Eliminación Beta en 1,5 y 1,4-ramnono-lactonas : síntesis de didesoxi y tridesoxiazúcares de importancia biológica

• Autores: Varela, Oscar José
• Año de publicación: 1979
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Fernández Cirelli, Alicia
• Materia: BETA EN 1,5 Y 1,4; RAMNONOLACTONAS; DIDESOXI; TRIDESOXI-AZUCARES; DE IMPORTANCIA BIOLOGICA
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El presente trabajo tuvo por objeto la síntesis de 3,6-didesoxiazúcares,de conocida importancia biológica, por reducción con disiamilborano de las correspondientes 3,6-didesoxialdonolactonas y de 3,5,6-tridesoxihexosas, de las que no se han encontrado ejemplos en la naturaleza, ni se han sintetizado previamente. En él se presentan: 1) Un resúmen de los estudios realizados hasta el presente sobre las reacciones de eliminación-beta, inducidas por el grupo carbonilo de una aldonolactona. 2) Una revisión de los distintos métodos de reducción de aldonolactonas a aldosas. 3) Una reseña de la presencia de 3,6-didesoxihexosas en la naturaleza,su importancia biológica y los métodos de síntesis de las mismas. 4) Un resúmen de los métodos de síntesis más usuales de tridesoxihexosasy su distribución en la naturaleza. 5) Una descripción detallada de las reacciones que se realizaron en este trabajo de investigación y la discusión de los resultados obtenidos. Por benzoilación de L-ramnono-1,5-lactona (CCLVII)(obtenida por oxidación con agua de bromo de L-ramnosa) con cloruro de benzoílo y piridina durante 90 minutos a temperatura ambiente, se obtuvo 2,3,4-tri-O-benzoil-L-ramnono-1,5-lactona (CCLXXXVIII), no descripta en la literatura. Cuando la reacción se realizó con un exceso de cloruro de benzoílo y piridina, durante 16 horas a temperatura ambiente se obtuvo 2,4-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-L-eritro-hex-2-enono-1,5-lactona (CCLVIII), con 87% de rendimiento. Por hidrogenación catalítica dio 2,4-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-L-arabinohexono-1,5-lactona (CCLIX). Las desoxilactonas CCLVIII y CCLIX, ambas cristalinas, no habían sido descriptas en la literatura. La configuración del C-2 del compuesto CCLIX, se asignó inicialmente en base a la regla de Hudson (1917) de las fenilhidracidas de los ácidos aldónicos, para lo cual se preparó la fenilhidracida del ácido 3,6-didesoxi-L-arabino-hexónico (CCLXIX), no descripta en la literatura. Posteriormente se confirmó dicha configuración por preparación del 3,6-didesoxi-L-arabino-hexitol (CCLXX) (ascarilitol), obtenido por reducción de CCLIX. La estereoselectividad de la hidrogenación quedó demostrada por reducción con hidruro de litio y aluminio de la mezcla de hidrogenación y análisis por c.g.l de los acetatos de alditol así obtenidos. La 2,4-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-L-arabino-hexono-1,5-lactona (CCLIX) se redujo con disiamilborano a 2,4-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-L-arabino-hexopiranosa (CCLX), de acuerdo a latécnica empleada por Kohn y col. (1964, 1965). Por desbenzoilación de CCLX se obtuvo ascarilosa (CXVI) que se caracterizó por obtención de su alditol cristalino y por preparación del α-metil ascarilósido (CLXXXVIII), que se sintetizó de acuerdo al proceso de Ness y col (1951). Para ello se benzoiló el compuesto CCLX obteniéndose 1,2,4-tri-O-benzoil-3,6-didesoxi-L-arabino-hexopiranosa (CCLXXI), que por tratamiento con ácido bromhídrico y metanólisis del producto crudo, diometil 2,4-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-α-L—arabino-hexopiranósido (CCLXXII). Por desbenzoilación de este producto se obtuvo α-metil ascarilósido (CLXXXVIII) cuya hidrólisis ácida dio ascarilosa (CXVI). Por otra parte, con el objeto de obtener un derivado furanósico de ascarilosa se realizó la siguiente secuencia de reacciones: la 2,4-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-L-arabino-hexono-1,5-lactona (CCLIX) se desbenzoiló y se trató con dioxano en caliente para favorecer su conversión en la 1,4-lactona. El producto así obtenido se benzoiló dando 2,5-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-L-arabino-hexono-1,4-lactona (CCLXXXV), cuya reducción con disiamilborano condujo a un derivado furanósico cristalino de ascarilosa: 2,5-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-α-L-arabino-hexofuranosa (CCLXXXVI). Por acetilación de CCLXXXVI se obtuvo 1-O-acetil-2,5-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-α-L-arabino-hexofuranosa (CCLXXXVII) cuyo espectro de masa confirmó la estructura asignada. Cuando la L-ramnono-1,5-lactona (CCLVII) se benzoilaba con exceso de cloruro de benzoílo y piridina, por períodos prolongados a altas temperaturas, se producía la eliminación de una segunda molécula de ácido benzoico obteniéndose: 3-benzoiloxi-6-metilpirán-2-ona (CCXC), no descripta en la literatura. Se comprobó que la eliminación de ácido benzoico a partir de la enono-lactona CCLVIII requería la presencia simultánea de un ácido y una base, por lo que se postuló un mecanismo concertado con catálisis ácido-base para este proceso. Por benzoilación de L-ramnono-1,4-lactona (CCXCI) con cloruro de benzoílo y piridina durante 90 minutos a temperatura ambiente, se obtuvo 2,3,5-tri-O-benzoil-L-ramnono-l,4-lactona (CCXCII). Cuando la reacción se llevó a cabo durante 16 horas, se aisló 3-benzoiloxi-5-etilidén-(5H)-furán-2-ona (CCXCIII), con bajo rendimiento. Se estudiaron entonces, las mejores condiciones experimentales para su síntesis. Se obtuvo buen rendimiento con trietilamina: cloroformo (1:4) durante 6 horas a temperatura ambiente. Por hidrogenación catalítica parcial de 3-benzoiloxi-5-etilidén-(5H)-furán-2-ona (CCXCIII) se obtuvo 2-O-benzoil-3,5,6-tridesoxi-DL-glicero-hex-2-enono-1,4-lactona (CCXCV). La hidrogenación total de los compuestos CCXCIII y CCXCV, daba como único producto 2-O-benzoil-3,5,6-tridesoxi-DL-treo-hexono-1,4-lactona (CCXCIV), cuya configuración se estableció en base a consideraciones estereoquímicas de la hidrogenación y por comparación de su espectro de r.m.p. con sustancias similares de configuración conocida. El compuesto CCXCIV se redujo con disiamilborano a 2-O-benzoil-3,5,6-tridesoxi-α-DL-treo-hexofuranosa (CCXCVI),cuya desbenzoilación condujo a 3,5,6-tridesoxi-DL-treo—hexosa (CCXCVII), que se caracterizó en base a su 2,4-dinitrofenilhidrazona cristalina (CCXCVIII). El estudio conformacional de las di y tridesoxihexofuranosas, así como de las hexono-1,4-lactonas, se realizó en base a los espectros de r.m.p.. Dado que en estos compuestos existe un grupo metileno acoplado a dos hidrógenos vecinos, pudo aplicarse el método DAERM (Estimación del Angulo Diedro porel Método de Relaciones) que permite calcular, a partir de las constantes de acoplamiento, los ángulos diedros entre protones acoplados y los valores de las constantes de Karplus para el sistema. Los resultados obtenidos indicaban un equilibro conformacional Eo ↔ 1T° (CCXCIXa) para la 1-O-acetil-2,5-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-α-L-arabino-hexofuranosa (CCLXXXVII), la 2,5-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-α-L-arabino-hexofuranosa (CCLXXXVI) y para el enantiómero de la serie L de 2-O-benzoil-3,5,6-tridesoxi-α-DL-treo-hexofuranosa (CCXCVI). El confórmero predominante en la 2,5-di-O-benzoil-3,6-didesoxi-L-arabino-hexono-1,4-lactona (CCLXXXV) y el isómero L de la 2-O-benzoil-3,5,6-tridesoxi-DL-treo-hexono-1,4-lactona (CCXCIV) es aquel en que el C-2, C-1 y 0 del anillo determinan un plano por debajo del cual se ubica el C-3 y ligeramente desplazado hacia arriba el C-4 (CCC). Los compuestos CCLXXXVIII, CCLVIII, CCLIX, CCLX, CCLXVIII, CCLXIX, CCLXXI, CCLXXII, CCLXXXV, CCLXXXVI, CCLXXXVII, CCXC, CCXCII, CCXCIII, CCXCIV, CCXCV, CCXCVI, CCXCVII, CCXCVIII nohan sido descriptos previamente en la literatura. El método de síntesis de 3,6-didesoxi y 3,5,6-tridesoxihexosas utilizado en el presente trabajo puede compararse favorablemente con los descriptos en la literatura por su alto rendimiento y la accesibilidad de los materiales de partida. Constituye un nuevo ejemplo de la utilidad de las reacciones de eliminación-beta, seguidas de hidrogenación catalítica estereoselectiva, en la síntesis de azúcares de importanciabiológica.
Fil: Varela, Oscar José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.