DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICA
FACULTAD DE QUÍMICA
UNIVERSIDAD DE SEVILLA
DISEÑO Y SÍNTESIS DE DERIVADOS MONO- Y
MULTIVALENTES DE 1,4-IMINOCICLITOLES.
ESTUDIO DE SUS PROPIEDADES COMO
INHIBIDORES DE GLICOSIDASAS
Maca ena Ma ínez Bailén
Se illa, 2019
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICA
FACULTAD DE QUÍMICA
UNIVERSIDAD DE SEVILLA
DISEÑO Y SÍNTESIS DE DERIVADOS MONO- Y
MULTIVALENTES DE 1,4-IMINOCICLITOLES.
ESTUDIO DE SUS PROPIEDADES COMO
INHIBIDORES DE GLICOSIDASAS
Memo ia p esen ada po la G aduada
Maca ena Ma ínez Bailén pa a
op a al g ado de Doc o a en Química
Se illa, 2019
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICA
FACULTAD DE QUÍMICA
UNIVERSIDAD DE SEVILLA
DISEÑO Y SÍNTESIS DE DERIVADOS MONO- Y
MULTIVALENTES DE 1,4-IMINOCICLITOLES.
ESTUDIO DE SUS PROPIEDADES COMO
INHIBIDORES DE GLICOSIDASAS
Vº Bº de los Di ec o es de la Tesis
Fdo. D a. Inmaculada Robina Ramí ez
Ca ed á ica de Uni e sidad
Dep o. Química O gánica
Uni e sidad de Se illa
Fdo. D a. Ana T. Ca mona Asenjo
P o eso a Ti ula de Uni e sidad
Dep o. Química O gánica
Uni e sidad de Se illa
Fdo. D . An onio J. Mo eno Va gas
P o eso Ti ula de Uni e sidad
Dep o. Química O gánica
Uni e sidad de Se illa
“He aquí mi sec e o, que no puede se más simple:
Sólo con el co azón se puede e bien, lo esencial es in isible a los ojos”
El P incipi o, An oine de Sain -Exupé y (1900-1944)
AGRADECIMIENTOS
Pa ece que ue aye cuando empezó mi a en u a en Se illa. Me ine a hace un
Más e con la ince idumb e más absolu a, sin sabe qué me depa a ía esa época, pe o con
una me a cla a: hace el Doc o ado en Química. “El des ino es el que ba aja las ca as, pe o
noso os somos los que las jugamos.” Y a mí me oco segui en Se illa pa a consegui mi
obje i o, el cual es oy a pun o de comple a .
Lo cie o es que no ha sido un camino ácil, de se lo no se llama ía Tesis Doc o al,
pe o lo que sí es e dad es que he es ado odeada de pe sonas que me han ayudado, algunas
ya conocidas y o as que me he ido encon ando po el camino y han decidido acompaña me.
A odos ellos quie o ag adece les hoy su ca iño y apoyo.
A mis di ec o es de Tesis: la P o . Inmaculada Robina Ramí ez, po que sin apenas
conoce me, me pe mi is e en a a o ma pa e del g upo de in es igación pa a desa olla el
T abajo Fin de Más e , y g acias sob e odo po apos a po mí pa a con inua con el
Doc o ado. G acias po alo a me y po odas las enseñanzas, consejos y ánimos. A la P o .
Ana T. Ca mona Asenjo po ayuda me desde el p ime día y po odos los consejos que me
has dado du an e odos es os años. G acias po es a siemp e disponible, po u nobleza, po
escucha me y comp ende me, sob e odo en los malos momen os, cuando ni yo misma me
en endía. Al P o . An onio J. Mo eno Va gas, po anima me du an e es a e apa y po
enseña me que siemp e exis e alguna solución aunque es é escondida en algún esquicio. Me
has enseñado que con iloso ía las cosas se en de o a mane a, y que, si hoy no salen,
mañana se á o o día. He ap endido mucho de oso os es du an e odos es os años, an o
pe sonal como p o esionalmen e. El des ino ue el que me ajo a llama a la pue a de
Inmaculada, y si ya lo supe desde el p incipio, hoy puedo con i ma lo: no pudo ae me a un
luga mejo . G acias de co azón a los es po con ia en mí.
Al Minis e io de Economía y Compe i i idad (P oyec os CTQ2016-77270-R y
CTQ2012-31427), a la Jun a de Andalucía (FQM-345) y al 7º P og ama Ma co de la Unión
Eu opea (P oyec o 256986) po la inanciación p es ada.
Al Minis e io de Educación, Cul u a y Depo e, po la concesión de un Con a o
P edoc o al pa a la Fo mación del P o eso ado Uni e si a io (FPU), y de dos ayudas de
mo ilidad pa a la ealización de dos es ancias p edoc o ales du an e el desa ollo de es a
Tesis Doc o al.
2 Índice gene al
1.3.3.2. Es uc u a c is alina del complejo 139:-GCasa 128
Capí ulo 2: P epa ación y e aluación biológica de inhibido es mul i alen es
de i ados de dihid oxipi olidinas 133
2.1. An eceden es 135
2.2. Obje i os 157
2.3. Resul ados y discusión 158
2.3.1. Sín esis y e aluación biológica de iminoazúca es
i-, e a-, hexa- y nona alen es 158
2.3.1.1. Sín esis de pi olidín-azidas 160
2.3.1.2. Sín esis de alquinos mul i alen es 162
2.3.1.3. Ob ención de iminoazúca es mul imé icos median e
eacciones de CuAAC 164
2.3.1.4. Sín esis de iminoazúca es mono alen es de e e encia 171
2.3.1.5. E aluación biológica en e a glicosidasas lisosomales 172
2.3.1.6. Es udios de es uc u a-ac i idad en e a las -glucosidasas
A y B de Bacillus polymyxa 177
2.3.1.6.1. E aluación biológica 178
2.3.1.6.2. Es udios c is alog á icos de los complejos
239:BglA y 227:BglA 181
2.3.1.6.3. Es udios de los complejos 239:BglA, 227:BglA
y 229:BglA median e RMN 188
2.3.2. Sín esis y e aluación biológica de iminoglicopolíme os
de i ados de pi olidinas 195
2.3.2.1. Es udio p elimina . Selección de la unidad monomé ica 196
2.3.2.1.1. Sín esis 196
2.3.2.1.2. E aluación biológica 200
2.3.2.2. Reacciones de polime ización y e aluación biológica 203
Índice gene al 3
CONCLUSIONES/CONCLUSIONS 209
EXPERIMENTAL SECTION 217
1. Ma e ials and me hods 219
2. Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 227
ANEXO I: Concep os básicos sob e la ciné ica de la inhibición enzimá ica 357
ANEXO II: Polime ización RAFT 369
ANEXO III: Espec os ep esen a i os 375
ABREVIATURAS
Ab e ia u as 7
ABREVIATURAS
-Fuc-asa -Fucosidasa
-Gal-asa -Galac osidasa
-Glc-asa -Glucosidasa
-Man-asa -Manosidasa
-Gal-asa -Galac osidasa
-GCasa/-GCase -Glucoce eb osidasa (del inglés, “
-glucoce eb osidase”)
-Glc-asa -Glucosidasa
-Hex-asa N-Ace il--hexosaminidasa
δ Desplazamien o químico
L Mic oli o
M Mic omola
Å Ángs om
Ac Ace ilo
ACVA Ácido 4,4’-azobis(4-ciano)pen anoico
AEMA Azidoe ilme ac ila o
AFM Mic oscopía de ue za a ómica
(del inglés, “A omic Fo ce Mic oscopy”)
ap. Apa iencia
aq. Acuoso (del inglés, “aqueous”)
a oma . A omá ico
Asc Asco ba o
ASSC Chape onas especí icas del si io ac i o
(del inglés, “Ac i e-Si e-Speci ic Chape ones”)
BglA -Glucosidasa A de Bacillus polymyxa
BglB -Glucosidasa B de Bacillus polymyxa
8 Ab e ia u as
b . Ancho (del inglés, “b oad”)
Bn Bencilo
Boc e c-Bu oxica bonilo
Bu Bu ilo
Bu e c-Bu ilo
Bz Benzoílo
calc. Calculado
ca . Ca alí ico
CAZy Ca bohyd a e-Ac i e enZymes
Cbz Benciloxica bonilo
c.c. . C oma og a ía en capa ina
CIMS Espec ome ía de masas de ionización química
(del inglés, “Chemical Ioniza ion Mass Spec ome y”)
cm Cen íme o
cols. Colabo ado es
COSY Espec oscopía de co elación
(del inglés, “CO ela ed Spec oscopY”)
CPCB 2-Ciano-2-p opil-4-cianobenzodi ioa o
Cq Ca bono cua e na io
CRD Regiones de econocimien o especí icas de ca bohid a os
(del inglés, “Ca bohyd a e Recogni ion Domains”)
CTA Agen e de ans e encia de cadena
(del inglés, “Chain T ans e Agen ”)
CuAAC Cicloadición 1,3-dipola azida-alquino ca alizada po Cu(I)
Cuan . Cuan i a i o
d Día/Doble e
D Aspa a o (código de los aminoácidos)
DAB 1,4-Didesoxi-1,4-imino-D-a abini ol
Ab e ia u as 9
DBU 1,8-Diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno
dd Doble doble e
ddd Doble doble doble e
DEAD Azodica boxila o de die ilo
DEG Di(e ilenglicol)
DGJ 1-Desoxigalac onoji imicina
dGMII -Manosidasa II de Golgi de D osophila melanogas e
DIA 1,4-Didesoxi-1,4-imino-L-ali ol
DIPEA N,N-Diisop opile ilamina
DLS Dispe sión dinámica de luz
(del inglés, “Dynamic Ligh Sca e ing”)
DMAEMA N,N-Dime ilaminoe ilme ac ila o
DMAP 4-(N,N-Dime ilamino)pi idina
DMDP 2,5-Didesoxi-2,5-imino-D-mani ol
DMF N,N-Dime il o mamida
DMJ 1-Desoximanoji imicina
DMP Dime oxip opano
DMSO Dime ilsul óxido
DNJ 1-Desoxinoji imicina
DPPA Di enil os o ilazida
d Doble iple e
E Glu ama o (código de los aminoácidos)
EC Enzyme Comission
ELLA Ensayo compe i i o enzima-lec ina
(del inglés, “Enzyme-Linked Lec in Assay”)
EM Mic oscopía elec ónica (del inglés, “Elec on Mic oscopy”)
EMA Agencia Eu opea del Medicamen o
(del inglés, “Eu opean Medicines Agency”)
10 Ab e ia u as
EMEM Medio esencial mínimo de Eagle
(del inglés, “Eagle’s Minimum Essen ial Medium”)
en Enan ióme o
eq Equi alen e
ERT Te apia enzimá ica sus i u i a
(del inglés, “Enzyme Replacemen The apy”)
ESIMS Espec ome ía de masas de ionización po elec osp ay
(del inglés, “Elec oSp ay Ioniza ion Mass Spec ome y”)
E E ilo
F Fenilalanina (código de los aminoácidos)
FCS Sue o e al bo ino (del inglés, “Fe al Cal Se um”)
g G amo
GH Glicosilhid olasa
GM--Man -Manosidasa de Golgi
GPC C oma og a ía po pe meación de gel
(del inglés, “Gel Pe mea ion Ch oma og aphy”)
h Ho a
H His idina (código de los aminoácidos)
HBTU Hexa luo o os a o de N,N′,N′-Te ame il-O-(1H-benzo iazol-1-
il)u onio
HEMA 2-Hid oxie ilme ac ila o
HEPES Ácido 4-(2-hid oxie il)-1-pipe azine anosul ónico
HexAB Hexosaminidasas A y B de o igen humano
HMBC Co elación he e onuclea a múl iples enlaces
(del inglés, “He e onuclea Mul iple Bond Co ela ion”)
HOB 1-Hid oxibenzo iazol
HRCIMS CIMS de al a esolución
Ab e ia u as 11
HRMS Espec ome ía de masas de al a esolución
(del inglés, “High Resolu ion Mass Spec ome y”)
HSQC Co elación he e onuclea de ni el cuán ico indi idual
(del inglés, “He e onuclea Single Quan um Co ela ion”)
Hz He cio (del inglés, “He z”)
IC50 Concen ación de inhibido necesa ia pa a inhibi la ac i idad
enzimá ica en un 50%
IgG Inmunoglobulina G
IR In a ojo
ITC Calo ime ía de i ulación iso é mica
(del inglés, “Iso he mal Ti a ion Calo ime y”)
IUBMB Unión In e nacional de Bioquímica y Biología Molecula
(del inglés, “In e na ional Union o Biochemis y and Molecula
Biology”)
J Cons an e de acoplamien o
JB-Man -Manosidasa de guisan es de Jack (del inglés, “Jack Bean”)
K G ado Kel in
kDa Kilodal on
KHz Kilohe cio
Ki Cons an e de inhibición compe i i a
K’i Cons an e de inhibición incompe i i a
KL P KLo ho- ela ed P o ein
L Leucina (código de los aminoácidos)
LAB 1,4-Didesoxi-1,4-L-a abini ol
LM--Man -Manosidasa lisosomal
LManII -Manosidasa lisosomal II de D osophila melanogas e
LSD En e medad de almacenamien o lisosomal
(del inglés, “Lysosomal S o age Diso de s”)
18 Relación de compues os
Capí ulo 1 (con inuación)
Relación de compues os 19
Capí ulo 1 (con inuación)
20 Relación de compues os
Capí ulo 2
Relación de compues os 21
Capí ulo 2 (con inuación)
22 Relación de compues os
Capí ulo 2 (con inuación)
RESUMEN/SUMMARY
Resumen 25
RESUMEN/SUMMARY
En es a Tesis Doc o al se p esen a el diseño, sín esis y e aluación biológica de
nue os inhibido es mono- y mul i alen es de glicosidasas de in e és biológico y
a macológico.
En el p ime capí ulo se ha lle ado a cabo la p epa ación y e aluación biológica de
un conjun o de de i ados de pi olidinas hid oxiladas ob enidos a pa i de dis in os
monosacá idos como uen e de qui alidad, y u ilizando di e sos ipos de eacciones “click”
pa a la in oducción de di e sidad es uc u al en los co espondien es conjugados a a és de
dis in os g upos uncionales ( iazol, amida y iou ea). Los mejo es esul ados ue on los
ob enidos pa a los 1,4-imino-C-me ilen iazoles epimé icos con con igu ación (2S,3S,4R) y
(2R,3S,4R), p epa ados median e eacción de cicloadición 1,3-dipola de azidas y alquinos
ca alizada po Cu(I) (CuAAC).
Las pi olidín-azidas p ecu so as ue on elegidas como cabezas de se ie pa a la
p epa ación de lib e ías químicas de conjugados median e el uso de una me odología de
sín esis en pa alelo seguido de e aluación biológica in si u en e a glicosidasas come ciales.
Es e p ocedimien o ha pe mi ido selecciona de mane a ápida y sencilla los mejo es
inhibido es, los cuales ue on es udiados pos e io men e en e a la -glucoce eb osidasa y
-galac osidasa lisosomales, enzimas con ac i idad de icien e en las en e medades de
Gauche y Fab y, espec i amen e. Con el obje i o de es udia la in luencia de
modi icaciones es uc u ales sob e el es o a ilo en la inhibición de la -glucoce eb osidasa,
se ha lle ado a cabo la p epa ación de una pequeña lib e ía química de de i ados
26 Resumen
di e en emen e sus i uidos en el anillo a omá ico y su pos e io e aluación como chape onas
a macológicas. El es udio del complejo enzima-inhibido median e di acción de ayos X ha
pe mi ido analiza el modo de in e acción de es e ipo de compues os con la -
glucoce eb osidasa.
Con el in de con ibui al es udio del e ec o mul i alen e en la inhibición a
glicosidasas, en el segundo capí ulo se desa olla la sín esis de es uc u as mul i alen es que
inco po an pi olidinas hid oxiladas como inhí opos.
Pa a la p epa ación de es uc u as mul i alen es se han u ilizado moldes que
inco po an g upos alquino ( i-, e a-, hexa- y nona alen es) y pi olidín-azidas de
con igu ación (2S,3S,4R) y (2R,3S,4R), con eniendo además dis in os espaciado es en e el
anillo de pi olidina y la unción azida. La e aluación biológica de los de i ados
mul imé icos p epa ados ha pe mi ido analiza la in luencia de la a iabilidad es uc u al de
los mul íme os ob enidos (con igu ación, alencia y espaciado ) en la inhibición de la -
glucoce eb osidasa y la -galac osidasa A lisosomales, obse ándose po p ime a ez e ec o
mul i alen e en la inhibición a es a úl ima.
Algunos de los de i ados mul imé icos con con igu ación (2S,3S,4R) han mos ado
ac i idad inhibido a en el ango mic omola bajo en e a la enzima -glucosidasa A de
Bacillus polymyxa. El es udio de algunos complejos enzima-inhibido en disolución
median e expe imen os de STD RMN y en es ado sólido median e di acción de ayos X, ha
pe mi ido analiza las in e acciones es ablecidas en e la enzima y el inhibido , obse ándose
una buena conco dancia en e los esul ados ob enidos po ambas écnicas.
Po úl imo, se ha abo dado la p epa ación y e aluación biológica de un nue o ipo
de iminoglicopolíme os que inco po an de i ados de dihid oxipi olidina como unidad
monomé ica.
Summa y 27
In his PhD Thesis, he design, syn hesis and biological e alua ion o no el mono-
and mul i alen inhibi o s o glycosidases wi h he apeu ical in e es is p esen ed.
The syn hesis and glycosidase inhibi ion o a se o a oma ic linked
dihyd oxypy olidines is p esen ed in he i s chap e . These compounds ha e been p epa ed
using monosaccha ides as s a ing ma e ials and “click” eac ions o he in oduc ion o
unc ional di e si y ( iazole, amide and hiou ea moie ies) in he iminosuga hyb ids. The
bes esul s ha e been ob ained o he epime ic 1,4-imino-C-me hylene iazoles wi h
(2S,3S,4R) and (2R,3S,4R) con igu a ion, which ha e been p epa ed by coppe (I)-ca alyzed
azide-alkyne cycloaddi ion (CuAAC) eac ions.
The co esponding azidome hylpy olidine p ecu so s ha e been used o he
p epa a ion o chemical lib a ies using a me hodology based on pa allel syn hesis ollowed
by in si u biological sc eening owa ds comme cial glycosidases. This p ocedu e has allowed
us o selec he bes inhibi o s, which we e also e alua ed owa ds lysosomal -
glucoce eb osidase and -galac osidase A, enzymes wi h de icien ac i i y in Gauche and
Fab y diseases, espec i ely. Wi h he aim o s udying he in luence o s uc u al
modi ica ions on he a oma ic moie y on -glucoce eb osidase (-GCase) inhibi ion, a small
lib a y o py olidine- iazole hyb id molecules wi h di e en subs i u ion pa e n in he
phenyl ing has been p epa ed and e alua ed as pha macological chape ones. The co-c ys al
s uc u e o -GCase in complex wi h one o he new inhibi o s has allowed he analysis o
he in e ac ion o his ype o compounds wi h he enzyme.
34 In oducción gene al
2. Glicosidasas
Las glicosidasas pueden clasi ica se en unción del sus a o que hid olizan: amilasas
(amilosa), xilanasas (xilano), qui inasas (qui ina), en e o as. Una clasi icación más
adicional es la que esponde al ipo de enlace hid olizado y su es e eoquímica (ej.: -D-
galac osidasa, que hid oliza enlaces glicosídicos de unidades de D-galac osa). Si se iene
en cuen a la especi icidad del sus a o, la IUBMB Enzyme Commission clasi ica las
glicosidasas usando la codi icación EC 3.2.1.x.
15
Po úl imo, o o sis ema de clasi icación
bas an e ex endido a iende a las simili udes en las secuencias p o eicas en e glicosidasas,
es ableciéndose las dis in as amilias “GH.” Los miemb os de una misma amilia p esen an
además un plegamien o p o eico simila y una es uc u a del si io ac i o que implica un
mecanismo de acción pa ecido en la eacción de hid ólisis.
16
Cuando a ias amilias
mues an uni o midad en sus es uc u as idimensionales a pesa de no p esen a secuencias
semejan es, se dice que pe enecen al mismo clan.
17
De mane a gene al, la eacción de hid ólisis que ca aliza una glicosidasa es la que se
mues a en el Esquema 1.
Esquema 1. Reacción de hid ólisis de un enlace glicosídico
15
Webb, E. C. Enzyme Nomencla u e 1992. Recommenda ions o he Nomencla u e Commi ee o he
In e na ional Union o Biochemis y and Molecula Biology in he Nomencla u e and Classi ica ion o Enzymes,
Academic P ess, Lond es, 1992.
16
Hen issa , B.; Da ies, G. S uc u al and sequence-based classi ica ion o glycoside hyd olases. Cu . Opin.
S uc . Biol. 1997, 7, 637-644.
17
(a) Da ies, G.; Hen issa , B. S uc u es and mechanisms o glycosyl hyd olases. S uc u e 1995, 3, 853-859. (b)
Hen issa , B.; Callebau , I.; Fab ega, S.; Lehn, P.; Mo non, J. –P.; Da ies, G. Conse ed ca aly ic machine y and
he p edic ion o a common old o se e al amilies o glycosyl hyd olases. P oc. Na l. Acad. Sci. USA 1995, 92,
7090-7094.
In oducción gene al 35
Si se examinan los p oduc os ob enidos de la eacción de hid ólisis de un amplio
ango de oligo- y polisacá idos, se pueden encon a dos ipos de glicosidasas: aquellas que
hid olizan el enlace glicosídico si uado en la unidad del ex emo no educ o (exo-
glicosidasas), y las que ac úan sob e enlaces glicosídicos in e medios (endo-glicosidasas)
(Esquema 2).
Esquema 2. Mecanismo de acción de las exo- y endo-glicosidasas
Independien emen e del ipo de glicosidasa (exo- o endo-), la hid ólisis puede ocu i
con e ención o in e sión de la con igu ación del ca bono anomé ico (Esquema 3).
Esquema 3. Tipos de glicosidasas
En 1953, Koshland es ableció los mecanismos de hid ólisis con glicosidasas de
e ención e in e sión.
18
Los dos mecanismos de hid ólisis implican un es ado de ansición
de ipo ca ión oxoca benio y la in e ención de dos g upos ca boxílicos pe enecien es a
de e minados aminoácidos (glu ámico o aspá ico) del si io ac i o.
19
La máxima ac i idad
18
Koshland, D. E., J . S e eochemis y and he mechanism o enzyma ic eac ions. Biol. Re . 1953, 28, 416-436.
19
(a) Zechel, D. L.; Wi he s, S. G. Glycosidase mechanisms: ana omy o a inely uned ca alys . Acc. Chem. Res.
2000, 33, 11-18. (b) Rye, C. S.; Wi he s, S. G. Glycosidase mechanisms. Cu . Opin. Chem. Biol. 2000, 4, 573-
36 In oducción gene al
enzimá ica ocu e en una egión de pH en donde un g upo ca boxílico es á p o onado,
mien as que el o o es á ionizado.
20
Glicosidasas de e ención: los dos g upos ca boxílicos se encuen an a una dis ancia de 5.5
Å en e sí, y la eacción consis e en un doble desplazamien o que implica un in e medio
glicosil-enzima de ipo co alen e. En el p ime paso, uno de los ácidos ca boxílicos que
ac úa como ca alizado ácido (AH) p o ona el glicósido, gene ando un buen g upo salien e
que al elimina se da luga al ion oxoca benio. Seguidamen e, un g upo ca boxila o (B-) de
dicha enzima es abiliza el es ado de ansición de ipo oxoca benio median e la o mación de
un enlace co alen e con la enzima. Pos e io men e, en el paso de hid ólisis, el a aque del
agua al cen o anomé ico ompe la unión co alen e. La doble in e sión conduce a una
e ención ne a de la con igu ación (Esquema 4).
Esquema 4. Mecanismo de la eacción de hid ólisis ca alizada po una glicosidasa de e ención
580. (c) McCa e , J. D.; Wi he s, S. G. Mechanisms o enzymic glycoside hyd olysis. Cu . Opin. S uc . Biol.
1994, 4, 885-892. (d) Wang, Q.; G aham, R. W.; T imbu , D.; Wa en, R. A. J.; Wi he s, S. G. Changing enzymic
eac ion mechanisms by mu agenesis: con e sion o a e aining glucosidase o an in e ing enzyme. J. Am. Chem.
Soc. 1994, 116, 11594-11595.
20
Wi he s, S. G. Enzymic clea age o glycosides: how does i happen? Pu e. Appl. Chem. 1995, 67, 1673-1682.
In oducción gene al 37
Glicosidasas de in e sión: en es e caso, los dos g upos ca boxílicos se encuen an a una
dis ancia de 10.5 Å pe mi iendo la inclusión del sus a o y una molécula de agua en e ellos.
Es e mecanismo implica un solo p oceso de in e sión, e ec uando la molécula de agua el
desplazamien o di ec o sob e el cen o anomé ico (Esquema 5).
Esquema 5. Mecanismo de la eacción de hid ólisis ca alizada po una glicosidasa de in e sión
Un á ea de in es igación en ac ual desa ollo, en é minos sin é icos y bioquímicos,
es la inhibición de las glicosidasas implicadas en el p ocesado de ca bohid a os, debido a su
amplia aplicabilidad, englobando desde p ocesos indus iales como la deg adación de
biomasa, has a el desa ollo de á macos.
3. Iminoazúca es y sus p opiedades como inhibido es de glicosidasas
Un ipo ideal de moléculas pa a explo a sus p opiedades como posibles inhibido es
de glicosidasas son los glicomimé icos, ya que son compues os capaces de imi a la
es uc u a del sus a o o del es ado de ansición co espondien e a la hid ólisis del enlace
glicosídico.
Los iminoazúca es, an o sin é icos como na u ales, son moléculas pequeñas que
con ienen un á omo de ni ógeno en luga del oxígeno endocíclico de los ca bohid a os.
21
P esen an un ma cado ca ác e pola y cons i uyen el g upo más a ac i o de mimé icos de
21
(a) Compain, P.; Ma in, O. R. Iminosuga s: om syn hesis o he apeu ic applica ions, Wiley-VCH,
Alemania, 2007. (b) S ü z, A. E. Iminosuga s as glycosidase inhibi o s: noji imycin and beyond, Wiley-VCH,
Alemania, 1999.
38 In oducción gene al
ca bohid a os, lo cual les con ie e g andes en ajas pa a el desa ollo de nue os agen es
e apéu icos. Pueden p esen a es uc u a monocíclica o bicíclica y clasi ica se en a ias
amilias, en e las que des acan las pi olidinas (2,5-didesoxi-2,5-imino-D-gluci ol 1 y 1,4-
didesoxi-1,4-L-a abini ol, LAB 2), las pipe idinas (noji imicina 3, 1-desoxinoji imicina 4 e
iso agomina 5) y los azepanos (6) como iminoazúca es monocíclicos. Como ejemplo de
es uc u as bicíclicas encon amos los no opanos (calis egina A3 7 y calis egina B1 8), las
pi olizidinas (aus alina 9 y casua ina 10) y las indolizidinas (swansonina 11 y
cas anospe mina 12) (Figu a 2).
22
Figu a 2. Clasi icación de los iminoazúca es
A pesa de que es os compues os a aje on la a ención de la indus ia a macéu ica a
pa i de los años 80 como agen es an i-cánce y an i-VIH,
23
pos e io men e han mos ado
ac i idad en o as á eas e apéu icas, como en el a amien o de la diabe es, in ecciones
22
Ho ne, G.; Wilson, F. X.; Tinsley, J.; Williams, D. H.; S o e , R. Iminosuga s pas , p esen and u u e:
medicines o omo ow. D ug Disco e y Today 2011, 16, 107-118.
23
(a) Robina, I.; Mo eno-Va gas, A. J.; Ca mona, A. T.; Vogel, P. Glycosidase Inhibi o s as po en ial HIV En y
Inhibi o s? Cu en D ug Me abolism, 2004, 5, 329-361. (b) Flee , G. W. J.; Ka pas, A.; Dwek, R. A.; Fellows, L.
E.; Tyms, A. S.; Pe u sson, S.; Namgoong, S. K.; Ramsden, N. G.; Smi h, P. W.; Son, J. C.; Wilson, F.; Wi y, D.
R.; Jacob, G. S.; Rademache , T. W. Inhibi ion o HIV eplica ion by amino-suga de i a i es. FEBS Le . 1988,
237, 128-132. (c) Humph ies, M. J.; Ma sumo o, K.; Whi e, S. L.; Olden, K. Oligosaccha ide modi ica ion by
swainsonine ea men inhibi s pulmona y coloniza ion by B16-F10 mu ine melanoma cells. P oc. Na l. Acad.
Sci. USA 1986, 83, 1752-1756.
In oducción gene al 39
i ales o en e medades de almacenamien o lisosomal.
24
,
25
Exis en en el me cado
medicamen os de i ados de iminoazúca es que ac úan como inhibido es enzimá icos, en e
los que des acan el Migli ol (Glyse ®, Dias abol®, [N-(2-hid oxie il)-desoxinoji imicina]),
usado en el a amien o de la diabe es de ipo II. Su mecanismo de acción consis e en la
inhibición de la -1,4-glucosidasa in es inal disminuyendo la abso ción de glucosa en el
in es ino en diabé icos no insulino-dependien es.
26
El Miglus a (Za esca®, N-
bu ildesoxinoji imicina), que ue ap obado po la Agencia Eu opea del Medicamen o (EMA)
en 2002 pa a el a amien o de la en e medad de Gauche y en 2009 como e apia pa a la
en e medad de Niemann-Pick ( ipo C), p esen a un mecanismo de acción que implica la
inhibición de la enzima glicosilce amida-sin e asa, una glucosil ans e asa esponsable de la
sín esis de una g an a iedad de glicoes ingolípidos.
27
Po úl imo, el Migalas a (Gala old®,
1-desoxigalac onoji imicina, DGJ) ha sido ap obado en 2016 pa a el a amien o de la
en e medad de Fab y, ac uando como chape ona a macológica sob e la enzima -
galac osidasa A de lisosoma humano (Figu a 3).
28
Las en e medades de Gauche , Niemann-
Pick y Fab y son en e medades de almacenamien o lisosomal que implican la acumulación
de glicoes ingolípidos no deg adados debido a dis unciones en las enzimas asociadas a su
deg adación ( e apa ado 4).
24
Bu e s, T. D.; Dwek, R. A.; Pla , F. M. Iminosuga inhibi o s o ea ing he lysosomal
glycosphingolipidoses. Glycobiology 2005, 15, 43R-52R.
25
(a) Mo iyama, H.; Tsukida, T.; Inoue, Y.; Yoko a, K.; Yoshino, K.; Kondo, H.; Miu a, N.; Nishimu a, S. Aza-
suga -based MMP/ADAM inhibi o s as an ipso ia ic agen s. J. Med. Chem. 2004, 47, 1930-1938. (b) Liu, J.;
Shikhman, A. R.; Lo z, M. K.; Wong, C. –H. Hexosaminidase inhibi o s as new d ug candida es o he he apy
o os eoa h i is. Chem. Biol. 2001, 8, 701-711.
26
Sco , L. J.; Spence , C. M. Migli ol: a e iew o i s he apeu ic po en ial in ype 2 diabe es melli us. D ugs
2000, 59, 521-549.
27
Venie , R. E.; Igdou a, S. A. Miglus a as a he apeu ic agen : p ospec s and ca ea s. J. Med. Gene . 2012, 49,
591-597.
28
Ma kham, A. Migalas a : i s global app o al. D ugs 2016, 76, 1147-1152.
40 In oducción gene al
Figu a 3. Ejemplos de iminoazúca es usados como á macos
G an pa e de la habilidad de es os compues os pa a ac ua como inhibido es de
glicosidasas se a ibuye a su o ma, basicidad y capacidad de uni se al si io ac i o de la
enzima.
29
Además, p esen an a ias p opiedades in ínsecas que les con ie en po encial
e apéu ico, como son su adecuada solubilidad en medio acuoso, su es abilidad química y
me abólica y la acilidad de se exc e ados en la o ina.
Una ap oximación bas an e común pa a el desa ollo de iminoazúca es como
inhibido es de glicosidasas consis e en mime iza el es ado de ansición que se pos ula
du an e el p oceso de hid ólisis de un glicósido. Es o se debe a que a pH isiológico el á omo
de ni ógeno del iminoazúca se encuen a p o onado y su es uc u a se asemeja, en é minos
de ca ga y o ma, a la es uc u a ipo ca ión oxoca benio pos ulada en el es ado de ansición
de la eacción ca alizada po la glicosidasa (Figu a 4).
29
(a) Asano, N.; Nash, R. J.; Molyneux, R. J.; Flee , G. W. J. Suga -mimic glycosidase inhibi o s: na u al
occu ence, biological ac i i y and p ospec s o he apeu ic applica ion. Te ahed on: Asymme y 2000, 11,
1645-1680. (b) Wong, C. –H. Mimics o complex ca bohyd a es ecognized by ecep o s. Acc. Chem. Res. 1999,
32, 376-385.
In oducción gene al 41
Figu a 4. Es ado de ansición de la eacción de hid ólisis y simili ud con los iminoazúca es
Con el obje i o de p o undiza en el conocimien o del p oceso de hid ólisis a ni el
mecanís ico, se han lle ado a cabo es udios de complejos inhibido -enzima y de enzima-
sus a o median e c is alog a ía de ayos X y se han de e minado los alo es e modinámicos
de a inidad (ΔHo, ΔSo) po calo ime ía, es udios ciné icos y expe imen os de mu agénesis.
30
El desa ollo de expe imen os de RMN y “docking” de complejos inhibido -enzima, ambién
han sido ú iles pa a op imiza el diseño de inhibido es de glicosidasas.
31
30
(a) Caines, M. E. C.; Hancock, S. M.; Ta ling, C. A.; W odnigg, T. M.; S ick, R. V.; S ü z, A. E.; Vasella, A.;
Wi he s, S. G.; S ynadka, N. C. J. The s uc u al basis o glycosidase inhibi ion by i e-membe ed
iminocycli ols: he clan A glycoside hyd olase endoglycoce amidase as a model sys em. Angew. Chem. In . Ed.
2007, 46, 4474-4476. (b) Fushinobu, S.; Hidaka, M.; Miyanaga, A.; Imamu a, H. New s uc u al insigh s on
ca bohyd a e-ac i e enzymes. J. Appl. Glycosci. 2007, 54, 95-102. (c) Whi wo h, G. E.; Macauley, M. S.;
S ubbs, K. A.; Dennis, R. J.; Taylo , E. J.; Da ies, G. J.; G eig, I. R.; Vocadlo, D. J. Analysis o PUGNAc and
NAG- hiazoline as ansi ion s a e analogues o human O-GlcNAcase: mechanis ic and s uc u al insigh s in o
inhibi o selec i i y and ansi ion s a e poise. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 635-644.
31
(a) A d ol, A.; Ro i a, C. Reac ion mechanisms in ca bohyd a e-ac i e enzymes: glycoside hyd olases and
glycosyl ans e ases. Insigh s om ab ini io quan um mechanics/molecula mechanics dynamic simula ions. J.
Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7528-7547. (b) Calle, L.; Roldós, V.; Cañada, F. J.; Uh ig, M. L.; Cagnoni, A. J.;
Manzano, V. E.; Va ela, O.; Jiménez-Ba be o, J. Esche ichia coli β-galac osidase inhibi o s h ough
modi ica ions a he aglyconic moie y: expe imen al e idence o con o ma ional dis o ion in he molecula
ecogni ion p ocess. Chem. Eu . J. 2013, 19, 4262-4270. (c) Si e sen, A. C.; Gasio , M.; Bje ing, M.; Hansen,
S. U.; López, O.; Nielsen, N. C.; Bols, M. Ac i e si e p o ona ion o 1-aza agomine in glucosidases s udied by
solid-s a e NMR spec oscopy. Eu . J. O g. Chem. 2007, 1735-1742.
42 In oducción gene al
4. En e medades de almacenamiendo lisosomal (LSDs)
Los lisosomas son o gánulos ci oplasmá icos que se enca gan de lle a a cabo la
unción deg ada i a en células euca io as, con más de 50 hid olasas implicadas en es e
p oceso.
32
Cuando exis e una mu ación en un gen que codi ica alguna de es as enzimas
apa ecen al e aciones en la con o mación y es abilidad de las mismas, lo que se aduce en
una ac i idad enzimá ica de icien e que se encuen a en el o igen de las llamadas
en e medades de almacenamien o lisosomal (del inglés, “Lysosomal S o age Diso de s” o
LSDs). Es as pa ologías ienen en común un me abolismo anómalo de mac omoléculas como
glicoes ingolípidos, glucógeno, mucopolisacá idos y glicop o eínas, conduciendo a su
acumulación en los lisosomas.
33
Se han iden i icado más de 70 as o nos causados po
mu aciones en enzimas me abólicas o en los ac i ado es eque idos pa a la deg adación de
es as sus ancias. La mayo ía de es as en e medades son neu opá icas e implican cambios
neu ológicos y degene a i os de in ensidad a iable.
34
En la Tabla 1 se ecogen algunos de
es os as o nos.
32
de Du e, C.; Wa iaux, Robe . Func ions o lysosomes. Annu. Re . Physiol. 1966, 28, 435-492.
33
Winches e , B.; Vellodi, A.; Young, E. The molecula basis o lysosomal s o age diseases and hei ea men .
Biochem. Soc. T ans. 2000, 28, 150-154.
34
Pla , F. M. Emp ying he s o es: lysosomal diseases and he apeu ic s a egies. Na . Re . D ug Disco e y 2018,
17, 133-150.
In oducción gene al 43
Tabla 1. Ejemplos de en e medades de almacenamien o lisosomal
En e medad
Enzima de ec uosa
Sus ancia acumulada
Gangliosidosis GM1
-Galac osidasa (ácida)
Gangliósido GM1
Mo quio B
-Galac osidasa (ácida)
Que a án sul a o
Pompe
-Glucosidasa (ácida)
Glucógeno
Gauche
-Glucoce eb osidasa
Glucosilce amida
Fab y
-Galac osidasa A
Globo iaosilce amida
Tay-Sachs
-Hexosaminidasa A
Gangliósido GM2
Sandho
-Hexosaminidasa B
Globósido
Sialidosis
Sialidasa
Gangliósido GM3
K abbe
-Galac oce eb osidasa
Galac osilce amida (galac osiles ingosina)
Dos de las LSDs con mayo p e alencia son la en e medad de Gauche y la
en e medad de Fab y. La en e medad de Gauche es el as o no de almacenamien o
lisosomal más común y de i a de una mu ación en el gen que codi ica la -
glucoce eb osidasa lisosomal. Es a enzima es á implicada en la deg adación de
glucosilce amida, un in e medio na u al del ca abolismo de globósidos y gangliósidos. Como
consecuencia de es a dis unción se p oduce una acumulación de glucosilce amida en los
lisosomas, lo que o igina mani es aciones clínicas como hepa oesplenomegalia,
hipe esplenismo secunda io, anemia, anomalías esquelé icas y dis unciones neu ológicas. En
unción de la edad de apa ición y de la ex ensión de los sín omas neu ológicos, se pueden
es ablece es eno ipos pa a es a en e medad: ipo I (adul o, no implica sín omas
neu opá icos), y los ipos II (in an il) y III (ju enil) que implican anomalías en el sis ema
ne ioso cen al. El eno ipo I es el más común, mien as que los ipos II y III se p esen an
con menos ecuencia.
35
Se han iden i icado más de 300 mu aciones, siendo las más
35
S i nemann, J.; Belma oug, N.; Camou, F.; Se a ice, C.; F oissa , R.; Caillaud, C.; Le ade, T.; As udillo, L.;
Se a ice, J.; B assie , A.; Rose, C.; Bille e de Villemeu , T.; Be ge , M. G. A e iew o Gauche Disease
pa hophysiology, clinical p esen a ion and ea men s. In . J. Mol. Sci. 2017, 18, 441/1-441/30.
50 In oducción gene al
Aunque se pod ía pensa que pa a lle a a cabo una espues a isiológica selec i a es
necesa ia una al a a inidad en la in e acción ligando-p o eína, es o ambién puede
consegui se a a és de múl iples in e acciones en e el ligando y zonas de econocimien o
del ecep o . El e ec o mul i alen e se de ine como el inc emen o de la espues a biológica
obse ada pa a compues os que poseen más de una unidad o ligando bioac i o anclado a una
pla a o ma común, compa ado con la suma de las con ibuciones de cada unidad bioac i a
po sepa ado (Figu a 7). Es e e ec o mul i alen e se puede cuan i ica median e un
pa áme o conocido como p/n, que se de ine como la po encia de inhibición ela i a ( p) po
unidad monomé ica, siendo n la alencia del mul íme o.
Figu a 7. Rep esen ación gene al de un de i ado mul i alen e
Exis e en la bibliog a ía un amplio núme o de glicoconjugados mul i alen es
p epa ados a pa i de ca bohid a os, obse ándose alo es de p/n de has a 106 en la
in e acción con lec inas.
60
El éxi o ob enido en la aplicación del e ec o mul i alen e ha es ado p ác icamen e
es ingido al ámbi o de las lec inas, siendo su ex ensión a o as p o eínas y p ocesos
celula es ela i amen e escasa.
61
60
(a) Mülle , C.; Desp as, G.; Lindho s , T. K. O ganizing mul i alency in ca bohyd a e ecogni ion. Chem. Soc.
Re . 2016, 45, 3275-3302. (b) Lo Con e, M.; S ade ini, S.; Chambe y, A.; Be he , N.; Dumy, P.; Renaude , O.;
Ma a, A.; Dondoni, A. Glycoside and pep ide clus e ing a ound he oc asilsesquioxane sca old ia
pho oinduced ee- adical hiol-ene coupling. The obse a ion o a s iking glycoside clus e e ec . O g. Biomol.
Chem. 2012, 10, 3269-3277.
In oducción gene al 51
Las glicosidasas son enzimas de na u aleza gene almen e monomé ica, p esen ando
la mayo pa e de ellas un único si io ac i o. Es e hecho, unido a las no malmen e complejas
sín esis de de i ados de iminoazúca es, jus i ica que el desa ollo de inhibido es pa a es as
enzimas se haya cen ado p incipalmen e en compues os mono alen es. Sin emba go, los
abajos lle ados a cabo po dis in os g upos de in es igación du an e la úl ima década,
62
han
pues o de mani ies o que el enómeno de la mul i alencia puede gene a inhibido es de
glicosidasas más po en es y selec i os, lo que se aduce en una minimización de e ec os
secunda ios, aspec o c ucial en el con ex o de posibles aplicaciones clínicas.
La 1-desoxinoji imicina (DNJ) y 1-desoximanoji imicina (DMJ) son dos de los
iminoazúca es más es udiados en la p epa ación de de i ados mul i alen es como
inhibido es de glicosidasas. La mayo pa e de es os de i ados se han sin e izado u ilizando
la eacción de cicloadición 1,3-dipola de azidas y alquinos ca alizada po Cu(I) (CuAAC)
como mé odo de anclaje de los iminoazúca es a las co espondien es pla a o mas
mul imé icas. (Figu a 8).
Figu a 8. Iminoazúca es u ilizados pa a la p epa ación de de i ados mul i alen es
61
(a) Silpe, J. E.; Sumi , M.; Thomas, T. P.; Huang, B.; Ko lya , A.; an Dongen, M. A.; Banaszak Holl, M. M.;
O , B. G.; Choi, S –K. A idi y modula ion o ola e- a ge ed mul i alen dend ime s o e alua ing biophysical
models o cance a ge ing nanopa icles. ACS Chem. Biol. 2013, 8, 2063-2071. (b) Choi, S. –K. Syn he ic
mul i alen molecules: concep s and biomedical applica ions. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, Nue a Je sey,
2004. (c) Bo u yn, D.; Coll, J. –L.; Ga ange , E.; Fa o , M. –C.; Dumy, P. Templa e assembled cyclopep ides as
mul ime ic sys em o in eg in a ge ing and endocy osis. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5730-5739. (d)
Lundquis , J. J.; Toone, E. J. The clus e glycoside e ec . Chem. Re . 2002, 102, 555-578.
62
Ve e isiones: (a) Zelli, R.; Longe ial, J. –F.; Dumy, P.; Ma a, A. Syn hesis and biological p ope ies o
mul i alen iminosuga s. New. J. Chem. 2015, 39, 5050-5074. (b) Compain, P. Sea ching o glycomime ics ha
a ge p o ein mis olding in a e diseases: successes, ailu es, and unexpec ed p og ess made in o ganic syn hesis.
Synle 2014, 25, 1215-1240. (c) Gouin, S. G. Mul i alen inhibi o s o ca bohyd a e-p ocessing enzymes:
beyond he “lock-and-key” concep . Chem. Eu . J. 2014, 20, 11616-11628.
52 In oducción gene al
Pa a la sín esis de es uc u as mul imé icas se ha u ilizado una g an a iedad de
pla a o mas con dis in as a qui ec u as como mac ociclos, calixa enos, ciclodex inas,
ulle enos, políme os y es uc u as dend imé icas, en e o os (Figu a 9).
63
Figu a 9. Ejemplos de pla a o mas usadas en la p epa ación de es uc u as mul imé icas
El es udio del e ec o mul i alen e a ni el mecanís ico es un p oceso la go y
complejo. Tomando como base los es udios exis en es en el ámbi o de las in e acciones
lec inas-ca bohid a os
64
y po analogía a los mecanismos que ope an en las p o eínas con un
único si io ac i o, el e ec o mul i alen e en glicosidasas puede explica se en base a dis in os
mecanismos (Figu a 10). En el e ec o es adís ico (Figu a 10A), el aumen o de ac i idad se
debe a la al a concen ación local de inhibido en las p oximidades del si io ac i o. El e ec o
quela o (Figu a 10B) su ge cuando la enzima p esen a más de un si io ac i o.
63
Röckendo , N.; Lindho s , T. K. Glycodend ime s. Top. Cu . Chem. 2001, 217, 201-238.
64
(a) Wi mann, V.; Pie e s, R. J. B idging lec in binding si es by mul i alen ca bohyd a es. Chem. Soc. Re .
2013, 42, 4492-4503. (b) Chab e, Y. M.; Roy, R. Mul i alen glycoconjuga e syn heses and applica ions using
a oma ic sca olds Chem. Soc. Re . 2013, 42, 4657-4708. (c) Ma ínez, A.; O iz Melle , C.; Ga cía Fe nández, J.
M. Cyclodex in-based mul i alen glycodisplays: co alen and sup amolecula conjuga es o assess
ca bohyd a e-p o ein in e ac ions. Chem. Soc. Re . 2013, 42, 4746-4773.
In oducción gene al 53
Adicionalmen e, el e ec o mul i alen e puede explica se en base a in e acciones secunda ias
adicionales con zonas no ca alí icas (Figu a 10C) o po oclusión del si io ac i o en
p esencia de ligandos oluminosos (Figu a 10D). El e ec o clús e apa ece cuando un
de i ado mul i alen e puede uni se a a ias enzimas simul áneamen e (Figu a 10E). Po
úl imo, si la enzima posee na u aleza mul imé ica, pueden o ma se sis emas en ec uzados
(Figu a 10F).
65
Figu a 10.65 Mecanismos p opues os pa a explica el e ec o mul i alen e en la inhibición de
glicosidasas
El es udio del mecanismo que ope a en la in e acción inhibido mul i alen e-enzima
puede lle a se a cabo u ilizando di e sas écnicas en e las que se encuen an la calo ime ía
de i ulación iso é mica (ITC), mic oscopía de ue za a ómica (AFM), dispe sión dinámica
65
Ma assini, C.; Pa meggiani, C.; Ca dona, F.; Go i, A. A e enzymes sensi i e o he mul i alen e ec ?
Eme ging e idence wi h glycosidases. Te ahed on Le . 2016, 57, 5407-5415.
54 In oducción gene al
de la luz (DLS), ensayos compe i i os enzima-lec ina (ELLA), di acción de ayos X,
mic oscopía de ansmisión elec ónica (TEM) y esonancia magné ica nuclea (RMN).
66
Aunque el es udio del enómeno de la mul i alencia en la inhibición de glicosidasas
ha expe imen ado un c ecimien o exponencial en los úl imos años, los ejemplos sob e
glicosidasas de in e és e apéu ico y sus mecanismos de acción son aún escasos. La
impo ancia del papel que desempeñan las glicosidasas en una g an di e sidad de p ocesos
biológicos hace po an o necesa io p o undiza en el es udio de sus inhibido es a ni el
mono alen e y mul i alen e de ca a al desa ollo de nue as ap oximaciones e apéu icas.
6. Reacciones de ipo “click”: “Click Chemis y”
Las eacciones de ipo “click” son uno de los mé odos más pode osos pa a lle a a
cabo la unión i e e sible de dos bloques molecula es de dis in a na u aleza de una o ma
ápida y e icien e. Su al o g ado de iabilidad, su comple a especi icidad, la
biocompa ibilidad de los eac i os y los p o ocolos sencillos de pu i icación hacen de es as
eacciones una me odología muy adecuada pa a la ápida gene ación de lib e ías químicas de
conjugados, lo que es de g an in e és pa a el es ablecimien o de elaciones es uc u a-
ac i idad (SAR).
67
La química “click” es una es a egia sin é ica basada en los p incipios de la química
combina o ia y ue in oducido po el p o eso Sha pless en 2001.
68
Es a me odología
pe mi e la sín esis de una a iedad de es uc u as complejas median e la o mación de
66
(a) Compain, P.; Bodlenne , A. The mul i alen e ec in glycosidase inhibi ion: a new, apidly eme ging opic
in glycoscience. ChemBioChem 2014, 15, 1239-1251. (b) Mi abella, S.; D’Adamio, G.; Ma assini, C.; Go i, A.;
Delgado, S.; Gimeno, A.; Robina, I.; Mo eno-Va gas, A. J.; Šes ák, S.; Jiménez-Ba be o, J.; Ca dona, F.
Mechanis ic insigh in o he binding o mul i alen py olidines o -mannosidases. Chem. Eu . J. 2017, 23,
14585-14596.
67
Thi umu ugan, P.; Ma osiuk, D.; Jozwiak, K. “Click” Chemis y o d ug de elopmen and di e se chemical-
biology applica ions. Chem. Re . 2013, 113, 4905-4979.
68
Kolb, H. C.; Finn, M. G.; Sha pless, K. B. “Click” chemis y: di e se chemical unc ion om a ew good
eac ions. Angew. Chem. In . Ed. 2001, 40, 2004-2021.
In oducción gene al 55
enlaces C-he e oá omo de una o ma e icaz. Pa a que una eacción se conside e de ipo
“click” se deben cumpli los siguien es equisi os:
a) Es expe imen almen e sencilla e implica el uso de eac i os ácilmen e disponibles.
b) Es ole an e a una amplia a iedad de g upos uncionales y condiciones de eacción
en a ios ipos de in e ases como sólido/líquido, líquido/líquido, o incluso
sólido/sólido.
c) Es al amen e selec i a y egioespecí ica.
d) Da luga a la o mación del p oduc o de eacción de o ma cuan i a i a.
e) Es insensible al oxígeno o al agua.
) La e apa de aislamien o del p oduc o inal es sencilla sin necesidad de una
pu i icación c oma og á ica.
A pesa de que exis e una amplia gama de eacciones químicas que pod ían
encuad a se den o de la me odología “click”, exis en cua o ipos p incipales:
69
1. Reacciones de cicloadición 1,3-dipola es o cicloadiciones [4+2] como las he e o
Diels-Alde .
2. Reacciones de adición a enlaces múl iples C-C, en pa icula las eacciones de
oxidación ales como la epoxidación, dihid oxilación, aminohid oxilación,
azi idación y adiciones de halu os de ni osilo y sul onilo. Po úl imo, algunas
eacciones ipo Michael ambién pueden conside a se den o de es e g upo.
3. Reacciones de sus i ución nucleo ílica/ape u a de anillo, sob e odo de elec ó ilos
he e ocíclicos ales como epóxidos, azi idinas, sul a os, iones azi idinio e iones
episul onio.
4. Reacciones del g upo ca bonilo de ipo no aldólica, como la o mación de é e es de
oxima, hid azonas y he e ociclos a omá icos.
69
Tiwa i, V. K.; Mish a, B. B.; Mish a, K. B.; Mish a, N.; Singh, A. S.; Chen, X. Cu-Ca alyzed “click” eac ion
in ca bohyd a e chemis y. Chem. Re . 2016, 116, 3086-3240.
56 In oducción gene al
La eacción de cicloadición 1,3-dipola en e azidas y alquinos se ha es ablecido
como la eacción p o o ipo den o de la química “click” y ue desc i a po p ime a ez po
Huisgen en 1960, siendo la u a más e icien e pa a sin e iza 1,2,3- iazoles.
70
Gene almen e,
es e p oceso equie e ele adas empe a u as y la gos pe íodos de eacción, además de
ob ene se una mezcla p ác icamen e equimola de los dos egioisóme os posibles (1,4 y
1,5).
71
El auge de es e ipo de eacciones u o luga en el año 2002, después del
descub imien o del p oceso ca alizado po Cu (I), el cuál no sólo conducía a un aumen o de
la elocidad de eacción de has a 107 eces, sino que además p opo cionaba una
egioselec i idad absolu a hacia el isóme o 1,4.
72
(Esquema 6).
Esquema 6. E ec o de la ca álisis con Cu en la eacción de cicloadición 1,3-dipola en e azidas y
alquinos
Exis en es es a egias gene ales pa a asegu a la p esencia de iones Cu (I) en el
medio de eacción. La elección de una u o a depende á de las condiciones expe imen ales de
la eacción.
70
Huisgen, R.; Szeimies, G.; Moebius, L. 1,3-Dipola cycloaddi ions. XXXII. Kine ics o he addi ion o o ganic
azides o ca bon-ca bon mul iple bonds. Chem. Be . 1967, 100, 2494-2507.
71
Huisgen, R. 1,3-Dipola cycloaddi ions: in oduc ion, su ey, mechanism. En: 1,3-Dipola cycloaddi ion
chemis y, Padwa, A., Ed. Wiley, Nue a Yo k, 1984, páginas 1-176.
72
(a) To nøe, C. W.; Ch is ensen, C.; Meldal, M. Pep ido iazoles on solid phase: [1,2,3]- iazoles by
egiospeci ic coppe (I)-ca alyzed 1,3-dipola cycloaddi ions o e minal alkynes o azides. J. O g. Chem. 2002,
67, 3057-3064. (b) Ros o se , V. V.; G een, L. G.; Fokin, V. V.; Sha pless, K. B. A s epwise Huisgen
cycloaddi ion p ocess: coppe (I)-ca alyzed egioselec i e “liga ion” o azides and e minal alkynes. Angew.
Chem. In . Ed. 2002, 41, 2596-2599.
In oducción gene al 57
Reducción de sales de Cu (II). La educción in si u de sales de Cu (II) posee la en aja de no
eque i a mós e as ine es a pesa de la ines abilidad del es ado de oxidación +1 del cob e en
p esencia de oxígeno.
73
En disolución se u iliza adicionalmen e el sul a o de cob e y
asco ba o sódico como agen e educ o .
74
Oxidación de Cu me álico. La oxidación de cob e me álico (añadido en o ma de alamb e) en
p esencia de sales de Cu (II) p opo ciona o o mé odo e ec i o pa a la gene ación de una
can idad su icien e de iones Cu (I) como pa a ac i a la cicloadición en e alquinos y azidas.
Sin emba go, es e mé odo equie e en gene al de iempos de eacción mayo es que o os
mé odos, así como una mayo can idad de Cu (II).
75
Adición de sales de Cu (I). La adición di ec a de sales solubles de Cu (I) es ambién un
mé odo muy ex endido pa a lle a a cabo la eacción en disol en es o gánicos. En es e
mé odo se emplea un exceso mola de cie as bases de ni ógeno como ie ilamina, pi idina
o DIPEA que a o ecen la eacción de cicloadición median e la es abilización del es ado de
oxidación +1 del me al.
76
La eacción CuAAC (del inglés, “Coppe (I)-Ca alyzed Azide-Alkyne
Cycloaddi ion”), comúnmen e conocida como eacción “click”, es la he amien a más
po en e pa a la p epa ación de moléculas complejas de mane a ácil y sencilla. El mecanismo
de la eacción, es udiado a a és de cálculos eó icos y expe imen os ciné icos, implica
73
Díaz, D. D.; Punna, S.; Holze , P.; McPhe son, A. K.; Sha pless, K. B.; Fokin, V. V.; Finn, M. G. “Click”
chemis y in ma e ials syn hesis. 1. Adhesi e polyme s om coppe -ca alyzed azide-alkyne cycloaddi ion. J.
Polym. Sci., Pa A: Polym. Chem. 2004, 42, 4392-4403.
74
Wu, P.; Feldman, A. K.; Nugen , A. K.; Hawke , C. J.; Scheel, A.; Voi , B.; Pyun, J.; F éche , J. M. J.;
Sha pless, K. B.; Fokin, V. V. E iciency and ideli y in a “click”-chemis y ou e o iazole dend ime s by he
coppe (I)-ca alyzed liga ion o azides and alkynes. Angew. Chem. In . Ed. Engl. 2004, 43, 3928-3932.
75
Himo, F.; Lo ell, T.; Hilg a , R.; Ros o s e , V. V.; Noodleman, L.; Sha pless, K. B.; Fokin, V. V. Coppe (I)-
ca alyzed syn hesis o azoles. DFT S udy p edic s unp eceden ed eac i i y and in e media es. J. Am. Chem. Soc.
2005, 127, 210-216.
76
(a) Shao, C.; Wang, X.; Zhang, Q.; Luo, S.; Zhao, J.; Hu, Y. Acid-base join ly p omo ed coppe (I)-ca alyzed
azide-alkyne cycloaddi ion. J. O g. Chem. 2011, 76, 6832-6836. (b) Shao, C.; Wang, X.; Xu, J.; Zhao, J.; Zhang,
Q.; Hu, Y. Ca boxylic acid-p omo ed coppe (I)-ca alyzed azide-alkyne cycloaddi ion. J. O g. Chem. 2010, 75,
7002-7005.
58 In oducción gene al
a ias e apas.
77
En la bibliog a ía se p oponen dos posibles mecanismos (A y B) (Esquema
7).
Esquema 7. Mecanismos p opues os pa a la eacción de CuAAC
El ciclo ca alí ico que se p opone pa a es a eacción se basa en los p eceden es sob e
la inse ción de Cu (I) en alquinos e minales y la al a de eac i idad de los alquinos in e nos
en es a eacción.
78
77
(a) S aub, B. F. -Ace ylide and -alkenylidene ligands in “click” iazole syn heses. Chem. Commun. 2007,
3868-3870. (b) Rodiono , V. O.; Fokin, V. V.; Finn, M. G. Mechanism o he ligand- ee CuI-ca alyzed azide-
alkyne cycloaddi ion eac ion. Angew. Chem., In . Ed. 2005, 44, 2210-2215.
78
Ros o se , V. V.; G een, L. G.; Fokin, V. V.; Sha pless, K. B. A s epwise Huisgen cycloaddi ion p ocess:
coppe (I)-ca alyzed egioselec i e “liga ion” o azides and e minal alkynes. Angew. Chem. In . Ed. 2002, 41,
2596-2599.
In oducción gene al 59
Al inicio de la eacción, la especie de Cu (I) se compleja al alquino e minal pa a da
luga a un ag egado (IA ó IB), el cual en un medio p ó ico se desp o ona pa a da luga a los
ace ilu os de cob e IIA y IIB.
79
La eacción de es as especies con una azida p opo ciona los
complejos IIIA y IIIB, los cuales e olucionan median e a aque nucleo ílico del ni ógeno 3
al ca bono 4 del ace ilu o gene ando así los me alociclos IVA y IVB.
80
De es a o ma, el pa
de elec ones soli a io del ni ógeno 1 a aca al ca bono 5, a o eciendo la con acción
ansanula que gene a la especie V.
81
Finalmen e, es e in e medio e oluciona po un p oceso
ácido-base pa a libe a el p oduc o inal de la eacción y el ca alizado que puede inicia un
nue o ciclo.
Las p opiedades ísico-químicas y biológicas del bloque es uc u al 1,2,3- iazol lo
hacen un mimé ico del enlace pep ídico pe o con la en aja de no se hid olizado
enzimá icamen e.
82
Además, son esis en es a la oxidación y a la educción.
83
La di e encia
es uc u al más no able en e 1,2,3- iazoles y amidas adica en el aumen o de la dis ancia
en e los á omos de ca bono conec ados a las posiciones 1 y 4 del anillo del iazol en 1.1 Å
espec o a la dis ancia exis en e en amidas (Figu a 11). La capacidad de o ma enlaces de
hid ógeno a a és de los á omos de ni ógeno 2 y 3 p opo ciona una conside able acidez al
hid ógeno en la posición 5 que puede ac ua como donado de puen es de hid ógeno,
aumen ando aún más su equi alencia a la unción amida.
84
79
Jin, L.; Tolen ino, D. R.; Melaimi, M.; Be and, G. Isola ion o bis(coppe ) key in e media es in Cu-ca alyzed
azide-alkyne “click” eac ion. Sci. Ad . 2015, 1, e1500304/1-e1500304/5.
80
(a) Zhou, Y.; Lecou , T.; Micouin, L. Di ec syn hesis o 1,4-disubs i u ed-5-alumino-1,2,3- iazoles: Coppe -
ca alyzed cycloaddi ion o o ganic azides and mixed aluminum ace ylides. Angew. Chem., In . Ed. 2010, 49,
2607-2610. (b) Ahlquis , M.; Fokin, V. V. Enhanced eac i i y o dinuclea coppe (I) ace ylides in dipola
cycloaddi ions. O ganome allics 2007, 26, 4389-4439.
81
Nol e, C.; Maye , P.; S aub, B. F. Isola ion o a coppe (I) iazolide: a “click” in e media e. Angew. Chem., In .
Ed. 2007, 46, 2101-2103.
82
(a) Ho ne, W. S.; Yada , M. K.; S ou , C. D.; Ghadi i, M. R. He e ocyclic pep ide backbone modi ica ions in
an -helical coiled coil. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15366-15367. (b) Kolb, H. C.; Sha pless, K. B. The
g owing impac o “click” chemis y on d ug disco e y. D ug Disco e y Today 2003, 8, 1128-1137.
83
Dal ie, D. K.; Kalgu ka , A. S.; Khojas eh-Bakh , S. C.; Obach, R. S.; O’Donnell, J. P. Bio ans o ma ion
eac ions o i e-membe ed a oma ic he e ocyclic ings. Chem. Res. Toxicol. 2002, 15, 269-299.
84
(a) Val e de, I. E.; Bauman, A.; Kluba, C. A.; Voms ein, S.; Wal e , M. A.; Mind , T. L. 1,2,3-T iazoles as
amide bond mimics: iazole scan yields p o ease- esis an pep idomime ics o umo a ge ing. Angew. Chem.
66 Obje i os gene ales
Los obje i os expues os se ecogen en los siguien es capí ulos:
1. Sín esis de híb idos dihid oxipi olidina- iazol. Es udios de inhibición de
glicosidasas.
2. P epa ación y e aluación biológica de inhibido es mul i alen es de i ados de
dihid oxipi olidinas.
CAPÍTULO 1
SÍNTESIS DE HÍBRIDOS DIHIDROXIPIRROLIDINA-TRIAZOL.
ESTUDIOS DE INHIBICIÓN DE GLICOSIDASAS
An eceden es 69
CAPÍTULO 1: Sín esis de híb idos dihid oxipi olidina- iazol. Es udios de inhibición
de glicosidasas
1.1. ANTECEDENTES
1.1.1. A il/alquil-pi olidinas como inhibido es de glicosidasas
Uno de los p incipales p oblemas de los iminoazúca es como inhibido es de
glicosidasas es la al a de especi icidad y pe meabilidad celula , p opiedades imp escindibles
pa a el desa ollo de nue os á macos, siendo és e el mo i o p incipal po el cual muchos
iminoazúca es no p ospe an en los ensayos clínicos.
En los úl imos años se han desa ollado di e sas ap oximaciones sin é icas con el
obje i o de encon a inhibido es de glicosidasas con mayo e icacia y selec i idad. El
a ículo pione o de Wi he s
97
des aca la impo ancia de mime iza no solamen e el ca ión
oxoca benio gene ado du an e el p oceso de hid ólisis, sino ambién el aglicón.
Los 1,4-iminocicli oles o pi olidinas polihid oxiladas cons i uyen un amplio g upo
de inhibido es enzimá icos que en ocasiones p esen an una baja especi icidad debido a su
mayo lexibilidad con o macional si son compa ados con sus análogos de ipo pipe idina.
La inco po ación al iminoazúca de un mimé ico del aglicón puede esol e es e p oblema y
p opo ciona inhibido es de glicosidasas más po en es, además de selec i os.
98
Cálculos eó icos y es udios de RMN han pues o de mani ies o la impo ancia de las
in e acciones azúca - es o a omá ico en el econocimien o molecula de ca bohid a os po
97
McCa e , J. D.; Yeung, W.; Chow, J.; Dolphin, D.; Wi he s, S. G. Design and syn hesis o 2’-deoxy-2’-
luo odisaccha ides as mechanism-based glycosidase inhibi o s ha exploi aglycon speci ici y. J. Am. Chem.
Soc. 1997, 119, 5792-5797.
98
Suzuki, K.; Nakaha a, T.; Kanie, O. 3,4-Dihyd oxypy olidine as glycosidase inhibi o . Cu . Top. Med. Chem.
2009, 9, 34-57.
70 Capí ulo 1
lec inas y glicosidasas.
99
Es udios es uc u a-ac i idad han mos ado que la inse ción de
es os a omá icos/ali á icos con iguos a un iminoazúca mejo an no ablemen e sus
p opiedades como inhibido es de glicosidasas g acias a in e acciones alos é icas/secunda ias
con la enzima.
100
,
101
En es e sen ido, los esul ados ob enidos en nues o g upo de
in es igación en los úl imos años en la búsqueda de inhibido es de glicosidasas co obo an
es a ap eciación.
En nues o g upo de in es igación se han desa ollado a ias ap oximaciones
encaminadas a mejo a las p opiedades de iminoazúca es con es uc u a de pi olidina como
inhibido es de glicosidasas. De es a mane a, la inco po ación de un es o a omá ico en el C-2
de la meso-pi olidina-3,4-diol (13), mejo a no ablemen e las p opiedades inhibido as de es e
compues o. Así, la inco po ación en el C-2 del anillo de pi olidina de un de i ado de u ano
sus i uido no sólo inc emen a la ac i idad inhibido a, sino ambién la especi icidad,
dependiendo és a d ás icamen e de la con igu ación del cen o pseudo-anomé ico C-2. Los
de i ados de ipo 14 con con igu ación R en C-2 son inhibido es po en es y selec i os de -
ucosidasa de epidídimo bo ino, mien as que los epíme os (15) p esen an una inhibición
especí ica a -galac osidasa de Aspe gillus o yzae (Figu a 12).
102
99
(a) Jiménez-Ba be o, J.; Cañada, F. J.; Cue as, G.; Asensio, J. L.; Aboi iz, N.; Canales, A.; Chá ez, M. I.;
Fe nández-Alonso, M. C.; Ga cía-He e o, A.; Ma i, S.; Vidal, P. P o ein-ca bohyd a e in e ac ions: a combined
heo e ical and NMR expe imen al app oach on ca bohyd a e-a oma ic in e ac ions and on py anose ing
dis o ion. ACS Symposium Se ies 2006, 930, 60-80. (b) Spiwok, V.; Lipo o á, P.; Skálo á, T.; Vond áčko á, E.;
Dohnálek, J.; Hašek, J.; K álo á, B. Modelling o ca bohyd a e-a oma ic in e ac ions: ab ini io ene ge ics and
o ce ield pe o mance. J. Compu e -Aided Mol. Des. 2005, 19, 887-901.
100
Wu, C. –Y.; Chang, C. –F.; Chen, J. S. –Y.; Wong, C. –H.; Lin, C. –H. Rapid di e si y-o ien ed syn hesis in
mic o i e pla es o in si u sc eening: disco e y o po en and selec i e - ucosidase inhibi o s. Angew. Chem.
In . Ed. 2003, 42, 4661-4664.
101
Ho, C. –W.; Popa , S. D.; Liu, T. –W.; Tsai, K. –C.; Ho, M. –J.; Chen, W. –H.; Yang, A. –S.; Lin, C. –H.
De elopmen o GlcNAc-inspi ed iminocycli ols as po en and selec i e N-ace yl--hexosaminidase inhibi o s.
Chem. Biol. 2010, 5, 489-497.
102
(a) Mo eno-Va gas, A. J.; Robina, I.; Demange, R.; Vogel, P. Syn hesis and glycosidase inhibi o y ac i i ies
o 5-(1’,4’-dideoxy-1’,4’-imino-D-e y h osyl)-2-me hyl-3- u oic acid (5-[(3S,4R)-3,4-dihyd oxypy olidine-2-yl]-
2-me hyl u an-3-ca boxylic acid) de i a i es: new leads as selec i e -L- ucosidase and -galac osidase
inhibi o s. Hel . Chim. Ac a 2003, 86, 1894-1913. (b) Mo eno-Va gas, A. J.; Demange, R.; Fuen es, J.; Robina,
I.; Vogel, P. Syn hesis o [(2S,3S,4R)-3,4-dihyd oxypy olidine-2-yl]-5-me hyl u an-4-ca boxylic acid
de i a i es: new leads as selec i e -galac osidase inhibi o s Bioo g. Med. Chem. Le . 2002, 12, 2335-2339. (c)
Robina, I.; Mo eno-Va gas, A. J.; Fe nández-Bolaños, J. G.; Fuen es, J.; Demange, R.; Vogel, P. New leads o
An eceden es 71
Figu a 12. E ec o de la con igu ación de un cen o es e eogénico en la ac i idad inhibido a
Los de i ados de pi olidina con un g upo me ilo en C-5 p esen an in e esan es
p opiedades como inhibido es de - ucosidasas. Así, la diamina 16 es un inhibido po en e y
selec i o de - ucosidasa de epidídimo bo ino con una cons an e de inhibición (Ki) de 1.8
M. La inco po ación de un es o a omá ico en los de i ados 17 y 18 conduce a inhibido es
más po en es de es a enzima, siendo es e e ec o más no able en el de i ado 18 con una Ki de
0.08 M (Figu a 13).
103
Figu a 13. E ec o de la p esencia de sus i uyen es a omá icos en la inhibición a - ucosidasas
selec i e inhibi o s o -L- ucosidases. Syn hesis and glycosidase inhibi o y ac i i ies o [(2R,3S,4R)-3,4-
dihyd oxypy olidine-2-yl] u an de i a i es. Bioo g. Med. Chem. Le . 2001, 11, 2555-2559.
103
(a) Mo eno-Cla ijo, E.; Ca mona, A.T.; Ve a-Ayoso, Y.; Mo eno-Va gas, A.J.; Bello, C.; Vogel, P.; Robina,
I. Syn hesis o no el py olidine 3,4-diol de i a i es as inhibi o s o -L- ucosidases. O g. Biomol. Chem. 2009,
7, 1192-1202. (b) Mo eno-Va gas, A. J.; Ca mona A. T.; Mo a F.; Vogel, P.; Robina, I. S e eoselec i e syn hesis
o (2S,3S,4R,5S)-5-me hylpy olidine-3,4-diol de i a i es ha a e highly selec i e -L- ucosidase inhibi o s.
Chem. Commun. 2005, 4949-4951.
72 Capí ulo 1
Los de i ados de ipo 21 con con igu ación (2R,3R,4S) y cadenas la e ales de
a ilaminoalquilo esul a on se inhibido es selec i os y compe i i os de -manosidasa de
guisan es de Jack. La aminome ilpi olidina 19 es un inhibido mode ado de es a enzima que
puede aumen a su po encia inhibido a median e la inco po ación de un es o a omá ico po
aminación educ i a con el co espondien e aldehído pa a gene a los de i ados de ipo 21,
des acando el de i ado 21c con una unidad de indenilo (Ki = 2.3 M). La epime ización del
C-2 pa a da luga a los compues os 22a-c, no condujo a un cambio de la selec i idad
enzimá ica, ob eniéndose alo es de inhibición simila es (Figu a 14).
104
Figu a 14. De i ados de a ilaminome il-3,4-dihid oxipi olidinas como inhibido es de -manosidasas
En los compues os ipo 21 y 22, un aumen o de la dis ancia en e el anillo de
pi olidina y el sus i uyen e a ilamino median e la inse ción de un g upo e ilideno conduce a
una pé dida de la ac i idad enzimá ica (de i ados 23 y 24). Los co espondien es
enan ióme os en -23 y en -24 de con igu ación (2S,3S,4R) y (2R,3S,4R) espec i amen e,
104
(a) Popowycz, F.; Ge be -Lemai e, S.; Rod íguez-Ga cía, E.; Schü z, C.; Vogel, P. Syn hesis and -
mannosidase inhibi o y e alua ion o (2R,3R,4S)- and (2S,3R,4S)-2-(aminome hyl)py olidine-3,4-diol
de i a i es. Hel . Chim. Ac a 2003, 86, 1914-1948. (b) Ca mona, A. T.; Popowycz, F.; Ge be -Lemai e, S.;
Rod íguez-Ga cía, E.; Schü z, C.; Vogel, P.; Robina, I. Syn hesis and glycosidase inhibi o y ac i i ies o 2-
(aminoalkyl)py olidine-3,4-diol de i a i es. Bioo g. Med. Chem. 2003, 11, 4897-4911. (c) Popowycz, F.;
Ge be -Lemai e, S.; Demange, R.; Rod íguez-Ga cía, E.; Ca mona-Asenjo, A. T.; Robina, I.; Vogel, P.
De i a i es o (2R,3R,4S)-2-aminome hylpy olidine-3,4-diol a e selec i e -mannosidase inhibi o s. Bioo g.
Med. Chem. Le . 2001, 11, 2489-2493.
An eceden es 73
mos a on inhibición compe i i a en e a la -glucosidasa de almend as en el ango
mic omola bajo (Figu a 15).104c
Figu a 15. De i ados de a ilaminoe il-3,4-dihid oxipi olidinas
Los de i ados 25 y 26 (Figu a 16), que incluyen un anillo de enilo y una unidad de
bi enilo, espec i amen e, mos a on inhibición en e a -manosidasas de guisan es de Jack
y ac i idad in i o en e a células de gliobas oma y melanoma.
105
,
106
Asimismo, en
colabo ación con el g upo de P. Vogel, hemos desc i o el compues o análogo 27, que
p esen a un g upo e ilideno en e el anillo de la pi olidina y la cadena la e al. Es e
compues o ha mos ado ac i idad an ip oli e a i a en líneas celula es del cánce de pánc eas
(Figu a 16).
107
105
Fiaux, H.; Popowycz, F.; Fa e, S.; Schü z, C.; Vogel, P.; Ge be -Lemai e, S.; Juille a -Jeanne e , L.
Func ionalized py olidines inhibi -mannosidase ac i i y and g ow h o human glioblas oma and melanoma
cells. J. Med. Chem. 2005, 48, 4237-4246.
106
Bello, C.; Cea, M.; Dal, G.; Ga u i, A.; Rocco, I.; Ci mena, G.; Mo an, E.; Nahimana, A.; Duchosal, M. A.;
F uscione, F.; P onza o, P.; G ossi, F.; Pa one, F.; Balles e o, A.; Dupuis, M.; So da , B.; Nencioni, A.; Vogel,
P. No el 2-[(benzylamino)me hyl]py olidine-3,4-diol de i a i es as -mannosidase inhibi o s and wi h
an i umo ac i i ies agains hema ological and solid malignancies. Bioo g. Med. Chem. 2010, 18, 3320-3334.
107
S eime , F.; Ca mona, A. T.; Mo eno-Va gas, A. J.; Ca a, I.; Cea, M.; Mon ecucco, F.; Nencioni, A.; Vogel,
P.; Robina, I. Syn hesis o py olidine 3,4-diol de i a i es wi h an icance ac i i y on panc ea ic umo cells.
He e ocycles 2014, 88, 1445-1464.
74 Capí ulo 1
Figu a 16. Inhibido es de -manosidasas
El compues o 25 es un inhibido mode ado de la -manosidasa II de Golgi de
D osophila (dGMII). La sus i ución del anillo de pi olidina po uno de pi olidinona
conduce a inhibido es po en es de es a enzima (compues os 28 y 29, Figu a 17). Las co-
es uc u as c is alinas de ayos X de es os compues os con la dGMII ponen de mani ies o la
exis encia de in e acciones po enlaces de hid ógeno adicionales del g upo ca bonilo con
aminoácidos del si io ac i o de la enzima (aspa agina 472 y i osina 727) que e ue zan la
inhibición. La mayo a inidad del compues o 29 po la enzima se debe a que el g upo N-Me
es capaz de en a en el si io ac i o e o zando aún más la inhibición. En el caso de la -
manosidasa de guisan es de Jack la in oducción del g upo ca bonilo en C-5 no al e a la
ac i idad inhibido a de mane a signi ica i a.
108
108
Fiaux, H.; Kun z, D. A.; Ho man, D.; Janze , R. C.; Ge be -Lemai e, S.; Rose, D. R.; Juille a -Jeanne e , L.
Func ionalized py olidine inhibi o s o human ype II -mannosidases as an i-cance agen s: Op imizing he i
o he ac i e si e. Bioo g. Med. Chem. 2008, 16, 7337-7346.
An eceden es 75
Figu a 17. De i ados de pi olidinonas con po en e ac i idad inhibido a
S ü z y cols. han sin e izado análogos del 2,5-didesoxi-2,5-imino-D-mani ol (DMDP,
30) que inco po an un sus i uyen e de ipo lipo ílico.
109
Algunos de los inhibido es
p epa ados (Figu a 18) mos a on mejo es p opiedades inhibido as en e a -glucosidasas
(Ag obac e ium sp.) que el compues o na u al DMDP. Es os au o es ponen de mani ies o
que la p esencia de sis emas a omá icos oluminosos como las cuma inas, así como la
inse ción de sus i uyen es de ipo alquilamino gene almen e inc emen a la ac i idad
inhibido a. Además, la inse ción de es e ipo de sus i uyen es en los inhibido es de
glicosidasas les con ie e cie as p opiedades es uc u ales que pueden se explo adas con
p opósi os analí icos. Así, el de i ado dansilado del DMDP (33) es un inhibido en el ango
nanomola (Ki = 2.4 nM) de es a enzima. Las p opiedades luo escen es del de i ado 33 han
pe mi ido es udia la es abilidad del complejo inhibido -enzima median e expe imen os de
elec o o esis.
110
109
(a) Caines, M. E. C.; Hancock, S. M.; Ta ling, C. A.; W odnigg, T. M.; S ick, R. V.; S ü z, A. E.; Vasella, A.;
Wi he s, S. G.; S ynadka, N, C. J. The s uc u al basis o glycosidase inhibi ion by i e-membe ed
iminocycli ols: he clan a glycoside hyd olase endoglycoce amidase as a model sys em. Angew. Chem. In . Ed.
2007, 46, 4474-4476. (b) W odnigg, T. M.; Diness, F.; G ube , C.; Hausle , H.; Lund , I.; Rupi z, K.; S eine , A.
J.; S ü z, A. E.; Ta ling, C. A.; Wi he s, S. G.; Wol le , H. P obing he aglycon binding si e o a -glucosidase: a
collec ion o C-1-modi ied 2,5-dideoxy-2,5-imino-D-manni ol de i a i es and hei s uc u e-ac i i y ela ionships
as compe i i e inhibi o s. Bioo g. Med. Chem. 2004, 12, 3485-3495. (c) W odnigg, T. M.; Wi he s, S. G.; S ü z,
A. E. No el, lipophilic de i a i es o 2,5-dideoxy-2,5-imino-D-manni ol (DMDP) a e powe ul -glucosidase
inhibi o s. Bioo g. Med. Chem. Le . 2001, 11, 1063-1064.
110
He me e , A.; Scholze, H.; S ü z, A. E.; Wi he s, S. G.; W odnigg, T. M. Powe ul p obes o glycosidases:
no el, luo escen ly agged glycosidase inhibi o s. Bioo g. Med. Chem. Le . 2001, 11, 1339-1342.
82 Capí ulo 1
Esquema 10. Sín esis de amidas de i adas de la 1-desoxinoji imicina como inhibido es de la -GCasa
Es e “sc eening” p elimina indicó que la es uc u a del ácido ca boxílico enía un
e ec o impo an e en la ac i idad inhibido a de la co espondien e amida, con eniendo los
de i ados más po en es un anillo de enilo. El compues o 51 con un alo de Ki de 71 nM ue
el más ac i o. Expe imen os de “docking” mos a on que es e compues o in e acciona
median e enlaces de hid ógeno a a és de los g upos hid oxilos con la -GCasa de mane a
simila a la N-nonildesoxinoji imicina (NN-DNJ, 52). Además, el modelo p edice
in e acciones lipo ílicas adicionales con la enzima, las cuales pueden explica po qué 51 es
mejo inhibido que 52 (Figu a 22).
Figu a 22. De i ado más ac i o (51) y compa ación con el de i ado usado como e e encia (52)
La N-nonildesoxinoji imicina (52) ue el p ime de i ado de iminoazúca que mos ó
ac i idad como chape ona en ib oblas os de pacien es de Gauche con la mu ación N370S,
mejo ando la ac i idad de la enzima has a 2 eces. El compues o 51 mos ó una ac i idad
como chape ona semejan e a la de la NN-DNJ en condiciones análogas.
An eceden es 83
Recien emen e, es os au o es
119
han p epa ado análogos del Migalas a con el
obje i o de sin e iza inhibido es de la enzima ecombinan e -galac osidada A humana ( h-
-Gal-asa A), median e el acoplamien o de la pipe idina 53 con un conjun o de 24 ácidos
ca boxílicos pa a gene a las amidas de ipo 54 (Esquema 11).
Esquema 11. Sín esis y e aluación in si u de amidas de i adas del Migalas a como inhibido es de la
-Gal-asa A lisosomal
Los de i ados más po en es (Figu a 23) ue on sin e izados a mayo escala,
pu i icados y e aluados en lin oci os (mu ación N215S) y ib oblas os (mu ación W162X) de
pacien es con la en e medad de Fab y. A pesa de se buenos inhibido es de la enzima
( alo es de IC50 en el ango mic omola bajo), sólo el de i ado 56 ue capaz de mejo a la
ac i idad de la h--Gal A, obse ándose una mejo a de 4.5 eces en lin oci os N215S y 7.3
eces en ib oblas os W162X en compa ación con las células no a adas. Pos e io es
modi icaciones en los sus i uyen es del anillo a omá ico de es e compues o conduje on a
mejo as de ac i idad en los ensayos celula es.
119
Li, H. –Y.; Lee, J. –D.; Chen, C. –W.; Sun, Y. –C.; Cheng, W. –C. Syn hesis o (3S,4S,5S)-
ihyd oxylpipe idine de i a i es as enzyme s abilize s o imp o e he apeu ic enzyme ac i i y in Fab y pa ien
cell lines. Eu . J. Med. Chem. 2018, 144, 626-634.
84 Capí ulo 1
Figu a 23. Inhibido es de -galac osidasa A e aluados como chape onas pa a la en e medad de Fab y
El 1,4-iminocicli ol 57 es un inhibido po en e de la N-ace il--hexosaminidasa de
placen a humana. Es as enzimas son las enca gadas de la deg adación de los
glicosaminoglicanos y se localizan p incipalmen e en el líquido sino ial de los pacien es con
os eoa i is.
Con el obje i o de in es iga el e ec o del es o acilo sob e el ni ógeno endocíclico
en la inhibición a es a enzima, Wong y cols.
120
desc ibie on la p epa ación de una amilia de
amidas de i adas de la aminome ilpi olidina 58 (Esquema 12).
Esquema 12. Sín esis de amidas pa a la búsqueda de inhibido es de N-ace il--hexosaminidasas
Ninguna de las amidas e aluadas (a omá icas o ali á icas) mejo ó la inhibición
mos ada po el de i ado 57, lo que indica que el g upo ace amido es c í ico pa a man ene la
ac i idad inhibido a en e a es a enzima. En es e mismo abajo, los au o es p epa a on una
lib e ía análoga a la p esen ada en el Esquema 12 pe o con eniendo como espaciado un
120
Liu, J.; Numa, M. M. D.; Liu, H.; Huang, S. –J.; Sea s, P.; Shikhman, A. R.; Wong, C. –H. Syn hesis and
high- h oughpu sc eening o N-ace yl--hexosaminidase inhibi o lib a ies a ge ing os eoa h i is. J. O g. Chem.
2004, 69, 6273-6283.
An eceden es 85
he e ociclo de iazol. Sin emba go, ninguno de los pi olidín- iazoles egioisomé icos
e aluados mos ó mejo ac i idad inhibido a que el de i ado 57.
Como con inuación del abajo ealizado, es os au o es
121
lle a on a cabo
adicionalmen e la sín esis pa alela de una lib e ía de pi olidín-amidas seguido de e aluación
in si u en e a -glucosidasa (Saccha omyces ce e isiae). De es a o ma se iden i ica on los
de i ados 60 y 61 como los inhibido es más po en es de la se ie (Figu a 24).
Figu a 24. Pi olidín-amidas inhibido as de la -glucosidasa de Saccha omyces ce e isiae en el ango
nanomola
El 1,4-didesoxi-1,4-imino-L-ali ol (DIA, 62) es un po en e inhibido de la -
galac osidasa lisosomal (IC50 = 0.75 M a pH 7.0). Recien emen e, Cheng y cols.
122
han
desc i o la p epa ación de una lib e ía de amidas ob enidas po eacción en e la amina 63 y
60 ácidos ca boxílicos (Esquema 13). Ningún miemb o de la lib e ía mejo ó la ac i idad
inhibido a mos ada po el compues o de e e encia 62 en e a la -galac osidasa lisosomal.
121
Liang, P. –H.; Cheng, W. –C.; Lee, Y. –L.; Yu, H. –P.; Wu, Y. –T.; Lin, Y. –L.; Wong, C. –H. No el i e-
membe ed iminocycli ol de i a i es as selec i e and po en glycosidase inhibi o s: new s uc u es o an i i als
and os eoa h i is. ChemBioChem 2006, 7, 165-173.
122
Cheng, W. –C.; Wang, J. –H.; Yun, W. –Y.; Li, H. –Y.; Hu, J. –M. Rapid p epa a ion o (3R,4S,5R)
polyhyd oxyla ed py olidine-based lib a ies o disco e a pha macological chape one o ea men o Fab y
disease. Eu . J. Med. Chem. 2017, 126, 1-6.
86 Capí ulo 1
Esquema 13. Lib e ía de amidas sin e izada po Cheng y cols.
La cicloadición 1,3-dipola de azidas y alquinos ca alizada po Cu (I) (CuAAC) es
una eacción ampliamen e u ilizada g acias a su al a e icacia y compa ibilidad con sis emas
acuosos, en ajas que la hacen muy adecuada pa a se u ilizada pa a el “sc eening” in si u de
lib e ías de compues os ob enidos median e sín esis pa alela.
123
En es e sen ido, Delgado y cols.
124
pusie on a pun o es a me odología pa a la
búsqueda de inhibido es de la -glucoce eb osidasa lisosomal. Pa a ello, hicie on eacciona
el alquinil-aminocicli ol 65 con 25 azidas en p esencia de CuSO4 como uen e de cob e y
asco ba o de sodio como educ o (Esquema 14).
Esquema 14. Sín esis ia CuAAC y pos e io e aluación biológica in si u p opues a po Delgado y
cols.
123
(a) Thi umu ugan, P.; Ma osiuk, D.; Jozwiak, K. “Click” Chemis y o d ug de elopmen and di e se
chemical-biology applica ions. Chem. Re . 2013, 113, 4905-4979. (b) A agão-Leone i, V.; Campo, V. L.; Gomes,
A. S.; Field, R. A.; Ca alho, I. Applica ion o coppe (I)-ca alyzed azide/alkyne cycloaddi ion (CuAAC) “click
chemis y” in ca bohyd a e d ug and neoglycopolyme syn hesis. Te ahed on 2010, 66, 9475-9492.
124
Díaz, L.; Casas, J.; Bujons, J.; Lleba ia, A.; Delgado, A. New glucoce eb osidase inhibi o s by explo a ion o
chemical di e si y o N-subs i u ed aminocycli ols using “click” chemis y and in si u sc eening. J. Med. Chem.
2011, 54, 2069-2079.
An eceden es 87
El inhibido más po en e esul ó se el de i ado 67 con un es o a omá ico 3,5-
disus i uido. Es e compues o se some ió a es udios in i o como chape ona, mos ando una
es abilización de la -GCasa mayo a la mos ada po la N-nonildesoxinoji imicina (Figu a
25).
Figu a 25. De i ado de aminocicli ol N-sus i uido más ac i o en e a -GCasa (67) y compues o de
e e encia (52)
Tomando es os esul ados como pun o de pa ida, Compain y cols.
125
publica on
años más a de una ex ensión de es a me odología pa a la de i a ización del iminoxili ol 68.
La eacción de 68 y un se de 29 azidas condujo a los compues os de ipo 69, que ue on
e aluados in si u como inhibido es de la -GCasa (Esquema 15).
Esquema 15. De i a ización del iminoxili ol 68 y e aluación in si u desa ollada po Compain y cols.
125
Se a-Vina dell, J.; Díaz, L.; Casas, J.; G inbe g, D.; Vilageliu, L.; Michelakakis, H.; Ma idou, I.; Ae s, J.
M. F. G.; Dec oocq, C.; Compain, P.; Delgado, A. Glucoce eb osidase enhance s o selec ed Gauche disease
geno ypes by modi ica ion o -1-C-subs i u ed imino-D-xyli ols (DIXS) by “click” chemis y. ChemMedChem
2014, 9, 1744-1754.
88 Capí ulo 1
Los mejo es esul ados se ob u ie on pa a los compues os 70, 71 y 72, que
p esen a on unos alo es de inhibición en el ango nanomola (Figu a 26).
Figu a 26. De i ados de -1-C-imino-D-xili ol más ac i os en e a -GCasa
Es os compues os ue on e aluados como chape onas en dis in os geno ipos de la
en e medad de Gauche . Los esul ados más in e esan es se ob u ie on pa a el iminoxili ol
72, capaz de p omo e una mejo a de has a 3 eces la ac i idad de la -GCasa a una
concen ación de 10 nM en los geno ipos E y F, los cuales con ienen la mu ación G202R
asociada a la a ian e neu opá ica de es a en e medad.
Po úl imo, en nues o g upo de in es igación se ha lle ado a cabo la sín esis pa alela
de una colección de pi olidín- iazoles seguido de e aluación biológica in si u como
inhibido es de -L- ucosidasas.
126
La inse ción de es os a omá icos y ali á icos en un
inhibido de - ucosidasas p e iamen e seleccionado se ha ealizado median e la eacción
“click” de CuAAC en e el alquinil-iminocicli ol 73 y una se ie de azidas come ciales o
sin é icas. La colección de 21 (pi olidín-2-il) iazoles ob enida ue e aluada in si u en e a
la - ucosidasa de iñón bo ino, siendo 75 el de i ado más po en e con una cons an e de
inhibición (Ki) de 4 nM. Es e compues o ep esen a uno de los inhibido es de α- ucosidasa
126
Elías-Rod íguez, P.; Mo eno-Cla ijo, E.; Ca mona, A. T.; Mo eno-Va gas, A. J.; Robina, I. Rapid disco e y
o po en - ucosidase inhibi o s by in si u sc eening o a lib a y o (py olidine-2-yl)- iazoles. O g. Biomol.
Chem. 2014, 12, 5898-5904.
An eceden es 89
más po en es en e los desc i os has a la echa de i ado de pi olidinas hid oxiladas
(Esquema 16).
Esquema 16. CuAAC y e aluación in si u pa a la búsqueda de inhibido es de - ucosidasas
desa ollado en el g upo de in es igación
La eacción de CuAAC seguido de e aluación biológica in si u, se ha aplicado
ecien emen e pa a la búsqueda de inhibido es de o as enzimas, como las
glicosil ans e asas, p o easas, os a asas y quinasas.
127
127
Wang, X.; Huang, B.; Liu, X.; Zhan, P. Disco e y o bioac i e molecules om CuAAC “click”-chemis y-
based combina o ial lib a ies. D ug Disco e y Today 2016, 21, 118-132 y e e encias con enidas.
90 Capí ulo 1
1.2. OBJETIVOS
En base a los esul ados ob enidos en el g upo de in es igación en elación a los
inhibido es de - ucosidasas, en es e capí ulo se plan ea la sín esis de a il-3,4-
dihid oxipi olidinas median e la me odología de sín esis en pa alelo y su pos e io
e aluación in si u como inhibido es de o as glicosidasas de in e és biológico.
Debido a la lexibilidad con o macional de los anillos de pi olidina, es di ícil
p e ee la selec i idad en la inhibición de glicosidasas. Po ello es necesa io lle a a cabo un
es udio p elimina de ac i idad/selec i idad con el obje i o de elegi el cabeza de se ie más
adecuado. Se e alua á el e ec o de la con igu ación de los cen os es e eogénicos de la
molécula y la p esencia de dis in os espaciado es ( iazol, amida y iou ea) en e el anillo de
iminoazúca y el es o a omá ico en la inhibición enzimá ica. Una ez seleccionados los
mejo es candida os, se aplica á la me odología de sín esis en pa alelo seguido de e aluación
biológica in si u. Es e p ocedimien o pe mi i á la iden i icación de los mejo es inhibido es de
o ma ápida y e ec i a, los cuales se p epa a án pos e io men e a mayo escala pa a se
e aluados en e a glicosidasas de o igen humano y lle a a cabo es udios es uc u a-
ac i idad.
Resul ados y Discusión 91
1.3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
1.3.1. Es udio p elimina . Selección de los cabezas de se ie
1.3.1.1. Sín esis
En es e apa ado se p e ende elegi el ipo de es a egia sin é ica más adecuada pa a
el desa ollo de nue os inhibido es de glicosidasas usando la me odología de “sc eening”
consis en e en sín esis median e eacción de ipo “click” seguido de e aluación biológica in
si u.
En p ime luga , se hace necesa io un análisis p elimina de una se ie de de i ados
ob enidos de mane a sencilla con eacciones de ipo “click” con el obje i o de e alua el
e ec o en la inhibición a glicosidasas de la con igu ación de los di e sos cen os
es e eogénicos de la molécula y de la p esencia de dis in os espaciado es: iazol, amida, y
iou ea (Figu a 27).
Figu a 27. Es udio del e ec o causado po di e sos espaciado es en la ac i idad inhibido a
De acue do a la es uc u a gene al mos ada en la Figu a 27, los de i ados
sin e izados end án dis in as con igu aciones en los ca bonos 2, 3 y 4 del anillo de
pi olidina, además de dis in os espaciado es anclados en C-2. Todos los de i ados
p esen a án un es o a omá ico unido al anillo de pi olidina a a és de dis in os
espaciado es, con la idea de inc emen a la ac i idad inhibido a en e a glicosidasas, según
98 Capí ulo 1
La sín esis del compues o 101 se lle ó a cabo de o ma análoga a la desc i a pa a el
de i ado 81 (Esquema 18). La oxidación del glicol 101 con NaIO4 condujo al aldehído en -
82 con un endimien o del 99%.
El compues o en -85 ( ipo I) se ob u o median e eacción de CuAAC sob e el
alquino en -83 (Esquema 23), siguiendo un p ocedimien o análogo al desc i o pa a el
co espondien e enan ióme o 85 (Esquema 19).
El de i ado en -90 ( ipo II) se p epa ó a pa i de la azidome ilpi olidina en -88
(Esquema 23), la cual se sin e izó de mane a simila a su enan ióme o 88 (Esquema 19). La
eacción de CuAAC de en -88 con enilace ileno en olueno u ilizando CuI y DIPEA, o iginó
el iazol 102. La desp o ección ácida del g upo e c-bu oxica bonilo e isop opilideno de es e
compues o condujo al imino-C-me ilen iazol en -90 con endimien o cuan i a i o.
Esquema 23. Ob ención de en -85 y en -90
La sín esis de los de i ados en -92 ( ipo III) y en -95 ( ipo V) se lle ó a cabo a pa i
de la aminome ilpi olidina en -91 (Esquema 24) median e un p ocedimien o análogo al
desc i o pa a sus enan ióme os 92 y 95 (Esquemas 20 y 21, espec i amen e).
Resul ados y Discusión 99
Esquema 24. Sín esis de en -92 y en -95
La eacción de en -91 con clo u o de benzoílo seguido de desp o ección ácida, dio
luga a en -92 con endimien o global excelen e. Po o a pa e, la eacción de en -91 con
clo u o de b omoace ilo seguido de desplazamien o con azida sódica gene ó el compues o
en -94. La pos e io eacción de CuAAC con enilace ileno y desp o ección ácida condujo al
compues o en -95.
Los compues os 110 y 115 ( ipos I y II) de con igu ación (2R,3S,4R) se han
p epa ado a pa i de la hid oxime ilpi olidina 107 como in e medio cla e, ob enida a pa i
de L- ibosa siguiendo la u a sin é ica mos ada en el Esquema 25. La ace onación de la L-
ibosa o iginó el compues o 103, el cual po a amien o con clo u o de e c-bu ildi enilsililo
dio luga al lac ol 104. La educción de 104 con bo ohid u o de sodio, seguido de mesilación
y pos e io desplazamien o nucleo ílico con bencilamina, gene ó la N-bencilpi olidina 105
con un endimien o global del 56%, siguiendo un p ocedimien o desc i o en bibliog a ía.
130
La eliminación del g upo p o ec o e c-bu ildi enilsililo po eacción con TBAF, seguido de
130
Kim, D. –K.; Kim, G.; Kim, Y. –W. P epa a ion o op ically ac i e 3-subs i u ed pipe idines ia ing
expansion: syn hesis o 4-amino- and 4- luo o-1,4,5- ideoxy-1,5-imino-D- ibi ol and 1,5-dideoxy-1,5-imino-D-
ibi ol. J. Chem. Soc., Pe kin T ans. 1 1996, 8, 803-808.
100 Capí ulo 1
hid ogenación ca alí ica en p esencia de anhíd ido de Boc condujo a la
hid oxime ilpi olidina 107 con buen endimien o.
Esquema 25. Sín esis de de i ados con con igu ación (2R,3S,4R) a pa i de L- ibosa
La oxidación de Swe n de 107 (Esquema 26) dio luga al aldehído 108, el cual as
eacción con el eac i o de Bes mann-Ohi a p opo cionó el alquinil-iminocicli ol 109. La
eacción de CuAAC de 109 con bencilazida y pos e io desp o ección ácida, condujo al
imino-C- iazol 110.
Esquema 26. Ob ención del imino-C- iazol 110
Resul ados y Discusión 101
La eacción del alcohol 107 con clo u o de osilo en pi idina no condujo al
co espondien e de i ado osilado (Esquema 27), al y como ocu ía con las
hid oxime ilpi olidinas 86 y en -86 (Esquemas 19 y 23) con con igu ación ans en los
ca bonos 2 y 3 del anillo de pi olidina, sino que se ob u o como único p oduc o el
ca bama o cíclico 111. La es uc u a de es e de i ado se con i mó en el espec o de 1H-RMN
po la desapa ición de las señales co espondien es al g upo Bu.
De acue do con el a ículo publicado po Mu ay y cols.,
131
el ca bama o cíclico 111
puede expe imen a eacción de ape u a en p esencia de LiOH a e lujo pa a da la
co espondien e hid oxime ilpi olidina. De o ma análoga, pa a ob ene la azidome il-
pi olidina de in e és, se lle ó a cabo la eacción de ape u a de 111 usando azida de
e abu ilamonio a 100 oC en ubo sellado du an e dos semanas. La pos e io desp o ección
ácida condujo a la azidome ilpi olidina 112 con endimien o global mode ado (Esquema
27). La es uc u a de 112 se con i mó median e el espec o de IR po la apa ición de una
banda a 2098 cm-1 y en el espec o de 13C-RMN po la ausencia de señal de C=O.
Esquema 27. Sín esis de la azidome ilpi olidina 112
La ob ención del ca bama o cíclico 111 puede explica se si se iene en cuen a que en
el medio básico de la eacción de osilación lle ada a cabo en pi idina, puede p oduci se la
abs acción de un hid ógeno en be a con espec o al á omo de oxígeno del g upo p o ec o y
el pos e io desplazamien o del g upo salien e en C-1’, según es á p opues o en la
131
El de i ado 111, p epa ado po o o p ocedimien o sin é ico, es á desc i o en: Mu ay, A. J.; Pa sons, P. J.;
Hi chcock, P. The combined use o s e eoelec onic con ol and ing closing me a hesis o he syn hesis o (-)-8-
epi-swainsonine. Te ahed on 2007, 63, 6485-6492.
102 Capí ulo 1
bibliog a ía
132
(Esquema 28). P obablemen e, la con igu ación 2,3-cis haga que la o mación
del sis ema icíclico es é a o ecida en e a la o mación del co espondien e de i ado
osilado como ocu ía en la osilación de 86 y en -86.
Esquema 28. Mecanismo p opues o pa a la o mación del ca bama o cíclico 111
Debido a las di icul ades encon adas pa a ealiza la eacción de ape u a de 111 a
una escala mayo , se abajó en la pues a a pun o de una u a sin é ica al e na i a pa a la
p epa ación de 112 (Esquema 29).
Esquema 29. P epa ación del de i ado 115 ( ipo II)
132
Agami, C.; Cou y, F. The eac i i y o he N-Boc p o ec ing g oup: an unde a ed ea u e. Te ahed on 2002,
58, 2701-2724.
Resul ados y Discusión 103
La aminación educ i a del aldehído 108 ealizada median e un p ocedimien o
sin é ico en dos e apas “one-po ” condujo a la bencilamina 113, la cual median e
hid ogenación ca alí ica seguido de eacción de ans e encia de g upo diazo usando como
eac i o nona lil azida (N N3 = CF3(CF2)3SO2N3) condujo al de i ado 114, que as
desp o ección ácida p opo cionó la azidome ilpi olidina deseada 112 con endimien o
excelen e as pu i icación c oma og á ica usando la esina Dowex 50WX8. La eacción de
CuAAC de 112 con enilace ileno en p esencia de CuSO4 y asco ba o de sodio o iginó el
imino-C-me ilen iazol 115 ( ipo II), epíme o en C-2 del compues o 90 (Esquema 19).
Po úl imo, el homoanálogo 121 ( ipo VI), se sin e izó a pa i del p ecu so 119,
cuya sín esis se lle ó a cabo pa iendo de D-a abinosa median e las eacciones que se
ecogen en el Esquema 30.
Esquema 30. Sín esis del homoanálogo 121 ( ipo VI)
104 Capí ulo 1
La sín esis del compues o 116 se lle ó a cabo de acue do con la me odología desc i a
po Robina y cols.
133
La azidome ilpi olidina 119 se p epa ó a pa i del compues o 116
siguiendo el p ocedimien o expe imen al desc i o en nues o g upo de in es igación.
134
Así,
la eacción de 116 con clo u o de benciloxica bonilo o iginó el de i ado p o egido 117. La
educción de 117 con LiAlH4 en E 2O a -10 oC, p opo cionó el de i ado 118, cuya
mesilación po a amien o con MsCl en una mezcla de pi idina y CH2Cl2, seguido de
desplazamien o con azida sódica, gene ó la azidoe ilpi olidina 119 con un endimien o del
58% en dos e apas. La eacción de 119 con enilace ileno en p esencia de CuI y DIPEA
o iginó el iazol 120, cuya es uc u a se con i mó median e 1H-RMN ( 7.82-7.32, 11H, H-
5’’, H-a omá icos) y 13C-RMN (136.4-125.9 C a omá icos de Cbz y Ph). La desp o ección
ácida del g upo isop opilideno de es e compues o, seguido de hid ogenación ca alí ica, dio
luga al de i ado 121 con bajo endimien o, lo que pudo debe se a p oblemas en el p oceso
de pu i icación (columna de in e cambio iónico Dowex 50WX8).
1.3.1.2. E aluación biológica
Los compues os 85, 90, 92, 93, 95, en -85, en -90, en -92, en -95, 110, 115 y 121
(Figu a 29), ue on e aluados en e a un panel de 11 glicosidasas come ciales. Las medidas
de inhibición enzimá ica ue on ealizadas con las siguien es enzimas come ciales (Sigma-
Ald ich): - ucosidasa (EC 3.2.1.51) de iñón de bo ino, -galac osidasa (EC 3.2.1.22) de
g anos de ca é, -galac osidasa (EC 3.2.2.23) de Esche ichia coli y Aspe gillus o yzae, -
glucosidasa (mal asas) de le adu a de pan y de a oz, -amiloglucosidasa (EC 3.2.1.3) de
Aspe gillus nige , -glucosidasa (EC 3.2.1.21) de almend as, -manosidasa (EC 3.2.1.24) de
133
Robina, I.; Gea ing, R. P.; Buchanan, J. G.; Wigh man, R. H. Dias e eoselec i e conjuga e addi ion o
ammonia in he syn hesis o chi al py olidines. J. Chem. Soc. Pe kin T ans. 1 1990, 2622-2624.
134
Elías-Rod íguez, P.; Mo eno-Cla ijo, E.; Ca ión-Jiménez, S.; Ca mona, A. T.; Mo eno-Va gas, A. J.; Ca a,
I.; Mon ecucco, F.; Cea, M.; Nencioni, A.; Robina, I. Syn hesis and cance g ow h inhibi o y ac i i ies o 2- a y-
alkyla ed py olidine-3,4-diol de i a i es. A ki oc 2014, 197-214.
Resul ados y Discusión 105
guisan es de Jack, -manosidasa (EC 3.2.1.25) de ca acol y -N-ace ilglucosaminidasa (EC
3.2.1.23) de guisan es de Jack.
Figu a 29. Compues os pa a e aluación como inhibido es de glicosidasas
Los esul ados más signi ica i os se han ob enido pa a la - ucosidasa de iñón de
bo ino, -galac osidasa de g anos de ca é, -galac osidasa de Esche ichia coli y Aspe gillus
o yzae, -glucosidasa de almend as y -manosidasa de guisan es de Jack, y se ecogen en la
Tabla 2, donde se e leja el po cen aje de inhibición a una concen ación 1 mM de inhibido .
La inhibición pa a el es o de enzimas es baja o nula en odos los casos es udiados.
106 Capí ulo 1
Tabla 2. Po cen aje de inhibición a concen ación 1 mM pa a los de i ados de la Figu a 29
(“-“ : % de inhibición < 50% a 1 mM de inhibido )
E
Enzima
Compues o
-Fuc-asa
-Gal-asa
-Gal-asa
(E. coli)
-Gal-asa
(A. o yzae)
-Glc-asa
-Man-asa
1
71
-
-
-
-
-
2
-
-
-
-
97
-
3
-
-
-
-
79
71
4
-
-
-
-
74
-
5
51
-
-
-
-
71
6
-
-
-
-
-
-
7
-
-
-
-
-
60
8
-
-
-
-
-
-
9
-
-
-
-
-
64
10
84
-
-
-
-
-
11
-
95
-
-
53
-
12
-
89
60
78
96
-
Resul ados y Discusión 107
De los esul ados ob enidos de las p uebas de inhibición se pueden hace a ias
obse aciones. Los compues os epimé icos 85 y 110 (Tabla 2, en adas 1 y 10) de ipo I, en
los que el anillo de pi olidina se une di ec amen e al C-4 del anillo de iazol, han esul ado
se inhibido es selec i os, aunque de ac i idad mode ada en e a - ucosidasa.
Po o o lado, los compues os de 90, en -90 y 115 (Tabla 2, en adas 2, 7 y 11) de
ipo II, donde el anillo de pi olidina se une a a és de un puen e me ileno al N-1 del iazol,
han mos ado ac i idad inhibido a en e a β-glucosidasa, -manosidasa y -galac osidasa,
espec i amen e.
Si se compa a la ac i idad inhibido a de los compues os homoanálogos 115 y 121
(Tabla 2, en adas 11 y 12), se obse a una pé dida de selec i idad al aumen a la dis ancia
en e el anillo de pi olidina y el iazol, siendo el de i ado 121 ( ipo VI) inhibido de - y -
galac osidasas, y -glucosidasa.
Al cambia el espaciado iazol en el compues o 90 po el espaciado amida en el
compues o 92 (Tabla 2, en adas 2 y 3), se obse a una disminución en la ac i idad
enzimá ica en e a -glucosidasa, mien as que la ac i idad inhibido a en e a -
manosidasa aumen a conside ablemen e, pasando a se del 71% en el de i ado 92. Po o a
pa e, los de i ados en -90 y en -92 (Tabla 2, en adas 7 y 8) esul a on se p ác icamen e
inac i os en e a las enzimas ensayadas. Únicamen e el compues o en -90 mos ó una débil
inhibición a -manosidasas.
La inse ción de un espaciado ipo iou ea en el compues o 93 (Tabla 2, en ada 4) y
de un espaciado mix o amida- iazol en los compues os 95 y en -95 (Tabla 2, en adas 5 y
9), no mejo a la inhibición enzimá ica p esen ada po es os de i ados.
Es os esul ados p elimina es pa ecen demos a que los de i ados ipo IIA pod ían
se inhibido es po en es y selec i os de -glucosidasas mien as que los de i ados epíme os
en C-2 de ipo IIB cons i ui ían modelos de in e és pa a la búsqueda de inhibido es e icaces
de -galac osidasas (Figu a 30).
114 Capí ulo 1
és e es uno de los pocos casos desc i os has a la echa donde el pa ón de inhibición hacia la
-glucosidasa es inusual. Los esul ados ob enidos mues an una co elación pa a la
inhibición a la -glucosidasa de almend as y la -glucoce eb osidasa de o igen humano. Un
compo amien o simila se obse ó pa a el compues o 89 , lo cual sugie e que el g upo
ime ilsililo in e acciona con la enzima de o ma semejan e al es o de enilo del compues o
89b.
Tabla 4. Valo de IC50 (en M) pa a los de i ados 89b, y 112b,k,p, en e a -Gal-asa y -Glc-asa
de mamí e o (“-“: % de inhibición < 50% a 1 mM de inhibido )
(“-a“: % de inhibición < 50% a 0.1 mM de inhibido )
Enzima
-Glc-asa
(hígado
bo ino)
-
-
240
-a
887
888
-GCasa
(lisosoma
humano)
11
19
28
19
31
187
-Gal-asa
(lisosoma
humano)
-
-
171
-a
185
159
-Gal-asa
(hígado
bo ino)
458
151
173
42
338
268
glucoce eb osidase inhibi o s and F508del-CFTR co ec o s. O g. Biomol. Chem. 2014, 12, 8977-8996. (d)
Cas illa, J.; Rísquez, R.; C uz, D.; Higaki, K.; Nanba, E.; Ohno, K.; Suzuki, Y.; Díaz, Y.; O iz Melle , C.; Ga cía
Fe nández, J. M.; Cas illón, S. Con o ma ionally-locked N-glycosides wi h selec i e -glucosidase inhibi o y
ac i i y: iden i ica ion o a new non-iminosuga - ype pha macological chape one o Gauche disease. J. Med.
Chem. 2012, 55, 6857-6865.
Resul ados y Discusión 115
La secuencia comple a de la -glucosidasa de almend as no se conoce, pe o se sabe
que pe enece a la amilia CAZy
136
GH1 po análisis de secuencias pa ciales.
137
La es uc u a
de ayos X de la -glucoce eb osidasa de lisosoma humano es á desc i a en bibliog a ía y,
po simili ud de secuencias, es a enzima se ha clasi icado en la amilia GH30.
138
Ambas
enzimas pe enecen al clan GH-A debido a semejanzas en su plegamien o. La -glucosidasa
de hígado bo ino pe enece a la misma amilia que la -glucosidasa de almend as (GH1).
Po an o, es as es enzimas compa en simili udes en su es uc u a idimensional
(pe enecen al clan GH-A), pe o la -glucosidasa humana sólo compa e cie as secuencias
(po pe enece a o a amilia CAZy) con las -glucosidasas de almend as y de bo ino. El
ni el de selec i idad de ec ado en la inhibición de es as enzimas po los compues os 89b y
89 pod ía explica se en base a in e acciones alos é icas adicionales ce canas al si io ac i o.
Po su pa e, los compues os 112b,k,p, esul a on se menos selec i os que los
co espondien es epíme os. En gene al, mos a on buena ac i idad inhibido a en e a la -
galac osidasa de g anos de ca é (IC50 = 14-17 M, Tabla 3), pe o la po encia de inhibición
en e a la -galac osidasa de lisosoma humano ue 10 eces meno (IC50 = 159-185 M,
Tabla 4), a pesa de que ambas enzimas pe enecen a la misma amilia CAZy (GH27).136
So p enden emen e, la -glucoce eb osidasa humana no ue capaz de di e encia
en e los compues os epimé icos en C-2 89b y 112b, los cuales mos a on ac i idad
inhibido a en el mismo ango pa a es a enzima. El compues o 112b esul ó se un inhibido
débil de o as glicosidasas de o igen mamí e o, como la -galac osidasa y la -glucosidasa
de hígado bo ino.
136
Can a el, B. L.; Cou inho, P. M.; Rancu el, C.; Be na d, T.; Lomba d, V.; Hen issa , B. The Ca bohyd a e-
Ac i e EnZymes da abase (CAZy): an expe esou ce o Glycogenomics. Nucleic Acids Res. 2009, 37, D233-
D238.
137
He, S.; Wi he s, S. G. Assignmen o swee almond -glucosidase as a amily 1 glycosidase and iden i ica ion
o i s ac i e si e nucleophile. J. Biol. Chem. 1997, 272, 24864-24867.
138
D i , H.; Ha el, M.; McCa hy, A. A.; Toke , L.; Silman, I.; Fu e man, A. H.; Sussman, J. L. X-Ray s uc u e
o human acid--glucosidase, he de ec i e enzyme in Gauche disease. EMBO Rep. 2003, 4, 704-709.
116 Capí ulo 1
La p esencia de un g upo oluminoso unido di ec amen e al es o de iazol en el
compues o 112k, condujo a un inc emen o de la selec i idad enzimá ica, des acando la
inhibición obse ada en e a la -galac osidasa de g anos de ca é (IC50 = 17 M, Tabla 3) y
la -glucoce eb osidasa de lisosoma humano (IC50 = 19 M, Tabla 4).
O o e ec o obse ado ha sido que la p esencia de sus i uyen es en el anillo
a omá ico a ec a a la inhibición de la -glucoce eb osidasa. Así, el compues o 112p que
p esen a un g upo me oxi en la posición pa a del anillo a omá ico ha sido un buen inhibido
de es a enzima (IC50 = 31 M), mien as que, si se cambia el g upo me oxi po un g upo
hid oxime ilo en el compues o 112 , el alo del IC50 pa a la -glucoce eb osidasa pasa a se
de 187 M. Es os alo es pa ecen suge i que el pa ón de sus i ución y la na u aleza del
sus i uyen e sob e el anillo a omá ico eje cen un e ec o no able en la ac i idad inhibido a de
la -glucoce eb osidasa de lisosoma humano.
A pesa de que los nue os de i ados no con ienen el g upo hid oxime ilo en el
ca bono 5 del anillo de pi olidina p esen e en la mayo ía de los inhibido es de glicosidasas
de i ados de pi olidinas na u ales y sin é icos, han mos ado ac i idad inhibido a en e a -
glucosidasas y -galac osidasas. En es e sen ido, los compues os 89b, y 112b,k,p, son los
p ime os ejemplos de inhibido es de la -glucoce eb osidasa lisosomal en el ango
mic omola bajo de i ados de una 3,4-dihid oxipi olidina. La ausencia del g upo
hid oxime ilo y la inco po ación de un es o hid o óbico en es os compues os pod ía mejo a
la pe meabilidad celula , aspec o impo an e pa a posibles aplicaciones a macológicas.
Po an o, g acias a la aplicación de la me odología de sín esis en pa alelo seguido de
e aluación biológica in si u, se han podido iden i ica a ios inhibido es de la -glucosidasa
de almend as y la -galac osidasa de g anos de ca é con alo de IC50 en el ango
mic omola bajo, e i ando la sín esis y pu i icación de cada compues o indi idualmen e.
Es e análisis p elimina ha pe mi ido elegi a ios inhibido es de es as glicosidasas como
modelos pa a el desa ollo de de i ados ac i os en e a la -glucoce eb osidasa lisosomal.
Resul ados y Discusión 117
1.3.3. Es udios es uc u a-ac i idad en la inhibición de -glucoce eb osidasa
lisosomal
Como se ha is o en el apa ado an e io , los de i ados 89b y 112b, que p esen an un
es o de enilo unido di ec amen e al anillo de iazol, esul a on se buenos inhibido es de la
-glucoce eb osidasa de lisosoma humano, con alo es de IC50 en el o den mic omola
(Figu a 33).
Figu a 33. De i ados epíme os en C-2 con ac i idad inhibido a en e a -GCasa
Con el obje i o de es udia la in luencia de di e sas modi icaciones es uc u ales
sob e los a ilimino-C-me ilen iazoles p epa ados en la inhibición de las glicosidasas
lisosomales, se ha lle ado a cabo la sín esis de un conjun o de de i ados con dis in os
sus i uyen es en el anillo de enilo y en el C-5 del es o de pi olidina (Figu a 34).
Figu a 34. Es uc u a gene al de los compues os p epa ados
118 Capí ulo 1
Se han sin e izado un o al de 16 de i ados epimé icos en C-2 median e eacciones
de CuAAC con enilace ilenos di e en emen e sus i uidos. En es os casos, no se ha podido
lle a a cabo la pos e io e aluación biológica in si u ya que en el g upo no se disponía de las
co espondien es glicosidasas lisosomales, po lo que se ha abo dado la sín esis y e aluación
biológica de o ma con encional. La p epa ación de los de i ados con con igu ación
(2S,3S,4R) en el anillo de pi olidina se mues a en el Esquema 34, mien as que la sín esis
de los compues os con con igu ación (2R,3S,4R) se ecoge en el Esquema 36.
Esquema 34. Sín esis de los de i ados 123-131
La sín esis de los de i ados 124-131 se lle ó a cabo median e eacción de CuAAC
de la azidome ilpi olidina desp o egida 89 con di e en es ace ilenos en p esencia de CuSO4
y asco ba o sódico. Po o a pa e, la eacción de CuAAC de la azidome ilpi olidina
p o egida 88 con el p-hid oxi enilace ileno (122) en p esencia de CuI y DIPEA en olueno a
50 oC, seguido de desp o ección ácida, condujo al de i ado 123 con buen endimien o global.
En es e caso no ue posible lle a a cabo la eacción de CuAAC con la azida desp o egida 89
debido a que el alquino u ilizado (p-hid oxi enilace ileno) en el medio acuoso de la eacción
Resul ados y Discusión 119
( BuOH:H2O) e oluciona pa a da la co espondien e me ilce ona 132 (Esquema 35).
E iden emen e, el g upo enólico juega un impo an e papel anquimé ico en la acele ación
de la adición de agua.
139
Esquema 35. Reacción secunda ia del alquino 122 en medio acuoso
Todos los alquinos u ilizados pa a la sín esis de es os de i ados han sido ob enidos
de di e sas uen es come ciales, a excepción de los alquinos que se mues an en la Figu a
35, que han sido p epa ados de acue do a los p ocedimien os que es án desc i os en la
bibliog a ía
140
y cuya sín esis se ecoge en la pa e expe imen al.
Figu a 35. Fenilace ilenos sin é icos
139
Tassano, E.; Alama, A.; Basso, A.; Dondo, G.; Gala ini, A.; Ri a, R.; Ban i, L. Conjuga ion o hyd oxy y osol
wi h o he na u al phenolic agmen s: om was e o an ioxidan s and an i umou compounds. Eu . J. O g. Chem.
2015, 6710-6726.
140
(a) Pa a el alquino 122, e : Pi ali, T.; Ga i, S.; Di B isco, R.; Tacchi, S.; Zanine i, R.; B unelli, E.;
Massa o i, A.; So ba, G.; Canonico, P. L.; Mo o, L.; Genazzani, A. A.; T on, G. C.; Billing on, R. A. Es ogenic
analogues syn hesized by “click” chemis y. ChemMedChem 2007, 2, 437-440. (b) Pa a el alquino 133, e : Liu,
Z.; Cane , J.; Kudo, A.; Naka, H.; Sai o, S. Redox-selec i e gene a ion o aldehydes and H2 om alcohols unde
isible ligh . Chem. Eu . J. 2013, 19, 9452-9456. (c) Pa a el alquino 134, e : Molchano , S.; O zelski, W.;
G y -Kelle , A.; Po zebowski, M. J. Magne ic shielding enso s o ca bon nuclei in 3,5-
dichlo ophenylace ylene, a heo e ical ab ini io and expe imen al s udy. Molecula Physics 2002, 100, 273-286.
(d) Pa a el alquino 135, e : Cons able, E. C.; Housec o , C. E.; Neubu ge , M.; Reymann, S.; Scha ne , S. 4-
Subs i u ed and 4,5-disubs i u ed 3,6-di(2-py idyl)py idazines: ligands o sup amolecula assemblies. Eu . J.
O g. Chem. 2008, 1597-1607; da os espec oscópicos en: Robinson, J. M. A.; Ka iuki, B. M.; Ha is, K. D. M.;
Philp, D. In e changeabili y o halogen and e hynyl subs i uen s in he solid s a e s uc u es o di- and i-
subs i u ed benzenes. J. Chem. Soc., Pe kin T ans. 2 1998, 2459-2469.
120 Capí ulo 1
La sín esis de los de i ados epimé icos en C-2 (136-142) se lle ó a cabo de o ma
semejan e, ob eniéndose odos ellos con buenos endimien os globales (Esquema 36).
Esquema 36. Sín esis de los de i ados 136-142
Con el obje i o de e alua el e ec o de la p esencia de un sus i uyen e en C-5 en la
inhibición enzimá ica, se p epa a on de i ados de pi olidín-5-onas (compues os 143 y 144)
y el de i ado 145, que p esen a un g upo hid oxime ilo en dicha posición (Figu a 36).
Figu a 36. De i ados con un sus i uyen e en C-5
Pa a la sín esis de los de i ados de pi olidinonas se lle ó a cabo en p ime luga la
oxidación del C-5 de la azidome ilpi olidina 88 en p esencia de RuO2 y NaIO4 en un
Resul ados y Discusión 121
sis ema bi ásico AcOE /H2O.
141
Se ob u o el compues o 146 con buen endimien o, cuya
es uc u a quedó con i mada en el espec o de 1H-RMN po la desapa ición de las señales
co espondien es a H-5a y H-5b, y en el espec o de 13C-RMN po la apa ición de la señal a
170.5 ppm co espondien e al g upo C=O. La pos e io eacción de CuAAC del de i ado 146
con enilace ileno y 3,5-di luo o enilace ileno, espec i amen e, seguido de desp o ección
ácida, condujo a los iazoles 143 y 144 con buenos endimien os globales (Esquema 37).
Esquema 37. P epa ación de las pi olidinonas 143 y 144
El de i ado 145 con una unidad de hid oxime ilo en C-5 iene como p ecu so la
diamina 152, cuya sín esis se mues a en el Esquema 38. La sín esis de la ni ona 150 se
ealizó de acue do al p ocedimien o desc i o p e iamen e en bibliog a ía.
142
La eacción de la
2,3,5- i-O-bencil-D- ibo u anosa (147) con hid oclo u o de hid oxilamina, seguido de
p o ección con clo u o de e c-bu ildi enilsililo y a amien o con I2 en p esencia de PPh3 e
imidazol, en olueno a e lujo p opo cionó el compues o 149. La desp o ección del g upo
TBDPS con TBAF y pos e io desplazamien o nucleo ílico in amolecula , o iginó la ni ona
150 con un endimien o global del 21%. La adición de CN- a la ni ona 150 usando como
eac i o cianu o de ime ilsililo en MeOH a 50 oC, pe mi ió la ob ención del de i ado 151
con buen endimien o. Se ob u o p incipalmen e el dias e eoisóme o 2,3- ans de acue do
con lo desc i o en la bibliog a ía.
143
La hid ogenación o al del cianode i ado 151 condujo a
141
Qiu, X. –L.; Qing, F. –L. Syn hesis o 3’-deoxy-3’-di luo ome hyl azanucleosides om ans-4-hyd oxy-L-
p oline. J. O g. Chem. 2005, 70, 3826-3837.
142
Tsou, E. –L.; Yeh, Y. –T.; Liang, P. –H.; Cheng, W. –C. A con enien app oach owa d he syn hesis o
enan iopu e isome s o DMDP and ADMDP. Te ahed on 2009, 65, 93-100.
143
Cheng, W. –C.; Wang, J. –H.; Li, H. –Y.; Lu, S. –J.; Hu, J. –M.; Yun, W. –Y.; Chiu, C. –H.; Yang, W. –B.;
Chien, Y. –H.; Hwu, W. –L. Bioe alua ion o six een ADMDP s e eoisome s owa d alpha-galac osidase A:
122 Capí ulo 1
la amina 152 con endimien o cuan i a i o después de pu i icación c oma og á ica con la
esina Dowex 50WX8.
Esquema 38. P epa ación de la aminome ilpi olidina 152
En el Esquema 39 se de alla la sín esis del imino-C-me ilen iazol 145. La eacción
de la amina 152 con nona lil azida dio luga a la azidome ilpi olidina 153, que as eacción
de CuAAC con enilace ileno condujo al compues o deseado 145 con un endimien o del
63%.
Esquema 39. Ob ención del imino-C-me ilen iazol 145
Todos los nue os de i ados han sido e aluados en e a la -glucoce eb osidasa y la
-galac osidasa de lisosoma humano. Los esul ados ob enidos pa a los de i ados que no
p esen an sus i ución en C-5 se mues an en la Tabla 5.
De elopmen o a new pha macological chape one o he ea men o Fab y disease and po en ial enhancemen
o enzyme eplacemen he apy e iciency. Eu . J. Med. Chem. 2016, 123, 14-20.
Resul ados y Discusión 123
Tabla 5. Valo de IC50 (en M) pa a los de i ados 89b, 112b,p, , 123-131 y 136-142 en e a -
glucoce eb osidasa y -galac osidasa lisosomales (“-“: % de inhibición < 50% a 1 mM de inhibido )
-GCasa
(lisosoma
humano)
-Gal-asa
(lisosoma
humano)
-GCasa
(lisosoma
humano)
-Gal-asa
(lisosoma
humano)
89b
R1 = H
R2 = H
11
-
112b
R1 = H
R2 = H
28
171
123
R1 = H
R2 = OH
27
-
136
R1 = H
R2 = OH
34
251
124
R1 = H
R2 = CH2OH
102
-
112
R1 = H
R2 = CH2OH
187
159
125
R1 = H
R2 = OMe
39
-
112p
R1 = H
R2 = OMe
31
185
126
R1 = H
R2 = F
23
-
137
R1 = H
R2 = F
24
388
127
R1 = F
R2 = H
3.8
-
138
R1 = F
R2 = H
5.7
618
128
R1 = Cl
R2 = H
1.5
-
139
R1 = Cl
R2 = H
1.3
360
129
R1 = B
R2 = H
0.83
-
140
R1 = B
R2 = H
1.4
387
130
R1 = CF3
R2 = H
0.95
-
141
R1 = CF3
R2 = H
1.6
-
131
R1 = OMe
R2 = H
8.3
-
142
R1 = OMe
R2 = H
7.3
352
De es os esul ados pueden hace se a ias obse aciones. La inhibición de la -
glucoce eb osidasa lisosomal no se e a ec ada po la con igu ación del ca bono 2 del anillo
de pi olidina, sino que más bien pa ece es a gobe nada po la sus i ución del anillo
a omá ico. Así, se puede comp oba que los de i ados pa a-sus i uidos ienen una meno
po encia inhibido a si se compa an con el co espondien e de i ado no sus i uido (123-126
s 89b y 136, 112 , 112p, 137 s 112b), siendo es e e ec o especialmen e no able cuando el
sus i uyen e es un g upo -CH2OH (compues os 124 y 112 ).
130 Capí ulo 1
Figu a 40. Es uc u a ob enida pa a el complejo 139:-GCasa (en azul) supe pues a con las
es uc u as p e iamen e publicadas pa a los complejos iso agomina:-GCasa (en ama illo) y JZ-
5029:-GCasa (en magen a)
Como consecuencia de la disposición del “loop 1” y el “loop 2”, los esiduos de
i osina 313 y se ina 345 quedan o ien ados hacia el si io ca alí ico. El ni ógeno
pi olidínico de 139 es ablece enlaces de hid ógeno con los glu ama os (E) 235 y 340 del
si io ac i o. El OH-4 es á o ien ado hacia el bolsillo hid o ílico, y el OH-3 es ablece enlaces
de hid ógeno con el aspa a o (D) 127 y la aspa agina (N) 396. El es o del inhibido se
ex iende a a és de un canal supe icial hid o óbico. El anillo de iazol es ablece
in e acciones de ipo “- s acking” con la cadena la e al de la i osina (Y) 313 (4.4 Å), lo
cual con ibuye al o alecimien o de la unión con la enzima (Figu a 41A). Po o a pa e, el
anillo de enilo se obse a débilmen e en la es uc u a (baja densidad elec ónica, Figu a
41B). Pues o que los es udios es uc u a-ac i idad ecogidos en el apa ado 1.3.3 sugie en
que la p esencia del anillo a omá ico y su pa ón de sus i ución a ec an a la unión del
inhibido con la enzima, es a pa e de la molécula debe con ibui a la ene gía de enlace y su
débil esolución en la es uc u a pod ía debe se a una al a libe ad con o macional.
Resul ados y Discusión 131
Figu a 41. A) In e acciones del compues o 139 con el si io ac i o de la -GCasa.
B) Mapa de densidad elec ónica del complejo 139:-GCasa
Con el obje i o de es udia el modo de unión de los compues os 129 y 130, que
p esen an di e en e es e eoquímica al compues o 139, y cuyas es uc u as c is alinas no han
podido ob ene se, el de i ado 130 se some ió a es udios de “docking” con la unidad
c is alina inhibido -enzima usando un se ido online (Au oDock).
148
La posición del
compues o 130 obse ada in silico se asemeja a la que p esen a el de i ado 139 en la
es uc u a c is alina, pe o la in e acción en e el OH-3 con el aspa a o (D) 127 se sus i uye
po la in e acción en e el OH-4 con el ip ó ano (W) 179. El anillo de iazol y el anillo de
enilo se posicionan a lo la go del bolsillo hid o óbico con un ángulo lige amen e di e en e al
compues o 139, lo cual sugie e que en la enzima ocu en pequeños cambios
con o macionales pa a da luga a las in e acciones con la pa e a omá ica de cada inhibido
(Figu a 42).
148
Bikadi, Z.; Hazai, E. Applica ion o he PM6 semi-empi ical me hod o modeling p o eins enhances docking
accu acy o Au oDock. J. Chemin o m. 2009, 1, 15.
132 Capí ulo 1
Figu a 42. In e acciones obse adas in silico pa a el complejo 130:-GCasa
En líneas gene ales, la capacidad del bolsillo hid o óbico de la -GCasa pa a uni se
a los di e en es epíme os apoya la plas icidad del si io ac i o pa a acomoda di e sas
moléculas median e in e acciones débiles.
CAPÍTULO 2
PREPARACIÓN Y EVALUACIÓN BIOLÓGICA DE INHIBIDORES
MULTIVALENTES DERIVADOS DE DIHIDROXIPIRROLIDINAS
An eceden es 135
CAPÍTULO 2: P epa ación y e aluación biológica de inhibido es mul i alen es
de i ados de dihid oxipi olidinas
2.1. ANTECEDENTES
El es udio del enómeno de la mul i alencia en la inhibición de glicosidasas ( e
apa ado 1.5: “Conside aciones gene ales sob e mul i alencia,” página 49) ha
expe imen ado un desa ollo impo an e en la úl ima década.
149
Los p ime os ejemplos de
mul íme os de iminoazúca es se desa olla on en e los años 1998-2003.
150
Sin emba go, la
escasa ac i idad mos ada po es os de i ados hizo que es a á ea pe maneciese inexplo ada
has a el año 2009, cuando Ae s, O e klee y cols. publica on la sín esis de iminoazúca es
di alen es con eniendo una unidad de adaman ano en el espaciado (compues os 154 y 155,
Figu a 43). Sin emba go, a pesa de que es os de i ados ue on capaces de inhibi a las
enzimas implicadas en el me abolismo de la glucosilce amida (glucosilce amida sin asa, -
glucosidasa 2 y -glucoce eb osidasa) no mejo a on la ac i idad mos ada po los
co espondien es de i ados mono alen es.
151
149
Ve e isiones: (a) Ma assini, C.; Pa meggiani, C.; Ca dona, F.; Go i, A. A e enzymes sensi i e o he
mul i alen e ec ? Eme ging e idence wi h glycosidases. Te ahed on Le . 2016, 57, 5407-5415. (b) Zelli, R.;
Longe ial, J. –F.; Dumy, P.; Ma a, A. Syn hesis and biological p ope ies o mul i alen iminosuga s. New. J.
Chem. 2015, 39, 5050-5074. (c) Compain, P. Sea ching o glycomime ics ha a ge p o ein mis olding in a e
diseases: successes, ailu es, and unexpec ed p og ess made in o ganic syn hesis. Synle 2014, 25, 1215-1240. (d)
Gouin, S. G. Mul i alen inhibi o s o ca bohyd a e-p ocessing enzymes: beyond he “lock-and-key” concep .
Chem. Eu . J. 2014, 20, 11616-11628.
150
(a) McCo , I.; Saniè e, M.; Le Me e , Y. Syn hesis and glycosidase inhibi o y ac i i y o pseudo-di-(o i-)
saccha ides. Te ahed on, 2003, 59, 2693-2700. (b) Lohse, A.; Jensen, K. B.; Lundg en, K.; Bols, M. Syn hesis
and decon olu ion o he i s combina o ial lib a y o glycosidase inhibi o s. Bioo g. Med. Chem. 1999, 7, 1965-
1971. (c) Johns, B. A.; Johnson, C. R. Sca olded bis-azasuga s: a dual wa head app oach o glycosidase
inhibi ion. Te ahed on Le . 1998, 39, 749-752.
151
Wennekes, T.; an den Be g, R. J. B. H. N.; Bonge , K. M.; Donke -Koopman, W. E.; Ghisaidoobe, A.; an
de Ma el, G. A.; S ijland, A.; Ae s, J. M. F. G.; O e klee , H. S. Syn hesis and e alua ion o dime ic lipophilic
iminosuga s as inhibi o s o glucosylce amide me abolism. Te ahed on: Asymme y 2009, 20, 836-846.
136 Capí ulo 2
Figu a 43. Iminoazúca es di alen es desa ollados po Ae s, O e klee y cols.
En ese mismo año, Gouin, Ko ensky y cols.
152
u ilizando la eacción de CuAAC,
publica on la sín esis de dos díme os (156 y 157) y un íme o (158) de i ados de la 1-
desoxinoji imicina (DNJ, en azul) usando pla a o mas de i adas de e ilenglicol, las cuales
p esen an p opiedades hid o ílicas y además e i an la adso ción no especí ica de p o eínas
(Figu a 44).
153
Figu a 44. Mul íme os de i ados de la 1-desoxinoji imicina (DNJ) desc i os po Gouin, Ko ensky y
cols.
152
Dio , J.; Ga cía-Mo eno, M. I.; Gouin, S. G.; O iz Melle , C.; Haup , K.; Ko ensky, J. Mul i alen
iminosuga s o modula e a ini y and selec i i y o glycosidases. O g. Biomol. Chem. 2009, 7, 357-363.
153
P ime, K. L.; Whi esides, G. M. Adso p ion o p o eins on o su aces con aining end-a ached oligo(e hylene
oxide): a model sys em using sel -assembled monolaye s. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 10714-10721.
An eceden es 137
El de i ado 158 ue el p ime ejemplo de mul íme o que mos ó e ec o mul i alen e
hacia la -manosidasa de guisan es de Jack, con una po encia de inhibición ela i a po
unidad de iminoazúca ( p/n) de 2.5.
Desde en onces, se han publicado nume osos ejemplos de iminoazúca es
mul imé icos que p esen an e ec o mul i alen e hacia es a enzima. La -manosidasa de
guisan es de Jack (del inglés, “Jack bean” o JB) ha sido la glicosidasa más es udiada en el
campo de los iminoazúca es mul i alen es debido a su disponibilidad come cial, su simili ud
es uc u al con la -manosidasa de Golgi (GM-Man) y la -manosidasa lisosomal (LM-
Man) y po su na u aleza mul imé ica. La -manosidasa de guisan es de Jack es una
me aloenzima de al o peso molecula (230 kDa) de na u aleza dimé ica, o mada po dos
he e odíme os (LH)2 esul ados de la asociación de monóme os de 49 (L) y 66 (H) kDa,
espec i amen e. Es a enzima p esen a un bolsillo ca alí ico bas an e accesible, lo cual
acili a su in e acción con es uc u as mul imé icas. De acue do con Gaikwad y Kuma , el
si io ac i o (si uado en las subunidades ipo H) es a ía o mado po la asociación de es as dos
subunidades, conec adas po puen es disul u o.
154
Las ca ac e ís icas es uc u ales de las ciclodex inas las hacen se pla a o mas
adecuadas pa a la p epa ación de iminoazúca es mul i alen es con di e sas alencias y
o ien aciones espaciales. De es a mane a, O iz Melle , Compain y cols.
155
publica on la
sín esis de de i ados mul i alen es de DNJ con alencia 7 y 14 a pa i de ciclodex inas
con enien emen e uncionalizadas. Los esul ados más in e esan es se ob u ie on pa a la
ciclodex ina e adeca alen e 159, la cual mos ó un alo de p/n que oscilaba en e 610 y
662 en unción del monóme o elegido como e e encia (Figu a 45).
154
Kuma , A.; Gaikwad, S. M. Jack bean -mannosidase (Jb-man): ole ance o alkali, chela ing and educing
agen s and ene ge ics o ca alysis and inhibi ion. In . J. Biol. Mac omol. 2011, 49, 1066-1071.
155
Dec oocq, C.; Rod íguez-Lucena, D.; Russo, V.; Mena Ba agán, T.; O iz Melle , C.; Compain, P. The
mul i alen e ec in glycosidase inhibi ion: p obing he in luence o a chi ec u al pa ame e s wi h cyclodex in-
based iminosuga “click” clus e s. Chem. Eu . J. 2011, 17, 13825-13831.
138 Capí ulo 2
Figu a 45. Ejemplo de ciclodex ina e adeca alen e de i a izada con unidades de DNJ
Tomando como base es os esul ados, es os au o es sin e iza on o a se ie de
ciclodex inas uncionalizadas con el obje i o de in es iga el e ec o de la alencia, la
con igu ación del iminoazúca (1-desoxinoji imicina DNJ o 1-desoximanoji imicina DMJ,
en ojo) y su disposición en la pla a o ma (anillo in e no o ex e no) en la inhibición de la -
manosidasa.
156
De los nue os compues os e aluados, las ciclodex inas 160 y 161 ( alencia
14) p esen a on alo es de p/n más al os (Ki = 0.068-0.070 M, p/n = 113-197) en
compa ación con los análogos hep a alen es (Ki = 0.36-0.73 M, p/n = 22-81). Sin
emba go, los compues os 160 y 161 no mejo a on el esul ado ob enido pa a el de i ado 159,
en el que las unidades de DNJ se disponen en los anillos in e io y ex e io de la
ciclodex ina. Es os esul ados ponen de mani ies o que además de la alencia, la
con igu ación del iminoazúca y su disposición en el molde ienen una ma cada in luencia en
el e ec o mul i alen e obse ado (Figu a 46).
156
Dec oocq, C.; Joos en, A.; Se gen , R.; Mena Ba agán, T.; O iz Melle , C.; Compain, P. The mul i alen
e ec in glycosidase inhibi ion: p obing he in luence o alency, pe iphe al ligand s uc u e, and opology wi h
cyclodex in-based iminosuga “click” clus e s. ChemBioChem 2013, 14, 2038-2049.
An eceden es 139
Figu a 46. Ciclodex inas e adeca alen es uncionalizadas con unidades de DNJ o DMJ
En el año 2014, Compain y cols.
157
publica on una segunda gene ación de es e ipo
de de i ados u ilizando iminoazúca es i alen es dend imé icos. La eacción de CuAAC con
una ciclodex ina uncionalizada en C-6 pe mi ió ob ene un iminoazúca de alencia 21
(162), el cual esul ó se un po en e inhibido de -manosidasa con una cons an e de
inhibición (Ki) de 19 nM y un alo de p/n de 470 (Figu a 47).
157
Joos en, A.; Schneide , J. P.; Lepage, M. L.; Ta nus, C.; Bodlenne , A.; Compain, P. A con e gen s a egy o
he syn hesis o second-gene a ion iminosuga clus e s using “clickable” i alen dend ons. Eu . J. O g. Chem.
2014, 1866-1872.
242 Expe imen al sec ion
2,3:5,6-Di-O-isop opylidene-D-gulono-γ-lac one (96)
213
To a solu ion o D-gulono-γ-lac one (6.0 g, 0.034 mol) in ace one (160 mL), 2,2-
dime hoxyp opane (32 mL, 0.25 mol) and PTSA (un il pH = 3) was added. A e s i ing a
. . o 1 d, he mix u e was neu alized wi h Na2CO3, il e ed and e apo a ed. The esul ing
esidue was dissol ed in E OAc and washed wi h sa . aq. soln. o NaHCO3. The o ganic
laye s we e d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed o gi e 96 (8.1 g, 0.031 mol, 91%) as
a whi e solid.
2,3:5,6-Di-O-isop opylidene-D-guli ol (97)213
To a suspension o LiAlH4 (623 mg, 15.6 mmol) in THF:E 2O 8:1 (110 mL) cooled o 0 ºC,
96 (4.03 g, 15.6 mmol) was slowly added. A e s i ing a . . o 2 h, wa e (5 mL,
d opwise) and b ine we e added. The aqueous phase was ex ac ed wice wi h E OAc and he
o ganic laye s we e d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed o gi e 97 (3.93 g, 15.0
mmol, 96%) as a whi e solid.
213
Flee , G. W. J.; Son, J. C. Polyhyd oxyla ed py olidines om suga lac ones: syn hesis o 1,4-dideoxy-1,4-
imino-D-gluci ol om D-galac onolac one and syn heses o 1,4-dideoxy-1,4-imino-D-alli ol, 1,4-dideoxy-1,4-
imino-D- ibi ol, and (2S,3R,4S)-3,4-dihyd oxyp oline om D-gulonolac one. Te ahed on 1988, 44, 2637-2647.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 243
N-Benzyl-1,4-dideoxy-1,4-imino-2,3:5,6-di-O-isop opylidene-D-alli ol (99)213
To a solu ion o 97 (3.93 g, 15.0 mmol) in anhyd ous py idine (25 mL), MeSO2Cl (4.7 mL,
61 mmol) and DMAP (365 mg, 2.96 mmol) we e added and he mix u e was s i ed a . . o
2 h. Wa e (7 mL) was added and he sol en was emo ed unde educed p essu e. The
ob ained esidue was dissol ed in CH2Cl2 and washed wi h wa e and b ine. The o ganic
laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed o gi e he dimesyla ed de i a i e 98.
The esul ing c ude p oduc was dissol ed in benzylamine (13 mL) and s i ed o 2 d a 60
oC. The sol en was emo ed unde educed p essu e and he ob ained esidue was dissol ed
in b ine and he solu ion ex ac ed wice wi h CH2Cl2. The o ganic laye s we e washed wi h
H2O, d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The c ude p oduc was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (E 2O:cyclohexane 1:3) o gi e 99 (3.81 g, 11.4 mmol,
76%, 2 s eps) as a pale yellow oil.
N-Benzyl-1,4-dideoxy-1,4-imino-2,3-O-isop opylidene-D-alli ol (100)213
A solu ion o 99 (3.81 g, 11.4 mmol) in AcOH (63 mL, 80% / solu ion) was s i ed a 60
oC o 1.5 d. The sol en was e apo a ed unde educed p essu e and he esul ing esidue
was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc) o gi e 100 (2.03 g, 6.92
mmol, 61%) as a pale yellow oil.
244 Expe imen al sec ion
N- e -Bu oxyca bonyl-1,4-dideoxy-1,4-imino-2,3-O-isop opylidene-D-alli ol (101)213
To a solu ion o 100 (2.03 g, 6.92 mmol) in MeOH (50 mL), Boc2O (3.09 g, 13.88 mmol)
and Pd/C (10%, ca .) we e added and he eac ion mix u e was s i ed unde an a mosphe e
o hyd ogen o 2 h. The mix u e was il e ed h ough celi e and he sol en emo ed unde
educed p essu e. The esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel
(E 2O:cyclohexane 4:1) o gi e 101 (1.54 g, 5.08 mmol, 73%) as a whi e solid.
(2S,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2- o myl-3,4-O-isop opylidene-py olidine-3,4-diol
(en -82)
214
To a solu ion o 101 (1.54 g, 5.08 mmol) in THF (20 mL) a 0 oC, a solu ion o NaIO4 (2.18
g, 10.2 mmol) in wa e (35 mL) was added. The eac ion mix u e was s i ed a . . o 1 h.
THF was emo ed unde educed p essu e and he aqueous phase was ex ac ed wice wi h
CH2Cl2. The o ganic laye s we e washed wi h sa . aq. soln. o NaHCO3 and b ine, d ied o e
Na2SO4, il e ed and e apo a ed o gi e en -82 (1.36 g, 5.01 mmol, 99%) as an oil.
214
Na a o, I.; Vogel, P. Syn hesis o a new C(1→2)-linked iminodisaccha ide s a ing om le oglucosenone.
Hel . Chim. Ac a 2002, 85, 152-160.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 245
(2R,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-e hynyl-3,4-O-isop opylidene-py olidine-3,4-diol
(en -83)
To a solu ion o en -82 (150 mg, 0.553 mmol) in anhyd ous MeOH (8 mL) a 0 oC, K2CO3
(154 mg, 1.10 mmol) and Bes mann-Ohi a eagen (94 µL, 0.61 mmol), we e slowly added.
The eac ion mix u e was s i ed a . . o 7 h and hen E 2O and sa . aq. soln. o NaHCO3
we e added. The aqueous phase was ex ac ed wice wi h CH2Cl2. The o ganic laye s we e
d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The esul ing esidue was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane 1:5) o gi e en -83 (96 mg, 0.36
mmol, 65%) as an oil.
[𝛼]𝐷
23 – 98.8 (c 0.51, CH2Cl2). HRCIMS m/z ound 290.1364, calc. o C14H21NO4 [M+Na]+:
290.1363. IR and NMR da a ma ch wi h hose o compound 83 (page 231).
(2R,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-[(1-benzyl)-1H-1,2,3- iazol-4-yl]-3,4-O-
isop opylidene-py olidine-3,4-diol (en -84)
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using en -83 (74 mg, 0.28 mmol), benzylazide (56 mg, 0.42
mmol), DIPEA (186 µL, 1.07 mmol) and CuI (16 mg, 0.082 mmol), in oluene (2.5 mL) a
. . o 4 h, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion (E OAc:cyclohexane 1:2) a o ded en -
84 (92 mg, 0.23 mmol, 82%) as a whi e solid.
246 Expe imen al sec ion
[𝛼]𝐷
26 – 30.1 (c 0.67 CH2Cl2). HRCIMS m/z ound 401.2182, calc. o C21H29N4O4 [M+H]+:
401.2189. IR and NMR da a ma ch wi h hose o compound 84 (page 232).
(2R,3R,4S)-2-[(1-Benzyl)-1H-1,2,3- iazol-4-yl]-py olidine-3,4-diol (en -85)
A solu ion o en -84 (54 mg, 0.14 mmol) in HCl (4M):THF (1:1, 3.2 mL), was s i ed a . .
o e nigh . E apo a ion o he sol en and ch oma og aphic pu i ica ion on Dowex 50WX8
elu ing wi h MeOH, H2O and NH4OH 10%, yielded en -85 (21 mg, 0.081 mmol, 58%) as a
whi e solid.
[𝛼]𝐷
23 + 47.3 (c 0.84, MeOH). IR (ν cm-1) 3285 (OH, NH), 1445, 1121, 814, 719. 1H-NMR
(300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 7.91 (s, 1H, H-5’), 7.35-7.34 (m, 5H, H-a oma .), 5.58 (s,
2H, -CH2Ph), 4.21-4.15 (m, 1H, H-4), 4.13-4.06 (m, 2H, H-3, H-2), 3.36 (dd, 1H, 2J5a,5b
=12.0, J5a,4 = 5.4, H-5a), 2.91 (dd, 1H, J5b,4 = 3.3, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ
ppm) δ 149.0 (C-4’), 136.8 (Cq a oma .), 130.0 (C a oma .), 129.6 (C a oma .), 129.2 (C
a oma .), 123.9 (C-5’), 78.8 (C-3), 72.3 (C-4), 59.1 (C-2), 54.9 (-CH2Ph), 52.8 (C-5).
HRCIMS m/z ound 261.1339, calc. o C13H17N4O2 [M+H]+: 261.1346.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 247
(2R,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-hyd oxyme hyl-3,4-O-isop opylidene-py olidine-
3,4-diol (en -86)
215
To a suspension o NaBH4 (45 mg, 1.1 mmol) in e hanol (2 mL), a solu ion o en -82 (307
mg, 1.13 mmol) in e hanol (3 mL) was added slowly and he eac ion mix u e was s i ed a
. . o 50 min. Sa . aq. soln. o NH4Cl was added and he aqueous phase was ex ac ed wice
wi h E OAc. The o ganic laye s we e d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed o gi e en -
86 (308 mg, 1.13 mmol, quan i a i e) as a whi e solid.
(2R,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2- osyloxyme hyl-3,4-O-isop opylidene-py olidine-
3,4-diol (en -87)
To a solu ion o en -86 (790 mg, 2.89 mmol) in anhyd ous py idine (12 mL) a 0 oC, TsCl
(2.79 g, 14.5 mmol) was added and he eac ion mix u e was s i ed a . . o 2 d. Wa e was
added a 0 oC (2 mL) and he sol en was emo ed unde educed p essu e. The ob ained
esidue was dissol ed in CH2Cl2, washed wi h HCl 1M, sa . aq. soln. o . NaHCO3 and b ine.
The o ganic laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The c ude p oduc was
pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E 2O:cyclohexane 1:1) o gi e en -87
(1.01 g, 2.36 mmol, 82%) as a whi e solid.
215
Chi ke, S. S.; Rajende , A.; Lakshmi, J. K.; Rao, B. V. A di e gen , sho , and s e eoselec i e app oach o
py olidine iminosuga s: syn hesis o 1,4-dideoxy-1,4-imino-de i a i es o D-alli ol, D- ibi ol, e hyl-e y h i ol,
and (-)-2,3- ans-3-4-cis-dihyd oxyp oline. Te ahed on Le . 2015, 56, 1218-1221.
248 Expe imen al sec ion
[𝛼]𝐷
26 – 42.7 (c 1.10, CH2Cl2). HRCIMS m/z ound 428.1746, calc. o C20H30NO7S [M+H]+:
428.17463. IR and NMR da a ma ch wi h hose o compound 87 (page 234).
(2R,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-azidome hyl-3,4-O-isop opylidene-py olidine-3,4-
diol (en -88)
To a solu ion o en -87 (1.01 g, 2.36 mmol) in DMF (20 mL), NaN3 (387 mg, 5.92 mmol)
was added. A e s i ing a 70 oC o 2 h he sol en was emo ed unde educed p essu e
and he ob ained esidue was dissol ed in CH2Cl2, washed wi h wa e and b ine, d ied o e
Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The c ude p oduc was pu i ied by ch oma og aphy column
on silica gel (E 2O:cyclohexane 1:2) o gi e en -88 (633 mg, 2.12 mmol, 90%) as a whi e
solid.
[𝛼]𝐷
26 – 37.5 (c 0.65, CH2Cl2). HRCIMS m/z ound 299.1712, calc. o C13H23N4O4 [M+H]+:
299.1719. IR and NMR da a ma ch wi h hose o compound 88 (page 235).
(2R,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-[(4’’-phenyl)-1H-1,2,3- iazol-1’-yl)me hyl)]-3,4-O-
isop opylidene-py olidine-3,4-diol (102)
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using en -88 (69 mg, 0.23 mmol), phenylace ylene (77 µL,
0.69 mmol), DIPEA (226 µL, 1.29 mmol) and CuI (20 mg, 0.10 mmol), in oluene (3 mL) a
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 249
50 oC o 2 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion (E 2O:cyclohexane 3:1) a o ded
102 (87 mg, 0.22 mmol, 96%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
26 – 33.1 (c 1.00, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 2983, 1679 (C=O), 1407, 1221, 1055, 855, 764.
1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6, 363 K, δ ppm, J Hz) δ 8.40 (s, 1H, H-5’’), 7.85-7.81 (m,
2H, H-a oma .), 7.47-7.30 (m, 3H, H-a oma .), 4.74-4.68 (m, 2H, H-3, H-4), 4.61 (dd, 1H,
2J1’a,1’b = 13.8, J1’a,2 = 6.3, H-1’a), 4.46 (dd, 1H, J1’b,2 = 6.9, H-1’b), 4.35 ( , 1H, H-2), 3.71 (d,
1H, 2J5a,5b = 12.9, H-5a), 3.21 (dd, 1H, J5b,4 = 4.2, H-5b), 1.34-1.26 (m, 15H, -C(CH3)3, -
C(CH3)2, -C(CH3)2). 13C-NMR (75.4 MHz, DMSO-d6, 363 K, δ ppm, J Hz) δ 153.0 (C=O),
146.1 (C-4’’), 130.5 (Cq a oma .), 128.3 (C a oma .), 127.2 (C a oma .), 124.8 (C a oma .),
121.4 (C-5’’), 110.6 (-C(CH3)2), 81.7 (C-4), 78.7 (-C(CH3)3), 78.4 (C-3), 63.2 (C-2), 50.4
(C-5), 48.7 (C-1’), 27.4 (-C(CH3)3), 26.3 (-C(CH3)2), 24.5 (-C(CH3)2). HRCIMS m/z ound
401.2198, calc. o C21H29N4O4 [M]+: 401.2189.
(2R,3R,4S)-2-[(4’’-Phenyl)-1H-1,2,3- iazol-1’-yl)me hyl)]-py olidine-3,4-diol
hyd ochlo ide (en -90)
A solu ion o 102 (39 mg, 0.097 mmol) in HCl (4M):THF (1:1, 2.4 mL) was s i ed a . .
o e nigh and e apo a ed o gi e en -90 (34 mg, 0.097 mmol, quan i a i e) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
26 + 43.5 (c 0.52, MeOH). IR (ν cm-1) 3327, 3092 (OH, NH), 1580, 1373, 957, 769. 1H-
NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.60 (s, 1H, H-5’), 7.85 (d, 2H, JH,H = 7.2, H-
a oma .), 7.47 (ap. , 2H, H-a oma .), 7.40 (ap. , 2H, H-a oma .), 5.00-4.98 (m, 2H, H-1’),
4.32-4.29 (m, 1H, H-4), 4.20 (dd, 1H, J3,2 = 9.6, J3,4 = 3.3, H-3), 4.11-4.04 (m, 1H, H-2),
3.60 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.5, J5a,4 = 3.2, H-5a), 3.35 (ap. d, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz,
250 Expe imen al sec ion
MeOD, δ ppm) δ 148.6 (C-4’’), 130.5 (Cq a oma .), 130.2 (C a oma .), 130.0 (C a oma .),
127.0 (C a oma .), 124.0 (C-5’’), 74.8 (C-3), 70.3 (C-4), 61.0 (C-2), 51.7 (C-5), 50.8 (C-1’).
HRCIMS m/z ound 261.1340, calc. o C13H17N4O2 [M]+: 261.1346.
(2R,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-aminome hyl-3,4-O-isop opylidene-py olidine-
3,4-diol (en -91)
To a solu ion o en -88 (633 mg, 2.12 mmol) in MeOH (15 mL), Pd/C (10%, ca .) was added
and he eac ion mix u e was s i ed unde an a mosphe e o hyd ogen o 1.5 h. The mix u e
was il e ed h ough celi e and he sol en emo ed unde educed p essu e. The esul ing
esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (CH2Cl2:MeOH 40:1→30:1,
1% E 3N) o gi e en -91 (508 mg, 1.87 mmol, 88%) as a colou less oil.
[𝛼]𝐷
26 – 35.1 (c 0.59, CH2Cl2). HRESIMS m/z ound 273.1810, calc. o C13H25N2O4 [M+H]+:
273.1809. IR and NMR da a ma ch wi h hose o compound 91 (page 237).
(2R,3R,4S)-2-Benzoylaminome hyl-py olidine-3,4-diol (en -92)
To a solu ion o en -91 (67 mg, 0.25 mmol) in anhyd ous CH2Cl2 (3 mL) a 0 oC, benzoyl
chlo ide (58 L, 0.50 mmol) and E 3N (70 L, 0.49 mmol) we e added and he mix u e was
s i ed a . . o 2 h. The solu ion was washed wi h sa . aq. soln. o NaHCO3, wa e and b ine
and he o ganic laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The esul ing esidue
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 251
was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane 1:2→1:1) o gi e
he co esponding p o ec ed py olidine-amide (95 mg, 0.25 mmol, quan i a i e) as a
colou less oil. A solu ion o his compound (56 mg, 0.15 mmol) in HCl (4M):THF (1:1, 3.6
mL), was s i ed a . . o 3 h. E apo a ion o he sol en and ch oma og aphic pu i ica ion
on Dowex 50WX8 elu ing wi h MeOH, H2O and NH4OH 25%, yielded en -92 (33 mg, 0.14
mmol, 93%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
26 + 36.2 (c 0.74, MeOH). HRESIMS m/z ound 237.1230, calc. o C12H17N2O3 [M+H]+:
237.1234. IR and NMR da a ma ch wi h hose o compound 92 (page 238).
(2R,3R,4S)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-(2-azidoace ylaminome hyl)-3,4-O-isop opylidene-
py olidine-3,4-diol (en -94)
To a solu ion o en -91 (198 mg, 0.727 mmol) in anhyd ous CH2Cl2 (7 mL) a 0 oC,
b omoace yl chlo ide (229 mg, 1.46 mmol) and E 3N (208 L, 1.46 mmol) we e added and
he mix u e was s i ed a . . o 2 h. The solu ion was washed wi h sa . aq. soln. o
NaHCO3, wa e and b ine and he o ganic laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and
e apo a ed. The esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel
(E OAc:cyclohexane 1:1) o gi e he co esponding p o ec ed py olidine-(b omo)amide
(198 mg, 0.503 mmol, 69%) as an oil. To a solu ion o his compound (187 mg, 0.476 mmol)
in DMF (4.5 mL), NaN3 (78 mg, 1.2 mmol) was added. A e s i ing a 70 oC o 2 h he
sol en was emo ed unde educed p essu e and he ob ained esidue was dissol ed in
CH2Cl2, washed wi h wa e and b ine, d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The c ude
258 Expe imen al sec ion
[𝛼]𝐷
25 + 104.3 (c 0.68, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 3220 (≡C-H), 2978, 2938, 2115 (≡C-C), 1696
(C=O), 1392, 1157, 881. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3, δ ppm, J Hz) δ 4.76 (ap. , 1H, H-4),
4.69 (d, 1H, J3,4 = 6.0, H-3), 4.60 (b . s, 1H, H-2), 3.86-3.79 (m, 1H, H-5a), 3.39 (dd, 1H,
2J5b,5a = 12.8, J5b,4 = 4.7, H-5b), 2.29 (d, 1H, J2’,2 = 2.4, H-2’), 1.47 (s, 9H, -C(CH3)3), 1.42 (s,
3H, -C(CH3)2), 1.29 (s, 3H, -C(CH3)2). 13C-NMR (75.4 MHz, CDCl3, δ ppm, mix u e o
o ame s) δ 154.4 (C=O), 112.2 (-C(CH3)2), 85.6, 85.1 (C-3), 80.6 (-C(CH3)3), 80.1 (C-1’),
79.7, 78.8 (C-4), 72.8 (C-2’), 55.0, 54.5 (C-2), 51.4, 50.9 (C-5), 28.5 (-C(CH3)3), 26.7 (-
C(CH3)2), 25.0 (-C(CH3)2). HRESIMS m/z ound 290.1364, calc. o C14H21NO4 [M+Na]+:
290.1363.
(2R,3S,4R)-2-[(1-Benzyl)-1H-1,2,3- iazol-4-yl]-py olidine-3,4-diol (110)
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using 109 (81 mg, 0.30 mmol), benzylazide (80 mg, 0.60
mmol), DIPEA (200 µL, 1.15 mmol) and CuI (18 mg, 0.093 mmol), in oluene (3 mL) a . .
o 6 h, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion (E OAc:cyclohexane 1:2) a o ded he
co esponding p o ec ed py olidine- iazole (116 mg, 0.290 mmol, 97%) as a whi e solid. A
solu ion o his compound (72 mg, 0.18 mmol) in HCl (4M):THF (1:1, 4.4 mL), was s i ed
a . . o 3 h. E apo a ion o he sol en and ch oma og aphic pu i ica ion on Dowex
50WX8 elu ing wi h MeOH, H2O and NH4OH 25%, yielded 110 (43 mg, 0.17 mmol, 94%)
as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
26 – 61.2 (c 0.62, MeOH). IR (ν cm-1) 3280, 3133 (OH, NH), 1441, 1128, 917, 720. 1H-
NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 7.91 (s, 1H, H-5’), 7.40-7.30 (m, 5H, H-a oma .),
5.58 (s, 2H, -CH2Ph), 4.19 ( d, 1H, J4,5a = J4,3 = 5.1, J4,5b = 3.2, H-4), 4.15 (d, 1H, J2,3 = 7.8,
H-2), 4.09 (dd, 1H, H-3), 3.37 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.2, H-5a), 2.91 (dd, 1H, H-5b). 13C-NMR
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 259
(75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 149.0 (C-4’), 136.8 (Cq a oma .), 130.0 (C a oma .), 129.6 (C
a oma .), 129.2 (C a oma .), 123.9 (C-5’), 78.8 (C-3), 72.3 (C-4), 59.0 (C-2), 54.9 (-CH2Ph),
52.7 (C-5). HRESIMS m/z ound 261.1347, calc. o C13H17N4O2 [M+H]+: 261.1346.
(5S,6R,7S,7aR)-6,7-O-Isop opylidene- e ahyd opy olo[1,2-c]-oxazol-3-one-6,7-diol
(111)219
To a solu ion o 107 (704 mg, 2.58 mmol) in anhyd ous pi idine (10 mL) a 0 ºC, TsCl (1.24
g, 6.44 mmol) was added. A e s i ing a 0 oC o . . o e nigh , he sol en was emo ed
unde educed p essu e and he esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on
silica gel (E OAc:cyclohexane 1:1→2:1) o gi e 111 (473 mg, 2.38 mmol, 92%) as a whi e
solid.
[𝛼]𝐷
25 – 19.8 (c 0.79, CH2Cl2). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3, δ ppm, J Hz) δ 4.81 (dd, 1H, J =
5.1, J = 4.5), 4.59 (ap. , 1H), 4.54 (dd, 1H, J = 8.7, J = 2.4), 4.41 (ap. , 1H), 3.98 (d, 1H, J =
13.5), 3.86 (ap. ddd, 1H), 3.09 (dd, 1H, J = 13.5, J = 4.2), 1.44 (s, 3H, -C(CH3)2), 1.31 (s,
3H, -C(CH3)2).
(2R,3S,4R)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-(N-benzyl)aminome hyl-3,4-O-isop opylidene-
py olidine-3,4-diol (113)
260 Expe imen al sec ion
To a solu ion o 108 (157 mg, 0.579 mmol) in 2,2,2- i luo oe hanol (2 mL), benzylamine
(100 L, 0.906 mmol) was added. A e s i ing a 30 ºC o 30 min, NaBH4 (27 mg, 0.69
mmol) was added and he eac ion mix u e was s i ed a . . o 30 min. The mix u e was
il e ed h ough celi e and he sol en emo ed unde educed p essu e. The esul ing esidue
was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc) o gi e 113 (157 mg, 0.433
mmol, 75%) as a colou less oil.
[𝛼]𝐷
27 – 52.0 (c 1.04, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 2979, 1692 (C=O), 1391, 1245, 1162, 1081, 859,
698. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3, δ ppm, J Hz) δ 7.35-7.20 (m, 5H, H-a oma .), 4.79 ( , 1H,
J3,2 = J3,4 = 6.6, H-3), 4.70 ( d, 1H, J4,5a = 6.7, J4,5b = 3.9, H-4), 4.09-4.02 (m, 1H, H-2), 3.82-
3.74 (m, 3H, -CH2Ph, H-5a), 3.32 (dd, 1H, 2J5b,5a = 12.4, H-5b), 3.00-2.87 (m, 2H, H-1’),
2.06 (b . s, 1H, NH), 1.46 (s, 3H, -C(CH3)2), 1.41 (s, 9H, -C(CH3)3), 1.33 (s, 3H, -C(CH3)2).
13C-NMR (75.4 MHz, CDCl3, δ ppm) δ 154.5 (C=O), 140.7 (Cq a oma .), 128.5 (C a oma .),
128.2 (C a oma .), 126.9 (C a oma .), 112.9 (-C(CH3)2), 80.3 (C-3), 80.1 (-C(CH3)3), 78.0
(C-4), 59.5 (C-2), 54.1 (-CH2Ph), 50.8 (C-5), 49.0 (C-1’), 28.5 (-C(CH3)3), 26.5 (-C(CH3)2),
25.2 (-C(CH3)2). HRESIMS m/z ound 363.2276, calc. o C20H31N2O4 [M+H]+: 363.2278.
(2R,3S,4R)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-azidome hyl-3,4-O-isop opylidene-py olidine-3,4-
diol (114)
To a solu ion o 113 (5.92 mg, 16.3 mmol) in MeOH (250 mL), Pd/C (10%, ca .) was added
and he eac ion mix u e was s i ed unde an a mosphe e o hyd ogen o e nigh . The
mix u e was il e ed h ough celi e and he sol en emo ed unde educed p essu e. To a
solu ion o he esul ing esidue in MeOH (60 mL), H2O (22 mL), NaHCO3 (5.50 g, 65.4
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 261
mmol), CF3(CF2)3SO2N3 (N N3)
220
(10.6 g, 32.6 mmol) in E 2O (44 mL) and CuSO4·5H2O
(408 mg, 1.63 mmol) we e added. A e s i ing a . . o 6.5 h, he sol en was emo ed
unde educed p essu e and he ob ained esidue was dissol ed in CH2Cl2, and washed wi h
sa . aq. soln. o NaHCO3 ( i e imes). The o ganic laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and
e apo a ed. The c ude p oduc was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel
(E OAc:cyclohexane 1:6) o gi e 114 (4.06 g, 13.6 mmol, 83%, 2 s eps) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
29 – 70.1 (c 0.99, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 2992, 2096 (N3), 1690 (C=O), 1401, 1365, 1248,
1159, 1075, 865, 764. 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6, 363 K, δ ppm, J Hz) δ 4.83-4.75 (m,
2H, H-3, H-4), 3.97-3.90 (m, 1H, H-2), 3.70 (ap. dd, 1H, H-5a), 3.62-3.50 (m, 2H, H-1’),
3.24 (dd, 1H, 2J5b,5a =12.3, J5b,4 = 3.1, H-5b), 1.47 (s, 3H, -C(CH3)2), 1.43 (s, 9H, -C(CH3)3),
1.32 (s, 3H, -C(CH3)2). 13C-NMR (75.4 MHz, DMSO-d6, 363 K, δ ppm) δ 153.4 (C=O),
111.6 (-C(CH3)2), 79.1 (-C(CH3)3), 78.7 (C-3), 76.9 (C-4), 58.2 (C-2), 50.5 (C-5), 48.8 (C-
1’), 27.6 (-C(CH3)3), 25.8 (-C(CH3)2), 24.4 (-C(CH3)2). HRESIMS m/z ound 321.1529, calc.
o C13H22N4O4 [M+H]+: 321.1533.
(2R,3S,4R)-2-Azidome hyl-py olidine-3,4-diol (112)
A solu ion o 114 (533 mg, 1.79 mmol) in HCl (1M):THF (1:1, 42 mL), was s i ed a . .
o e nigh . E apo a ion o he sol en and ch oma og aphic pu i ica ion on Dowex 50WX8
elu ing wi h MeOH, H2O and NH4OH 16.5%, yielded 112 (280 mg, 1.77 mmol, 99%) as a
b own solid.
220
N N3 has been p epa ed ollowing he p ocedu e desc ibed in: T as oy, B.; Pé ez-Ojeda, M. E.; Sas e, R.;
Chia a, J. L. Oc akis(3-azidop opyl)oc asilsesquioxane: a e sa ile nanobuilding block o he e icien
p epa a ion o highly unc ionalized cube-oc ame ic polyhed al oligosilsesquioxane amewo ks h ough “click”
assembly. Chem. Eu . J. 2010, 16, 3833-3841.
262 Expe imen al sec ion
[𝛼]𝐷
26 + 5.6 (c 1.33, MeOH). IR (ν cm-1) 3323 (OH, NH), 2098 (N3), 1267, 1121. 1H-NMR
(300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 4.18 (ap. d, 1H, H-4), 4.03 ( , 1H, J3,2 = J3,4 = 4.7, H-3),
3.62 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 12.2, J1’a,2 = 6.2, H-1’a), 3.36 (dd, 1H, H-1’b), 3.19 (ddd, 1H, J2,1’b =
7.4, H-2), 3.03 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.1, J5a,4 = 6.9, H-5a), 2.81 (dd, 1H, J5b,4 = 6.6, H-5b). 13C-
NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 73.7 (C-4), 72.9 (C-3), 62.2 (C-2), 52.4 (C-1’), 51.2 (C-
5). HRESIMS m/z ound 159.0875, calc. o C5H11N4O2 [M+H]+: 159.0877.
(2R,3S,4R)-2-[(4-Phenyl-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol (115)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (32 mg, 0.20 mmol), phenylace ylene (27 µL,
0.24 mmol), sodium asco ba e (9 mg, 0.05 mmol) and CuSO4 (2 mg, 0.01 mmol), in
BuOH:H2O 2:1 (8 mL) a . . o 1 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1) a o ded 115 (45 mg, 0.17 mmol, 85%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
26 + 15.5 (c 0.68, MeOH). IR (ν cm-1) 3254, 3130 (OH, NH), 1467, 1318, 1224, 1091,
766, 689. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.33 (s, 1H, H-5’’), 7.83-7.79 (m, 2H,
H-a oma .), 7.46-7.40 (m, 2H, H-a oma .), 7.33 (ap. , H-a oma .), 4.75 (dd, 1H, 2J1’a,1’b =
13.8, J1’a,2 = 5.7, H-1’a), 4.50 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.1, H-1’b), 4.21 ( d, 1H, J4,5a = J4,5b = 6.6, J4,3
= 4.6, H-4), 4.08 ( , 1H, J3,2 = 4.7, H-3), 3.68-3.62 (m, 1H, H-2), 3.08 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.3,
H-5a), 2.90 (dd, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 148.7 (C-4’’), 131.7 (Cq
a oma .), 130.0 (C a oma .), 129.4 (C a oma .), 126.7 (C a oma .), 123.1 (C-5’’), 73.4 (C-4),
72.9 (C-3), 61.7 (C-2), 51.7 (C-1’), 51.0 (C-5). HRESIMS m/z ound 261.1349, calc. o
C13H17N4O2 [M+H]+: 261.1346.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 263
(2R,3S,4R)-N-Benzyloxyca bonyl-2-(2-azidoe hyl)-3,4-O-isop opylidene-py olidine-
3,4-diol (119)
221
To a solu ion o 116
222
(2.04 g, 8.90 mmol) in E OH:H2O (1:1, 65 mL), NaHCO3 (749 mg,
8.89 mmol) and CbzCl (1.5 mL, 10 mmol) we e added and he eac ion was s i ed a . . o
2 h. A e his ime, sa . aq. soln. o NaHCO3 (50 mL) was added and a e s i ing o 10
min, he mix u e was ex ac ed wi h E OAc h ee imes. The esul ing o ganic phase was
d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The esul ing esidue was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane 1:3) o gi e 117 (3.14 g, 8.65
mmol, 97%) as a colou less oil. To a suspension o LiAlH4 (66 mg, 1.7 mmol) in anhyd ous
E 2O (6 mL) a -10 oC, a solu ion o 117 (524 mg, 1.44 mmol) in anhyd ous E 2O (10 mL)
was added d opwise. A e s i ing a -10 oC o 10 min, sa . aq. soln. o Na2SO4 was added
slowly, he mix u e was dilu ed wi h H2O and ex ac ed wi h E OAc ( ou imes). The
combined o ganic phases we e d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The esul ing
221
Elías-Rod íguez, P.; Mo eno-Cla ijo, E.; Ca ión-Jiménez, S.; Ca mona, A. T.; Mo eno-Va gas, A. J.; Ca a,
I.; Mon ecucco, F.; Cea, M.; Nencioni, A.; Robina, I. Syn hesis and cance g ow h inhibi o y ac i i ies o 2- a y-
alkyla ed py olidine-3,4-diol de i a i es. A ki oc 2014, 197-214.
222
Robina, I.; Gea ing, R. P.; Buchanan, J. G.; Wigh man, R. H. Dias e eoselec i e conjuga e addi ion o
ammonia in he syn hesis o chi al py olidines. J. Chem. Soc. Pe kin T ans. 1 1990, 2622-2624.
264 Expe imen al sec ion
esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel ( oluene:ace one 5:1) o gi e
118 (318 mg, 0.990 mmol, 69%) as a colou less oil. To a solu ion o his compound (150
mg, 0.47 mmol) in anhyd ous CH2Cl2 (3 mL) a 0 oC, a solu ion o MeSO2Cl (110 µL, 1.42
mmol) in anhyd ous py idine (2 mL) was added d opwise. A e s i ing a . . o 1.5 h,
wa e (3 mL) was added and he sol en was e apo a ed. The ob ained esidue was dissol ed
in CH2Cl2 and washed wi h wa e and b ine, d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed o
gi e he co esponding mesyla ed de i a i e. To a solu ion o his compound in DMF (3.5
mL), NaN3 (92 mg, 1.4 mmol) was added. A e s i ing a 50 oC o 2 h he sol en was
emo ed unde educed p essu e and he c ude p oduc was dissol ed in CH2Cl2, washed
wi h wa e and b ine, d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The esul ing esidue was
pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane 1:4) o gi e 119 (94
mg, 0.27 mmol, 58%, 2 s eps) as a colou less oil.
(2R,3S,4R)-N-Benzyloxyca bonyl-2-[(4-phenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)e hyl)]-3,4-O-
isop opylidene-py olidine-3,4-diol (120)
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using 119 (94 mg, 0.27 mmol), phenylace ylene (122 µL,
1.09 mmol), DIPEA (180 µL, 1.03 mmol) and CuI (17 mg, 0.088 mmol), in oluene (2.5 mL)
a 50 oC o 3.5 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion (E OAc:cyclohexane 1:2)
a o ded 120 (111 mg, 0.248 mmol, 92%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
24 – 38.3 (c 0.91, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 3079, 1698 (C=O), 1411, 1208, 1080, 855, 761.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3, δ ppm, J Hz) δ 7.82-7.80 (m, 3H, H-5’’, H-a oma .), 7.45-7.32
(m, 8H, H-a oma .), 5.14 (d, 1H, 2JH,H = 12.3, CH2 o Cbz), 5.06 (d, 1H, CH2 o Cbz), 4.78-
4.70 (m, 2H, H-4, H-3), 4.64-4.44 (m, 2H, H-2’), 3.96-3.84 (m, 2H, H-2, H-5a), 3.44 (dd,
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 265
1H, 2J5b,5a = 12.5, J5b,4 = 3.2, H-5b), 2.49-2.32 (m, 2H, H-1’), 1.52 (s, 3H, -C(CH3)2), 1.33 (s,
3H, -C(CH3)2). 13C-NMR (75.4 MHz, CDCl3, δ ppm) δ 155.2 (C=O), 147.9 (C-4’’), 136.4
(Cq a oma .), 130.9 (Cq a oma .), 128.9 (C a oma .), 128.7 (C a oma .), 128.4 (C a oma .),
128.2 (C a oma .), 128.2 (C a oma .), 125.9 (C a oma .), 119.8 (C- 5’’), 113.2 (-C(CH3)2),
79.8, 77.9, (C-3, C-4), 67.4 (CH2 o Cbz), 57.6 (C-2), 50.9 (C-5), 47.9 (C-2’), 30.3 (C-1’),
26.7 (-C(CH3)2), 25.2 (-C(CH3)2). HRCIMS m/z ound 449.2177, calc. o C25H29N4O4
[M+H]+: 449.2183.
(2R,3S,4R)-2-[(4-Phenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)e hyl)]-py olidine-3,4-diol (121)
A solu ion o 120 (75 mg, 0.17 mmol) in HCl (1M):THF (1:1, 6.8 mL) was s i ed a . . o
2.5 h. A e his ime, he sol en was e apo a ed and he esul ing esidue was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (CH2Cl2:MeOH, 50:1→20:1) o gi e he co esponding
3,4-O-dep o ec ed de i a i e (43 mg, 0.11 mmol, 65%). This compound was dissol ed in
MeOH (2 mL), Pd/C (10%, ca .) and HCl (5M, 73 L) we e added and he eac ion mix u e
was s i ed unde an a mosphe e o hyd ogen o 2 h. The mix u e was il e ed h ough celi e
and he sol en emo ed unde educed p essu e. The esul ing esidue was pu i ied by
ch oma og aphy column on Dowex 50WX8 elu ing wi h MeOH, H2O and NH4OH
10%→25%, o gi e 121 (7 mg, 0.03 mmol, 27%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
24 + 66.9 (c 0.65, MeOH). IR (ν cm-1) 3268 (OH, NH), 1426, 1219, 1044, 762, 690. 1H-
NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.35 (s, 1H, H-5’’), 7.82 (ap. d, 2H, H-a oma .),
7.46-7.32 (m, 3H, H-a oma .), 4.56-4.54 (m, 2H, H-2’a, H-2’b), 4.25-4.19 (m, 1H, H-4), 3.99
(ap. , 1H, H-3), 3.05 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.4, J5a,4 = 7.2, H-5a), 3.00-2.95 (m, 1H, H-2), 2.86
(dd, 1H, J5b,4 = 6.5, H-5b), 2.41-2.29 (m, 1H, H-1’a), 2.21-2.12 (m, 1H, H-1’b). 13C-NMR
266 Expe imen al sec ion
(75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 148.9 (C-4’’), 131.7 (Cq a oma .), 130.0 (C a oma .), 129.4 (C
a oma .), 126.7 (C a oma .), 122.3 (C-5’’), 73.8 (C-4), 73.1 (C-3), 59.6 (C-2), 51.4 (C-5),
49.3 (C-2’), 31.4 (C-1’). HRESIMS m/z ound 275.1498, calc. o C14H19N4O2 [M+H]+:
275.1503.
Se o alkynes (a-s)
Alkynes a, b, c, d, e, , g, k, l, m, p and q a e comme cially a ailable.
Alkynes h, i, j, n, and s ha e been p epa ed ollowing he p ocedu es desc ibed in
he li e a u e.
223
223
(a) Fo alkynes h and i, see: Gill, H. S.; Tinianow, J. N.; Ogasawa a, A.; Flo es, J. E.; Vande bil , A. N.; Raab,
H.; Schee , J. M.; Vandlen, R.; Williams, S. –P.; Ma ik, J. A modula pla o m o he apid si e-speci ic
adiolabeling o p o eins wi h 18F exempli ied by quan i a i e posi on emission omog aphy o human epide mal
g ow h ac o ecep o 2. J. Med. Chem. 2009, 52, 5816-5825. (b) Fo alkyne j, see: Cse ép, G. B.; Ba anyai, Z.;
Komá omy, D.; Ho á i, K.; Bösze, S.; Kele, P. Fluo ogenic agging o pep ides ia Cys esidues using hiol-
speci ic inyl sul one a ini y ags. Te ahed on 2014, 5961-5965. (c) Fo alkyne n, see: Nocen ini, A.; Fe a oni,
M.; Ca a, F.; Ce uso, M.; G a e i, P.; Lanzi, C.; Masini, E.; Supu an, C. T. Benzenesul onamides inco po a ing
lexible iazole moie ies a e highly e ec i e ca bonic anhyd ase inhibi o s: syn hesis and kine ic,
c ys allog aphic, compu a ional, and in aocula p essu e lowe ing in es iga ions. J. Med. Chem. 2016, 59,
10692-10704. (d) Fo alkyne , see: Liu, Z.; Cane , J.; Kudo, A.; Naka, H.; Sai o, S. Redox-selec i e gene a ion
o aldehydes and H2 om alcohols unde isible ligh . Chem. Eu . J. 2013, 19, 9452-9456. (e) Fo alkyne s, see:
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 267
Alkyne o is a new compound.
3,6,9,12,15,18-Hexaoxahenicos-20-yn-1-ol (alkyne h)223a
To a solu ion o hexae hylene glycol (750 mg, 2.90 mmol) in anhyd ous THF (5 mL) a 0 ºC,
NaH (72 mg, 2.9 mmol) was added slowly. A e s i ing 15 min a 0 oC, p opa gyl b omide
(310 L, 2.78 mmol) was added d opwise and he mix u e was s i ed a . . o 5 h. A e
his ime, he mix u e was il e ed h ough celi e, washed wi h E OAc and e apo a ed. The
esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (CH2Cl2:MeOH 40:1)
o gi e alkyne h (412 mg, 1.29 mmol, 45%) as a yellow oil.
3,6,9,12,15,18-Hexaoxahenicos-20-yn-1-yl-p- oluenesul ona e (alkyne i)223a
To a solu ion o alkyne h (818 mg, 2.55 mmol) in anhyd ous CH2Cl2 (23 mL) a 0 oC, E 3N
(1.8 mL, 13 mmol), TsCl (1.46 g, 7.58 mmol) and DMAP (8 mg, 0.07 mmol) we e added
slowly and he eac ion mix u e was s i ed a . . o 5 h. Wa e was added a 0 oC (2 mL)
and he sol en was emo ed unde educed p essu e. The ob ained esidue was dissol ed in
ace one, il e ed h ough celi e and e apo a ed. The c ude p oduc was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (CH2Cl2:MeOH 50:1→40:1) o gi e alkyne i (1.07 g,
2.26 mmol, 89%) as a yellow oil.
Sinai, A.; Vangel, D.; Gá i, T.; Bombicz, P.; No ák, Z. U iliza ion o coppe -ca alyzed ca boa yla ion- ing
closu e o he syn hesis o new oxazoline de i a i es. O g. Le . 2015, 17, 4136-4139.
274 Expe imen al sec ion
s, 1H, OH), 4.75 (b . s, 1H, OH), 4.56 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.8, J1’a,2 = 4.8, H-1’a), 4.32 (dd,
1H, J1’b,2 = 8.9, H-1’b), 4.03-3.93 (m, 2H, H-4, H-3), 3.88 (s, 3H, -OCH3), 3.54-3.47 (m, 1H,
H-2), 3.32 (b . s, 1H, NH), 2.96 (dd, 1H, 2J5a,5b = 10.8, J5a,4 = 6.6, H-5a), 2.74 (dd, 1H, J5b,4 =
6.3, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, DMSO-d6, δ ppm) δ 157.4 (Cq a oma .), 146.1 (C-4’’),
133.8 (Cq a oma .), 129.5 (C a oma .), 128.6 (Cq a oma .), 127.3 (C a oma .), 126.3 (Cq
a oma .), 124.1 (C a oma .), 123.3 (C a oma .), 121.8 (C-5’’), 119.1 (C a oma .), 106.0 (C
a oma .), 72.2 (C-4), 71.8 (C-3), 59.9 (C-2), 55.2 (-OCH3), 55.2 (C-1’), 50.4 (C-5).
HRESIMS m/z ound 341.1603, calc. o C18H21N4O3 [M+H]+: 341.1608.
(2R,3S,4R)-2-[(4-(4-Me hoxyphenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl)]-py olidine-3,4-diol
(112p)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (31 mg, 0.20 mmol), 1-e hynyl-4-
me hoxybenzene (alkyne p) (31 L, 0.23 mmol), sodium asco ba e (9 mg, 0.05 mmol) and
CuSO4 (2 mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O 2:1 (7.7 mL) a . . o e nigh , ollowed by
ch oma og aphic pu i ica ion (CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1) a o ded 112p (50 mg, 0.17
mmol, 85%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
26 + 11.8 (c 0.82, MeOH). IR (ν cm-1) 3254, 2924, (OH, NH), 1558, 1496, 1245, 1028,
835, 799. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.22 (s, 1H, H-5’’), 7.75-7.70 (m, 2H,
H-a oma .), 7.01-6.96 (m, 2H, H-a oma .), 4.73 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.8, J1’a,2 = 5.7, H-1’a),
4.49 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.3, H-1’b), 4.21 ( d, 1H, J4,5a = J4,5b = 6.7, J4,3 = 4.5, H-4), 4.08 ( , 1H,
J3,2 = 4.6, H-3), 3.83 (s, 3H, -OCH3), 3.69-3.62 (m, 1H, H-2), 3.08 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.3, H-
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 275
5a), 2.90 (dd, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 161.3 (Cq a oma .), 148.7
(C-4’’), 128.0 (C a oma .), 124.3 (Cq a oma .), 122.3 (C-5’’), 115.4 (C a oma .), 73.6 (C-4),
73.0 (C-3), 61.7 (C-2), 55.8 (-OCH3), 51.9 (C-1’), 51.2 (C-5). HRESIMS m/z ound
291.1453, calc. o C14H19N4O3 [M+H]+: 291.1452.
(2R,3S,4R)-2-[(4-(4-Hyd oxyme hylphenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-
3,4-diol (112 )
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (30 mg, 0.19 mmol), (4-e hynylphenyl)me hanol
(alkyne ) (30 mg, 0.23 mmol), sodium asco ba e (8 mg, 0.04 mmol) and CuSO4 (2 mg, 0.01
mmol), in BuOH:H2O 2:1 (7.6 mL) a . . o e nigh , ollowed by ch oma og aphic
pu i ica ion (CH2Cl2:MeOH:NH4OH 5:1:0.1→4:1:0.1) a o ded 112 (42 mg, 0.15 mmol,
79%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
25 + 17.8 (c 0.82, MeOH). IR (ν cm-1) 3408, 3245 (OH, NH), 2923, 1457, 1110, 1016,
972, 797. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.33 (s, 1H, H-5’’), 7.80 (d, 2H, JH,H
= 8.4, H-a oma .), 7.43 (d, 2H, H-a oma .), 4.78 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 14.0, J1’a,2 = 5.3, H-1’a),
4.63 (s, 2H, -CH2OH), 4.55 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.6, H-1’b), 4.24 ( d, 1H, J4,5a = J4,5b = 6.7, J4,3 =
4.4, H-4), 4.11 ( , 1H, J3,4 = J3,2 = 4.5, H-3), 3.75-3.70 (m, 1H, H-2), 3.13 (dd, 1H, 2J5a,5b =
11.4, H-5a), 2.94 (dd, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 148.6 (C-4’’),
143.0 (Cq a oma .), 130.7 (Cq a oma .), 128.5 (C a oma .), 126.7 (C a oma .), 123.0 (C-5’’),
73.5 (C-4), 73.0 (C-3), 64.9 (-CH2OH), 61.7 (C-2), 51.7 (C-1’), 51.1 (C-5). HRESIMS m/z
ound 291.1454, calc. o C14H19N4O3 [M+H]+: 291.1452.
276 Expe imen al sec ion
Syn hesis o alkynes 122, 134 and 135
225
4-E hynylphenol (122)225a
To a mix u e o 4-iodophenol (256) (1.26 g, 5.67 mmol), PdCl2(PPh3)2 (121 mg, 0.169
mmol) and CuI (33 mg, 0.17 mmol) in E 3N (18 mL), ime hylsilylace ylene (1.3 mL, 9.0
mmol) was added and he mix u e was s i ed a 80 oC o 4.5 h. The mix u e was il e ed
h ough celi e and he sol en was emo ed unde educed p essu e. The esul ing esidue
was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane 1:4→1:1) o gi e
259 (1.02 g, 5.36 mmol, 95%) as an o ange solid. To a solu ion o 259 (764 mg, 4.02 mmol)
in THF (13 mL), TBAF (4.4 mL, 4.4 mmol) was added. A e s i ing a . . o 30 min, he
sol en was emo ed unde educed p essu e and he c ude p oduc was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane 1:3→E OAc) o gi e 122 (350
mg, 2.96 mmol, 74%) as a ed solid.
225
(a) Fo alkyne 122, see: Pi ali, T.; Ga i, S.; Di B isco, R.; Tacchi, S.; Zanine i, R.; B unelli, E.; Massa o i,
A.; So ba, G.; Canonico, P. L.; Mo o, L.; Genazzani, A. A.; T on, G. C.; Billing on, R. A. Es ogenic analogues
syn hesized by “click” chemis y. ChemMedChem 2007, 2, 437-440. (b) Fo alkyne 134, see: Molchano , S.;
O zelski, W.; G y -Kelle , A.; Po zebowski, M. J. Magne ic shielding enso s o ca bon nuclei in 3,5-
dichlo ophenylace ylene, a heo e ical ab ini io and expe imen al s udy. Molecula Physics 2002, 100, 273-286.
(c) Fo alkyne 135, see: Cons able, E. C.; Housec o , C. E.; Neubu ge , M.; Reymann, S.; Scha ne , S. 4-
Subs i u ed and 4,5-disubs i u ed 3,6-di(2-py idyl)py idazines: ligands o sup amolecula assemblies. Eu . J.
O g. Chem. 2008, 1597-1607; spec al p ope ies in: Robinson, J. M. A.; Ka iuki, B. M.; Ha is, K. D. M.; Philp,
D. In e changeabili y o halogen and e hynyl subs i uen s in he solid s a e s uc u es o di- and i-subs i u ed
benzenes. J. Chem. Soc., Pe kin T ans. 2 1998, 2459-2469.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 277
1,3-Dichlo o-5-e hynylbenzene (134)225b
To a mix u e o 1,3-dichlo o-5-iodobenzene (257) (343 mg, 1.23 mmol), PdCl2(PPh3)2 (176
mg, 0.246 mmol) and CuI (48 mg, 0.25 mmol) in E 3N (40 mL), ime hylsilylace ylene (230
L, 1.60 mmol) was added and he mix u e was s i ed a 60 oC o e nigh . A e his ime,
he sol en was emo ed unde educed p essu e and he esul ing solid was ex ac ed wi h
E 2O, il e ed and e apo a ed. The ob ained esidue was pu i ied by ch oma og aphy column
on silica gel (pen ane) o gi e 260 (264 mg, 1.09 mmol, 89%) as a colou less oil. To a
solu ion o 260 (230 mg, 0.946 mmol) in THF (15 mL), NaOH (1 M, 40 mL) was added.
A e s i ing a . . o e nigh , he mix u e was ex ac ed wi h CH2Cl2 h ee imes and he
combined o ganic phases we e d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The esul ing
whi e solid 134 (160 mg, 0.936 mmol, 99%) was used wi hou u he pu i ica ion.
1,3-Dib omo-5-e hynylbenzene (135)225c
To a mix u e o 1,3-dib omo-5-iodobenzene (258) (332 mg, 0.899 mmol), PdCl2(PPh3)2 (129
mg, 0.180 mmol) and CuCl (18 mg, 0.18 mmol) in E 3N (32 mL), ime hylsilylace ylene
(170 L, 1.18 mmol) was added and he mix u e was s i ed a 60 oC o e nigh . A e his
ime, he sol en was emo ed unde educed p essu e and he esul ing solid was ex ac ed
wi h cyclohexane, il e ed and e apo a ed. The ob ained esidue was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (pen ane) o gi e 261 (271 mg, 0.816 mmol, 91%) as a
colou less oil. To a solu ion o 261 (262 mg, 0.789 mmol) in THF (20 mL), NaOH (1 M, 40
278 Expe imen al sec ion
mL) was added. A e s i ing a . . o e nigh , he mix u e was ex ac ed wi h CH2Cl2 h ee
imes and he combined o ganic phases we e d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The
esul ing whi e solid 135 (158 mg, 0.608 mmol, 77%) was used wi hou u he pu i ica ion.
(2S,3S,4R)-2-[(4-(4-Hyd oxyphenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol
hyd ochlo ide (123)
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using 88 (91 mg, 0.31 mmol), 4-e hynylphenol (122) (215
mg, 1.82 mmol), DIPEA (202 µL, 1.16 mmol) and CuI (18 mg, 0.093 mmol), in
oluene:DMF (3:1, 4 mL) a 50 oC o 2 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(E OAc:cyclohexane 1:1) a o ded he co esponding p o ec ed py olidine- iazole (104 mg,
0.250 mmol, 81%) as a pale yellow solid. A solu ion o his compound (87 mg, 0.21 mmol)
in HCl (4M):THF (1:1, 5 mL) was s i ed a . . o 3 h and e apo a ed o gi e 123 (74 mg,
0.21 mmol, quan i a i e) as a pu ple solid.
[𝛼]𝐷
25 – 45.3 (c 0.69, MeOH). IR (ν cm-1) 3129 (OH, NH), 2901, 1616, 1515, 1229, 833, 676.
1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.53 (s, 1H, H-5’’), 7.70-7.65 (m, 2H, H-
a oma .), 6.92-6.87 (m, 2H, H-a oma .), 5.01-4.99 (m, 2H, H-1’), 4.30 (ap. , 1H, H-4), 4.20
(dd, 1H, J3,2 = 9.6, J3,4 = 3.8, H-3), 4.11-4.03 (m, 1H, H-2), 3.59 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.7, J5a,4 =
3.7, H-5a), 3.35-3.32 (m, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 160.0
(Cq a oma .), 148.4 (C-4’’), 128.7 (C a oma .), 123.4 (C-5’’), 120.6 (Cq a oma .), 117.0 (C
a oma .), 74.8 (C-3), 70.3 (C-4), 60.8 (C-2), 51.7 (C-5), 51.1 (C-1’). HRESIMS m/z ound
277.1297, calc. o C13H17N4O3 [M]+: 277.1295.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 279
(2S,3S,4R)-2-[(4-(4-Hyd oxyme hylphenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-
3,4-diol (124)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 89 (26 mg, 0.16 mmol), (4-e hynylphenyl)me hanol
(133) (26 mg, 0.20 mmol), sodium asco ba e (4 mg, 0.02 mmol) and CuSO4 (1 mg, 0.01
mmol), in BuOH:H2O 2:1 (5.5 mL) a . . o 1 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(CH2Cl2:MeOH:NH4OH 5:1:0.1→3:1.3:0.5) a o ded 124 (42 mg, 0.15 mmol, 94%) as a
whi e solid.
[𝛼]𝐷
26 – 26.9 (c 0.62, DMSO). IR (ν cm-1) 3277, 3172 (OH, NH), 2895, 1498, 1342, 1226,
1052, 815. 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6, δ ppm, J Hz) δ 8.48 (s, 1H, H-5’’), 7.80 (d, 2H,
JH,H = 8.2, H-a oma .), 7.38 (d, 2H, H-a oma .), 5.20 (b . s, 1H, -CH2OH), 4.76 (b . s, 1H,
OH-3), 4.56-4.47 (m, 4H, OH-4, -CH2OH, H-1’a), 4.28 (dd, 1H, 2J1’b,1’a = 13.7, J1’b,2 = 7.9,
H-1’b), 3.86-3.81 (m, 1H, H-4), 3.59 (ap. , 1H, H-3), 3.43-3.17 (m, 2H, NH, H-2), 2.94 (dd,
1H, 2J5a,5b = 11.2, J5a,4 = 5.0, H-5a), 2.68 (dd, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, DMSO-d6, δ
ppm) δ 146.0 (C-4’’), 142.1 (Cq a oma .), 129.4 (Cq a oma .), 126.9 (C a oma .), 124.9 (C
a oma .), 121.7 (C-5’’), 74.6 (C-3), 70.8 (C-4), 62.7 (-CH2OH), 61.8 (C-2), 53.3 (C-1’), 51.4
(C-5). HRESIMS m/z ound 291.1454, calc. o C14H19N4O3 [M+H]+: 291.1452.
280 Expe imen al sec ion
(2S,3S,4R)-2-[(4-(4-Me hoxyphenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol
(125)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 89 (25 mg, 0.16 mmol), 1-e hynyl-4-me hoxybenzene
(26 L, 0.20 mmol), sodium asco ba e (4 mg, 0.02 mmol) and CuSO4 (1 mg, 0.01 mmol), in
BuOH:H2O 2:1 (5.1 mL) a . . o 1 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1) a o ded 125 (39 mg, 0.13 mmol, 81%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
25 – 27.7 (c 0.60, MeOH). IR (ν cm-1) 3245, 3048 (OH, NH), 2912, 1616, 1560, 1251,
1031, 833, 637. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.24 (s, 1H, H-5’’), 7.76-7.71
(m, 2H, H-a oma .), 7.02-6.97 (m, 2H, H-a oma .), 4.67 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 14.0, J1’a,2 = 4.1,
H-1’a), 4.45 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.1, H-1’b), 4.04 ( d, 1H, J4,3 = J4,5a = 4.9, J4,5b = 2.9, H-4), 3.83
(s, 3H, -OCH3), 3.77 (dd, 1H, J3,2 = 7.7, H-3), 3.51 ( d, 1H, H-2), 3.15 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.1,
H-5a), 2.87 (dd, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 161.3 (Cq a oma .),
148.8 (C-4’’), 128.0 (C a oma .), 124.3 (Cq a oma .), 122.1 (C-5’’), 115.4 (C a oma .), 76.2
(C-3), 72.3 (C-4), 62.7 (C-2), 55.8 (-OCH3), 54.1 (C-1’), 52.3 (C-5). HRESIMS m/z ound
291.1453, calc. o C14H19N4O3 [M+H]+: 291.1452.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 281
(2S,3S,4R)-2-[(4-(4-Fluo ophenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol
(126)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 89 (22 mg, 0.14 mmol), 1-e hynyl-4- luo obenzene
(19 L, 0.16 mmol), sodium asco ba e (3 mg, 0.02 mmol) and CuSO4 (0.8 mg, 0.01 mmol),
in BuOH:H2O 2:1 (4.5 mL) a . . o e nigh , ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1→5:1:0.1) a o ded 126 (34 mg, 0.12 mmol, 86%) as a whi e
solid.
[𝛼]𝐷
28 – 36.1 (c 0.52, MeOH). IR (ν cm-1) 3258, 3098 (OH, NH), 2926, 1611, 1560, 1497,
1232, 1110, 834, 669. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.33 (s, 1H, H-5’’), 7.86-
7.80 (m, 2H, H-a oma .), 7.20-7.13 (m, 2H, H-a oma .), 4.68 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 14.0, J1’a,2 =
4.1, H-1’a), 4.46 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.1, H-1’b), 4.05 ( d, 1H, J4,3 = J4,5a = 4.8, J4,5b = 2.9, H-4),
3.78 ( , 1H, J3,2 = 7.8, H-3), 3.51 ( d, 1H, H-2), 3.15 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.1, H-5a), 2.87 (dd,
1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 164.1 (d, 1JC,F = 245.7, C-4’’’),
147.9 (C-4’’), 128.6 (d,3JC,F = 8.2, C-2’’’, C-6’’’), 128.2 (d, 4JC,F = 3.3, C-1’’’), 122.9 (C-
5’’), 116.8 (d, 2JC,F = 22.0, C-3’’’, C-5’’’), 76.2 (C-3), 72.3 (C-4), 62.7 (C-2), 54.1 (C-1’),
52.3 (C-5). HRESIMS m/z ound 279.1253, calc. o C13H16FN4O2 [M+H]+: 279.1252.
282 Expe imen al sec ion
(2S,3S,4R)-2-[(4-(3,5-Di luo ophenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol
(127)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 89 (26 mg, 0.16 mmol), 1-e hynyl-3,5-
di luo obenzene (24 L, 0.20 mmol), sodium asco ba e (4 mg, 0.02 mmol) and CuSO4 (1
mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O 2:1 (5.4 mL) a . . o e nigh , ollowed by ch oma og aphic
pu i ica ion (CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1→5:1:0.1) a o ded 127 (41 mg, 0.14 mmol,
88%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
23 – 34.1 (c 0.63, MeOH). IR (ν cm-1) 3450, 3288 (OH, NH), 2917, 1629, 1592, 1431,
1226, 1119, 847, 675. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.44 (s, 1H, H-5’’), 7.48-
7.40 (m, 2H, H-2’’’, H-6’’’), 6.92 ( , 1H, JH,F = 9.1, JH,H = 2.4, H-4’’’), 4.68 (dd, 1H, 2J1’a,1’b
= 14.0, J1’a,2 = 4.2, H-1’a), 4.47 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.1, H-1’b), 4.05 ( d, 1H, J4,3 = J4,5a = 4.9,
J4,5b = 2.9, H-4), 3.78 ( , 1H, J3,2 = 7.8, H-3), 3.51 ( d, 1H, H-2), 3.14 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.1,
H-5a), 2.87 (dd, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 165.0 (dd, 1JC,F =
246.6, 3JC,F = 13.2, C-3’’’, C-5’’’), 146.7 ( , 4JC,F = 3.2, C-4’’), 135.4 ( , 3JC,F = 10.5, C-1’’’),
124.1 (C-5’’), 109.6-109.2 (m, C-2’’’, C-6’’’), 104.0 ( , 2JC,F = 26.0, C-4’’’), 76.3 (C-3), 72.3
(C-4), 62.7 (C-2), 54.2 (C-1’), 52.4 (C-5). HRESIMS m/z ound 297.1156, calc. o
C13H15F2N4O2 [M+H]+: 297.1158.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 283
(2S,3S,4R)-2-[(4-(3,5-Dichlo ophenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol
(128)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 89 (25 mg, 0.16 mmol), 1,3-dichlo o-5-
e hynylbenzene (134) (33 mg, 0.19 mmol), sodium asco ba e (4 mg, 0.02 mmol) and CuSO4
(1 mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O 2:1 (5.4 mL) a . . o e nigh , ollowed by
ch oma og aphic pu i ica ion (CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1) a o ded 128 (46 mg, 0.14
mmol, 88%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
25 – 26.2 (c 0.57, MeOH). IR (ν cm-1) 3267, 3121 (OH, NH), 2923, 1602, 1567, 1409,
1116, 798, 675. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.45 (s, 1H, H-5’’), 7.79 (d, 2H,
4JH,H = 1.9, H-2’’’, H-6’’’), 7.39 ( , 1H, H-4’’’), 4.68 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 14.0, J1’a,2 = 4.2, H-
1’a), 4.46 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.1, H-1’b), 4.05 ( d, 1H, J4,3 = J4,5a = 4.9, J4,5b = 2.9, H-4), 3.78
(dd, 1H, J3,2 = 7.8, H-3), 3.50 ( d, 1H, H-2), 3.14 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.1, H-5a), 2.87 (dd, 1H,
H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 146.1 (C-4’’), 136.7, 135.2 (C-1’’’, C-3’’’,
C-5’’’), 128.7 (C-4’’’), 125.0 (C-2’’’, C-6’’’), 124.1 (C-5’’), 76.3 (C-3), 72.3 (C-4), 62.7 (C-
2), 54.3 (C-1’), 52.4 (C-5). HRESIMS m/z ound 329.0566, calc. o C13H15Cl2N4O2 [M+H]+:
329.0567.
290 Expe imen al sec ion
(2R,3S,4R)-2-[(4-(3,5-Dichlo ophenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-
diol (139)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (26 mg, 0.16 mmol), 1,3-dichlo o-5-
e hynylbenzene (134) (34 mg, 0.20 mmol), sodium asco ba e (7 mg, 0.04 mmol) and CuSO4
(2 mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O 2:1 (6.6 mL) a . . o e nigh , ollowed by
ch oma og aphic pu i ica ion (CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1→5:1:0.1) a o ded 139 (47
mg, 0.14 mmol, 88%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
25 + 25.9 (c 0.55, MeOH). IR (ν cm-1) 3272, 3127 (OH, NH), 2923, 1603, 1567, 1409,
1120, 852, 798, 673. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.43 (s, 1H, H-5’’), 7.80-
7.79 (m, H-2’’’, H-6’’’), 7.40-7.38 (m, 1H, H-4’’’), 4.75 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.9, J1’a,2 = 5.5,
H-1’a), 4.51 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.3, H-1’b), 4.21 ( d, 1H, J4,5a = J4,5b = 6.6, J4,3 = 4.6, H-4), 4.08
( , 1H, J3,2 = 4.7, H-3), 3.69-3.63 (m, 1H, H-2), 3.09 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.3, H-5a), 2.90 (dd,
1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 146.0 (C-4’’), 136.8, 135.2 (C-1’’’, C-
3’’’, C-5’’’), 128.7 (C-4’’’), 125.0 (C-2’’’, C-6’’’), 124.3 (C-5’’), 73.6 (C-4), 73.1 (C-3),
61.5 (C-2), 52.2 (C-1’), 51.3 (C-5). HRESIMS m/z ound 329.0566, calc. o C13H15Cl2N4O2
[M+H]+: 329.0567.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 291
(2R,3S,4R)-2-[(4-(3,5-Dib omophenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-
diol (140)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (25 mg, 0.16 mmol), 1,3-dib omo-5-
e hynylbenzene (135) (50 mg, 0.19 mmol), sodium asco ba e (7 mg, 0.04 mmol) and CuSO4
(2 mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O 2:1 (6.3 mL) a . . o e nigh , ollowed by
ch oma og aphic pu i ica ion (CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1) a o ded 140 (52 mg, 0.12
mmol, 75%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
25 + 14.7 (c 0.62, MeOH). IR (ν cm-1) 3277 (OH, NH), 2927, 1602, 1557, 1409, 1229,
1103, 852, 742, 621. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.42 (s, 1H, H-5’’), 7.98
(d, 2H, 4JH,H = 1.7, H-2’’’, H-6’’’), 7.67 ( , 1H, H-4’’’), 4.74 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.9, J1’a,2 =
5.6, H-1’a), 4.51 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.3, H-1’b), 4.21 ( d, 1H, J4,5a = J4,5b = 6.6, J4,3 = 4.6, H-4),
4.08 ( , 1H, J3,2 = 4.7, H-3), 3.68-3.62 (m, 1H, H-2), 3.08 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.2, H-5a), 2.90
(dd, 1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 145.7 (C-4’’), 135.7, 124.5 (C-1’’’,
C-3’’’, C-5’’’), 134.3 (C-4’’’), 128.3 (C-2’’’, C-6’’’), 124.2 (C-5’’), 73.5 (C-4), 73.1 (C-3),
61.5 (C-2), 52.2 (C-1’), 51.3 (C-5). HRESIMS m/z ound 416.9554, calc. o C13H15B 2N4O2
[M+H]+: 416.9556.
292 Expe imen al sec ion
(2R,3S,4R)-2-[(4-(3,5-Bis( i luo ome hyl)phenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-
py olidine-3,4-diol (141)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (26 mg, 0.16 mmol), 1-e hynyl-3,5-
bis( i luo ome hyl)benzene (36 L, 0.20 mmol), sodium asco ba e (7 mg, 0.04 mmol) and
CuSO4 (2 mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O 2:1 (6.6 mL) a . . o e nigh , ollowed by
ch oma og aphic pu i ica ion (CH2Cl2:MeOH:NH4OH 7:1:0.1→6:1:0.1) a o ded 141 (54
mg, 0.14 mmol, 88%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
24 + 19.3 (c 0.55, MeOH). IR (ν cm-1) 3287, 3144 (OH, NH), 2935, 1657, 1465, 1277,
1127, 896, 700, 681. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.61 (s, 1H, H-5’’), 8.42
(b . s, 2H, H-2’’’, H-6’’’), 7.91 (b . s, 1H, H-4’’’), 4.78 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.9, J1’a,2 = 5.6,
H-1’a), 4.54 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.4, H-1’b), 4.22 ( d, 1H, J4,5a = J4,5b = 6.5, J4,3 = 4.6, H-4), 4.10
( , 1H, J3,2 = 4.7, H-3), 3.71-3.63 (m, 1H, H-2), 3.09 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.3, H-5a), 2.91 (dd,
1H, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 145.7 (C-4’’), 134.7 (C-1’’’), 133.5
(q, 2JC,F = 33.4, C-3’’’, C-5’’’), 126.7-126.7 (m, C-2’’’, C-6’’’), 124.8 (q, 1JC,F = 271.6, CF3),
124.7 (C-5’’), 122.4-122.2 (m, C-4’’’), 73.7 (C-4), 73.1 (C-3), 61.5 (C-2), 52.3 (C-1’), 51.4
(C-5). HRESIMS m/z ound 397.1087, calc. o C15H15F6N4O2 [M+H]+: 397.1094.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 293
(2R,3S,4R)-2-[(4-(3,5-Dime hoxyphenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-
diol (142)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (26 mg, 0.16 mmol), 1-e hynyl-3,5-
dime hoxybenzene (33 mg, 0.20 mmol), sodium asco ba e (7 mg, 0.04 mmol) and CuSO4 (2
mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O 2:1 (6.6 mL) a . . o e nigh , ollowed by ch oma og aphic
pu i ica ion (CH2Cl2:MeOH:NH4OH 7:1:0.1→6:1:0.1) a o ded 142 (41 mg, 0.13 mmol,
81%) as a pale yellow solid.
[𝛼]𝐷
29 + 26.3 (c 0.58, DMSO). IR (ν cm-1) 3269, 3125, (OH, NH), 2916, 1595, 1474, 1203,
1154, 1065, 826, 684. 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6, δ ppm, J Hz) δ 8.53 (s, 1H, H-5’’),
7.02 (d, 2H, 4JH,H = 2.3, H-2’’’, H-6’’’), 6.45 ( , 1H, H-4’’’), 4.81-4.75 (m, 2H, OH-3, OH-
4), 4.52 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.6, J1’a,2 = 4.8, H-1’a), 4.28 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.9, H-1’b), 4.03-
3.91 (m, 2H, H-3, H-4), 3.79 (s, 6H, -OCH3), 3.52-3.45 (m, 1H, H-2), 3.28 (b . s, 1H, NH),
2.95 (dd, 1H, 2J5a,5b = 10.8, J5a,4 = 6.6, H-5a), 2.68 (dd, 1H, J5b,4 = 6.4, H-5b). 13C-NMR (75.4
MHz, DMSO-d6, δ ppm) δ 160.8 (C-3’’’, C-5’’’), 145.8 (C-4’’), 132.9 (C-1’’’), 122.4 (C-
5’’), 103.0 (C-2’’’, C-6’’’), 99.7 (C-4’’’), 72.2 (C-4), 71.8 (C-3), 59.8 (C-2), 55.3 (-OCH3),
51.3 (C-1’), 50.4 (C-5). HRESIMS m/z ound 321.1554, calc. o C15H21N4O4 [M+H]+:
321.1557.
294 Expe imen al sec ion
(3S,4S,5S)-N- e -Bu oxyca bonyl-5-azidome hyl-3,4-O-isop opilidene-py olidine-2-
one-3,4-diol (146)
A solu ion o 88 (128 mg, 0.429 mmol) in E OAc (3.5 mL) was added o a solu ion o NaIO4
(277 mg, 1.28 mmol) and RuO2·xH2O (57 mg, 0.43 mmol) in wa e (3.5 mL). The mix u e
was igo ously s i ed o 2 d and hen, i was il e ed h ough celi e and e apo a ed. The
esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane
1:4) o gi e 146 (108 mg, 0.346 mmol, 81%) as a colou less oil.
[𝛼]𝐷
22 + 57.9 (c 0.52, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 2109 (N3), 1716 (C=O), 1148, 1095, 977, 844,
640, 604. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3, δ ppm, J Hz) δ 4.74 (d, 1H J3,4 = 5.5, H-3 o H-4),
4.43 (d, 1H, H-4 o H-3), 4.29-4.27 (m, 1H, H-5), 3.87 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 12.8, J1’a,5 = 3.7, H-
1’a), 3.63 (dd, 1H, J1’b,5 = 2.2, H-1’b), 1.55 (s, 9H, -C(CH3)3), 1.44 (s, 3H, -C(CH3)2), 1.36
(s, 3H, -C(CH3)2). 13C-NMR (75.4 MHz, CDCl3, δ ppm) δ 170.5 (C=O), 150.0 (C=O, Boc),
112.6 (-C(CH3)2), 84.5 (-C(CH3)3), 77.7 (C-3), 75.4 (C-4), 59.6 (C-5), 51.9 (C-1’), 28.1 (-
C(CH3)3), 27.2 (-C(CH3)2), 25.7 (-C(CH3)2). HRESIMS m/z ound 335.1323, calc. o
C13H20O5N4 [M+H]+: 335.1326.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 295
(3S,4S,5S)-5-[(4-Phenyl-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-2-one-3,4-diol (143)
226
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using 146 (53 mg, 0.17 mmol), phenylace ylene (37 L,
0.33 mmol), DIPEA (110 µL, 0.630 mmol) and CuI (10 mg, 0.052 mmol), in oluene (1.6
mL) a 50 oC o 1 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion (E OAc:cyclohexane 1:2)
a o ded he co esponding p o ec ed py olidinone- iazole (59 mg, 0.14 mmol, 82%) as a
whi e solid. A solu ion o his compound (79 mg, 0.19 mmol) in HCl (4M):THF (1:1, 5 mL),
was s i ed a . . o 3 h. E apo a ion o he sol en and ch oma og aphic pu i ica ion on
silica gel (CH2Cl2:MeOH 10:1→5:1), yielded 143 (37 mg, 0.14 mmol, 74%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
23 + 150.2 (c 0.66, MeOH). IR (ν cm-1) 3359 (OH, NH), 1706 (C=O), 1452, 1140, 1050,
992, 772, 626. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.32 (s, 1H, H-5’’), 7.84-7.80
(m, 2H, H-a oma .), 7.47-7.41 (m, 2H, H-a oma .), 7.38-7.32 (m, 1H, H-a oma .), 4.64 (d,
2H, J1’,5 = 5.6, H-1’), 4.28 (dd, 1H, J4,3 = 5.3, J4,5 = 1.1, H-4), 3.95 ( d, 1H, H-5), 3.86 (d, 1H,
H-3). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 178.0 (C=O), 149.1 (C-4’’), 131.5 (Cq
a oma .), 130.0 (C a oma .), 129.5 (C a oma .), 126.7 (C a oma .), 123.3 (C-5’’), 71.5 (C-3),
70.6 (C-4), 61.0 (C-5), 52.9 (C-1’). HRESIMS m/z ound 275.1142, calc. o C13H15O3N4
[M+H]+: 275.1139.
226
T abajo Fin de G ado “Sín esis de de i ados de 3,4-dihid oxipi olidinonas. E aluación como inhibido es de
glicosidasas” (Cla a Vago López, Uni e sidad de Se illa, 2018).
296 Expe imen al sec ion
(3S,4S,5S)-5-[(4-(3,5-Di luo ophenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-2-one-
3,4-diol (144)226
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using 146 (61 mg, 0.20 mmol), 1-e hynyl-3,5-
di luo obenzene (48 L, 0.39 mmol), DIPEA (127 µL, 0.727 mmol) and CuI (12 mg, 0.062
mmol), in oluene (1.5 mL) a 50 oC o 1 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(E OAc:cyclohexane 1:2) a o ded he co esponding p o ec ed py olidinone- iazole (77
mg, 0.17 mmol, 85%) as a whi e solid. A solu ion o his compound (66 mg, 0.15 mmol) in
HCl (4M):THF (1:1, 4 mL), was s i ed a . . o 5 h. E apo a ion o he sol en and
ch oma og aphic pu i ica ion on silica gel (CH2Cl2:MeOH 7:1→5:1), yielded 144 (34 mg,
0.11 mmol, 73%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
23 – 34.3 (c 0.56, MeOH). IR (ν cm-1) 3249 (OH, NH), 1696 (C=O), 1595, 1120, 986,
848. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.44 (s, 1H, H-5’’), 7.49-7.40 (m, 2H, H-
2’’’, H-6’’’), 6.93 ( , 1H, JH,F = 9.1, JH,H = 2.3, H-4’’’), 4.65 (d, 2H, J1’,5 = 5.8, H-1’), 4.28
(dd, 1H, J4,3 = 5.3, J4,5 = 1.0, H-4), 3.96 ( d, 1H, H-5), 3.91 (d, 1H, H-3). 13C-NMR (75.4
MHz, MeOD, δ ppm) δ 178.0 (C=O), 165.0 (dd, 1JC,F = 246.6, 3JC,F = 13.2, C-3’’’, C-5’’’),
147.0 ( , 4JC,F = 3.2, C-4’’), 135.2 ( , 3JC,F = 10.6, C-1’’’), 124.3 (C-5’’), 109.6-109.3 (m, C-
2’’’, C-6’’’), 104.2 ( , 2JC,F = 25.9, C-4’’’), 71.5 (C-3), 70.7 (C-4), 61.0 (C-5), 53.0 (C-1’).
HRESIMS m/z ound 333.0768, calc. o C13H12O3N4F2 [M+H]+: 333.0770.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 297
(2R,3R,4S)-3,4-Bis(benzyloxy)-2-(benzyloxyme hyl)-3,4-dihyd o-2H-py ole-1-oxide)
(150)
227
A solu ion o NH2OH·HCl ( ec ys allized om E OH, 6.01 g, 86.5 mmol), NaOMe (4.92 g,
88.4 mmol) and 2,3,5- i-O-benzyl--D- ibo u anose (147) (8.26 g, 19.6 mmol) in anhyd ous
MeOH (45 mL) o e 3 Å molecula shie es we e s i ed a . . o e nigh . The eac ion
mix u e was hen il e ed and e apo a ed. A solu ion o he esul ing esidue in CH2Cl2 was
washed wi h H2O ( h ee imes). The o ganic laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and
e apo a ed. The oxime hus ob ained was dissol ed in anhyd ous CH2Cl2 (25 mL) and
imidazole (2.15 g, 31.4 mmol) and TBDPSCl (6.8 mL, 26 mmol) we e added. A e s i ing
a . . o e nigh , he eac ion mix u e was washed wi h H2O ( h ee imes) and b ine. The
o ganic phase was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The TBDPS-p o ec ed
de i a i e 148 was dissol ed in anhyd ous oluene (40 mL) and I2 (7.49 g, 29.5 mmol), PPh3
( ec ys allized om E 2O, 6.70 g, 25.5 mmol) and imidazole (4.03 g, 58.9 mmol) we e added
and he eac ion mix u e was e luxed o 1.5 h. A e his ime, 100 mL o a sa u a ed
aqueous solu ion o bo h NaHCO3 and Na2S2O3 was added and s i ed o 10 min. The
mix u e was hen ex ac ed wi h CH2Cl2 ( h ee imes) and he combined o ganic phases we e
washed wi h b ine. The inal o ganic phase was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed.
227
Tsou, E. –L.; Yeh, Y. –T.; Liang, P. –H.; Cheng, W. –C. A con enien app oach owa d he syn hesis o
enan iopu e isome s o DMDP and ADMDP. Te ahed on 2009, 65, 93-100.
298 Expe imen al sec ion
The esul ing esidue was pu i ied by a sho ch oma og aphy column on silica gel
(E OAc:hexane 1:20) o gi e he iodine de i a i e 149 as an oil. The iodine de i a i e was
dissol ed in anhyd ous oluene (25 mL) and TBAF (21 mL, 21 mmol) was added. A e
s i ing a . . o e nigh , he sol en was e apo a ed and he ob ained esidue was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:hexane 1:1→2:1) o gi e 150 (1.74 g, 4.17
mmol, 21%, 4 s eps) as a pale yellow oil.
(2S,3S,4R,5R)-3,4-Bis(benzyloxy)-5-(benzyloxyme hyl)-2-ca boni ile-1-
hyd oxypy olidine (151)
To a solu ion o 150 (545 mg, 1.31 mmol) in anhyd ous MeOH (27 mL), TMSCN (360 L,
2.65 mmol) was added. A e s i ing a 50 oC o 8 h, he sol en was e apo a ed and he
esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:hexane
1:5→1:4) o gi e 151 (481 mg, 1.08 mmol, 82%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
25 – 0.4 (c 0.73, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 3550 (OH), 2869, 2341, 2246 (C≡N), 1602, 1455,
1361, 1272, 1102, 1028. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3, δ ppm, J Hz) δ 7.37-7.25 (m, 15H, H-
a oma .), 6.06 (s, 1H, OH), 4.71-4.45 (m, 6H, -CH2Ph), 4.12-4.07 (m, 2H, H-2, H-3), 3.84 ( ,
1H, J4,3 = J4,5 = 4.9, H-4), 3.56-3.50 (m, 2H, H-1’), 3.32 (ap. q, 1H, H-5). 13C-NMR (100
MHz, CDCl3, δ ppm) δ 137.8 (Cq a oma .), 137.6 (Cq a oma .), 136.9 (Cq a oma .), 128.7 (C
a oma .), 128.6 (C a oma .), 128.5 (C a oma .), 128.3 (C a oma .), 128.2 (2C a oma .), 128.1
(C a oma .), 128.0 (2C a oma .), 118.7 (C≡N), 77.5 (C-3), 75.3 (C-4), 73.5 (-CH2Ph), 72.9 (-
CH2Ph), 72.3 (-CH2Ph), 72.2 (C-5), 68.2 (C-1’), 61.9 (C-2). HRESIMS m/z ound 467.1935,
calc. o C27H28N2O4Na [M+Na]+: 467.1941.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 299
(2S,3S,4R,5R)-2-(Aminome hyl)-5-(hyd oxyme hyl)-py olidine-3,4-diol (152)227
To a solu ion o 151 (211 mg, 0.475 mmol) in MeOH (10 mL), Pd/C (10%, ca .) and HCl
(37%, 240 L), we e added and he eac ion mix u e was s i ed unde an a mosphe e o
hyd ogen o 1 d. The mix u e was il e ed h ough celi e and he sol en emo ed unde
educed p essu e. The esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on Dowex
50WX8 elu ing wi h MeOH, H2O and NH4OH 33% o gi e 152 (70 mg, 0.43 mmol, 91%) as
a b own solid.
(2S,3S,4R,5R)-2-Azidome hyl-5-hyd oxyme hyl-py olidine-3,4-diol (153)
To a solu ion o 152 (62 mg, 0.38 mmol) in H2O (1 mL), MeOH (1 mL), NaHCO3 (128 mg,
1.52 mmol), CF3(CF2)3SO2N3 (N N3)
228
(185 mg, 0.569 mmol) in E 2O (1 mL) and
CuSO4·5H2O (10 mg, 0.040 mmol) we e added. A e s i ing a . . o 3.5 h, he sol en
was emo ed unde educed p essu e and he ob ained esidue was dissol ed in MeOH and
s i ed wi h Quad asil® MP o 1.5 h. A e his ime, he solids we e il e ed h ough celi e
and he sol en was e apo a ed. T ea men wi h HCl (1M) and ch oma og aphic pu i ica ion
on Dowex 50WX8 elu ing wi h MeOH, H2O and NH4OH 33%, yielded 153 (45 mg, 0.24
mmol, 63%) as a pale yellow oil.
228
N N3 has been p epa ed ollowing he p ocedu e desc ibed in: T as oy, B.; Pé ez-Ojeda, M. E.; Sas e, R.;
Chia a, J. L. Oc akis(3-azidop opyl)oc asilsesquioxane: a e sa ile nanobuilding block o he e icien
p epa a ion o highly unc ionalized cube-oc ame ic polyhed al oligosilsesquioxane amewo ks h ough “click”
assembly. Chem. Eu . J. 2010, 16, 3833-3841.
306 Expe imen al sec ion
6.7, H-3’’’), 3.07 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.2, H-5a), 2.88 (dd, 1H, H-5b), 2.78 ( , 2H, JH,H = 7.5,
H-1’’’), 1.99-1.89 (m, 2H, H-2’’’). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 147.7 (C-4’’),
124.2 (C-5’’), 73.6 (C-4), 73.0 (C-3), 61.6 (C-2), 51.8 (C-1’), 51.7 (C-3’’’), 51.3 (C-5), 29.7
(C-2’’’), 23.4 (C-1’’’). HRESIMS m/z ound 268.1519, calc. o C10H18N7O2 [M+H]+:
268.1516.
(2S,3S,4R)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-[(4-(4-(2-(2-azidoe hoxy)e hoxy)phenyl)-1H-1,2,3-
iazol-1-yl)me hyl]-3,4-O-isop opylidene-py olidine-3,4-diol (197)
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using 88 (925 mg, 3.10 mmol), alkyne 200 (1.68 g, 4.66
mmol), DIPEA (2.1 mL, 12 mmol) and CuI (181 mg, 0.931 mmol), in oluene (28 mL) a 50
oC o 30 h, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion (E OAc:cyclohexane 1:2→2:1)
a o ded he co esponding “click” de i a i e (1.93 g, 2.93 mmol, 95%) as a whi e solid. To
a solu ion o his compound (1.93 g, 2.93 mmol) in DMF (25 mL), NaN3 (482 mg, 7.34
mmol) was added. A e s i ing a 60 oC o 3 h he sol en was emo ed unde acuum and
he c ude p oduc was dissol ed in CH2Cl2, washed wi h wa e and b ine, d ied o e Na2SO4,
il e ed and e apo a ed. The esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on
silica gel (E OAc:cyclohexane 1:1→2:1) o gi e 197 (1.52 g, 2.87 mmol, 98%) as a g ey
solid.
[𝛼]𝐷
29 + 26.8 (c 0.85, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 2981, 2935, 2100 (N3), 1688 (C=O), 1498, 1402,
1246, 1123, 1056, 909, 729. 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6, 363 K, δ ppm, J Hz) δ 8.29 (s,
1H, H-5’’), 7.77-7.72 (m, 2H, H-a oma .), 7.05-7.01 (m, 2H, H-a oma .), 4.73-4.67 (m, 2H,
H-3, H-4), 4.59 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.8, J1’a,2 = 6.1, H-1’a), 4.44 (dd, 1H, J1’b,2 = 7.0, H-1’b),
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 307
4.36-4.32 (m, 1H, H-2), 4.18 ( , 2H, JH,H = 4.8, H-2IV), 3.82 ( , 2H, H-3IV), 3.73-3.69 (m, 3H,
H-5a, H-5IV), 3.43 ( , 2H, JH,H = 5.0, H-6IV), 3.20 (dd, 1H, 2J5b,5a = 12.9, J5b,4 = 4.0, H-5b),
1.34 (s, 3H, -C(CH3)2), 1.31 (s, 9H, -C(CH3)3), 1.26 (s, 3H, -C(CH3)2). 13C-NMR (75.4 MHz,
DMSO-d6, 363 K, δ ppm) δ 158.0 (Cq a oma .), 153.1 (C=O, Boc), 146.0 (C-4’’), 126.2 (C
a oma .), 123.4 (Cq a oma .), 120.6 (C-5’’), 114.7 (C a oma .), 110.6 (-C(CH3)2), 81.7 (C-3),
78.7 (-C(CH3)3), 78.4 (C-4), 68.9 (C-5IV), 68.6 (C-3IV), 67.2 (C-2IV), 63.1 (C-2), 50.4 (C-5),
49.9 (C-6IV), 48.6 (C-1’), 27.4 (-C(CH3)3), 26.3 (-C(CH3)2), 24.5 (-C(CH3)2). HRESIMS m/z
ound 530.2715, calc. o C25H36N7O6 [M+H]+: 530.2722.
(2R,3S,4R)-N- e -Bu oxyca bonyl-2-[(4-(4-(2-(2-azidoe hoxy)e hoxy)phenyl)-1H-1,2,3-
iazol-1-yl)me hyl]-3,4-O-isop opylidene-py olidine-3,4-diol (198)
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using 114 (172 mg, 0.577 mmol), alkyne 200 (312 mg,
0.866 mmol), DIPEA (400 L, 2.29 mmol) and CuI (34 mg, 0.18 mmol), in oluene (5.3 mL)
a 50 oC o 1 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion (E OAc:cyclohexane 1:2→2:1)
a o ded he co esponding “click” de i a i e (262 mg, 0.398 mmol, 69%) as a yellow oil.
To a solu ion o his compound (239 g, 0.363 mmol) in DMF (3.2 mL), NaN3 (60 mg, 0.91
mmol) was added. A e s i ing a 60 oC o 3 h he sol en was emo ed unde acuum and
he c ude p oduc was dissol ed in CH2Cl2, washed wi h wa e and b ine, d ied o e Na2SO4,
il e ed and e apo a ed. The esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on
silica gel (E OAc:cyclohexane 1:1→2:1) o gi e 198 (167 mg, 0.315 mmol, 87%) as a whi e
solid.
308 Expe imen al sec ion
[𝛼]𝐷
24 – 19.1 (c 0.82, CH2Cl2). IR (ν cm-1) 2988, 2934, 2093 (N3), 1686 (C=O), 1503, 1401,
1215, 1172, 1082, 830. 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6, 363 K, δ ppm, J Hz) δ 8.24 (s, 1H,
H-5’’), 7.76-7.71 (m, 2H, H-a oma .), 7.05-7.00 (m, 2H, H-a oma .), 4.86-4.79 (m, 2H, H-3,
H-4), 4.69-4.54 (m, 2H, H-1’), 4.43-4.37 (m, 1H, H-2), 4.17 ( , 2H, JH,H = 4.8, H-2IV), 3.89-
3.81 (m, 3H, H-5a, H-3IV), 3.71 ( , 2H, JH,H = 5.1, H-5IV), 3.43 ( , 2H, H-6IV), 3.33 (dd, 1H,
2J5b,5a = 12.2, J5b,4 = 2.6, H-5b), 1.53 (s, 3H, -C(CH3)2), 1.33 (s, 3H, -C(CH3)2), 1.29 (s, 9H, -
C(CH3)3). 13C-NMR (75.4 MHz, DMSO-d6, 363 K, δ ppm) δ 157.9 (Cq a oma .), 153.1
(C=O, Boc), 145.6 (C-4’’), 126.1 (C a oma .), 123.6 (Cq a oma .), 120.6 (C-5’’), 114.7 (C
a oma .), 112.1 (-C(CH3)2), 79.0 (-C(CH3)3), 78.5 (C-3), 77.1 (C-4), 68.9 (C-5IV), 68.6 (C-
3IV), 67.1 (C-2IV), 58.3 (C-2), 49.9 (C-6IV), 49.6 (C-5), 48.1 (C-1’), 27.4 (-C(CH3)3), 25.6 (-
C(CH3)2), 24.4 (-C(CH3)2). HRESIMS m/z ound 530.2715, calc. o C25H36N7O6 [M+H]+:
530.2722.
N-( e -Bu oxyca bonyl) is(hyd oxyme hyl)aminome hane (205)
233
A solu ion o Boc2O (2.39 g, 10.7 mmol) in BuOH (10 mL) was added o a suspension o
TRIS (1.01 g, 8.30 mmol) in BuOH:H2O (1:1, 15 mL) and he eac ion mix u e was s i ed
a . . o 1 d. The sol en was emo ed unde acuum and he p oduc was pu i ied by
p ecipi a ion wi h cold E OAc. Compound 205 (1.72 g, 7.77 mmol, 94%) was ob ained as a
whi e solid.
233
Chab e, Y. M.; Con ino-Pépin, C.; Placide, V.; Shiao, T. C.; Roy, R. Expedi i e syn hesis o glycodend ime
sca olds based on e sa ile TRIS and mannoside de i a i es. J. O g. Chem. 2008, 73, 5602-5605.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 309
N-( e -Bu oxyca bonyl) is[(p opa gyloxy)me hyl]aminome hane (206)233
To a solu ion o 205 (1.63 g, 7.37 mmol) in anhyd ous DMF (20 mL) a 0 oC, p opa gyl
b omide (4.8 mL, 45 mmol) and KOH (2.92 g, 44.2 mmol) we e added (addi ion o KOH in
po ions du ing 15 min). The eac ion mix u e was s i ed a 35 oC o 1 d. A e his ime,
he mix u e was dilu ed wi h E OAc and washed wi h H2O ( h ee imes). The o ganic laye
was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The esul ing esidue was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane 1:7→E OAc) o gi e 206 (1.45 g,
4.32 mmol, 59%) as a yellow solid.
T is[(p opa gyloxy)me hyl]aminome hane (207)
To a solu ion o 206 (1.43 g, 4.26 mmol) in anhyd ous CH2Cl2 (17 mL) a 0 oC, TFA (7.0
mL, 94 mmol) was added slowly and he eac ion mix u e was s i ed a . . o 2 h.
E apo a ion o he sol en and ch oma og aphic pu i ica ion on Dowex 50WX8 elu ing wi h
MeOH, H2O and NH4OH 17%, yielded 207 (809 mg, 3.44 mmol, 81%) as a yellow solid.
IR (ν cm-1) 3366, 3282, 3250 (≡C-H, NH), 2923, 2103 (C≡C), 1590, 1440, 1359, 1265, 1090,
911, 727. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3, δ ppm, J Hz) δ 4.15 (d, 6H, JH,H = 2.4, -OCH2CC≡H),
3.47 (s, 6H, H2NCCH2O), 2.42 ( , 3H, -OCH2CC≡H), 1.58 (b . s, 2H, -NH2). 13C-NMR (75.4
310 Expe imen al sec ion
MHz, CDCl3, δ ppm) δ 79.9 (-OCH2CC≡H), 74.5 (-OCH2CC≡H), 72.2 (H2NCCH2O), 58.8 (-
OCH2CC≡H), 55.7 (H2NCCH2O). HRESIMS m/z ound 236.1277, calc. o C13H18NO3
[M+H]+: 236.1281.
Te akis[(p opa gyloxy)me hyl]me hane (208)
234
To a solu ion o pen ae y h ei ol (183 mg, 1.30 mmol) in anhyd ous DMF (10 mL) a 0 oC,
NaH (920 mg, 36.4 mmol) was added in po ions and he mix u e was s i ed a 0 oC o 1 h.
A e his ime, p opa gyl b omide (1.2 mL, 11 mmol) was added and he eac ion mix u e
was s i ed a . . o 1 d. Then, MeOH and H2O we e added and he sol en was emo ed
unde acuum. The c ude p oduc was dissol ed in H2O and ex ac ed wi h E OAc ( h ee
imes). The o ganic laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The esul ing
esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:cyclohexane 1:7) o
gi e 208 (172 mg, 0.597 mmol, 46%) as a pale yellow solid.
Hexakis[(p opa gyloxy)me hyl]-N,N-dime hyladipamide (209)
A suspension o adipic acid (58 mg, 0.40 mmol) in SOCl2 (1 mL) was e luxed o 3 h unde
ni ogen a mosphe e. A e cooling o . ., he sol en was e apo a ed and he c ude adipoyl
234
S uh -Hansen, N.; Risinge , C.; Engholm, E.; Blix , O. Syn hesis o oligo-(alkyne- iple )pep ide cons uc s.
O g. Le . 2017, 19, 6522-6525.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 311
chlo ide was used di ec ly o he nex eac ion wi hou u he pu i ica ion. To a solu ion o
207 (242 mg, 1.03 mmol) in anhyd ous CH2Cl2 (2.5 mL), DIPEA (420 L, 2.40 mmol) was
added. A e cooling a 0 oC, a solu ion o adipoyl chlo ide (73 mg, 0.40 mmol) in anhyd ous
CH2Cl2 was added and he eac ion was s i ed a . . o e nigh . The mix u e was washed
wi h HCl (0.5 M) and wa e ( h ee imes). The o ganic phase was d ied o e Na2SO4, il e ed
and e apo a ed. The esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel
(E OAc:cyclohexane 1:1→2:1) o gi e 209 (147 mg, 0.253 mmol, 63%) as a whi e solid.
IR (ν cm-1) 3314, 3270 (≡C-H, NH), 2952, 2117 (C≡C), 1667, 1642 (C=O), 1556, 1438,
1358, 1288, 1088, 958, 804. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3, δ ppm, J Hz) δ 5.73 (b . s, 2H, -
NH), 4.13 (d, 12H, JH,H = 2.4, -OCH2CC≡H), 3.82 (s, 12H, -NHCCH2O), 2.44 ( , 6H, -
OCH2CC≡H), 2.17-2.13 (m, 4H, -CH2CH2C=O), 1.64-1.60 (m, 4H, -CH2CH2C=O). 13C-
NMR (75.4 MHz, CDCl3, δ ppm) δ 173.1 (C=O), 79.7 (-OCH2CC≡H), 74.8 (-OCH2CC≡H),
68.7 (-NHCCH2O), 59.3 (-NHCCH2O), 58.8 (-OCH2CC≡H), 37.0 (-CH2CH2C=O), 25.0 (-
CH2CH2C=O). HRESIMS m/z ound 603.2667, calc. o C32H40N2O8Na [M+Na]+: 603.2677.
Nonakis[(p opa gyloxy)me hyl]-N,N,N- ime hyl-1,3,5-benzene ica boxamide (210)
235
235
Rajakuma , P.; Anandhan, R.; Manoj, D.; San hanalakshmi, J. Syn hesis, H2PO4- and Pd2+ ion sensing and
gold nanopa icle encapsula ion o e ocenyldend ime s by a g een chemis y app oach. RSC Ad . 2014, 4, 4413-
4419.
312 Expe imen al sec ion
A solu ion o 1,3,5-benzene ica boxylic acid (313 mg, 1.45 mmol) in SOCl2 (2 mL) wi h 2
d ops o DMF, was e luxed o e nigh . A e cooling o . ., he sol en was e apo a ed and
he c ude 1,3,5-benzene ica boxylic acid chlo ide was used di ec ly o he nex eac ion
wi hou u he pu i ica ion. To a solu ion o 207 (1.26 g, 5.36 mmol) in anhyd ous CH2Cl2
(6.7 mL), DIPEA (2.3 mL, 13 mmol) was added. A e cooling a 0 oC, a solu ion o 1,3,5-
benzene ica boxylic acid chlo ide (385 mg, 1.45 mmol) in anhyd ous CH2Cl2 was added
and he eac ion was s i ed a . . o e nigh . The mix u e was washed wi h HCl (0.5 M) and
wa e ( h ee imes). The o ganic laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed. The
esul ing esidue was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:hexane
2:3→1:1) o gi e 210 (342 mg, 0.397 mmol, 27%) as a whi e solid.
Polyhyd oxyla ed i alen iminosuga 211
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 89 (49 mg, 0.31 mmol) and ip opa gyla ed sca old
207 (24 mg, 0.10 mmol), a o ded a e 45 min o eac ion and ch oma og aphic pu i ica ion
(Sephadex LH-20, MeOH), 211 (39 mg, 0.055 mmol, 55%) as a pale yellow oil.
[𝛼]𝐷
25 – 27.2 (c 0.60, H2O). IR (ν cm-1) 3284, 3145 (OH, NH), 2923, 1673, 1426, 1338, 1200,
1057, 830, 720. 1H-NMR (400 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 8.02 (s, 3H, H-5’’), 4.67 (dd, 3H,
2J1’a,1’b = 14.3, J1’a,2 = 4.5, H-1’a), 4.59 (s, 6H, -OCH2- iazole), 4.50 (dd, 3H, J1’b,2 = 8.5, H-
1’b), 4.15 ( d, 3H, J4,5a = J4,3 = 4.9, J4,5b = 2.8, H-4), 3.91 (dd, 3H, J3,2 = 8.2, H-3), 3.53-3.48
(m, 9H, H2NCCH2O, H-2), 3.19 (dd, 3H, 2J5a,5b = 12.7, H-5a), 2.86 (dd, 3H, H-5b). 13C-NMR
(50 MHz, D2O, δ ppm) δ 144.0 (C-4’’), 125.5 (C-5’’), 74.8 (C-3), 70.7 (C-4), 69.1 (-OCH2-
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 313
iazole), 63.7 (H2NCCH2O), 60.6 (C-2), 57.6 (H2NCCH2O), 52.3 (C-1’), 50.3 (C-5).
HRESIMS m/z ound 732.3500, calc. o C28H47N13O9Na [M+Na]+: 732.3512.
Polyhyd oxyla ed e a alen iminosuga 212
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 89 (53 mg, 0.34 mmol) and e ap opa gyla ed sca old
208 (24 mg, 0.083 mmol), a o ded a e 45 min o eac ion and ch oma og aphic
pu i ica ion (Sephadex LH-20, MeOH), 212 (48 mg, 0.052 mmol, 63%) as a pale yellow
solid.
[𝛼]𝐷
18 – 50.1 (c 0.65, H2O). IR (ν cm-1) 3279, 3142 (OH, NH), 2924, 1644, 1550, 1429, 1338,
1221, 1053, 826, 786. 1H-NMR (400 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.97 (s, 4H, H-5’’), 4.61
(dd, 4H, 2J1’a,1’b = 14.2, J1’a,2 = 4.6, H-1’a), 4.49 (s, 8H, -OCH2- iazole), 4.43 (dd, 4H, J1’b,2 =
8.2, H-1’b), 4.11 ( d, 4H, J4,5a = J4,3 = 5.0, J4,5b = 3.0, H-4), 3.85 (dd, 4H, J3,2 = 8.0, H-3),
3.43 ( d, 4H, H-2), 3.36 (s, 8H, -CCH2O), 3.12 (dd, 4H, 2J5a,5b = 12.5, H-5a), 2.79 (dd, 4H,
H-5b). 13C-NMR (50 MHz, D2O, δ ppm) δ 144.3 (C-4’’), 125.4 (C-5’’), 74.6 (C-3), 70.9 (C-
4), 68.5 (-CCH2O), 63.7 (-OCH2- iazole), 60.8 (C-2), 52.7 (C-1’), 50.3 (C-5), 44.6 (-
CCH2O). HRESIMS m/z ound 943.4461, calc. o C37H60N16O12Na [M+Na]+: 943.4469.
314 Expe imen al sec ion
Polyhyd oxyla ed hexa alen iminosuga 213
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 89 (43 mg, 0.27 mmol) and hexap opa gyla ed
sca old 209 (26 mg, 0.045 mmol), a o ded a e 45 min o eac ion and ch oma og aphic
pu i ica ion (Sephadex LH-20, H2O), 213 (53 mg, 0.035 mmol, 78%) as a pale yellow solid.
[𝛼]𝐷
20 – 20.5 (c 0.55, H2O). IR (ν cm-1) 3277 (OH, NH), 2925, 1647 (C=O), 1547, 1423,
1339, 1225, 1054, 785. 1H-NMR (400 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.99 (s, 6H, H-5’’), 4.63
(dd, 6H, 2J1’a,1’b = 12.0, J1’a,2 = 4.0, H-1’a), 4.54 (s, 12H, -OCH2- iazole), 4.45 (dd, 6H, J1’b,2
= 8.0, H-1’b), 4.14-4.11 (m, 6H, H-4), 3.85 (dd, 6H, J3,2 = 7.8, J3,4 = 5.1, H-3), 3.66 (s, 12H,
-NHCCH2O), 3.46-3.41 (m, 6H, H-2), 3.13 (dd, 6H, 2J5a,5b = 12.5, J5a,4 = 4.9, H-5a), 2.79 (dd,
6H, J5b,4 = 2.5, H-5b), 2.13 (b . s, 4H, -CH2CH2C=O), 1.44 (b . s, 4H, -CH2CH2C=O). 13C-
NMR (50 MHz, D2O, δ ppm) δ 176.4 (C=O), 144.0 (C-4’’), 125.5 (C-5’’), 74.6 (C-3), 70.9
(C-4), 67.6 (-NHCCH2O), 63.6 (-OCH2- iazole), 60.7 (C-2), 59.7 (-NHCCH2O), 52.7 (C-
1’), 50.3 (C-5), 36.0 (-CH2CH2C=O), 24.7 (-CH2CH2C=O). HRESIMS m/z ound
1551.7475, calc. o C62H100N26O20Na [M+Na]+: 1551.7499.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 315
Polyhyd oxyla ed nona alen iminosuga 214
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 89 (45 mg, 0.29 mmol) and nonap opa gyla ed
sca old 210 (26 mg, 0.030 mmol), a o ded a e 45 min o eac ion and ch oma og aphic
pu i ica ion (Sephadex LH-20, H2O), 214 (69 mg, 0.030 mmol, quan i a i e) as a pale yellow
solid.
[𝛼]𝐷
19 – 26.1 (c 0.68, H2O). IR (ν cm-1) 3277, 3140 (OH, NH), 2929, 1656 (C=O), 1542,
1428, 1329, 1223, 1056, 788. 1H-NMR (400 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 8.00-7.98 (m, 12H,
H-5’’, H-a oma .), 4.61 (b . s, 18H, -OCH2- iazole), 4.55 (dd, 9H, 2J1’a,1’b = 14.2, J1’a,2 = 4.4,
H-1’a), 4.38 (dd, 9H, J1’b,2 = 8.2, H-1’b), 4.09-4.06 (m, 9H, H-4), 3.83-3.79 (m, 27H, -
NHCCH2O, H-3), 3.43-3.32 (m, 9H, H-2), 3.09 (dd, 9H, 2J5a,5b = 12.0, J5a,4 = 4.4, H-5a), 2.76
(d, 9H, H-5b). 13C-NMR (100 MHz, D2O, δ ppm) δ 168.5 (C=O), 143.8 (C-4’’), 135.1 (Cq
a oma .), 129.0 (C a oma .), 125.2 (C-5’’), 74.4 (C-3), 70.7 (C-4), 67.2 (-NHCCH2O), 63.4 (-
OCH2- iazole), 60.6 (-NHCCH2O), 60.5 (C-2), 52.5 (C-1’), 50.1 (C-5). HRESIMS m/z
ound 2307.0574, calc. o C93H141N39O30Na [M+Na]+: 2307.0599.
322 Expe imen al sec ion
H-5V), 7.22 (d, 8H, JH,H = 8.2, H-a oma .), 6.46 (d, 8H, H-a oma .), 4.79-4.69 (m, 8H, H-1’),
4.27 (b . s, 12H, H-4, H-6IV), 4.14 (dd, 4H, J3,2 = 9.6, J3,4 = 3.8, H-3), 4.01 (b . s, 8H, -OCH2-
iazole), 3.93-3.88 (m, 4H, H-2), 3.64 (b . s, 8H, H-5IV), 3.58 (b . s, 8H, H-2IV), 3.50 (dd,
4H, 2J5a,5b = 13.1, J5a,4 = 3.4, H-5a), 3.41 (b . s, 8H, H-3IV), 3.28 (d, 4H, H-5b), 2.91 (b . s,
8H, -CCH2O). 13C-NMR (100 MHz, D2O, δ ppm) δ 158.1 (Cq a oma .), 146.6 (C-4’’), 143.5
(C-4V), 126.7 (C a oma ., C-5V), 125.0 (Cq a oma .), 121.6 (C-5’’), 114.6 (C a oma .), 72.7
(C-3), 68.6 (C-4), 68.5 (C-5IV), 68.4 (C-2IV), 68.0 (-CCH2O), 66.7 (C-3IV), 63.2 (-OCH2-
iazole), 58.9 (C-2), 50.1 (C-6IV), 50.0 (C-5), 48.8 (C-1’), 44.4 (-CCH2O). HRESIMS m/z
ound 934.4274, calc. o ½(C85H113N28O20Na) [M+H+Na]2+: 934.4886.
Polyhyd oxyla ed hexa alen iminosuga 229
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 197 (113 mg, 0.213 mmol) and hexap opa gyla ed
sca old 209 (21 mg, 0.036 mmol), a o ded a e 3 h o eac ion and ch oma og aphic
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 323
pu i ica ion (silica gel, E OAc:MeOH:NH4OH 5:1:0.1), he co esponding p o ec ed
hexa alen iminosuga (126 mg, 0.0335 mmol, 93%) as a colou less oil. A solu ion o his
compound (57 mg, 0.015 mmol) in HCl (4M):THF (2:1, 2.1 mL) was s i ed a . . o 4 h
and e apo a ed o gi e 229 (55 mg, 0.015 mmol, quan i a i e) as a solid.
[𝛼]𝐷
25 – 26.5 (c 0.53, H2O). IR (ν cm-1) 3328, 3140 (OH, NH), 2932, 1617 (C=O), 1511,
1257, 1186, 1106, 1053, 925, 837. 1H-NMR (300 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 8.07 (s, 6H, H-
5’’), 7.77 (s, 6H, H-5V), 7.29 (d, 12H, JH,H = 8.5, H-a oma .), 6.53 (d, 12H, H-a oma .), 4.79-
4.75 (m, 12H, H-1’), 4.35-4.29 (m, 18H, H-6IV, H-4), 4.20-4.16 (m, 18H, -OCH2- iazole, H-
3), 3.98-3.91 (m, 6H, H-2), 3.70-3.69 (m, 24H, H-5IV, H-2IV), 3.56-3.48 (m, 18H, H-5a, H-
3IV), 3.38-3.29 (m, 18H, -NHCCH2O, H-5b), 1.85 (b . s, 4H, -CH2CH2C=O), 1.17 (b . s, 4H,
-CH2CH2C=O). 13C-NMR (75.4 MHz, D2O, δ ppm) δ 175.8 (C=O), 158.3 (Cq a oma .),
146.4 (C-4’’), 142.9 (C-4V), 126.9 (C a oma .), 125.5 (C-5V), 122.1 (C-5’’), 121.2 (Cq
a oma .), 114.8 (C a oma .), 72.8 (C-3), 68.6 (C-4, C-3IV), 68.4 (C-5IV), 67.8 (-NHCCH2O),
66.9 (C-2IV), 62.9 (-OCH2- iazole), 59.5 (-NHCCH2O), 58.9 (C-2), 50.5 (C-6IV), 50.1 (C-5),
49.1 (C-1’), 35.7 (-CH2CH2C=O), 24.5 (-CH2CH2C=O). HRESIMS m/z ound 1469.6808,
calc. o ½(C134H179N44O32Na) [M+H+Na]2+: 1469.6809.
324 Expe imen al sec ion
Polyhyd oxyla ed nona alen iminosuga 230
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 197 (107 mg, 0.202 mmol) and nonap opa gyla ed
sca old 210 (19 mg, 0.022 mmol), a o ded a e 3 h o eac ion and ch oma og aphic
pu i ica ion (silica gel, E OAc:MeOH:NH4OH 10:1:0.1→7:1:0.1), he co esponding
p o ec ed nona alen iminosuga (120 mg, 0.0213 mmol, 97%) as a colou less oil. A solu ion
o his compound (62 mg, 0.011 mmol) in HCl (4M):THF (2:1, 1.8 mL) was s i ed a . . o
4 h and e apo a ed o gi e 230 (58 mg, 0.011 mmol, quan i a i e) as a whi e solid.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 325
[𝛼]𝐷
29 – 26.3 (c 0.80, H2O). IR (ν cm-1) 3277, 3133 (OH, NH), 2925, 1658 (C=O), 1616,
1510, 1254, 1108, 1052, 924, 837. 1H-NMR (300 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 8.02 (s, 9H, H-
5’’), 7.83 (s, 3H, H-a oma .), 7.73 (s, 9H, H-5V), 7.23 (d, 18H, JH,H = 8.3, H-a oma .), 6.45
(d, 18H, H-a oma .), 4.79-4.73 (m, 18H, H-1’), 4.32-4.16 (m, 54H, H-4, H-6IV, -OCH2-
iazole, H-3), 3.98-3.91 (m, 9H, H-2), 3.61-3.51 (m, 63H, H-5IV, H-2IV, H-3IV, H-5a), 3.38-
3.23 (m, 27H, -NHCCH2O, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, D2O, δ ppm) δ 166.8 (C=O), 158.8
(Cq a oma .), 146.5 (C-4’’), 143.3 (C-4V), 134.6 (Cq a oma .), 128.8 (C a oma .), 126.8 (C
a oma .), 125.2 (C-5V), 121.9 (C-5’’), 121.4 (Cq a oma .), 114.7 (C a oma .), 72.8 (C-3),
68.7 (C-4, -NHCCH2O), 68.4 (C-5IV), 67.7 (C-2IV), 66.8 (C-3IV), 63.2 (-OCH2- iazole), 60.5
(-NHCCH2O), 59.0 (C-2), 50.3 (C-6IV), 50.1 (C-5), 49.0 (C-1’). HRESIMS m/z ound
1455.6709, calc. o ⅓(C201H261N66O48) [M+3H]3+: 1455.6665.
Polyhyd oxyla ed i alen iminosuga 215
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 112 (54 mg, 0.34 mmol) and ip opa gyla ed sca old
207 (27 mg, 0.12 mmol), a o ded a e 45 min o eac ion and ch oma og aphic pu i ica ion
(Sephadex LH-20, H2O), 215 (61 mg, 0.086 mmol, 72%) as a pale yellow oil.
[𝛼]𝐷
23 + 6.3 (c 0.63, H2O). IR (ν cm-1) 3271, 3141 (OH, NH), 2927, 1611, 1416, 1226, 1055,
791. 1H-NMR (400 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.96 (s, 3H, H-5’’), 4.63 (dd, 3H, 2J1’a,1’b =
14.1, J1’a,2 = 5.7, H-1’a), 4.53 (s, 6H, -OCH2- iazole), 4.42 (dd, 3H, J1’b,2 = 8.6, H-1’b), 4.26
( d, 3H, J4,5a = J4,5b = 7.1, J4,3 = 4.7, H-4), 4.08 ( , 3H, J3,2 = 4.3, H-3), 3.65-3.60 (m, 3H, H-
2), 3.37 (s, 6H, H2NCCH2O), 3.08 (dd, 3H, 2J5a,5b = 11.4, H-5a), 2.76 (dd, 3H, H-5b). 13C-
326 Expe imen al sec ion
NMR (50 MHz, D2O, δ ppm) δ 144.0 (C-4’’), 125.5 (C-5’’), 72.0 (C-4), 71.6 (C-3), 70.9
(H2NCCH2O), 63.7 (-OCH2- iazole), 59.6 (C-2), 55.7 (H2NCCH2O), 50.5 (C-1’), 49.0 (C-
5). HRESIMS m/z ound 710.3685, calc. o C28H48N13O9 [M+H]+: 710.3692.
Polyhyd oxyla ed e a alen iminosuga 216
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 112 (55 mg, 0.35 mmol) and e ap opa gyla ed
sca old 208 (25 mg, 0.087 mmol), a o ded a e 45 min o eac ion and ch oma og aphic
pu i ica ion (Sephadex LH-20, H2O), 216 (79 mg, 0.086 mmol, 99%) as a pale yellow solid.
[𝛼]𝐷
24 + 11.2 (c 0.53, H2O). IR (ν cm-1) 3276, 3140 (OH, NH), 2920, 1636, 1418, 1335, 1225,
1052, 788. 1H-NMR (400 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.92 (s, 4H, H-5’’), 4.62-4.60 (m, 4H,
H-1’a), 4.45 (b . s, 12H, -OCH2- iazole, H-1’b), 4.26 (b . s, 4H, H-4), 4.07 (b . s, 4H, H-3),
3.62 (b . s, 4H, H-2), 3.33 (s, 8H, -CCH2O), 3.08 (b . s, 4H, H-5a), 2.76 (b . s, 4H, H-5b).
13C-NMR (100 MHz, D2O, δ ppm) δ 143.9 (C-4’’), 125.2 (C-5’’), 71.9 (C-4), 71.4 (C-3),
68.0 (-CCH2O), 63.4 (-OCH2- iazole), 59.4 (C-2), 50.4 (C-1’), 48.7 (C-5), 44.4 (-CCH2O).
HRESIMS m/z ound 943.4458, calc. o C37H60N16O12Na [M+Na]+: 943.4469.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 327
Polyhyd oxyla ed hexa alen iminosuga 217
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 112 (44 mg, 0.28 mmol) and hexap opa gyla ed
sca old 209 (27 mg, 0.047 mmol), a o ded a e 45 min o eac ion and ch oma og aphic
pu i ica ion (Sephadex LH-20, H2O), 217 (69 mg, 0.045 mmol, 96%) as a yellow oil.
[𝛼]𝐷
24 + 10.1 (c 0.64, H2O). IR (ν cm-1) 3288 (OH, NH), 2930, 1646 (C=O), 1548, 1428,
1335, 1226, 1054, 786. 1H-NMR (400 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.89 (s, 6H, H-5’’), 4.58
(dd, 6H, 2J1’a,1’b = 13.9, J1’a,2 = 5.6, H-1’a), 4.45 (s, 12H, -OCH2- iazole), 4.36 (dd, 6H, J1’b,2
= 8.0, H-1’b), 4.23-4.19 (m, 6H, H-4), 4.03-4.02 (m, 6H, H-3), 3.58 (s, 18H, -NHCCH2O, H-
2), 3.06-3.01 (m, 6H, H-5a), 2.73-2.69 (m, 6H, H-5b), 2.05 (b . s, 4H, -CH2CH2C=O), 1.36
(b . s, 4H, -CH2CH2C=O). 13C-NMR (100 MHz, D2O, δ ppm) δ 176.2 (C=O), 143.6 (C-4’’),
125.3 (C-5’’), 71.9 (C-4), 71.4 (C-3), 67.2 (-NHCCH2O), 63.3 (-OCH2- iazole), 59.5 (-
NHCCH2O), 59.4 (C-2), 50.4 (C-1’), 48.7 (C-5), 35.8 (-CH2CH2C=O), 24.5 (-CH2CH2C=O).
HRESIMS m/z ound 1551.7475, calc. o C62H100N26O20Na [M+Na]+: 1551.7499.
328 Expe imen al sec ion
Polyhyd oxyla ed nona alen iminosuga 218
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 112 (45 mg, 0.29 mmol) and nonap opa gyla ed
sca old 210 (27 mg, 0.031 mmol), a o ded a e 45 min o eac ion and ch oma og aphic
pu i ica ion (Sephadex LH-20, H2O), 218 (69 mg, 0.030 mmol, 97%) as a yellow oil.
[𝛼]𝐷
22 + 12.8 (c 0.53, H2O). IR (ν cm-1) 3279, 3144 (OH, NH), 2928, 1658 (C=O), 1540,
1430, 1328, 1222, 1054, 787. 1H-NMR (400 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.94-7.91 (m, 12H,
H-5’’, H-a oma .), 4.55-4.49 (m, 27H, -OCH2- iazole, H-1’a), 4.31 (dd, 9H, 2J1’b,1’a = 13.9,
J1’b,2 = 8.6, H-1’b), 4.20-4.15 (m, 9H, H-4), 3.98 ( , 9H, J3,2 = J3,4 = 4.3, H-3), 3.78 (s, 18H, -
NHCCH2O), 3.48-3.44 (m, 9H, H-2), 3.01 (dd, 9H, 2J5a,5b = 11.0, J5a,4 = 7.6, H-5a), 2.70 (dd,
9H, J5b,4 = 7.6, H-5b). 13C-NMR (50 MHz, D2O, δ ppm) δ 168.4 (C=O), 144.0 (C-4’’), 135.4
(Cq a oma .), 129.1 (C a oma .), 125.5 (C-5’’), 72.1 (C-4), 71.6 (C-3), 67.5 (-NHCCH2O),
63.6 (-OCH2- iazole), 60.8 (-NHCCH2O), 59.6 (C-2), 50.6 (C-1’), 49.1 (C-5). HRESIMS
m/z ound 1143.0422, calc. o ½(C93H143N39O30) [M+2H]2+: 1143.0422.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 329
Polyhyd oxyla ed i alen iminosuga 223
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 196 (72 mg, 0.27 mmol) and ip opa gyla ed sca old
207 (21 mg, 0.089 mmol), a o ded a e 1.5 h o eac ion and ch oma og aphic pu i ica ion
(Sephadex LH-20, H2O), 223 (84 mg, 0.081 mmol, 91%) as a yellow oil.
[𝛼]𝐷
24 + 8.8 (c 0.81, H2O). IR (ν cm-1) 3255, 3135 (OH, NH), 2930, 1615, 1440, 1330, 1222,
1052, 812. 1H-NMR (300 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.92 (s, 3H, H-5IV), 7.73 (s, 3H, H-5’’),
4.69 (dd, 3H, 2J1’a,1’b = 14.0, J1’a,2 = 4.5, H-1’a), 4.58-4.47 (m, 9H, -OCH2- iazole, H-1’b),
4.40-4.36 (m, 9H, H-3’’’, H-4), 4.19-4.17 (m, 3H, H-3), 3.79-3.75 (m, 3H, H-2), 3.48 (s, 6H,
H2NCCH2O), 3.28-3.22 (m, 3H, H-5a), 2.94 (dd, 3H, 2J5b,5a = 11.3, J5b,4 = 7.2, H-5b), 2.62 ( ,
6H, JH,H = 7.0, H-1’’’), 2.24-2.16 (m, 6H, H-2’’’). 13C-NMR (75.4 MHz, D2O, δ ppm) δ
146.5 (C-4’’), 143.8 (C-4IV), 124.8 (C-5IV), 123.7 (C-5’’), 71.3 (C-4), 71.0 (C-3), 69.1
(H2NCCH2O), 63.5 (-OCH2- iazole), 59.8 (C-2), 57.1 (H2NCCH2O), 49.5 (C-3’’’), 49.3 (C-
1’), 48.4 (C-5), 28.7 (C-2’’’), 21.5 (C-1’’’). HRESIMS m/z ound 1059.5418, calc. o
C43H68N22O9Na [M+Na]+: 1059.5432.
330 Expe imen al sec ion
Polyhyd oxyla ed e a alen iminosuga 224
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 196 (81 mg, 0.30 mmol) and e ap opa gyla ed
sca old 208 (21 mg, 0.073 mmol), a o ded a e 1.5 h o eac ion and ch oma og aphic
pu i ica ion (Sephadex LH-20, H2O), 224 (86 mg, 0.063 mmol, 86%) as a yellow oil.
[𝛼]𝐷
24 + 16.8 (c 0.89, H2O). IR (ν cm-1) 3275, 3137 (OH, NH), 2928, 1634, 1552, 1441, 1331,
1223, 1051, 816. 1H-NMR (300 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.87 (s, 4H, H-5IV), 7.72 (b . s,
4H, H-5’’), 4.71-4.67 (m, 4H, H-1’a), 4.52-4.33 (m, 24H, H-1’b, -OCH2- iazole, H-4, H-
3’’’), 4.18 (b . s, 4H, H-3), 3.78 (b . s, 4H, H-2), 3.33-3.18 (m, 12H, -CCH2O, H-5a), 2.95
(b . s, 4H, H-5b), 2.61-2.56 (m, 8H, H-1’’’), 2.19-2.14 (m, 8H, H-2’’’). 13C-NMR (75.4
MHz, D2O, δ ppm) δ 146.6 (C-4’’), 144.1 (C-4IV), 124.7 (C-5IV), 123.6 (C-5’’), 71.3 (C-4),
71.0 (C-3), 68.0 (-CCH2O), 63.4 (-OCH2- iazole), 59.8 (C-2), 49.5 (C-3’’’), 49.3 (C-1’),
48.4 (C-5), 44.5 (-CCH2O), 28.8 (C-2’’’), 21.5 (C-1’’’). HRESIMS m/z ound 1379.7011,
calc. o C57H88N28O12Na [M+Na]+: 1379.7029.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 331
Polyhyd oxyla ed hexa alen iminosuga 225
CuAAC (Gene al p ocedu e 3) using 196 (61 mg, 0.23 mmol) and hexap opa gyla ed
sca old 209 (21 mg, 0.036 mmol), a o ded a e 2 h and 15 min o eac ion and
ch oma og aphic pu i ica ion (Sephadex LH-20, H2O), 225 (66 mg, 0.030 mmol, 83%) as a
yellow oil.
[𝛼]𝐷
24 + 15.1 (c 0.92, H2O). IR (ν cm-1) 3283, 3136 (OH, NH), 2933, 1656 (C=O), 1550,
1436, 1334, 1218, 1053, 810. 1H-NMR (300 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 7.87 (s, 6H, H-5IV),
7.70 (s, 6H, H-5’’), 4.61 (dd, 6H, 2J1’a,1’b = 13.9, J1’a,2 = 4.6, H-1’a), 4.46-4.28 (m, 36H, -
OCH2- iazole, H-1’b, H-3’’’, H-4), 4.11-4.09 (m, 6H, H-3), 3.63 (b . s, 18H, H-2, -
NHCCH2O), 3.16-3.10 (m, 6H, H-5a), 2.85-2.79 (m, 6H, H-5b), 2.61-2.56 ( , 12H, JH,H =
6.9, H-1’’’), 2.21-2.08 (m, 16H, H-2’’’, -CH2CH2C=O), 1.40 (b . s, 4H, -CH2CH2C=O). 13C-
NMR (75.4 MHz, D2O, δ ppm) δ 176.0 (C=O), 146.3 (C-4’’), 143.9 (C-4IV), 124.7 (C-5IV),
123.5 (C-5’’), 71.8 (C-4), 71.3 (C-3), 67.4 (-NHCCH2O), 63.4 (-OCH2- iazole), 59.7 (-
NHCCH2O), 59.6 (C-2), 50.0 (C-1’), 49.5 (C-3’’’), 48.7 (C-5), 35.8 (-CH2CH2C=O), 28.8
(C-2’’’), 24.5 (-CH2CH2C=O), 21.5 (C-1’’’). HRESIMS m/z ound 1092.5792, calc. o
½(C92H144N44O20) [M+2H]2+: 1092.5796.
338 Expe imen al sec ion
[𝛼]𝐷
25 + 17.5 (c 0.99, H2O). IR (ν cm-1) 3264, 3129 (OH, NH), 2930, 1655 (C=O), 1617,
1511, 1256, 1122, 1053, 914, 835. 1H-NMR (300 MHz, D2O, δ ppm, J Hz) δ 8.02 (s, 9H, H-
5’’), 7.86 (s, 3H, H-a oma .), 7.73 (s, 9H, H-5V), 7.28 (d, 18H, JH,H = 8.4, H-a oma .), 6.49
(d, 18H, H-a oma .), 4.84-4.79 (m, 9H, H-1’a), 4.74-4.66 (m, 9H, H-1’b), 4.48-4.26 (m, 54H,
H-4, H-6IV, H-3, -OCH2- iazole), 4.13-4.07 (m, 9H, H-2), 3.64-3.47 (m, 63H, H-5IV, H-2IV, -
NHCCH2O, H-5a), 3.41 (b . s, 18H, H-3IV), 3.24 (dd, 9H, 2J5b,5a = 12.1, J5b,4 = 7.3, H-5b).
13C-NMR (75.4 MHz, D2O, δ ppm) δ 166.8 (C=O), 158.2 (Cq a oma .), 146.6 (C-4’’), 143.5
(C-4V), 134.6 (Cq a oma .), 128.8 (C a oma .), 126.8 (C a oma .), 125.1 (C-5V), 121.9 (C-
5’’), 121.6 (Cq a oma .), 114.7 (C a oma .), 70.1 (C-3), 69.8 (C-4), 68.6 (C-3IV), 68.5 (C-
5IV), 67.7 (-NHCCH2O), 66.8 (C-2IV), 63.3 (-OCH2- iazole), 60.5 (-NHCCH2O), 60.3 (C-2),
50.2 (C-6IV), 47.7 (C-5), 47.4 (C-1’). HRESIMS m/z ound 1455.6679, calc. o
⅓(C201H261N66O48) [M+3H]3+: 1455.6665.
(2S,3S,4R)-2-[(4-(Me hoxyme hyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol
(235)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 89 (24 mg, 0.15 mmol), me hyl p opa gyl e he (16
µL, 0.18 mmol), sodium asco ba e (3 mg, 0.02 mmol) and CuSO4 (1 mg, 0.01 mmol), in
BuOH:H2O 2:1 (5.1 mL) a . . o 1 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(CH2Cl2:MeOH:NH4OH 5:1:0.1→4:1:0.1) a o ded 235 (28 mg, 0.12 mmol, 80%) as a whi e
solid.
[𝛼]𝐷
27 – 45.1 (c 0.62, MeOH). IR (ν cm-1) 3464, 3257 (OH, NH), 2905, 1647, 1426, 1340,
1217, 1075, 896, 790. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.01 (s, 1H, H-5’’), 4.64
(dd, 1H, 2J1’a,1’b = 14.0, J1’a,2 = 4.2, H-1’a), 4.54 (s, 2H, -CH2OCH3), 4.43 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.0,
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 339
H-1’b), 4.02 ( d, 1H, J4,5a = J4,3 = 4.8, J4,5b = 2.9, H-4), 3.74 (dd, 1H, J3,2 = 7.8, H-3), 3.48 ( d,
1H, H-2), 3.37 (s, 3H, -OCH3), 3.12 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.1, H-5a), 2.86 (dd, 1H, H-5b). 13C-
NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 145.7 (C-4’’), 125.8 (C-5’’), 76.1 (C-3), 72.3 (C-
4), 66.3 (-CH2OCH3), 62.7 (C-2), 58.4 (-OCH3), 53.9 (C-1’), 52.3 (C-5). HRESIMS m/z
ound 229.1296, calc. o C9H17N4O3 [M+H]+: 229.1295.
(2R,3S,4R)-2-[(4-(Me hoxyme hyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol
(236)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (35 mg, 0.22 mmol), me hyl p opa gyl e he (23
µL, 0.27 mmol), sodium asco ba e (10 mg, 0.05 mmol) and CuSO4 (2 mg, 0.01 mmol), in
BuOH:H2O 2:1 (8.7 mL) a . . o e nigh , ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(CH2Cl2:MeOH:NH4OH 5:1:0.1→4:1:0.1) a o ded 236 (39 mg, 0.17 mmol, 77%) as a
yellow oil.
[𝛼]𝐷
24 + 13.9 (c 0.71, MeOH). IR (ν cm-1) 3303, 3143 (OH, NH), 2929, 1647, 1398, 1337,
1224, 1056, 903, 790. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 7.99 (s, 1H, H-5’’), 4.70
(dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.9, J1’a,2 = 5.7, H-1’a), 4.53 (s, 2H, -CH2OMe), 4.46 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.2,
H-1’b), 4.20 ( d, 1H, J4,5a = J4,5b = 6.7, J4,3 = 4.5, H-4), 4.03 ( , 1H, J3,2 = 4.7, H-3), 3.64-3.58
(m, 1H, H-2), 3.37 (s, 3H, -OCH3), 3.07 (dd, 1H, 2J5a,5b = 11.2, H-5a), 2.88 (dd, 1H, H-5b).
13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 145.6 (C-4’’), 125.8 (C-5’’), 73.6 (C-4), 73.0
(C-3), 66.3 (-CH2OMe), 61.6 (C-2), 58.4 (-OCH3), 51.9 (C-1’), 51.2 (C-5). HRESIMS m/z
ound 229.1296, calc. o C9H17N4O3 [M+H]+: 229.1295.
340 Expe imen al sec ion
(2S,3S,4R)-2-[(4-P opyl-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol (237)
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 89 (25 mg, 0.16 mmol), 1-pen yne (19 µL, 0.19
mmol), sodium asco ba e (4 mg, 0.02 mmol) and CuSO4 (1 mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O
2:1 (5.4 mL) a . . o 1 d, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(CH2Cl2:MeOH:NH4OH 5:1:0.1→4:1:0.1) a o ded 237 (32 mg, 0.14 mmol, 88%) as a whi e
solid.
[𝛼]𝐷
28 – 52.2 (c 0.55, MeOH). IR (ν cm-1) 3419, 3283 (OH, NH), 2929, 1548, 1431, 1380,
1212, 1107, 979, 825. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 7.77 (s, 1H, H-5’’), 4.59
(dd, 1H, 2J1’a,1’b = 14.0, J1’a,2 = 4.1, H-1’a), 4.38 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.0, H-1’b), 4.02 ( d, 1H,
J4,5a = J4,3 = 4.9, J4,5b = 3.0, H-4), 3.72 (dd, 1H, J3,2 = 7.7, H-3), 3.44 ( d, 1H, H-2), 3.12 (dd,
1H, 2J5a,5b = 12.0, H-5a), 2.85 (dd, 1H, H-5b), 2.67 ( , 2H, JH,H = 7.5, -CH2CH2CH3), 1.69
(sex , 2H, JH,H = 7.4, -CH2CH2CH3), 0.97 ( , 3H, -CH2CH2CH3). 13C-NMR (75.4 MHz,
MeOD, δ ppm, J Hz) δ 149.0 (C-4’’), 123.9 (C-5’’), 76.1 (C-3), 72.3 (C-4), 62.7 (C-2), 53.9
(C-1’), 52.3 (C-5), 28.3 (-CH2CH2CH3), 23.7 (-CH2CH2CH3), 14.0 (-CH2CH2CH3).
HRESIMS m/z ound 227.1501, calc. o C10H19N4O2 [M+H]+: 227.1503.
(2R,3S,4R)-2-[(4-P opyl-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol (238)
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 341
CuAAC (Gene al P ocedu e 2) using 112 (29 mg, 0.18 mmol), 1-pen yne (22 µL, 0.22
mmol), sodium asco ba e (8 mg, 0.04 mmol) and CuSO4 (2 mg, 0.01 mmol), in BuOH:H2O
2:1 (7.2 mL) a . . o e nigh , ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion
(CH2Cl2:MeOH:NH4OH 6:1:0.1→4:1:0.1) a o ded 238 (33 mg, 0.15 mmol, 83%) as a pale
yellow solid.
[𝛼]𝐷
24 + 13.5 (c 0.68, MeOH). IR (ν cm-1) 3322, 3122 (OH, NH), 2932, 1618, 1508, 1413,
1222, 1133, 1047, 810. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 7.76 (s, 1H, H-5’’), 4.66
(dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.9, J1’a,2 = 5.6, H-1’a), 4.43 (dd, 1H, J1’b,2 = 8.2, H-1’b), 4.20 ( d, 1H,
J4,5a = J4,5b = 6.8, J4,3 = 4.5, H-4), 4.03 ( , 1H, J3,2 = 4.6, H-3), 3.63-3.56 (m, 1H, H-2), 3.07
(dd, 1H, 2J5a,5b = 11.2, H-5a), 2.89 (dd, 1H, H-5b), 2.66 ( , 2H, JH,H = 7.5, -CH2CH2CH3),
1.69 (sex , 2H, JH,H = 7.4, -CH2CH2CH3), 0.97 ( , 3H, -CH2CH2CH3). 13C-NMR (75.4 MHz,
MeOD, δ ppm, J Hz) δ 148.9 (C-4’’), 124.0 (C-5’’), 73.6 (C-4), 73.0 (C-3), 61.7 (C-2), 51.7
(C-1’), 51.2 (C-5), 28.3 (-CH2CH2CH3), 23.8 (-CH2CH2CH3), 14.0 (-CH2CH2CH3).
HRESIMS m/z ound 227.1501, calc. o C10H19N4O2 [M+H]+: 227.1503.
(2S,3S,4R)-2-[(4-(4-(2-(2-Azidoe hoxy)e hoxy)phenyl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-
py olidine-3,4-diol hyd ochlo ide (239)
A solu ion o 197 (55 mg, 0.10 mmol) in HCl (1M):THF (1:1, 3.8 mL), was s i ed a . .
o e nigh . E apo a ion o he sol en a o ded 239 (47 mg, 0.10 mmol, quan i a i e) as a
whi e solid.
342 Expe imen al sec ion
[𝛼]𝐷
25 – 42.7 (c 0.54, MeOH). IR (ν cm-1) 3323, 3099 (OH, NH), 2911, 2100 (N3), 1617,
1499, 1248, 1130, 1053, 828. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.65 (s, 1H, H-
5’’), 7.77 (d, 2H, JH,H = 8.7, H-a oma .), 7.08 (d, 2H, H-a oma .), 5.12-5.01 (m, 2H, H-1’),
4.32-4.30 (m, 1H, H-4), 4.25-4.18 (m, 3H, H-3, H-2IV), 4.13-4.06 (m, 1H, H-2), 3.89-3.86
(m, 2H, H-3IV), 3.75 ( , 2H, JH,H = 4.9, H-5IV), 3.62 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.6, J5a,4 = 3.5, H-5a),
3.41-3.32 (m, 3H, H-6IV, H-5b). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 161.4 (Cq a oma .),
147.7 (C-4’’), 128.7 (C a oma .), 124.1 (C-5’’), 121.6 (Cq a oma .), 116.4 (C a oma .), 74.8
(C-3), 71.3 (C-5IV), 70.6 (C-3IV), 70.3 (C-4), 68.9 (C-2IV), 60.7 (C-2), 51.8 (C-6IV), 51.7 (C-
5), 51.3 (C-1’). HRESIMS m/z ound 390.1876, calc. o C17H24N7O4 [M]+: 390.1884.
Pen -4-ynal (252)
236
To a solu ion o oxalyl chlo ide (2.1 mL, 24 mmol) in anhyd ous CH2Cl2 (42 mL) a -78 oC,
anhyd ous DMSO (3.4 mL, 48 mmol) in CH2Cl2 (7.5 mL) was added and he mix u e was
s i ed a -78 oC o 30 min. A solu ion o pen -4-yn-1-ol (1.5 mL, 16 mmol) in CH2Cl2 (12
mL) was added and he eac ion mix u e was s i ed a -78 oC o 1 h. Finally, E 3N (12 mL,
86 mmol) was added and he mix u e s i ed a -78 oC o 30 min and allowed o each . .
The eac ion was dilu ed wi h CH2Cl2 and washed wi h HCl 1M, sa . aq. soln. o NaHCO3
and b ine. The o ganic laye was d ied o e Na2SO4, il e ed and e apo a ed o gi e 252
(1.32 g, 15.7 mmol, quan i a i e) as a yellow liquid, ha was used wi hou u he
pu i ica ion.
236
(a) Yan, Y.; Chen, J.; Zhang, L.; Zheng, Q.; Han, Y.; Zhang, H.; Zhang, D.; Awakawa, T.; Abe, I.; Liu, W.
Mul iplexing o combina o ial chemis y in an imycin biosyn hesis: expansion o molecula di e si y and u ili y.
Angew. Chem. In . Ed. 2013, 52, 12308-12312. (b) Adams, T. C.; Dupon , A. C.; Ca e , J. P.; Kachu , J.;
Guzewska, M. E.; Rzeszo a ski, W. J.; Fa me S. G.; No onha-Blob, L.; Kaise , K. Aminoalkynyldi hianes. A
new class o calcium channel blocke s. J. Med. Chem. 1991, 34, 1585-1593.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 343
(2S,3S,4R)-2-Hyd oxyme hyl-1-(pen -4-yn-1-yl)-py olidine-3,4-diol (246)
A solu ion o 86 (313 mg, 1.15 mmol) in HCl (4M):THF (1:1, 28 mL), was s i ed a . . o
3 h. E apo a ion o he sol en and ch oma og aphic pu i ica ion on Dowex 50WX8 elu ing
wi h MeOH, H2O and NH4OH 25%, yielded he co esponding unp o ec ed py olidine-
alcohol 251 (153 mg, 1.15 mmol, quan i a i e) as a b own solid. To a solu ion o his
compound (60 mg, 0.45 mmol) in anhyd ous MeOH (5 mL) a 0 oC, NaBH3CN (75 mg, 1.1
mmol) and pen -4-ynal (252) (149 mg, 1.77 mmol) we e added and he mix u e was s i ed a
0 oC o 3 h. The sol en was e apo a ed and he c ude p oduc was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (E OAc:MeOH 7:1→5:1) o gi e 246 (45 mg, 0.23
mmol, 51%) as a yellow oil.
[𝛼]𝐷
26 + 48.2 (c 0.81, MeOH). IR (ν cm-1) 3354, 3288 (OH, NH), 2939, 2828, 2117 (C≡C),
1645, 1432, 1334, 1076, 1025, 826. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 4.07-4.00
(m, 1H, H-4), 3.87 (ap. , 1H, H-3), 3.57 (d, 2H, J1’,2 = 4.6, H-1’), 3.23 (dd, 1H, 2J5a,5b = 9.4,
J5a,4 = 5.9, H-5a), 2.91 (d , 1H, 2J1’’a,1’’b = 12.1, J1’’a, 2’’ = 8.1, H-1’’a), 2.57 (q, 1H, J2,3 = 4.5,
H-2), 2.53-2.46 (m, 1H, H-1’’b), 2.41 (dd, 1H, J5b,4 = 7.1, H-5b), 2.25-2.19 (m, 3H, H-3’’,
H-5’’), 1.72-1.63 (m, 1H, H-2’’). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 84.7 (C-4’’), 74.2
(C-3), 72.8 (C-2), 71.1 (C-4), 69.8 (C-5’’), 62.8 (C-1’), 58.8 (C-5), 55.6 (C-1’’), 28.2 (C-
2’’), 16.8 (C-3’’). HRESIMS m/z ound 200.1276, calc. o C10H18NO3 [M+H]+: 200.1281.
344 Expe imen al sec ion
(2S,3S,4R)-1-(Pen -4-yn-1-yl)-2-[(4-phenyl-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-
3,4-diol (247)
To a solu ion o 90 (97 mg, 0.37 mmol) in anhyd ous MeOH (3.7 mL) a 0 oC, NaBH3CN
(37 mg, 0.56 mmol) and pen -4-ynal (252) (62 mg, 0.74 mmol) we e added and he mix u e
was s i ed a 0 oC o 2 h. The sol en was e apo a ed and he c ude p oduc was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (CH2Cl2:MeOH 30:1→15:1) o gi e 247 (109 mg,
0.334 mmol, 90%) as a colou less oil.
[𝛼]𝐷
30 + 29.9 (c 0.91, MeOH). IR (ν cm-1) 3295 (OH), 2933, 2116 (C≡C), 1609, 1466, 1227,
1077, 764. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 8.33 (s, 1H, H-5’’), 7.82-7.79 (m,
2H, H-a oma .), 7.45-7.40 (m, 2H, H-a oma .), 7.36-7.31 (m, 1H, H-a oma .), 4.60 (dd, 1H,
2J1’a,1’b = 14.2, J1’a,2 = 4.3, H-1’a), 4.50 (dd, 1H, J1’b,2 = 5.0, H-1’b), 3.82-3.75 (m, 2H, H-3,
H-4), 3.20-3.15 (m, 1H, H-5a), 3.02-2.98 (m, 1H, H-2), 2.92-2.83 (m, 1H, H-1’’’a), 2.55-
2.47 (m, 1H, H-1’’’b), 2.44-2.39 (m, 1H, H-5b), 2.26-2.20 (m, 3H, H-3’’’, H-5’’’), 1.72-1.63
(m, 2H, H-2’’’). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 148.5 (C-4’’), 131.7 (Cq a oma .),
130.0 (C a oma .), 129.3 (C a oma .), 126.6 (C a oma .), 123.6 (C-5’’), 84.8 (C-4’’’), 74.5,
71.0 (C-3, C-4), 70.6 (C-2), 70.3 (C-5’’’), 58.2 (C-5), 54.8 (C-1’’’), 52.3 (C-1’), 28.1 (C-
2’’’), 16.6 (C-3’’’). HRESIMS m/z ound 327.1813, calc. o C18H23N4O2 [M+H]+: 327.1816.
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 345
(2S,3S,4R)-2-Benzoylaminome hyl-1-(pen -4-yn-1-yl)-py olidine-3,4-diol (248)
To a solu ion o 92 (89 mg, 0.38 mmol) in anhyd ous MeOH (3.7 mL) a 0 oC, NaBH3CN
(38 mg, 0.58 mmol) and pen -4-ynal (252) (64 mg, 0.76 mmol) we e added and he mix u e
was s i ed a 0 oC o 2 h. The sol en was e apo a ed and he c ude p oduc was pu i ied by
ch oma og aphy column on silica gel (CH2Cl2:MeOH 30:1→10:1) o gi e 248 (57 mg, 0.19
mmol, 50%) as a colou less oil.
[𝛼]𝐷
30 + 43.7 (c 0.59, MeOH). IR (ν cm-1) 3295 (OH, NH), 2930, 2360, 2110 (C≡C), 1637
(C=O), 1540, 1299, 1076, 713. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 7.84-7.80 (m,
2H, H-a oma .), 7.57-7.51 (m, 1H, H-a oma .), 7.48-7.43 (m, 2H, H-a oma .), 4.11-4.05 (m,
1H, H-4), 3.85 ( , 1H, J3,2 = J3,4 = 5.0, H-3), 3.69 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 13.7, J1’a,2 = 3.7, H-1’a),
3.36-3.32 (m, 1H, H-1’b), 3.30-3.27 (m, 1H, H-5a), 3.04-2.94 (m, 1H, H-1’’a), 2.79-2.73 (m,
1H, H-2), 2.57-2.49 (m, 1H, H-1’’b), 2.43 (dd, 1H, 2J5b,5a = 9.6, J5b,4 = 6.7, H-5b), 2.25 ( d,
2H, J3’’,2’’ = 6.9, 4JH,H = 2.6, H-3’’), 2.19 ( , 1H, H-5’’), 1.77-1.67 (m, 2H, H-2’’). 13C-NMR
(75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 170.3 (C=O), 135.7 (Cq a oma .), 132.7 (C a oma .), 129.6 (C
a oma .), 128.2 (C a oma .), 84.6 (C-4’’), 75.3 (C-3), 70.9 (C-4), 70.3 (C-2), 70.0 (C-5’’),
58.9 (C-5), 55.2 (C-1’’), 42.1 (C-1’), 28.1 (C-2’’), 16.7 (C-3’’). HRESIMS m/z ound
303.1702, calc. o C17H23N2O3 [M+H]+: 303.1703.
346 Expe imen al sec ion
(2S,3S,4R)-2-E hynyl-py olidine-3,4-diol (249)
A solu ion o 83 (61 mg, 0.23 mmol) in TFA:H2O (4:1, 0.72 mL) was s i ed a . . o 1 h.
E apo a ion o he sol en and ch oma og aphic pu i ica ion on Dowex 50WX8 elu ing wi h
MeOH, H2O and NH4OH 10%, yielded 249 (29 mg, 0.23 mmol, quan i a i e) as a b own oil.
[𝛼]𝐷
23 – 67.8 (c 0.88, MeOH). IR (ν cm-1) 3279 (OH, NH), 2928, 2114 (C≡C), 1412, 1078,
647. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 4.16-4.11 (m, 1H, H-4), 3.95 (ap. , 1H, H-
3), 3.64 (dd, 1H, J2,3 = 6.6, J2,2’ = 2.1, H-2), 3.24 (dd, 1H, 2J5a,5b = 12.0, J5a,4 = 5.7, H-5a), 2.78
(dd, 1H, J5b,4 = 3.9, H-5b), 2.75 (d, 1H, H-2’). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 84.0
(C-1’), 79.3 (C-3), 73.9 (C-2’), 72.1 (C-4), 54.4 (C-2), 52.3 (C-5). HRESIMS m/z ound
128.0706, calc. o C6H10NO2 [M+H]+: 128.0706.
(2S,3S,4R)-2-[(4-(Bu -3-yn-1-yl)-1H-1,2,3- iazol-1-yl)me hyl]-py olidine-3,4-diol (250)
CuAAC (Gene al P ocedu e 1) using 88 (225 mg, 0.754 mmol), pen -4-ynal (252) (127 mg,
1.51 mmol), DIPEA (500 L, 2.86 mmol) and CuI (88 mg, 0.45 mmol), in oluene (6.8 mL)
a 50 oC in a sealed ube o 6 h, ollowed by ch oma og aphic pu i ica ion (E OAc) a o ded
he co esponding “click” de i a i e (253) (239 mg, 0.628 mmol, 83%) as a b own oil. To a
suspension o 4-ace amidobenzenosul onyl azide (240 mg, 0.969 mmol) and K2CO3 (473
mg, 3.39 mmol) in anhyd ous CH3CN (7.5 mL) a 0 oC, dime hyl 2-oxop opylphosphona e
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 347
(133 L, 0.914 mmol) was added. A e s i ing a . . o 6 h, a solu ion o 253 (230 mg,
0.605 mmol) in anhyd ous MeOH (7.5 mL) was added and he mix u e was s i ed a . .
o e nigh . The mix u e was il e ed h ough celi e and he sol en emo ed unde acuum.
The c ude p oduc was pu i ied by ch oma og aphy column on silica gel
(E OAc:cyclohexane 1:1) o gi e he co esponding p o ec ed alkynyl- iazole (177 mg,
0.470 mmol, 78%) as a colou less oil. A solu ion o his compound (119 mg, 0.316 mmol) in
HCl (4M):THF (1:1, 7.6 mL), was s i ed a . . o 3 h. E apo a ion o he sol en and
ch oma og aphic pu i ica ion on Dowex 50WX8 elu ing wi h MeOH, H2O and NH4OH 25%,
yielded 250 (57 mg, 0.24 mmol, 76%) as a whi e solid.
[𝛼]𝐷
30 – 51.1 (c 0.94, MeOH). IR (ν cm-1) 3427, 3284 (OH, NH), 2931, 2117 (C≡C), 1551,
1430, 1213, 1049, 980, 820. 1H-NMR (300 MHz, MeOD, δ ppm, J Hz) δ 7.87 (s, 1H, H-5’’),
4.60 (dd, 1H, 2J1’a,1’b = 14.0, J1’a,2 = 4.1, H-1’a), 4.38 (dd, 1H, J1’b,2 = 7.9, H-1’b), 4.00 ( d, 1H,
J4,3 = J4,5a = 4.9, J4,5b = 3.0, H-4), 3.71 (dd, 1H, J3,2 = 7.7, H-3), 3.43 ( d, 1H, H-2), 3.11 (dd,
1H, 2J5a,5b = 12.0, H-5a), 2.91 ( , 2H, JH,H = 7.3, H-1’’’), 2.83 (dd, 1H, H-5b), 2.53 ( d, 2H,
4JH,H = 2.6, H-2’’’), 2.26 ( , 1H, H-4’’’). 13C-NMR (75.4 MHz, MeOD, δ ppm) δ 147.3 (C-
4’’), 124.4 (C-5’’), 83.9 (C-3’’’), 76.1 (C-3), 72.3 (C-4), 70.5 (C-4’’’), 62.7 (C-2), 53.9 (C-
1’), 52.3 (C-5), 25.9 (C-1’’’), 19.4 (C-2’’’). HRESIMS m/z ound 237.1344, calc. o
C11H17N4O2 [M+H]+: 237.1346.
3-Azidop opyl pi ala e (245)
237
To a solu ion o 3-b omop opanol (1.0 mL, 11 mmol) and DMAP (135 mg, 1.11 mmol) in
anhyd ous py idine (8 mL) a 0 oC, pi aloyl chlo ide (1.63 mL, 13.3 mmol) was added. A e
237
Du ka, M.; Bu e , K.; Iehl, J.; Holle , M.; Nie enga en, J. –F.; Taganna, J.; Bouckae , J.; Vincen , S. P. The
unc ional alency o dodecamannosyla ed ulle enes wi h Esche ichia coli FimH- owa ds no el bac e ial
an iadhesi es. Chem. Commun. 2011, 47, 1321-1323.
354 Expe imen al sec ion
pAEMA49%- andom-pDMAEMA51% polyme
To a solu ion o iphenylphosphine (8.32 g, 31.7 mmol) in d y THF (41 mL) a 0 ºC, a
comme cial 40% solu ion o die hylazodica boxyla e (DEAD) in oluene (13.8 mL, 31.7
mmol) was added d opwise, and he mix u e was s i ed o 5 min p io o he sequen ial
d opwise addi ion o diphenylphospho yl azide (DPPA) (6.5 mL, 30 mmol) and a solu ion o
4.36 g o pHEMA49%- andom-pDMAEMA51% (14.9 mmol HEMA esidues) in THF (45
mL). The eac ion solu ion was s i ed o e nigh a . . Te -bu yl me hyl e he (MTBE, 500
mL) was added o he eac ion solu ion, and he poly(2-azidoe hyl me hac yla e)- andom-
poly[(N,N-dime hylamino)e hyl me hac yla e] (pAEMA- andom-pDMAEMA) was isola ed
by p ecipi a ion. The p ecipi a ed polyme was washed se e al imes wi h MTBE ( o al
olume: 500 mL) and d ied unde acuum. (Yield = 91%).
GPC da a: Mn = 19,900; Mw = 30,500; Mw/Mn = 1.5. Expe imen al copolyme composi ion
(de e mined by 1H-NMR): pAEMA49%- andom-pDMAEMA51%. IR (ν cm-1) 2952, 2104 (-
N3), 1724 (C=O), 1234, 1146. 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6, δ ppm) δ 4.13-4.01 (m, 2H, -
COOCH2CH2, DMAEMA), 3.99-3.85 (m, 2H, -COOCH2CH2, AEMA), 2.65-2.52 (m, 2H, -
COOCH2CH2, DMAEMA), 2.38-2.20 (b . m, 6H, -N(CH3)2, DMAEMA), 2.07-1.92 (m, 2H,
-COOCH2CH2, AEMA), 1.34-1.16 (b . m, 10H, -CH2CCH3, DMAEMA, AEMA, -
CH2CCH3, DMAEMA, AEMA). 13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6, δ ppm) δ 178.1 (C=O),
64.9 (-COOCH2CH2, -COOCH2CH2, DMAEMA), 61.3 (-COOCH2CH2, AEMA), 56.8 (-
COOCH2CH2, AEMA and -N(CH3)2, DMAEMA), 18.5 (-CH2CCH3, DMAEMA and
AEMA).
Syn he ic p ocedu es and cha ac e iza ion o he new compounds 355
p(TEMA-249)49%- andom-pDMAEMA51% polyme
The polyme -azide (pAEMA49%- andom-pDMAEMA51%, 300 mg, 0.982 mmol AEMA),
CuB (2 mg, 0.01 mmol), and DBU (15 L, 0.098 mmol) we e added o a wo-necked,
ound-bo om lask and dissol ed in 10 mL o DMF. A DMF solu ion o he co esponding
alkynyl de i a i e (249) (132 mg, 1.03 mmol, 0.7 mmol/mL) was added and he esul ing
suspension was degassed o 5 min p io o imme sion in an oil ba h se a 70 °C o 24 h.
The eac ion mix u e was quenched by adding silica suspended in DMF and hen was il e ed
o o e a celi e/silica bed. The sol en was emo ed unde acuum o p oduce a colo ed
polyme (p(TEMA-249)49%- andom-pDMAEMA51%, yield = 51%).
Expe imen al copolyme composi ion (de e mined by 1H-NMR): p(TEMA-249)49%- andom-
pDMAEMA51%. IR (ν cm-1) 3259 (OH), 2925, 1703 (C=O), 1201. 1H-NMR (500 MHz,
DMSO-d6, δ ppm) δ 8.02 (s, 1H, H-5’), 5.44-5.23 (b . s, 2H, OH), 4.75-4.68 (b . m, 2H, -
COOCH2CH2, TEMA-249), 4.68-4.61 (b . s, 2H, -COOCH2CH2, DMAEMA), 4.46-4.39 (b .
m, 2H, -COOCH2CH2, TEMA-249), 4.34-4.30 (m, 1H, H-4), 4.29-4.27 (m, 1H, H-3), 4.27-
4.24 (m, 1H, H-2), 4.02-3.97 (b . s, 2H, -COOCH2CH2, DMAEMA), 3.55-3.51 (b . s, 2H, H-
5), 2.26-2.14 (m, 6H, -N(CH3)2, DMAEMA), 1.99-1.88 (m, 6H, -CH2CCH3, DMAEMA,
TEMA-249).
356 Expe imen al sec ion
p(TEMA-250)49%- andom-pDMAEMA51% polyme
The polyme -azide (pAEMA49%- andom-pDMAEMA51%, 100 mg, 0.327 mmol AEMA),
CuB (1 mg, 0.003 mmol), and DBU (5 L, 0.03 mmol) we e added o a wo-necked, ound-
bo om lask and dissol ed in 10 mL o DMF. A DMF solu ion o he co esponding alkynyl
de i a i e (250) (81 mg, 0.34 mmol, 0.7 mmol/mL) was added and he esul ing suspension
was degassed o 5 min p io o imme sion in an oil ba h se a 70 °C o 24 h. The eac ion
mix u e was quenched by adding silica suspended in DMF and hen was il e ed o o e a
celi e/silica bed. The sol en was emo ed unde acuum o p oduce a colo ed polyme
(p(TEMA-250)49%- andom-pDMAEMA51%, yield = 49%).
Expe imen al copolyme composi ion (de e mined by 1H-NMR): p(TEMA-250)49%- andom-
pDMAEMA51%. IR (ν cm-1) 3285 (OH), 2925, 1709 (C=O), 1205. 1H-NMR (500 MHz,
DMSO-d6, δ ppm) δ 7.85 (b . s, 2H, H-5’’, H-5IV), 5.24-5.06 (b . m, 2H, -COOCH2CH2,
TEMA-250), 5.04-4.92 (b . m, 2H, H-1’), 4.85-4.72 (b . s, 2H, -COOCH2CH2, DMAEMA),
4.62-4.51 (m, 2H, H-3, H-4), 4.51-4.43 (m, 2H, H-5), 4.39-4.27 (b . s, 2H, OH), 4.07-3.97
(m, 1H, H-2), 3.94-3.79 (b . m, 2H, -COOCH2CH2, TEMA-250), 3.69-3.49 (b . s, 2H, -
COOCH2CH2, DMAEMA), 2.95-2-86 (m, 4H, H-1’’’, H-2’’’), 2.83-2.79 (m, 6H, -N(CH3)2,
DMAEMA).
ANEXO I
Concep os básicos sob e la ciné ica de la inhibición enzimá ica
Concep os básicos sob e la ciné ica de la inhibición enzimá ica 359
ANEXO I: Concep os básicos sob e la ciné ica de la inhibición enzimá ica
La ac i idad ca alí ica de una enzima se ob iene midiendo la elocidad de la eacción
que ca aliza. La inhibición enzimá ica puede de ini se como el bloqueo o la disminución de
la ac i idad ca alí ica de la enzima como esul ado de una modi icación de las condiciones
de eacción (pH, empe a u a o concen ación del sus a o) o de la p esencia de sus ancias
químicas que in e ie en en el p oceso (inhibido es).
238
En una eacción enzimá ica simple en la que un sus a o S se ans o ma en un
p oduc o P, la elocidad inicial es di ec amen e p opo cional a la can idad de enzima E
p esen e en el medio. Pa a de e minadas enzimas exis e un enómeno de sa u ación, es deci ,
pa a al as concen aciones de sus a o exis e un alo lími e de elocidad que se denomina
elocidad máxima Vmáx. La concen ación de sus a o que co esponde a Vmáx/2 se denomina
KM, cons an e de Michaelis. Las enzimas que mues an es e ipo de compo amien o siguen
una ciné ica clásica de Michaelis-Men en y se ajus an po lo gene al al siguien e esquema:
La ecuación de elocidad de la eacción es:
𝑣 = 𝑉𝑚á𝑥 ·[𝑆]
[𝑆]+ 𝐾𝑚
siendo [S] la concen ación de sus a o.
Si se eo denan los é minos en la ecuación an e io se ob iene:
238
Wald op, G. L. A quali a i e app oach o enzyme inhibi ion. Biochemis y and Molecula Biology Educa ion
2009, 37, 11-15.
360 Anexo I
1
𝑣=𝐾m
𝑉𝑚á𝑥
·1
[𝑆] +1
𝑉𝑚á𝑥
Al ep esen a 1/ en e a 1/[S] se ob iene una ec a de pendien e Km/Vmáx que co a
al eje de o denadas en 1/Vmáx y ex apolando, al eje de abscisas en -1/Km. És e es el
denominado mé odo de los dobles in e sos o de Linewea e -Bu k.
Exis en dos ipos undamen ales de enómenos de inhibición: la inhibición
i e e sible, donde el inhibido se combina de o ma co alen e con la enzima modi icando
su es uc u a química, y la inhibición e e sible, donde el inhibido se une a la enzima de
o ma no co alen e o iginando un equilib io químico, modi icando alguno de los pa áme os
ciné icos como Km o Vmáx.
Los di e sos modos de inhibición e e sible di ie en en los mecanismos po medio
de los cuales se educe la ac i idad enzimá ica y en la o ma en que a ec an a la ciné ica de la
eacción, dependiendo de si el inhibido se une a la enzima, al complejo enzima-sus a o o a
ambos.
Se dis inguen es modos gene ales de inhibición e e sible: inhibición compe i i a,
incompe i i a y mix a, que pueden se ácilmen e iden i icadas a pa i de sus
co espondien es ep esen aciones de Linewea e -Bu k. Además exis e un cua o modo de
Concep os básicos sob e la ciné ica de la inhibición enzimá ica 361
inhibición e e sible de i ado de la inhibición mix a, denominado como inhibición no
compe i i a.
1. Inhibición compe i i a: se ca ac e iza po que el inhibido compi e con el sus a o po
el si io ac i o de la enzima, impidiendo la unión de és e y disminuyendo po an o la
elocidad de la eacción. Se es ablecen en el p oceso los siguien es equilib ios:
Se o ma po an o, un complejo enzima-inhibido en el que se de ine la cons an e
𝐾𝑖=[𝐸] [𝐼]
[𝐸𝐼], donde [E], [I] y [EI] son las concen aciones de enzima lib e, de
inhibido y de complejo enzima-inhibido , espec i amen e. El alo de Ki (conocido
como cons an e de inhibición) es indica i o de la a inidad de la enzima po el
inhibido : cuan o meno sea dicho alo , mayo es la e icacia del inhibido sob e la
enzima.
Es e ipo de inhibición se ca ac e iza po que las ep esen aciones de Linewea e -
Bu k pa a dis in as concen aciones de inhibido se co an en el eje de o denadas
(Figu a 93A). El alo de la cons an e de inhibición (Ki) se puede calcula a pa i de
las pendien es de las ec as ob enidas y del pun o de co e en e ellas. O o mé odo
pa a calcula el alo de Ki consis e en la u ilización de una ep esen ación g á ica
de i ada de la ep esen ación de Linewea e -Bu k. Así, la ep esen ación de las
pendien es o del in e so de las abscisas en o igen de las ec as de la Figu a 93A
en e a la concen ación de inhibido [I], gene a una ec a cuya abscisa en o igen
p opo ciona, en alo absolu o, la cons an e de inhibición Ki (Figu a 93B).
362 Anexo I
Figu a 93. Rep esen ación Linewea e -Bu k en una inhibición de ipo compe i i a y cálculo de Ki
2. Inhibición incompe i i a o acompe i i a: se ca ac e iza po que el inhibido se une al
complejo enzima-sus a o pe o no a la enzima lib e. Pa a es e ipo de inhibición las
di e en es ec as de una ep esen ación Linewea e -Bu k son pa alelas en e sí y
co an al eje de abscisas en su zona nega i a (Figu a 94A). La cons an e de
inhibición pa a un inhibido incompe i i o se deno a en es e caso como Ki’.
Siguiendo la me odología del apa ado an e io , la ep esen ación de las o denadas o
abscisas en o igen de las ec as de la Figu a 94A en e al alo de [I] p opo ciona el
alo de Ki’ (Figu a 94B).
Figu a 94. Rep esen ación Linewea e -Bu k en una inhibición de ipo incompe i i a y cálculo de Ki’
Concep os básicos sob e la ciné ica de la inhibición enzimá ica 363
3. Inhibición mix a: consis e en la combinación de dos ipos e e sibles de inhibición
enzimá ica, la inhibición compe i i a y la inhibición incompe i i a. El inhibido
puede uni se an o a la enzima lib e como al complejo enzima-sus a o, pe o la
a inidad po cada una de es as o mas es dis in a (Figu a 95A). En es e ipo de
inhibición, las ec as ob enidas de la ep esen ación de Linewea e -Bu k se c uzan
en el segundo cuad an e a la izquie da del eje de o denadas. En es e caso se pueden
calcula dos cons an es de inhibición, la co espondien e a la pa e compe i i a (Ki) y
a la componen e incompe i i a (Ki’) (Figu as 95B y 95C, espec i amen e).
Figu a 95. Rep esen ación Linewea e -Bu k en una inhibición de ipo mix a y cálculo de Ki y Ki’
Polime ización RAFT 371
ANEXO II: Polime ización RAFT
La polime ización po adicales lib es es una de las écnicas de polime ización más
u ilizada con ines an o académicos como indus iales, siendo el 40-45% de los políme os
sin é icos ob enidos median e es e p ocedimien o. A pesa de sus nume osas en ajas, la
polime ización po adicales lib es no pe mi e el con ol adecuado del peso molecula del
políme o ob enido y, en consecuencia, de su polidispe sidad (de inida como la dis ibución
de pesos molecula es polimé icos, cuyo alo debe se p óximo a la unidad). Es as
des en ajas pueden se sol en adas median e el uso de agen es de ans e encia de cadena
(CTA, del inglés, “Chain T ans e Agen ”) que dan luga a la polime ización po adición,
agmen ación y ans e encia de cadena e e sible (RAFT, del inglés, “Re e sible Addi ion
F agmen a ion-chain T ans e ”). RAFT es un ipo de polime ización adicala ia con olada
que se basa en equilib ios dinámicos en e especies ac i as y du mien es (desac i adas).
Las écnicas de polime ización adicala ia con olada han eme gido en los úl imos
años como una he amien a muy ú il pa a la sín esis de ma e iales polimé icos. Es as
me odologías son compa ibles con una amplia a iedad de g upos uncionales en
compa ación con los mé odos de polime ización iónica con encionales. Es e ipo de
polime ización es aplicable a una g an a iedad de monóme os y p esen a g an e sa ilidad
debido a la posibilidad de u iliza a ios p ocesos pa a la c eación de adicales lib es.
240
El mecanismo po el cual anscu e la polime ización RAFT cons a de a ias e apas,
las cuales se ecogen en la Figu a 101. En la e apa de iniciación, la eacción comienza po
una uen e de adicales lib es ( ep esen ado como I2 en la igu a), siendo és a un
azocompues o o un ma e ial de ipo pe óxido. El iniciado se descompone en especies
adicala ias de ipo I•, que pueden eacciona con una molécula de monóme o pa a gene a
un adical polimé ico (P1•) suscep ible de p opaga se. Seguidamen e iene luga la
240
Ba sbay, M.; Gü en, O. Nanos uc u ing o polyme s by con olling o ionizing adia ion-induced ee adical
polyme iza ion, copolyme iza ion, g a ing and c osslinking by RAFT mechanism. Radia ion Physics and
Chemis y 2018, doi.o g/10.1016/j. adphyschem.2018.04.009.
372 Anexo II
ans e encia en cadena, en la que los adicales p opagado es se adicionan sob e el agen e de
ans e encia de cadena (CTA) 262, gene ando las especies adicala ias in e medias de ipo
263, que esul an en especies polimé icas du mien es que con ienen el CTA con la unción
ioca bonil io (264). El agen e CTA (262) debe con ene un g upo R que enga capacidad
pa a libe a se homolí icamen e con el obje i o de einicia nue os p ocesos de
polime ización, y un g upo Z capaz de modi ica la eac i idad del doble enlace
ioca bonílico, a o eciendo la adición del adical y asegu ando la es abilidad de las especies
adicala ias in e medias (263 y 265). El g upo salien e R• que se libe a puede einicia
nue os adicales polimé icos (P1•) que gene a án o as cadenas polimé icas. La ápida
o mación de los adicales R• pe mi e el inicio de múl iples cadenas polimé icas
simul áneamen e, lo cual hace que los políme os ob enidos engan alo es de polidispe sidad
bajos. En la e apa de p opagación, la adición de monóme os a los adicales es ápida, dando
luga a cadenas oligomé icas adicala ias (P•n+1). Además de expe imen a la elongación de
la cadena polimé ica, los adicales gene ados pueden eacciona con la especie du mien e
264, es ableciéndose un equilib io de cadena en e las especies du mien es (264 y 266) y las
especies adicala ias in e medias de ipo 265. Es a e apa es la más impo an e del mecanismo
RAFT. En es e equilib io, se p oduce un in e cambio en e los adicales p esen es en el
medio, y la agmen ación de las especies in e medias 265 esul a á en la p oducción de
especies polimé icas idén icas. Po úl imo, en la e apa de e minación, las cadenas ac i as
eaccionan median e p ocesos de acoplamien o adicala io y desp opo ción, pa a gene a
cadenas es ables que no su i án eacciones pos e io es. El aduc o de ipo 265 no
expe imen a eacciones de e minación dado su impedimen o es é ico.
241
241
(a) Lo es ead, T. M.; Ha -Smi h, G.; Da is, T. P.; S enzel, M. H.; Ba ne -Kowollik, C. Elec osp ay
ioniza ion mass spec ome y in es iga ion o e e sible addi ion agmen a ion chain ans e media ed ac yla e
polyme iza ions ini ia ed ia 60Co -i adia ion: mapping eac ion pa hways. Mac omolecules 2007, 40, 4142-
4153. (b) Ba ne -Kowollik, C.; Da is, T. P.; Heu s, J. P. A.; S enzel, M. H.; Vana, P.; Whi ake , M. Highligh :
RAFTing down unde : ales o missing adicals, ancy a chi ec u es and mys e ious holes. J. Polym. Sci. Pa A:
Polym. Chem. 2002, 41, 365-375.
Polime ización RAFT 373
Figu a 101
Aunque oda ía se equie en expe imen os pa a con i ma la na u aleza de es e
mecanismo, exis en en bibliog a ía es udios que con i man algunas e apas de es e p oceso.
242
242
(a) Che niko a, E.; Mo ozo , A.; Leono a, E.; Ga ina, E.; Golube , V.; Bui, C.; Cha leux, B. Con olled ee-
adical polyme iza ion o bu yl ac yla e by e e sible addi ion- agmen a ion chain ans e in he p esence o
e -bu yl di hiobenzoa e. A kine ic s udy. Mac omolecules 2004, 37, 6329-6339. (b) Adamy, M.; an He k, A.
M.; Des a ac, M.; Mon ei o, M. J. In luence o he chemical s uc u e o MADIX agen s on he RAFT
polyme iza ion o s y ene. Mac omolecules 2003, 36, 2293-2301. (c) Kwak, Y.; Go o, A.; Tsujii, Y.; Mu a a, Y.;
Koma su, K.; Fukuda, T. A kine ic s udy on he a e e a da ion in adical polyme iza ion o s y ene wi h
addi ion- agmen a ion chain ans e . Mac omolecules 2002, 35, 3026-3029. (d) Mülle , A. H. E.; Yan, D.;
Li inenko, G.; Zhuang, R.; Dong, H. Kine ic analysis o “li ing” polyme iza ion p ocesses exhibi ing slow
equilib ia. 2. Molecula weigh dis ibu ion o degene a i e ans e (di ec ac i i y exchange be ween ac i e and
“do man ” species) a cons an monome concen a ion. Mac omolecules 1995, 28, 7335-7338.
374 Anexo II
La amplia ole ancia a di e sos g upos uncionales de la polime ización RAFT hace
que es a me odología pueda se desa ollada en p esencia de g an a iedad de monóme os y
condiciones de eacción, siendo compa ible con medios p ó icos como el agua
243
y los
alcoholes.
244
O os medios de eacción empleados en la polime ización RAFT son el dióxido
de ca bono supe c í ico,
245
líquidos iónicos
246
y emulsiones.
247
243
(a) Con e ine, A. J.; Loki z B. S.; Vasile a, Y.; My ick, L. J.; Scales, C. W.; Lowe, A. B.; McCo mick, C. L.
Di ec syn hesis o he mally esponsi e DMA/NIPAM diblock and DMA/NIPAM/DMA iblock copolyme s ia
aqueous, oom empe a u e RAFT polyme iza ion. Mac omolecules 2006, 39, 1724-1730. (b) Me oglu, M.;
Laschewsky, A.; Sk abania, K.; Wieland, C. New wa e soluble agen s o e e sible addi ion- agmen a ion
chain ans e polyme iza ion and hei applica ion in aqueous solu ions. Mac omolecules 2005, 38, 3601-3614.
244
Albe in, L.; S enzel, M. H.; Ba ne -Kowollik, C.; Fos e , L. J. R.; Da is, T. P. Well-de ined diblock
glycopolyme s om RAFT polyme iza ion in homogeneous aqueous medium. Mac omolecules 2005, 38, 9075-
9084.
245
(a) A i a, T.; Beue mann, S.; Buback, M.; Vana, P. RAFT polyme iza ion o me hyl ac yla e in ca bon
dioxide. Mac omol. Ma e . Eng. 2005, 290, 283-293. (b) Ma, Z.; Lac oix-Desmazes, P. Syn hesis o
hyd ophilic/CO2-philic poly(e hylene oxide)-b-poly(1,1,2,2- e ahyd ope luo odecyl ac yla e) block copolyme s
ia con olled/li ing adical polyme iza ions and hei p ope ies in liquid and supe c i ical CO2. J. Polym. Sci.,
Pa A: Polym. Chem. 2004, 42, 2405-2415.
246
Pe ie , S.; Da is, T. P.; Ca michael, A. J.; Haddle on, D. M. Fi s epo o e e sible addi ion- agmen a ion
chain ans e (RAFT) polyme iza ion in oom empe a u e ionic liquids. Chem. Commun. 2002, 19, 2226-2227.
247
(a) Ha mann, J.; U bani, C.; Whi ake , M. R.; Mon ei o, M. J. E ec o degassing on su ac an - ee
emulsion polyme iza ions o s y ene media ed wi h RAFT. Mac omolecules 2006, 39, 904-907. (b) McLea y, J.
B.; Klumpe man, B. RAFT media ed polyme iza ion in he e ogeneous media. So Ma e 2006, 2, 45-53.
ANEXO III
Espec os ep esen a i os
8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 ppm
2.853
2.863
2.893
2.903
3.125
3.141
3.165
3.181
3.299
3.305
3.310
3.316
3.321
3.349
3.506
3.519
3.532
3.545
3.559
3.767
3.783
3.793
3.809
4.030
4.039
4.046
4.056
4.062
4.072
4.436
4.463
4.483
4.510
4.658
4.672
4.705
4.719
4.853
7.316
7.341
7.349
7.361
7.365
7.370
7.409
7.413
7.429
7.434
7.452
7.458
7.462
7.802
7.806
7.810
7.822
7.829
7.834
8.349
0.949
1.020
0.986
0.962
0.949
0.960
1.000
0.965
1.931
1.918
0.945
7.47.57.67.77.87.9 ppm 3.03.23.43.63.84.04.24.44.6 ppm
H
N
OHHO
NN
N
90
1H-NMR (300 MHz, MeOD)
160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 ppm
48.148
48.432
48.716
49.000
49.283
49.567
49.850
52.252
53.687
62.537
72.087
76.059
123.016
126.689
129.372
129.978
131.683
148.842
H
N
OHHO
NN
N
90
13C-NMR (75.4 MHz, MeOD)
1H-NMR (300 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
89 SiMe3
160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ppm
48.147
48.431
48.715
49.000
49.281
49.565
49.848
51.170
51.866
55.769
61.655
73.005
73.574
115.352
122.247
124.283
128.022
148.661
161.333
13C-NMR (75.4 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
112p
OMe
8 7 6 5 4 3 2 1 0 ppm
2.914
2.935
2.951
2.973
3.095
3.118
3.133
3.156
3.299
3.304
3.310
3.315
3.321
3.349
3.696
3.713
3.724
3.729
3.741
3.758
4.095
4.110
4.125
4.210
4.225
4.232
4.247
4.255
4.269
4.513
4.542
4.560
4.588
4.633
4.743
4.761
4.790
4.807
4.856
7.416
7.444
7.783
7.811
8.328
0.974
1.014
1.000
0.978
1.029
1.043
2.160
1.106
2.148
2.143
1.027
7.57.67.77.87.9 ppm 3.23.43.63.84.04.24.44.6 ppm
1H-NMR (300 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
112
OH
160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ppm
48.148
48.432
48.716
49.000
49.284
49.567
49.851
51.057
51.743
61.648
64.857
72.950
73.449
123.027
126.667
128.532
130.676
143.018
148.574
13C-NMR (75.4 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
112
OH
1H-NMR (300 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
129
B
B
8 7 6 5 4 3 2 1 0 ppm
2.839
2.848
2.879
2.889
3.111
3.127
3.151
3.167
3.299
3.305
3.310
3.316
3.321
3.349
3.462
3.476
3.489
3.502
3.515
3.529
3.753
3.769
3.779
3.795
4.022
4.032
4.038
4.048
4.054
4.064
4.424
4.451
4.471
4.498
4.644
4.658
4.691
4.705
4.851
7.677
7.683
7.689
7.991
7.996
8.446
0.997
1.009
1.016
1.028
1.000
1.014
1.047
0.951
1.959
1.008
7.87.98.0 ppm 3.03.23.43.63.84.04.24.44.6 ppm
13C-NMR (75.4 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
129
B
B
160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ppm
48.148
48.431
48.715
49.000
49.282
49.565
49.850
52.370
54.275
62.654
72.321
76.269
124.110
124.471
128.315
134.290
135.674
145.823
1H-NMR (300 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
130
F3C
CF3
8 7 6 5 4 3 2 1 0 ppm
2.845
2.855
2.886
2.895
3.120
3.136
3.160
3.177
3.299
3.305
3.310
3.316
3.321
3.483
3.497
3.509
3.523
3.535
3.550
3.772
3.788
3.798
3.814
4.031
4.041
4.047
4.057
4.064
4.073
4.460
4.487
4.506
4.533
4.678
4.692
4.724
4.739
4.849
7.918
8.425
8.631
1.000
1.002
1.010
1.016
1.000
1.008
1.024
0.992
1.992
0.997
3.03.23.43.63.84.04.24.44.6 ppm
13C-NMR (75.4 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
130
F3C
CF3
160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ppm
48.150
48.433
48.716
49.000
49.284
49.568
49.851
52.411
54.387
62.680
72.360
76.334
119.358
122.230
122.281
122.331
122.959
124.593
126.560
126.680
130.162
132.791
133.234
133.675
134.119
134.711
145.841
8 7 6 5 4 3 2 1 0 ppm
2.870
2.892
2.908
2.929
3.056
3.079
3.094
3.116
3.299
3.305
3.310
3.315
3.321
3.349
3.627
3.645
3.655
3.662
3.672
3.690
4.068
4.083
4.099
4.182
4.198
4.204
4.220
4.226
4.242
4.474
4.502
4.520
4.548
4.713
4.732
4.759
4.778
4.853
7.379
7.387
7.388
7.393
7.399
7.785
7.789
7.793
7.799
8.432
0.979
0.988
1.017
0.969
1.000
1.000
1.021
0.944
1.977
0.993
7.57.67.77.8 ppm 3.03.23.43.63.84.04.24.44.64.8 ppm
1H-NMR (300 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
139
Cl
Cl
13C-NMR (75.4 MHz, MeOD)
H
N
OHHO
NN
N
139
Cl
Cl
1H-NMR (300 MHz, D O)
2
231
HN
OH
OH
NN
N
ON
N
N
·HCl
3
2