Darstellung von beta-D-Mannopyranosyl-(1-4)-D-Glucosaminpyranosiden durch intramolekulare Glycosylierung unsymmetrisch vorverbrückter Disaccharide

Abstract

Die beta-D-mannosidische Bindung ist in der Natur sehr häufig anzutreffen, unter anderem in Glycoproteinen Glycosphingolipiden und Lipopolysacchariden. Von besonderem Interesse für diese Arbeit soll die Struktur der Disaccharideinheit beta-D-Manp-(1-4)-beta-D-GlcpNAc sein.

Durch intramolekulare Glycosylierung über unsymmetrische Vorverbrückungen war es möglich eine Syntheseroute zur stereoselektiven Darstellung der zentralen beta-D-Mannosideinheit der Pentasaccharid-Core-Region von N-Glycoproteinen (beta-D-Manp-(1-4)-beta-D-GlcpNAc) zu etablieren. Durch Optimierung der Reaktionsbedingungen konnte eine Ausbeute der Glycosylierungsreaktion von 83% erreicht werden.

Essentiell für den Erfolg dieser Arbeit war die Verwendung von 1,2-N,O-oxazolidinon geschützter D-Glucosamine als Akzeptoren. Durch den Vergleich der NMR-Kopplungskonstanten von D-Glucosamin*HCl und 1,2-N,O-Oxazolidinonen konnte deutlich gezeigt werden, daß die 1,2-N,O-Oxazolidinonen nicht in einer Sesselkonformation vorliegen sondern in einem verzerrten Sechsring. Diese Verzerrung war notwendig, um die Glycosylierung erfolgreich durchzuführen.

The beta-D-mannosidic linkage occurs very often in nature, amongst others within Glycoproteins, Glycosphingolipids and Lipopylsaccarides. The structure of the disaccharide unit beta-D-Manp-(1-4)-beta-D-GlcpNAc was of special interest for this work.

Using non-symmetric prearranged glycosides to perform intramolecular glycosylation resulted in a new synthetic pathway for the stereo-selective preparation of the central beta-D-Mannose unit of the pantasaccharide Core-Region of N-Glycoproteins (beta-D-Manp-(1-4)-beta-D-GlcpNAc). It was possible to perform the glycosylation reaction in a yield of 83%.

It was essentially for the success of this work to use 1,2-N,O-oxazolidinon protected D-Glucosamines as acceptors. Comparing the NMR coupling constants of D-Glucosamine*HCl and the corresponding 1,2-N,O-Oxazolidinone showed clearly that the 1,2-N,O-Oxazolidinone could not occur in a chair conformation but in a distorted six-membered ring. This distortion was obviously necessary to perform the intramolecular glycosylation successfully.