DE10029709A1

DE10029709A1 - Verfahren zur Herstellung von dendritischen Strukturen

Info

Publication number: DE10029709A1
Application number: DE10029709A
Authority: DE
Inventors: Manfred Wiesler; Stefan Raddatz
Original assignee: Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
Current assignee: Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2002-01-03
Also published as: WO2001096262A1

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren, bei dem hochsubstituierte Alkinylhalogenide mit CH-aciden Carbonylverbindungen in Gegenwart eines Reduktionsmittels umgesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dendritischen Strukturen.

Für biologische Anwendungen haben dendritische Strukturen, insbesondere dendritische Saccharidstrukturen, in den letzten Jahren eine zunehmende Bedeu tung erfahren. Man hat erkannt, daß dendritische Strukturen für biologische Erken nungsprozesse eine Rolle spielen, z. B. bei der Metastatisierung oder bei Infektio nen durch Viren bzw. Bakterien (Varki, Glycobiology 1993, 3, 97). Die zum Aufbau dieser Strukturen verwendeten Reaktionen leiden jedoch allesamt unter dem Nachteil, daß sie keine Möglichkeit bieten, verschiedenste (Zucker)strukturen in wenigen Reaktionsschritten einzuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem dendritische Strukturen (insbesondere dendritische Sac charidstrukturen mit hoher Variabilität) einfach, kostengünstig, in hoher Variabilität und in guten Ausbeuten darzustellen sind.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Gegenstände in den Patentansprüchen erreicht.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist somit ein Verfahren, bei dem hoch substituierte Alkinylhalogenide mit CH-aciden Carbonylverbindungen in Gegenwart einer starken Base umgesetzt werden.

Dendrimere/dendritische Strukturen sind dreidimensionale, hoch geordnete oligo mere bzw. -polymere Verbindungen. Diese weisen mehrere reaktionsfähige Grup pen auf. An diese Gruppen werden Substanzen gebunden. Auf diese Weise werden Dendrimere der ersten Generation erhalten. An die Substanzen des Den drimers der ersten Generation können weitere Substanzen gebunden werden, die dann mit weiteren Substanzen verknüpft werden können. Dabei werden Den drimere der zweiten Generation erhalten. Durch Wiederholung dieser Reaktions folge werden Dendrimere höherer Generationen erhalten.

Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Befund, daß auch hochsubstituierte Alkinylhalogenide in guten bis sehr guten Ausbeuten reaktive C-H-acide Verbindun gen mehrfach (z. B. bis zu viermal) alkylieren können. Anschließend können ggf. vorhandene Estergruppierungen oder Schutzgruppen abgespalten und die ver bleibende Ketofunktion reduziert werden, so daß eine Alkoholfunktion entsteht. Diese Alkoholfunktion kann erneut mit einem reaktiven Alkinylhalogenid alkyliert werden, was die Generierung eines Spacers in der entstehenden dendrimeren Struktur bedeutet. Als Spacer kommen deshalb bevorzugt gesättigte oder ungesät tigte Kohlenwasserstoffketten, vorzugsweise C₂-C₁₈-Gruppen, die ggf. Hetero atome, wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoffatome enthalten, vor. Das zugrunde liegende Reaktionsschema ist in Fig. 1 gezeigt. Ein bevorzugtes Reaktionsschema zur Herstellung dendrimerer Saccharidstrukturen ist in Fig. 2 gezeigt.

Erfindungsgemäß soll unter einer C-H-aciden Carbonylverbindung jeglicher Kohlen wasserstoff mit einer -C=O-Gruppierung verstanden werden, bei denen die Ab spaltung eines oder mehrerer Protonen erleichtert ist. Bevorzugte C-H-acide Verbindungen sind Acetondicarbonsäurediethylester, Acetessigester, Malonsäure diethylester, Acetondicarbonsäuredi(2-trimethylsilylethyl)ester, Acetondicarbonsäu redi-t-butylester.

Erfindungsgemäß sollen unter einem Alkinylhalogenid alle aliphatischen, alicycli schen oder aromatischen Kohlenwasserstoffe verstanden werden, die eine minde stens bisubstituierte C-C-Dreifachbindung aufweisen und einen Halogen-Sub stituenten aufweisen. Der Halogensubstituent kann Fluorid, Bromid, Chlorid oder Iodid sein, wobei Bromid bevorzugt ist. Ganz bevorzugte Verbindungen sind 2- Alkinylhalogenide, wie 1-Brom-2-butin-4-ol oder 1-Brom-2-hexin-6-ol. Die Alkinyl halogenide weisen bevorzugt an mindestens einem ihrer Ende eine Modifikation R auf. Bevorzugt haben die Alkinylhalogenide deshalb folgende Struktur: Hal-CH₂-C∼C-R [mit R = chemische Schutzgruppen (z. B. Acylgruppen (z. B. Benzoyl), Alkylgruppen (z. B. Methyl-, Ethyl-, n-Propyl, iso-Propyl), tert-Butylgruppen, Benzyl gruppen, Silylgruppen), pharmazeutische Wirkstoffe, wie z. B. Peptide oder Glyco peptide, bevorzugt ist R = Saccharid]. Der Ausdruck "Saccharid" umfaßt Sac charide jeglicher Art, insbesondere Monosaccharide in allen stereoisomeren und enantiomeren Formen, z. B. Pentosen und Hexosen, wie α- und β-D-Glukose und Derivate davon, wie mit Schutzgruppen, z. B. Benzyl geschützte Saccharide und/oder mit funktionellen Gruppen, wie Aminogruppen, Phosphatgruppen oder Haloge nidgruppen, modifizierte Saccharide. Als Saccharide gelten hier besonders Inosite, ganz besonders optisch aktive Derivate von myo-Inosit und Quebrachitol, z. B. aus Galactinolen, sowohl aus pflanzlichen Quellen, wie Zuckerrüben, als auch aus Milchprodukten, oder durch enzymatische Enantiomerentrennung gewonnene Derivate. Die Saccharide können gleich oder verschieden voneinander sein. Zwischen dem eigentlichen Alkylhalogenid und der Modifikationen können sich zur Verminderung von sterischen Wechselwirkungen auch Linker bzw. Spacer, wie (CH₂)_n-Gruppen mit n = 1-20, befinden, wobei diese auch Heteroatome, wie N, O und S enthalten können.

In einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäß hergestellten den drimeren Struktur liegt zwischen der aus der C-H-aciden Verbindung stammenden Kernstruktur und einem bis maximal allen der Endmodifikationen (z. B. Sacchariden) ein wie vorstehend definierter Spacer vor. Liegen mehrere Spacer vor, können diese gleich oder verschieden voneinander sein.

Zur Kopplung der bisubstituierten Alkin-Bausteine an die C-H-aciden Verbindungen hat es sich als bevorzugt herausgestellt in einem polaren, aprotischen organischen Lösungsmittel (z. B. DMF, DMSO) unter basischen Bedingungen (z. B. unter Zusatz von NaH, Natriumethylat, Deazabicycloundecan (DBU), LIH, wobei NaH bevorzugt ist) zu arbeiten. Allgemein wurde die mehrmalige Reaktion zwischen einer C-H- aciden Verbindung und einem unsubstituierten Alkinylbromid bereits von R. K. Singh in Synthesis 1985, 54 beschrieben. Diese Reaktion läuft jedoch unter Pha sentransferkatalyse ab. Alle organischen Stoffe sind in einer organischen Phase, die notwendige Base (z. B. Hydroxid) ist in Wasser gelöst. Durch intensives Rühren erzeugt man ein Suspension, wobei das Hydroxid mit Hilfe eines geeigneten Gegenions (meist Tetrabutylammonium = Phasentransferkatalysator) in die organi sche Phase "geschleppt" werden kann und dort ein Proton abstrahieren kann. Da bei dieser Reaktion die Natronlauge in mindestens 10-20fachem Überschuß eingesetzt wird, läßt sich bei der Alkylierung von z. B. Malonestern keine monosub stituierte Spezies, sondern fast immer nur die bialkylierte Spezies isolieren.

Die Verhältnisse, in denen die Komponenten miteinander reagieren, können von einem Fachmann bestimmt werden. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Kompo nenten bei:

Die Reaktionszeiten können zwischen 2 und 24, bevorzugt zwischen 5 und 20, ganz bevorzugt 8 bis 15 Stunden betragen.

Die Reaktionstemperaturen liegen zwischen 0°C und 60°C, bevorzugt zwischen 20 und 40°C, ganz bevorzugt bei Raumtemperatur bis ca. 30°C.

Im Laufe der Reaktion müssen weniger alkylierte Spezies dann nicht abgetrennt werden, wenn 2 (z. B. ausgehend vom Malonester) oder 4 (ausgehend von Aceton dicarbonsäureester) gleiche Reste angefügt werden sollen. Dann handelt es sich um eine sog. erschöpfende Alkylierung, die als "Ein-Topf-Reaktion" stattfinden kann. Sollen jedoch Spezies mit verschiedenen Dendrimerarmen synthetisiert werden, sollte nach jedem Alkylierungsschritt gereinigt werden. Diese Reinigung, wie auch die Reinigung jeglicher Zwischen- oder Endprodukte, kann mittels Säu lenchromatographie erfolgen, z. B. über Kieselgel 60 (Fa. Machery-Nagel) mit Petrolether/Essigester als Laufmittel.

Bevorzugte Verbindungen, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren her gestellt bzw. umgesetzt werden, sind die in den nachfolgenden Beispielen ge zeigten Verbindungen 43α, 43β, 44, 47, 48, 49 und 50.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet je nach Wahl der Ausgangsverbindungen verschiedene Möglichkeiten: Bei der Wahl einer unsymmetrischen C-H-aciden Verbindungen (z. B. Acetessigester) ist es möglich, Deprotonierung und Alkylierung zu steuern, so daß man nach und nach vier einzelne und auch unterschiedlich substituierte Alkinylhalogenide regioselektiv ankoppeln kann. Dies bietet die Möglichkeit, unterschiedliche Spacerlängen und z. B. Zuckergruppierungen ein zusetzen. Die Konfiguration am anomeren Zentrum wird vorher bei der Anbindung des Zuckerbausteins an das Alkinylbromid festgelegt, so daß anomerenreine Verbindungen gewonnen werden können. Nach Abspaltung eventuell vorhandener Estergruppen wird die Keto-Gruppe in die Alkoholfunktion übergeführt, so daß ein weiterer Spacer eingeführt werden kann, an den z. B. ein gewünschter Wirkstoff gekoppelt sein kann. Eine solches Reaktionsschema ist in Fig. 3 gezeigt.

Erfindungsgemäß hergestellte Dendrimere zeichnen sich durch eine Reihe von vorteilhaften Eigenschaften aus. Sie sind biologisch abbaubar. Daher sind sie leicht zu entsorgen. Desweiteren sind sie im wesentlichen aus nachwachsenden Roh stoffen hergestellt. Somit werden fossile Rohstoffe geschont und die CO₂-Bilanz neutral gehalten. Weiterhin liegen die erfindungsgemäßen Dendrimere in genau definierten Strukturen vor, d. h. es gibt keine Fehlstellen und/oder inter- oder intramolekulare Bindungen. Ferner weisen erfindungsgemäße Dendrimere chirale C-Atome auf. Darüberhinaus können sie aufgrund ihres Aufbaus chemische Verbin dungen gut binden und unter geeigneten Bedingungen leicht wieder abgeben. Desweiteren sind erfindungsgemäße Dendrimere in der Lage, selektive Wechsel wirkungen mit Zucker-spezifischen Rezeptoren einzugehen und somit z. B. an Viren, Bakterien und Zellen zu binden.

Daher eignen sich erfindungsgemäß hergestellten Dendrimere bestens als Säulen material zur Abtrennung von Stoffen aus Gemischen von Produkten, insbesondere zur Trennung von Racematen in Enantiomere. Ferner können sie aufgrund ihrer Wechselwirkungen mit Rezeptoren für die affinitätschromatographische Isolation von Lektinen und anderen Glycoproteinen sowie als Zelladhäsionsinhibitoren, z. B. von Viren und Bakterien zum Infektionsschutz, eingesetzt werden.

Darüberhinaus können erfindungsgemäß hergestellte Dendrimere für eine Vielzahl weiterer Verwendungen vorgesehen werden. Beispielsweise können sie als Kataly satoren bei der enatioselektiven Synthese eingesetzt werden. Auch eignen sie sich im medizinischen Bereich, z. B. als Träger von Arzneistoffen, insbesondere zum Einsatz bei Depotmedikamenten und zur gezielten Einschleusung von Wirkstoffen in Zielzellen (drug-targeting). Desweiteren können sie zur Verhinderung von Ab stoßungsreaktionen bei Organtransplantationen eingesetzt werden. Auch können erfindungsgemäße Dendrimere zur Oberflächenbeschichtung wäßriger Medien und als Micellen verwendet werden. Weiterhin können sie, insbesondere wenn sie in der äußersten Schale funktionelle Gruppen, wie Amino-Gruppen tragen, zur Trans fektion, als multi-antigene Determinanten, künstliche Vaccinen oder Enzymmodelle in Analogie zu Cyclodextrinen eingesetzt werden. Ferner können erfindungs gemäße Dendrimere, die Festphasen-konjugiert sind, insbesondere Derivate von Inositol, zur Aufbereitung Bakterien-verseuchten Trinkwassers verwendet werden. Desweiteren können erfindungsgemäße Dendrimere, wenn sie mit Farbstoffen verknüpft sind, zur Markierung von Lektinen in histochemischen und zytoche mischen Verfahren eingesetzt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 allgemeines Reaktionsschema,

Fig. 2 Aufbau einer dendrimeren Struktur ausgehend von einem Galactose- modifizierten Alkinylbromid und Acetondicarbonsäurester,

Fig. 3 Aufbau einer dendrimeren Struktur ausgehend von einem Zucker- modifizierten Alkinylbromid und Acetessigester.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 Herstellung von 1-Brom-4[2',3',4',6'-tetra-O-benzyl-α-D-glucopyra nosyl]-but-2-in (43α) und 1-Brom-4[2',3',4',6'-tetra-O-benzyl-β-D- glucopyranosyl]-but-2-in (43β)

1.23 g (1.80 mmol) 2,3,4,6-Tetra-O-benzyl-α(-bzw. β-)-D-glucopyranosyl-trichlora cetimidat [Schmidt et al., Angew. Chem. 1980, 92, 763] und 373 mg (2,50 mmol) 1-Brombut-2-in-4-ol wurden in 16 ml Dichlormethan unter Argon gelöst und auf -30°C abgekühlt. Über ein Septum gab man tropfenweise 60 µl (72 mg, 0.32 mmol) Trimethylsilyltrifluormethansulfonat dazu. Unter Rühren ließ man den Ansatz über Nacht auf RT erwärmen. Man schüttelte die Reaktionsmischung mit gesättigter Natriumhydrogencarbonat-Lösung aus und trennte die organische Phase ab. Die wäßrige Phase wurde noch zweimal mit Dichlormethan extrahiert. Man vereinigte die organischen Phasen und trocknete über wasserfreiem Natriumsulfat. Es wurde eingeengt und der Rückstand mittels Säulenchromatrographie getrennt.
SC: KG, PE/EE (17 : 3)
43α:
Ausbeute: 501 mg (41%)
DC: R_f (PE/EE 17 : 3): 0.17
¹H-NMR: δ_H (250.13 MHz; CDCl₃): 3.57-3.80, 3.94-4.03 (4H, 2H, je m, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6); 3.89 (2H, t, H-10); 4.30 (2H, t, H-7); 4.43-5.00 (8H, m, H-11a . . . d); 5.04 (1H, d, H-1); 7.11-7.39 (20H, m, H-13a . . . d, H-14a . . . d, H-15a . . . d), J_7,10 = 1.9 Hz, J_1,2 = 3.6 Hz
¹³C-NMR: δ_C (62.90 MHz; CDCl₃): 14.0 (C-10); 54.7 (C-7); 68.4 (C-6).; 70.7, 77.5, 79.3, 81.6 (C-2, C-3, C-4, C-5); 72.9, 73.4, 75.0, 75.7 (C-11a . . . d); 81.5, 82.1 (C-8, C-9); 95.4 (C-1); 127.5, 127.6, 127.6, 127.8, 127.9, 128.1, 128.3, 128.4 (C-13a . . . d, C-14a . . . d, C-15a . . . d); 137.8, 137.9, 138.2, 138.7 (C-12a . . . d)

C₃₈H₃₉BrO₆. M = 672.6
HR-MS (FAB):
Berechnet für C₃₈H₃₉ ⁸¹BrO₆Na [M+Na⁺]: 695.181
Gefunden: 695.181
Berechnet für C₃₈H₃₉ ⁷⁹BrO₆Na [M+Na⁺]: 693.182
Gefunden: 693.182
43β:
Ausbeute: 392 mg (32%)
DC: R_f (PE/EE 17 : 3): 0.20
¹H-NMR: δ_H (250.13 MHz; CDCl₃): 3.43-3.76 (6H, m, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6); 3.89 (2H, t, H-10); 4.46-4.97 (11H, m, H-1, H-7, H-11a . . . d); 7.12-7.40 (20H, m, H-13a . . . d, H-14a . . . d, H-15a . . . d); J_7,10 = 2.0 Hz
¹³C-NMR: δ_C (62.90 MHz; CDCl₃): 14.0 (C-10); 56.3 (C-7); 68.8 (C-6); 73.5, 74.7, 74.9, 75.6 (C-11a . . . d); 74.9, 77.6, 82.0, 84.6 (C-2, C-3, C-4, C-5), 81.7, 82.0 (C-8, C-9); 101.6 (C-1); 127.6, 127.6, 127.6, 127.7, 127.7, 127.8, 127.9, 128.2, 128.3 (C-13a . . . d, C-14a . . . d, C-15a . . . d); 138.1, 138.4, 138.6 (C-12a . . . d)

C₃₈H₃₉BrO₆
M = 672.6
HR-MS (FAB):
Berechnet für C₃₈H₃₉ ⁷⁹BrO₆Na [M+Na⁺]: 693.183
Gefunden: 693.181
Berechnet für C₃₈H₃₉ ⁸¹BrO₆Na [M+Na⁺]: 695.181
Gefunden: 695.183

Beispiel 2 Herstellung von 1-Brom-4-[2',3',4',6'-Tetra-(O)-benzyl-α-D-galacto pyranosyl]-but-2-in (44)

3.51 g (5.12 mmol) [2,3,4,6-Tetra-(O)-benzyl-β-D-galactogyranosyl]-trichloraceti midat [Schmidt 1980] und 879 mg (10.2 mmol) 2-Butin-1,4-diol wurden in 15 ml abs. Acetonitril suspendiert. Man kühlte auf 15°C ab und tropfte 150 µl (≈ 184 mg, 0.82 mmol) Trimethylsilyltrifluormethansulfonat dazu. Nach dreißig Minuten brach man die Reaktion durch Zugabe von 250 mg festem Natriumhydrogencarbonat ab. Nach weiteren 30 Minuten ließ man auf Raumtemperatur erwärmen und filtrierte. Das Filtrat wurde am Rotationsverdampfer eingeengt und der Rückstand durch Säulenchromatographie über Kieselgel mit PE/EE 7 : 3 gereinigt. Das Gemisch der beiden anomeren Produkte wurde als farbloses Öl mit der Masse 2.55 g gewon nen, der R-Wert betrug 0.21 auf dem DC mit PE/EE 2 : 1. Im ESI-Massenspektrum fand man für die errechnete Molmasse M = 608.7 des Zwischenproduktes erwar tungsgemäß die Signale für [M+H]⁺, [M+NH4]⁺ und [M+Na]⁺.

307 mg des Zwischenproduktes wurden in 3 ml abs. CH₂Cl₂ gelöst. Zu dieser Lösung gab man zunächst 327 mg (0.986 mmol) Tetrabrommethan und nach dessen Auflösung 318 mg (1.21 mmol) Triphenylphosphin portionsweise über 10 Minuten in fester Form. Man ließ 24 Stunden rühren und engte anschließend am Rotationsverdampfer ein. Der Rückstand wurde mit Diethylether versetzt und 30 min intensiv gerührt. Man filtrierte den Niederschlag ab und engte das Filtrat ein. Die Aufreinigung erfolgte mittels Säulenchromatographie. Nur ein kleiner Teil des Eluats enthielt reines Produkt [DC: R_f (PE/Et₂O 8 : 2): 0.09], der Hauptteil bildete Mischfraktionen mit einem Nebenprodukt, vermutlich mit dem entsprechenden α- Anomer [DC: R₁ (PE/Et₂O 8 : 2): 0.075], die verworfen wurden.
Ausbeute: 56.0 mg (14% über zwei Stufen)
DC: R_f(PE/Et₂O 8 : 2): 0.09
¹H-NMR: δ_H (250.13 MHz; CDCl₃): 3.51-3.60, 3.79-3.89 (je 4H, je m, H-2, H-3, H-4, H-5, H-7, H-10); 4.40-4.79, 4.91-4.96 (11H, je m, H-1, H-6, H-11a . . . d); 7.27-7.42 (20H, m, H-13a . . . d, H-14a . . . d, H-15a . . . d)
¹⁵C-NMR: δ_C (62.90 MHz; CDCl₃): 14.1 (C-10); 56.0 (C-7); 68.7 (C-6); 73.1, 73.5, 74.4, 75.0 (C-11a . . . d); 73.4, 73.4, 79.2, 82.1 (C-2, C-3, C-4, C-5); 81.4, 82.4 (C-8, C-9); 101.7 (C-1); 127.5, 127.7, 127.8, 128.1, 128.2. 128.2, 128.3, 128.4 (C-13a . . . d, C14a . . . d, C-15a . . . d; 137.8, 138.4, 138.5, 138.7 (C-12a . . . d)

C₃₈H₃₉BrO₅
M = 672.6
HR-MS (FAB):
Berechnet für C₃₈H₄₀ ⁷⁹BrO₆ [M+H]⁺: 671.201
Gefunden: 671.193
Berechnet für C₃₈H₄₀ ⁸¹BrO₆[M+H]⁺: 673.199
Gefunden: 673.199.

Beispiel 3 2,2-Bis[4'-(2",3",4",6"-Tetra-(O)-benzyl-α-D-glucosyl)-but-2'-inyl]- malonsäuredi-tert.-butylester (47)

54 mg (80 µmol) 1-Brom-4-[2',3',4',6'-tetra-(O)-benzyl-α-D-glucosyl]-but-2-in 43 und 6.9 mg (32 µmol) Malonsäure-di-tert.-butylester wurden in 0.5 ml DMF gelöst. Man fügte 3.2 mg 60%ige NaH-Suspension (80 µmol) in fester Form hinzu und ließ bei RT 16 Stunden rühren. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 2 ml Wasser und 2 ml Diethylether abgebrochen. Man trennte die organische Phase ab und ex trahierte die wäßrige Phase noch zweimal mit Diethylether. Die vereinigten organi schen Extrakte wurden mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsul fat getrocknet. Nach dem Einrotieren reinigte man den Rückstand mittels Säulen chromatographie.
Ausbeute: 25.1 mg (56%)
SC: KG, PE/EE, 5 : 1
DC: R_f (PE/EE 5 : 1): 0.24
¹H-NMR: δ_H (250.13 MHz; CDCl₃): 1.43 (18H, s, H-14); 2.92 (4H, m, H-10); 3.56-3.99 (10H, 2H, je m, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6); 4.18 (4H, m, H-7); 4.42-4.98 (16H, m, H-11a . . . d); 5.04 (2H, d, H-1); 7.11-7.39 (20H, m, H-13a . . . d, H-14a . . . d, H- 15a . . . d); J_1,2 = 3.6 Hz
¹³C-NMR: δ_C (62.90 MHz; CDCl₃): 22.9 (C-10); 27.8, (C-14), 54.5 (C-7); 57.2 (C-11); 68.4 (C-6); 70.6, 77.5, 79.4, 81.9 (C-2, C-3, C-4, C-5); 72.7, 73.5, 74.9, 75.6 (C-11a . . . d); 78.3, 81.6, 82.1 (C-8, C-9, C-13); 94.8 (C-1); 127.5, 127.5, 127.6, 127.8, 127.8, 127.9, 128.1, 128.3, 128.3, 128.3 (C-13a . . . d, C-14a . . . d, C-15a . . . d); 138.0, 138.1, 138.3, 138.8 (C-12a . . . d), 167.8 (C-12)

C₈₇H₉₆O₁₆
M = 1397.7
HR-MS (FAB):
Berechnet für C₈₇H₉₆O₁₆Na [M+Na]⁺: 1419.660
Gefunden: 1419.664

Beispiel 4 Herstellung von 2,2-Bis[4'-α-D-glucopyranosyl-butyl]-malonsäure di-tert.-butylester (48)

20.2 mg (14.5 µmol) 2,2-Bis[4'-(2",3",4",6"-Tetra-(O)-benzyl-α-D-glucosyl)-but-2'- inyl]malonsäuredi-tert.-butylester 47 und 6.9 mg 20%iges Pd/C wurden unter einer Wasserstoffatmosphäre in 1.0 ml Aceton/Wasser (9 : 1) suspendiert. Man ließ 16 Stunden bei RT rühren. Nach gründlichem Spülen des Kolbens mit Argon wurde die Reaktionsmischung über einen Membranfilter filtriert und das Filtrat am Rota tionsverdampfer eingeengt. Der Rückstand konnte durch Filtration über Kieselgel mit Methanol als Eluent gereinigt werden. Man isolierte ein farbloses Öl.
Ausbeute: 9.8 mg (99%)
SC: KG, EE/MeOH, 4 : 1
DC: R_f (EE/MeOH 4 : 1): 0.19
¹H-NMR: δ_H (250.13 MHz; CD₃OD): 1.20-1.29, 1.60-1.79 (12H, je m, H-8, H-9, H-10); 1.43 (18H, s, H-14); 3.22-3.81 (16H, m, H-2, H-3, H-4, H-5, H-6, H-7); 4.75 (2H, d, H-1); J_1,2 = 3.6 Hz
¹³C-NMR: δ_C (62.90 MHz; CD₃OD): 21.9, 31.1, 33.0 (C-8, C-9, C-10); 28.3 (C-14); 59.8 (C-11); 62.7 (C-6); 68.9 (C-7); 71.9 (C-3); 73.6, 73.7 (C-2, C-5); 75.2 (C-4); 82.4 (C-13); 100.2 (C-1); 172.6 (C-12)

C₃₁H₅₆O₁₆
M = 684.8
HR-MS (FAB):
Berechnet für C₃₁H₅₆O₁₆Na [M+Na]⁺: 707.347
Gefunden: 707.350

Beispiel 5 Herstellung von 2,2,4,4-Tetrakis[4'-(2",3",4",6"-Tetra-(O)-benzyl- α-D-glucapyranosyl)-but-2'-inyl]-3-oxoglutarsäuredi-tert.-butylester (49)

90 mg (134 µmol) 1-Brom-4-[2',3',4',6'-tetra-(O)-benzyl-α-D-glucosyl]-but-2-in 43 und 5.7 mg (22 µmol) 3-Oxoglutarsäuredi-tert.-butylester wurden in 0.5 ml DMF gelöst. Man fügte 4.6 mg 60%ige NaH-Suspension (110 µmol) in fester Form hinzu und ließ bei RT 24 Stunden rühren. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 2 ml Wasser und 2 ml Diethylether abgebrochen. Man trennte die organische Phase ab und extrahierte die wäßrige Phase nach zweimal mit Diethylether. Die verunreinig ten organischen Extrakte wurden mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Einrotieren reinigte man den Rückstand mittels Säulenchromatographie.
Ausbeute: 19.8 mg (33%)
SC: KG, PE/EE, 4 : 1
DC: R_f (PE/EE 4 : 1): 0.12
¹H-NMR: δ_H (250.13 MHz; CDCl₃): 1.44 (18H, s, H-14); 2.91-3.15 (8H, m, H-10, H-10a); 3.55-3.97 (20H, 4H, je m, H-2, H-2a, H-3, H-3a, H-4, H-4a, H-5, H-5a, H-6, H-6a); 4.15 (4H, m, H-7, H-7a); 4.39-4.96 (32H, m, H-11a . . . h); 5.05, 5.06 (je 2H, je d, H-1); 7.09-7.37 (80H, m, H-13a . . . h, H-14a . . . h, H-15a . . . h); J_1,2 = 3.3 Hz
¹³C-NMR: δ_C (62.90 MHz; CDCl₃): 24.7, 24.8 (C-10, C-10a); 27.8 (C-15), 54.5 (C-7); 62.6 (C-11); 68.5 (C-6); 70.6, 77.5, 79.4, 81.9 (C-2, C-2a, C-3, C-3a, C-4, C-4a, C-5, C-5a); 72.5, 73.5, 74.9, 75.6 (C-16a . . . h); 79.2, 79.2, 81.6, 81.7 (C-8, C-8a, C-9, C-9a); 83.9 (C-14); 94.8 (C-1, C-1a); 127.5, 127.5, 127.6, 127.8, 127.8, 127.9, 128.0, 128.3, 128.3, 128.3, 128.4 (C-13a . . . h, C-14a . . . h, C-15a . . . h); 138.0, 138.1, 138.4, 138.9 (C-12a . . . h), 167.6 (C-13); 197.0 (C-12)

C₁₆₅H₁₇₄O₂₉
M = 2621.4
MS (ESI):
Berechnet für C₁₆₅H₁₇₄O₂₉Na [M+Na⁺]: 2644.4
Gefunden: 2644.2

Beispiel 6 Herstellung von 2,2,4,4-Tetrakis[4'-(α-D-glucopyranosyl)-butyl]-3- oxoglutarsäuredi-tert-butylester (50)

17.2 mg (6.56 µmol) 2,2,4,4-Tetrakis[4'-(2",3",4",6"-Tetra-(O)-benzyl-α-D-gluco pyranosyl)-but-2'-inyl]-3-oxoglutarsäuredi-tert.-butylester (49) und 5.8 mg 20%iges Pd/C wurden unter einer Wasserstoffatmosphäre in 1.0 ml Aceton/Wasser (9 : 1) suspendiert und analog Vorschrift 48 umgesetzt und aufgearbeitet. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatographie gereinigt. Man isolierte ein farbloses Öl.
Ausbeute: 2.1 mg (27%)
SC: KG, PE/EE, 2 : 1
DC: R_f (PE/EE 2 : 1): 0.15
¹H-NMR: δ_H (250.13 MHz; CD₃OD): 1.20-1.37, 1.58-1.63 (24H, je m, H-8, H-8a, H-9, H-9a, H-10, H-10a); 1.45 (18H, s, H-15); 3.22-3.81 (16H, m, H-2, H-2a, H-3, H-3a, H-4, H-4a, H-5, H-5a, H-6, H-6a, H-7, H-7a); Signal für H-1 und H-1a, erwartet bei δ = 4.75, wird vermutlich vom starken Lösungsmittelsignal bei δ = 4.78 überdeckt
¹³C-NMR: δ_C (62.90 MHz; CD₃OD): 22.3, 31.3, 34.1 (C-8, C-9, C-10); 28.6 (C-15); 62.9 (C-6); 66.6 (C-11); 69.1 (C-7); 72.0 (C-3); 73.8, 73.8 (C-2, C-5); 75.3 (C-4); 83.4 (C-14); 100.3 (C-1); 172.8 (C-13), 208.6 (C-12)

C₅₃H₉₄O₂₉
M = 1195.3
HR-MS (FAB):
Berechnet für C₅₃H₉₄O₂₉Na [M+Na⁺]: 1217.578
Gefunden: 1217.581

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von dendritischen Strukturen umfassend die Reaktion eines mindestens bisubstituierten Alkinylhalogenids mit einer C-H- aciden Carbonylverbindung in Gegenwart einer Base.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Base NaH, Natriumethylat, DBU oder LiH ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die C-H-acide Carbonylverbin dung Acetondicarbonsäurediethylester, Acetessigester, Malonsäurediethyle ster, Acetondicarbonsäuredi(2-trimethylsilylethyl)ester oder Acetondicarbon säuredi-t-butylester ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens bisubstituierte Alkinylhalogenid sich von 1-Brom-2-butin-4-ol oder 1-Brom-2-hexin-6-ol ableitet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens bisubstituierte Alkinylhalogenid folgende Struktur hat:
Hal-CH₂-C∼C-R
mit R = Benzoyl-, Ethyl-, tert-Butyl-, Benzyl-, Silylgruppe, pharmazeutische Wirkstoffe, Saccharid.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Reaktion in einem polaren, aprotischen, organischen Lösungsmittel stattfindet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Komponenten C-H- acide Carbonylverbindung, Alkinylhalogenid und Base im Verhältnis 1 : < 4 : < 4,5 umgesetzt werden.