Carbohydrate-based crown ethers containing 1,4-linked D-glucopyranose moieties

Article abstract of DOI:10.1055/s-1998-4480

The chiral crown ethers 7, 8, 9, and 13 containing a 1,4-bridged α-D-glucopyranose moiety were synthesized from methyl 2,3,6-tri-O-benzyl-α-D-glucopyranoside (1) and methyl 2,3-di-O-allyl-6-O-benzyl-α-D-glucopyranoside (2), respectively, by two subsequent etherification reactions followed by an intramolecular transglycosylation. To build up the hexaethylene glycol chain in 4-position of 1 and 2, bis(2-chloroethyl) ether (generating 3 and 4, respectively) and tetraethylene glycol (yielding 5 and 6, respectively) were used. The cyclizations of 5 and 6 in acetonitrile to the crowns 7 and 8 were catalysed by trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate assisted by a 'template' effect of potassium tetrafluoroborate (yield 45-57percent). A high a-stereoselectivity was found for the intramolecular glycosylations even if a benzoylated precursor such as 12 was cyclized (catalyst: BF₃ Et₂O; yield 25-26percent). Compound 12 was prepared from 5 by exchange of the benzyl groups for benzoyl functions (10-12). Finally, the crown ether 8 was deallylated to generate the crown 9.

Full text of DOI:10.1055/s-1998-4480

94
Papers
SYNTHESIS
Chirale Kronenether mit integriertem, 1,4-verbrückten D-Glucopyranose-Baustein
Ralf Miethchen,* Volker Fehring
Universität Rostock, Fachbereich Chemie, Organische Chemie, Buchbinderstraße 9, D-18051 Rostock, Germany
Fax +49(381)4981763; E-mai1: ralf.miethchen@chemie.uni-rostock.de
Received 14 March 1997
Carbohydrate-Based Crown Ethers Containing 1,4-Linked
D-Glucopyranose Moieties
reduktive Spaltung des Benzylidenacetals zugänglich ist,
erfolgte im ersten Syntheseschritt die Einführung eines Di-
The chiral crown ethers 7, 8, 9, and 13 containing a 1,4-bridged a-D- ethylenglycolsubstituenten in die 4-Position durch Ver-
glucopyranose moiety were synthesized from methyl 2,3,6-tri-O-
etherung mit Bis(2-chlorethyl)ether. Die Reaktion wurde in
einem Zweiphasensystem aus wäßriger KOH und Bis(2-
chlorethyl)ether in Gegenwart von Tetrabutylammonium-
benzyl-a-D-glucopyranoside (1) and methyl 2,3-di-O-allyl-6-O-ben-
zyl-a-D-glucopyranoside (2), respectively, by two subsequent etheri-
fication reactions followed by an intramolecular transglycosylation.
hydrogensulfat (TBAHS) als Phasentransfer-Katalysator
durchgeführt. Es resultierte das Methyl-2,3,6-tri-O-benzyl-
4-O-[2-(2-chlorethoxy)ethyl]-a-D-glucopyranosid (3) in
guter Ausbeute (88%); Nebenreaktionen, wie die Ver-
brückung zweier Glucoseeinheiten über einen Diethylen-
glycolbaustein wurden nicht beobachtet (Schema 1).
To build up the hexaethylene glycol chain in 4-position of 1 and 2,
bis(2-chloroethyl) ether (generating 3 and 4, respectively) and tetra-
ethylene glycol (yielding 5 and 6, respectively) were used. The
cyclizations of 5 and 6 in acetonitrile to the crowns 7 and 8 were
catalysed by trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate assisted by a
“template” effect of potassium tetrafluoroborate (yield 45–57%). A
high a-stereoselectivity was found for the intramolecular glycosyla-
tions even if a benzoylated precursor such as 12 was cyclized (cata-
lyst: BF3·Et2O; yield 25–26%). Compound 12 was prepared from 5
by exchange of the benzyl groups for benzoyl functions (10–12).
Finally, the crown ether 8 was deallylated to generate the crown 9.
Die nachfolgende Veretherung von Derivat 3 mit Tetra-
ethylenglycol zum Hexaethylenglycolderivat 5 erfordert
die exakte Einhaltung definierter Reaktionsbedingungen.
In Gegenwart verschiedener Basen und Lösungsmittel hat
die konkurrierende HCl-Eliminierung aus der Seitenkette
In den letzten Jahren stieg das Interesse an chiralen Kro-
nenethern, die Pyranose- oder Furanose-Ringe als chirale
Bausteine enthalten1-12. Derartige Verbindungen sind für
eine selektive Komplexierung von Enantiomeren und für
die Kontrolle enantiomerer Reaktionen von Bedeutung.
Kohlenhydrathaltige Kronenether sind u.a. geeignete
Modelle für die chirale Erkennung bei enzymatischen
Reaktionen13,14
.
Kürzlich wurden erstmals Kronenether mit einem9,11 bzw.
zwei Glucosebausteinen10 im Makrocyclus, die über ihre
1- und 4-Positionen verbrückt sind beschrieben. Bei die-
ser Topologie sind die OH-Gruppen in der 2-, 3- und 6-
Stellung der D-Glucopyranose wesentlich näher am Hohl-
raum des Kronenetherringes angeordnet als z.B. bei den
bekannten 1,2- oder 2,3-verbrückten Kronen (vgl.8,12 und
dort zitierte Arbeiten). In ersten Untersuchungen ließ sich
ein differenziertes Komplexierungsverhalten dieser Kro-
nenether gegenüber diversen Kationen beobachten. Wei-
terhin konnte ihre Eignung als chirales Reagenz bei
enantioselektiven Michael-Additionen nachgewiesen
werden11. Bei entsprechender Ringgröße des Makro-
cyclus bieten sich die Positionen 2 und 3 des Monosaccha-
rid-Bausteins für eine zusätzliche Chelatisierung von
Übergangsmetallkationen an, was für die Katalyse mit
chiralen Komplexen interessant wäre. Mit Blick auf
dieses Fernziel wurde ein neuer Syntheseweg für chirale
Kronenether mit einem 1,4-verbrückten Pyranose-
Baustein entwickelt. Unterschiedlich funktionalisierte D-
Glucopyranose dient dabei als Monosaccharid-Modell.
Die Synthesestrategie für 1,4-verbrückte gluco-Kro-
nenether ist in Schema 1 zusammengefaßt dargestellt.
Ausgehend von Methyl-2,3,6-tri-O-benzyl-a-D-glucopy-
ranosid (1), das nach Garegg et al.15 aus Methyl-2,3-di-O-
benzyl-4,6-O-benzyliden-a-D-glucopyranosid
durch
Schema 1

January 1998
SYNTHESIS
95
von 3 unterschiedliches Gewicht und kann sogar zur Man erhält das gemischt-acylierte Produkt 11 in einer Ge-
Hauptreaktion werden16. Das gewünschte Produkt 5 fällt samtausbeute von 76%. Das Methyl-2,3,6-tri-O-benzoyl-
in 68%iger Ausbeute an, wenn Verbindung 3 unter inten- 4-O-{2-[w-hydroxy-penta-(oxyethylen)ethyl]}-a-D-glu-
sivem Rühren zu einer KOH-haltigen Lösung von Tetra- copyranosid (12) wurde daraus durch selektive Des-
ethylenglycol im Überschuß (gleichzeitig Lösungsmittel) acetylierung mit methanolischer HCl (in situ hergestellt
hinzugefügt wird. Das Dünnschichtchromatogramm des aus MeOH/Acetylchlorid22) in 88%iger Ausbeute ge-
Reaktionsansatzes zeigt dann neben dem Hexaethylengly- wonnen (Schema 3).
col-substituierten Glucosederivat 5 nur noch Spuren an
Eliminierungsprodukt.
Der Ringschluß von 5 in Acetonitril zum Kronenether 7,
wurde
durch
Trimethylsilyltrifluormethansulfonat
(TMSOTf)18 und durch den Template-Effekt von KBF4
unterstützt. Die Umglucosylierung verläuft streng ste-
reospezifisch und liefert das a-Anomer in einer Ausbeute
von 57% (Schema 1).
Mit dem Ziel, die 2- und 3-Position des Glucosebausteins
in einem späteren Syntheseschritt selektiv entschützen
und dann spezifisch funktionalisieren zu können, wurde in
analoger Schrittfolge, wie für das Tribenzylderivat 7 be-
schrieben, der 2,3-di-O-allyl-substituierte gluco-Kronen-
ether 8 synthetisiert (Schema 1). Das Ausgangsmaterial,
Methyl-2,3-di-O-allyl-6-O-benzyl-a-D-gluco-pyranosid
(2), erhält man durch reduktive Benzylidenspaltung
aus Methyl-2,3-di-O-allyl-4,6-O-benzyliden-a-D-gluco-
pyranosid19 nach Garegg et al.15 Der abschließende Ring-
schluß des Hexaethylenglycol-Derivats 6 zum Kroneneth-
er 8 wurde wieder in Acetonitril unter Zusatz von
TMSOTf und KBF4 durchgeführt und verlief ebenfalls
stereoselektiv. Man erhält den Kronenether 8 mit a-D-glu-
co-Konfiguration im Kohlenhydratteil in 45%iger
Ausbeute (Schema 1). Diese Verbindung 8 wurde in An-
lehnung an eine Methode von Jain und Matta20 durch Er-
hitzen mit Palladium-Aktivkohle und katalytischen
Mengen p-Toluolsulfonsäure in wäßrigem Methanol zum
Kronenether 9 desallyliert (Ausbeute 68%) (Schema 2).
Schema 3
Der Ringschluß des Hexaethylenglycol-Derivates 12 zum
Kronenether 13 gelang in Acetonitril weder durch
TMSOTf noch durch FeCl3, da die Reaktivität des Gly-
cosids durch die Benzoylgruppen stark herabgesetzt wird
(vgl. “armed/disarmed” Konzept23). Die Aktivierung des
“armed” Methylglucosids 12 erfolgte deshalb in Acetoni-
tril mit der stärkeren Lewis-Säure Bortrifluorid-Etherat.
Zur Präorientierung des Substrats wurde wieder KBF4
verwendet. Die Reaktion verlief auch in diesem Fall aus-
schließlich unter a-glycosidischer Verknüpfung zum
Kronenether 13, d. h. ein Nachbargruppeneffekt des Ben-
zoylrestes in 2-Position der Glucose kommt nicht zum
Tragen. Verbindung 13 wurde außerdem aus dem Tri(O-
benzyl)derivat 7 durch Hydrogenolyse (H2/Pd-C) und
Benzoylierung (BzCl/Pyridin) synthetisiert (Schema 3).
1
Schema 2
Durch den Austausch der Benzylgruppen in 5 gegen Ben-
zoylgruppen sollte nun geprüft werden, ob beim Cy-
clisierungsschritt zum Kronenether ein nachbar-
gruppenaktiver Substituent in 2-Position des Glucosebau-
steins auch b-glycosidische Verknüpfungen ermöglicht.
Dazu wurde der in Schema 3 ausgewiesene Syntheseweg
eingeschlagen. Nach Acetylierung der terminalen OH-
Gruppe im Hexaethylenglycol-Derivat 5 mit Acetanhy- Die Struktur von 13 wird durch H und 13C{1H} NMR-
drid/Pyridin zum Monoacetyl-Derivat 10 wurden die spektroskopische Untersuchungen gestützt. So hat die
Benzylgruppen gegen Benzoylgruppen ausgetauscht. Einführung der 2-(2-Chlorethoxy)ethyl-Gruppe in die 4-
Dies erfolgte in Anlehnung an Paulsen et al.21 in zwei Position der Verbindungen 1 bzw. 2 einen charakteristi-
Schritten via Hydrogenolyse der Benzylether und an- schen Tieffeldshift des jeweiligen C-Atoms 4 von d =
schließende Benzoylierung mit Benzoylchlorid/Pyridin. 70.9 (1) bzw. 70.8 (2) nach d = 78.2 (3) bzw. 78.1 (4) zur

96
Papers
SYNTHESIS
Folge. Das 13C {1H} -Signal der CH2Cl-Gruppe wird je-
weils bei d = 42.6 gefunden, die übrigen 3 CH2-Signale
der eingeführten Seitenkette treten bei ca. 70–77 ppm in
Resonanz.
Im 1H NMR-Spektrum der Hexaethylenglycol-Derivate 5
und 6 ergibt die Integration der Multipletts im Bereich
von d = 3.70–3.36 (5) bzw. 3.75–3.24 (6) insgesamt 28
bzw. 29 Wasserstoffatome. Hier überlagern sich die Pro-
tonen der 12 Methylengruppen der Glycoletherkette mit 4
bzw. 5 Protonen des Glucosebausteins. Im 13C DEPT-
NMR-Spektrum sind die 12 Signale der Hexaethylengly-
colkette neben 5 weiteren CH2-Signalen (Benzylgruppen
und C-6) zu erkennen.
Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel sowie überschüssiger
Bis(2-chlorethyl)ether im Rotationsverdampfer abdestilliert. Die Rei-
nigung des Rückstandes erfolgte säulenchromatographisch (Eluent:
Toluol/EtOAc, 4:1, v/v); Rf;0.52. Man erhielt Verbindung 3 als
farbloses Öl in einer Ausbeute von 3.24 g (88%); [a]D20 +23.4
(c = 1.04, CHCl3).
1
H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 7.36–7.21 (m, 15 H, 3 Ph), 4.91,
4.78 (2d, 2 H, J;11.0 Hz, PhCH2), 4.74, 4.61 (2 d, 2 H, J;12.2 Hz,
PhCH2), 4.59 (d, 1 H, J1,2;3.4 Hz, l-H), 4.59, 4.49 (2 d, 2 H, J;12.2
Hz, PhCH2), 3.93–3.84 (ddd, 1 H, J5,6;3.4 Hz, J5,6¢;5.4 Hz, 3-H, 5-
H), 3.74–3.37 (m, 12 H, 2-H, 4-H, 6-H, 6¢-H, 4 CH2), 3.34 (s, 3 H,
OCH3).
13C{1H} NMR (62.9 MHz, CDCl3): d = 138.9–127.5 (3 Ph), 98.2 (C-
1), 81.8 (C-2), 79.8 (C-3), 78.2 (C-4), 77.5 (CH2), 75.5 (CH2), 73.4
(CH2), 73.3 (CH2), 72.0 (CH2), 71.2 (CH2), 70.7 (CH2), 70.1 (C-5),
68.5 (C-6), 55.1 (OCH3), 42.6 (CH2Cl).
Die a-anomere Konfiguration der Kronenether 7 und 8
folgt aus der typischen chemischen Verschiebung des
anomeren Kohlenstoffatoms im 13C{1H} NMR-Spektrum
(7: d = 97.4; 8: 97.5; 13: 96.0) und den kleinen Kopplungs- Methyl-2,3-di-O-allyl-6-O-benzyl-4-O-[2-(2-chlorethoxy)ethyl]-
konstanten von J1,2 ≈3.5 Hz, ≈3.4 Hz bzw. ≈3.7 Hz für die
Dubletts (7: d =4.60, 8: d =4.83 bzw. 13: d =5.20) des je-
weiligen anomeren Protons. Die Summenformel des Kro-
nenethers 13 wird durch den im Massenspektrum (70 eV)
gefundenen Molpeak von m/z = 738 bestätigt.
C32H39ClO7 ber.
(571.1) gef.
C
67.30
67.33
H
6.88 Cl
6.91
6.20
6.19
a-
D-glucopyranosid (4):
Eine Lösung von 2 (3.00 g, 8.23 mmol) in THF (7 mL) wurde, wie für
die Synthese von 3 beschrieben, mit Bis(2-chlorethyl)ether (12 mL)
und 50%iger wäßriger Kalilauge (12 mL) in Gegenwart von TBAHS
(0.3 g, 1 mmol) umgesetzt und aufgearbeitet. Die Reinigung von 4 er-
folgt säulenchromatographisch (Eluent: Toluol/EtOAc, 5:1, v/v); Rf ≈
0.34; Ausbeute: 3.27 g (84%); farbloses Öl; [a]D22 +77.89 (c = 1.14,
CHCl3).
Schmelzpunkte: Leitz Laborlux 12 Pol, ausgestattet mit Mettler-
1
Heiztisch FP90; H und 13C{1H} NMR Spektren: Brukergeräte AC-
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 7.35–7.21 (m, 5 H, Ph), 6.03–5.82
(m, 2 H, 2 H2C=CH), 5.29–5.08 (m, 4 H, 2 H2C=CH), 4.75 (d, 1 H,
250 bzw. ARX 300; Optische Rotationen: Polar LmP (IBZ Meßtech-
nik); Säulenchromatographie: Silica Gel 60 (63–200 mm); Dünn-
schichtchromatographie: Silica Gel 60 F254 auf Aluminiumfolie
(Merck).
J1,2;3.4 Hz, 1-H), 4.63, 4.52 (2 d, 2 H, J;12.1 Hz, PhCH2), 4.38–
4.07 (m, 4 H, 2 H2C=CHCH2), 3.92 (ddd, 1 H, J4,5;10.4 Hz, J5,6
≈
3.4 Hz, J5,6¢;5.3 Hz, 5–H), 3.78–3.49 (m, 11 H, 2-H, 3-H, 4-H, 6-H,
H0¢-H, 3 CH2), 3.41–3.33 (m, 2 H, CH2), 3.37 (s, 3 H, CH3).
Methyl-2,3-di-O-allyl-6-O-benzyl-a-D-glucopyranosid (2):
Zu einer Lösung von Methyl-2,3-di-O-allyl-4,6-O-benzyliden-a-D-
glucopyranosid19 (5.0 g, 13.8 mmol) in wasserfreiem THF (85 mL)
wurden unter Rühren NaBH3CN (4.38 g, 69.70 mmol) und festes Me-
thylorange (2.0 mg) gegeben. Man kühlte die Mischung auf 0°C ab
und fügte unter Rühren soviel HCl-gesättigten Et2O hinzu, bis eine
anhaltende Rosa-Färbung der Reaktionslösung erreicht wurde. Diese
ließ man bei RT bis zum vollständigen Umsatz (ca. 90 Min.) weiter
rühren, fügte dann H2O (150 mL) hinzu und extrahierte mit Et2O
(150 mL). Die abgetrennte Et2O-Phase wurde mit gesättigter wäßri-
ger NaHCO3-Lösung neutralisiert, über Na2SO4 getrocknet und im
Rotationsverdampfer eingeengt. Die Reinigung des Rückstandes er-
folgte säulenchromatographisch (Eluent: Toluol/EtOAc, 5:1, v/v);
Rf;0.24; Ausbeute: 3.8 g (76 %); farbloses Öl; [a]D24 +65.7 (c =
l .21, CHCl3).
13C{1H} NMR (75 MHz, CDCl3): d = 135.3 (H2C=CH), 134.8
(H2C=CH), 138.0, 128.2–127.5 (Ph), 117.6 (H2C=CH), 116.5
(H2C=CH), 98.2 (C-1), 81.2 (C-2), 79.3 (C-3), 78.1 (C-4), 74.1
(CH2), 73.3 (CH2), 72.5 (CH2), 72.0 (CH2), 71.1 (CH2), 70.7 (CH2),
69.9 (C-5), 68.3 (C-6), 55.0 (OCH3), 42.6 (CH2Cl).
C24H35ClO7 ber.
(471.0) gef.
C
61.20
61.18
H
7.49
7.45
Methyl-2,3,6-tri-O-benzyl-4-O-{2-[w-hydroxy-penta-(oxyethy-
len)ethyl]}-a-D-glucopyranosid (5):
Die Verbindung 3 (1.50 g, 2.63 mmol) wurde unter Rühren zu einer
Lösung von KOH (5.0 g) in Tetraethylenglycol (15 mL) hinzugefügt
und die Mischung auf 70°C erwärmt. Nach vollständigem Umsatz
(DC-Kontrolle; 45 Min.) ließ man auf RT abkühlen, fügte H2O
(25 mL) sowie CH2Cl2 (25 mL) hinzu und neutralisiert mit verd. Salz-
säure. Nach dem Abtrennen der organischen Phase wurde die wäßrige
Phase noch mit CH2Cl2 (3 ´ 10 mL) extrahiert. Die vereinigten
CH2Cl2-Fraktionen trocknete man über Na2SO4, engte im Rotations-
verdampfer ein und reinigte den Rückstand säulenchromatographisch
(Eluent: EtOAc/Propanol, 19:1, v/v); Rf;0.2. Verbindung 5 fiel als
farbloses Öl in einer Ausbeute von 1.30 g (68 %) an; [a]D22 +24.14 (c
= 1.11, CHCl3).
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 7.28–7.15 (m, 5 H, Ph), 5.96–5.76
(m, 2 H, 2 H2C=CH), 5.25–5.06 (m, 4 H, 2 H2C=CH), 4.71 (d, 1 H,
J1,2;3.7 Hz, 1-H), 4.55, 4.48 (2 d, 2 H, J;12.2 Hz, PhCH2), 4.38–
4.30 (m, 1 H, H2C=CHCH2), 4.18–4.05 (m, 3 H, 3 H2C=CHCH2),
3.68–3.50 (m, 5 H, 3-H, 4-H, 5-H, 6-H, 6¢-H), 3.34 (s, 3 H, OCH3),
3.33 (dd, 1 H, J2,3;9.5 Hz, 2-H), 2.47 (br, 1 H, OH).
13C{1H} NMR (60 MHz, CDCl3): d = 135.2 (H2C=CH), 134.7
(H2C=CH), 138.0, 128.3, 127.6 (Ph), 117.5 (H2C=CH), 116.9
(H2C=CH), 98.2 (C-1), 81.0 (C-2), 79.4 (C-3), 74.1 (CH2), 73.6
(CH2), 72.2 (CH2), 70.8 (C-4), 69.9 (C-5), 69.6 (C-6), 55.1 (OCH3).
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 7.33–7.15 (m, 15 H, 3 Ph), 4.85,
4.76 (2 d, 2 H, J;10.7 Hz, PhCH2), 4.70, 4.57 (2 d, 2 H, J;12.2 Hz,
PhCH2), 4.55 (d, 1 H, J1,2;3.4 Hz, 1-H), 4.55, 4.46 (2 d, 2 H, J;12.2
Hz, PhCH2), 3.86 (ddd, 1 H, J4,5;10.6 Hz, J5,6;4.0 Hz, J5,6¢;5.4
Hz, 5–H), 3.84 (dd, 3-H), 3.70–3.36 (m, 28 H, 2-H, 4-H, 6-H, 6¢-H,
12 CH2), 3.30 (s, 3 H, OCH3).
13C{1H} NMR (62.9 MHz, CDCl3): d = 128.3–127.4 (3 Ph), 98.1 (C-
1), 81.8 (C-2), 79.8 (C-3), 78.3 (C-4), 75.5 (CH2), 73.4 (CH2), 73.3
(CH2), 72.5 (CH2), 72.1 (CH2), 70.6 (3 CH2), 70.5 (5 CH2), 70.4
(CH2), 70.3 (CH2), 70.1 (C-5), 68.6 (CH2), 61.7 (C-6), 55.0 (CH3).
C20H28O6 ber.
(364.4) gef.
C
65.91
65.90
H
7.74
7.65
Methyl-2,3,6-tri-O-benzyl-4-O-[2-(2-chlorethoxy)ethyl]-a-D-glu-
copyranosid (3):
Eine Lösung von 115 (3.00 g, 6.46 mmol) in THF (7 mL) wurde bei
RT unter Rühren zu einer Suspension aus Bis(2-chlorethyl)ether
(12 mL), 50%iger wäßriger KOH (12 mL) und TBAHS (0.3 g, 1
mmol) hinzugefügt. Nach vollständigem Umsatz von 1 (ca. 12 h; DC-
Kontrolle) neutralisierte man mit verd. AcOH und extrahiert mit
CHCl3 (2 ´ 50 mL). Die vereinigten CHCl3-Phasen wurden über
C40H56O12 ber.
(728.9) gef.
C
65.91
65.71
H
7.74
7.56

January 1998
SYNTHESIS
97
Methyl-2,3-di-O-allyl-6-O-benzyl-4-O-{2-[w-hydroxy-penta-
(oxyethylen)ethyl]}-a-D-glucopyranosid (6):
6-O-Benzyl-1,4-O-(3,6,9,12,15-pentaoxaheptadecan-1,17-diyl)-a-
D-glucopyranose (9):
Das Methylglucosid 4 (1.50 g, 3.18 mmol) wurde, wie für die Syn-
these von 5 beschrieben, mit Tetraethylenglycol (15 mL) und KOH
(5.0 g) umgesetzt und die Reaktionsmischung analog aufgearbeitet.
Die Reinigung von 6 erfolgte säulenchromatographisch (Eluent:
CHCl3/MeOH, 20:1, v/v); Rf;0.39; Ausbeute: 1.08 g (54 %); farb-
loses Öl; [a]D22 + 59.07 (c = 1.08, CHCl3).
Eine Lösung des Kronenetherderivates 8 (0.10 g, 0.159 mmol) in
MeOH (9 mL) und H2O (2.2 mL) wurde mit TsOH (0.02 g) und Pd/
C (0.04 g) versetzt und unter Rückfluß erhitzt. Nach vollständigem
Umsatz (ca. 90 Min.) wurde auf RT abgekühlt, filtriert und das Filtrat
bis zur Trockene eingeengt. Die Reinigung erfolgte säulenchromato-
graphisch (Eluent: CHCl3/MeOH, 10:1, v/v), Rf;0.25; Ausbeute:
0.056 g (68%); farbloses Öl; [a]D23 + 65.24 (c = 1.13, MeOH).
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 7.33–7.21 (m, 5 H, Ph), 6.02–5.81
(m, 2 H, 2 H2C=CH), 5.28–5.07 (m, 4 H, 2 H2C=CH), 4.73 (d, 1 H,
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 7.32–7.20 (m, 5 H, Ph), 4.83 (d, 1
H, J1,2;3.7 Hz, 1–H), 4.62, 4.48 (2 d, 2 H, J;12.2 Hz, PhCH2),
3.89–3.23 (m, 30 H, 2-H, 3-H, 4-H, 5-H, 6-H, 6¢-H, 12 CH2).
J1,2;3.7 Hz, 1-H), 4.60, 4.51 (2 d, 2H, J;11.9 Hz, Ph), 4.36–4.05
(m, 4 H, 2 H2C=CHCH2), 3.90 (ddd, 1 H, J4,5;10.4 Hz, J5,6;4.0 Hz,
13C{1H} NMR (62.9 MHz, CDCl3): d = 138.2, 128.6–l27.5 (Ph), 99.5
(C-1), 79.8 (C-2), 74.3, 72.1 (C-3, C-4, C-5), 73.4, 71.6–67.9 (C-6, 13
CH2).
J
5,6¢;5.5 Hz, 5-H), 3.75–3.24 (m, 29 H, 2-H, 3-H, 4-H, 6-H, 6¢-H,
12 CH2), 3.32 (s, 3 H, OCH3).
13C{1H} NMR (75 MHz, CDCl3): d = 135.3 (H2C=CH), 134.8
(H2C=CH), 138.1, 128.2–127.5 (Ph), 117.6 (H2C=CH), 116.5
(H2C=CH), 98.2 (C-1), 81.2 (C-2), 79.3, 78.1 (C-3, C-4), 74.1–70.2
(14 CH2), 69.9 (C-5), 68.4, 61.6 (C-6, CH2), 54.9 (OCH3).
MS(CI Isobutan): m/z = 517 (M+H)+.
C25H40O11 ber.
(516.6) gef.
C
58.10
57.80
H
7.80
7.75
C32H52O12 ber.
(628.8) gef.
C
61.13
60.75
H
8.34
8.10
Methyl-4-O-{2-[w-acetoxy-penta-(oxyethylen)ethyl]}-2,3,6-tri-O-
benzyl-a-D-glucopyranosid (10):
2,3,6-Tri-O-benzyl-1,4-O-(3,6,9,12,15-pentaoxaheptadecan-1,17-
diyl)-a-D-glucopyranose (7):
Zu einer Lösung des Methylglucosids 5 (1.50 g, 2.06 mmol) in was-
serfreiem Pyridin (5 mL) fügte man bei RT Ac2O (5 mL) hinzu. Nach
vollständiger Umsetzung (ca. 1 h; DC-Kontrolle) wurde unter ver-
mindertem Druck eingeengt, das Rohprodukt in CHCl3 (15 mL) ge-
löst und die Lösung mit NaHCO3-Lösung und Wasser gewaschen.
Anschließend trocknete man die organische Phase über Na2SO4 und
engte sie im Rotationsverdampfer ein. Die Reinigung des Rückstands
erfolgte säulenchromatographisch (Eluent: Toluol/EtOAc, 29:1, v/v);
Rf;0.47; Ausbeute: 1.5 g (94.5%); farbloses Öl; [a]D22 +23.3 (c· =
1.09, CHCl3).
Zu einer gerührten Lösung von 5 (1.01 g, 1.39 mmol) und KBF4
(0.35 g, 2.8 mmol) in wasserfreiem MeCN (50 mL) fügte man unter
Argon bei RT TMSOTf (0.46 g, 2.08 mmol) hinzu und ließ die Reak-
tionsmischung bis zur vollständigen Umsetzung (ca. 2 h; DC-Kon-
trolle) weiter rühren. Anschließend wurde mit gesättigter NaHCO3-
Lösung (15 mL) versetzt und mehrmals mit Et2O (insgesamt 50 mL)
extrahiert. Man trocknete die organische Phase über Na2SO4 und eng-
te anschließend im Rotationsverdampfer ein. Die Reinigung von 7 er-
folgte säulenchromatographisch (Eluent: EtOAc/Propanol, 19:1, v/
v); Rf;0.35; Ausbeute: 0.55 g (57 %); farbloses Öl; [a]D22 + 27.38 (c
= 0.65, CHCl3).
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 7.38–7.22 (m, 15 H, 3 Ph), 4.90,
4.81 (2 d, 2 H, J;10.8 Hz, PhCH2), 4.75, 4.62 (2 d, 2 H, J;12.4 Hz,
PhCH2), 4.60 (d, 1 H, J1,2;3.7 Hz, 1–H), 4.60, 4.50 (2 d, 2 H, J ≈
12.1 Hz, PhCH2), 4.21–3.44 (m, 30 H, 2-H, 3-H, 4-H, 5-H, 6-H, 6¢-H,
12 CH2), 3.35 (s, 3 H, OCH3), 2.05 (s, 3 H, CH3).
1H NMR (400 MHz, CDCl3): d = 7.33–7.15 (m, 15 H, 3 Ph), 4.85,
4.78 (2 d, 2 H, J;10.7 Hz, PhCH2), 4.72 (d, 1 H, J;12.2 Hz, PhCH),
4.60 (d, 1 H, J1,2;3.5 Hz, 1-H), 4.55 (2 H, 2 PhCH), 4.45 (d, 1 H, J
13C{1H} NMR (62.9 MHz, CDCl3): d = 170.8 (C=O), 138.9, 138.2,
138.1, 128.3–127.4 (3 Ph), 98.1 (C-1), 81.8 (C-2), 79.8, 78.3 (C-3, C-
4), 75.5–70.4 (13 CH2), 70.1 (C-5), 69.0, 68.6 (C-6, CH2), 63.5 (CH2),
55.0 (OCH3), 20.8 (CH3).
≈ 12.0 Hz, PhCH), 3.88 (ddd, 1 H, J4,5;10.6 Hz, J5,6;2.2 Hz, J5,6¢
≈
5.7 Hz, 5-H), 3.86–3.36 (m, 29 H, 2-H, 3-H, 4-H, 6-H, 6¢-H, 12 CH2).
13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3): d = 139.0, 138.3, 138.2, 128.3–
127.4 (3 Ph), 97.4 (C-l), 81.9 (C-2), 79.8, 77.8 (C-3, C-4), 75.5–70.5
(14 CH2), 70.2 (C-5), 68.3, 68.0 (C-6, CH2).
C42H58O13 ber.
(770.9) gef.
C
65.44
64.75
H
7.58
7.48
MS-CI (Isobutan): m/z = 697 [M+H]+.
C39H52O11 ber.
(696.9) gef.
C
67.22
67.32
H
7.52
7.49
Methyl-4-O-{2-[w-acetoxy-penta-(oxyethylen)ethyl]}-2,3,6-tri-O-
benzoyl-a-D-glucopyranosid (11):
2,3-Di-O-allyl-6-O-benzyl-1,4-O-(3,6,9,12,15-pentaoxaheptade-
can-1,17-diyl)-a-D-glucopyranose (8):
Eine Mischung des Methylglucosids 10 (1.00 g, 1.3 mmol) und Pd/C
in EtOAc (10 mL) und EtOH (10 mL) wurde unter einer H2-atmo-
sphäre bei RT gerührt. Nach vollständiger Umsetzung (ca. 12 Std.,
DC-Kontrolle) wurde filtriert und das Filtrat eingeengt. Das Rohpro-
dukt wurde in Pyridin (5 mL) gelöst und die Lösung auf 0°C abge-
kühlt. Unter Rühren tropfte man Benzoylchlorid (0.82 g, 5.83 mmol)
hinzu und ließ langsam auf RT erwärmen. Nach vollständigem Um-
satz (DC-Kontrolle) wurde H2O (1 mL) hinzugefügt und noch 1 h
weiter gerührt. Nach der Zugabe von CHCl3 (20 mL) wusch man die
organische Phase nacheinander mit wäßriger NaHSO4- und gesättig-
ter NaHCO3-Lösung, trocknete sie über NaSO4 und engte im Rota-
tionsverdampfer ein. Die Reinigung des Rückstandes erfolgte
säulenchromatographisch (Eluent: EtOAc/MeOH, 20:1, v/v); Rf ≈
0.74; Ausbeute: 0.8 g (76 %); farbloses Öl; [a]1D4 + 131.36 (c = 1.1,
CHCl3).
Zu einer Lösung des Methylglucosids 6 (1.00 g, 1.59 mmol) und
KBF4 (0.4 g, 3.2 mmol) in wasserfreiem MeCN (50 mL) fügte man
unter Rühren und unter Argon bei 50°C TMSOTf (0.53 g, 2.4 mmol)
hinzu. Nach vollständiger Umsetzung (ca. 2 h; DC-Kontrolle) wurde,
wie beim Kronenether 7 beschrieben, aufgearbeitet. Die Reinigung
von 8 erfolgte säulenchromatographisch (Eluent: Toluol/EtOAc, 1:1,
v/v), Rf;0.27; Ausbeute: 0.452 g (45 %); farbloses Öl; [a]D22 +59.13
(c = 1.27, CHCl3).
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 7.36–7.22 (m, 5 H, Ph), 6.04–5.81
(m, 2 H, 2 H2C=CH), 5.30–5.08 (m, 4 H, 2 H2C=CH), 4.83 (d, 1 H,
J1,2;3.4 Hz, 1-H), 4.63, 4.53 (2 d, 2 H, J;12. Hz, PhCH2), 4.43–
3.41 (m, 33 H, 3-H, 4-H, 5-H, 6-H, 6¢-H, 14 CH2), 3.37 (dd, 1 H, J2,3
≈ 9.6 Hz, 2–H).
13C{1H} NMR (75 MHz, CDCl3): d = 135.5 (H2C=CH), 134.9
(H2C=CH), 138.3, 128.7–127.4 (Ph), 117.5 (H2C=CH), 116.3
(H2C=CH), 97.5 (C-1), 81.5 (C-2), 79.4, 77.9 (C-3, C-4), 74.2–70.2
(14 CH2), 69.9 (C-5), 68.3, 67.9 (C-6, CH2).
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 8.09–7.13 (m, 15 H, 3 Ph), 5.99 (dd,
1 H, J2,3;9.5 Hz, J3,4;9.5 Hz, 3-H), 5.14 (dd, 1 H, J1,2;3.8 Hz, 2-
H), 5.11 (d, 1 H, 1-H), 4.73 (dd, 1 H, J5,6;2.1 Hz, J6,6¢;11.9 Hz, 6-
H), 4.60 (dd, 1 H, J5,6¢;5.2 Hz, 6¢-H), 4.21–4.17 (m, 2 H, CH2), 4.15
(ddd, 1 H, J4,5;10.1 Hz, 5–H), 3.82–3.44 (m, 23 H, 4-H, 11 CH2),
3.42 (s, 3 H, OCH3), 2.04 (s, 3 H, CH3).
C31H48O11 ber.
(596.7) gef.
C
62.40
62.48
H
8.11
8.15

98
Papers
SYNTHESIS
13C{1H} NMR (62.9 MHz, CDCl3): d = 170.4 (CH3C=O), 165.7 5.14 (dd, 1 H, 2-H), 4.72-4.71 (br, 2 H, 6-H, 6¢-H), 4.43 (ddd, 1 H, J4,5
(PhC=O), 165.5 (PhC=O), 165.0 (PhC=O), 132.7–127.7 (3 Ph), 96.5 ≈ 10.3 Hz, J5,6;3.1 Hz, J5,6¢≈6.4 Hz, 5-H), 3.97–3.40 (m, 25 H, 4-
(C-1), 77.1 (C-2), 72.2, 71.7 (C-3, C-4), 71.6–68.6 (11 CH2), 68.3 (C- H, 12 CH2).
13C{1H} NMR (62.9 MHz, CDCl3): d = 166.1 (PhC=O), 165.9
(PhC=O), 165.4 (PhC=O), 133.1, 132.9, 132.9, 130.1–128.2 (3 Ph),
95.8 (C-1), 77.0 (C-2), 72.5, 72.3 (C-3, C-4), 72.2–70.0 (11 CH2),
68.4 (C-5), 68.1 (CH2), 63.1 (C-6).
5), 63.1, 62.9 (C-6, CH2), 54.8 (OCH3), 20.4 (CH3).
C42H52O16 ber.
(812.9) gef.
C
62.06
62.02
H
6.45
6.42
Methyl-2,3,6-tri-O-benzoyl-4-O-{2-[w-hydroxy-penta-(oxyethy-
len)ethyl]}-a-D-glucopyranosid (12):
MS (70 eV): m/z = 738.
C39H46O14 ber.
(738.8) gef.
C
63.40
63.07
H
6.28
6.27
Zu einer Lösung von 11 (0.25 g, 0.31 mmol) in MeOH (10 mL) wurde
bei RT unter Rühren tropfenweise AcCl (0.3 mL) hinzugefügt. Nach
ca. 90 Min. war die Reaktion vollständig (DC-Kontrolle). Man neu-
tralisierte die Mischung mit gesättigter wäßriger NaHCO3-Lösung,
verdünnte mit H2O (10 mL) und extrahierte mit CH2Cl2 (2 ´ 15 mL).
Die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet
und im Rotationsverdampfer eingeengt. Die Reinigung des Rück-
stands erfolgte säulenchromatographisch (Eluent: EtOAc/EtOH, 9:1,
v/v); Rf ≈ 0.3; Ausbeute: 0.21 g (88 %); farbloses Öl; [a]D22 + 90.56
(c = 1.16, CHCl3).
(1) Stoddart, J. F.; Szarek, W. A.; Jones, J. K. N. Can. J. Chem.
1969, 47, 3213.
(2) Curtis, W. D.; Laidler, D. A.; Stoddart, J. F. J. Chem. Soc., Per-
kin Trans 1 1977, 1756.
(3) Andrews, D. G.; Ashton, P. R.; Laidler, D. A.; Stoddart, J. F.;
Wolstenholme, J. B. Tetrahedron Lett. 1979, 28, 2629.
(4) Bako, P.; Fenichel, L.; Töke, L.; Czugler, M. Liebigs Ann.
Chem. 1981, 1163.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): d = 8.11–7.34 (m, 15 H, 3 Ph), 6.0 (dd,
l H, J2,3;9.7 Hz, J3,4;9.7 Hz, 3–H), 5.15 (dd, 1 H, J1,2;3.5 Hz. J2.3
(5) Alonso-Lopez, M.; Martin-Lomas, M.; Penades, S. Tetrahe-
dron Lett. 1986, 27, 3551.
(6) Alonso-Lopez, M.; Jimenez-Barbero, J.; Martin-Lomas, M.;
Penades, S. Tetrahedron 1988, 44, 1535.
≈ 9.7 Hz, 2-H), 5.12 (d, 1 H, 1–H), 4.73 (dd, 1 H, J5,6;2.3 Hz, J6,6¢
≈
12.1 Hz, 6-H), 4.62 (dd, 1 H, J5,6¢;5.5 Hz, 6¢-H), 4.16 (ddd, 1 H, J4,5
≈ 9.8 Hz, 5-H), 3.82–3.45 (m, 25 H, 4-H, 12 CH2), 3.42 (s, 3 H,
OCH3).
13C{1H} NMR (100 MHz, CDCl3): d = 166.2 (PhC=O), 159.9
(PhC=O), 159.5 (PhC=O), 133.2–128.8 (3 Ph), 96.8 (C-1), 77.5 (C-
2), 72.5 (C-3), 72.1 (C-4), 72.5, 72.1, 70.5–70.2 (11 CH2), 68.7 (C-5),
63.4, 61.5 (C-6, CH2), 55.3 (OCH3).
(7) Vicent, C.; Martin-Lomas, M.; Penades, S. Tetrahedron 1989,
45, 3605.
(8) Miethchen, R.; Gabriel, T. Chem. Ber. 1993, 126, 2309.
(9) Mani, N. S.; Kanakamma, P. P. Tetrahedron Lett. 1994, 35,
3629.
C40H50O15 ber.
(770.8) gef.
C
62.33
61.80
H
6.54
6.20
(10) Kanakamma, P. P.; Mani, N. S.; Nair, V. Synth. Commun. 1995,
25, 3777,
(11) Kanakamma, P. P.; Mani, N. S.; Maitra, U.; Nair, V. J. Chem.
Soc., Perkin Trans. 1 1995, 2339.
2,3,6-Tri-O-benzoyl-1,4-O-(3,6,9,12,15-pentaoxaheptadecan-
1,17-diyl)-a-D-glucopyranose (13):
(12) Miethchen, R.; Fehring, V. Liebigs Ann. Chem. 1997, im Druck.
(13) Stoddart, J. F. Chem. Soc. Rev. 1979, 8, 85.
(14) Stoddart, J. F. Topics Stereochem. 1987, 17, 207.
(15) Garegg, P. J.; Hultberg, H.; Wallin, S. Carbohydr. Res. 1982,
108, 97.
(16) Veränderte Reaktionsbedingungen (Basen: NaH, NaOH, KOH,
C4H9OK; Lösungsmittel: DMF, THF, CH2Cl2, H2O; Katalysa-
toren: TBAHS, 18-Krone-6) führten nicht zum gewünschten
Hexaethylenglycolderivat sondern begünstigten eine HCl-
Eliminierung17. Die resultierende Vinylethergruppierung ist im
13C{1H} NMR-Spektrum an den charakteristischen chemischen
Verschiebungen der sp2-hybridisierten Kohlenstoffatome bei d
= 152.0 bzw. d = 86.6 erkennbar.
(17) Fehring, V. Ph. D.Dissertation, Universität Rostock, 1996.
(18) Erfolgt die Aktivierung von 5 mit FeCl3, so wird der Kronen-
ether 7 in einer Ausbeute von 42% gebildet17. In Abhängigkeit
von der Zeit werden Nebenreaktionen beobachtet, die mit
TMSOTf als Katalysator weitestgehend eingeschränkt werden
konnten.
(19) Brimacombe, J. S.; Jones, B. D.; Stacey, M.; Willard, J. J. Car-
bohydr. Res. 1966, 2, 167.
(20) Jain, R. K.; Matta, K. L. Carbohydr. Res. 1990, 208, 280.
(21) Paulsen, H.; Reck, F.; Brockhausen, I. Carbohydr. Res. 1992,
236, 39.
(22) Byramova, N. E.; Ovchinnikov, M. V.; Backinowsky, L. V.;
Kochetkov, N. K. Carbohydr. Res. 1983, 124, C8.
(23) Mootoo, D. R.; Konradsson, P.; Udodong, U.; Fraser-Reid, B.
J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 5583.
Methode A: Zu einer Lösung des Methylglucosids 12 (0.105 g, 0.136
mmol) und KBF4 (0.043 g, 0.34 mmol) in wasserfreiem MeCN
(8 mL) wurde unter Rühren und unter Argon BF3-Etherat (0.048 g,
0.34 mmol) hinzugefügt und Lösung ca. 3 Std. (DC-Kontrolle) bei RT
gerührt. Anschließend erfolgte die Zugabe von gesättigter NaHCO3-
Lösung (10 mL) und mehrfache Extraktion mit CH2Cl2 (insgesamt 25
mL). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Na2SO4 ge-
trocknet und eingeengt. Die Reinigung des Rückstands erfolgte säu-
lenchromatographisch (Eluent: EtOAc/Propanol, 49:1, v/v); Rf
0.49; Ausbeute: 0.028 g (25%).
≈
Methode B: Eine Mischung des Kronenetherderivats 7 (0.133 g,
0.19 mmol) und Pd/C in EtOAc (5 mL) und EtOH (5 mL) wurde unter
einer H2-Atmosphäre bei RT 12 h gerührt. Anschließend wurde fil-
triert, das Filtrat eingeengt und das resultierende Rohprodukt in Py-
ridin (5 mL) gelöst. Bei 0°C tropfte man unter Rühren
Benzoylchlorid (0.12 g, 0.86 mmol) hinzu und läßt langsam auf RT
erwärmen. Nach vollständiger Umsetzung (DC-Kontrolle, ca. 90
Min.) erfolgte die Zugabe von H2O (0.5 mL) und es wurde eine wei-
tere Stunde gerührt. Nach Zugabe von CHCl3 (20 mL) wurde die or-
ganische Phase mit gesättigter NaHSO4-Lösung und anschließend
mit gesättigter NaHCO3-Lösung gewaschen. Anschließend trocknete
man über Na2SO4 und engte im Rotationsverdampfer ein. Die Rei-
nigung des Rückstands erfolgte säulenchromatographisch (Eluent:
EtOAc/Propanol, 49:1, v/v); Rf;0.49; Ausbeute: 0.074 g (52.5 %);
farbloses Öl; [a]D22 + 111.35 (c = 1.11, CHCl3).
1H NMR (250 MHz, CDCl3): d = 8.13–7.32 (m, 15 H, 3 Ph), 6.02 (dd,
1 H, J2,3≈9.6 Hz, J3,4≈9.6 Hz, 3-H), 5.20 (d, 1 H, J1,2≈3.7 Hz, 1-H),