Synthèse d’un glycolipide portant un dimannoside

Bien que plus difficile d’accès, les oligosaccharides sont en général mieux reconnus que les monosaccharides par les lectines. En effet parmi les études existantes, Varga et al. ont testé des glycodendrimères de différentes valences et comportant un mono- ou un di- ou un tri-saccharide dérivé du mannose [131]. Ils ont trouvé dans le cadre de leurs études que l’IC50

d’un trisaccharide monovalent (145 µM) était bien meilleur que pour le di- et le monosaccharide, respectivement, 1018 µM et 3292 µM. Cependant cette différence est vite rattrapée par des glycodendrimères de valence 3 ou 4 c’est la raison pour laquelle le raft précédemment décrit ne contient que des monosaccharides.

1. Première stratégie envisagée.

Figure 55 : Glycolipide dimannoside basé sur un cœur galate

Dans le cadre de notre projet il a été retenu un disaccharide (figure 55) dont la partie alkyle est basée sur un cœur galate comportant trois chaînes alkyles permettant de compenser le gain de polarité par rapport à la version monosaccharide.

69 Figure 56 : Synthèse de la partie alkyl du glycolipide

La synthèse de la partie alkyl se fait à partir de galate d’éthyle commercial. Afin de pouvoir introduire le fluorophore il est nécessaire de différencier les trois chaînes alkyl introduites. Dans un premier temps seulement deux chaînes sont introduites par la réaction de Williamson avec seulement 1,5 équivalent de 1-bromo-tétradécane, afin de favoriser au maximum la formation du produit dialkylé 42 désiré. Lors de cette étape les produits mono- et dialkylé, étant très apolaires, sont malheureusement inséparables sur gel de silice. Il est alors nécessaire de saponifier l’ester pour diminuer la polarité des produits et réussir à les séparer sur gel de silice même si la séparation reste délicate due à la présence de l’acide. Le produit dialkylé est alors estérifié pour donner le produit 42 avec un rendement modeste de 30%. La condensation du 1-azido-11 tosyloxy undecane (5) sur le galate dialkylé 42 se fait en présence de K2CO3 dans le DMF et donne le composé attendu 43 avec un rendement quantitatif de 98%. 43 est ensuite saponifié pour donner l’acide correspondant 44. Celui-ci est, dans un premier temps, activé en chlorure d’acide avec du chlorure d’oxalyle en présence DMF (proportion catalytique) puis le couplage sur l’espaceur est réalisé en présence de DMAP pour offrir 45 avec un bon rendement de 70%.

70 Figure 57 : Introduction de la partie glycosidique.

La stratégie de synthèse envisagée pour introduire le disaccharide est tout d’abord de glycosyler avec 7 en présence de NIS et TfOH pour obtenir le produit 46 désiré avec un bon rendement de 70%. L’utilisation des groupements protecteurs orthogonaux entre eux permet de déprotéger sélectivement la position C2 en débenzoylant dans les conditions de Zemplen. Puis le disaccharide désiré 48 est obtenu avec un rendement de 65% par glycosylation du arylthio 2,3,4,6-tétra-O-benzoyl-α-D-mannopyranoside 7 en présence de NIS et TfOH.

Figure 58 : Introduction du fluorophore par Click et déprotection du sucre

A ce stade de la synthèse, deux stratégies sont envisageables. La première consistant à déprotéger d’abord les benzyles de 48 en présence de Pd/C et de H2 cela implique alors de

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convertir l’azoture en amine lors du retrait des benzyles, et on anticipe un potentiel problème de solubilité et de compétition entre fonctions alcool et amine pour le couplage peptidique. La deuxième stratégie qui a été retenue (figure 59) est d’introduire par click en présence de CuI et de DIEA le fluorophore 19 offrant le produit désiré 50 avec un bon rendement de 70% ainsi que le produit d’homocouplage du fluorophore obtenu malgré l’utilisation de solvant anhydre et de l’atmosphère inerte. La première étape de déprotection est la déprotection des benzoyles dans les conditions de Zemplen offrant le glycolipide partiellement déprotégé 50 avec un bon rendement de 90%.

Figure 59 : Déprotection final : Perte de la fluorescence du fluorophore.

La dernière étape n’est pas sans poser problème. En effet la déprotection des trois benzyles nécessite l’emploi de Pd/C et de dihydrogène, l’utilisation d’une pression trop faible de dihydrogène ne permet pas de réaliser la déprotection complète (observé par CCM) et malheureusement l’utilisation d’une pression de 5 Bar de H2 nécessaire à la déprotection provoque une décoloration du milieu réactionnel (impliquant la perte de fluorescence) qui passe de jaune à incolore dut à la perte de l’aromaticité du fluorophore.

2. Deuxième stratégie entamée.

Cette deuxième voie de synthèse a pour objectif non seulement d’obtenir le disaccharide avec le fluorophore mais aussi de palier aux problèmes de purification rencontrés lors de l’introduction des chaînes alkyles.

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Figure 60 : Introduction des chaînes alkyle et obtention d’un isomère

Lors de la synthèse précédente il a été constaté que la séparation du galate dialkylé et du galate trialkylé posait problèmes, cependant il a été observé que le monoalkylé est facilement séparable des polyalkylés. Afin d’éviter la saponification et l’estérification nécessaire précédemment la première étape consiste en la condensation du 1-azido-11-tosyloxy undécane 5 sur le galate d’éthyle commercial (figure 60) en présence de K2CO3 dans le DMF et donne le composé attendu 51 monoalkylé avec un bon rendement de 40% compte tenu de la désymétrisation.

Comme attendu la purification sur gel de silice ne comporte aucune difficulté. Lors de cette étape seul l’isomère 51 a été obtenu comme le montre la RMN, en effet pour cet isomère il est obtenu un seul pic aromatique intégrant pour les deux protons aromatiques expliqué par la symétrie de la molécule. Si on avait condensé la chaîne aromatique sur les phénols en méta les deux protons aromatiques ne seraient plus identiques il en résulterait deux pics aromatiques intégrant chacun pour un proton.

Cette réactivité particulière est attribuée à l’acidité plus importante de l’hydroxyle en para du groupe électroattracteur COOEt.

L’introduction des deux chaînes alkyles en méta se fait comme précédemment en présence de K2CO3 et de bromure de tetradécyle pour offrir 52 avec un rendement de 93%.

73 Figure 61 : Synthèse du dimannoside

52 est ensuite saponifié pour donner l’acide correspondant 53. Celui-ci est, dans un premier

temps, activé en chlorure d’acide avec du chlorure d’oxalyle en présence DMF (proportion catalytique) puis le couplage sur l’espaceur est réalisé en présence de DMAP pour offrir 54 avec un bon rendement de 71%. L’étape suivante est la glycosylation du thiomannoside donnant 55 avec un rendement de 68%. Les étapes de synthèse n’ont pu être conduites plus loin par manque de temps.

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