Síntesis de glicosidos y disacáridos de galactosa furanosica - Marino, María Carla (1990)
E1 objetivo de este trabajo fue el desarrollo de métodosconvenientes para obtener glicósidos y disacáridos de galactosafuranósica. Estos últimos resultan interesantes desde el punto devista biológico, por ser constituyentes de polisacáridos y glicoconjugadosde microorganismos, en muchos casos con interesantespropiedades antigénicas. En este trabajo se presentan: 1-. Un resumen de la distribución en la naturaleza de la D-galactofuranosa, 2-. Una revisión de los distintos métodos de glicosidación utilizadosen la preparación de glicósidos y disacaridos de azucaresfuranósicos, 3-. Una descripción detallada de las reacciones que se realizaronen este trabajo de investigación y la discusión de los resultados obtenidos, 4-. Una descripción del trabajo experimental desarrollado. Para la preparación de metil (5) y p-nitrofenil (97)β-D-galactofuranósidos, se estudiaron distintas condiciones deglicosidación con el objeto de contar con un método eficiente quepodría aplicarse luego a la síntesis de disacáridos. Como precursordel anillo furanósico se utilizó la 2,3,5,6-tetra—O—benzoil-D-galactono-1,4-lactona (88), la cual, por reducción condiisoamilborano (DSB) condujo a la 2,3,5,6-tetra-O-benzoil-D-galactofuranosa (89). La metilación del HO-1 de 89 con diazometanoen presencia de F3B:OEt2, condujo, estereoselectivamenteal metil glicósido benzoilado de configuración β 90, aunquecon moderado rendimiento (53%). Con la finalidad de desarrollaralternativas mas eficientes, se eligió como compuesto de partidala penta-O-benzoil-D-galactofuranosa (91), la cual se preparópor dos rutas diferentes: a) por benzoilación del HO-1 de 89,para dar principalmente el anómero β, y b) por tratamiento de D-galactosa con BzCl/Py a 100°C, obteniéndose una mezcla anoméricaα:β ~ 1:1 del perbenzoato 91. Por tratamiento de lamezcla anomérica de 91 con SnC14 en solución de Cl2CH2, yposterior agregado de metanol, se obtuvo el metil glicósido 90estereoselectivamente y con 85% de rendimiento. La O-desbenzoilaciónde 90, por tratamiento con NaMeO/MeOH o con MeOH-H2D-TEA (5:2:1), condujo al metil glicósido 5 con 91% de rendimiento. La síntesis del p-nitrofenil glicósido 97 se realizó a partirde 91, utilizando dos catalizadores distintos: ácido p-toluensulfónico y SnCl4. La reacción con ácido p-toluensulfónicose realizó en tolueno anhidro a reflujo y en presencia de excesode p-nitrofenol, obteniéndose el glicósido perbenzoilado 96 (86%). La misma reacción mediada por SnCl4 condujo al glicósido 96 (91%), el cual por desacilación con NaMeO/MeOH, dió el p-nitrofenilfl β-D-galactofuranósido (97, 77%), cristalino, sustratocromogénico útil para detectar actividad de galactofuranosidasas. La eficiencia en términos de rendimiento y estereoselectividadde la glicosidación de 91 catalizada por SnCl4, sugirióque este método podría extenderse a la síntesis de disacaridos degalactosa furanósica. Para ello, podía utilizarse como agente glicosidanteun derivado furanósico de D-galactosa, convenientementeprotegido. Los derivados de D-galactono-1,4-lactona con unhidroxilo libre (o potencialmente libre) resultaron adecuados, yaque la función lactona evitaba reacciones laterales del C-1 porefecto del SnCl4. Para 1a síntesis de disacáridos con la unión intergalactosídicaβ(1->6), se utilizaron como agentes glicosidantes la 2,3,5,—tri-O—benzoil (103) y la 2,3,5-tri-O-benzoil-6-O-tritil (102) D-galactono-1,4-1actonas, las cuales condensaron con elperbenzoato 91 para dar la β-(1->6) glicosil lactona (106)con un rendimiento del 91% y 85%, respectivamente. Por reduccióncon NaBH4 y posterior desbenzoilación con NaMeO se obtuvo el 6-O-β-D-galactofuranosil-D-galactitol (107), con idénticaspropiedades físicas y espectroscópicas a las descriptas en la literatura,para el alditol obtenido por reducción de un hidrolizadode Mycobacterium tuberculosis. Este hecho confirma la configuracióny la regioquímica de la unión interglicosídica de 106. Por reducción con DSB del grupo lactónico de 106, se obtuvo eldisacárido parcialmente acilado 108, mayoritariamente de configuraciónβ (88%). Durante la O-desbenzoilación de 108 con NaMeOpara dar el disacárido 6-O-β-D-galactofuranosil-D-galactosa (16), se observó la hidrólisis parcial de la unión glicosídica. Por c.l.a.r. se obtuvo el disacárido 16, componente de polisacáridosde Mycobacterium tuberculosis y Mycobacterium leprae. Laacetilación inmediata del producto de desacilación de 108, minimizabala degradación y condujo al derivado peracetilado (72)de 16 con buen rendimiento; sus propiedades físicas y espectroscópicaseran coincidentes con las descriptas en 1a literatura. El procedimiento aquí descripto para la obtención de 16constituye una ruta sintética más sencilla que la anteriormentedesarrollada por Jaquinet y Sinay. Con el objeto de conservar la configuración furanósica delos dos anillos de 108 en el disacárido libre, se realizó lametilación de su HO-anomérico. Por tratamiento de 108 con diazometanoen presencia de B3F:OEt2, se obtuvo el metil glicósido 110 como una mezcla anomérica β/α en relación 2,1:1 (77%). La O-desbenzoilación de 110 (MeOH-H2O-TEA) dió el metil 6-O-β-D-galactofuranosil-α,β-D-galactofuranósido (112),cuyo anómero β se aisló por cromatografía en columna. En base asus propiedades espectroscópicas se confirmó la estructura de estedisacarido, que no se encontraba descripto en 1a literatura. Durante la reacción de condensación de 91 con las lactonas 102 o 103 se observó la formación del disacárido β,β’(1->1’) 113, como un producto secundario. Posteriormente se sintetizó 113, en escala preparativa (88%), por tratamiento de 91 con SnCl4 y adición de una cantidad controlada de agua. Las estructurasde 113 y del producto cristalino obtenido por desacilacióncon NaMeO (114), se determinaron por analisis de sus espectrosde R.M.N.-¹H y ¹³C. Se aplicó la metodología utilizada en la síntesis de 16 para preparar el disacárido Galf-β-(1—>5)—Galf (1). Comoprecursor del extremo reductor del mismo, se utilizó la 2,6-di-O-benzoil-D-galactono-1,4-1actona (117), obtenida por benzoilaciónparcial de 87 con 2,2 eq. de BzCl/Py a -23°C. La condensaciónde 91 con 2,0 eq. de 117, catalizada por SnCl4 ocurrióregio y estereoselectivamente, para dar la 5-O-β-D-galactofuranosillactona 118, con 70% de rendimiento. Para confirmar su estructura, 118 se redujo con NaBH4 y se desbenzoiló, obteniéndoseel 5-O-β-D-galactofuranosil-D-galactitol (121), descriptoen la literatura. El perbenzoato (120) de 118, se redujocon DSB al lactol, para dar el heptabenzoato 122, el cualpor desacilación (MeOH-H2O-TEA) condujo al disacárido 1 (87%), componente de un gran número de glicoconjugados de hongos,como por ejemplo del Helminstosporium sacchari y varias especiesde Penicillium y Asperoillus. Cuando la reacción de condensación de 91 con el dibenzoato 117 se realizó en presencia de un exceso de 91, se obtuvo elperbenzoato de la 3,5-di-O-β-gicosil lactona (119, 47%), productode la sustitución de los dos hidroxilos libres de 117: HO-3 y HO-5. Por reducción de 119 con DSB se obtuvo el lactol 123, precursor de un trisacarido ramificado (124), el cual seobtuvo por desacilación (MeOH-H2O-TEA). Por tratamiento de 123 con BzCl/Py y purificación por cromatografía en columna seaislaron los perbenzoatos anoméricamente puros 125 (β) y 126 (α). El proceso sintético empleado para la obtención de los disacáridos 1, 16 y 112, y para el trisacárido 124, tienela ventaja de utilizar compuestos de partida de fácil preparacióny purificación, y el paso clave, la reacción de glicosidación,transcurre estéreo y regioselectivamente, con excelente rendimiento. Continuando con el estudio de la reacción de eliminación betaen derivados de aldono-1,4-lactonas, realizado en este laboratorio,se sometieron a los perbenzoatos de D-galactono (88) y L-manono (143) 1,4-lactonas a tratamiento con TEA al 20% en Cl2CH2, durante 2 h. Se observó en ambos casos, la formaciónde 3-benzoiloxi-5-(2-benzoiloxietilidén)-2(5H)-furanona (132)con muy buen rendimiento. Este resultado, confirmaría el mecanismo E1cB propuesto para esta reacción, ya que el rendimiento dela misma es independiente de la relación estereoquímica del protóny del benzoato que se eliminan. Se estudió la reacción de eliminación beta, en la glicosilaldono-1,4—lactona 106. Los productos insaturados serian precursoresadecuados de disacáridos cuyo extremo reductor estaría constituido por un 3-desoxi o 3,5-didesoxi azúcar. En efecto, portratamiento de la glicosil lactona 106 con TEA en solución de Cl2CH2, se obtuvo el producto de doble eliminación de benzoato (153, 70%) como una mezcla de los isómeros Z:E en relación 1,5:1. Si la reacción se llevaba a cabo con 1,8-diazobiciclo [5.4.0Jundecén-7-eno (DEU) en solución de acetonitrilo, se obteníaexclusivamente el isómero Z. La hidrogenación de 153 enpresencia de 10% Pd/C, condujo a la mezcla diasteromérica 157, 158, la cual se separó por c.l.a.r. Alternativamente y confirmandola estructura propuesta, la mezcla 157,158 se obtuvo porcondensación del perbenzoato 91 con 2-O-benzoil-6-O-tritil-3,5—didesoxi—D,L-treo—hexono-1,4-lactona (159), catalizada por SnCl4. Con el objeto de obtener una glicosil 3-desoHilactona serealizó la hidrogenación en condiciones de eliminación beta (H2, Pd/C, TEA) de 106, reacción que condujo a la glicosil 3-desoxilactona 167. Para el anillo lactónico de 167 se determinóla configuración cis de los sustituyentes de C-2 y C-4. Esteproducto sería un precursor conveniente para la síntesis de un disacaridocuyo extremo re Consulte el resumen completo en el documento.