Carbohydrates as chiral starting compounds in synthetic organic
chemistry
Lastdrager, Bas
Citation
Lastdrager, B. (2006, March 1). Carbohydrates as chiral starting compounds in synthetic organic chemistry. Retrieved from https://hdl.handle.net/1887/4368
Version: Corrected Publisher’s Version
License: Licence agreement concerning inclusion of doctoral thesis in theInstitutional Repository of the University of Leiden Downloaded from: https://hdl.handle.net/1887/4368
135
Samenvatting
Koolhydraten zijn een klasse van natuurlijk voorkomende verbindingen die gekenmerkt wordt door een grote structurele diversiteit. Zo komen koolhydraten niet alleen voor als mono-,oligo-,of polysacchariden maar vormen zijook een onderdeelvan conjugaten zoals glycoproteïnen en glycolipiden. Koolhydraten fungeren als structuurelement en energiebron en vervullen een rol in tal van essentiële biologische processen zoals celgroei,afweermechanismen en cel-celherkenning.Om meer inzichtte verkrijgen in deze processen wordt er veel onderzoek verricht naar de synthese van natuurlijk voorkomende koolhydraatstructuren en analoga daarvan.
Een tak van onderzoek waarbijkoolhydraten ook een belangrijke rolspelen is de synthese van complexe chirale natuurstoffen. Immers, de monosacchariden waaruit koolhydraten zijn opgebouwd, zijn gemakkelijk toegankelijk, goedkoop en vormen een klasse van veelzijdige chirale uitgangsstoffen.
Samenvatting
manipulaties en functionele groep omzettingen ook speciale aandacht besteed aan verschillende cyclisatiemethoden, zoals radicaal- en selenocyclisaties en spiroketaliseringen.
In Hoofdstuk 1 wordt een beknopt overzicht gegeven omtrent het gebruik van monosacchariden als veelzijdige uitgangsstoffen voor de bereiding van biologisch relevante natuurprodukten en analoga daarvan. Er wordt ondermeer aandacht besteed aan de vervaardiging van oligosacchariden, gefuseerde polycyclische ethers, alkaloïden, suikeraminozuren en spiroketalen.
Hoofdstuk 2 behandelt het onderzoek naar de synthese van trans-gefuseerde tricyclische ethers die voorzien zijn van een methylgroep op een bruggenhoofdpositie. Dit moeilijk toegankelijke structuurelement vormt een onderdeel van enkele toxische polycyclische ethers, die door verschillende zeeorganismen worden geproduceerd. Uitgaande van glucose werd een “een-yne” intermediair gesynthetiseerd, dat door middel van een radicaalcyclisatie kon worden omgezet in een pyrano-pyran ringsysteem, voorzien van een exo-cyclische vinyltingroep. Op voorhand was bedacht dat deze dubbele binding aangewend kon worden voor het sluiten van de derde etherring en de gelijktijdige vorming van de methylgroep op het bruggenhoofd. Verschillende selenocyclisaties leidden niet tot de vorming van 6,6,6-tricyclische ethers. Een 8,6,6-tricyclische ether kon wel met succes gevormd worden, zij het met een cis-verknoopte ring.
Hoofdstuk 3 beschrijft de synthese van een nieuw conformationeel vastgelegd suikeraminozuur. In de syntheseroute werd de radicaalreactie uit het voorgaande hoofdstuk gebruikt om zowel ringsluiting te bewerkstelligen als een carboxylaat functie te introduceren. Bovendien werd met behulp van een Lewis zuur gekatalyseerde opening van een oxetaan, een efficiënte procedure ontwikkeld om het benodigde beschermde alkynol intermediair in handen te krijgen. M ichael-additie van dit intermediair met ethylpropiolaat gevolgd door radicaalcyclisatie leverde het beschermde suikeraminozuur op. Aandacht werd besteed aan de vaststelling van de configuratie van het nieuw geïntroduceerde chirale centrum in het verkregen suikeraminozuur.
Samenvatting
137
suikeraminozuur verschilt met die uit het vorige hoofdstuk door de aanwezigheid van een methyleengroep op de positie van het zuurstofatoom in de cyclische ether. Door een enol acetaat afgeleid van glucose te onderwerpen aan een Ferrier omlegging, werd het benodigde cyclitol derivaat verkregen. De daaropvolgende invoering van een amine en carbonzuur functie bleek gepaard te gaan met nevenreacties. Regelmatig traden er onder de gebruikte condities ȕ-eliminaties op, die soms leidden tot aromatische verbindingen. Uiteindelijk kon de carbonzuur functie worden ingevoerd door middel van een Lewis zuur gekatalyseerde Mukaiyama-Michael additie. Een reductieve aminering leverde vervolgens een conformationeel vastgelegd carbasuikeraminozuur op.
Een algemene en efficiënte methode om gefunctionaliseerde 1,7-dioxa-spiro[5.5]undecanen te synthetiseren wordt beschreven in Hoofdstuk 5. Deze methode wordt gekenmerkt door een zuur gekatalyseerde condensatie van C2-symmetrische
