolite fingerprint of "capim dourado" (Syngonanthus nitens), a basis of Brazilian handcrafts

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo químico de Zollernia ilicifolia (Fabaceae), Wilbrandia ebracteata (Cucurbitaceae) e Caesalpinia ferrea (Caesalpiniaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Flavones from Erythrina falcata are modulators of fear memory

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Synthesis of 1,2,3-triazolylpyranosides through click chemistry reaction

We have developed an efficient method for the synthesis of functionalized C-glycosyl 1,2,3-triazoles through a Cu(1)-promoted azide-alkyne 1,3-dipolar cycloaddition between a TMS-protected C-alkynyl-glycoside and organic azides. The reaction was accelerated by ultrasound irradiation and the addition of a base was not necessary to obtain the 1,2,3-triazole product. Moreover, further manipulation of the products led to chiral molecules with a C-glycoside linkage. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Diglycosylierte Heterocyclen als potentielle Selektinliganden

In der vorliegenden Arbeit sollten diglycosylierte Heterozyklen als Grundbausteine zur Darstellung eines Mimetikums des Tetrasaccharids Sialyl LewisX verwendet werden. Dabei standen die pharmakokinetische Stabilität sowie der möglichst einfache Zugang zu den Strukturen im Vordergrund. Außerdem sollte die nachträgliche Anbindung an eine ESL-1 Partialsequenz zum Aufbau von Glycopeptiden und deren Verknüpfung zu dendrimeren Strukturen möglich sein. rnIn einem ersten Ansatz sollten C,N-diglycosylierte Isoindolone bzw. Isochinolone aufgebaut werden. Es konnte anhand mehrerer Beispiele gezeigt werden, dass die elektrophile Cyclisierung von o-Alkinylbenzamiden mit Iod nicht die wie in der Literatur beschriebenen Lactame liefert, sondern ein Angriff des Carbonylsauerstoffs zu den entsprechenden Isobenzofuran-1(3H)-iminen bzw. 1H-Isochromen-1-iminen führt. Die Lactame können jedoch durch Reaktion der o-Alkinylbenzamide mit Tetrabutylammoniumfluorid erhalten werden.rnDie zweite Route führte durch 1,3-dipolare Cycloaddition zu 1,4 disubstituierten 1,2,3-Triazolen. Hier gelang der Aufbau eines vollständig deblockierten, mit einem Azid funktionalisierten Trisaccharid Analogons, welches durch enzymatische Sialylierung zum Sialyl LewisX Mimetikum verlängert wurde. Diese Struktur konnte in einer weiteren 1,3-dipolaren Cycloaddition mit einer ebenfalls synthetisierten, leicht abgewandelten Partialsequenz des ESL-1 zu einem Glycokonjugat umgesetzt werden. Des Weiteren gelang der Aufbau zweier teilweise deblockierter Tetrasaccharid Mimetika, wiederum durch enzymatische Elongation.rnAußerdem wurden Versuche unternommen di C-Glycoside durch samariumvermittelte Kupplung zu synthetisieren.rn

Synthesis and characterization of Pd(II) and Pt(II) complexes with triazolopyrimidine derivatives: The crystal structure of [Pd2L2Cl4] where L=5,7-dimethyl-1,2,4-triazolo[1,5-a]pyrimidine

The Pd(II) and Pt(II) complexes with triazolopyrimidine C-nucleosides L-1 (5,7-dimethyl-3-(2',3',5'-tri-O-benzoyl-beta-D-ribofuranosyl-s-triazolo)[4,3-a]pyrimidine), L-2 (5,7-dimethyl-3-beta-D-ribofuranosyl-s-triazolo [4,3-a]pyrimidine) and L-3 (5,7-dimethyl[1,5-a]-s-triazolopyrimidine), [Pd(en)(L-1)](NO3)(2), (Pd(bpy)(L-1)](NO3)(2), cis-Pd(L-3)(2)Cl-2, [Pd-2(L-3)(2)Cl-4]center dot H2O, cis-Pd(L-2)(2)Cl-2 and [Pt-3(L-1)(2)Cl-6] were synthesized and characterized by elemental analysis and NMR spectroscopy. The structure of the [Pd-2(L-3)(2)Cl-4]center dot H2O complex was established by Xray crystallography. The two L-3 ligands are found in a head to tail orientation, with a (PdPd)-Pd-... distance of 3.1254(17) angstrom.L-1 coordinates to Pd(II) through N8 and N1 forming polymeric structures. L-2 coordinates to Pd(II) through N8 in acidic solutions (0.1 M HCl) forming complexes of cis-geometry. The Pd(II) coordination to L-2 does not affect the sugar conformation probably due to the high stability of the C-C glycoside bond. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

New symmetrical dinucleating ligand based assembly of bridged dicopper(II) and dizinc(II) centers: Synthesis, structure, spectroscopy, magnetic properties and glycoside hydrolysis

Two dinuclear copper(II) complexes Li(H2O)(3)(CH3OH)](4)Cu2Br4]Cu-2(cpdp)(mu-O2CCH3)](4)(OH)(2) (1), Cu (H2O)(4)]Cu-2(cpdp)(mu-O2CC6H5)](2)Cl-2 center dot 5H(2)O (2), and a dinuclear zinc(II) complex Zn-2(cpdp)(mu-O2CCH3)] (3) have been synthesized using pyridine and benzoate functionality based new symmetrical dinucleating ligand, N, N'-Bis2-carboxybenzomethyl]-N, N'-Bis2-pyridylmethyl]-1,3-diaminopropan-2-ol (H(3)cpdp). Complexes 1, 2 and 3 have been synthesized by carrying out reaction of the ligand H3cpdp with stoichiometric amounts of Cu-2(O2CCH3)(4)(H2O)(2)], CuCl2 center dot 2H(2)O/C6H5COONa, and Zn(CH3COO)(2)center dot 2H(2)O, respectively, in methanol in the presence of NaOH at ambient temperature. Characterizations of the complexes have been done using various analytical techniques including single crystal X-ray structure determination. The X-ray crystal structure analyses reveal that the copper(II) ions in complexes 1 and 2 are in a distorted square pyramidal geometry with Cu-Cu separation of 3.455(8) angstrom and 3.492(1)angstrom, respectively. The DFT optimized structure of complex 3 indicates that two zinc(II) ions are in a distorted square pyramidal geometry with Zn-Zn separation of 3.492(8)angstrom. UV-Vis and mass spectrometric analyses of the complexes confirm their dimeric nature in solution. Furthermore, H-1 and C-13 NMR spectroscopic investigations authenticate the integrity of complex 3 in solution. Variable-temperature (2-300 K) magnetic susceptibility measurements show the presence of antiferromagnetic interactions between the copper centers, with J = -26.0 cm(-1) and -23.9 cm(-1) ((H) over cap = -2JS(1)S(2)) in complexes 1 and 2, respectively. In addition, glycosidase-like activity of the complexes has been investigated in aqueous solution at pH similar to 10.5 by UV-Vis spectrophotometric technique using p-nitrophenyl-alpha-D-glucopyranoside (4) and p-nitrophenyl-beta-D-glucopyranoside (5) as model substrates. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.