Alkinylether von Glucanen als Intermediate für Glycostrukturen

Bork, Christian

In der vorliegenden Arbeit wurden zur Entwicklung von Intermediaten für Glycostrukturen Glucane alkinyliert, wobei Grundgerüst (Dextran, Amylose, Methylcellulose), Molmasse, Spacerlänge (Pentinyl-C5, Hexinyl-C6), Substitutionsgrad (DS 0,06 bis 0,60) und Substituentenverteilung variiert wurden. Die terminalen Alkingruppen dienten dann zur Kopplung von Aziden mittels „Click“-Reaktion, wodurch Amino-, Carboxy- und Thiolgruppen eingeführt werden konnten. Alle Produkte wurden mittels ATR-IR-Spektroskopie, Elementaranalyse und NMR-Spektroskopie charakterisiert sowie nach Depolymerisation mittels Gaschromatographie und Massenspektrometrie analysiert. Die Reaktivität in den α-1,6-verknüpften Dextranen war in der Reihe O-2 > O-4 ≥ O-3, die in der α-1,4-verknüpften Amylose O-2 > O-6 > O-3, wobei hier die Regioselektivität mit steigender Basenmenge und höherem Substitutionsgrad zu O-6 > O-2 > O-3 verschoben werden konnte. Bei Methylcellulosen waren die Pentinylreste infolge des Angebots noch „freier Plätze“ bevorzugt in Position 3 zu finden. Die relative Reaktivität folgte aber der Reihe O-2 > O-6 > O-3. Während Glucane und ihre Derivate immer eine Verteilung von Molmasse und Substitutionsgrad aufweisen, sind definierte Glycostrukturen nur mittels de novo Synthese, z. B. aus funktionalisierten Oligosaccharidelementen zugänglich. Durch Ringöffnung von permethyliertem γ-Cyclodextrin konnten Maltooligosylchloride erhalten werden, deren Überführung in Azide mit anschließender Kopplung an multifunktionale Alkinylkernmoleküle allerdings nicht erfolgreich war. Sterisch weniger anspruchsvolle Azide sowie Tetra-O-methyl-glucoseazid als Kohlenhydrat-Modellsubstanz konnten dagegen mittels „Click“-Reaktion erfolgreich an Tetra-O-propargyl-pentaerythrit und Tetra-O-pentinyl-pentaerythrit addiert werden, wie durch ATR-IR-Spektroskopie, Elementaranalyse, NMR-Spektroskopie und ESI-Massenspektrometrie bestätigt wurde. Die Konfiguration des Azids und somit der „Click“-Produkte war überwiegend α.

In the present work intermediates for glycostructures were prepared by alkynylation of glucans. Polysaccharide backbone (dextran, amylose, methylcellulose), molar mass, spacer length (pentynyl-C5, hexynyl-C6), degree of substitution (DS 0.06 up to 0.60), and substituent distribution were varied. The terminal alkynyl groups were then used for coupling of azides by “click” reaction for introducing amino, carboxy, and thiol groups. All products were characterized by ATR-IR spectroscopy, elemental analysis and NMR spectroscopy, and analyzed after depolymerization by gas-liquid chromatography and mass spectrometry (GLC-MS). In the α-1,6-linked dextrans reactivity followed the order O-2 > O-4 ≥ O-3 while in the α-1,4-linked amylose O-2 > O-6 > O-3 was observed, but here the regioselectivity was shifted to O-6 > O-2 > O-3 with increasing amount of the base and higher degree of substitution. In methylcelluloses the pentynyl residues were preferred in position 3, due to the availability of “free positions”. But the relative reactivity followed the sequence O-2 > O-6 > O-3. While glucans and their derivatives always exhibit a distribution of molar mass and degree of substitution, defined glycostructures can only be achieved by de novo synthesis, e.g. from functionalized oligosaccharide units. However, the conversion of maltooligosyl chlorides, provided by ring opening of permethylated γ-cyclodextrin, into azides and subsequent coupling on multifunctional alkynyl core molecules was not successful. However, less sterically demanding azides as well as tetra-O-methyl glucose azide as carbohydrate model substance could be added to tetra-O-propargyl pentaerythritol and tetra-O-pentynyl pentaerythritol by “click” reaction. Characterization by ATR-IR spectroscopy, elemental analysis, NMR spectroscopy and ESI mass spectrometry showed the successful formation of the triazole structures. The configuration of azide and thus the “click” products was predominantly α.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Bork, Christian: Alkinylether von Glucanen als Intermediate für Glycostrukturen. 2013.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export