A Direct Entry to Carbasugars: Asymmetric Synthesis of 1-epi-(+)-MK7607

Abstract

A short and flexible synthesis of 5a-carbasugars is presented. The combination of a proline-catalyzed aldol reaction and a ring-closing metathesis affords 1-epi-(+)-MK7607 in seven steps with an overall yield of 23%.

Key words

carbasugars - organocatalysis - asymmetric synthesis - aldol reaction - ring-closing metathesis

References and Notes

• 1a Sollogoub M. Sinay P. From Sugars to Carbasugars, In The Organic Chemistry of Sugars   Levy DE. Fügedi P. CRC Press; Boca Raton: 2006.  Chapt. 8.
• 1b Suami T. Ogawa S. Adv. Carbohydr. Chem. Biochem.  1990,  40:  21 
• 2 McCasland GE. Furuta S. Durham LJ. J. Org. Chem.  1966,  31:  1516 
• For reviews, see:
• 3a Suami T. Pure Appl. Chem.  1987,  59:  1509 
• 3b Suami T. Top. Curr. Chem.  1990,  154:  257 
• 3c Ogawa S. In Carbohydrate Mimics, Concepts and Methods   Chapleur Y. Wiley-VCH; Weinheim: 1988.  p.87 
• 4 Berecibar A. Grandjean C. Siriwardena A. Chem. Rev.  1999,  99:  779 
• 5a Musser JH. Ann. Rep. Med. Chem.  1992,  27:  301 
• 5b Witczak ZJ. In Carbohydrates in Drug Design   Witczak ZJ. Nieforth KA. Marcel Dekker; New York: 1997. 
• 5c Dwek RA. Chem. Rev.  1996,  96:  683 
• 6 Isogai A. Sakuda S. Nakayama J. Watanabe S. Suzuki S. Agric. Biol. Chem.  1987,  51:  2277 
• 7 Horii S. Iwasa T. Mizuta E. Kameda Y. J. Antibiot.  1971,  24:  59 
• 8a Kameda Y. Horii S. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1972,  746 
• 8b Kameda Y. Asano N. Yoshikawa M. Takeuchi M. Yamaguchi T. Matsui K. Horii S. Fukase H. J. Antibiot.  1984,  37:  1301 
• 9a Atsumi S. Umezawa K. Iinuma H. Naganawa H. Nakamura H. Iitaka Y. Takeuchi T. J. Antibiot.  1990,  43:  49 
• 9b Atsumi S. Iinuma H. Nosaka C. Umezawa K. J. Antibiot.  1990,  43:  1579 
• 10 Yoshikawa N, Chiba N, Mikawa T, Ueno S, Harimaya K, and Iwata M. inventors; JP  0630600. 
• 11 Bach G. Breiding-Mack S. Grabley S. Hammann P. Hütter K. Thiericke R. Uhr H. Wink J. Zeeck A. Liebigs Ann. Chem.  1993,  241 
• For 5a-carbasugar syntheses, see:
• 12a Ogawa S. Tsunoda H. Liebigs Ann. Chem.  1992,  637 
• 12b Chupak L. Luebbers T. Trost BM. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  1732 
• 12c Lubineau A. Billault I. J. Org. Chem.  1998,  63:  5668 
• 12d Rassu G. Auzzas D. Pinna L. Battistini L. Zanardi F. Marzocchi L. Acquotti D. Casiraghi G. J. Org. Chem.  2000,  65:  6307 
• 12e Mehta G. Lakshminath S. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  3509 
• 12f Song C. Jiang S. Singh G. Synlett  2001,  1983 
• 12g Holstein Wagner S. Lundt I. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  2001,  780 
• 12h Ishikawa T. Shimizu Y. Kudoh T. Saito S. Org. Lett.  2003,  5:  3879 
• 13 Block O. Dissertation   University of Wuppertal; Germany: 2000. 
• 14 Mukaiyama T. Suzuki K. Yamada T. Tabusa F. Tetrahedron  1990,  46:  265 
• 15a Enders D. Grondal C. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  1210 ; Angew. Chem. 2005, 117, 1235
• 15b Enders D. Grondal C. Vrettou M. Raabe G. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  4079 ; Angew. Chem. 2005, 117, 4147
• 15c Grondal C. Enders D. Tetrahedron  2006,  62:  329 
• 15d Enders D. Palecek J. Grondal C. Chem. Commun.  2006,  655 
• 15e Enders D. Vrettou M. Synthesis  2006,  2155 
• 15f Enders D. Grondal C. Vrettou M. Synthesis  2006,  3597 
• 16 Grondal C. Dissertation   RWTH Aachen; Germany: 2006. 
• Reviews:
• 17a Schuster M. Blechert S. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1997,  36:  2036 ; Angew. Chem. 1997, 109, 2124
• 17b Grubbs RH. Chang S. Tetrahedron  1998,  54:  4413 
• 17c Fürstner A. Angew. Chem. Int. Ed.  2000,  39:  3012 ; Angew. Chem. 2000, 112, 3140
• 17d Schrock RR. Hoveyda AH. Angew. Chem. Int. Ed.  2003,  42:  4592 ; Angew. Chem. 2003, 115, 4740
• 17e Deiters A. Martin SF. Chem. Rev.  2004,  104:  2199 
• 17f Nicolaou KC. Bulger PG. Sarlah D. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  4490 ; Angew. Chem. 2005, 117, 4564
• For related examples, see:
• 18a Whalen LJ. Halcomb RL. Org. Lett.  2004,  6:  3221 
• 18b Kim Y.-K. Lee B.-Y. Kim DJ. Lee GS. Jeon HB. Kim KS. J. Org. Chem.  2005,  70:  3299 
• 18c Ramana GV. Rao BV. Tetrahedron Lett.  2005,  46:  3046 
• 18d Cumptsey I. Tetrahedron Lett.  2005,  46:  6257 

19

Analytical Data of 3.
R _f = 0.15 (EtOAc-MeOH = 6:1); [α]_D ²² 232.7 (c 1.25, H₂O). ¹H NMR (300 MHz, D₂O): δ = 3.49 (dd, J = 10.9, 4.2 Hz, 1 H), 3.59 (dd, J = 10.9, 7.4 Hz, 1 H), 4.03 (m, 1 H), 4.09 (m, 2 H, CH₂OH), 4.16 (d, J = 4.2 Hz, 1 H), 5.66 (m, 1 H, C=CH) ppm. ¹³C NMR (75 MHz, D₂O): δ = 61.8 (CH₂OH), 66.5, 70.7, 71.7, 72.3 (CHOH), 126.9 (C=CH), 137.5 (C=CH). MS (EI, 70 eV): m/z (%) = 140 (7), 122 (10), 116 (47), 111 (28), 99 (17), 98 (100), 97 (21), 83 (11), 81 (13), 71 (11), 72 (14), 69 (27), 55 (15). HRMS: m/z calcd for C₇H₁₂O₅ - 2H₂O [M⁺ - 2H₂O]: 140.04734; found: 140.04735.