The synthesis of selectively protected derivatives of mannose and mannosamine

Kwasy 3-deoksy-D-glicero-D-galakto-non-2-ulozonowy ¬ (KDN) oraz N-acetyloneuraminowy (NANA) to istotne metabolicznie i biochemicznie związki zaliczane do rodziny kwasów ulozonowych. Są to szeroko rozpowszechnione naturalne węglowodany, biorące udział w wielu ważnych procesach biologicznych.[1] KDN został wyizolowany z ikry pstrąga tęczowego, jego głównym zadaniem jest ochrona zarodka na wczesnych etapach rozwoju embrionalnego.[2] NANA stanowi bardzo ważną jednostkę monosacharydową w błonie komórkowej w kompleksach cukrowych, odpowiedzialnych za procesy rozpoznawania molekularnego.[1] Głównym celem badań prowadzonych w ramach pracy dyplomowej była synteza chiralnych aldehydów, które mogą być substratami w syntezie KDN i NANA, na drodze asymetrycznej reakcji aldolowej.Na drodze wieloetapowych syntez otrzymano dwie selektywnie zabezpieczone pochodne mannozy: 4-O-benzylo-2,3;5,6-di-O-izopropylideno-D-mannozę, 2-O-benzylo-3;4;5,6-di-O-izopropylideno-D-mannozę oraz pięć pochodnych mannozaminy z wolną bądź zabezpieczoną w różny sposób grupą aminową (zastosowano zabezpieczenia acetylowe, tert-butoksykarbonylowe, benzylowe, karboksybenzylowe). Otrzymane związki zostaną użyte w dalszych badaniach.[1] Dondoni A., Marra A., Merino A., J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 3324-3336.[2] Inoue S., Iwasaki M., Biochem. Biophys. Res. Commun. 1978, 83, 1018-1023.3-deoxy-D-glycero-D-galacto-non-2-ulosonic acid (KDN) and N-acetylneuraminic acid (NANA) are very important metabolic compounds from ulosonic acid family. They are widely diffuse natural carbohydrates which participate in various important biological processes.[1] KDN was isolated from rainbow trout roe, its main function is to protect the embryo in the early stages of embryonic development.[2] NANA is a terminal unit monosaccharide in sugar complexes in the cell membrane, responsible for molecular recognition processes.[1] The main goal of research was the synthesis of chiral aldehydes, which are substrates for KDN and NANA. These aldehydes may be used as starting materials for the synthesis of sialic and ulosonic acids in asymmetric aldol reactions.Two selectively protected derivatives of mannose: 4-O-benzyl-2,3;5,6-di-O-isopropylidene-D-mannose and 2-O-benzyl-3,4;5,6-di-O-isopropylidene-D-mannose were obtained in multistep synthesis. Additionally, five mannosamine derivatives with free or differently protected amino group were synthesized (used protecting group: acetyl, tert-butyloxycarbonyl, benzyl, carbobenzyloxy). The compounds will be used in further studies.[1] Dondoni A., Marra A., Merino A., J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 3324-3336. [2] Inoue S., Iwasaki M., Biochem. Biophys. Res. Commun. 1978, 83, 1018-1023