Borbás, AnikóKelemen, Viktor2021-06-072021-06-072021http://hdl.handle.net/2437/310694Munkám során 2-szubsztituált hexoglikálok, valamint 2,3-telítetlen glikozidok fotoiniciált, gyökös tiol-én addíciós reakcióival foglalkoztam elsősorban. Vizsgáltuk az alkalmazott hőmérséklet, illetve a tiolok és telítetlen származékok szerkezetének, konfigurációjának hatását a reakció konverziójára és sztereokémiai kimenetelére. A 2-szubsztituált glikálok reakciói esetében, ahogy a Tanszék munkatársai már megfigyelték, a reakciók teljes 1,2-cisz-α-sztereoszelektivitással mentek végbe, viszont a konverzió jelentős mértékben függött az alkalmazott hőmérséklettől és a reaktánsok szerkezetétől, reaktivitásától. A hűtés minden esetben kedvező volt, leginkább a -40 és -80 °C közötti tartomány kedvezett a szénhidráttiolok addícióinak, és a 0 °C-os hőmérséklet az alkiltiolok addícióinak. A reakció kiterjeszthető mind diszacharid glikálra, mind diszacharid tiolra. Különleges eset volt a vizsgálatok között a tioecetsav addíciója, mert a korábbi, egyéb tiolokra optimalizált körülmények egyike sem eredményezett olyan reakciót, ami során a tioecetsav jó hozammal addicionált volna a vizsgált glikálokra. Ezek a reakciók nem tioglikozidokat, hanem α-S-acetil származékokat eredményeznek, melyeket szelektív S-dezacetilezést követően később kiindulási anyagként használtuk 1-tiotrehalóz-analógok szintéziséhez. A vizsgált glikálokhoz sikerült újonnan kidolgoznunk olyan reakciókörülményeket, melyek alkalmazásával jó hozammal előállíthatóak ezek a kívánt 1,2-cisz-α-S-acetilszármazékok. Megfigyeltük, hogy az összes addíció esetében hasznos volt az egyik 15 perces besugárzási ciklust 60 percesre nyújtani, illetve ko-iniciátorként 4-metoxi-acetofenont adva a reakciók jelentős részénél sikerült magasabb konverziót elérni. A 2-acetamido-D-glükál esetének kivételével optimális reakció-hőmérsékletnek a -80 °C bizonyult. Szelektív S-dezacetilezést követően az újonnan nyert α-1-tiocukrokat homo- és heterodimer szerkezetű α,α-tiodiszacharidok előállításához használtuk fel. Ezek a reakciók, a β-szénhidráttiolokhoz hasonlóan, magas konverzióval és jó hozammal mentek végbe, és teljes regio- és sztereoszelektivitást tapasztaltunk. Vizsgáltunk változatos aglikonú O-glikozidokat, valamint C- és N-glikozidokat, tanulmányoztuk az anomer heteroatom hatását a reakcióra. Kimutattuk, hogy a 2,3-telítetlen D-eritro konfigurációjú O-etil, allil-, fenil- és 2-brómetil-glikozidok fotoiniciált tioladdíciói teljes regio-, és teljes axiális sztereoszelektivitással alakították ki a C-2 kapcsolt termékeket. A hőmérséklet csökkentése a reakciók jelentős részénél előnyös hatású volt. A D-treo konfigurációjú 2,3-telítetlen glikozid esetében szintén teljes axiális szelektivitást figyeltünk meg, viszont C-2 és C-3 helyzetbe addicionált termékek is létrejöttek. Mind a hozamot, mind a szelektivitást lehetett hűtéssel javítani. A C-2 helyzetben szubsztituált származékok esetében az addíció kisebb reaktivitással és ellentétes regioszelektivitással ment végbe, feltehetőleg a sztérikus zsúfoltság miatt. A sztereoszelektivitást a tiolok szerkezete határozta itt meg, a két elvégzett addícióban teljes, de ellentétes sztereoszelektivitást figyeltünk meg. A vizsgált N-glikozid reaktivitása jóval alacsonyabb volt az O-glikozidokénál, itt 20% alatti termékképződést figyeltünk meg. A C-allil glikozid esetében pedig az anomer oxigénatom hiánya szignifikánsan csökkentette a terminális kettős kötés reaktivitását, és teljes mértékben meggátolta a gyűrűn belüli kettős kötésre történő addíciót.During my course of work I have examined the photoinitiated thiol-ene addition reactions of 2-substituted hexoglycals, and 2,3-unsaturated glycosides. We have studied the effects of the applied temperature, as well as the effects of the unsaturated carbohydrates' and thiols' structure and configuration on the conversion and stereochemical outcome of the reactions. In the case of 2-substituted glycals we observed complete 1,2-cis-α-stereoselectivity, however the conversion was significantly dependent on the the applied temperature and the structure and reactivity of the reactants. Cooling was found to be beneficial in all cases, in the case of carbohydrate thiols the optimal temperature was between -40 and -80 °C while in the case of alkyl thiols the optimal temperature was at 0 °C. The reaction can be performed on a disaccharide glycal and thiol as well. Additions of thioacetic acid were special cases because no conditions that had been optimal for the addition of similar thiols led to acceptable conversions. The expected products were not thioglycosides but α-S-acetyl compounds, that could be selectively deacetylated and then used as starting materials in the 1-thiotrehalose analogue syntheses. For the examined glycals we successfully designed conditions with which the desired 1,2-cis-α-S-acetyl derivatives can be synthesized with good yield. We have observed that it was beneficial in all cases to increase one irradiation time to 60 min, and giving 4-methoxyacetophenone as co-initiator further increased the conversion in most cases. With the exception of the 2-acetamido-D-glucal the optimal temperature was found to be -80 °C. Following selective S-deacetylation the newly formed α-1-thiosugars were used to form homo- and heterodimer structured α,α-thiodisaccharides. These reactions, similarly to the reactions of β-carbohydrate thiols, completed with high conversions and yields with full regio- and stereoselectivity. We also examined various O-, C- and N-glycosides, studying the effects of the anomeric heteroatom on the radical mediated thiol-ene addition reaction. We have found that the photoinitiated thiol-ene addition reactions of 2,3-unsaturated O-glycosides formed the desired C-2 axially linked products with high or complete regio- and full axial stereoselectivity. The D-erythro configured 2,3-dideoxy-2,3-unsaturated O-ethyl, phenyl, allyl and 2-bromoethyl glycosides gave the D-arabino configured, C-2 thioalkylated or thioglyosylated products with complete regio- and stereoselectivity. Lowering the temperature was beneficial in most cases. Reactions with the D-threo configurated 2,3-unsaturated glycosides showed complete axial selectivity, however, the thiols were added to C-2 and C-3 positions as well. Both the conversion and the selectivity could have been improved by cooling. In the case of the C-2 substituted derivatives the addition showed lesser regioselectivity and conversion, which could be attributed to the steric congestion. The stereoselectivity was mainly defined by the reactivity of the thiols, the two additions showed full but opposite stereoselectivity. The reactivity of the N-glycoside was significantly lower than the one of O-glycosides, we observed yields lower than 20%. The absence of the anomeric oxygen atom lowered the reactivity of the terminal double bond in the C-allyl glycoside, and completely prevented the addition to the endocyclic bond.127hu2,2-dimetoxi-2-fenil-acetofenondiszacharidDPAPglikálgyógyszerészi kémiaoligoszacharidszénhidrátszénhidrátkémiaszerves kémiatetraszacharidtioecetsavtioltiol-én addíciótrehalóztriszacharid 2,2-dimethoxy-2-phenyl-acetphenonedisaccharideglycalpharmaceutical chemistryoligosaccharidecarbohydratecarbohydrate chemistryorganic chemistrytetrasaccharidethioacetic acidthiolthiol-ene additiontrehalosetrisaccharideGyógyszertudományokOrvostudományok