Ziel der Dissertation war die Entwicklung neuer Synthesewege zu C2-verzweigten
Aminozuckern und verwandten Kohlenhydratmimetika als potentielle Liganden
multivalenter Konjugate. Im ersten Teil der Arbeit wurden, inspiriert durch
eine kürzlich von Al-Harrasi beschriebene Synthese enantiomerenreiner
Aminopyrane, verschieden konfigurierte C2-verzweigte 4-Aminozucker durch eine
Lewis-Säure-induzierte Umlagerung von 1,2-Oxazinen hergestellt. Die benötigten
1,3-dioxolanyl-substituierten 1,2-Oxazine wurden durch eine stereodivergente
Addition lithiierter Alkoxyallene an chirale Aldonitrone erhalten. Nach
Einführen einer Phenylthio-Gruppe wurden die 1,2-Oxazine unter Lewis-aciden
Bedingungen in bicyclische Ketone umgelagert, die unmittelbar in
Glycosylierungsreaktionen eingesetzt werden konnten. Reagieren der
Umlagerungsprodukte mit Methanol lieferte intern geschützte Aminozucker-
Equivalente, die anschließend in Methylglycoside mit verschiedenen
Konfigurationen übergeführt wurden. Diese Transformation wurde in drei
einfachen reduktiven Schritten realisiert: Reduzieren der Carbonylgruppe,
Debenzylierung und Spaltung der N,O-Bindung. Die Umlagerungsprodukte wurden
auch als Glycosyldonor-Äquivalente eingesetzt. Glycosylierungsreaktionen mit
verschiedenen Alkoholen ermöglichte die Synthese von Intermediaten, die in Di-
und Trisaccharide, sowie eine glycosylierte Aminosäure und ein bivalentes
Aminozuckerderivat übergeführt wurden. Im zweiten Teil der Arbeit wurden 1,3
-dioxolanyl-substituierte Hydroxylaminderivate hergestellt und in
funktionalisierte Dihydropyrane cyclisiert, die anschließend in neuartige
(multivalente) Kohlenhydratmimetika und andere enantiomerenreine Heterocyclen
übergeführt wurden. Die linearen Vorläufer wurden in Analogie zu der Synthese
der 1,2-Oxazine durch eine stereodivergente Addition lithiierter Enolether an
chirale Aldonitrone erhalten. Anschließend lieferte eine Lewis-Säure-
vermittelte Cyclisierung Dihydropyrane als Schlüsselintermediate für die
Synthese enantiomerenreiner Aminopyrane, die als Mimetika verschieden
substituierter und konfigurierter 4-Aminozucker aufgefasst werden können.
Einige der in dieser Arbeit synthetisierten Verbindungen zeigten als
sulfatierte Liganden von Goldnanopartikeln interessante Eigenschaften in ihrer
Bindung an Selektine.Aim of the dissertation was the development of new synthetic routes to
C2-branched 4-amino sugars and related carbohydrate mimetics as potential
ligands for multivalent conjugates. In the first part of the thesis, inspired
by a recently described synthesis of enantiopure aminopyrans by Al-Harrasi,
differently configured C2-branched 4-amino sugars have been prepared by a
Lewis-acid promoted rearrangement of 1,2-oxazines. The required 1,3
-dioxolanyl-substituted 1,2-oxazines have been obtained by stereodivergent
addition of lithiated alkoxyallenes to a chiral aldonitrone. After
introduction of a phenylthio moiety, the 1,2-oxazines were treated with Lewis
acid leading to the stereoselective formation of bicyclic ketones that could
directly be used in glycosidation reactions. Reaction with methanol provided
internally protected amino sugar equivalents that have been transformed into
methyl glycosides with different configurations. This transformation was
accomplished in simple reductive steps consisting of a reduction of the
carbonyl group, debenzylation and cleavage of the N,O-bond. The rearrangement
products have also been used as glycosyl donor equivalents. Glycosylation
reactions with different alcohols allowed the synthesis of coupled products
that have been transformed into di- and trisaccharides, as well as into a
glycosylated amino acid and a divalent aminosugar derivative. In the second
part of the thesis, 1,3-dioxolanyl-substituted hydroxylamine derivatives have
been prepared and cyclised into functionalized dihydropyrans that have been
transformed into novel (multivalent) carbohydrate mimetics and other
enantiomerically pure heterocycles. The required linear precursors were
prepared, by analogy to the synthesis of 1,2-oxazines, via stereodivergent
addition of lithiated enol ethers to carbohydrate-derived nitrones. A
subsequent Lewis acid mediated cyclisation delivered dihydropyrans as crucial
precursors for the synthesis of enantiopure aminopyrans that can be regarded
as mimetics of differently substituted and configured 4-amino sugars. Several
of the prepared compounds showed interesting properties in their binding to
selectins when presented in a multivalent fashion as sulfated ligands of gold
nanoparticles
