Síntese de glicosil amidas e glicoconjugação via utilização de selenocarboxilatos como reagentes traceless

Abstract

A química de carboidratos têm sido um importante link entre a síntese orgânica, a biologia e a química medicinal devido ao papel fundamental que açúcares apresentam na glicobiologia. Neste contexto, a ligação amida glicosídica é uma importante conexão encontrada na natureza, sendo uma das formas de ligar um núcleo de carboidrato a outras biomoléculas e produtos naturais, como glicopeptídeos e N-glicosil amidas. Dessa forma, o desenvolvimento de métodos sintéticos para a introdução de núcleos de carboidratos em diferentes estruturas é fundamental. Tendo em vista o interesse do nosso grupo de pesquisa em desenvolver novas estratégias utilizando a química de selênio na funcionalização de derivados de carboidratos, o presente projeto descreve uma metodologia de síntese de N-glicosil amidas e de glicoconjugação via formação de ligação amida, envolvendo a reação entre selenocarboxilatos, gerados in situ, com azidas glicosídicas. Foi possível sintetizar com sucesso uma série de derivados de carboidratos, para uma variedade de substratos que incluíram: N-glicosil amidas furanosídicas (20 exemplos), piranosídicas (13 exemplos) e também N-glicoconjugados graxos (10 exemplos). A metodologia foi baseada na geração in situ de selenocarboxilatos de lítio, a partir de Se0/ LiEt3BH e derivados de ácidos carboxílicos, e suas reações com azidas derivadas de açúcares. Um aspecto importante deste protocolo é que a reação se inicia com selênio elementar e apresenta como subprodutos N2 e Se0. O isolamento e manipulação de espécies intermediárias reativas de selênio são evitadas durante o curso reacional, conferindo ao selenocarboxilato o status de reagente traceless.

Carbohydrate chemistry has been an important link between organic synthesis, biology and medicinal chemistry due to the fundamental roles that sugars play in glycobiology. In this context, the glycosyl amide linkage is an important connection found in nature, since it is one of the ways in which a sugar unit can be found attached to other biomolecules and natural products, such as N-glycosyl amides and glycopeptides that are known for possessing a wide range of bioactivities. Therefore, the development of synthetic methods for the introduction of sugar moieties into various different scaffolds is of paramount importance. In connection with our interest on the development of new strategies using selenium chemistry for the functionalization of carbohydrate derivatives, we describe herein an efficient synthesis of glycosyl amides and glycoconjugation methodology via amide bond-formation, enabled by the reaction of in situ generated selenocarboxylates with glycosyl azides. Carbohydrate-derived amides were successfully prepared in good yields for a broad range of substrates, including: furanosyl (20 examples), pyranosyl (13 examples) N-glycosil amides derivatives and also fatty acids glycoconjugates (10 examples). The methodology relied in the in situ generation of lithium selenocarboxylates, from Se/LiEt3BH and acyl chlorides or carboxylic acids and their reaction with sugar azides. A key aspect of the present protocol is that we start from elemental selenium and as by-products we have harmless gaseous nitrogen and elemental selenium. Isolation and handling of all reactive and sensitive seleniumcontaining intermediates is avoided, therefore assigning to the selenocarboxylate the status of a traceless reagent.