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H. Paulsen, J. A. L. M. van Dorst, F. Reck, E. Meinjohanns 513 Bausteine von Oligosacchariden, CI['] Synthese von modifizierten Oligosacchariden der N-Glycoproteine zur Untersuchung der Substratspezifitat der N-Acetylglucosaminyltransferase I1 des Trimming-Prozesses Hans Padsen", Johannes A. L. M. van Dorst, Folkert Reek und Ernst Meinjohanns Institut fur Organische Chemie der Universitat Hamburg, Martin-Luther-King-Platz 6, W-2000 Hamburg 13 Eingegangen am 21. Januar 1992 Key Words: Carbohydrates / Oligosaccharides / N-Glycoproteins / N-Acetylglucosaminyltransferases / Enzymes Building Units of Oligosaccharides, CI1*l. - Synthesis of Modified Oligosaccharides of the N-Glycoproteins Intended for Substrate Specificity Studies of N-Acetylglucosaminyltransferase I1 of the Trimming Process The trichloroacetimidate method was very successful for the group 20 and with a 4-deoxy group 28 were synthesized. The synthesis of the tetrasaccharide octyl0-(2-acetamido-2-deoxy- tetrasaccharides are intended for substrate specificity studies P-D-glucopyranosy1)-( 1 -+ 2)-O-(a-~-mannopyranosyl)-(l+ 3)- of the N-acetylglucosaminyltransferase I1 of the trimming ~-[(a-~-mannopyranosyl)-(l-+6)]-~-~-mannopyranos~de (10). process in the biosynthesis of N-glycoproteins. Further derivatives of the tetrasaccharide with a 4-0-methyl Bei der Biosynthese der Kohlenhydratketten von N-Gly- coproteinen wird im Rahmen des Dolicholphosphatcyclus eine Kohlenhydratkette als Ganzes auf die Peptidkette uber- tragen, welche im rauhen endoplasmatischen Retikulum durch Glycosidasen teilweise wieder abgebaut ~ i r d [ ~ , ~ ] . In den Vesikeln des Golgi-Apparates erfolgt dann unter der Mitwirkung von mindestens sechs N-Acetylglucosaminyl- transferasen (GlcNAcT-I - VI) der spezifische Aufbau der Kohlenhydratkette des N-Glycoproteins[41. Alle Enzyme be- nutzen als aktiviertes Substrat UDP-GlcNAc und ubertra- gen eine GlcNAc-Einheit auf einen Oligosaccharid-Akzep- tor. Die Ubertragungsreaktionen sind in hohem Mane spe- zifisch. Da in allen Fallen UDP-GlcNAc fur die Uber- tragungsreaktionen benutzt wird, mulj die hohe Spezifitat durch den Oligosaccharidakzeptor und dessen Wechselwir- kung rnit dem Enzym bedingt sein. Variationen am Oligo- saccharidakzeptor sollten somit Auskunft uber die Bin- dungsspezifitat rnit dem Enzym liefern. Die Kenntnisse der- artiger spezifischer Wechselwirkungen sind von groRer Bedeutung, um ein sinnvolles Design von moglichen spezi- fischen Inhibitoren der N-Acetylglucosaminyltransferasen durchfuhren zu konnen. In einer vorhergehenden Arbeit haben wir die Bindungs- stellen der N-Acetylglucosaminyltransferase I (GlcNAcT-I), dem ersten Enzym des Trimming-Prozesses abgetastet 11,51. Die vorliegende Arbeit befaRt sich mit der Synthese modifizierter Oligosaccharidsubstrate zur Untersuchung der N-Acetyl- glucosaminyltransferase I1 (GlcNAcT-11). Das minimale Substrat als Akzeptor fur die GlcNAcR-I1 ist das Pentasac- charid lc6]. Nach Hindsgaul et al.['] laRt sich die GlcNAc- Einheit am reduzierenden Ende auch durch einen hydro- phoben Spacer, wie einen Octyl- oder einen 8-Methoxycar- bonyloctyl-Rest, ersetzen. Derartige Substrate sind erheblich einfacher zu synthetisieren. Bei der GlcNAcT-I hatten wir gefunden, daR die 4-OH-Gruppe der zentralen P-D-Man- Einheit von 1 essentiell fur die Bindung rnit dem Enzym ist, mit dem sie vermutlich eine Wasserstoffbruckenbindung im aktiven Zentrum bildet [*I. Wir vermuten, daR diese 4-OH- Gruppe ebenfalls fur die GlcNAcT-I1 notwendig ist, die wie in Formel 1 gezeigt, einen GlcNAc-Rest auf die 2-OH- Gruppe der (1 --+ 6)-gebundenen a-D-Man-Einheit ubertragt. Fur diese Annahme spricht, daR die sogenannte ,,bisected" Struktur 2, die an der p-D-Man-Einheit noch eine zusatzli- che P-D-GlcNAc-Einheit enthalt, nicht als Substrat fur Glc- NAcT-I1 reagiert [61. Um auszuschliegen, dalj hierbei ein durchaus moglicher sterischer Effekt wirksam ist, haben wir jetzt entsprechende Oligosaccharidstrukturen synthetisiert, in denen die 4-OH-Gruppe der P-D-Man-Einheit durch eine 0-Methyl-Gruppe blockiert oder in einer 4-Desoxy-Verbin- dung vollstandig entfernt wird. GIcNAcT-I1 GlcNAc-Rest kann durch hydrophoben Spacer ersetzt werden 7 UDP-GIcNAc 2-OH A a-D-Mhn-(1+6) \ / R - (4) - p- D- Ma n - ( 1 + 4) -D-Glc NAc P-D-GlcNAc-(l +2)- a-D-Man-(l+3) 1 R = O H 2 R = P-D-GlcNAc-(l+4) Zunachst war als aktives Substrat fur die GlcNAcT-I1 das Tetrasaccharid 10 rnit einem Octylspacer zu synthetisieren. Liebigs Ann. Chem. 1992, 513 - 521 0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim, 1992 0170-2041/92/0505 -0513 $ 3.50+.25/0

Bausteine von Oligosacchariden, CI. Synthese von modifizierten Oligosacchariden der N-Glycoproteine zur Untersuchung der Substratspezifität der N-Acetylglucosaminyltransferase II

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H. Paulsen, J. A. L. M. van Dorst, F. Reck, E. Meinjohanns 513

Bausteine von Oligosacchariden, CI[']

Synthese von modifizierten Oligosacchariden der N-Glycoproteine zur Untersuchung der Substratspezifitat der N-Acetylglucosaminyltransferase I1 des Trimming-Prozesses

Hans Padsen", Johannes A. L. M. van Dorst, Folkert Reek und Ernst Meinjohanns

Institut fur Organische Chemie der Universitat Hamburg, Martin-Luther-King-Platz 6, W-2000 Hamburg 13

Eingegangen am 21. Januar 1992

Key Words: Carbohydrates / Oligosaccharides / N-Glycoproteins / N-Acetylglucosaminyltransferases / Enzymes

Building Units of Oligosaccharides, CI1*l. - Synthesis of Modified Oligosaccharides of the N-Glycoproteins Intended for Substrate Specificity Studies of N-Acetylglucosaminyltransferase I1 of the Trimming Process

The trichloroacetimidate method was very successful for the group 20 and with a 4-deoxy group 28 were synthesized. The synthesis of the tetrasaccharide octyl0-(2-acetamido-2-deoxy- tetrasaccharides are intended for substrate specificity studies P-D-glucopyranosy1)-( 1 -+ 2)-O-(a-~-mannopyranosyl)-(l+ 3)- of the N-acetylglucosaminyltransferase I1 of the trimming ~-[(a-~-mannopyranosyl)-(l-+6)]-~-~-mannopyranos~de (10). process in the biosynthesis of N-glycoproteins. Further derivatives of the tetrasaccharide with a 4-0-methyl

Bei der Biosynthese der Kohlenhydratketten von N-Gly- coproteinen wird im Rahmen des Dolicholphosphatcyclus eine Kohlenhydratkette als Ganzes auf die Peptidkette uber- tragen, welche im rauhen endoplasmatischen Retikulum durch Glycosidasen teilweise wieder abgebaut ~ i r d [ ~ , ~ ] . In den Vesikeln des Golgi-Apparates erfolgt dann unter der Mitwirkung von mindestens sechs N-Acetylglucosaminyl- transferasen (GlcNAcT-I - VI) der spezifische Aufbau der Kohlenhydratkette des N-Glycoproteins[41. Alle Enzyme be- nutzen als aktiviertes Substrat UDP-GlcNAc und ubertra- gen eine GlcNAc-Einheit auf einen Oligosaccharid-Akzep- tor. Die Ubertragungsreaktionen sind in hohem Mane spe- zifisch. Da in allen Fallen UDP-GlcNAc fur die Uber- tragungsreaktionen benutzt wird, mulj die hohe Spezifitat durch den Oligosaccharidakzeptor und dessen Wechselwir- kung rnit dem Enzym bedingt sein. Variationen am Oligo- saccharidakzeptor sollten somit Auskunft uber die Bin- dungsspezifitat rnit dem Enzym liefern. Die Kenntnisse der- artiger spezifischer Wechselwirkungen sind von groRer Bedeutung, um ein sinnvolles Design von moglichen spezi- fischen Inhibitoren der N-Acetylglucosaminyltransferasen durchfuhren zu konnen.

In einer vorhergehenden Arbeit haben wir die Bindungs- stellen der N-Acetylglucosaminyltransferase I (GlcNAcT-I), dem ersten Enzym des Trimming-Prozesses abgetastet 11,51. Die vorliegende Arbeit befaRt sich mit der Synthese modifizierter Oligosaccharidsubstrate zur Untersuchung der N-Acetyl- glucosaminyltransferase I1 (GlcNAcT-11). Das minimale Substrat als Akzeptor fur die GlcNAcR-I1 ist das Pentasac- charid lc6]. Nach Hindsgaul et al.['] laRt sich die GlcNAc- Einheit am reduzierenden Ende auch durch einen hydro- phoben Spacer, wie einen Octyl- oder einen 8-Methoxycar-

bonyloctyl-Rest, ersetzen. Derartige Substrate sind erheblich einfacher zu synthetisieren. Bei der GlcNAcT-I hatten wir gefunden, daR die 4-OH-Gruppe der zentralen P-D-Man- Einheit von 1 essentiell fur die Bindung rnit dem Enzym ist, mit dem sie vermutlich eine Wasserstoffbruckenbindung im aktiven Zentrum bildet [*I. Wir vermuten, daR diese 4-OH- Gruppe ebenfalls fur die GlcNAcT-I1 notwendig ist, die wie in Formel 1 gezeigt, einen GlcNAc-Rest auf die 2-OH- Gruppe der (1 --+ 6)-gebundenen a-D-Man-Einheit ubertragt. Fur diese Annahme spricht, daR die sogenannte ,,bisected" Struktur 2, die an der p-D-Man-Einheit noch eine zusatzli- che P-D-GlcNAc-Einheit enthalt, nicht als Substrat fur Glc- NAcT-I1 reagiert [61. Um auszuschliegen, dalj hierbei ein durchaus moglicher sterischer Effekt wirksam ist, haben wir jetzt entsprechende Oligosaccharidstrukturen synthetisiert, in denen die 4-OH-Gruppe der P-D-Man-Einheit durch eine 0-Methyl-Gruppe blockiert oder in einer 4-Desoxy-Verbin- dung vollstandig entfernt wird.

GIcNAcT- I1 GlcNAc-Rest kann durch hydrophoben Spacer ersetzt werden

7 UDP-GIcNAc

2 - O H

A a - D - M h n - ( 1 + 6 ) \ /

R - (4) - p - D - M a n - ( 1 + 4) -D-Glc NAc

P - D - G l c N A c - ( l + 2 ) - a - D - M a n - ( l + 3 )

1 R = O H 2 R = P - D - G l c N A c - ( l + 4 )

Zunachst war als aktives Substrat fur die GlcNAcT-I1 das Tetrasaccharid 10 rnit einem Octylspacer zu synthetisieren.

Liebigs Ann. Chem. 1992, 513 - 521 0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim, 1992 0170-2041/92/0505 -0513 $ 3.50+.25/0

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TMS -Trif l a t

Die Verbindung wurde bereits von Hindsgaul et al.19] dar- gestellt. Er synthetisierte das Trisaccharid aus drei Man- noseeinheiten und knupfte dann enzymatisch den zusatz- lichen GlcNAc-Rest rnit GlcNAcT-I an. Wir bevorzugten die chemische Synthese, da die entsprechenden Synthese- blocke in einer kombinatorischen Strategie wesentlich viel- faltiger auch fur weitere modifizierte Oligosaccharide ver- wendet werden konnen.

Ausgangsprodukt fur alle Synthesen ist das bekannte Mannose-Derivat 11 ['I. Nach unseren Erfahrungen ist die 3-

Ac 0 AcNH

Ho (C H2),C ti3 A c O ~ AcO + 4

I CCI,

A c O a AcO 0 A c N H I

5 R = I p 6 R = H

,OAc Fo. 2

Ac 0 I

O,C/"H -k 6 7 I

1. BF,.Et,O 2 . Ac,O/Py

cc'3 i R 2 0

R 2 0

8 R ' = BzI ;R2= Ac 9 R ' = H; R2= Ac

I a - D - M a n - ( 1 +6) \

p - D - M'a n - ( C H 2 ) ,C H3 /

P - ~ - G l c N A c - ( 1 + 2 ) - a - D - M a n - ( l + 3 ) '

10

OH-Gruppe der Mannose bei einer Glycosidierung wenig reaktiv. Die Reaktivitat wird zusatzlich verringert, wenn die 6-OH-Gruppe durch einen Saccharid-Rest substituiert ist. Wir wahlten daher einen Syntheseweg, bei dem primar die Glycosidierung an der 3-OH-Gruppe erfolgt. Als Glycosyl- akzeptor wird somit 4"l eingesetzt, das wie beschrieben leicht aus 11 erhaltlich ist. Ein geeigneter reaktiver Glyco- syldonor ist das Disaccharidimidat 3, dessen Synthese wir bereits vorher entwickelt hatten["].

Die Umsetzung von 3 rnit 4 in Gegenwart von Trime- thylsilyl-trifluormethansulfonat (TMS-Triflat)['l] fuhrt rnit 85proz. Ausbeute zum gewiinschten Trisaccharid 5 (Ip =

Isopropyliden). Nach saurer Abspaltung der Isopropyliden- Gruppe zu 6 ist regioselektiv mit dem Imidat 7 unter E t 2 0 - BF3-Katalyse["I die Anknupfung des weiteren Mannose-Re- stes an der 6-OH-Gruppe rnit 72proz. Ausbeute moglich. Zur besseren Reinigung wurde die 4-OH-Gruppe nach der Glycosidsynthese acetyliert zu 8. Das Imidat 7 mu0 aqui- molar eingesetzt werden, weil sonst eine zusatzliche Ver- kniipfung rnit der 4-OH-Gruppe erfolgt. Die Glycosidierung verlauft uber einen Orthoester, der bei langerem Einwirken das Katalysators zum Glycosid umgelagert wird. Der Or- thoester kann als Zwischenprodukt chromatographisch be- obachtet werden. Im 'H-NMR-Spektrum des Orthoester- zwischenproduktes beobachtet man das charakteristische zu hohem Feld verschobene Signal von 2"'-H bei 6 = 4.5.

Zur Entblockierung von 8 wird zunlchst der Benzylether hydrogenolytisch entfernt zu 9. Die Deacetylierung von 9 erfolgt mit Kaliumcarbonat in Methanol, und man erhalt das gewunschte entblockierte Tetrasaccharid 10.

Fur die Darstellung der entsprechenden 4-0-Methyl-Ver- bindung 20 wurde zunachst ein ahnlicher Synthesegang ein- geschlagen. Hierzu wird das Octyl-Glycosid 11 deacetyliert zu 12 und rnit Methyliodid und Natriumhydrid in die 4-0- Methyl-Verbindung 13 ubergefuhrt. Die Allylgruppen in 13 werden mit 1,5-Cyclooctadienylbis(methyldiphenylphos- phan)iridium(I)-hexafluorophosphat['21 zu Propenylethern isomerisiert und rnit HgO/HgC12[131 zu 14 hydrolysiert. Zum temporaren Schutz der 6-OH-Gruppe wird 14 regioselektiv zu 15 silyliert. Mit 15 kann jetzt die Glycosidsynthese rnit dem Disacchariddonor 3 erfolgen. Unter TMS-Triflat-Ka- talyse erhalt man rnit 61% das Trisaccharid 16.

Anschlienend wird die tert-Butyldiphenylsilylgruppe in 16 rnit Tetrabutylammoniumfluorid abgespalten. Hierbei laDt sich eine teilweise Hydrolyse von 0-Acetylgruppen nicht vermeiden, und man erhalt das gewiinschte Produkt 17 mit nur 43proz. Ausbeute. Mit 17 gelingt der zweite Glycosidie- rungsschritt rnit dem Imidat 7 unter TMS-Triflat-Katalyse rnit guter Ausbeute (80%) zum Tetrasaccharid 18.

Um den kritischen Desilylierungsschritt zu 17 zu umge- hen, wurde auch der umgekehrte Syntheseweg untersucht, bei dem primar die 6-OH-Gruppe und sekundar die 3-OH- Gruppe der zentralen P-D-Mannose glycosidiert wird. Die Umsetzung von 14, rnit einer aquimolaren Menge von 7 ergibt unter TMS-Triflat-Katalyse regioselektiv rnit 55% das an der 6-OH-Gruppe glycosydierte Disaccharid 21. In 21 ist die 3-OH-Gruppe in der Tat reaktiv genug, denn unter TMS-Triflat-Katalyse gelangt man durch Umsetzung von

Liebiys Ann. Chem. 1992, 513-521

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Bausteine von Oligosacchariden, CI 515

21 mit 3 in der hervorragenden Ausbeute von 90% zum gleichen Tetrasaccharid 18. Dieser Syntheseweg ist somit uber alle Stufen gunstiger. Die 0-Methylgruppe an der 4-

,ORJ

11 R’= R3= All ;R2= Ac 12 R’= R3= All;R2= H 13 R’= R3= All;R2= M e 14 R’= R3= H;R2= M e

3 + 15 15 R’= H;R2= Me;R3=Si tBuPh2

TMS -Tr i f l a t I A c O a AcO A c N H 0 I

17 R = H

7 + 17

1 TMS-Tr i f la t 1

18 R’= B z l ; R 2 = A c 19 R’= H: R 2 = Ac

(CH2)7CH3

a - D - M a n - ( 1 + 6 ) , \

4-O-Methyl- P-D-Man- (CH2),CH3 /

P - ~ - G l c N A c - ( 1 + 2 ) - a - D - M a n - ( 1 +3)’ 20

- 18 TMS -T r i f l o t

+ 3

(CH2)7CH3 MeO& HO 0,

21

Position der p-D-Mannose durfte hier fur die gute Reakti- vitat der 3-OH-Gruppe verantwortlich sein. 1st die 4-OH- Gruppe der P-D-Mannose acetyliert, so gelingt eine Glyco- sidierung der 3-OH-Gruppe mit 3 nicht.

In 18 wird hydrogenolytisch zunacht der Benzylether zu 19 gespalten. Die anschlieI3ende Abspaltung aller O-Acetyl- gruppen mit Kaliumcarbonat in Methanol liefert das ge- wunschte entblockierte Tetrasaccharid 20.

Fur die Darstellung der 4-Desoxy-Verbindung 28 wurde daher von vornherein der zweite Syntheseweg eingeschlagen, der sich letztlich bei 20 bewahrt hatte. Das Glycosid 12 sollte an der 4-Position desoxygeniert werden. Die bewahrte Des- oxygenierung uber ein Xanthogenat [14] 1a13t sich bei 12 nicht anwenden. Bei der radikalischen Spaltung der Xanthogenate reagieren benachbarte Allylether unter C - C-Verknupfung zu intramolekularen Cy~lisierungsprodukten[~~-”~. Die Desoxygenierung mu13 daher auf anderem Wege erfolgen.

22 R’= All ;R2= OTf 23 R’= A I I ; R ~ = H

R‘O A 24 R’=R2= H 12 -

7 + 24

TMS-Tr i f la t

A C i C - q I

3

R 2 0

R 2 0

R 2 0 9

+ 25

TMS -Trif la t I

”- o, (CH2)7C H3 26 R’= B z l ; R 2 = A c 27 R’= H; R2= Ac

I a - D - M a n - ( l + 6 )

4 - D e s o x y - P - D - M a n - (CH2)7CH3 \ / /

P-D-G lcNAc- ( l +2)- a-D - M a n - ( 1 + 3 )

28

Liebigs Ann. Chem. 1992, 513-521

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Hierzu wird 12 in das Triflat 22 ubergefuhrt. Dieses wird rnit Natrium-tetrahydroborat in Acetonitril reduziert [**I. Die Reaktion ist recht kritisch und liefert die Desoxyverbindung 23 rnit 25%. Diese Ausbeute ist befriedigend, da bekannt ist, daD SN2-Reaktionen von der Ringoberseite an der 4-Posi- tion der Mannose durch den axialen Substituenten an C-2 erschwert ~ ind[ ’~-~’ ] .

In 23 lassen sich die Allylgruppen leicht rnit dem Iridium- Katalysator und HgC12/Hg0 entfernen zu 24, das dann un- ter TMS-Triflat-Katalyse rnit 7 regioselektiv zum Disaccha- rid 25 umgesetzt werden kann. Es ist wichtig, daD die Ver- knupfung bei tiefer Temperatur rnit nur einem Aquivalent des Donors 7 durchgefuhrt wird, denn die 3-OH-Gruppe in 25 ist durch die benachbarte Desoxygruppierung aktiviert und kann leicht weiter zum Trisaccharid reagieren. Die Re- aktion zu 25 verlauft ebenfalls uber einen Orthoester, der sich als Zwischenprodukt nachweisen laDt und der zum Gly- cosid umgelagert wird. Man kann das charakteristische ‘H- NMR-Signal fur 2’-H des Orthoesters hochfeldverschoben bei 6 = 4.35 identifizieren.

Das Disaccharid 25 laDt sich aders t glatt rnit dem Di- saccharidimidat 3 unter TMS-Triflat-Katalyse rnit 81 YO zum Tetrasaccharid 26 umsetzen. Fur die Entblockierung wird hydrogenolytisch der Benzylether abgespalten zu 27 und an- schlieDend werden die 0-Acetylgruppen rnit Kaliumcarbo- nat in Methanol entfernt. Damit steht auch das dritte Te- trasaccharid 28 in entblockierter Form fur enzymatische Studien zur Verfugung.

Die Uutersuchungen wurden vom Bundesministerium f u r For- schuny und Technologie groRzugig unterstiitzt, wofur wir dankbar sind. J. A. L. M. van Dorst dankt der Fundatie van de Vr’rijvrouwe van Renswoude te ’s-Gravenhaye Den Haag, der Reichsuniversitat Utrecht und der Organon International (Niederlande) fur ein Sti- pendium.

Experimenteller Teil Allc Reaktionen wurden diinnschichtchromatographisch auf Kie-

selgel-Fertigfolie (Merck, Kieselgel 60 G F 2 5 4 ) verfolgt. Die Detek- tion erfolgte durch UV-Absorption oder Anspriihen rnit Ethanol/ Wasser/Schwefelsaure (14: 4: 1) und anschlieRende Warmebehand- lung. - Saulenchromatographie: Kieselgel 60 (ICN Silica, 12 - 26 mesh) bei Mitteldruck. - Gelfiltration: Sephadex LH-20 (Phar- macia). Alle Losungsmittel wurden destilliert. - Optische Drehun- gen: Perkin-Elmer-Polarimeter 241 oder 243 in 10-cm-Kiivetten bei 589 nm. - NMR-Spektren: Spektrometer Bruker AC 250 (250 MHz bei ‘H oder 62.9 MHz bei I3C) oder AMX 400 (400 MHz bei ‘H oder 100.6 MHz bei I3C), innerer Standard Tetramethylsilan (6 = 0), wenn keine anderen Angaben gemacht werden. Alle Kopp- lungskonstanten wurden erster Ordnung ausgewertet. Zur Analyse der ‘H-NMR-Spektren wurden, soweit notwendig, ‘H,’H-COSY- Messungen durchgefiihrt.

Octyl-0- (2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glucopyra- nosyl) - (1 -2)-0- (3,4,6-tri-0-acetyl-~-~-mannopyranosyl) - (1 -3) - 2-0-benzyl-4,6-di-O-isopropyliden-~-~-mannopyranosid (5): Eine Losung von 3[*01 (535 mg, 0.69 mmol) und 4[11 (242 mg, 0.57 mmol) in absol. Dichlormethan ( 5 ml) und Molekularsieb (3 A, geperlt) wird bei 0°C mit einer 0.01 M Losung von Trimethylsilyl-trifluor- methansulfonat in Dichlormethan (250 pl) versetzt. Nach 30 min (DC: Petrolether/Aceton, 1 : 1) wird die Reaktion rnit Triethylamin (1 Tropfen) abgebrochen. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und

eingeengt. Saulenchromatographie an Kieselgel rnit Petrolether/ Aceton (3:l) liefert 501 mg (85%, bezogen auf 4) 5 rnit [a]g = -20.9 (c = 2.17 in CHCI3). - ‘H-NMR (400 MHz, CDCI;): F =

7.30-7.11 (m, 5H, Ph), 5.47 (d, Jy,Nw = 8.0 Hz, l H , NH”), 5.45 (dd, Jy.3,. = 10.4 Hz, J3U.p = 9.2 Hz, l H , 3”-H), 5.20 (dd, Jy,p = 9.8 Hz, Jp ,y = 9.8 Hz, l H , 4-H), 5.10 (dd, JT,? = 3.4 Hz, l H , 3’- H), 5.01 (d, Jl,,2, = 1.2 Hz, 1 H, 1’-H), 5.00 (dd, J4e.5” = 9.6 Hz, 1 H, 4-H), 4.95 (d, J = 12.4 Hz, 1 H, CH2Ph), 4.86 (d, l H , CHZPh), 4.80 (d, J1,y = 8.2 Hz, 1 H, 1”-H), 4.47 (s, J I , , 5 0.4 Hz, 1 H, 1-H), 4.27 (dd, J5.,6a- = 5.4 Hz, J6a,,,6b,. = 12.0 Hz, 1 H, 6a”-H), 4.26 (dd, J2.,3. =

3.4 Hz, IH, 2’-H), 4.18 (dd, J3 .4 = 9.6 Hz, J4.5 = 9.6 Hz, 4-H), 4.08 (dd, J S . , ~ ~ , = 5.4 HZ, .16a,,6b. = 12.0 Hz, 1 H, 6a’-H), 4.02 (dd, J 5 , , , 6 ~ =

2.0 Hz, l H , 6b-H), 3.97-3.87 (m, 4H, 5’-H, 6b-H, 6b’-H, 6a-H), 3.83 (dd, J2.3 = 3.0Hz, l H , 2-H), 3.67 (dd, l H , 3-H), 3.64-3.54(m, 3H, 2”-H, 5”-H, CH20), 3.43 [m (mJ, l H , CH20], 3.17 (ddd, 1 H,

3H, CH3CONH), 1.66-1.58 (m, 2H, CHI), 1.48 und 1.41 (2 x s, 6H, CMe,), 1.40-1.20 (m, 10H, CH,), 0.91 (t, 3H, CHI).

5-H), 2.09, 2.07, 2.06, 2.05, 2.03, 2.02, (6 x S, 18H, CH,CO), 1.90 (s,

CSOH73N022 (1040.1) Ber. C 57.74 H 7.07 N 1.34 Gef. C 57.63 H 7.09 N 1.29

Octyl-0- (2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glucopyra- nosy1)- ( f -2) -0- (3.4,6-tri-0-acety/-cl-o-mannopyranosy~) - (1 -3)- 2-0-benzyl-P-~-mannopyranosid (6): Verbindung 5 (106 mg, 0.10 mmol) wird in waDriger Essigslure-Losung (10 ml, 80proz.) gelost und 3 h bei Raumtemp. stehengelassen. Es wird eingeengt, mit To- luol codestilliert und saulenchromatographisch an Kieselgel rnit Pctrolether/Aceton (2: 1) gereinigt; Ausb. 102 mg (quant.), [a]” =

-19.6 (c = 1.71 in CHCI?). - ‘H-NMR (400 MHz, CDCl;): 6 = 7.42-7.30 (m, 5H, Ph), 5.95 (d, J 2 - , N H - = 8.4 Hz, IH, NH”), 5.30 (dd, Jy ,y = 10.0 Hz, J3,,,4- = 9.2 Hz, IH, 3”-H), 5.16 (d, JI,,? = 1.2 Hz, 1 H, 1’-H), 5.12 (dd, J3.,p = Je,5. = 9.2 Hz, 1 H, 4-H), 5.06 (dd, J Z , ~ , = 3.0 Hz, 1 H, 3’-H), 5.02 (d, J = 12.4 Hz, 1 H, CH,Ph), 5.00 (dd, J4,,,5- = 9.6 Hz, l H , 4-H), 4.78 (d, J1:y = 8.4 Hz, 1 H, 1”-H), 4.72 (d, 1 H, CH,Ph), 4.50 (d, Jl,2 5 0.4 Hz, 1 H, 1-H), 4.26-4.19 (m, 2H, 6a”-H, 2’-H), 4.11 -4.00 (m, 3H, 6a-H, 6a’-H, 6b”-H), 3.97-3.90 (m, 4H, 4-H, 5-H, 6b’-H und 6b-H), 3.85 (d, J 2 , 3 = 3.0 Hz, IH, 2-H), 3.72-3.65 (m, 2H, 2”-H, 5”-H), 3.64-3.58 [m (mJ, 1 H, CH,O], 3.63 (dd, J3,4 = 10.0 Hz, 1 H, 3-H), 3.43 [m (mJ, 1 H, CH20], 3.27 (ddd, IH, 5-H), 2.61 (br. s, 2H, 4-OH, 6-OH), 2.09,

CONH), 1.66-1.58 (m, 2H, CH2), 1.40-1.21 (m, 10H, CH2), 0.91 (t, 3H, CH3).

2.07, 2.06, 2.04, 2.03, 2.02 (6 x S, 18H, CH;CO), 1.90 (s, 3H, CH3-

C47H69NOZ2 (1000.1) Ber. C 56.44 H 6.95 N 14.01 Gef. C 56.62 H 6.93 N 14.11

Octyl-0- (2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glucopyra- nosy1)- ( f -2) -0- (3,4,6-tri-0-acety~-u-~-mannopyranosy~) - (1-3) - 0-[ (2,3,4,6-tetra-0-acetyl-a-~-mannopyranosyl) - ( 1 -6)]-4-0-ace- tyl-2-~-benzyl-B-~-mannopyranosid (8): Eine Losung von 6 (30 mg, 0.03 mmol) und 7 (20 mg, 0.04 mmol) in absol. Dichlormethan (2 ml) und Molekularsieb (3& geperlt) wird bei 0°C mit einer 0.01 M

Losung von EtzO-BF, in Dichlormethan (100 pl) versetzt. Nach 30 min (DC: Ethylacetat/Petrolether, 10: 1) wird mit Triethylamin (1 Tropfen) versetzt, filtriert und eingeengt. Es folgt einc Saulen- chromatographie an Kieselgel rnit Ethylacetat/Petrolether (4: 1). Es wird eingedampft, in absol. Pyridin (2 ml) aufgenommen und bei 0°C rnit Essigsaureanhydrid (1 ml) versetzt. Nach 7 h (DC: Pe- trolether/Aceton, l : l) wird eingeengt, mit Toluol codestilliert und saulenchromatographisch an Kieselgel mit Petrolether/Aceton (2: 1 ) gereinigt; Ausb. 34.2 mg (72%, bezogen auf 6), [a]g = -2.8 (c = 1.1 in CHC13). - ‘H-NMR (400 MHz, CDCl,): 6 = 7.43-7.22 (m, 5H, Ph), 5.91 (d, JZ,,,NH,, = 7.6 Hz, l H , NH”), 5.64 (dd, Jy,3- = 9.6 Hz, J3,,,4.. = 9.6 Hz, l H , 3”-H), 5.33 (dd, J y , y = 3.2 Hz, J3 9.6 Hz, 1 H, 3”’-H), 5.27 (dd, J4 = 9.6 Hz, 1 H, 4”’-H), 5.25 (dd,

Liehigs Ann. Chem. 1992, 513-521

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Bausteine von Oligosacchariden, CI 517

J3,4 = 9.2 Hz, J q = 9.2 Hz, IH, 4-H), 5.24 (dd, Jl*,,z,a, = 1.2 Hz, l H , 2”’-H), 5.10 (dd, J3,,& = 9.8 Hz, JQ,5, = 9.8 Hz, l H , 4’-H), 5.07 (d, J I - , ~ = 8.4 Hz, 1 H, 1”-H), 5.03 (dd, J2.,3, = 3.2 Hz, 1 H, 3’-H), 4.95 (d, J = 12.4 Hz, l H , CH,Ph), 4.94 (dd, Je,y = 9.6 Hz, l H , 4”-H), 4.86 (d, Jl,,z = 1.6 Hz, l H , 1’-H), 4.82 (d, Jt l H , 1”’-H), 4.73 (d, 1 H, CH2Ph), 4.54 (br. s, J1,2 5 0.4 Hz, l H , I-H), 4.26(dd, J5”’,6a’” = 5.6 Hz, J6a..,6b. = 12.4 Hz, IH, 6a”’-H), 4.24 (dd, J Y , ~ ~ , , = 5.6 Hz, J6a.,.6b = 12.4 Hz, 1H, 6a”-H), 4.13 (dd, l H , 2’-H), 3.98 (dd, Jy,&“ = 2.0 Hz, 1 H, 6b-H), 3.95 (m, J5,6a = 5.6 Hz, J6a,6b = 11.2 Hz, 2H, 6a-H, 6a’-H), 3.93 [m (mc), 1H, CH20], 3.86 (dd, J2,, = 3.2 Hz, 1 H, 2-H), 3.84 (m, J5,ab = 2.2 Hz, 2H, 6b-H, 6b’-

3.46 [m (mJ, l H , CH201, 3.27 (ddd, l H , 2”-H), 2.17, 2.15, 2.09, 2.07, 2.04, 2.02 (2 x), 2.01 (2 x), 2.00, 1.99 (9 x s, 33H, CH,CO), 1.94 (s, 3H, CH,CONH), 1.66-1.58 (m, 2H, CH3, 1.43-1.22 (m,

H), 3.77 (dd, l H , 3-H), 3.70-3.55 (3 x ddd, 3H, 5’-H, 5”-H, 5-H),

10H, CHZ), 0.90 (t, 3H, CH,). C63H89N032 (1372.4) Ber. C 55.13 H 6.53 N 1.02

Gef. C 55.08 H 6.59 N 1.04

Octyl-0- (2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-gluc~pyra- nosyl) - ( 1 +2)-0- (3,4,6-tri-O-acetyl-a-D-mannopyranosyl) - (1-3)- 0-[ (2,3,4,6-tetra-O-acety~-a-D-mannopyranosyl) - (1+6)]-4-0-ace- tyl-8-D-mannopyranosid (9): Eine Losung von 8 (34.2 mg, 0.024 mmol) in absol. Ethylacetat (3 ml) wird 3 h an Pd/C (10% Pd) [20 mg] unter Normaldruck hydriert (DC: Petrolether/Aceton, 1 : 1). Es wird filtriert und eingeengt. Chromatographie an Kieselgel mit Pe- trolether/Aceton (2: l ) liefert 31.2 mg (97%) 9 mit [a]$ = f3.4 (c = 1.20 in CHCI,). - ‘H-NMR (400 MHz, CDCl,): 6 = 5.82 (d, JVNH. - , = 7.8 Hz, 1 H, NH”), 5.63 (dd, J2*,3” = 9.0 Hz, J3,,,p = 10.4 Hz, l H , 3”-H), 5.33 (dd, Jy,3. . = 3.2 Hz, Jy*,p = 9.6 Hz, 1 H, 3”‘- H), 5.27 (dd, Jp.5.. = 10.0 Hz, 1 H, 4”’-H), 5.26 (dd, Jl,,,,y = 1.4 Hz, 1 H, 2”’-H), 5.23 (dd, J3 ,4 = J4,5 = 9.4 Hz, 1 H, 4-H), 5.17 (dd, Jy.0 = J4.v = 9.8 Hz, 1 H, 4’-H), 5.14 (d, Jl,,,y = 8.0 Hz, 1 H, 1”-H), 5.03 (dd, J2,,3, = 3.2 Hz, IH, 3’-H), 4.96 (dd, Jp,y = 9.6 Hz, l H , 4”-H), 4.86 (d, = 1.6 Hz, l H , l’-H), 4.84 (d, l H , 1”’-H), 4.54 (br. s, J I , ~ 5 0.4 Hz, 1 H, 1-H), 4.32-4.24 (m, 3H, 6a”’-H, 6a”-H, 5’-H), 4.18-4.04 (m, 6H, 6a’-H, 6b’-H, 5’”-H, 2-H, 2’-H), 3.98 (dd, J6a,,.6b = 12.4 Hz,J5*,61,- = 2.0 Hz, 6b”-H), 3.90 [m(m,), 1 H,CH,O], 3.83-3.62 (m, 5H, 6a-H, 6b-H, 5-H, 3-H, 5”-H), 3.53 [m (mJ, IH,

2.14, 2.12, 2.07 (2 x), 2.05, 2.04, 2.03, 2.01, 2.00, 1.98, 1.94 (11 x s, 36H, CH3CO), 1.65-1.55 (m, 2H, CH2), 1.31-1.23 (m, 10H, CH2),

CH,O], 3.34 (ddd, 1 H, 2-H), 2.52 (d, J2,o~r 4.2 Hz, 1 H, OH), 2.16,

0.88 (t, 3H, CH3). C56H83N032 (1282.2) Ber. C 52.46 H 6.52 N 1.09

Gef. C 52.61 H 6.60 N 1.01 Octyl-0- (2-acetamido-2-desoxy-~-~-gJucopyranosyl)- (1+2)-0-

(a-D-mannopyranosyll- (1+3)-0-[ (a-D-mannopyranosy1)- (1+6)]- D-mannopyranosid (10): Eine Losung von 9 (29 mg, 0.023 mmol) in absol. Methanol (3 ml) wird mit Kaliumcarbonat (8 mg) versetzt und 5 h bei Raumtemp. geriihrt (DC: Chloroform/Methanol/Was- ser, 5:4: 1). Es wird mit schwach saurem Ionenaustauscher (Am- berlite CG-50 I) neutralisiert, filtriert und eingeengt. Gelfiltration an Sephadex LH-20 mit Chloroform/Methanol (1 : 1) liefert 18.2 mg (98%) 10 mit [a]E = +7.9 (c = 1.1 in CH30H). - ‘H-NMR (400 MHz, CD3OD; CD2HOD: F = 3.35): 6 = 5.06 (d, Jl

1 H, 1”’-H), 4.79 (d, J I , , ~ = 1.2 Hz, 1 H, 1’-H), 4.44 (d, J1,2 5 0.4 Hz, 1 H, 1-H), 4.41 (d, JI-, .2 Hz, 1 H, 1”-H), 4.02 (d, Jz,~ = 2.4 Hz, 1 H, 2-H), 3.98 (dd, J2 3.4 Hz, 1 H, 2”‘-H), 3.91 -3.20 (m, 24H), 1.96(s, 3H, CH3CO), 1.63-1.55 (m, 2H, CH2), 1.41-1.23 (m, 10H, CH2), 0.90 (t, 3 H, CH3). Die Zuordnung zu den Mannosebausteinen Man’ und Man” kann auch vertauscht sein.

C34H61N021 (819.9) Ber. C 49.81 H 7.50 N 1.71 Gef. C 49.94 H 7.45 N 1.68

Octyl-3,6-di-O-~JJyl-2-O-benzyJ-~-~-mannopyranosid (12): Ver- bindung ll[‘] (440 mg, 0.87 mmol) wird in methanolischer Am- moniak-Losung (10 ml, gesattigt) gelost und 1 d bei Raumtempe- ratur stehengelassen. Es wird eingeengt und saulenchromatogra- phisch mit Petrolether/Aceton (8: 1) gereinigt; Ausb. 399 mg (99%), [a]? = -106.5 (c = 1.0 in CHCI,). - ‘H-NMR (250 MHz, CDCI,): 6 = 7.47-7.22 (m, 5H, Ph), 6.0-5.76 (m, 2H, All), 5.33-5.13 (m, 4H, All), 4.95 (d, J = 12.4 Hz, l H , CH2Ph), 4.80 (d, J = 12.4 Hz, 1H, CH2Ph), 4.41 (s, l H , 1-H), 4.09-4.04 (m, 2H, All), 3.97 [m (mJ, IH, CHzO], 4.00-3.76 (m, 5H, 6a-H, 4-H, 2-H,

[m (m& 1 H, CH20], 3.41 (ddd, J4,5 = 9.6 Hz, J5,6a = 1.8 Hz, 1 H,

1.4 Hz, l H , OH), 1.70-1.57 (m, 2H, CH2), 1.47-1.23 (m, 10H,

AH), 3.76 (dd, J5,6b = 6.1 HZ, .Tsa,6b = 10.4 HZ, IH, 6b-H), 3.43

5-H), 3.22 (dd, J2 ,3 = 3.0 Hz, J3,4 = 9.4 Hz, IH, 3-H), 2.69 (d, J =

CHZ), 0.89 (t, 3H, CH,).

C27H4206 (462.6) Oc tyl-3,6-di-0-allyl-2-O-benzyl-4-O-methyl-~-~-mannopyranosid

(13): Verbindung 12 (362 mg, 0.78 mmol) wird in absol. N,N-Di- methylformamid (7 ml) gelost und unter kraftigem Riihren mit Na- triumhydrid (28 mg, 1.16 mmol) versetzt. Es wird noch 15 min geriihrt und anschlieljend Methyliodid (0.1 ml, 1.6 mmol) hinzu- gegeben. Nach 2.5 h ist die Reaktion beendet (DC: Petrolether/ Aceton, 2:1), und es wird rnit Phosphatpuffer (pH = 7.5) neutra- lisiert. Der Ansatz wird eingeengt, in Dichlormethan aufgenommen, rnit Wasser gewaschen und die organischc Phase mit Magnesium- sulfat getrocknet. AnschlieBend wird eingeeengt; Ausb. 370 mg (99%), [a]E = -65.2 (c = 1.0 in CHCI,). - ‘H-NMR (250 MHz, CDC13): 6 = 7.49-7.22 (m, 5H, Ph), 5.89 [m(m,), 2H, All], 5.27 [m(m,), 2H, All], 5.15 [m(m,), 2H, All], 4.95 (d, J = 12.4 Hz, IH,

IH, 1-H), 4.08 [m(m,), 2H, All], 3.96 [m(mc), l H , CH20], 3.92 [m(m,), 2H, All], 3.80 (d, J2,, = 3.1 Hz, l H , 2-H), 3.76 (dd, J5,6a =

6b-H), 3.54 (s, 3H, OMe), 3.46 (dd, J3,4 = J4,5 = 9.5 Hz, l H , 4-H), 3.39 [m(m,), IH, CH20], 3.31 (ddd, l H , 5-H), 3.28 (dd, 1H, 3-H), 1.69-1.57 (m, 2H, CH2), 1.46-1.18 (m, IOH, CH2), 0.87 (t, 3H, CH3).

Ber. C 70.10 H 9.15 Gef. C 69.94 H 9.08

CHzPh), 4.85 (d, J = 12.4 Hz, 1 H, CHZPh), 4.33 (d, Jl.2 = 0.6 Hz,

2.2 HZ, J6a,6b = 10.8 HZ, IH, 6a-H), 3.68 (dd, J5 ,bb = 5.8 Hz, l H ,

C28H4406 (476.7) Ber. C 70.56 H 9.30 Gef. C 70.74 H 9.34

Octyl-2-O-benzyl-4-O-methyl-~-~-mannopyranosid (14): Verbin- dung 13 (372 mg, 0.78 mmol) wird wie unter 24 beschrieben mit [Ir(COD)(PMePh2),]PF6 (80 mg) isomerisiert (DC: Toluol/Ethyl- acetat, 5 : 1) und die Propenylether werden mit Quecksilber(I1)-oxid (260 mg, 0.96 mmol) und Quecksilber(I1)-chlorid (260 mg, 1.20 mmol) abgespalten (DC: Petrolether/Aceton, 1 : 1). Chromatogra- phie an Kieselgel mit Petrolether/Aceton (4:l) liefert 271 mg (88%) 14 rnit [a]g = -72.0 (c = 1.0 in CHCl,). - ‘H-NMR (250 MHz, CDC13): 6 = 7.41-7.26 (m, 5H, Ph), 5.06 (d, J = 11.8 Hz, IH,

l H , 1-H), 3.96 [m(m,), l H , CHZO], 3.90 (ddd, J5,6a = 2.9 Hz, CH,Ph), 4.63 (d, J = 11.8 Hz, 1 H, CH,Ph), 4.49 (d, J,,2 = 0.7 Hz,

J & 6 b = 10.8 Hz, 1 H, 6a-H), 3.80 (dd, J z , ~ = 3.8 Hz, 1 H, 2-H), 3.78 (ddd, J5,6b = 4.9 Hz, lH, 6b-H), 3.56 (ddd, J3.4 = 9.2 Hz, J3,OH =

10.0 Hz, IH, 3-H), 3.55 (s, 3H, OMe), 3.47 [m(mc), l H , CHzO], 3.28 (dd, J4,5 = 9.2 Hz, 1 H, 4-H), 3.21 (ddd, 1 H, 5-H), 2.38 (d, 1 H, 3-OH), 2.12 (dd, J ~ ~ , o H = 6.2 Hz, J6b,OH = 7.2 Hz, IH, 6-OH),

CHd. 1.71-1.55 (m, 2H, CH2), 1.45-1.22 (m, 10H, CH2), 0.89 (t, 3H,

C22H3606 (396.5) Ber. c 66.64 H 9.15 Gef. C 66.69 H 9.10

Octyl-2-O-benzyl-6-O-tert-butyldiphenylsilyl-4-O-methyl-~-~- mannopyranosid (15): Eine Losung von tert-Butylchlordiphenylsilan (195 pl, 0.76 mmol) und Imidazol (107 mg, 1.58 mmol) in abwl. N,N-Dimethylformamid (1 ml) wird tropfenweise zu einer Losung von 14 (251 mg, 0.63 mmol) in absol. N,N-Dimethylformamid ( 5 ml)

Liebigs Ann. Chem. 1992, 513-521

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518 H. Paulsen, J. A. L. M. van Dorst, F. Reck, E. Meinjohanns

bei 0°C gegeben. Es wird 1 h geriihrt (DC: Toluol/Ethylacetat, 5: I), rnit Phosphatpuffer (pH = 7.5) neutralisiert und eingeengt. Der Kickstand wird in Dichlormethan aufgenommen, mit Wasser ge- waschen, rnit Magnesiumsulfat getrocknet und eingeengt. Chro- matographie an Kieselgel rnit Petrolether/Ethylacetat ( 5 : 1) liefert 368 mg (92%) 15 rnit [a]$ = -37.5 (c = 1.0 in CHC13). - ‘H- NMR (250 MHz, CDCl,): 6 = 7.83-7.69 (m, 4H, Ph), 7.42-7.20 (m, I l H , Ph), 5.09 (d, J = 11.8 Hz, l H , CH2Ph), 4.64 (d, J = 11.8 Hz, 1 H, CH2Ph), 4.47 (s, 1 H, 1-H), 3.94 [m(mc), 1 H, CH201, 3.93 [m(m,), 2H, 6a-H, 6b-H], 3.81 (d, J2,, = 3.4 Hz, IH, 2-H), 3.60

3.42 [m(m,), IH, CH20], 3.22 (ddd, J4,5 = 9.2 Hz, J5,6a = J5,6b = 3.6 Hz, IH, 5-H), 2.54 (d, IH, OH), 1.69-1.55 (m, 2H, CH2), 1.43-1.21 (m, IOH, CH?), 1.05 (s, 9H, tert-Butyl), 0.87(t, 3H, CH,). C38HS406Si (634.9) Ber. C 71.89 H 8.57 Gef. C 71.81 H 8.55

Octyl-0- (2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glucopyra- nosy[) - (1-2) -0- [3,4.6-tri-O-acety~-a-~-mannopyranosy~) - [ i+3)- 2-0- benzyl-6-O-tert-butyldiphenylsilyl-4-O-methyl-~-~-mannopyra- nosid (16): Eine Losung von 3 (34 mg, 0.04 mmol) und 15 (28 mg, 0.04 mmol) in absol. Dichlormethan (3 ml) und Molekularsieb (3 A, geperlt) wird bei Raumtemp. mit einer 0.02 M Losung von Trime- thylsilyl-trifluormethansulfonat in Dichlormethan (100 pl) versetzt. Nach 30 rnin werden weitere 50 pl Katalysatorlosung hinzugegeben (DC: Petrolether/Aceton, 3:2). Es wird noch 10 min geriihrt, die Reaktion durch Zugabe von Triethylamin (1 Tropfen) abgebrochen, das Reaktionsgemisch filtriert und das Filtrat eingeengt. Chroma- tographie an Kieselgel rnit Petrolether/Aceton (3: 1) liefert 33 mg (61%) 16 rnit [ c c ]~ = -22.0 (c = 1.0 in CHC13). - ‘H-NMR (400

7.32-7.09 (m, 9H, Ph), 5.91 (dd, Jy,3.. = J3.,4. = 9.6 Hz, l H , 3”-

(ddd, J3,4 = 9.2 Hz, J3,OH = 10.0 Hz, IH, 3-H), 3.52 (s, 3H, OMe),

MHZ, C6D6): 6 = 7.98-7.95 (m, 4H, Ph), 7.69-7.63 (m, 2H, Ph),

H), 5.71 (dd, Jy,e = Je,y = 10.0 Hz, IH, 4-H), 5.58 (dd, J2,y = 3.0 Hz, 1 H, 3’-H), 5.43 (d, JNH, , ,y = 8.4 Hz, 1 H, NH”), 5.37 (s, 1 H, 1’-H), 5.32 (d, J = 12.2 Hz, IH, CH2Ph), 5.20 (dd, Jp,y = 9.6 Hz, 1 H, 4-H), 4.98 (d, 1 H, CH,Ph), 4.65 (d, Jl,.,y = 8.0 Hz, 1 H, 1”-H), 4.63 (d, IH, 2’-H), 4.47 (dd, J5,,6a, = 6.8 HZ, J6a,,6b, = 12.0 HZ, I H, 6a’-H), 4.38 (dd, = 5.2 HZ, JGa,,,6b” = 12.4 Hz, I H, 6a”-H), 4.18 (ddd, J5,,6w = 2.2 Hz, lH, 5’-H), 4.15 (dd, l H , 6b’-H), 4.12 (s, l H , 1-H), 4.06 (dd, J5,6a = 4.4 Hz, Jsa,6b = 11.6 Hz, l H , 6a-H), 4.03 (d,

4.00 (dd, J5,6b = 1.6 Hz, l H , 6b-H), 3.98 [m(mJ, l H , CH20], 3.88

OMe), 3.32 (ddd, IH, 5”-H), 3.31 [m(mc), IH, CH20], 3.17 (ddd,

(7xs,21H,CH3CO), 1.47-1.38(m,2H,CH2), 1.36-1.25(m, IOH, CH,), 1.20 (s, 9H, tert-Butyl), 0.91 (t, 3H, CH3).

J2,3 = 3.4 Hz, 1 H, 2-H), 4.01 (dd, 5 3 , 4 = 54,s = 9.6 Hz, 1 H, 4-H),

(dd, Jy ,v = 1.6 Hz, l H , 6b”-H), 3.74 (dd, l H , 3-H), 3.57 (s, 3H,

IH, 5-H), 2.91 (ddd, l H , 2”-H), 1.91, 1.88, 1.82, 1.75, 1.71, 1.69, 1.60

C64Hs9N022Si (1252.5) Ber. C 61.37 H 7.16 N 1.12 Gef. C 61.24 H 7.19 N 0.98

Octyl-0- (2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glucop~ra- nosyl) - (1+2) -0- (3,4,6-tri-0-acetyh-~-mannopyranosyl)-(1+3) - 2-O-benzyl-4-O-methyl-~-~-mannopyranosid (17): Eine Losung von 16 (55 mg, 0.04 mmol) in absol. Tetrahydrofuran (THF) (10 ml) wird bei Raumtemp. tropfenweise rnit einer Losung von Tetra-n- butylammoniumfluorid in absol. THF (0.035 M, 1.5 ml), versetzt. Nach 2 d (DC: Petrolether/Aceton, 1 : 1) wird rnit Phosphatpuffer (pH = 7.5) versetzt und eingeengt. Es wird in Dichlormethan auf- genommen, mit Wasser gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrock- net, filtriert und eingeengt. Chromatographie an Kiesel mit Petrol- ether/Aceton (2.5: 1) liefert 19 mg (43%) 17 rnit [a]:: = -26.6 (c = 1.0 in CHC13). - ‘H-NMR (400 MHz, CDCI,): 6 = 7.38 - 7.15 (m, 5H, Ph), 5.57 (d, J~”,NH” = 7.8 Hz, 1 H, NH”), 5.44 (dd, J2*,3- = 10.4

IH, CHlPh), 4.93 (s, IH, l’-H), 4.92 (dd, Je.5” = 9.6 Hz, ZH, 4 - H), 4.88 (d, Jt-,2- = 8.2 Hz, 1 H, 1”-H), 4.68 (d, 1 H, CH,Ph), 4.41 (s, IH, I-H), 4.20 (d, 1H, 2’-H), 4.19 (dd, Js-,~~,, = 5.2 Hz, Jfja-,6W = 12.0 HZ, 1H, 6a”-H), 3.94 (dd, J5,,6a, = 5.2 Hz, J6a,,6w = 12.4 Hz, IH, 6a’-H), 3.93 (dd, IH, 6b-H), 3.86 [m(m,), IH, CH20], 3.83 [m(m,), 1 H, 6a-H], 3.80 (dd, J5.,6b = 2.4 Hz, 1 H, 6b’-H), 3.75 (d, 4 3 = 3.0 Hz, IH, 2-H), 3.71 [m(mc), IH, 6b-HJ 3.62-3.58 (m,

3.53 (dd, l H , 3-H), 3.48 (s, 3H, OMe), 3.46 (ddd, l H , 2-H), 3.37 Cm(mc), 1 H, CH20], 3.17 (ddd, 1 H, 5-H), 2.12 [m(m,), 1 H, OH], 1.99, 1.96 (2 x), 1.95, 1.94, 1.93, 1.85 (7x s, 21H, CH3CO), 1.60-1.43 (m, 2H, CH2), 1.33-1.18 (m, 10H, CH2), 0.82 (t, 3H,

CH3)‘ C48H71N022 (1014.1) Ber. C 56.85 H 7.06 N 1.38 Gef. C 56.81 H 7.13 N 1.60

2H, 5’-H, 5”-H), 3.60 (dd, J3,4 = 9.6 Hz, J4.5 = 9.2 Hz, IH, 4-H),

Octyl-0- (2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glu~opyra- nosyl) - (i+2)-0- (3,4,6-tri-O-acetyh-~-mannopyranosyl) - (1-3)- 2-0-[ (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-a-D-mannopyranosyl)-( 1 -6)]-2-0- benzyl-4-O-methyl-P-~-mannopyranosid (18): a) Eine Losung von 7 (24 mg, 0.05 mmol) und 17 (32 mg, 0.03 mmol) in absol. Dichlor- methan (5 ml) und Molekularsieb (3 A, geperlt) wird bei Raum- temp. rnit einer 0.01 M Losung von Trimethylsilyl-trifluormethan- sulfonat in Dichlormethan (100 pl) versetzt. Nach 2 h (DC: Petrolether/Ethylacetat, 1 : 4) wird Triethylamin (1 Tropfen) zu- gegeben, filtriert und das Filtrat eingeengt. Chromatographie an Kieselgel rnit Petrolether/Ethylacetat (1 :2) liefert 34 mg (SO%, be- zogen auf 17) Tetrasaccharid 18. b) Eine Losung von 3 (61 mg, 0.08 mmol) und 21 (41 mg, 0.06 mmol) in absol. Dichlormethan (4 ml) und Molekularsieb (3 A, geperlt) wird bei Raumtemp. mit einer 0.02 M Losung von Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat in Dichlor- methan (100 pl) versetzt. Nach 30 min und nach 1 h wird Kataly- satorlosung nachdosiert Cjeweils 50 pl). Es wird noch 30 min geriihrt und rnit Triethylamin (1 Tropfen) abgebrochen. Der Ansatz wird filtriert und eingeengt. Gelchromatographie an Sephadex LH-20 rnit Chloroform/Methanol (1 : 1) liefert. 68 mg (90%, bezogen auf 21); [a]:: = -1.5 (c = 1.0 in CHC13). - ‘H-NMR (400 MHz, CDCl3): 6 = 7.43-7.22 (m, 5H, Ph), 5.71 (d, J2“,NH” = 8.0 HZ, IH, NH”), 5.51 (dd, J3“,4” = 9.2 Hz, IH, 3”-H), 5.36 (dd, J2

= 9.6 Hz, IH, 3”’-H), 5.30 (dd, Jp,y = 9.6 Hz, l H , 4 - H ) , 5.29 (dd, JI,”,y = 1.2 Hz, 1 H, 2-H) , 5.18 (dd, Jy,Q = Jq,y = 10.0 Hz, 1 H, 4-H), 5.07 (dd, Jy.3, = 3.2 Hz, 1 H, 3’-H), 5.01 (d, J = 12.4 Hz, 1 H, CHZPh), 5.00 (dd, J4-,5“ = 9.6 Hz, 1 H, 4-H), 4.98 (d, J1,,2, =

1.0 Hz, 1 H, 1’-H), 4.95 (d, Jl*,y = 8.0 Hz, 1 H, 1”-H), 4.94 (d, 1 H, 1”’-H), 4.72 (d, l H , CH,Ph), 4.45 (s, 1 H, 1-H), 4.28 (dd, J5’”,6a.” = 5.6 Hz, J6a,,,,6t7 = 5.6 Hz, 12.4 Hz, l H , 6a”’-H), 4.26 (dd, Jy,aa- = J6ae,6b” = 12.4 Hz, 1H, 6a”-H), 4.25 (dd, IH, Y-H), 4.16 (dd, J5’”,6b”, = 2.2 HZ, I H, 6b-H) , 4.13 (ddd, I H, 5”’-H), 4.01 (dd, J5”,6ba =

2.2 Hz, 1 H, 6b-H), 4.00 (dd, J~.,G~. = 5.6 Hz, Jsa.,6b. = 12.4 Hz, 1 H, 6a’-H), 3.92 [m(mc), 1H, CH,O], 3.89 (dd, J s , ~ ~ = 7.2 HZ, J6a,6b = 10.6 Hz, l H , 6a-H), 3.85 (dd, J5,,6b. = 2.4 Hz, IH, 6b-H), 3.82 (d, J2.3 = 2.8 Hz, 1 H, 2-H), 3.80 (dd, J5,6b = 2.0 Hz, 1 H, 6b-H), 3.69 (2xddd, 2H, 5’-H, 5”-H), 3.60 (dd, J3,4 = 9.2 Hz, IH, 3-H), 3.55 (ddd, 1 H, 2-H), 3.52 (s, 3H, OMe), 3.47 (dd, J4,5 = 9.2 Hz, IH, 4-H), 3.42 [m(mc), IH, CH20], 3.39 (ddd, l H , 5-H), 2.16, 2.08, 2.06, 2.04, 2.03 (2x), 2.02, 2.01 (2 x ) , 1.99, 1.93 (11 xs, 33H, CH3- CO), 1.66-1.58 (m, 2H, CH3, 1.43-1.23 (m, 10H, CH2), 0.87 (t, 3H, CH3). - I3C-NMR (100.6 MHz, CDC13): 6 = 101.5 (d, JC.1,j.H = 153.9 Hz, C-I), 99.8 (d, Jc.~,,~,.H = 173.4 Hz, C-I’), 98.9 (d, JC.(-,I-.H = 159.1 Hz, C-I”), 97.4 (d, JC.1 -H = 173.0 Hz, C-1”’).

(1344.4) Ber. C 55.39 H 6.67 N 1.04 Gef. C 55.41 H 6.68 N 0.99

Hz, J Y , ~ = 9.2 Hz, 1 H, 3”-H), 5.1 1 (dd, J Y , ~ = 5e.Y = 10.0 Hz, 1 H, 4-H), 5.01 (dd, J 2 . 3 = 3.4 Hz, 1 H, 3’-H), 4.95 (d, J = 12.2 Hz,

Octyl-O-(2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glucopyra- nosy~)-[~~2)-0-(~,4,6-tri-O-acety~-a-D-mannopyranosy/~-~~~3)-

Liebigs Ann. Chem. 1992, 513-521

Page 7: Bausteine von Oligosacchariden, CI. Synthese von modifizierten Oligosacchariden der N-Glycoproteine zur Untersuchung der Substratspezifität der N-Acetylglucosaminyltransferase II

Bausteine von Oligosacchariden, CI 519

0-( (2,3,4,6-tetra-O-acety~-a-D-mannopyranosyl)- (1 +6)]-4-0-me- thyl-P-D-mannopyranosid (19): Verbindung 18 (37 mg, 0.03 mmol) wird in absol. Ethylacetat (4 ml) gelost und 1 h an Pd/C (10% Pd) [20 mg] unter Normaldruck hydriert (DC: Petrolether/Aceton, 1 : 1). Es wird filtriert und eingeengt. Chromatographie an Kieselgel mit Petrolcther/Aceton (2:l) liefert 30 mg (87%) 19 mit [a]; =

+ 1.4 (c = 1.0 in CHC13). - ‘H-NMR (400 MHz, C6D6): 6 = 5.84 (dd, J2“,3“ = 8.8 Hz, J3..,4* = 10.4 Hz, l H , 3”-H), 5.75 (dd, J2

3.4 Hz, J3,*3,4.“ = 10.0 Hz, IH, 3”‘-H), 5.69 (dd, Jy,q = Jc.5. = 10.0 Hz, IH, 4-H), 5.68 (dd, Jp ,y = 10.0 Hz, I H, 4 - H ) , 5.59 (dd, Ji,,,,y = 1.4 Hz, 1 H, 2 - H ) , 5.57 (dd, J?,y = 3.0 Hz, 1 H, 3’-H), 5.44 (d, J y , N H ” = 8.2 Hz, IH, NH”), 5.28 (d, Jl,,? = 1.2 Hz, IH, 1’-H), 5.21 (dd, Jp.,S- = 9.6 Hz, IH, 4-H), 5.03 (d, l H , 1”’-H), 4.99 (d, Jim,? = 7.2 Hz, 1H, 1”-H), 4.82 (ddd, Jy,6a. = 6.8 Hz, Js,,6W = 2.2 Hz, 1 H, 5’-H), 4.64 (dd, 1 H, 2’-H), 4.45 (dd, J6a,,6V = 12.4 Hz, 1 H, 6a’-H), 4.40 (dd, J5’”,6a.,, = 5.2 Hz, J6a,,,,6v = 11.8 Hz, IH, 6a”’-H), 4.39-4.35 (m, 2H, 6a”-H), 6b’-H), 4.28 (dd, l H , 2-H), 4.27 (dd,

H), 3.90 (dd, Js-,6b.. = 2.0 Hz, 1 H, 6b-H), 3.85 [m(mc), 1 H, CH20], 3.84(dd,Js,6, = 5 . 4 H ~ , J ~ ~ , ~ b = 11.6H~,IH,6a-H) ,3 .71(dd ,J~ ,~~ =

l H , 6b-H), 3.68 (dd, J3,4 = 9.2 Hz, IH, 4-H), 3.65 (s, 3H, OMe), 3.64 (dd, 1 H, 3-H), 3.37 [m(m,), IH, CH20], 3.26 (ddd, IH, 5”-H), 3.23 (ddd, I H, 5-H), 2.99 (ddd, 1 H, 2”-H), 2.80 (br. s, 1 H, OH), 2.00, 1.92, 1.87, 1.81, 1.78, 1.76, 1.73, 1.72 (2 x), 1.68, 1.66 (11 x s, 33H, CH,CO), 1.58-1.51 (m, 2H, CH2), 1.36-1.24 (m, 10H, CH,), 0.91 (t, 3H, CH3).

J y , , 6 ~ = 2.0 Hz, 1 H, 6b-H) , 4.25 (ddd, 1 H, 5”’-H), 3.99 (s, 1 H, 1-

CSSH83N031 (1254.3) Ber. C 52.67 H 6.67 N 1.12 Gef. C 52.55 H 6.71 N 1.09

Octyl-0- (2-acetamido-2-desoxy-~-~-glucopyranosyl)- (1 -2)-0- ( a - D - m a n n o p y r a n 0 s y l ) - ( 1 --t 3) -0-[ ( a - n - m a n n o p y r a n 0 s y I ) - (1+6)]-4-O-methyl-~-~-manno-pyranosid (20): Eine Losung von 19 (29 mg, 0.02 mmol) in absol. Methanol (3 ml) wird rnit Kalium- carbonat (8 mg) versetzt und 2 h bei Raumtemp. geriihrt (DC: Chloroform/Methanol/Wasser, 10: 10: 3). Es wird mit schwach sau- rem Ionenaustauscher (Amberlite CG-501) neutralisiert, filtriert und eingeengt. Gelfiltration an Sephadex LH-20-Gel mit Chloroform/ Methanol (1 : I ) liefert 19.1 mg (98%) 20 mit [ c c ] ~ = + 10.5 (c = 0.5 in CH30H). - ‘H-NMR (400 MHz, CD30D; CDIHOD: 6 =

3.35): 6 = 5.03 (d, Jl,,,,,., = 1.6 Hz, 1H, 1”’-H), 4.84 (d, J1,,? = 1.6 Hz, 1 H, I’-H), 4.44 (d, Ji-,? = 8.2 Hz, 1 H, 1”-H), 4.41 (s, 1 H, I-H), 4.02 (d, J2,3 = 3.0 Hz, 1 H, 2-H), 4.00 (dd, J y , y = 3.4 Hz, 1 H, 2“‘- H), 3.89-3.20 (m, 22H), 3.84 [m(m,), l H , CH,O-Spacer], 3.58 (s, 3H, OMe), 3.54 [m(m,), l H , CH,O-Spacer], 2.03 (s, 3H, CH,CO), 1.68-1.60 (m, 2H, CH,), 1.46-1.30 (m, IOH, CH,), 0.94 (t, 3H, CH3). Die Zuordnung zu den Mannosebausteinen Man’ und Man”’ kann auch vertauscht sein.

C35H63N021 (833.9) Ber. C 50.41 H 7.62 N 1.68 Gef. C 50.43 H 7.66 N 1.80

Octy~-O-(2,3,4,6-tetra-0-acety~-a-~-mannopyranosyl)-(1- 6)-2- O-benzyl-4-O-methyl-~-~-mannopyranosid (21): Eine Losung von 7 (90 mg, 0.18 mmol) und 14 (66 mg, 0.17 mmol) in absol. Dichlor- methan (8 ml) und Molekularsieb (3 A, Perlform) wird bei -20°C mit einer 0.01 M Losung von Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat in Dichlormethan (100 pl) versetzt. Die Kiihlung wird entfernt, und es wird noch 2 h geriihrt (DC: Petrolether/Ethylacetat, 1 :2). Es wird rnit Triethyldmin (1 Tropfen) versetzt, filtriert und eingeengt. Chro- matographie an Kieselgel rnit Petrolether/Ethylacetat (2.5: 1) liefert 66 mg (55%, bezogen auf 14) 21 mit [a]$ = -5.5 (c = 1.0 in CHCI,). - ‘H-NMR (400 MHz, CDCl,): 6 = 7.39-7.29 (m, 5H, Ph), 5.37 (dd, Jz.,~. = 3.2 Hz, J3.,& = 9.6 Hz, 1 H, 3’-H), 5.31 (br. d,

Hz, 1 H, CH:Ph), 4.92 (br. s, 1 H, 1’-H), 4.63 (d, 1 H, CHIPh), 4.47 l H , 2’-H), 5.30 (dd, JQ,y = 10.0 Hz, l H , 4’-H), 5.04 (d, J = 12.0

(s, IH, I-H), 4.29 (dd, = 5.0 Hz, J6a,,a~ = 12.4 Hz, IH, 6a’- H), 4.15 (dd, Jy,rjb, = 2.2 Hz, 1 H, 6b-H), 4.12 (ddd, 1 H, 5’-H), 3.94 [m(m,), IH, CH201, 3.87 (dd, J5,6a = 6.8 Hz, J6a,6b = 10.6 Hz, l H , 6a-H), 3.79 (dd, J 5 , a = 2.0 Hz, IH, 6b-H), 3.77 (d, J2,3 = 3.6 Hz, l H , 2-H), 3.58 (ddd, J3,4 = 9.2 Hz, IH, 3-H), 3.54 (s, 3H, OMe), 3.47 [m(m,), IH, CH,O], 3.35 (ddd, J4,5 = 9.2 Hz, 5-H), 3.14 (dd,

CH,CO), 1.69-1.61 (m, 2H, CH,), 1.42-1.23 (m, IOH, CH,), 0.89 l H , 4-H), 2.46 (d, IH, OH), 2.15, 2.10, 2.03, 1.97 (4 x S, 12H,

(t, 3H, CH,). - I3C-NMR (100.6 MHz, CDC13): 6 = 101.6 (d, JC-I,I-H = 151.9 Hz, C-I), 97.4 (d, JC.i,,1..H = 173.1 Hz, C-1’).

C36H54OIs (726.8) Ber. C 59.49 H 7.49 Gef. C 59.34 H 7.44

Octyl-3,6-di-O-allyl-2-O-benzyl-4-desoxy-~-~-lyxopyranosid (23): Verbindung 12 (409 mg, 0.88 mmol) wird in absol. Dichlormethan (5 ml) gelost und rnit Pyridin (143 PI, 1.77 mmol) versetzt. Es wird auf - 20°C gekiihlt und eine Losung von Trifluormethansulfon- saureanhydrid (218 pl, 1.33 mmol) in absol. Dichlormethan (2 ml) uber 30 rnin hinzugetropft. Nach 2 h ist die Reaktion beendet (DC: Petrolether/Aceton, 3: 1). Es wird Phosphatpuffer (pH = 7.5) hin- zugegeben und 30 rnin bei Raumtemp. geriihrt. Anschlieknd wird rnit Dichlormethan verdiinnt, die organische Phase rnit Wasser ge- waschen, rnit Magnesiumsulfat getrocknet und eingeengt. Das Tri- flat 22 wird, wie oben beschrieben erhalten, mehrmals mit absol. Toluol codestilliert und in absol. Acetonitril (40 ml) gelost. Es wird Natrium-tetrahydroborat (200 mg, 5.29 mmol) zugegeben und auf 25°C erwarmt. Nach 4 d ist die Reaktion beendet. Es wird mit Phosphatpuffer (pH = 7.5) versetzt und das Acetonitril abdestil- liert. AnschlieBend wird in Dichlormethan aufgenommen, die or- ganische Phase mit Wasser gewaschen, rnit Magnesiumsulfat ge- trocknet und eingeengt. Chromatographie an Kieselgel rnit Petrol- ether/Ethylacetat (15:l) liefert 98 mg (25%, bezogen auf 12) Verbindung 23 rnit [ c c ] ~ = -74.0 (c = 1.0 in CHCI,). - ‘H-NMR (250 MHz, CDC13): 6 = 7.57 (m, 2H, Ph), 7.39 (m, IH, Ph), 7.26-7.06 (m, 2H, Ph), 5.94-5.74 (m, 2H, All), 5.34-4.95 (m, 4H,

CH,Ph), 4.09 (s, IH, I-H), 4.02 [m(m,), IH, CH20], 3.88-3.70 (m,

J6a,6b = 9.6 Hz, IH, 6a-H), 3.45 (dddd, J4a,5 = 12.0 Hz, J4e,5 = 2.2 Hz, J5,6b = 4.8 Hz, IH, 5-H), 3.37 [m(m,), IH, CH,O], 3.33 (dd,

(ddd, J4a,4e = 12.0 Hz, 4a-H), 1.69 (ddd, l H , 4e-H), 1.70-1.56 (m, 2H, CHI), 1.47-1.20 (m, IOH, CH2), 0.90 (t, 3H, CH3).

All), 5.11 (d, J = 12.2 Hz, IH, CH,Ph), 4.94 (d, J = 12.2 Hz, l H ,

4H, All), 3.71 (d, J1.2 = 2.8 Hz, IH, 2-H), 3.58 (dd, JS,ha = 6.0 Hz,

IH, 6b-H), 3.12 (ddd, J3,4a = 11.8 Hz, J3,4e = 4.6 Hz, 1 H, 3-H), 2.01

C 2 7 H 4 2 0 5 (446.6) Ber. C 72.62 H 9.48 Gef. C 72.48 H 9.52

Octj~~-2-O-benzy~-4-desoxy-~-~-/y,~opyranosid (24): Eine Losung von 1,5-Cyclooctadienylbis(methyldiphenylphosphan)iridium(I)- hexafluorophosphat[”I ( [Ir(COD)(PMePh,),]PF6) (10 mg) in ab- sol. THF (3 ml) wird fur 2 rnin unter Wasserstoff stehengelassen. AnschlieBend wird der Reaktionskolben rnit der Losung evakuiert und rnit Stickstoff begast. Verbindung 23 (98 mg, 0.22 mmol) wird in absol. THF (3 ml) gelost. Die Katalysatorlosung wird hinzuge- geben und es wird 10 rnin bei Raumtemp. geriihrt (DC: Petrolether/ Ethylacetat, 3:l). Dem Ansatz wird Wasser (0.6 ml) und gelbes Quecksilber(I1)-oxid (120 mg, 0.55 mmol) zugegeben. AnschlieDend wird unter starkem Ruhren eine Losung von Quecksilber(I1)-chlo- rid (121 mg, 0.45 mmol) in Aceton (6 ml) und Wasser (0.6 ml) zu- getropft. Nach 30 rnin sind die Propenylether abgespalten (DC: Petrolether/Aceton, 2: 1). Es wird rnit Phosphatpuffer (pH = 7.5) versetzt und eingeengt. Der Ansatz wird in Dichlormethan aufge- nommen und gegen waBrige Kaliumiodid-Losung (10%) ausge- schiittelt. Die organische Phase wird rnit MgS04 getrocknet, filtriert und eingeengt. Chromatographie an Kieselgel rnit Petrolether/Ace- ton (3.5:l) licfert 66 mg (82%) 24 rnit [a]g = -92.5 (c = 1.0 in

Liebigs Ann. Chem. 1992, 513-521

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520 H. Paulsen, J. A. L. M. van Dorst, F. Reck, E. Meinjohanns

CHCI,). - ‘H-NMR (250 MHZ, C6D6): 6 = 7.38-7.03 (m, 5H, Ph), 5.14 (d, J = 11.6 Hz, lH, CH,Ph), 4.62 (d, J = 11.6 Hz, IH, CH,Ph), 4.03 (s, IH, I-H), 3.85 [m(mc), IH, CH20], 3.52 (d, Jz,3 = 3.2 Hz, IH, 2-H), 3.48-3.38 (m, 2H, 6a-H), 3.36 (dddd, J 3 , o H = 11.0 Hz, J3,4a = 11.0 Hz, J3,4e = 4.8 Hz, IH, 3-H), 3.23 [m(m,), l H ,

5.4Hz, 5-H), 2.15(d, IH, OH), 1.65-1.50(m, 3H,CH2,4a-H), 1.35 (ddd, J4a,4e = 12.0 Hz, lH, 4e-H), 1.40-1.20 (m, 10H, CHI), 0.89 (t, 3H, ( 3 3 3 ) .

CHZO], 3.02 (dddd, J4a,5 = 9.6 Hz, J4e,5 = 2.4 Hz, J = 4.2 Hz, J =

C21H3405 (366.5) Ber. C 68.82 H 9.35 Gef. C 68.79 H 9.39

Octyl-0- (2,3,4,6-tetra-0-acetyl-a~-mannopyranosy~)-(l -+6)-2- 0-benzyl-4-desoxy-j-o-lyxopyranosid (25): Eine Losung von 7 (93 mg, 0.19 mmol) und 24 (66 mg, 0.18 mmol) in absol. Dichlormethan (5 ml) und Molekularsieb (3 A, geperlt) wird auf -40°C gekiihlt und rnit einer 0.01 M Losung von Trimethylsilyl-trifluormethansul- fonat in Dichlormethan (250 PI) versetzt. Die Temperatur wird in- nerhalb von 4 h auf Raumtemp. erhoht und es wird noch 1 h bei Raumtemp. geriihrt (DC: Petrolether/Ethylacetat, 1 :2). Die Reak- tion wird durch Zugabe von Triethylamin (1 Tropfen) abgebrochen, anschlieBend wird filtriert und eingeengt. Chromatographie an Kie- selgel rnit Petrolether/Aceton (3.5: 1) liefert 63 mg (50%, bezogen auf 24) Disaccharid 25 rnit [ c c ] ~ = -9.8 (c = 1.0 in CHCl3). - ‘H-NMR (400 MHz, C6D6): 6 = 7.37 - 7.32 (m, 2 H, Ph), 7.22 - 7.07 (m, 3H, Ph), 5.75 (dd, J2.,3. = 3.2 Hz, J3.,& = 10.0 Hz, IH, 3’-H), 5.72 (dd, J&,5, = 10.0 Hz, IH, 4’-H), 5.58 (dd, Jl,,2 = 1.4 Hz, IH, 2’-H), 5.13 (d, J = 11.6 Hz, IH, CHZPh), 4.78 (d, l H , 1’-H), 4.62 (d, J = 11.6 HZ, IH, CHzPh), 4.38 (dd, Jyba, = 5.0 Hz, J6a , ,6b = 12.4 Hz, 1 H, 6a’-H), 4.29-4.22 (m, 1 H, 5’-H), 4.27 (dd, J 5 , , 6 b = 2.0 Hz, IH, 6b‘-H), 4.03 [m(m,), l H , CH20], 4.00 (s, IH, 1-H), 3.64

l H , 2-H), 3.44-3.34 (m, 1 H, 3-H), 3.40 [m(m,), IH, CH20], 3.14 (m, l H , 5-H), 3.03 (dd, J5,6b = 3.2 Hz, J6a,6b = 10.0 Hz, I H , 6b-H),

CH,CO), 1.51-1.34(m,4H,4a-H,4e-H,CH2), 1.34-1.23(m, IOH,

(dd, J5,6a = 7.6 HZ, J6a,6b = 10.0 HZ, 6a-H), 3.53 (d, J2,3 = 3.2 HZ,

2.21 (d, J3,OH = 10.8 Hz, 1 H, OH), 1.80, 1.76, 1.71, 1.67 (4 x S, 12H,

CH2), 0.90 (t, J = 6.1 Hz, CH,).

C35H52014 (696.8) Ber. C 60.33 H 7.52 Gef. C 60.36 H 7.53

Octyl-0- (2-acetamido-3,4.6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glucopyra- nosyl) - (1-2) -0- (3,4,6-tri-O-acety~-a-~-mannopyranospl/- ( 1 -3)- 0-[ (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-a-~-mannopyranosyl) - (I +6)]-2-O-ben- zyl-4-desoxy-~-~-lyxopyranosid (26): Eine Losung von 3 (48 mg, 0.06 mmol) und 25 (32 mg, 0.05 mmol) in absol. Dichlormethan (4 ml) und Molekularsieb (3 A, geperlt) wird bei Raumtemp. mit einer 0.02 M Losung von Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat in Dichlor- methan (100 pl) versetzt. Nach 30 min werden weitere 30 pl Ka- talysatorlosung hinzugegeben. Nach 1.5 h ist die Reaktion beendet (DC: Petrolether/Ethylacetat, 1 : 9). Es wird Triethylamin (1 Tropfen) zugegeben, filtriert und eingeengt. Chromatographie an Kieselgel rnit Petrolether/Aceton (1.5: 1) liefert 49 mg (Sl%, bezogen auf 25 Tetrasaccharid 26 rnit [ cL]~ = + 1.8 (c = 1.0 in CHC13). - ‘H-NMR (400 MHz, CDC13): 6 = 7.43-7.15 (m, 5H, Ph), 5.87 (d, JNH,,,2” = 8.4 Hz, l H , NH”), 5.28-5.14 (m, 5H, 4-H, 3”-H, 2 - H , 3”’-H, 4”’-H), 5.00 (dd, J?,3. = 3.4 Hz, Jy,& = 10.0 Hz, IH, 3’-H), 4.95 (dd, 53.4- = 9.6 Hz, J4*,5* = 9.6 Hz, l H , 4-H), 4.91 (d, J = 12.4 Hz, l H , CH,Ph), 4.85 (d, J1..2 = 1.6 Hz, l H , 1’-H), 4.78 (d, J = 12.4 Hz, lH, CH2Ph), 4.77 (br. s, IH, 1”’-H), 4.64 (d, J1,,,2- = 8.4 Hz, I H , 1”-H), 4.27 (s, l H , I-H), 4.22 (dd, Jy,w = 5.4 Hz, J6a,, , ,6b = 12.0 Hz, I H, 6a”’-H), 4.20 (dd, Jy,ca,., = 5.4 Hz, Jba,,,,6w = 12.4 Hz, 6a”-H), 4.16 (dd, IH, 2’-H), 4.07 (dd, Jy,6b... = 2.0 Hz, 1 H, 6b”’-H), 4.07-3.93 (m, 4H, 6a’-H, 6b’-H, 6b”-H, 5”’-H), 3.90 [m(mc),

3.82 (ddd, J2.,3.. = 10.4 Hz, I H, 2”-H), 3.74-3.66 (m. 1 H, 3-H), 3.68 IH, CH201, 3.90 (dd, J5.6a = 5.6 HZ, J(ja,6b = 9.4 Hz, 1 H, 6a-H),

(br. s, l H , 2-H), 3.67-3.58 (m, 2H, 5’-H, 5”-H), 3.57-3.47 (m, IH, 5-H), 3.47 (dd, J5,6b = 6.8 Hz, 1 H, 6b-H), 3.35 [m(mc), 1 H, CH20], 2.12, 2.03 (2 x), 2.02, 1.97 (3 x), 1.95, 1.94, 1.93, 1.83 (11 xs, 33H, CH3CO), 1.93-1.80 (m, l H , 4e-H), 1.72 (ddd, J = 11.6 Hz, J = 11.6 Hz, J = 12.0 Hz, 4a-H), 1.62-1.51 (m, 2H, CHI), 1.37-1.15 (m, IOH, CH2), 0.82 (t, 3H, CH,). - I3C-NMR (100.6 MHz, CDCI,): 6 = 101.98 (d, JC.I,x.H) = 152.6 Hz, C-l), 99.75 (d, JC.f.,,I,,.-H = 164.0 Hz, C-I”), 97.63 (d, JC.I,,I.H = 172.3 Hz, C-l’), 94.84 (d, JC.I,,,,I,,,.H = 168.7 Hz, C-I”’). Die Signale fur C-1’ und C-I”’ konnen auch ver- tauscht sein.

C61HS7N020 (1314.4) Ber. C 55.74 H 6.67 N 1.07 Gef. C 55.92 H 6.70 N 1.16

Octyl-0- (2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-~-~-glucopyra- nosy[)- (1-2)-0-(3,4,6-tri-O-acetyl-a-~-mannopyranosy~) - (1-3)- 0-[ (2,3,4,6-tetra-O-acetyh- D-mannopyranosyl) -( 1 -+6)]-4-des- oxy-j-o-lyxopyranosid (27): Verbindung 26 (82 mg, 0.06 mmol) wird in absol. Ethylacetat (5 ml) gelost und 2 h an Pd/C (10% Pd) [40 mg] unter Normaldruck hydriert (DC: Petrolether/Aceton, 1 : 1). Es wird filtriert und eingeengt. Chromatographie an Kieselgel mit Pe- trolether/Aceton (1S:l) liefert 71 mg (93%) 27 mit [ c L ] ~ = +2.8 (c = 1.0 in CHC13). - ‘H-NMR (400 MHz, CDC13): 6 = 5.83 (d, JNH,,,2“ = 8.0 HZ, 1 H, NH”), 5.47 (dd, J2,,,3* = 9.0 Hz, Jy .4- = 10.2 Hz, 1 H, 3”-H), 5.34 (dd, = 9.6 Hz, 1 H, 3”‘- H), 5.30 (dd, Jp,s“. = 10. IH, 2-H) , 5.21 (dd, Jy,& = 9.6 Hz, J&,y = 9.6 Hz, l H , 4-H), 5.11 (dd, J2,3, = 3.4 Hz, 1 H, 3’-H), 5.00 (dd, J4-,5.. = 9.6 Hz, 1 H, 4-H), 4.97 (d, Jl-,y = 8.4 Hz, l H , 1”-H), 4.92 (d, Jl,,? = 1.6 Hz, IH, 1’- H), 4.88 (d, 1 H, I”‘-H), 4.29 (dd, J5,,,.6a,,, = 5.0 Hz, J6a,,,,6w = 12.2 Hz, IH, 6a”’-H), 4.27 (dd, Jy,6g, = 5.0 Hz, J6=,,.,6b* = 12.2 HZ, IH, 6a”- H), 4.21 (ddd, J 5 . , 6 ~ = 2.4 Hz, J5,,6a, = 6.0 Hz, l H , 5’-H), 4.17 (dd, J&.,6b. = 11.8 Hz, IH, 6a’-H),4.17-4.05 (m, 3H, 6b’-H, 5”’-H, 6b”‘- H), 4.04 (m, IH, 2-H), 4.02 (dd, Jy,6b.. = 2.2 Hz, 1 H, 6b-H), 3.87

6a-H), 3.76-3.67(m, IH, 3-H), 3.70(ddd, IH, 5-H), 3.63-3.55 (m, [m(m,), 1 H, CH,O], 3.84 (dd, J5,6a = 6.0 HZ, Jsa,6b = 10.4 Hz, 1 H,

IH, 5”-H), 3.59 (ddd, l H , 2-H), 3.56 (dd, J5,6b = 4.8 Hz, IH, 6b- H), 3.50 [m(m,), IH, CHlO], 2.41 (d, J 2 . 0 ~ = 3.4 Hz, l H , OH), 2.17, 2.12, 2.10, 2.08, 2.05, 2.04, 2.03, 2.01 (3 x), 1.93 (11 x s, 33H, CH3CO), 1.85-1.72(m, 2H, 4a-H, 4e-H), 1.63-1.55 (m, 2H, CH2), 1.38-1.20 (m, 10H, CH2), 0.88 (t, 3H, CH,).

CS4HglNO30 (1224.2) Ber. C 52.98 H 6.67 N 1.14 Gef. C 53.14 H 6.80 N 1.08

Octyl-0- (2-acetamido-2-desoxy-fl-~-g~ucopyranosy~/- ( 1 -2j-O- (a-D-mannopyranosy1)- ( 1 - 3 ) -0-[ (a-D-munnopyrunosyl) - (1 -+6)]-4-desoxy-/?-~-lyxopyranosid (28): Verbindung 27 (71 mg, 0.06 mmol) wird in absol. Methanol (5 ml) gelost und rnit Kalium- carbonat (10 mg) versetzt. Es wird ca. 12 h geriihrt, mit schwach saurem Ionentauscher (Amberlite CG-501) neutralisiert und einge- engt (DC: Chloroform/Methanol/asser, 5 :4: I) und Gelfiltration an Sephadex LH-20 rnit Chlororform/Methanol (1 : 1) liefert 46 mg (99%) 28 mit [a]:: = +17.0 (c = 1.0 in CH,OH). - ‘H-NMR

Hz, 1 H, l”’-H), 4.85 (br. s, 1’-H), 4.52 (d, J1,,.,2e = 8.4 Hz, 1 H, 1”-H),

3.4 Hz, IH, 2”’-H), 3.94-3.20 (m, 21H), 3.81 (dd, J3.’,4.“ = 9.4 Hz,

(400 MHz, CD,OD, CD2HOD: 6 = 3.35): 6 = 5.02 (d, Ji,,,,y = 1.6

4.43 (s, 1 H, 1-H), 3.98 (d, J2,3 = 3.2 Hz, 1 H, 2-H), 3.97 (dd, J y , y =

IH, 3”‘-H), 3.51 (dd, J 4 9.6 Hz, l H , 4-H) , 2.06 (s, 3H, CH,CO), 1.83 (ddd, J4=,4e = 12.4 Hz, J = 2.0 Hz, J = 4.8 Hz, l H ,

=

4e-H), 1.74 (ddd, J3,4a = 12.0 Hz, J4a,5 = 12.0 Hz, I H , 4a-H), 1.68-1.59 (m, 2H, CH2), 1.45-1.25 (m, 10H, CH2), 0.93 (t, 3H, CH3). Die Zuordnung zu den Mannosebausteinen Man’ und Man”’ kann auch vertauscht sein.

C34H61N020 (803.9) Ber. C 50.80 H 7.65 N 1.74 Gef. C 50.86 H 7.62 N 1.68

Liebigs Ann. Chem. 1992, 513-521

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Bausteine von Oligosacchariden, CI 521

CAS-Registry-Nummern

3: 126417-63-8 J 4: 139493-87-1 J 5 : 139493-88-2 J 6: 139493-89-3 J 7: 121238-27-5 J 8: 139493-90-6 J 9: 139493-91-7 J 10: 139493- 92-8 J 11: 139493-93-9 J 12: 139493-94-0 J 13: 139493-95-1 J 14: 139493-96-2 J 15: 139493-97-3 J 16: 139493-98-4 J 17: 139493-99-5 J 18: 139523-74-3 J 19: 139494-00-1 J 20: 139494-01-2 J 21: 139494- 02-3 J 23: 139494-03-4 J 24: 139494-04-5 J 25: 139494-05-6 / 26: 139494-06-7 / 27: 139494-07-8 J 28: 139494-08-9 1 N-Acetylglucos- aminyltransferase I1 (GlcNAcT-11): 91 755-74-7

['I C. Mitteilung: H. Paulsen, F. Reck, I. Brockhausen, Carbohydr.

12] R. Kornfeld, S . Kornfeld, Ann. Rev. Biochem. 1985,54,631-664. [31 H. Schachter, Biochem. Cell Biol. 1986, 64, 163-181. [41 I. Brockhausen, E. Hull, 0. Hindsgaul, H. Schachter, R. N. Shah,

S. W. Michnick, J. P. Carver, J. Biol. Chem. 1989, 264, 11211 -11221.

15] G. Moller, M. Sarkar, F. Reck, H. Paulsen, I. Brockhausen, H. Schachter, Manuskript zur Veroffentlichung eingereicht.

1 6 ] B. Bendiak, H. Schachter, J. Bid. Clzern. 1987, 262, 5784-5790.

Rex, 1992, im Druck.

['I K. J. Kaur, G. Alton, 0. Hindsgaul, Carbohydr. Res. 1991,210, I A S - 1 5 2 ._ I<d. Y. Nishikawa, W. Pegg, H. Paulsen, H. Schachter, J. Biol. Chem. 1988, 263, 8270 - 8281.

[91 K. J. Kaur, 0. Hindsgaul, Glycoconjugate J. 1991, 8, 90-94. [''I H. Paulsen, B. Helpap, Carbohydr. Rex 1991, 216, 289-313. Ill1 R. R. Schmidt, Anaew. Chem. 1986,98,213 -236; Angew. Chem.

lnt. Ed. Engl. 1986, 25, 112-235. ["I J. J. Oltvoort, C. A. A. van Boeckel, J. H. de Koning, J. H. van

Boom, Synthesis 1981, 305 - 308. R. Gigg, C. D. Warren, J. Chem. Soc. C , 1968, 1903-1911. D. H. R. Barton, S. W. McCombie, J. Chem. Soc., Perkin Trans.

A. De Mesmaeker, P. Hoffmann, T. Winkler, A. Waldner, Syn- lett 1990, 4, 201 -204. R. J. Ferrier, P. M. Peterson, Tetrahedron 1990, 46, 1 - 11.

[I7] T. Peters, Dissertation Univ. Hamburg 1986. [18] E. P. Barrette, L. Goodman, J. Org. Chem. 1984, 49, 176- 178. [I9] A. C. Richardson, Carbohydr. Res. 1969, f0, 395-402. [''I J. M. Williams, A. C. Richardson, Tetrahedron 1967, 23,

-

f, 1975, 1574-1585.

1369 - 1378. ["I D. Cicero, 0. Varela, R. M. de Lederkremer, Carbohydr. Res.

C7/921 1991, 21 1, 295 - 308.

Liebigs Ann. Chem. 1992, 513-521