Почему бензилиденовая защитная группа непредпочтительна для гликозидов формилфенолов?

Бензилиденовые защитные группы широко используются в химии углеводов, как правило, для защиты гидроксильных групп в положениях О-4, О-6 углеводного остатка. 4,6-бензилиденовая защита позволяет с той или иной степенью селективности вводить другие функциональные группы в О-2 и О-3 положения сахаров и легко удаляется из молекулы в кислых условиях. Авторами настоящей статьи ранее была предложена схема получения ацилпроизводных природного гликозида салицина (гликозида салицилового спирта) из промежуточного гликозида гелицина (гликозида салицилового альдегида). При этом альдегидная группа может быть восстановлена до спиртовой на последних этапах синтеза и не требует дополнительной защиты во время модификации углеводного остатка, поскольку не вступает в реакции ацилирования в отличие от гидроксиметиленовой группы салицина. Для временной защиты О-4 и О-6 гидроксилов гелицина было предложено использовать бензилиденовую защитную группу. Целью данной работы являлось изучение реакционной способности гликозида гелицина в реакции образования 4,6-бензилидена и установление влияющих на нее факторов. Были предприняты попытки введения бензилиденовой защитной группы в молекулу гелицина двумя способами: с использованием диметилацеталя бензальдегида и с использованием бензальдегида и хлорида цинка. В первом случае конверсии исходного гликозида не было зафиксировано, в то время как результатом второй реакции являлся продукт неустановленной структуры. При помощи квантово-химических расчетов были смоделированы возможные реакции, протекающие с использованными реагентами и было установлено, что невозможность реакции диметилацеталя бензальдегида и бензальдегида по 4,6-гидроксилам глюкозы обусловлена конкурирующей реакцией альдегидной группы самого гелицина. Причем при катализе хлоридом цинка наиболее вероятным продуктом реакции является димер гелицина. Таким образом, было установлено, что бензилиденовая защита имеет ограничение и не может быть применена в случае гликозидов, содержащих в качестве агликона ароматические альдегиды.

гликозиды, салицин, природные гликозиды, гелицин, 4, 6-бензилиденирование, производные салицина

1. Wuts P.G.M., Greene T.W. Greene's protective groups in organic synthesis. John Wiley & Sons, 2006. 1400 p.

2. Zong G., Barber E., Aljewari H., Zhou J., Hu Z., Du, Y., Shi W. Total synthesis and biological evaluation of ipomoeassin F and its unnatural 11 R-epimer // The Journal of Organic Chemistry. 2015. Vol. 80. No. 18. P. 9279–9291. DOI: 10.1021/acs.joc.5b01765

3. Guo J., Ye X.S. Protecting groups in carbohydrate chemistry: influence on stereoselectivity of glycosylations // Molecules. 2010. Vol. 15. No. 10. P. 7235–7265. DOI: 10.3390/molecules15107235

4. Wang C.C., Lee J.C., Luo S.Y., Kulkarni S.S., Huang Y.W., Lee C.C., Chang K.L., Hung S.C. Regioselective one-pot protection of carbohydrates // Nature. 2007. Vol. 446. No. 7138. P. 896–899. DOI: 10.1038/nature05730

5. Picard S., Bouyssou P., Chenault J. Hemisynthesis of the naturally occurring tremuloidin // Phytochem. 1992. Vol. 31. No. 8. P. 2909–2910. DOI: 10.1016/0031-9422(92)83663-J

6. Shao C., Pei Y., Borg-Karlson A.K., Pei Z. Regioselective acylation of 2′-or 3′-hydroxyl group in salicin: Hemisynthesis of acylated salicins // Chemical Research in Chinese Universities. 2014. Vol. 30. Issue 5. P. 774–777. DOI: 10.1007/s40242-014-4041-y

7. Boeckler G. A., Gershenzon J., Unsicker S. B. Phenolic glycosides of the Salicaceae and their role as anti-herbivore defenses // Phytochemistry. 2011. Vol. 72. No. 13. P. 1497–1509. DOI: https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2011.01.038

8. Akao T., Yoshino T., Kobashi K., Hattori M. Evaluation of salicin as an antipyretic prodrug that does not cause gastric injury // Planta medica. 2002. Vol. 68. No. 8. P. 714–718. DOI: 10.1055/s2002-33792

9. Kim C.S., Subedi L., Park K.J., Kim S.Y., Choi S.U., Kim K.H., Lee K.R. Salicin derivatives from Salix glandulosa and their biological activities // Fitoterapia. 2015. Vol. 106. P. 147–152. DOI: 10.1016/j.fitote.2015.08.013

10. Singh A., Malhotra S., Subban R. Anti-inflammatory and analgesic agents from Indian medicinal plants // International Journal of Integrative Biology. 2008. Vol. 3. No. 1. P. 57–72.

11. Stepanova E.V., Belyanin M.L., Filimonov V.D. Synthesis of acyl derivatives of salicin, salirepin, and arbutin // Carbohydrate research. 2014. Vol. 388C. No. 1. P. 105–111. DOI: 10.1016/j.carres.2014.02.014

12. Pearl I.A., Darling S.F. Studies on the leaves of the family salicaceae, III. Migration of acyl groups during isolation of glycosides from Populus grandidentata leaves // Archives of Biochemistry and Biophysics. 1963. Vol.102. P. 33–38. DOI: 10. 1016/0003-9861(63)90316-3

13. de Souza T.B., Bretas A.C.O., Alves R.J., Magalhães T.F.F., Stoianoff, M.A.R. Synthesis and antifungal activity of palmitic acid-based neoglycolipids related to papulacandin D // Química Nova. 2015. Vol. 38. No. 10. P. 1282–1288. DOI: 10.5935/0100-4042.20150156

14. Wilson W.E., Johnson S.A., Perkins W.H., Ripley J.E. Gas-chromatographic analysis of cardiac glycosides and related compounds // Anal. Chem. 1967. Vol. 39. No. 1. P. 40–44. DOI: 10.1021/ac60245a002

15. Fei G., Fan X., Ma H., Fan P., Jia Z., Ling L. Synthesis of glycosylated chrysin derivatives via ester linkers // Chemistry of Natural Compounds. 2016. Vol. 52. No. 4. P. 602–610. DOI: 10.1007/s10600-016-1721-5

16. Ren B., Wang M., Liu J., Ge J., Zhang X., Dong H. Zemplén transesterification: a name reaction that has misled us for 90 years // Green Chemistry. 2015. Vol. 17. P. 1390–1394. DOI: 10.1039/C4GC02006E.

17. Kim K.S., Kim J.H., Lee Y.J., Lee Y.J., Park J. 2-(Hydroxycarbonyl) benzyl glycosides: a novel type of glycosyl donors for highly efficient βmannopyranosylation and oligosaccharide synthesis by latent-active glycosylation // Journal of American Chemical Society. 2001. Vol. 123. No. 35. P. 8477–8481. DOI: 10.1021/ja015842s

18. da Silva I.C.G., de Pontes Santos H.B., Cavalcanti Y.W., Nonaka C.F., de Sousa S.A., de Castro R.D. Antifungal Activity of Eugenol and its Association with Nystatin on Candida albicans // Pesquisa Brasileira em Odontopediatria e Clínica Integrada. 2017. Vol. 17. No. 1. P. 1–8. DOI: 10.4034/ PBOCI.2017.171.16.

19. Stepanova E.V., Nagornaya M.O., Filimonov V.D., Valiev R.R., Belyanin M.L., Drozdova A.K., Cherepanov V.N. A new look at acid catalyzed deacetylation of carbohydrates: A regioselective synthesis and reactivity of 2-O-acetyl aryl glycopyranosides // Carbohydrate Research. 2018. Vol. 458. P. 60–66. DOI: 10.1016/j.carres.2018.02.003

20. Reyes L., Nicolás-Vázquez I., Mora-Diez N., Alvarez-Idaboy J.R. Acid-catalyzed nucleophilic additions to carbonyl groups: is the accepted mechanism the rule or an exception? // The Journal of Organic Chemistry. 2013. Vol. 78. No. 6. P. 2327–2335. DOI: 10.1021/jo302390r

21. Zhang Lei, Haoran Li Yong Wang, [ingbang Hu Characterizing the structural properties of N, N-dimethylformamide-based ionic liquid: Density-functional study // Physical Chemistry B. 2007. Vol. 111. No. 37. P. 11016–11020. DOI: 10.1021/jp0749064