Synthesis of furanoid sugar amino acids starting from fermentatively produced 2-Oxo-D-gluconic acid

Article abstract of DOI:10.1515/znb-2005-1109

2-Oxo-D-gluconic acid obtained by fermentation of D-glucose was used as starting material for syntheses of amino acids. We trapped the carbohydrate in its furanoid configuration and synthesized an a- and an ω-amino acid. After deprotection of the hydroxyl

Full text of DOI:10.1515/znb-2005-1109

Synthese furanoider Zuckeraminosa¨uren ausgehend von fermentativ
gewonnener 2-Oxo-D-gluconsa¨ure
Synthesis of Furanoid Sugar Amino Acids Starting from Fermentatively Produced
2-Oxo-D-gluconic Acid
Stephan Schmidta, Horst Wildea, Jens Hungerb und Dieter Sickera
a Institut fu¨r Organische Chemie der Universita¨t Leipzig,
Johannisallee 29, D-04103 Leipzig, Germany
b Institut fu¨r Anorganische Chemie der Universita¨t Leipzig,
Johannisallee 29, D-04103 Leipzig, Germany
Sonderdruckanforderungen an Prof. Dr. D. Sicker. E-mail: sicker@chemie.uni-leipzig.de
Z. Naturforsch. 60b, 1168 – 1174 (2005); eingegangen am 29. August 2005
2-Oxo-D-gluconic acid obtained by fermentation of D-glucose was used as starting material for
syntheses of amino acids. We trapped the carbohydrate in its furanoid configuration and synthesized
an α- and an ω-amino acid. After deprotection of the hydroxyl groups the latter did not isomerize
to the substituted piperidine (aza-sugar) as expected, but remained in the furanose form. The starting
structure 2 was proven by crystal structure analysis. The conformational identification of the other
substances was done by NMR measurements following known rules for furanoses.
Key words: 2-Oxo-D-gluconic Acid, Sugar Amino Acids, Furanoses
Einleitung
dient [8]. Davon ausgehend wurden Synthesen
von Spiro-[1,4-benzoxazin-2,2’-pyranen], Spiro-
[1,4-benzothiazin-2,2’-pyranen], Spiro-[pyrido[3,2-
b][1,4]oxazin-2,2’-pyranen [9 – 11] sowie biologisch
aktiven 1,2,4-Benzotriazinen und Benzimidazolen
beschrieben [12]. Ku¨rzlich berichteten wir u¨ber die
In den letzten Jahren wurde versta¨rkt u¨ber unnatu¨r-
liche Zuckeraminosa¨uren und Glycopeptidbibliothe-
ken publiziert [1]. Durch die Kombination von Zu-
ckern und Aminosa¨uren ko¨nnen Polyhydroxypepti-
de mit hoher Diversita¨t gebildet werden. Im Jahre
2002 wurden etwa 280 synthetisierte Zuckeramino-
sa¨uren nach Strukturmerkmalen klassifiziert [2]. Am
ha¨ufigsten trifft man auf Substanzen, bei denen ein
Kohlenhydratteil u¨ber eine O- oder N-glycosidische
Bindung an die Seitenkette einer Aminosa¨ure (wie
z.B. Glutaminsa¨ure oder Tyrosin) gebunden ist oder
bei denen Amino- und Carboxylfunktion an verschie-
dene Stellen einer Pyranose oder Furanose gebunden
Synthese der bereits erwa¨hnten fused glycines“ in der
”
Pyranoseform [13].
Die Gewinnung der Startverbindung folgt dem
White Biotechnology“ Konzept als Teil der Green
”
”
Chemistry“. White Biotechnology“ wird beschrieben
”
als Biotechnologie mit dem Fokus auf industrielle Ver-
wendung, wobei lebende Zellen, wie Schimmelpil-
ze, Hefen, Bakterien oder Enzyme verwendet wer-
den [14].
Wir berichten hier, wie man aus 2-Oxo-D-glucon-
sa¨ure selektiv Zuckeraminosa¨urenin der Furanoseform
synthetisieren kann.
sind. Eine besondere Klasse sind sogenannte fused
glycines“, bei denen sich am anomeren Zentrum des
”
Zuckers sowohl die Amino- als auch die Carboxyl-
funktion befinden [3]. Zu diesem Hybridtyp geho¨rt
nur eine kleine Zahl der bisher beschriebenen Zucker-
aminosa¨uren [2], obwohl dieses Strukturelement auch
in Naturstoffen, wie dem Herbizid Hydantocidin und
damit verwandten Verbindungen zu finden ist [4 – 7].
Diskussion der Ergebnisse
In kristalliner Form liegt der 2-Oxo-D-glucon-
sa¨uremethylester (1) ausschließlich in Form der β-
Basis unserer Arbeiten ist eine Fermentationslo¨sung Pyranose, also als β-D-arabino-Hex-2-ulopyranoson-
von D-arabino-2-Hexulosonsa¨ure (2-Oxo-D-glucon- sa¨uremethylester vor. Ein Analogon dazu ist kristalline
sa¨ure), die als Baustein fu¨r organische Synthesen D-Fructose. In Lo¨sung stellt sich ein Gleichgewicht der
c
0932–0776 / 05 / 1100–1168 $ 06.00 ꢀ 2005 Verlag der Zeitschrift fu¨r Naturforschung, Tu¨bingen · http://znaturforsch.com
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S. Schmidt et al. · Furanoide Zuckeraminosa¨uren aus 2-Oxo-D-gluconsa¨ure
1169
Schema 1. Schu¨tzen von β-D-arabino-Hex-2-ulopyranosonsa¨uremethylester in furanoider Form.
vier mo¨glichen Isomeren ein (α/β-Pyranose, α/β- se von Crawford et al. aufgestellte Regel [15] wurde
Furanose), wobei sowohl die Anteile der einzelnen Iso- durch unsere Ro¨ntgenstrukturanalysebesta¨tigt. Um die
mere als auch die Geschwindigkeit der Gleichgewicht- Stabilita¨t gegenu¨ber sauren Reagenzien zu erho¨hen,
seinstellung vom Lo¨sungsmittel abha¨ngig sind [15] wurde die Tritylgruppe zuna¨chst mit HCl abgespalten
(Schema 1). Die β-Pyranose ist dabei aber immer do- und der entstandene 2,3,4-Tri-O-acetyl-α-D-arabino-
minierend.
2-hexulofuranosonsa¨uremethylester (3) mit Ac2O /
H2SO4 zum Tetraacetat 4 peracetyliert (Schema 2).
Zur Einfu¨hrung des Stickstoffs versuchten wir bereits
erfolgreich eingesetzte Methoden anzuwenden [13].
Die Verwendung von HBr / Eisessig zur Aktivierung
der Position C-2 als Glycosylbromid fu¨hrte jedoch zu
keiner Umsetzung.
Um Zugang zu den Furanosen zu bekommen, alky-
lierten wir mit Tritylchlorid selektiv die prima¨re Hy-
droxylgruppe der Furanose. Durch die sta¨ndige Aqui-
librierung des Gleichgewichtes wurde der Ester kom-
plett in das Furanosederivat umgewandelt. Nach Ace-
tylierung erhielten wir 2,3,4-Tri-O-acetyl-6-O-triphe-
nylmethyl-D-arabino-2-hexulofuranosonsa¨uremethyl-
¨
Nur bei Verwendung von Trimethylsilylazid (TMS-
ester als Anomerengemisch. Aus diesem Gemisch N3) und SnCl4 erhielten wir direkt das gewu¨nschte
kristallisierte das α-Anomer 2 aus und wurde mit α-Azid 5. Katalytische Hydrierung u¨ber Pd-C in
Ro¨ntgenstrukturanalyse untersucht.
THF ergab 2-Amino-3,4,6-tri-O-acetyl-D-arabino-2-
hexulofuranosonsa¨uremethylester (6) als Anomeren-
gemisch im Verha¨ltnis α : β = 4 : 1.
Wir verwendeten die kristalline α-Furanose 2 fu¨r
den weiteren Syntheseweg. Im Gegensatz zu den Pyra-
nosen la¨ßt sich die Konfiguration der Furanosen leicht
Sogenannte Azazucker“, in denen anstelle des Sau-
”
mittels 13C-NMR-Spektroskopie anhand der chemi- erstoffs Stickstoff in den Cyclus eingebunden ist, sind
schen Verschiebung des anomeren Zentrums (C-2) be- in der Natur nicht selten anzutreffen. Wir versuchten
stimmen. Die 13C-NMR-Signale an C-2 fu¨r das α- ein solches Ringsystem ausgehend vom Triacetat 3 zu
Anomer liegen bei deutlich tieferem Feld (104,5 ppm) erzeugen. Dazu aktivierten wir die Hydroxylgruppeam
als die Signale fu¨r das β-Anomer (99,6 ppm). Die- C-6 unter Bildung des Tosylats 7 (Schema 3). Dieses
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Abb. 1. Struktur der Verbindung 2 im
Kristall. (Die Nummerierung stimmt
nicht mit der Nomenklatur u¨berein.)
Schema 2. Synthese des furanoiden Zucker-α-aminosa¨ureesters 6.
Schema 3. Synthese des furanoiden Zucker-ω-aminosa¨ureesters 9.
konnte mit Natriumazid in DMF zum Azid 8 substitu- den entsprechenden Tetrahydroxypiperidincarbon-
iert werden.
sa¨uremethylester umlagern ko¨nnte. Fu¨r diesen wa¨re
aufgrund der geringeren Elektronegativita¨t des
Stickstoffs eine deutliche Hochfeldverschiebung der
13C-NMR Signale am anomeren Zentrum zu erwarten.
Unsere Erwartung bestand darin, dass sich nach
Abspaltung der Acetylgruppen und Hydrierung
der Azidogruppe das so entstehende Amin 9 in
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Tatsa¨chlich lag das ermittelte Signal bei 103,6 ppm, sa¨ulenchromatographisch (Toluen / Essigester 1:1 (v/v)).
Man erha¨lt das Isomerengemisch als weiße Masse. Aus die-
ser la¨ßt sich mit Essigester das α-Isomer (984 mg, 36 %)
als farblose Nadeln auskristallisieren. Die Mutterlauge ist mit
dem β-Anomer angereichert.
was nur bedeuten kann, dass der Aminosa¨ureester in
der Furanoseform verbleibt und damit der bisher noch
nicht beschriebenen Struktur 9 entspricht.
Schmp. 167 – 170 ◦C. – Rf = 0,65 (Toluen / Essiges-
ter 1:1 (v/v)), Rf = 0,46 (Toluen / Essigester 3:1 (v/v)). –
IR (KBr): ν = 1770 s (CO) cm−1. – 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3): δ = 2,02 (s, 3H, CH3CO), 2,13 (s, 3 H, CH3CO),
2,17 (s, 3 H, CH3CO), 3,47 (dd, 2 H, 2J = 5,7 Hz, 3J =
1,5 Hz, 6-H), 3,82 (s, 3 H, OCH3), 4,38 (q, 1 H, 5-H),
5,34 (dd, 1 H, 3J = 4,8 Hz, 3J = 2,2 Hz, 4-H), 5,62 (d,
Schlußbetrachtung
Durch die Wahl der geeigneten Schutzgruppe ist es
mo¨glich, aus dem Lo¨sungsgleichgewicht der 2-Oxo-
D-gluconsa¨ure die Furanoseform abzutrennen und se-
lektiv das α-Anomer 2 auszukristallisieren. Durch
Substitution am anomeren Zentrum la¨ßt sich in
guten Ausbeuten die hydroxylgeschu¨tzte Zucker-α-
aminosa¨ure 6 synthetisieren.
Die Konstitution der Furanoseform erlaubt ei-
ne unkomplizierte Aktivierung der C-6 Position der
Oxogluconsa¨ure. Damit ist, ausgehend von der glei-
chen Startverbindung 2, die Darstellung der Zucker-ω-
aminosa¨ure 9 mo¨glich.
1 H, 3J = 2,2 Hz, 3-H), 7,19 – 7,32 (m, 9 H, 3-HAr
,
1
4-HAr), 7,47 (d, 6 H, 3J = 8,4 Hz, 2-HAr). – 13C{ H}-
NMR (75 MHz, CDCl3): δ = 20,8 (CH3CO), 21,0 (CH3CO),
21,1 (CH3CO), 53,2 (OCH3), 62,8 (C-6), 77,1 (C-5),
81,5 (C-4), 84,0 (C-3), 104,5 (C-2), 127,4 (C-4Ar),
128,1 (C-2Ar), 129,0 (C-3Ar), 143,9 (C-1Ar), 165,2 (C-1),
168,6 (CH3CO), 169,0 (CH3CO), 169,8 (CH3CO). – MS
(FAB) m/z (%) = 599 (1) [M+23]+, 576 (1) [M]+, 517 (20)
[M-CH3COO]+, 457 (12), 317 (13), 243 (100), 165 (72). –
[α]2D2 = 76◦ (CHCl3, c = 1,0). – C32H32O10 (576,6): ber.
C 66,65, H 5,59; gef. C 66,70, H 5,45.
Die Umlagerung von 9 zum Tetrahydroxypiperidin-
carbonsa¨uremethylester erfolgt dabei nicht.
Experimenteller Teil
2,3,4-Tri-O-acetyl-α-D-arabino-2-hexulofuranosonsa¨ure-
methylester (3)
Kristalliner 2-Oxo-D-gluconsa¨uremethylester 1 wurde
aus einer Fermentationslo¨sung von 2-Oxo-D-gluconsa¨ure
nach [8] hergestellt.
Das Triacetat 2 (1,0 g, 1,7 mmol) wird in Dichlorme-
than (20 ml) gelo¨st und mit konzentrierter Salzsa¨ure (200 µl,
0,2 mmol) versetzt. Man ru¨hrt 2 h bei RT, schu¨ttelt mit Was-
ser, gesa¨ttigter Natriumhydrogencarbonatlo¨sung und noch-
mals mit Wasser (je 10 ml). Nach Trocknen und Abziehen
des Lo¨sungsmittels wird das Rohprodukt sa¨ulenchromato-
graphisch gereinigt (Toluen / Essigester 1:1 (v/v)). Man
Die Schmelzpunkte wurden mit einem Boetius Mi-
kroschmelzpunktapparat bestimmt und sind nicht korrigiert.
Die IR-Spektren wurden mit dem ATI Mattson Genesis
FTIR Unicam Analysensystem erhalten. Zur NMR-Messung
dienten: Varian Gemini 200, Varian Gemini 300 und Vari-
an Unity 400 mit δ in ppm, J in Hz und TMS als interner
Standard. Massenspektren wurden mit einem VG ZAG-HSQ
(FAB) und einem Bruker FT-ICR Apex II (ESI) aufgenom-
men. Die spezifischen Drehwerte wurden mit dem halbauto-
matischen Polarimeter Polatronic-D von Schmidt & Haensch
bei 589 nm (c in g/dl) gemessen. Fu¨r die Ro¨ntgenstrukturana-
lyse wurde ein Bruker-CCD-Diffraktometer verwendet. Die
Elementaranalyse erfolgte mit einem Heraeus CHN-O Rapid
Analyzer.
¨
erha¨lt das Produkt 3 (514 mg, 89 %) als farbloses Ol.
Rf = 0,35 (Toluen / Essigester 1:2 (v/v)). – IR (Film):
ν = 1750 s (CO) cm−1. – 1H-NMR (200 MHz, CDCl3): δ =
2,05 (s, 3 H, CH3CO), 2,12 (s, 3 H, CH3CO), 2,14 (s, 3 H,
CH3CO), 3,79 (s, 3 H, OCH3), 3,93 (m, 2 H, 6-H), 4,31 (m,
3
3
1 H, 5-H), 5,21 (dd, 1 H, J = 5,2 Hz, J = 2,8 Hz, 4-H),
5,61 (d, 1 H, 3J = 2,8 Hz, 3-H). – 13C{ H}-NMR (50 MHz,
1
CDCl3): δ = 20,6 (CH3CO), 20,8 (CH3CO), 20,9 (CH3CO),
53,2 (OCH3), 61,4 (C-6), 76,2 (C-5), 81,3 (C-4), 85,8 (C-3),
104,1 (C-2), 165,6 (C-1), 168,6 (CH3CO), 169,0 (CH3CO),
170,0 (CH3CO). – MS (FAB) m/z (%) = 335 (1) [M]+,
275 (90) [M-CH3COO]+, 215 (14), 155 (21), 143 (100). –
[α]2D2 = 77◦ (CHCl3, c = 1,0). – C13H18O10 (334,3): ber.
C 46,71, H 5,43; gef. C 46,50, H 5,62.
2,3,4-Tri-O-acetyl-6-O-triphenylmethyl-α-D-arabino-2-hex-
ulofuranosonsa¨uremethylester (2)
Unter Feuchtigkeitsausschluß werden der Methylester 1
(1,0 g, 4,8 mmol), triphenylmethylchlorid (1,4 g, 5,0 mmol)
und 4-Dimethylaminopyridin (100 mg) vorgelegt. Dann wird
Pyridin (20 ml) zugesetzt und die Mischung 24 h bei RT
geru¨hrt. Danach spritzt man Acetanhydrid (2,04 g, 20 mmol)
zu und ru¨hrt weitere 24 h bei RT. Man gibt Wasser (40 ml)
zu, ru¨hrt 2 h und extrahiert mit Chloroform (3 × 25 ml).
2,3,4,6-Tetra-O-acetyl-α-D-arabino-2-hexulofuranoson-
sa¨uremethylester (4)
Das Triacetat 3 (740 mg, 2,2 mmol) wird in trockenem
Nach Trocknen und Einengen reinigt man das Rohprodukt Pyridin (15 ml) gelo¨st. Man spritzt bei RT Acetanhydrid
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(416 µl, 4,4 mmol) zu und ru¨hrt 20 h. Anschließend wird Katalysator zu und hydriert 3 Tage bei RT. Der Katalysa-
Wasser (40 ml) zugesetzt und zweimal mit Chloroform (je tor wird abfiltriert, das Lo¨sungsmittel im Vakuum abgezogen
20 ml) extrahiert. Nach Trocknen mit Magnesiumsulfat und und das Rohprodukt sa¨ulenchromatographisch (Toluen / Es-
Abziehen des Lo¨sungsmittels erha¨lt man das Produkt 4 sigester 1:1 (v/v)) gereinigt. Man erha¨lt das Amin 6 (82 mg,
¨
¨
(785 mg, 95 %) als farbloses Ol.
Rf = 0,52 (Toluen Essigester 1:1 (v/v)).
51 %) als farbloses Ol als Gemisch der α- und β-Anomeren
(4:1). Die folgenden Daten gelten fu¨r das β-Anomer:
/
– IR
(Film): ν = 1748 s (CO) cm−1. – 1H-NMR (200 MHz,
CDCl3): δ = 2,05 (s, 3 H, CH3CO), 2,07 (s, 3 H,
CH3CO), 2,10 (s, 3 H, CH3CO), 2,11 (s, 3 H, CH3CO),
3,77 (s, 3 H, OCH3), 4,26 (m, 2 H, 6-H), 4,41 (m, 1 H,
5-H), 5,07 (dd, 1 H, 3J = 4,7 Hz, 3J = 2,5 Hz, 4-H),
Rf = 0,37 (Toluen / Essigester 1:1 (v/v)). – IR (Film):
ν = 1750 s (CO) cm−1. – 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ =
2,09 (s, 3 H, CH3CO), 2,11 (s, 3 H, CH3CO), 2,13 (s, 3 H,
CH3CO), 3,91 (s, 3 H, OCH3), 4,20 (m, 2 H, 6-H), 4,47 (m, 1
H, 5-H), 5,36 (d, 1 H, 3J = 7,2 Hz, 3-H), 5,45 (m, 1 H, 4-H).
1
5,57 (d, 1 H, 3J = 2,5 Hz, 3-H). – 13C{ H}-NMR
1
–
13C{ H}-NMR (75 MHz, CDCl3): δ = 20,6 (CH3CO),
(50 MHz, CDCl3): δ = 20,5 (CH3CO), 20,7 (CH3CO),
20,8 (CH3CO), 20,8 (CH3CO), 53,1 (OCH3), 62,7 (C-6),
76,5 (C-5), 80,7 (C-4), 82,6 (C-3), 104,2 (C-2), 164,8 (C-1),
168,4 (CH3CO), 168,7 (CH3CO), 169,7 (CH3CO),
170,6 (CH3CO). – MS (FAB) m/z (%) = 377 (1) [M]+,
317 (100), 275 (18), 197 (93), 155 (94). – [α]2D2 = 74◦
(CHCl3, c = 1,0). – C15H20O11 (376,3): ber. C 47,88,
H 5,36; gef. C 47,71, H 5,55.
20,8 (CH3CO), 20,9 (CH3CO), 54,0 (OCH3), 64,4 (C-6),
75,3 (C-5), 78,4 (C-4), 78,8 (C-3), 98,0 (C-2), 167,4 (C-1),
170,1 (CH3CO), 170,6 (CH3CO), 171,5 (CH3CO). – MS
(FAB) m/z (%) = 335 (10) [M++2], 327 (10), 317 (100).
– C13H19NO9 (333,3): ber. C 46,85, H 5,75; gef. C 47,05,
H 5,95.
6-(4-Toluensulfonyl)-2,3,4-tri-O-acetyl-α-D-arabino-2-
hexulofuranosonsa¨uremethyl-ester (7)
2-Azido-3,4,6-tri-O-acetyl-α-D-arabino-2-hexulofuranoson-
sa¨uremethylester (5)
Das Triacetat 3 (809 mg, 1,4 mmol) lo¨st man in absolutem
Pyridin (20 ml) und gibt p-Toluensulfonylchlorid (324 mg,
1,7 mmol) zu. Nach 24 h Ru¨hren bei RT gießt man Was-
ser (50 ml) zu und extrahiert mit Chloroform (30 ml). Nach
Abziehen des Lo¨sungsmittels wird das Rohprodukt mittels
Sa¨ulenchromatographie (Toluen / Essigester 1:1 (v/v)) gerei-
Man lo¨st das Tetraacetat 4 (740 mg, 2,0 mmol) in ab-
solutem Dichlormethan (15 ml) und spritzt bei RT eine
50 mmolare Lo¨sung von Zinn(IV)-chlorid in Dichlormethan
(2,0 ml, 0,1 mmol) zu. Nach 5 min Ru¨hren wird Trime-
thylsilylazid (290 µl, 2,2 mmol) zugegeben, und man la¨ßt
die Lo¨sung 3 Tage bei RT ru¨hren. Danach wa¨scht man mit
Wasser (10 ml), zieht das Lo¨sungsmittel im Vakuum ab und
trennt das Produkt von Nebenprodukten und nicht umgesetz-
tem Edukt mittels Sa¨ulenchromatographie (Toluen / Essiges-
ter 1:1 (v/v)) ab. Das Produkt 5 (254 mg, 35 %) fa¨llt als farb-
¨
nigt. Das Produkt 7 (510 mg, 75 %) fa¨llt als farbloses Ol an.
Rf = 0,56 (Toluen / Essigester 1:1 (v/v)). – IR (Film):
ν = 820 (H-Ar), 1749 s (CO) cm−1. – 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3): δ = 2,04 (s, 3 H, CH3CO), 2,11 (s, 3 H,
CH3CO), 2,11 (s, 3 H, CH3CO), 2,44 (s, 3 H, CH3C6H4),
3,77 (s, 3 H, OCH3), 4,22 (dd, 2 H, 2J = 10,8 Hz,
3J = 4,5 Hz, 6-H), 4,36 (m, 1 H, 5-H), 5,07 (dd, 1 H,
3J = 3,9 Hz, 3J = 2,1 Hz, 4-H), 5,52 (d, 1 H, 3J =
2,1 Hz, 3-H), 7,35 (d, 2 H, 3J = 8,4 Hz, HAr), 7,81 (d,
¨
loses Ol an.
Rf = 0,66 (Toluen / Essigester 1:1 (v/v)). – IR (Film):
ν = 1749 s (CO), 2129 s (N3) cm−1. – 1H-NMR (200 MHz,
CDCl3): δ = 2,06 (s, 3 H, CH3CO), 2,08 (s, 3 H, CH3CO),
2,10 (s, 3 H, CH3CO), 3,88 (s, 3 H, OCH3), 4,20 (m,
2 H, 6-H), 4,42 (m, 1 H, 5-H), 5,40 (m, 1 H, 4-H),
1
2 H, 3J = 8,4 Hz, HAr). – 13C{ H}-NMR (75 MHz,
CDCl3): δ = 20,5 (CH3CO), 20,7 (CH3CO), 20,9 (CH3CO),
21,8 (CH3C6H4), 53,2 (OCH3), 67,6 (C-6), 76,3 (C-5),
80,4 (C-4), 82,9 (C-3), 104,1 (C-2), 128,2 (C-2Ar),
130,0 (C-3Ar), 132,4 (C-4Ar), 145,2 (C-1Ar), 164,6 (C-1),
168,6 (CH3CO), 168,7 (CH3CO), 169,9 (CH3CO). – MS
(FAB) m/z (%) = 511 (90) [M++23], 489 (46) [M+],
429 (100) [M+-CH3COO], 317 (3). – [α]D21 = 102◦ (CHCl3,
c = 1,0). – C20H24SO12 (488,4): ber. C 49,18, H 4,95; gef.
C 49,03, H 4,78.
1
5,57 (d, 1 H, 3J = 6,9 Hz, 3-H). – 13C{ H}-NMR (50 MHz,
CDCl3): δ = 20,4 (CH3CO), 20,6 (CH3CO), 20,7 (CH3CO),
53,8 (OCH3), 63,4 (C-6), 74,5 (C-5), 79,6 (C-4), 82,9 (C-3),
93,6 (C-2), 169,7 (C-1), 169,8 (CH3CO), 170,5 (CH3CO),
178,9 (CH3CO). – MS (FAB) m/z (%) = 360 (1) [M++1],
347 (17), 317 (100), 197 (76), 155 (93). – [α]2D1 = −16◦
(CHCl3, c = 1,0). – C13H17N3O9 (359,3): ber. C 43,46,
H 4,77; gef. C 43,62, H 4,48.
6-Azido-2,3,4-tri-O-acetyl-α-D-arabino-2-hexulofuranoson-
sa¨uremethylester (8)
2-Amino-3,4,6-tri-O-acetyl-D-arabino-2-hexulofuranoson-
sa¨uremethylester (6)
Den Azidomethylester 5 (174 mg, 0,5 mmol) lo¨st man in
Das Tosylat 7 (334 mg, 0,7 mmol) wird in trockenem
Tetrahydrofuran (25 ml), gibt Pd/C (10 % Pd, 70 mg) als DMF (15 ml) gelo¨st. Bei RT gibt man Natriumazid (91 mg,
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S. Schmidt et al. · Furanoide Zuckeraminosa¨uren aus 2-Oxo-D-gluconsa¨ure
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1,4 mmol) zu und ru¨hrt zuna¨chst 6 h bei 50 ◦C, dann 3 Ta- δ = 3,86 (s, 3 H, OCH3), 4,08 (dd, 2 H, 2J = 12,9 Hz, 3J =
ge bei RT. Zur Lo¨sung gießt man Wasser (30 ml) und ex- 4,8 Hz, 6-H), 5,17 (m, 1 H, 5-H), 5,37 (m, 1 H, 4-H), 5,60 (d,
1
trahiert viermal mit Chloroform (je 15 ml). Die organische 1 H, 3J = 9,9 Hz, 3-H). – 13C{ H}-NMR (75 MHz, DMSO-
Phase wird noch einmal mit Wasser gewaschen (25 ml), ge- d6): δ = 52,5 (OCH3), 66,2 (C-6), 77,6 (C-5), 83,9 (C-4),
trocknet und das Lo¨sungsmittel im Vakuum abgezogen. Man 85,1 (C-3), 103,6 (C-2), 165,9 (C-1). – MS (FAB) m/z
¨
erha¨lt das Produkt 8 (153 mg, 63 %) als gelbliches Ol.
(%) = 206 (21) [M+-1], 192 (15), 178 (25), 154 (100). –
Rf = 0,60 (Toluen / Essigester 1:1 (v/v)). – IR (Film): [α]2D2 = −52◦ (H2O, c = 1,0). – C7H13NO6 (207,2): ber.
ν = 1753 s (CO), 2109 (N3) cm−1. – H-NMR (300 MHz,
1
C 40,58, H 6,32; gef. C 40,36, H 6,55.
Kristallstrukturdaten fu¨r 2: C32H32O10, MW 576,6, or-
CDCl3): δ = 2,09 (s, 3 H, CH3CO), 2,10 (s, 3 H, CH3CO),
2,11 (s, 3 H, CH3CO), 3,86 (s, 3 H, OCH3), 4,30 (m, 2
H, 6-H), 4,83 (m, 1 H, 5-H), 5,04 (dd, 1 H, 3J = 4,5 Hz,
3J = 2,1 Hz, 4-H), 5,53 (d, 1 H, 3J = 2,1 Hz, 3-H). –
thorhombisch, Raumgruppe P2(1)2(1)2(1), a = 8,72◦69(12),
˚
b = 16,202(2), c = 20,985(3) A, α = β = γ = 90 , V =
3
˚
2967,1(7) A , F(000) = 1216, Z = 4, T = 223 K, µ(Mo-
Kα ) = 0,096 mm−1, d = 1,291 g·cm−1, GOF = 0,815,
wR(F2) = 0,0802 (alle 7342 Daten), R = 0,0432 (3880 Re-
flexe mit I > 2σ(I)).
13C{ H}-NMR (75 MHz, CDCl3): δ = 20,5 (CH3CO),
1
20,7 (CH3CO), 20,8 (CH3CO), 53,4 (OCH3), 66,9 (C-6),
76,7 (C-5), 81,3 (C-4), 84,5 (C-3), 102,5 (C-2), 164,5 (C-1),
168,5 (CH3CO), 170,1 (CH3CO), 170,5 (CH3CO). – MS
(FAB) m/z (%) = 382 (5) [M++23], 334 (8), 317 (9),
300 (93), 197 (32), 143(100). – C13H17N3O9 (359,3): ber.
C 43,46, H 4,77; gef. C 43,30, H 4,54.
Die Datensammlung wurde mit einem AXS BRU-
KER 1K CCD (monochromatisierte Mo-Kα -Strahlung (λ =
˚
0,71073 A)) vorgenommen. Die empirische Absorptionskor-
rektur erfolgte mit SADABS [16]. Die Struktur wurde durch
direkte Methoden gelo¨st und mittels anisotroper Na¨herung
fu¨r Nicht-H-Atome mit SHELXL-97 [17] verfeinert. Die La-
ge der Wasserstoffatome wurde mittels Differenz-Fourier-
Methode ermittelt und mit isotropem Temperaturfaktor ver-
feinert.
Kristalldaten fu¨r 2 wurden beim Cambridge Crystallo-
graphic Data Centre unter der Nummer CCDC-282246 hin-
terlegt. Diese Daten sind kostenfrei zu erhalten unter: ccdc,
12 Union Road, Cambridge CB21EZ, UK (fax (+44) 1223-
336-033); email: deposit@ccdc.cam.ac.uk.
6-Amino-α-D-arabino-2-hexulofuranosonsa¨uremethylester
(9)
Das Azid 9 (130 mg, 0,36 mmol) wird in absolutem
Methanol (5 ml) gelo¨st. Dazu spritzt man eine 0,1 mo-
lare Lo¨sung von Natriummethanolat in Methanol (3,6 ml,
0,36 mmol) und ru¨hrt 1 h bei RT. Die Lo¨sung wird mit Ionen-
austauscher Amberlite IR 120 neutralisiert. Nach dem Ab-
filtrieren des Austauschers gibt man Methanol (5 ml) und
Wasser (10 ml) sowie Pd/C ( 10 % Pd, 40 mg) zu und hy-
driert 6 h bei RT und Normaldruck. Der Katalysator wird ab-
filtriert und das Lo¨sungsmittel im Vakuum abgezogen. Das
Dank
Unser Dank geht an Prof. J. Sieler und Herrn J. Hunger
fu¨r die Mo¨glichkeit zur Durchfu¨hrung der Ro¨ntgenstruktur-
analyse sowie an Dr. L. Hennig fu¨r die zahlreichen NMR-
¨
Produkt 9 (63 mg, 85 %) bleibt als farbloses Ol zuru¨ck.
Rf = 0,85 (Chloroform / Methanol 1:1 (v/v)). – IR (Film):
ν = 1751 s (CO) cm−1. – 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): Messungen.
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