Afin d’obtenir les molécules finales trisaccharidiques, sulfatées ou non, possédant la
D-GlcN (amorce des HS), nous souhaitons synthétiser le diol 167, possédant une liaison avec une anomérie α reliant la première unité des HS au disaccharide de la zone de liaison (Schéma
56).
Schéma 56 : Précurseur trisaccharidique 167
IV-4.2.1. Glycosylation
Afin d’accéder au trisaccharide 167, il est nécessaire de réaliser une glycosylation entre les composés 160 et 139 et de mettre au point les conditions de réaction pour obtenir une bonne sélectivité α. Le composé 160 étant obtenu en 2 étapes à partir de deux monosaccharides dont les synthèses nécessitent 10 et 8 étapes, nous avons envisagé de tester la glycosylation sur un alcool commercial, le 2-naphtalèneméthanol, puis sur le monosaccharide 141 avant de tester les meilleures conditions sur le disaccharide 160 (Figure
15).
Figure 15 : Différents accepteurs pour tester la glycosylation
Glycosylation avec le 2-naphtalèneméthanol
Nous avons choisi de faire cette réaction dans des conditions classiques. Cette glycosylation a donc été réalisée avec 1,5 éq. de 2-naphtalèneméthanol en présence de TMSOTf (0,2 éq. par rapport à l’imidate 139) dans le dichlorométhane. Le produit 168 a été obtenu avec un bon rendement de 80% mais sous forme de mélange inséparable entre les deux isomères α/β dans les proportions 2/1 (Schéma 57).
81
Schéma 57 : Formation du composé 168
Glycosylation avec le monosaccharide 141
En s’appuyant sur ce résultat préliminaire satisfaisant, nous avons testé cette réaction sur le monosaccharide 141, possédant un motif D-glucuronique (Schéma 58).
Schéma 58 : Glycosylation entre les composés 139 et 141
Dans des conditions de glycosylation identiques à celles utilisées pour le 2- naphtalèneméthanol (Tableau 7, Entrée 1), un modeste rendement de 24% est obtenu mais avec une excellente sélectivité. Celle-ci a été vérifiée par RMN et est notamment visible au niveau du proton 2 de la glucosamine qui fait un couplage avec le proton 1, avec une constante de couplage de 3,5 Hz, caractéristique d’une anomérie α. En augmentant le temps de réaction, le rendement augmente légèrement (Tableau 7, Entrée 2). En revanche l’utilisation de BF3.Et2O ne conduit à aucun résultat ; seul du produit de départ est récupéré
(Tableau 7, Entrée 3).
De nombreuses études ont montré l’influence du solvant lors des réactions de glycosylation, notamment sur la stéréosélectivité. Les solvants de la famille des éthers (THF, Et2O…) semblent favoriser la formation de liaison α, thermodynamiquement plus stable.77,78
En 2004, l’équipe de D. Bonnaffé a étudié la glycosylation entre un donneur trichloroacétimidate possédant un azido en position 2 et un accepteur glucuronique.79 Divers solvants ont été essayés pour cette glycosylation (CH2Cl2, THF, Et2O ou le mélange de deux
de ces solvants).
Nous avons donc décidé de tester différents solvants afin d’obtenir le composé 169 avec les meilleurs rendement et sélectivité. Les composés 139 et 141 n’étant pas solubles dans le THF ou l’Et2O purs, nous avons testé des mélanges de ces solvants dans le CH2Cl2.
L’utilisation de THF semble empêcher la glycosylation alors que l’utilisation de mélange CH2Cl2 / Et2O, dans les proportions 1,5/2 ou 1/1, augmente légèrement le rendement jusqu’à
50% (Tableau 7, Entrées 4-7). Mais ces conditions sont peu reproductibles, probablement à cause de l’humidité contenue dans l’Et2O, même lorsqu’il est distillé et le rendement est bien
souvent autour de 30%.
77 Wulff, G., Röhle, G., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1974, 13, 157-170 78 Demchenko, A., Stauch, T., Boons, G.-J., Synlett., 1997, 818-820 79
82
Tableau 7 : Conditions de glycosylation entre 139 et 141
Entrée Solvant Temps de réaction Acide de Lewis Rendement Ratio α / β
1 CH2Cl2 1h TMSOTf 1M 24% 1/0 2 CH2Cl2 2h TMSOTf 1M 34% 1/0 3 CH2Cl2 1h BF3.Et2O 1M 0% X 4 CH2Cl2 / THF 1/4 1h TMSOTf 1M 6% 4/6 5 CH2Cl2 / THF 1/1 1h TMSOTf 1M traces X 6 CH2Cl2 / Et2O 1,5/2 1h TMSOTf 1M 50% 1/0 7 CH2Cl2 / Et2O 1/1 1h TMSOTf 1M 46% 1/0
Glycosylation avec le disaccharide 160
Malgré ces rendements modestes, nous avons décidé de tester la glycosylation entre le monosaccharide 139 et le disaccharide 160 afin d’obtenir le trisaccharide 170 souhaité
(Schéma 59).
Schéma 59 : Glycosylation pour former le trisaccharide 170
Dans les conditions classiques de glycosylation avec le CH2Cl2, un rendement de 33%
est obtenu pour la synthèse du trisaccharide, avec un ratio α/β de 3/1 en partie séparable
(Tableau 8, Entrée 1). Comme précédemment, le produit n’est pas obtenu en présence de THF (Tableau 8, Entrée 2). Un mélange CH2Cl2 / Et2O permet d’obtenir le trisaccharide 170 avec
une excellente sélectivité en faveur du composé α (vérifiée par RMN et visible au niveau du proton 2 de la glucosamine qui fait un couplage avec le proton 1, avec une constante de couplage de 3,5 Hz, caractéristique d’une anomérie α) et un rendement moyen (Tableau 8,
Entrée 3). Une augmentation du temps de réaction permet d’améliorer légèrement le
83 chromatographie sur couche mince est difficile car les produits de départ et d’arrivée sont au même Rf.
Pour toutes ces réactions, afin de simplifier la purification, une silylation en présence de chlorure de triméthylsilyle (TMSCl) et d’hexaméthyldisilazane (HMDS) est réalisée afin de séparer le trisaccharide 170 du disaccharide 160 et ce dernier est alors récupéré silylé.
Tableau 8 : Conditions de glycosylation entre 139 et 160
Entrée Solvant Temps de réaction Acide de Lewis Rendement Ratio α / β
1 CH2Cl2 1h30 TMSOTf 1M 33% 3/1
2 CH2Cl2 / THF 1/4 2h TMSOTf 1M traces X
3 CH2Cl2 / Et2O 1,5/2 2h TMSOTf 1M 28% 1/0
4 CH2Cl2 / Et2O 1,5/2 2h30 TMSOTf 1M 36% 1/0
Tests avec le N-phényltrifluoroacétimidate
Les résultats de glycosylation obtenus pour former le disaccharide 169 ou le trisaccharide 170 présentent une bonne sélectivité mais des rendements moyens. Une autre voie de synthèse a été envisagée, utilisant le N-phényltrifluoroacétimidate (PTFA) à la place du trichloroacétimidate (TCA). Ce composé est accessible aussi facilement que le TCA. Contrairement à ce dernier, le PTFA ne peut pas se réarranger en amide et il est donc plus robuste.80 Le PTFA est un bon substitut du TCA et son utilisation a été montrée à de nombreuses reprises pour la synthèse de flavonoïdes glycosylés81 ou bien encore sur des fructoses82 par exemple.
L’acétate anomérique du composé peracétylé 166 est sélectivement déprotégé par de l’acétate d’hydrazine puis l’hémiacétal formé est mis en présence de chlorure de N-phényl trifluoroacétimidoyle et de K2CO3 afin de synthétiser le N-phényltrifluoroacétimidate 171
(77%) (Schéma 60).80
Schéma 60 : Formation du N-phényltrifluoroacétimidate 171
A partir de ce composé, la glycosylation a tout d’abord été testée sur le monosaccharide 141, pour la formation du disaccharide 169 (Tableau 9, Entrées 1 et 2). Pour ces essais, le temps de la réaction a été fixé à 2h et l’acide de Lewis TMSOTf 1M a été choisi. Les résultats étant légèrement meilleurs en présence d’Et2O, ces conditions ont été choisies
80 Yu, B., Tao, H., Tetrahedron Lett., 2001, 42, 2405-2407 81 Li, M., Han, X., Yu, B., J. Org. Chem., 2003, 68, 6842-6845 82
84 pour la formation du trisaccharide 170 à partir de l’accepteur 160 et donnent un rendement de 30% (Tableau 9, Entrée 3).
Tableau 9 : Glycosylation avec le composé 171
Entrée Solvant Accepteur Produit Rendement Ratio α/β
1 CH2Cl2 141a 169 43% 1/0 2 CH2Cl2 / Et2O 1,5/2 141 a 169 51% 1/0 3 CH2Cl2 / Et2O 1,5/2 160b 170 30% 1/0 a 141 monosaccharide ; b 160 disaccharide
Les essais réalisés avec le PTFA n’ont pas permis d’améliorer le rendement de la glycosylation pour former le trisaccharide 170.
Autre méthode d’obtention du trisaccharide 170
Les rendements de glycosylation, décrits ci-dessus pour la synthèse de 170, étant assez faibles (30%), nous avons donc imaginé une autre voie de synthèse afin d’accéder à ce trisaccharide. Nous avons envisagé d’obtenir le composé 170 à partir de l’accepteur 138 synthétisé précédemment et du disaccharide 169, obtenu lors de la glycosylation entre les monosaccharides 139 et 141.
Afin d’activer le composé 169 par un trichloroacétimidate, une coupure oxydante du MP par le CAN suivie de la formation de l’imidate donnent le composé 172. La glycosylation entre 172 et le monosaccharide 138 en présence de BF3.Et2O permet d’obtenir le trisaccharide
170 avec un rendement de 39% (Schéma 61).
85 Cependant cette voie de synthèse n’améliore pas les rendements d’obtention du trisaccharide 170.
Les différentes méthodes de glycosylation testées afin d’obtenir le trisaccharide 170 donnent des rendements modestes (30-40%) mais une très bonne sélectivité α.