Aplicação do 2

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 16838 (2022) Citar este artigo

669 acessos

2 Altmétrica

Detalhes das métricas

Aqui, apresentamos a aplicação de derivados de 2-desoxi-d-glicose como sondas quirais para elucidação da configuração absoluta de álcoois secundários quirais. As sondas são ligadas às moléculas estudadas via reação de glicosilação e os produtos resultantes são examinados por um conjunto de experimentos padrão de RMN 2D. A configuração absoluta de um átomo de carbono de oximetina que se liga à sonda é estabelecida com base em um conjunto de acoplamentos dipolares diagnósticos (NOEs/ROEs). Estas correlações podem ser consideradas diagnósticas devido a uma pronunciada falta de liberdade conformacional da ligação glicosídica formada. Enquanto a chance de uma observação dos sinais de diagnóstico é maior quando o glicosídeo resultante é um α-anômero. A 2-desoxi-d-glicose foi selecionada como uma sonda de escolha, pois é conhecida por preferir fortemente a formação de α-glicosídeos

O grupo hidroxila secundário é uma das funções mais comuns, mas cruciais, encontradas em compostos orgânicos naturais e sintéticos, que - na maioria dos casos - introduzem quiralidade na molécula. Várias décadas atrás, Mosher e colegas de trabalho propuseram um método para elucidação da configuração absoluta de álcoois secundários, baseado nas reações de ambos os enantiômeros do MTPA com uma molécula estudada e na observação cuidadosa dos efeitos de blindagem/desblindagem em espectros de RMN1. Esse método, com dezenas de modificações, foi utilizado em estudos de álcoois secundários e outras classes de moléculas quirais com sucesso limitado2,3,4,5,6,7. Embora ainda considerada como um padrão, essa abordagem não garante um resultado inequívoco, portanto, muitas vezes é carregada de suposições perigosas, que podem levar a conclusões errôneas8,9.

Há algum tempo, nosso grupo propôs um novo método de atribuição da estereoquímica de álcoois secundários, que já repercutia na literatura mundial10,11,12,13,14. Originou-se dos estudos modelo sobre anfotericina B; seu contexto histórico completo foi apresentado em nosso . Para encurtar a história, essa abordagem é baseada na observação de que uma ligação glicosídica, formada entre uma piranose e praticamente qualquer aglicona quiral, exibe quase liberdade não conformacional. Embora isso seja verdade para os anômeros alfa e beta dos glicosídeos resultantes, nos anômeros alfa a sonda de piranose se acomoda mais perto da aglicona, o que permite a observação de acoplamentos dipolares diagnósticos em espectros de NMR de prótons.

Até o momento, nosso grupo comprovou a aplicabilidade da D-glicose, D-manose e L-ramnose não modificadas para a elucidação da configuração absoluta do 2-butanol15. Nesses estudos, apenas os anômeros alfa provaram ser úteis. Mais tarde, o derivado tetra-O-benzílico da D-manose produziu um estudo estereoquímico bem-sucedido em vários compostos naturais16. Enquanto no caso do (+)-mentol ambos os anômeros alfa e beta apresentaram acoplamentos dipolares diagnósticos, a formação de glicosídeos beta é geralmente considerada como uma complicação, o que simplifica o processo de síntese, isolamento e estudos de RMN.

Em uma busca constante pela melhor sonda de açúcar possível, nossa atenção foi atraída para a 2-desoxiglicose. Embora a química geral desta hexose seja atraente e não totalmente compreendida, sabe-se que a síntese de glicosídeos beta deste monossacarídeo é bastante desafiadora17,18, portanto, os beta-anômeros não se manifestam como subprodutos significativos da glicosidação processo. Portanto, neste estudo, examinamos o processo de formação de derivados tri-O-benzil e tri-O-benzoil da 2-desoxiglicose e sua aplicação como sondas quirais para elucidação da configuração absoluta de álcoois secundários quirais.

No conceito proposto, o motivo do açúcar - no caso da 2-desoxiglicose - desempenha o papel de uma sonda molecular estereoquimicamente definida introduzida em um álcool secundário quiral selecionado, criando uma ligação. Um dos componentes dessa ligação inclui o carbono assimétrico testado. A utilidade do método pode ser verificada nos modelos propostos de álcoois secundários quirais como os isômeros (1S,2R,5S)-(+)-mentol, (-)-borneol e (S)-2-butanol. O conceito do método proposto pressupõe uma síntese química relacionada à formação de uma ligação O-glicosídica entre a sonda e a aglicona, seguida de uma série de estudos espectroscópicos de RMN 2D - incluindo a observação de efeitos de Overhauser entre os prótons das unidades de carboidratos , unidades de álcool e o uso de técnicas de modelagem molecular para simular as interações dos sistemas criados. Abaixo, demonstramos o conceito geral do método proposto (Fig. 1):