Verzweigte und kettenverlängerte Zucker, XXX. Diastereoselektive Synthese von L-glycero-D-manno-Heptose, einem Baustein der inneren Core-Region von Lipopolysacchariden

H . Paulsen, M. Schiiller, A. Heitmann, M. A. Nashed und H. Redlich

Liebigs Ann. Chem. 1986, 675 -686

675

Verzweigte und kettenverlangerte Zucker, XXX’)

Diastereoselektive Synthese von L-glycero-D-manno-Heptose, einem Baustein der inneren Core-Region von Lipo poly sacchar iden Hans Paulsen”, Matthias Schiiller, Axel Heitmann, Mina A . Nashed *’ und Hartmut Redlich

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

Eingegangen am 5. September 1985

2,3;5,6-Di-0-isopropyliden-~-mannofuranose (1) reagert diastereoselektiv mit 2-Lithio-l,3- dithian zum 3,4;6,7-Di-0-isopropyliden-~-glycero-~-galacto-heptose-trimethylendithioacetal (3). Nach Umwandlung von 3 uber eine Reihe von Zwischenstufen zum Tri-0-isopropyliden-D-glycero-D-galacto-heptit 16 laBt sich dieser mit 1 ,l’-(Azodicarbony1)dipiperidin zur Tri-0-isopropyliden-L-glycero-D-manno-heptose 17 oxidieren. Hieraus ist uber das Acetat 19 die freie L-glycero-D-manno-heptopyranose 18 zu gewinnen.

Branched and Chain-extended Sugars, XXX”. - Diastereoselective Synthesis of L-glycero- o-manno-Heptose, a Constituent of the Inner Core Region of Lipopolysaccharides

Reaction of 2,3;5,6-di-O-isopropylidene-~-mannofuranose (1) with 2-lithio-1,3-dithiane af- fords diastereoselectively the 3,4;6,7-d~-0-~sopropylidene-~-glycero-~-galac~o-heptose tri- methylene dithioacetal (3). Conversion of compound 3 by a sequence of steps gives the tri- O-isopropyhdene-D-glycero-D-ya/acto-heptit 16 which is oxidized with 1,l ’-(azodicarbony1)- dipiperidine to give the tri-0-isopropylidene-L-glycero-D-manno-heptose 17. Finally, compound 17 is transferred via the acetate 19 into the L-glycero-D-manno-heptopyranose 18.

Die Auklarung der Verkniipfungsweise der Saccharide der inneren Core-Region von Lipopolysacchariden aus den Gattungen Salmonella und Escherichia coli ist erst in den letzten Jahren erfolgt, wobei einige Korrekturen der vorher vorgeschlagenen Strukturen notwendig waren’’. Danach ist die KDO (3-Desoxy-~-manno-octu~osonsaure) a(2+6)-gly- cosidisch an das Lipoid A gebunden3). Die KDO enthalt als Seitenkette in der Regel an C-4 eine weitere KDO-Einheit4’. Die Kette der inneren Core-Struktur wird durch eine a( 1 + 5)-glycosidische Bindung von L-ylycero-D-manno-Heptose mit der KDO gebildet‘,’’. Die Heptose ist Bestandteil eines verzweigten Trisaccharides aus drei Heptose-Einheiten, an das sich die auBere Core-Region anschlieBt‘1. Wahrend die endstiindigen, 0-spezifischen Ketten bei Bakterien stark variieren und den Serotyp der Bakterien bestimmen, ist diese Core-Region dagegen bei verwandten Bakterien weitgehend ahnlich. Die auBerhalb der Lipid-Doppelschicht liegenden Abschnitte dcs Core-Bereichs sind auch immunogen, und Antikorper konnten somit innerhalb der Gattung kreuzreagieren”. Der Synthese der

*I Permanente Adresse: Chemistry Department, Alexandria University, Alexandria, Egypt.

0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim, 1986 Ol70-2041/86/0404-0675 $ 02.50/0

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I~-g/ycero-D-manno-Heptose als wesentlichem Baustein der Core-Region und dem Aufbau heptosehaltiger Oligosaccharid-Sequenzen kommt somit erhebliche Bedeutung zu.

In der vorliegenden Arbeit beschreiben wir eine neue diastereoselektive Synthese der L-glycero-D-manno-Heptose. Diese Verbindung wurde bisher aus der recht schwierig aus D-Galacturonsaure zu gewinnenden L-Galactose dargestellt". Der Kettenverlangerungsschritt verlief ferner nicht diastereoselektiv. Wir wahlten als Ausgangsmaterial das leicht zugangliche D-Mannose-Derivat 1, von dem bekannt ist, daD die verkappte Aldehydgruppe relativ leicht mit Carbanionen zu offenket- tigen Derivaten reagiert. Mit Grignard-Verbindungen liefert 1 allerdings Diaste- reomeren-Gemische, wobei die Verhaltnisse der Isomeren von den jeweiligen Reaktionsbedingungen abhangen').

Nach Uberlegungen von Redlich und Thormiihlento) ist bei der Umsetzung von 1 mit 2-Lithio-1,3-dithian in Tetrahydrofuran eine Chelatisierung des Lithiums zu erwarten, wobei die drei Sauerstoffe an C-1, C-2 und C-4 mit dem Lithium, wie in 2 gezeigt, koordinieren. Diese Anordnung ist durch die manno-Konfiguration begiinstigt. Bei einer derartigen Chelatisierung des Lithiums sollte der Angriff des Anions auf die Carbonylgruppe stereoselektiv von der Si-Seite erfolgen. Das er- wartete Produkt ware eine D-glycero-D-gdacto-Heptose. Diese Konfiguration kann in die gewiinschte D-glycero-D-manno-Konfiguration iibergefiihrt werden, indem eine Umkehrung des Molekuls durch Austausch der Aldehydgruppe von C-1 nach C-7 durchgefiihrt wird.

Bei Umsetzung von 1 mit 2.5 Aquivalenten 2-Lithio-l,3-dithian in Tetrahydro- furan wird diastereoselektiv nur das Additionsprodukt 3 gebildet. Das kettenverlangerte Produkt 3 fallt kristallin in 77% Ausbeute an. Dieses liefert nach Ace- tylierung das 2,5-Di-O-acetat 4. Das 'H-NMR-Spektrum von 4 zeigt eindeutig, daD einheitlich ein Diastereomeres gebildet wurde. Die sechs Methylsignale der Isopropyliden- und Acetylgruppen erscheinen im Bereich von 6 = 1.28 bis 2.19

(% A c 0

0 A c O

OH OH OAc 5 6 7

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Verzweigte und kettenverlangerte Zucker, XXX 617

als scharfe Singuletts. Anteile des anderen Diastereomeren sind nicht zu beob- achten. Auch das 13C-NMR-Spektrum weist 4 als eine einheitliche Substanz aus. Die chemischen Verschiebungen der quartaren C-Atome von 6 = 108.89 und 110.66 entsprechen den Werten fur fiinfgliedrige Isopropyliden-Acetale").

Die Zuordnung der Konfiguration an C-2 der Heptose 3 oder 4 wird nach oberfiihrung in die Pyranose 7 durchgefuhrt. Durch milde alkylierende Hydrolyse mit Methyliodid in Gegenwart von Cadmiurncarbonat") wird der 1,3-Dithianring in 4 abgespalten, und man gelangt zu dem Aldehyd 5. Entacetylierung von 5 liefert zunachst die Pyranose 6, die mit Perchlorsaure/Acetanhydrid direkt in das He- xaacetat 7 ubergefuhrt wird, wobei bevorzugt das a-hornere entsteht. Das 'H-NMR-Spektrum von 7 weist fur die Vicinalkopplung J2,3 den gro5en Wert von 10.8 Hz auf. Damit ist zweifelsfrei gezeigt, daI3 die 0-Acetylgruppe an C-2 aqua-

OR I)R OR OR I)R OR

PivCl (MeO)2CMez

OR OR OR PivO OR OR >

8 R = H 1 0 R = H Q R = A c 11 R = Ac

OR I)R OR OR OR OR

wcdo NaBHQCN I Pivo OR OR

12 R = 2 x CMez 13 R = 2 x CMez 1 x H 1 x H

OR OR OR OR OR OR

NaOYe - (MeO)zCYe2

PivO OR OR OH 14 R = 2 x CMez

1 x H 15 R = 3 x CMez und 20 + 25

OR OR OR OR OR OR

o \ c A + H@+

HO OR OR OR OR OR OR 16 R = 3 x CMez 17 R = 3 x CMez

PivCl = Me3CCOC1 RO a) = n-Propylmagnesiumbromid mit

Ro* 1 8 R = H OR 1,l'-(Azodicarbony1)dipiperidin

(a- und f3 -Form isoliert) 19 R = Ac


678 H . Puulsen, M . Schiiller, A. Heitmunn, M. A. Nushed und H. Redlich

torial steht uiid somit in 7 die D-glycero-D-ga!acto-Konfiguration vorliegt, bei der die Hydroxygruppen an C-2 und C-3 in threo-Stellung stehen. Damit wurde die vom Chelatkomplex 2 abgeleitete Voraussage, daD der Angriff des Anions bevorzugt zum threo-konfigurierten Produkt fuhren muDte, voll bestatigt.

Zur Umwandlung der 7-OH-Gruppe in 3 wird zunachst sauer zum freien Di- thioacetal 8 hydrolysiert. Verbindung 8 wird zur NMR-spektroskopischen Cha- rakterisierung zu dem Hexaacetat 9 umgesetzt. Mit 8 ist bei -40°C eine selektive Acylierung der 7-OH-Gruppe rnit Pivaloylchlorid moglich. Man gelangt zum kri- stallinen Monopivalat 10, das nach der Acetylierung das Pentaacetat ll liefert, dessen 'H-NMR-Spektrum ein Signal der tertiiiren Butylgruppe bei 6 = 1.19 und funf Signale fur die Methylprotonen der Acetylgruppen bei 6 = 1.74-1.96 auf- weist.

Das Dithioacetal 10 wird rnit 2,2-Dimethoxypropan in 12 ubergefuhrt, das zwei Isopropyliden-Gruppierungen und eine freie Hydroxygruppe besitzt. Zwar ist das erhaltene Produkt chromatographisch einheitlich, jedoch zeigt das NMR-Spek- trum, daD es sich um eine Mischung von stellungsisomeren O-Isopropyliden-Ver- bindungen handelt. Diese Mischung kann ohne weiteres fur die weiteren Umset- zungen verwendet werden. Die Abspaltung des 1,3-Dithianringes in 12 gelingt durch milde alkylierende Hydrolyse rnit Methyliodid in Gegenwart von 2,4,6- Trimethylpyridin als Siiurefanger"). Unter diesen Bedingungen werden die Iso- propylidengruppen nicht abgespalten, und man gelangt in nahezu quantitativer Ausbeute zu dem Aldehyd 13. Die Reduktion der Aldehydgruppe in 13 erfolgt rnit Natrium-cyanotrihydroborat bei pH = 3.5, um eine eventuelle Abspaltung der Pivaloylgruppe sowie Isomerisierung an C-2 zu vermeiden. Man gelangt auf diesem Wege zum Heptit 14. Dessen Umsetzung rnit 2,2-Dimethoxypropan in Ge- genwart von Saure liefert als Hauptprodukt die Triisopropyliden-Verbindung 15. Im Gemisch sind aber ferner die beiden Diisopropylidenverbindungen (20 + 25) enthalten, die nicht weiter isopropylidiniert werden konnen. Das Verhaltnis 15: 20: 25 betriigt etwa 4: 2: 1 und la& sich durch Variation der Reaktionsbedin- gungen nicht verandern. Die Gesamtausbeute betriigt 75%. Prinzipiell sollte sich die Mischung (15 + 20 + 25) in die gewunschte Heptose umwandeln lassen. Es ist jedoch gunstiger, hier eine gut durchfuhrbare chromatographische Trennung von 15 und der Mischung (20 + 25) einzuschalten und beide Fraktionen getrennt wei- terzuverarbeiten.

Die 'H-NMR-spektroskopische Untersuchung von 15 zeigt, daD es sich um eine einheitliche Triisopropyliden-Verbindung handelt. Aus dern I3C-NMR-Spektrum sind die chemischen Verschiebungen der quartaren C-Atome zu entnehmen. Diese zeigen ein Signal bei 6 = 109.47 und zwei iiberlagerte Signale bei 6 = 100.85. Nach den Regeln von Buchanan") sollte somit in 15 die Kombination eines 1,3- Dioxolanringes rnit zwei 1,3-Dioxanringen vorliegen. An der Heptitkette von 15 sind jedoch mehrere Strukturen rnit einem 1,3-Dioxolan- und zwei 1,3-Dioxan- Ringen moglich, so da13 sich die genaue Stellung des Funfringes und der Sechsringe in 15 nicht angeben lafit. Eine nach den 13C-NMR-Daten auch mogliche Anwe- senheit von 1,3-Dioxepanringen wurde bei den Uberlegungen ausgeschlossen, da hiermit eine entsprechende Kombination an der Kette nicht moglich ist.


Verzweigte und kettenverllngerte Zucker, XXX 619

2 0 R = H 21 R = Ac 22 R = THP

23 R = THP 24 R = THP

NaOMe a) H@ + + + + + + 18

2 5 R = H 28 R = THP 29 R = THP

a) siehe Formel 16 26 R = Ac 21 R = THP

THP = Tetrahydropyranyl

Durch alkalische Abspaltung der Pivaloylgruppe ist aus 15 leicht der Alkohol 16 zu erhalten. Zur Uberfuhrung der freien Hydroxygruppe in eine Aldehydgruppe wurden mehrere Oxidationsmethoden uberpruft. Am gunstigsten erwies sich die Methode nach Mukaiyama et al.I3), bei der 16 zuniichst mit n-Propylmagnesium- bromid in das Magnesiumalkoholat iibergefiihrt und dann mit 1,l'-(Azodicar- bony1)dipiperidin zu 17 oxidiert wird. Auch eine Swern-O~idation'~' rnit Dime- thylsulfoxid/Oxalylchlorid ist durchfiihrbar, jedoch ist die anschlieljende Weiter- verarbeitung erschwert. Oxidationen mit Pyridiniumdichromat haben sich als ungeeignet erwiesen. Das Oxidationsprodukt kann nach Abtrennung des gebil- deten 1,l'-(Hydrazodicarbony1)dipiperidins direkt in Heptopyranose-Derivate um- gewandelt werden. Eine gereinigte Probe von 17 zeigt im 'H-NMR-Spektrum ein Aldehyd-H-Signal bei 6 = 9.80.

Durch saure Hydrolyse erhiilt man aus 17 zunachst die Heptose 18, die zweck- maljigerweise direkt zu dem Hexaacetat 19 acetyliert wird. Bei der Aufarbeitung kristallisiert 19 bereits teilweise aus. Nach Chromatographie sind die beiden Ano- meren von 19 kristallin zu erhalten und konnen NMR-spektroskopisch charak- terisiert werden. Die Protonenkopplungskonstanten von a- und P-Form stehen rnit der L-glycero-D-manno-Konfiguration in ubereinstimmung. Die Verbindungen liegen in der 4C1-Konformation der Pyranoseform vor. Im '3C-NMR-Spektrum des a-Anomeren betragt die Kopplung 'JC.1,H.I = 176.1 Hz. Fur das P-Anomere findet man entsprechend 'JC.1,H.I = 162.2 Hz. Durch Zemph-Verseifung ist aus 19 die freie L-glycero-D-manno-Heptopyranose 18 zu gewinnen.

Von dem bei der Abtrennung von 15 gewonnenen Gemisch (20 + 25) wird eine Probe zu den Diacetaten (21 + 26) acetyliert. Mit Hilfe eines I3C-NMR-Spektrums und eines 2D-COSY-'H-NMR-Spektrums lassen sich in der Mischung die beiden Strukturen von 21 und 26 festlegen. Die quartiiren C-Atomsignale der Isopro-


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pylidenacetale liegen im 13C-NMR-Spektrum im Bereich von 6 = 109.29 - 110.59. Diese Werte beweisen, dalj ausschlieljlich 1,3-Dioxolanringe in beiden Verbin- dungen vorliegen. In 21 weist das durch Acetylierung zu tiefem Feld verschobene Signal von 6-H eine Kopplung zu 7a-H und 7 b-H auf. Da auch die Signale von l -H tieffeldverschoben sind, mu0 in 21 die Acetylierung an 1-OH und 6-OH erfolgt sein. Entsprechend findet man in 26 nach der Acetylierung eine Tieffeldverschie- bung der Signale von l -H und 4-H, die mit den vicinalen Protonen 2-H und 3-H bzw. 5-H koppeln. Somit sind die Strukturen beider Verbindungen festgelegt.

Fur die weitere Umwandlung von (20 + 25) mussen die noch vorhandenen freien OH-Gruppen geschutzt werden. Dies geschieht durch Umsetzung rnit 3,4-Dihy- dro-2H-pyran. Man erhalt dann die Tetrahydropyranyl-Verbindungen (22 + 27). Anschlieljend wird alkalisch die Pivaloylgruppe abgespalten, was zu (23 + 28) fuhrt. Die Oxidation von (23 + 28) wird analog 16 durchgefuhrt. Man gelangt auf diesem Wege zu dem Aldehyd-Gemisch (24 + 29), dessen saure Hydrolyse ebenfalls zur Heptose 18 fuhrt. Auch hier ist es zweckmaljig, zur Isolierung 18 direkt in die peracetylierte Verbindung 19 zu uberfiihren, die ohnehin als Ausgangsmaterial fur Glycosidsynthesen benotigt wird. Die Ausbeute an 19 ist aus (20 + 25) etwas ge- ringer als uber den Weg aus 15.

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Fonds der Chemischen Industrie danken wir fur die Unterstutzung bei den Untersuchungen. M. A. N. dankt der Alexander uon Humboldt-Stifung fur die Gewahrung eines Forschungsstipendiums.

Experimenteller Teil Alle Reaktionen wurden diinnschichtchromatographisch auf rnit Kieselgel beschichteten

Aluminiumfertigfolien (Merck, 60 F254) verfolgt. Laufmittelsysteme: Toluol/Ethanol, Toluol/ Essigsaure-ethylester, Toluol/Aceton, Chloroform/Methanol, Chloroform/Methanol/Wasser und Diethylether/n-Hexan. Detektion: UV-Absorption, Anspriihen mit l0proz. ethanolischer Schwefelsaure oder rnit 0.3proz. ethanolischer Naphthoresorcinlosung/2 N Schwefel- saure (1 : 1) und Warmebehandlung. Praparative saulenchromatographische Trennungen: Kieselgel60 (230 - 400 mesh, Merck). Siiulenchromatographische Trennungen im 50-g-Ma& stab wurden rnit einer Saule Chromatospac Prep der Firma Jobin Yvon Division d'Instru- ments S. A. durchgefiihrt. Optische Drehungen: Perkin-Elmer-Polarimeter 141 oder 241 in l-dm-Kiivetten bei 589 nm (Na-D-Link). Die Schmelzpunkte sind nicht korrigiert. Gefrier- trocknungen: Christ-Beta-I 102-Anlage. 'H- und "C-NMR-Spektren: Bruker WH 270 und WM 400, iniierer Standard TMS. Bei Aufnahme in D 2 0 wurde die Probe dreimal rnit D 2 0 versetzt, gefriergetrocknet und die chemische Verschiebung auf die DOH-Resonanz (SDOH = 4.64) bezogen. Auswertung der Kopplungskonstanten nach 1. Ordnung. Die Zuordnung der Signale wurde durch Doppelresonanz- oder 2D-COSY-NMR-Experimente bewiesen. Die nicht entkoppelten '%2-NMR-Spektren (100.62 MHz) wurden nach der ,,Gated-decoup1ing"- Methode aufgenommen.

3,4;6,7-Di-O-isopropyliden-~-glycero-~-galacto-heplose-trimethylenclithioacetal (3): 1,3-Di- thian (82 g, 682 mmol) wird in einem 2-l-Dreihalskolben unter N2-Schutzgas in absol. Te- trahydrofuran (820 ml) gelost. Nach Abkiihlen auf -40°C wird eine Losung von n-Butyl- lithium (12.5 M, 60 ml, 750 mmol) in absol. n-Hexan (200 ml) innerhalb von 0.5 h zugetropft. Es wird fur 0.5 h auf -20°C erwarmt und erneut auf -40°C abgekiihlt. In einem zuttiten


Verzweigte und kettenverlangerte Zucker, XXX

2-1-Dreihalskolben lost man, unter N2-Schutzgas, im Hochvak. getrocknete 2,3;5,6-Di-O- isopropyliden-D-manno-furanose (1) (71 g, 273 mmol) in absol. Tetrahydrofuran (710 ml) und kiihlt auf -55°C ab. Die Dreihalskolben werden mit einem durch Septen gefuhrten Teflonschlauch (Inncndurchmesser 3 mm) miteinander verbunden, und die Losung des me- tallierten Dithians wird so langsam in die Losung von 1 iibergefiihrt, da13 die Temp. - 50°C nicht ubersteigt. Es wird 48 h bei -40°C und weitere 72 h bei -15°C geruhrt. Die Losung wird in einem 5-1-GefaB mit 20 g Eis versetzt und nach dem Abklingen der Hydrolyse bei 40°C i. Vak. eingeengt. Der Ruckstand wird in Chloroform (500 ml) aufgenommen, Wasser (1000 ml) zugesetzt und rnit 2 N Salzsaure (370 ml) unter intensivem Riihren nahezu neutralisiert. Die organische Phase wird abgetrennt, dreimal mit Wasser fie 200 ml) gewaschen, mit Na2S04 getrocknet und eingeengt. Der Sirup wird in Diethylether (ca. 1.2 1) gelost und nach Zugabe von Petrolether (Sdp. 60- 70°C; ca. 600 ml) in der Kalte kristallisiert [DC: Diethylether, Rp(l) = 0.76, Rd3) = 0.671, Ausb. 80 g (77%), Schmp. 139"C, [a]g = -10.0 (c = 8.5, Pyridin).

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C16H280& (380.5) Ber. C 50.50 H 7.42 Gef. C 50.95 H 7.36

2.5- Di-0-acetyl-3,4;6,7-di-O-isopropyliden-~-glycero-~-yulacto-heptose-trimethylendithioacetul (4): Verbindung 3 (100 mg, 0.263 mmol) wird in Pyridin ( 5 ml) aufgenommen und rnit Acetanhydrid (300 mg) versetzt. Nach 20 h wird i. Vak. eingeengt und mehrfach rnit Toluol codestilliert. Chromatographische Reinigung an Kieselgel (Toluol/Aceton, 20: 1, v/v), Ausb. 117 mg Sirup (quant.), [a]$ = + 0.7 (c = 6.0, CHC13). - 'H-NMR (400 MHz, [D6]Benzol): 6 = 1.28-1.65 (4s, 12H, 4-Isopropyl), 1.58-1.73 (m, 2H, CH2, Dithioacetal), 1.76, 2.19 (Zs, 6H, 2 CH3, Acetyl), 2.21, 2.84 (2 ddd, 4H, 2 CH2, Dithioacetal), 3.77-3.84 (m, I H , 7b-H), 3.93-4.02(m,2H,7a-H,6-H),4.12(d,1H,J,,2 = 9 . 6 H ~ , I - H ) , 4 . 2 9 ( d d , l H , J ~ . ~ =6.0Hz,

8.5 Hz, 5-H), 5.90 (dd, 1 H, 2-H). - 13C-NMR (100.62 MHz, [D6]Benzol, J-moduliert): 6 = 20.49, 21 .I 1 (2-Acetyl), 25.53, 26.95, 27.31 (3 CH2, Trimethylendithioacetal), 25.96, 26.28, 26.37, 26.68 (4-IsopropyI), 46.04 (C-I), 68.03 (C-7), 70.80, 70.94, 76.18, 76.40, 78.35 ( 5 CH), 108.89, 110.66 (2 quart. 1,3-Dioxolan-C), 168.91, 171.10 (2 quart. Acetyl-C).

C20H3208S2 (464.6) Ber. C 51.71 H 6.94 Cef. C 51.93 H 6.88

J4,5 = 8.5 Hz, 4-H), 5.01 (dd, l H , 52.3 = 2.4 Hz, 3-H), 5.43 (dd, l H , J4,5 = 8.5 Hz, J5.6 =

3,4;6,7-Di-~-~sopropy~iden-~-g~ycero-~-gu~ucto-cc- und -8-heptopyranose (6): Das Thioacctal 4 (200 mg, 0.43 mmol) wird in Aceton/Wasser (4: 1, v/v, 5 ml) gelost. Es werden 500 mg CdC03 und CH31 (0.5 ml) zugesetzt, dann wird bei 40°C intensiv geruhrt. Nach 24 h wird mit Chloroform (40 ml) verdunnt, filtriert, rnit Wasser gewaschen, rnit Na2S04 getrocknet und eingeengt. Das Rohprodukt von 5 wird in absol. Methanol ( 5 ml) aufgenommen und rnit Natriummethanolat-Losung (0.1 ml, 0.1 N) versetzt. Nach Entacetylierung neutralisiert man mit Ionenaustauscher (Lewatit CNP LF, He), filtriert und engt i. Vak. ein. Der Riick- stand wird saulcnchromatographisch gereinigt (Toluol/Ethanol, 50: 1, v/v) [DC: Toluol/ Ethanol, 10: 1, v/v, RF(5) = 0.27, RF(6) = 0.17,0.13], Ausb. 94 mg(75%). Das Produkt wird direkt weiterverarbeitet.

f,2,3,4,6,7-Hexa-O-acety~-cc-~-g~ycero-~-ga~acto-heptopyranose (7): Verbindung 6 (50 mg, 0.1 7 mmol) wird in Acetanhydrid (2 ml) aufgenommen, bei - 15 "C rnit 0.01 ml Perchlorsaure (60proz.) versetzt und bei -10°C geriihrt. Nach 48 h wird auf Eis/Wasser gegeben, mit Dichlormethan extrahiert, rnit wal3riger NaHC0,-Losung und Wasser gewaschen, mit Na2S04 getrocknet, i. Vak. eingeengt und saulenchromatographisch (Toluol/Ethanol, 50: 1, v/v) gereinigt (DC: Toluol/Ethanol, 10: 1, v/v, RF = 0.36), Ausb. 55 mg (70%), [a]g = +89.4 (c = 1.0, CHC13). - 'H-NMR (400 MHz, CDCI,): 6 = 1.99-2.17 (6s, 6 Acetyl), 4.10 (dd, 1 H, J6,7b = 4.3 Hz, J7=,7b = 12.3 Hz, 7b-H), 4.36 (dd, IH, J4,5 = 1.5 Hz, 55.6 = 9.7 Hz,


682 H . Paulsen, M . Schiiller, A . Heitmann, M. A . Nashed und H . Redlich

5-H), 4.42 (dd, l H , J6,7a = 2.0 Hz, 7a-H), 5.10 (ddd, l H , 6-H), 5.33 (dd, l H , J1,* = 3.2 Hz,

I-''' J2.3 = 10.8 Hz, 2-H), 5.36 (dd, IH, J 3 , 4 = 3.0 Hz, 3-H), 5.50 (dd, IH, 4-H), 6.37 (d, 1 H,

CI9Hz6Ol3 (462.4) Ber. C 49.35 H 5.67 Gef. C 49.41 H 5.70

u-glycero-~-galacto-Heptose-trimethylendithioaceta/ (8): Das Thioacetal 3 (120 g, 315 mmol) wird in einem Gemisch (3.6 1) aus Eisessig, THF und Wasser (2: 1 : 1, v/v/v) gelost und 24 h unter RiickfluD erhitzt. Es wird bei 50°C i. Vak. eingeengt und mehrfach mit Toluol codestilliert. Den Ruckstand behandelt man in siedendem Ethanol (4 1) und filtriert nach dem Erkalten die Kristalle ab (DC: CHC13/CH30H/H20, 40: 10: 1, v/v/v, R F = 0.11), Ausb. 94.7 g (85%), Schmp. 203"C, [a]? = -6.86 (c = 0.44, Pyridin).

C10H2006S2 (300.4) Ber. C 39.99 H 6.71 Gef. C 39.92 H 6.78

2,3,4,5,6,7- Hexa-O-acetyl-o-glycero-n-gulucto-heptose-t~imethylendithioucetul (9): Verbin- dung 8 (100 mg, 0.33 mmol) wird wie bei 4 beschrieben acetyliert, Ausb. 182 mg Sirup (quant.), [a12 = -1.8 (c = 7.18, CHCI3). - 'H-NMR (270 MHz, [DhTJBenzol): 6 = 1.38-1.69 (m, 2H, CH2, Trimethylendithioacetal), 1.73-2.02 (6s, 18H, 6-Acetyl), 2.13 (m, 2H, CH2, Trimethylendithioacetal), 2.60, 2.83 (2 ddd, 2H, 2 CH2, Trimethylendithioacetal),

(dd, l H , J6,7a = 3.0 Hz, 7a-H), 5.32 (ddd, l H , J5,6 = 8.6 Hz, 6-H), 5.62 (dd, l H , J2,3 =

C22H32012S2 (552.6) Ber. C 47.82 H 5.84 Gef. C 47.91 H 5.86

3.77 (d, 1 H, J1.2 = 9.6 Hz, I-H), 4.11 (dd, l H , J6,7b = 5.4 Hz, J7a,7b = 12.4 Hz, 7b-H), 4.42

1.4 Hz, 2-H), 5.64 (dd, 1 H, J4,5 = 2.0 Hz, 5-H), 5.81 (dd, 1 H, J3 ,4 = 9.4 Hz, 4-H), 6.16 (dd, 1 H, 3-H).

7-O-Piualoy/-~-glycero-n-ga~acto-heptose-trimethylendith~oucetal(lO): Verbindung 8 (40 g, 133 mmol) wird in einer Mischung aus absol. Pyridin (2.5 I) und absol. N,N-Dimethylform- amid (750 ml) gelost. Bei -40°C wird uber einen Zeitraum von 5 h eine Losung von Pi- valinsaurechlorid (16.06 g, 133 mmol) in absol. N,N-Dimethylformamid (160 ml) unter intensivem Riihren zugetropft. Es wird auf -10°C erwlrmt, und weitere 40 g 8 werden in der Reaktionsmischung gelost und wie oben behandelt. Es werden so insgesamt 120 g 8 umgesetzt. AnschlieDend wird bei -40°C weiteres Pivalinsiiurechlorid (4.8 g, 40 mmol) in absol. N,N-Dimethylformamid (20 ml) in 1 h zugefiigt. Nach 1 h bei -40°C wird uber- schussiges Pivalinsaurechlorid durch Zugabc von absol. Methanol (50 ml) entfernt, auf 0°C erwarmt und 2 N wal3rigc NaOH (219 ml, 440 mmol) zugesetzt. Es wird im Olpumpenvak. bei 50°C eingeengt und nach mehrfacher Codestillation mit Toluol in Ethanol (5 1) in der Siedehitze gelost. Unlosliches NaCl wird in der Hitze abfiltriert. Aus dem Filtrat scheiden sich Kristalle ab (DC: Methanol/Chloroform, 1: 3, v/v, R,: = 0.73), Ausb. 113.4 g (74%), Schmp. 183"C, [a]? = t-0.7 (c = 3.0 Pyridin).

C1sH2X07S2 (384.5) Ber. C 46.86 H 7.34 Gef. C 46.42 H 7.30

2,3,4,5,6- Penta- 0- acetyl- 7-O-pioaloyl-o-~/ycer~~-~-g~luct~~-heptose-trimethylendithioacetu~ (11): Verbindung 10 (50 mg, 0.13 mmol) wird wic bei 4 beschrieben acetyliert. Die saulenchromatographische Reinigung erfolgt an Kieselgel (Toluol/Aceton, 10: 1, v/v), Ausb. 73 mg (95%) Sirup, [a]E = +3.8 (c = 3.25, CHC13). - 'H-NMR (270 MHz, [D6]Benzol, Zuord- nung mit 2D-COSY-Spektrum): 6 = 1.19 (s, 9H, 3 CH3, Pivaloyl), 1.34-1.59 (m, 2H, CHI, Dithioacetal), 1.74, 1.82, 1.90, 1.96 (4s, 15H, SAcetyI), 2.02 (m, 2H, CH2, Dithioacetal), 2.55, 2.78 (2 ddd, 2H, 2 CHz, Dithioacetal), 3.78 (d, 1 H, J1,2 = 9.4 Hz, 1-H), 4.01 (dd, 1 H, J6,7b =

5.2 Hz, J7a,7b = 12.4 Hz, 7b-H), 4.51 (dd, 1 H, J6,7a = 3.0 Hz, 7a-H), 5.31 (ddd, 1 H, J5,6 = 8.6 Hz, 6-H), 5.59-5.63 (m, 2H, 2-H, 5-H), 5.60 (dd, 1 H, Jz,3 = 1.4 Hz, 2-H), 5.61 (dd, l H ,

C2SH38012S~ (594.7) Ber. C 50.49 H 6.44 Gef. C 50.41 H 6.46 J4.5 = 2.0 Hz, 5-H), 5.81 (dd, l H , J3,4 = 10.0 Hz, 4-H), 6.14 (dd, l H , 3-H).


Verzwcigte und kettenverlangcrte Zucker, XXX 683

Di- 0-isopropyliden- 7-O-piva/oyl-~-g/ycero-n-galacto-heptose-trimethylendithioacetul (12): Das Thioacetal 11 (60 g, 156 mmol) wird in absol. N,N-Dimethylformamid (600 ml) gelost und rnit 2,2-Dimethoxypropan (90 ml) versetzt. Man erwarmt auf 50°C und stellt rnit 2.5 N HCI in absol. Diethylether (12 ml) einen pH-Wert von 4.5 ein. Nach 30 min wird mit Tri- ethylamin ncutralisiert, im Olpumpenvak. eingeengt und rnit Toluol mehrfach codestilliert. Der Riickstand wird in Dichlormethan aufgenommen, rnit Wasser gewaschen, rnit Na2S04 getrocknet und eingeengt (DC: Toluol/Ethanol, 5: 1, v/v, R F = 0.57), Ausb. 70.3 g Sirup (quant.). Das Produkt wird direkt weiterverarbeitet. Di-O-isopropy/iden-7-O-pivaloyl-~-glycero-u-ga~acto-heptose (13): Das Produkt 12 (37.5 g,

80.7 mmol) wird in einer Mischung aus Aceton und Wasser (4: 1, v/v; 350 ml) gelost. Es wird 2,4,6-Trimethylpyridin (58.7 g, 484 mmol) und Methyliodid (45.8 g, 323 mmol) zugesetzt und im geschlossenen System 5 h unter RiickfluD erhitzt. Nach Beendigung der Reaktion wird i. Vak. bei 40°C eingeengt und das Produkt in Dichlormcthan (500 ml) aufgenommen. Es wird filtriert, zweimal kurz rnit eiskalter 0.5 N HCI (jeweils 100 ml) gewaschen, unmittelbar darauf durch Schutteln rnit gesattigter NaHC03-Losung neutralisiert, rnit Wasser nachgewaschen, eingeengt und in Diethylether (500 ml) aufgenommen. Es wird zweimal mit eiskalter 0.5 N HCI Cjeweils 100 ml) kurz geschiittelt, rnit gesattigter NaHC03-Losung neutralisiert und mit Wasser nachgewaschen. Nach Trocknung mit Na2S04 und Einengen erhalt man ein amorphes, farbloses Produkt [DC: Toluol/Ethanol, 5:1, v/v, RF(12) = 0.57, schwarzfarbend; RP(13) = 0.41, blaufarbend mit Naphthoresorcin/H2SOd; Nebenproduktc: RF = 0.39, 0.301, Ausb. 27 g (90%) Sirup. Das Produkt wird direkt weitcrverarbeitet.

Di-O-isopropyliden-7-O-pivuloyl-n-glycero-~-galacto-heptit (14): Produkt 13 (33 g, 89.6 mmol), gel& in Methanol (350 ml), wird rnit NaBH,CN (3 g, 48 mmol) vcrsetzt. Durch Zugabe von Eisessig wird ein pH-Wert von 3.5 eingcstellt (Glaselektrode). Nach 1.5 h bei Raumtemp. wird weiteres NaBH3CN (3 g, 48 mmol) zugesetzt. Nach insgcsamt 3 h, in denen der pH-Wert durch Zugabc von Eisessig auf 3.5 gehalten wird, wird iiberschiissiges NaBH3CN durch Aceton (50 ml) zersetzt. Es wird eingeengt und mehrfach rnit absol. Toluol codestilliert [DC: Toluol/Ethanol, 10: 1, v/v, RF = 0.37: nicht isopropylidenierbarer Anteil (20 + 25), R F = 0.31: isopropylidenierbarer Anteil 141, Ausb. 36.6 g Rohprodukt, das direkt weiterverarbeitet wird.

Tri-O-isopropyli~en-7-O-pivaloyl-~-glycero-~-ga/acto-heptit (15), 2,3;4,5-Di-O-isopropyliden- 7-O-piva~oy~-D-g~ycero-D-ga/acto-heptit (20) und 2,3;5,6-Di-O-isopropyliden-7-O-pivaEoyl- o-glycera-o-galacto-heptit (25): Das Rohprodukt von 14 (36.6 g) wird in absol. Aceton (1 1) gelost und rnit 2,2-Dimethoxypropan (60 ml) versetzt. Nach dem Erwarmen auf ca. 55°C wird 2 N HCI in Diethylether (ca. 50 ml) zugesetzt, so daD der pH-Wcrt 3.5 betragt. Nach 30 min wird mit Triethylamin alkalisiert und eingeengt. Der Sirup wird in Dichlormethan aufgenommen und rnit gesattigter, waBriger NaC1-Losung gewaschen. Nach Trocknen rnit Na2S04 und Einengen erhdt man 39.4 g Rohprodukt [DC: Toluol/Ethanol, 10: 1, v/v, RF = 0.72: Hauptprodukt 15, RF = 0.37: nicht isopropylidenierbarer Anteil (20 + 25)J Die saulcnchromatographische Trennung erfolgt rnit Hilfe einer Mitteldrucksaule (1 m Lange, 10 cm Durchmesser) an 2 kg Kieselgel. Bis zu 60 g Rohprodukt werden hieran aufgetrennt. Mit Toluol/Essigsaure-ethylester (15: 1 und 10: 1, je 5 1) wird das Hauptprodukt 15 vollstandig abgetrennt. Mit Toluol/Ethanol (10: 1, 2 I; 8 : 1, 5 1; 5: 1, 5 1) wird der Anteil (20 + 25) eluiert. Aus 39.4 g obigem Rohprodukt werden nach Trennung 16.7 g (45%) 15 und 11.1 g (33%) (20 + 25), jeweils bczogen auf 13, erhalten. Das Verhaltnis 15: 20: 25 betragt 4:2:1. Daten von 15: [a3200 = +0.12 (c = 4.18, CHCI?). - 'H-NMR (400 MHz, [D6]Benzol, Kopplungskorrelation durch 2D-COSY-Spektrum): 6 = 1.14 ( s , 9 H, 3 CH3, Pivaloyl),


684 H. Padsen, M. Schiiller, A. Heitmann, M. A. Nashed und H. Redlich

1.15-1.44 (6s, 18H, 6-lsopropyl), 3.68 (dd, l H , J2,3 = 5.4 Hz, J3,4 = 8.4 Hz, 3-H), 3.73 (dd, IH, J4,5 = 4.6 Hz, J5,6 = 8.6 Hz, 5-H), 3.80 (dd, IH, J l a , l b = 8.0 Hz, Jla,2 = 6.4 Hz, la-H),

J67b = 6.2 Hz, 6-H), 4.17 (ddd, IH, 2-H), 4.26 (m, 2H, 7a-H, 7b-H). 3.88 (dd, 1 H, 4-H), 3.89 (dd, 1 H, J = .fib,* = 7.0 Hz, 1 b-H), 3.97 (ddd, 1 H, J6,7= = 3.4 Hz,

C2,H3608 (416.5) Ber. C 60.56 H 8.71 Gef. C 60.98 H 8.53

Tri-0-isopropyliden-o-glycero-D-galacto-heptit (16): Verbindung 15 (22 g, 54.5 mmol) wird in absol. Methanol (500 ml) aufgenommen und mit so vie1 2 N Natriummethanolat-Losung versetzt, bis ein pH-Wert von 9 eingestellt ist. Man erhitzt auf 60°C. Nach 48 h ist die Umesterung beendet. Die Losung wird eingeengt, in Dichlormethan aufgenommen, mit Wasser gewaschen, rnit Na2S04 getrocknet und nach Einengen durch Kieselgelfiltration (Toluol/Ethanol, 30: 1 -+ 5 : 1, v/v) von begleitendem PivalinsCure-methylester abgetrennt (DC: Toluol/Ethanol, 6: 1, v/v, RF = 0.74), Ausb. 17.7 g (98%) Sirup. - 13C-NMR (100.62 MHz, CDCI3, J-moduliert): 6 = 23.72, 23.78, 24.30, 24.75, 25.73, 26.43 (6-Isopropyl), 63.03 (CH,, C-I), 65.27, 67.69, 68.76, 70.41, 70.46 ( 5 CH), 76.50 (CH2, C-7), 100.85 (2 quart. 1,3- Dioxan-C), 109.47 (1 quart. 1,3-Dioxolan-C).

CI6HZ8O7 (332.4) Ber. C 57.82 H 8.49 Gef. C 57.75 H 8.43

Tri-O-isopropy/iden-L-g/ycero-D-manno-heptose (17): Magnesium (41 mg, 16.9 mmol) wird rnit n-Propylbromid (2.37 g, 19 mmol) unter Ultraschalleinwirkung in absol. Tetrahydro- furan (80 ml) unter N2-Schutzgas bei Raumtemp. umgesetzt. Nach 1 h wird 16 (4.0 g, 12 mmol), gelost in absol. Tetrahydrofuran (80 ml), in 10 min zugetropft. Es wird 1 h bei 35°C belassen und anschliel3end 1,l'-(Azodicarbony1)dipiperidin (4.86 g, 19 mmol), gelost in absol. Tetrahydrofuran (100 ml), iiber 0.5 h bei Raumtemp. zugefugt. Die Losung farbt sich tiefrot. Nach 12 h wird durch Zugabe von Wasser gequencht, wobei die Farbe von Tiefrot nach Orange wechselt. Nach Einengen bei 30 "C wird der Riickstand in Diethylether aufgenommen und mehrfach mit Wasser gewaschen. Das l,l'-(Hydrazodicarb&yl)dipiperidin wird mit der wHI3rigen Phase teilweise abgetrennt. Die organische Phase wird getrocknet und eingeengt. Der erhaltene rote Riickstand wird direkt weiterverarbeitet. - Eine kleine chromatographisch gereinigte Probe zeigt im 'H-NMR-Spektrum (400 MHz, CDCI,) ein Aldehyd-Signal bei 6 = 9.80 (d, l H , J1,2 = 2.9 Hz, I-H).

1,2.3,4,6,7-Hexa-O-acetyl-~-g/ycero-cl- und P-n-mnnno-h~~topyranose (19): Das Rohpro- dukt der Heptose 17 (7 g) wird in einer Mischung aus Eisessig, Trifluoressigsaure, Tetra- hydrofuran und Wasser im Verhaltnis von 50: 1 : 25: 25 (v/v/v/v) bei Raumtemp. geriihrt, bis vollstandige Hydrolyse der Acetale eingetreten ist. Die rote Reaktionslosung wird im 01- pumpenvak. bei 30°C unter mehrfachem Zusatz von Toluol eingeengt. Es wird in Wasser aufgenommen und mehrfach mit Dichlormethan gewaschen. 1 ,I '-(Hydrazodicarbony1)dipiperidin wird rnit der organischen Phase abgetrennt. Die waRrige Phase wird im olpumpenvak. bei 30-35 "C eingeengt und nach mehrfacher Codestillation rnit absol. Toluol die erhaltene Substanz rnit Acetanhydrid/Pyridin wie bei 4 acetyliert. Es wird ein Gemisch der a- und P-Formen erhalten. Gesamtausb. 68% bezogen auf 16 [DC: Diethylether/n-Hexan, 2: 1, v/v, zweimal chromatographiert, Rf;(a-Form) = 0.25, RI;(P-Form) = 0.201. Die Anomeren lassen sich slulenchromatographisch (Diethyletherln-Hexan, 2: 1, v/v), auftrennen und beide aus Diethylether/Hexan kristallisieren. a-Anomeres: 2.42 g (44%), P-Anomeres: 1.35 g (24%) bezogen auf 16. Die Hydrolyse von (24 + 29) und anschlieBende Acetylierung fiihrt zu den gleichen Produkten [Ausb. 52%, bezogen auf (23 + 28)].

cr-Anomeres: [a]g = + 26.6 (c = 5.9, CHCI,), Schmp. 125 - 127 "C. - 'H-NMR (400 MHz, CDC13): 6 = 1.97, 2.00, 2.18, 2.21, 2.23 (5s, 18H, 6 Acetyl), 4.12 (dd, IH, J4,5 = 10.0 Hz, J5.h = 2.2 HZ, 5-H), 4.18 (dd, IH, Jf,7b = 7.2 Hz, J 7 a . 3 = 11.7 Hz, 7b-H), 4.26 (dd, l H ,


Verzweigte und kettenverlangerte Zucker, XXX 685

J6,7a = 5.0 Hz, 7a-H), 5.25 (dd, IH, J5,h = 2.2 Hz, 6-H), 5.27 (dd, 1 H, J1,2 = . I 3 Hz, J2,3 =

3.2 Hz, 2-H), 5.31-5.33 (m, 2H, 3-H, 4-H), 6.10 (d, IH, I-H). - "C-NMR (100.62 MHz, CDC13, gated decoupled): 6 = 91.2 [d, 'J('3C-l,1H-l) = 176.7 Hz].

P-Anomeres: [a]g = -51.4 (c = 11.7, CHC13), Schmp. 143°C. - 'H-NMR (400 MHz, CDC13): 6 = 2.03,2.04,2.06,2.13,2.15,2.25 ( 6 ~ , 18H, 6 Aetyl), 3.85 (dd, 1 H, J4.5 = 10.0 Hz, J5.6 = 2.3 Hz, 5-H), 4.14 (dd, IH, J7a,7b = 11.4 Hz, J6,7b = 7.6 Hz, 7b-H), 4.34 (dd, l H , J6,7a = 5.2 Hz, 7a-H), 5.12(dd, IH, J3,4 = 10.0 Hz, J2,3 = 3.4 Hz, 3-H), 5.28-5.36(dd, ddd,

I-H). - 'H-NMR (400 MHz, [D,]Benzol): 6 = 1.53,1.70, 1.72,1.73, 1.84(5s, 18H, 6 Acetyl),

11.6 Hz, 7b-H), 4.52 (dd, l H , J6,7a = 4.2 Hz, 7a-H), 5.11 (dd, l H , J2,3 = 3.4 Hz, J3,4 =

(dd, 1 H, 4-H). - "C-NMR (100.62 MHz, CHC13, gated decoupled): 6 = 90.73 [d, 'J(13C-l,

C I ~ ) H Y , O ~ ~ (462.4) Ber. C 49.35 H 5.67 a-Form: Gef. C 49.42 H 5.71 P-Form: Gef. C 49.46 H 5.70

2H), 5.31 (ddd, IH, 6-H), 5.33 (dd, 1H,4-H), 5.51 (dd, IH, Jl,2 = 1.2 Hz, 2-H), 5.81 (d, IH,

3.33 (dd, I H , J4,5 = 10.0 Hz, J s , ~ = 2.4 HZ, 5-H), 4.26 (dd, 1 H, J6,Tb = 8.2 Hz, J7a,7b =

10.0 Hz, 3-H), 5.45 (d, 1 H, J1.2 = 1.2 Hz, 1-H), 5.54 (ddd, 1 H, 6-H), 5.62 (dd, IH, 2-H), 5.64

'H-I) = 162.2 Hz].

L-glycero-n-manno-Heptopyranose (18): Das Acetat 19 (25 mg, 0.054 mmol) wird in absol. Methanol (5 ml) aufgenommen und mit einer Natriummethanolat-Losung (0.1 ml, 0.1 N)

versetzt. Nach vollstandiger Umesterung neutralisiert man mit Ionenaustauscher (Lewatit CNP LF, H@), filtriert und engt i. Vak. ein (DC: CHCl3/MethanoI/Wasser, 5:4: 1, v/v/v, RF = 0.22-0.29), [a lg = f14.1 (c = 1.23, HzO), Lit.8)[a]Z$ = +15.2(c = 2.67, H20). - 'H-NMR (400 MHz, D20; 2D-COSY-Spektrum): 6 = 3.23 (dd, 1 H, J4,5 = 9.6 Hz, J5,6 = 1.8 Hz, 5P-H), 3.82 (dd, 1 H, J l . 2 = 1.6 Hz, J2.3 = 3.1 Hz, 2a-H), 3.83 (dd, 1 H, J1.2 = 1.0 Hz, J2.3 = 3.4 Hz, 2P-H), 3.88 (ddd, I H , J, , , = 6.4 Hz, J6,7b = 6.4 Hz, 6P-H), 3.93 (ddd, I H , J5,6 = 1.5 Hz, Jqa = 7.1 Hz, J6,7b = 3.6 Hz, ~cL-H), 4.77 (d, IH, lP-H), 5.07 (d, l H , la-H).

C7H1407 (210.2) Ber. C 40.00 H 6.71 Gef. C 39.93 H 6.80

1,6-Di-0-acety~-2,3:4.5-di-O-isopropy~iden-7-O-pivaloyl-~-glycero-~-galacto-heptit (21) und I,4-Di-0-acetyl-2,3;5,6-di-O-isopropyliden-7-O-piualoyl-n-glycero-o-gnlacto-heptit (26): Das Gemisch (20 + 25) (50 mg, 0.07 mmol) wird wie bei 4 beschrieben acetyliert; Ausb. 60 mg Sirup (quant.). Die NMR-Daten von 21 und 26 konnten vom Gemisch ermittelt werden.

21: 'H-NMR (400 MHz, [D,]Benzol, 2D-COSY-Spektrum): 6 = 1.16 (s, 9H, 3 CH3, Pi- valoyl), 1.18-1.30 (4s, 12H, 4 Isopropyl), 1.70, 1.80 (2s, 6H, 2 Acetyl), 3.71 (dd, IH, & =

5-H), 4.15 (m, 2H, Ib-H, 2-H), 4.24 (dd, l H , J6,7b = 7.6 Hz, J7a,7b = 12.0 Hz, 7b-H), 4.43 (m, IH, la-H), 4.56 (dd, 1 H, J6,7a = 3.0 Hz, 7a-H), 5.57 (ddd, IH, 6-H). - 13C-NMR (100.62 MHz, [D61Benzol, J-moduliert): 6 = 20.3, 20.63 (2 CH3, Acetyl), 25.55-27.16 (4 CH3, Isopropyl), 27.24 (3 CH,, Pivaloyl), 63.30, 64.45 (2 CH2), 71.33, 78.66, 78.72, 79.73, 80.22 (5 CH), 110.35,130.59 (2 quart. 1,3-Dioxolan-C), 169.31 - 177.48 (3C, Acetyl, Pivaloyl).

2 6 'H-NMR (400 MHz, [D6]Benzol, 2D-COSY-Spektrum): F = 1.18-1.46 (4s, 12H, 4 Isopropyl), 1.23 (s, 9H, 3 CH3, Pivaloyl), 1.66, 1.87 (2s, 6H, 2 Acetyl), 3.95 (dd, l H , J6,7b = 7.0 Hz, J7a,7b = 12.4 Hz, 7b-H), 4.04 (dd, l H , J4,5 = 7.6 Hz, J5,, = 8.8 Hz, 5-H), 4.11 (m, 1 H, la-H), 4.27 (m, 1 H, 2-H), 4.37 (dd, 1 H, J2,3 = 9.0 Hz, J3,4 = 2.6 Hz, 3-H), 4.40 (m, 2H, 6-H, 7a-H), 4.42 (m, 1 H, 1 a-H), 5.37 (dd, 1 H, 4-H). - "C-NMR (100.62 MHz, [D6]Bcnzol, J-moduliert): 6 = 20.26, 20.80 (2 CH,, Acetyl), 25.55-27.16 (4 CHI, Isopropyl, 3 CH3, Pi- valoyl), 63.01, 64.85 (2 CH3, 70.92, 75.27, 76.36, 76.80, 77.44 ( 5 CH), 109.29, 110.07 (2 quart. 1,3-Dioxolan-C), 169.31 - 177.48 (3C, Acetyl, Pivaloyl).


7.8 Hz, J3,4 = 8.0 Hz, 3-H), 4.02 (dd, 1 H, 54,s = 6.0 Hz, 4-H), 4.08 (dd, 1 H, Js.6 = 5.8 Hz,

686 H. Paulsen, M . Schiiller, A. Heitmann, M . A. Nashed und H. Redlich

2,3;4,5-Di-O-isopropyliden-7-O-pivaloyl-l,6-di-O- (tetrahydro-2H-pyran-2-yl) -D-glycero-o- galacto-heptit (22) und 2,3;5,6-Di-O-isopropyliden-7-O-pivaloyl-l,4-di-O-(tetrahydro-2H-pyran-2-y~~-D-g~ycero-~-ga~ac~o-hept i t (27): Das Gemisch (20 + 25) (19.0 g, 50.5 mmol) wird in absol. 1,4-Dioxan (200 ml) rnit 3,4-Dihydro-2H-pyran (10.15 g, 121 mmol) und p-Toluol- sulfonsaure (0.5 g) versetzt. Die Losung wird bei Raumtemp. belassen. Nach 72 h ist das Edukt chromatographisch nicht mehr nachweisbar. Es wird mit Triethylamin neutralisiert und eingeengt. Der Riickstand wird in Dichlormethan aufgenommen, rnit Wasser gewaschen, mit Na2S04 getrocknet und eingeengt. Nach mehrfacher Codestillation rnit absol. Toluol erhalt man (22 + 27). Das Gemisch wird unmittelbar weiter verarbeitet [DC: Toluol/Ethanol,

2,3;4,S- Di- 0-isopropyliden- if5-di-0- (tetrahydro-2H-pyran-2-yl)-o-glycero-~-galacto-heptit (23) und 2,3;5,6-D1-0-isopropyliden-l,4-di-O-tetrahydro-2H-pyran-2-yl)-~-glycero-~-yulacto-heptit (28): Das Gemisch (22 + 27) (23.66 g, 42.5 mmol) wird in absol. Methanol (500 ml) aufgenommen und rnit Natriummethanolat-Losung (6 ml, 1 N) versetzt und 48 h bei 60°C geriihrt. Es wird eingeengt und in Dichlormethan aufgenommen, mit Wasser versetzt und die organische Phase rnit Natriumsulfat (wie bei 16) getrocknet und eingeengt. Die Reinigung erfolgt durch Kieselgelfiltration (Toluol/Ethanol, 50: 1 + 10: 1, v/v), Ausb. 19.0 g (97%) Sirup, der direkt weiterverarbeitet wird.

3,4;S,6-Di-O-isopropyliden-2,7-di- O-(tetrahydro-2 H-pyran-2-yl)-~-glycero-n-manno-heplose (24) und 2,3;S,6-Di-O-isopropyliden-4,7-di-O- (tetrahydro-2H-pyran-2-yl)-~-glycero-n- manno-heptose (29): Das Produkt (23 + 28) wird wie bei Verbindung 17 angegeben oxidiert. Das erhaltene Produkt wird direkt hydrolysiert und wie bei 19 beschrieben weiter verarbeitet.

10: 1, V/V, RF(22 + 27) = 0.56-0.701.

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XXIX. Mitteilung: H. Redlich, W. Sudau und H. Paulsen, Tetrahedron, im Druck. 2i L. Anderson und F. M . Unger (Edit.), Bacterial Lipopolysaccharides, Am. Chem. SOC.

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Verzweigte und kettenverlängerte Zucker, XXX. Diastereoselektive Synthese von L-glycero-D-manno-Heptose, einem Baustein der inneren Core-Region von Lipopolysacchariden