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Anwendungen der Olefinmetathese in der Synthese von Azazuckern

Voigtmann, Ulrike

Anwendungen der Olefinmetathese in der Synthese von Azazuckern Polyhydroxylierte Derivate monocyclischer und bicyclischer stickstoffhaltiger Ringsysteme, wie z.B. Piperidine, Azepane, Indolizidine und Chinolizidine werden als Azazucker bezeichnet. Azazucker ziehen aufgrund ihrer Fähigkeit, Glycosidasen und Glycosyltransferasen zu inhibieren und der damit verbundenen potentiell antibakteriellen, antiviralen, cytostatischen und antidiabetischen Wirkung, beträchtliche Aufmerksamkeit auf sich. Die Schaffung neuer, effizienter Zugänge zu Verbindungen dieses Typs ist somit sehr interessant und möglicherweise von großem Nutzen. Im ersten Teil der Arbeit konnte, unter Anwendung der Ringschlußmetathese als Schlüsselschritt, ein effizienter und variabler Zugang zu Piperidinen des Isofagomintyps geschaffen werden. Die Funktionalisierung der Doppelbindung via OsO4-katalysierte cis-Dihydroxylierung ermöglichte die Darstellung von diastereomerenreinem galacto-Isofagomin und allo-Isofagomin. Versuche zur Synthese enantiomerenreiner Derivate im Zuge einer kinetischen Racematspaltung via Asymmetrischer Dihydroxylierung nach Sharpless ergaben Enantiomerenüberschüsse von 16-50 %. In zweiten Teil der Arbeit konnte ein variabler Zugang zu verschiedenen Arten von Azazuckern geschaffen werden. Ausgehend von dem einfachen Synthesebaustein (1R,3S)-(+)-cis-4-Cyclopenten-1,3-diol-1-acetat konnte über eine Pd0-katalysierte Allylierung und anschließende Ringöffnung-Ringschluß-Tandemmetathese ein definiert konfiguriertes Tetrahydropyridin als breit einsetzbares Schlüsselintermediat aufgebaut werden. Die über einen Chiralitätstransfer eingeführten Stereozentren wurden in der Synthese eines polyhydroxylierten Piperidins, eines Indolizidins und eines Chinolizidins zum selektiven Aufbau von bis zu drei neuen Stereozentren genutzt. Desweiteren wurde der Einfluß von Schutzgruppen auf die Gleichgewichtslage der Ringumlagerung untersucht. Durch die Erweiterung des Konzeptes der rutheniumkatalysierten Ringumlagerung auf Cyclopentene mit substituierter Alkenylseitenkette gelang die Darstellung von definiert konfigurierten cis oder trans a,a'-disubstituierten Tetrahydropyridinen. Eine Differenzierung der Umlagerungsgeschwindigkeiten zweier Diastereomere wurde dabei nicht beobachtet. Das Umlagerungsprodukt wurde durch basenkatalysierte Isomerisierung und stereoselektive Dihydroxylierung in ein neues, enantiomerenreines, hochfunktionalisiertes Indolizidin-Azazuckeranalogon überführt.