Введение к работе
Актуальность проблемы. 2-Дезокси-D-пентози и их производные
*ций
этносятся к важнейшим природным соединениям. Они входят в состав цезоксирибонуклеиновых кислот, олиго- и полисахаридов клеток растений, бактерий, животных, сердечных гликозидов, а также макролидных, антрациклиновых антибиотиков и др.
Особый интерес к 2-дезокси-D-пентозам как субстратам для синтеза соответствующих нуклеозидов проявился в последние годы, когда был найден азидотимидин - препарат для лечения СПИД - и появились многочисленные данные, свидетельствующие об антиретровирусной активности нуклеозидов с функциональной группой при атоме углерода СЗ'.
Для синтеза 2-дезокси-о-пентоз и их производных, в основном, используются методы модификации природных моносахаридов. Как правило, эти методы сложны, многостадийны и недостаточно универсальны, что не позволяет получать все необходимые соединения в требуемых количествах. Поэтому разработка методов полного синтеза различных 2-дезоксипентоз, в том числе с функциональными группами при СЗ атоме, является актуальной задачей.
Настоящая работа проводилась в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ АН СССР по направлению 2.II "Синтетическая органическая химия (тонкий органический синтез)". Она включена в план госбюджетных НИР института Ш 65-842 и 110-842.
Цель работы заключалась в разработке метода полного энантиосе-пективного синтеза 2-дезокси-і>пентоз с разветвлением и функциональной группой при СЗ атоме.
Научная новизна. Впервые предложены методы полного энантиосе-лективного синтеза большого ряда 3-замещенных 3-разветвленных З-дезокси-о-пентоз, основанные на превращениях (зи,4н)-3-метил-[,1-диэтокси-3,4-эпоксипентан-5-ола.
Показано, что в зависимости от нуклеофильности и основности
группы х при атоме титана в ті(оірг)3х при реакции с (3r,4r)-3-m тил-1,1-диэтокси-3,4-эпоксипентан-5-олом наблюдаются два конкурен ных процесса: нуклеофильное раскрытие оксиранового цикла и/или эпо сид-аллильная перегруппировка. Установлено, что эпоксид-аллильн перегруппировка (3r,4r)-3-метил-I,1-диэтокси-3,4-эпоксипентан-5-о протекает региоселективно с исключительным образованием диэтилацет ля 3-метилено-2,3-дидезокси-г>-пентозы. Предложен механизм этой пер группировки.
На примере (зи,4к)-3-метил-1,1-диэтокси-3,4-эпоксипентан-5-о впервые показано, что алкокситиганы и их производные ri(OR)3x, с держащие основную группу х, являются эффективными реагентами л эпоксид-аллильной перегруппировки эпоксиспиртов с метильной группо
Установлено, что использование реагентов ті(оірг)3х обеспечив
ЄТ реГИОСелеКТИВНОе раскрытие ОКСИраНОВОГО ЦИКЛа (3R,4R)-3-MeTH
I,1-диэтокси-3,4-эпоксипентан-5-ола по СЗ атому. При применен Ti(OiPr)_scoph обнаружено аномальное направление атаки нуклеофила С4 атому, что объясняется стерическим эффектом СН3-группы при атоме.
Впервые описан препаративный метод синтеза (3R,4R)-3-Menni-I, диэтокси-3,4-эпоксипентан-5-ола высокой оптической чистоты.
Показано, что стереохимические результаты реакций присоединен по двойной связи аномерных этил-3-метилено-2,3-дидезокси-г>-пентозь значительной степени определяются эффективными объемами соседн групп.
Практическая ценность. Разработан высокоэффективный препараті ный метод синтеза 3-метилено-2,3-дидезокси-г>-пентозы - ценного прс межуточного соединения при получении разнообразных разветвленных і функционализированных при СЗ атоме 2-дезокси-г>-пентоз. Осуществлены препаративные синтезы а- и а-аномеров: - этил-3-азидо-3-метил-2,3-дидезокси-г>-эритропентофуранозида,
этил-3-метил-3-хлоро-2,3-дидезокси-г>-эритропентофуранозида,
этил-3-метил-3-0-изопропил-2-дезокси-1>-эритропентофуранозида,
этил-3-метил-2-дезокси-1>-эритропентофуранозида,
этил-3-метилено-2,3-дидезокси-1>-пентофуранозида,
этил-3-метил-2,3-дидезокси-1>-треопентофуранозида,
этил-3-метил-2-дезокси-о-треопентофуранозида,
этил-3-гидроксиметил-2-дезокси-о-треопентофуранозида;
а-этил-3-метил-2,3-дидезокси-о-эритропентофуранозида,
- а-этил-3-гидроксиметил-2-дезокси-1>эритропентофуранозида.
Синтезированные соединения используются в настоящее время для пштеза на их основе соответствующих нуклеозидов и проведения биологических испытаний.
Основные положения диссертации, вынесенные на защиту:
- разработка метода полного синтеза 3-разветвленных 2-дезоксисахаров
іа основе их ациклических ацеталей, полученных при нуклеофильном
раскрытии оксиранового цикла (зк,4и)-3-метил-1,1-диэтокси-3,4-эпок-
;ипентан-5-ола реагентами ті(Оірг)3х;
- установление закономерностей эпоксид-аллильной перегруппировки
(зіі,4іі)-3-метил-1,1-диэтокси-3,4-эпоксипентан-5-ола в присутствии
алкоксидов титана;
разработка препаративного метода синтеза 3-метилено-2,3-дидезокси-D-пентозы - удобного исходного соединения для синтеза 2-дезокси-і>-пентоз с разветвлением и функциональной группой при СЗ атоме;
разработка методов синтеза 2-дезоксисахаров на основе 3-метилено-2,3-дидезокси-1>-пентозы.
Апробация работы. Отдельные разделы работы доложены на vn Молодежной конференции по синтетическим и природным физиологически активным соединениям (Ереван, 1986) и на v Московской конференции по органической химии и технологии (Москва, 1989).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы тезисы трех
докладов на конференциях, послана в печать I статья.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена н 118 страницах машинописного текста и состоит из введения, литератур ного обзора, обсуждения полученных результатов, экспериментально части, выводов, списка цитируемой литературы 120 наименований.
Диссертация иллюстрирована 10 рисунками и содержит 12 таблиц.