Practical Synthesis of the C-1027 Aminosugar Moiety

Abstract

A concise and reliable synthetic route to the aminosugar moiety of the C-1027 chromophore was developed. The aminosugar moiety was synthesized from l-glutamic acid in 11 steps and 13% overall yield.

Key words

C-1027 - enediyne - carbohydrate - natural products - synthesis

References and Notes

• 1a Otani T. Minami Y. Marunaka T. Zhang R. Xie M.-Y. J. Antibiot.  1988,  41:  1580 
• 1b Yoshida K. Minami Y. Azuma R. Saeki M. Otani T. Tetrahedron Lett.  1993,  34:  2637 
• For reviews, see:
• 2a Smith AL. Nicolaou KC. J. Med. Chem.  1996,  39:  2103 
• 2b Xi Z. Goldberg IH. In Comprehensive Natural Product Chemistry   Vol. 7:  Barton DHR. Nakanishi K. Pergamon; Oxford: 1999.  p.553 
• 3a Minami Y. Yoshida K. Azuma R. Saeki M. Otani T. Tetrahedron Lett.  1993,  34:  2633 
• 3b Iida K. Ishii T. Hirama M. Otani T. Minami Y. Yoshida K. Tetrahedron Lett.  1993,  34:  4079 
• 3c Iida K. Fukuda S. Tanaka T. Hirama M. Imajo S. Ishiguro M. Yoshida K. Otani T. Tetrahedron Lett.  1996,  37:  4997 
• 4 Tanaka T. Fukuda-Ishisaka S. Hirama M. Otani T.
  J. Mol. Biol.  2001,  309:  267 
• For the structure and reactivity of nine-membered enediynes, see:
• 5a Iida K. Hirama M. J. Am. Chem. Soc.  1995,  117:  8875 
• 5b Hirama M. Pure Appl. Chem.  1997,  69:  525 
• 5c Usuki T. Mita T. Lear MJ. Das P. Yoshimura F. Inoue M. Hirama M. Akiyama K. Tero-Kubota S. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  5249 
• 5d Hirama M. Akiyama K. Das P. Mita T. Lear MJ. Iida K. Sato I. Yoshimura F. Usuki T. Tero-Kubota S. Heterocycles  2006,  69:  83 ; and references therein
• 5e Myers AG. Hurd AR. Hogan PC. J. Am. Chem. Soc.  2002,  124:  4583 
• 6a Sato I. Toyama K. Kikuchi T. Hirama M. Synlett  1998,  1308 
• 6b Sato I. Akahori Y. Sasaki T. Kikuchi T. Hirama M. Chem. Lett.  1999,  867 
• 6c Inoue M. Sasaki T. Hatano M. Hirama M. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  6500 
• 6d Inoue M. Hatano S. Kodama M. Sasaki T. Kikuchi T. Hirama M. Org. Lett.  2004,  6:  3833 
• 6e Inoue M. Ohashi I. Kawaguchi T. Hirama M. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  1777 
• Recent synthetic studies of related chromoprotein antibiotics. For maduropeptin, see:
• 7a Komano K. Shimamura S. Norizuki Y. Zhao D. Kabuto C. Sato I. Hirama M. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  12072 
• 7b Norizuki Y. Komano K. Sato I. Hirama M. Chem. Commun.  2008,  5372 
• 7c Iso K. Inoue M. Kato N. Hirama M. Chem. Asian J.  2008,  3:  447 
• 7d Komano K. Shimamura S. Inoue M. Hirama M. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  14184 
• 7e Kato N. Shimamura S. Khan S. Takeda F. Kikai Y. Hirama M. Tetrahedron  2004,  60:  3161 
• 7f Nicolaou KC. Koide K. Xu J. Izraelewicz MH. Tetrahedron Lett.  1997,  38:  3671 
• For kedarcidin, see:
• 7g Ogawa K. Koyama Y. Ohashi I. Sato I. Hirama M. Angew. Chem. Int. Ed.  2009,  48:  1110 
• 7h Ren F. Hogan PC. Anderson AJ. Myers AG. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  5381 
• 7i Ren F. Hogan PC. Anderson AJ. Myers AG. Org. Lett.  2007,  9:  1923 
• 7j Lear MJ. Hirama M. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  4897 
• 7k Vuljanic T. Kihlberg J. Somfai P. J. Org. Chem.  1998,  63:  279 
• 7l Kawata S. Ashizawa S. Hirama M. J. Am. Chem. Soc.  1997,  119:  12012 
• 7m Hornyak M. Pelyvas IF. Sztaricskai FJ. Tetrahedron Lett.  1993,  34:  4087 
• 8 For the synthesis of the aminosugar moiety reported by another group, see: Semmelhack MF. Jiang Y. Ho D. Org. Lett.  2001,  3:  2403 
• 9a Saijo S. Wada M. Himizu J. Ishida A. Chem. Pharm. Bull.  1980,  28:  1449 
• 9b Hamada Y. Hara O. Kawai A. Kohno Y. Shioiri T. Tetrahedron  1991,  47:  8635 
• 10 Schröder M. Chem. Rev.  1980,  80:  187 
• 11 Bunch L. Norrby P.-O. Frydenvang K. Krogsgaard-Larsen P. Madsen U. Org. Lett.  2001,  3:  433 

12

Selected Data for 9
Colorless needles; mp 162-164 ˚C (EtOAc); [α]_D ^²9 +8.6 (c 1.00, CH₂Cl₂). FT-IR (film): ν = 2944, 1742, 1458, 1275, 1179, 1114, 1041, 1014, 884, 801, 695 cm^-¹. ^¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 0.94-1.15 (28 H, m, TIDPS), 1.45 (3 H, s, H6), 1.61 (3 H, s, H6), 2.53 (6 H, s, NMe₂), 2.71 (1 H, d, J = 1.6 Hz, H4), 4.43 (1 H, d, J = 2.4 Hz, H2), 4.82 (1 H, dd, J = 2.4, 1.6 Hz, H3). ^¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃): δ = 12.8, 13.3, 14.0, 14.3, 16.8, 16.9, 17.2, 17.2, 17.3, 17.6, 17.6, 17.9, 25.7, 24.6 (C6), 31.4 (C6), 45.0 (NMe₂), 68.7 (C4), 71.8 (C3), 76.7 (C2), 87.4 (C5), 169.3 (C1). ESI-HRMS: m/z calcd for C₂₁H₄₃NNaO₅Si₂ ⁺ [M + Na⁺]: 468.2572; found: 468.2575.

13

Selected Data for 2
Colorless oil; [α]_D ^²7 -19.0 (c 1.00, CHCl₃). FT-IR (film): ν = 3386, 2867, 1465, 1386, 1364, 1248, 1137 cm^-¹. ^¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 1.03-1.13 (28 H, m, TIPDS), 1.30 (3 H, s, H6), 1.60 (3 H, s, H6), 2.46 (1 H, d, J = 2.4 Hz, H4), 2.55 (6 H, s, NMe₂), 2.76 (1 H, br s, OH), 3.49 (1 H, dd, J = 8.0, 3.2 Hz, H2), 4.73 (1 H, dd, J = 3.2, 2.4 Hz, H3), 5.01 (1 H, br d, J = 8.0 Hz, H1). ^¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃):
δ = 13.0, 13.1, 13.3, 13.6, 14.4, 17.1, 17.1, 17.4, 17.4, 17.5, 17.5, 17.6, 23.7 (C6), 30.8 (C6), 44.5 (NMe₂), 69.4 (C4), 74.8 (C3), 78.1 (C2), 78.4 (C5), 90.5 (C1). ESI-HRMS:
m/z calcd for C₂₁H₄₆NO₅Si₂ ⁺ [M + H⁺]: 448.2909; found: 448.2910.