Stereoselective functionalization of alicyclic β-amino acids  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
67970
Type F
Principal investigator Kiss, Loránd
Title in Hungarian Aliciklusos β-aminosavak szelektív funkcionalizálása
Title in English Stereoselective functionalization of alicyclic β-amino acids
Keywords in Hungarian β-aminosavak, peptidek, sztereoszelektív reakciók, funkcionalizálás, cikloaddíció
Keywords in English β-amino acids, peptides, stereoselective reactions, functionalization, cycloaddition
Discipline
Organic, Biomolecular, and Pharmaceutical Chemistry (Council of Physical Sciences)100 %
Panel Chemistry 2
Department or equivalent Institute of Pharmaceutical Chemistry (University of Szeged)
Starting date 2007-07-01
Closing date 2010-07-31
Funding (in million HUF) 6.086
FTE (full time equivalent) 2.39
state closed project
Summary in Hungarian
Az aliciklusos β-aminosavak biológiailag értékes természetes eredetű vegyületek és antibiotikumok fontos elemei, valamint különböző újtípusú peptidek építőelemeiként is szolgálnak [(a) Fülöp, F. Chem. Rev. 2001, 101, 2181. (b) Epand, R. F.; Raguse, T. L.; Gellman, S. H.; Epand, R. M. Biochemistry 2004, 43, 9527.]. Korábbi munkánk során telítetlen aliciklusos β-aminosavak illetve β-laktámok regio- és sztereokontrollált funkcionalizálásával epoxi- illetve hidroxi csoportot tartalmazó β-aminosav származékokat állítottunk elő [(a) Palkó, M.; Kiss, L.; Fülöp, F. Curr. Med. Chem. 2005, 12, 3063-3083. (b) Kiss, L.; Forró, E.; Fülöp, F. Tetrahedron Lett. 2006, 47, 2855-2858. (c) Kiss, L.; Forró, E.; Martinek, T.; Kálmán, A; Bernáth, G.; Fülöp, F. J. Org. Chem. közlésre előkészítve]
Munkánk során tervezzük az aliciklusos β-aminosavak öt- és hattagú gyűrűjén további funciós csoportok kiépítését:
1) a már korábban előállított epoxi illetve hidroxil csoportokat tartalmazó származékok továbbalakításával
2) az aliciklusos β-aminosavak cikloalkén vázának olefinkötésére történő cikloaddíciós reakciókkal
A szintéziseink során nyert anyagoknak értékes farmakológiai jelentősége is lehet. A β-aminosavak cikloalkán vázán sztereokontrollált módon kiépített funkciós csoportok erőteljes mértékben befolyásolhatják azok biológiai hatását. Ezek a vegyületek, az irodalomban csak kevésbé ismert, karbociklusos nukleozidok kiindulási anyagaként szolgálnak, valamint újtípusú peptidek szintézisében is jól alkalmazhatóak.
Summary
The alicyclic β-amino acids are key component of many natural products and antibiotics. They are important building blocks in the synthesis of peptide oligomers [(a) Fülöp, F. Chem. Rev. 2001, 101, 2181. (b) Epand, R. F.; Raguse, T. L.; Gellman, S. H.; Epand, R. M. Biochemistry 2004, 43, 9527.]. The preparation of epoxy and hydroxy functionalized β-amino acids with cyclohexane and cyclopentane skeleton has already been accomplished earlier by our research group [(a) Palkó, M.; Kiss, L.; Fülöp, F. Curr. Med. Chem. 2005, 12, 3063-3083. (b) Kiss, L.; Forró, E.; Fülöp, F. Tetrahedron Lett. 2006, 47, 2855-2858. (c) Kiss, L.; Forró, E.; Martinek, T.; Kálmán, A; Bernáth, G.; Fülöp, F. J. Org. Chem. prepared for publication].
Our aim is to introduce other functional groups on the cyclohexane and cyclopentane skeleton of the alicyclic β-amino acids following the startegies:
1) transformation of the epoxy and hydroxy functionalized alicyclic β-amino acid derivatives
2) 1,3-dipolar cycloaddition reactions on the olefinic bond of the β-amino acids with cycloalkene (cyclohexene and cyclopentene) skeleton
Functionalization of the alicyclic β-amino acids may have promising effects on their biological activities. Additional application will occur in the use of natural product synthesis and in the preparation of carbonuclesides. These compounds will also function as new building blocks in peptide synthesis.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az aliciklusos β-aminosavak szelektív funkcionalizálását az aminosavak ciklopentén- illetve ciklohexén vázán levő olefinkötés átalakításával végeztük. Az egyik megközelítés szerint a gyűrű kettős kötésének sztereoszelektív epoxidálási reakcióját követő szelektív oxirán nyitással és egyéb transzformációkkal építettük ki az új funkciókat, melynek során ortogonálisan védett ciklusos diaminokarbonsav származékokat, azido-aminociklopentanolok sztereoizomerjeit, triazol-szubsztituált ciszpentacin származékokat, regio- és sztereoszelektíven hidroxilált ciklusos aminosavakat állítottunk elő. A második funkcionalizálási stratégia az olefinkötésre történő 1,3-dipoláris cikloaddíción alapult, amelynek eredményeként izoxazolin gyűrűvel kondenzált ciszpentacin származékok regio- és sztereoizomerjeihez jutottunk. A harmadik funkcionalizálás kulcseleme az aliciklusos β-aminosavak oxidatív gyűrűnyitását követő reduktív gyűrűzárása volt, amely általánosan alkalmazható módszerrel új piperidin- és azepánvázas β-aminosav származékokat állítottunk elő. Mindhárom funkcionalizálási technika alkalmasnak bizonyult a fenti vegyületek előállítására enantiomer tiszta formában is.
Results in English
The functionalization of alicyclic β-amino acids has been accomplished by transformation of their ring carbon-carbon double bond. An approach toward functionalization consisted in the stereoselective epoxidation reaction of the ring olefinic bond, followed by selective oxirane opening and other type of transformations, which resulted in orthogonally protected cyclic diaminocarboxylates, azidoaminocyclopentanol stereoisomers, triazole-substituted cispentacin derivatives, regio- and stereoselectively hydroxylated cyclic amino acids. The second functionalization strategy involved 1,3-dipolar cycloaddition to the ring carbon-carbon double bond, affording isoxazoline-fused cispentacin regio- and stereoisomers. The key step of the third functionalization strategy was the oxidative ring opening followed by reductive ring closure reactions of the alicyclic β-amino acids, which generally applicable method led to novel β-amino acids with a piperidine or azepane skeleton. All three functionalization techniques were suitable for the synthesis of the above compounds in enantiomerically pure form.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=67970
Decision
Yes





 

List of publications

  
Loránd Kiss, Enikő Forró, Rejo Sillanpää, Ferenc Fülöp: Diastereo- and enantioselective synthesis of orthogonally protected 2,4-diaminocyclopentanecarboxylates: A flip from β-amino- to β,γ-diaminocarboxylates, Jornal of Organic Chemistry, 2007
Loránd Kiss, Enikő Forró, Tamás A. Martinek, Gábor Bernáth, Norbert De Kimpe, Ferenc Fülöp: Stereoselective Synthesis of Hydroxylated beta-Aminocyclohexanecarboxylic Acids, Tetrahedron, 2008
Loránd Kiss, Brigitta Kazi, Enikő Forró, Ferenc Fülöp: A New Strategy for the Preparation of Heterocyclic beta-Amino Esters: Orthogonally Protected beta-AminoEsters with a Piperidine Skeleton, Tetrahedron Letters, 2008
Brigitta Kazi, Loránd Kiss, Enikő Forró, Ferenc Fülöp: A new strategy for the preparation of orthogonally protected N-heterocyclic beta-amino esters, XIIIrd European Colloquium on Hetreocyclic Chemistry Antwerp, Belgium, 2008, September, 2008
Loránd Kiss, Enikő Forró, Rejo Sillanpää, Ferenc Fülöp: Synthesis of functionalized delta-amino alcohol stereoisomers with a cyclopentane skeleton. Hydroxylated azidocarbanucleoside precursors, Joint Symposium of the 18th International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids and the 35th Symposium on Nucleic Acids ChemistryKyoto, Japan, 2008 Sep, 2008
Melinda Nonn, Loránd Kiss, Enikő Forró, R.ejo Sillanpää, Ferenc Fülöp: Izoxazolin gyűrűvel kondenzált ciszpentacin származékok szintézise, XIV Nemzetközi Vegyészkonferencia, Kolozsvár, Románia, 2008, November, 2008
Loránd Kiss, Enikő Forró, Rejo Sillanpää, Ferenc Fülöp: Új, funkcionalizált ciszpentacin származékok. Potenciális 1,2,3-triazol-karbonukleozid prekurzorok sztereoszelektív szintézise, Gyógyszerkémiai és Gyógyszertechnológiai Szimpózium, Zalakaros, 2008
Loránd Kiss, Enikő Forró, Rejo Sillanpää, Ferenc Fülöp: Novel functionalized cispentacin derivatives. Synthesis of 1,2,3-triazole-substituted 2-aminocyclopentanecarboxyalte stereoisomers, Tetrahedron: Asymmetry, 2008
Melinda Nonn, Loránd Kiss, Enikő Forró, Ferenc Fülöp: Izoxazolin gyűrűvel kondenzált ciszpentacin származékok szintézise, Heterociklusos Munkabizottsági Ülés, Balatonszemes, 2009
Loránd Kiss, Melinda Nonn, Enikő Forró, Rejo Sillanpää, Ferenc Fülöp: Synthesis of novel isoxazoline-fused cispentacin stereoisomers, Tetrahedron Letters, 2009
Loránd Kiss, Enikő Forró, Ferenc Fülöp: Synthesis of carbocyclic β-amino acids, Amino Acids, Peptides and Proteins in Organic Chemistry. Vol. 1, Ed. A. B. Hughes, Wiley, Weinheim, 2009
S. Mangelinckx, L. Kiss, E. Leemans, M. D’hoeghe, E. van Hende, G. Verniest, S. Peeters, T. Meisesonne, F. Fülöp, N. De Kimpe: Synthesis of carbocyclic and heterocyclic beta-amino acid derivatives, Foldamers: building blocks, structure and function; COST action CM0803, 2009
L. Schönstein, E. Forró, L. Kiss, F. Fülöp: Enzymatic hydrolysis of hydroxylated alicyclic beta-amino esters, Foldamers: building blocks, structure and function; COST action CM0803, 2009
B. Kazi, L. Kiss, E. Forró, F. Fülöp: Synthesis of orthogonally protected piperidine and azepane beta-amino ester enantiomers, Foldamers: building blocks, structure and function; COST action CM0803, 2009
L. Kiss, E. Forró, F. Fülöp: Synthesis of multifunctionalized 1,2,3-triazole-modified carbanucleoside analogues via azide-alkyne dipolar cycloaddition, 11th International Conference on the Chemistry of Antibiotics and Other Bioactive Compounds (ICCA-11), San Sebastian, Basque Country, Spain, 2009
M. Nonn, L. Kiss, E. Forró, F: Fülöp: Izoxazolin gyűrűvel kondenzált újabb ciklusos beta-aminosav származékok szelektív szintézise, Heterociklusos Munkabizottsági Ülés, 2010
Kiss L, Forró E, Fustero S, Fülöp F: Fluortartamú aliciklosos beta-aminosavak sztereoszelektív szintézise, Vegyészkonferencia, 2010
Brigitta Kazi, Loránd Kiss, Enikő Forró, Ferenc Fülöp: Synthesis of orthogonally protected azepane β-amino ester enantiomers, Tetrahedron Lett, 2010
Loránd Kiss, Enikő Forró, Rejo Sillanpaa, Ferenc Fülöp: Synthesis of highly functionalized cyclopentanes, hydroxylated azidocarbanucleoside precursors, Synthesis, 2010
Loránd Kiss, Enikő Forró, Rejo Sillanpaa, Ferenc Fülöp: Synthesis of conformationally restricted 1,2,3-triazole-substituted ethyl β- and γ-aminocyclopentanecarboxylate stereoisomers. Multifunctionalized alicyclic amino esters, Tetrahedron, 2010
Loránd Kiss, Ferenc Fülöp: Selective syntheses of functionalized cyclic β-amino acids via transformation of the ring C-C double bonds, Synlett, 2010
Brigitta Kazi, Loránd Kiss, Enikő Forró, István Mándity, Ferenc Fülöp: Synthesis of conformationally constrained, orthogonally protected 3-azabicyclo[3.2.1]octane β-amino esters, Arkivoc, 2010
Enikő Forró, László Schönstein, Loránd Kiss, Alberto Vega-Penaloza, Eusebio Juaristi, Ferenc Fülöp: Direct Enzymatic Route for the Preparation of Novel Enantiomerically Enriched Hydroxylated β-Amino Ester Stereoisomers, Molecules, 2010




 

Events of the project

  
2016-03-08 08:18:54
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Kórélettani Intézet (Szegedi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Gyógyszerkémiai Intézet (Szegedi Tudományegyetem).
2016-03-02 12:42:15
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Gyógyszerkémiai Intézet (Szegedi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Kórélettani Intézet (Szegedi Tudományegyetem).



Back »