アミノ糖

有機化学において、アミノ糖は、ヒドロキシル基がアミン基に置き換えられた糖分子である。60種類以上のアミノ糖が知られており、最も豊富なものの1つがキチンの主成分であるN-アセチル-D-グルコサミン（2-アミノ-2-デオキシ糖）である。

N-アセチルグルコサミンやシアリン酸などのアミン含有糖の誘導体は、窒素が正式にはアミンではなく、より複雑な官能基の一部であるため、アミノ糖と見なされます。アミノグリコシドは、細菌のタンパク質合成を阻害する抗菌化合物の一種です。これらの化合物は、アミノ糖とアミノシクリトールの複合体です。

合成

グリカールから

グリカールは、環の炭素原子1と2の間に二重結合を持つ単糖類の環状エノールエーテル誘導体です。C2位のグリカールのN官能化とC1でのグリコシド結合形成の組み合わせは、アミノ糖の合成における一般的な戦略です。これは、アジドを使用して達成でき、その後還元されてアミノ糖が得られます。^[1] C-2にアジド部分を導入する利点の1つは、非参加能力にあり、これは1.2-シス-グリコシド結合の立体選択的合成の基礎として役立つ可能性があります。

アジドは高い位置選択性を与えるが、C-1とC-2の両方における立体選択性は一般に低い。通常、アノマー混合物が得られ、C-2で形成される立体化学は出発基質に大きく依存する。ガラクタルの場合、C-4の軸基によって引き起こされる上面の立体障害のため、二重結合へのアジドの付加はエクアトリアル方向から優先的に起こる。グルカールの場合、アジドはほぼ同じ確率で軸とエクアトリアル方向の両方から攻撃する可能性があるため、選択性は低下する。

グリカールはニトロ化後にチオフェノール（マイケル付加）で処理してチオグリコシド供与体を与えることでアミノ糖に変換されることもある。これは多目的供与体であり、単純アルコールまたは炭水化物アルコールと反応してグリコシド結合を確立し、還元とニトロ基のN-アセチル化により目的の生成物が得られる。^[2]

ワンポット反応も報告されている。例えば、チアントレン-5-オキシドとTf _{2 Oで活性化された}グリカールは、アミド求核剤とグリコシル受容体で処理され、さまざまな1,2-トランスC-2-アミドグリコシドを生成する。C-2窒素導入とグリコシド結合形成の両方が立体選択的に先行する。この方法論により、C-2での天然および非天然のアミド官能基の導入が可能になり、さらに重要なことに、ワンポット手順で同時にグリコシド結合を形成できる。^[3]

求核置換反応により

求核置換はアミノ糖の合成に効果的な戦略であるが^[4]、その成功は求核剤の性質、脱離基の種類、糖環上の置換部位に大きく依存する。この問題の1つの側面は、C2位での置換はアノマー中心に隣接しているため遅くなる傾向があるということである。これは軸方向に配向したアグリコンを持つグリコシドの場合に特に当てはまる。

エポキシドは、 C-2にアジドを導入する求核置換反応を実現するための適切な出発物質である。^[5]無水糖21はチオグリコシド22に変換することができ、これはアルコールと反応して2-アジド-2-デオキシ-O-グリコシドを得るための供与体として機能する。その後の還元とN-アセチル化により、目的の2 -N-アセトアミド-2-デオキシグリコシドが得られる。

参照

参考文献

^ Lemieux, RU; Ratcliffe, RM (1979年5月15日). 「トリ-O-アセチル-D-ガラクタールのアジドニトロ化」. Canadian Journal of Chemistry . 57 (10): 1244–1251. doi : 10.1139/v79-203 .
^ Barroca, Nadine; Schmidt, Richard R. (2004 年 5 月). 「2-ニトロチオグリコシド供与体: アミノ糖の β-d-グリコシドの多用途前駆体」. Organic Letters . 6 (10): 1551–1554. doi :10.1021/ol049729t.
^ Liu, Jing; Gin, David Y. (2002 年 8 月). 「C2-アミドグリコシル化。窒素移動の範囲とメカニズム」。アメリカ化学会誌。124 (33): 9789–9797. doi :10.1021/ja026281n.
^ Pavliak, Viliam; Kováč, Pavol (1991年3月). 「d-マンノースからの1,3,4,6-テトラ-O-アセチル-2-アジド-2-デオキシ-β-d-グルコピラノースおよび対応するα-グルコシルクロリドの簡便合成」.炭水化物研究. 210 : 333–337. doi :10.1016/0008-6215(91)80134-9.
^ 王、来熙;坂入信雄；葛原広義（1990）．「チオグリコシド化反応のグリコシル供与体としての 1,6-アンヒドロ-β-D-グルコピラノース誘導体」。Journal of the Chemical Society、Perkin Transactions 1 (6): 1677、doi :10.1039/P19900001677。

外部リンク

米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のアミノ糖

[1] Lemieux, RU; Ratcliffe, RM (1979年5月15日). 「トリ-O-アセチル-D-ガラクタールのアジドニトロ化」. Canadian Journal of Chemistry . 57 (10): 1244–1251. doi : 10.1139/v79-203 .

[2] Barroca, Nadine; Schmidt, Richard R. (2004 年 5 月). 「2-ニトロチオグリコシド供与体: アミノ糖の β-d-グリコシドの多用途前駆体」. Organic Letters . 6 (10): 1551–1554. doi :10.1021/ol049729t.

[3] ^ Liu, Jing; Gin, David Y. (2002 年 8 月). 「C2-アミドグリコシル化。窒素移動の範囲とメカニズム」。アメリカ化学会誌。124 (33): 9789–9797. doi :10.1021/ja026281n.

[4] Pavliak, Viliam; Kováč, Pavol (1991年3月). 「d-マンノースからの1,3,4,6-テトラ-O-アセチル-2-アジド-2-デオキシ-β-d-グルコピラノースおよび対応するα-グルコシルクロリドの簡便合成」.炭水化物研究. 210 : 333–337. doi :10.1016/0008-6215(91)80134-9.

[5] 王、来熙;坂入信雄；葛原広義（1990）．「チオグリコシド化反応のグリコシル供与体としての 1,6-アンヒドロ-β-D-グルコピラノース誘導体」。Journal of the Chemical Society、Perkin Transactions 1 (6): 1677、doi :10.1039/P19900001677。