Syntese av prebiotiske glykokonjugater

Abstract

I denne oppgaven ble det forsøkt syntetisert en rekke fenoliske glykokonjugater med antatt prebiotisk effekt. Det ble benyttet D-glukose og vanillin for å undersøke ulike strategier for å danne glykosidet vanillin-D-glukopyranosid. I testsystemet ble det prøvd fem syntesestrategier med ulike glykosyldonorer og aktivatorer, for å finne en generell syntesestrategi for syntese av fenoliske glykokonjugater.

For fire av syntesestrategiene var det nødvendig å beskytte og aktivere glykosyldonoren før glykosylering, mens den siste strategien benyttet 1,3-dimetyl-2- klorimidazoliniumklorid, et koblingsreagens, for direkte glykosylering av D-glukose med vanillin. Av de fem syntesestrategiene var det kun glykosyleringsreaksjonen med vanillin og 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-D-glukopyranosylbromid i bifasisk system bestående av CH2Cl2 og basisk vandig løsning som ga rent isolert produkt. Strategien ga et totalutbytte av vanillin-D-glukopyranosid på 42% over fire steg.

Den vellykkede glykosyleringsreaksjonen ble videre benyttet som generell syntesestrategi for å danne andre fenoliske glykokonjugater. Det ble brukt mannose som glykosyldonor for å danne 4-formyl-2-metoksyfenyl-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-D-mannopyranosid, men det lot seg ikke gjøre å isolere produktet. Det ble også forsøkt å danne matairesinol-4,4-di-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-D-mannopyranosid, men det ble ikke observert produktdannelse fra glykosyleringreaksjonen.

For syntese av vanillinglykosid med β-MOS skulle det benyttes preparativ HPLC for opprensning, men da dette ikke kunne gjennomføres innenfor tidsrammen av oppgaven ble alle stegene i glykosyleringsreaksjonen utført uten å isolere produktet etter hvert steg. Det ble observert mulig dannet peracetylert glykosidprodukt.

For å danne matairesinol-di-O-D-mannopyranosid ble det forsøkt en strategi med benzoylering og trikloracetimidat-aktivering av glykosyldonoren. Syntesen av glykosyldonoren ga et utbytte på 56% over 3 steg, og analyse med HPLC-MS av råprodukt for glykosyleringsreaksjonen viste dannelse av matairesinol-4,4-di-2,3,4,6-tetra-O-benzoyl-D-mannopyranosid. Ved forsøk på avbeskyttelse for å danne målmolekylet matairesinol-di-O-D-mannopyranosid ble det ikke observert dannelse av produkt.

In this thesis, there was attempted to synthesize several phenolic glycoconjugates with an assumed prebiotic effect. D-glucose and vanillin were used to investigate various strategies to form the glycoside vanillin-D-glucopyranoside. In the test system, five synthesis strategies were attempted with various glycosylic donors and activators to find a general synthesis strategy for synthesizing phenolic glycoconjugates. In four of the synthesis strategies, it was necessary to protect and activate the glycosylic donor prior to glycosylation, while the final strategy used 2-chloro-1,3-dimethylimidazolinium chloride, a coupling reagent, for direct glycosylation of D-glucose with vanillin. Of the five synthesis strategies, only the glycosylation reaction with vanillin and 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-Dglucopyranosyl bromide in the biphasic system consisting of CH2Cl2 and basic aqueous solution gave a pure isolated product. The strategy gave a total yield of Vanillin-D-glucopyranoside of 42% through four steps. The successful glycosylation reaction was further used as a general synthesis strategy to form other phenolic glycoconjugates. Mannose was used as a glycosyl donor to form 4-formyl-2- methoxyphenyl-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-D-mannopyranoside, but it was not possible to isolate the product. An attempt was made to form matairesinol-4,4-di-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-D-mannopyranoside, but product formation was not observed from the glycosylation reaction. For the synthesis of vanillin glycoside with β-MOS, preparative HPLC should be used for cleanup. Unfortunately, this could not be carried out within the time frame of the thesis, and all steps of the glycosylation reaction were performed without isolating the product after each step. A possible peracetylated glycoside product was observed. To form matairesinol-di-O-D mannopyranoside, a strategy of benzoylation and trichloroacetimidate activation of the glycosyl donor was attempted. The synthesis of the glycosylic donor gave a 56% yield over three steps, and analysis with HPLC-MS of the crude sample from the glycosylation reaction showed the formation of matairesinol-4,4-di-2,3,4,6- tetra-O-benzoyl-D-mannopyranoside. Despite this, attempted deprotection to form the target molecule matairesinol-di-O-D-mannopyranoside, the product was not observed.