Reactivity of sugar-derived cyclic nitrones towards samarium diiodide and nucleophiles. Synthesis of iminosugars.
REACTIVITE DES NITRONES CYCLIQUES À SIX CHAINONS DERIVEES DE SUCRES VIS-A-VIS DE SmI 2 ET DE REACTIFS NUCLEOPHILES. SYNTHESE D'IMINOSUCRES
Résumé
Four new ketonitrones have been synthesized from D-fructose and L-sorbose. The ketone
function of protected sugars has been transformed in oxime, then nitrones have been obtained
by oxime N-alkylation / nucleophilic substitution of a well leaving group (in C-6 position) by
nitrogen atom.
Nitrones can be reduced by SmI2, reversing their polarity. A lot of nitrogen compounds can be
obtained by their reductive cross-coupling with ketones, aldehydes or α,β-unsaturated esters.
D-fructose or L-sorbose-derived nitrones have shown a different reactivity. After the SmI2
mediated reduction, the elimination of the alcoxy group was very fast. An original samarium
(III) oxy-enamine intermediate has trapped a proton to furnish corresponding nitrones with an
excellent yield.
We have studied this new aspect of nitrones reactivity by trapping carbonyl compounds, to
conduce to β-alkylated nitrones.
Original N-hydroxylamines and amines have been obtained by reaction of this nitrones with
allylmagnesium bromide and hydride.
In another part, D-fructose or L-sorbose-derived nitrones have been transformed in
polyhydroxylated piperidines and their N-oxygenated derivatives. Their ability to inhibit
glycosidases or bacterian adhesion has been evaluated on various enzymes and lectin PA-IIL
from Pseudomonas aeruginosa.
La synthèse de quatre nitrones à partir du D-fructose et du L-sorbose a été développée. La
fonction cétone de sucres correctement protégés a été transformée en oxime puis les nitrones
ont été obtenues par N-alkylation de l'oxime / substitution nucléophile d'un groupement
partant (en position 6) par le doublet libre de l'azote.
Notre équipe a montré en 2002 qu'en présence de diiodure de samarium (SmI2) les nitrones
sont réduites et leur polarité est inversée. Leur couplage réducteur avec des cétones,
aldéhydes, ou esters a,b-insaturés a permis d'accéder à une large gamme de composés azotés.
Les nitrones dérivées du D-fructose ou du L-sorbose ont montré une réactivité toute autre. La
réduction par SmI2 a bien eu lieu mais l'élimination d'un groupement alcoxy s’est faite très
rapidement. L'intermédiaire de type énaminolate de samarium(III) a piégé un proton pour
conduire aux nitrones correspondantes quantitativement.
Suite à ces observations, nous avons cherché à exploiter ce nouvel aspect de la réactivité de
ces nitrones, en piégeant des composés carbonylés, pour accéder aux nitrones alkylées cette
fois en b de l'azote.
En parallèle, la réaction de ces nitrones avec le bromure d’allylmagnésium et différentes
sources d’hydrures a permis d’accéder à des N-hydroxylamines et amines inédites.
Enfin, dans une dernière partie, les nitrones dérivées du D-fructose ou du L-sorbose ont été
transformées en pipéridines polyhydroxylées mais aussi en leurs dérivés N-oxygénés. Leurs
propriétés en tant qu'inhibiteurs de glycosidases ou inhibiteurs d’adhérence bactérienne ont
été évaluées sur différentes enzymes et sur la lectine PA-IIL de Pseudomonas aeruginosa.
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