Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

SYNTHESIS OF β-D-RIBOPYRANOSIDES DERIVATIVES FROM β-D-XYLOPYRANOSIDE

Musonda, Christopher LU (2018) KEMR11 20162
Department of Chemistry
Abstract
The aim of this thesis was to synthesize various β-D-ribopyranoside derivatives with different C-4 functional groups, using D-xylose as the starting material. The desired modifications were deoxygenation, fluorination, methylation and epimerization of the C-4 hydroxyl group. Methylation provided the best results with the final product being successfully synthesized. Deoxygenation was also achieved but the final de-protection step was not carried out. Epimerization was attempted using two different methods but without success, firstly probably due to the high energetic favorability of having the hydroxyl group in the equatorial position, and secondly due to harsh reaction conditions causing the cleavage of the hydroxyl group. Fluorination... (More)
The aim of this thesis was to synthesize various β-D-ribopyranoside derivatives with different C-4 functional groups, using D-xylose as the starting material. The desired modifications were deoxygenation, fluorination, methylation and epimerization of the C-4 hydroxyl group. Methylation provided the best results with the final product being successfully synthesized. Deoxygenation was also achieved but the final de-protection step was not carried out. Epimerization was attempted using two different methods but without success, firstly probably due to the high energetic favorability of having the hydroxyl group in the equatorial position, and secondly due to harsh reaction conditions causing the cleavage of the hydroxyl group. Fluorination was not attempted. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
INTAG AV TRÄSOCKER SKA FÖREBYGGA CANCER
Cancer är den näst största orsaken till död i industriländer idag. Det görs för tillfället oerhörda ekonomiska satsningar där bl.a. Cancerfonden delade ut 385 miljoner kronor för forskning inom området år 2016. Ett forskningsområde som fått mycket uppmärksamhet på senare tid är användandet av det trädbundna sockret, D-xylos (också kallat ’träsocker’), som en källa till anti-cancermedel. Sockret visar bra potential, mycket tack vare dess biologiska betydelse i däggdjur samt dess tillgänglighet i naturen. I detta projekt har olika modifieringar av sockret syntetiserats för att man eventuellt ska kunna undersöka dem för potentiella anti-cancer egenskaper.

I cellen av däggdjur fungerar xylos som en... (More)
INTAG AV TRÄSOCKER SKA FÖREBYGGA CANCER
Cancer är den näst största orsaken till död i industriländer idag. Det görs för tillfället oerhörda ekonomiska satsningar där bl.a. Cancerfonden delade ut 385 miljoner kronor för forskning inom området år 2016. Ett forskningsområde som fått mycket uppmärksamhet på senare tid är användandet av det trädbundna sockret, D-xylos (också kallat ’träsocker’), som en källa till anti-cancermedel. Sockret visar bra potential, mycket tack vare dess biologiska betydelse i däggdjur samt dess tillgänglighet i naturen. I detta projekt har olika modifieringar av sockret syntetiserats för att man eventuellt ska kunna undersöka dem för potentiella anti-cancer egenskaper.

I cellen av däggdjur fungerar xylos som en länk mellan en proteinkärna och en kedja av andra kolhydrater i proteoglykaner (se figur 1). Proteoglykaner är essentiella för en lång rad av biologiska processer och dess uttryck är förknippat med varje steg av cancer utveckling, vilka inkluderar bl.a. tumörinflytande och tumörmetastas.

Biosyntesen av proteoglykan initieras vanligen av att det interna enzymet xylostransferas tillför en xylos molekyl till proteinkärnan. Detta följs av att andra enzymer bygger på med ytterligare kolhydrater tills en kolhydratskedja bildas.

Biosyntesen kan dock också ske genom att låta en aglykon-bärande xylos molekyl, en så kallad xylosid, penetrera cellmembranet vilket kommer att initiera byggandet av kolhydratskedjan (aglykonen fungerar som ersättare för protein kärnan). Kolhydraterna som sedan kommer att göra upp kedjan beror på strukturen av aglykonen och man har tidigare lyckats selektivt inhibera tumörväxt med 97 % i råttor genom att använda xylosiden XylNap.

I detta examensarbete har syntesvägen för analoger av XylNap studerats. Modifikationerna har fokuserat på hydroxylgrupperna tillhörande C3 och C4 och har inkluderat epimerisering, deoxygenering och metylering. Den syntetiska processen har verifierats av TLC (Thin Layer Chromatography), NMR (Nuclear Magnetic Resonance) och HRMS (High Resolution Mass Spectrometry).

Examensarbete har gett en bra insikt till hur det går till när man tar ett råmaterial och transformerar det till en substans för användning inom läkemedelsindustrin. Arbetet har också medfört en fördjupad kunskap av organisk kolhydrat syntes. Med en hel del lyckade modifikationer har genomförbarheten av forskningen också påvisats och med den omfattande tillgängligheten av xylos kommer intresset av forskningsområdet troligtvis bara fortsätta stiga. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Musonda, Christopher LU
supervisor
organization
course
KEMR11 20162
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
organic chemistry, organisk kemi, xylos, träsocker, proteoglykan
language
English
id
8935293
date added to LUP
2019-02-26 10:49:58
date last changed
2019-02-26 10:49:58
@misc{8935293,
  abstract     = {{The aim of this thesis was to synthesize various β-D-ribopyranoside derivatives with different C-4 functional groups, using D-xylose as the starting material. The desired modifications were deoxygenation, fluorination, methylation and epimerization of the C-4 hydroxyl group. Methylation provided the best results with the final product being successfully synthesized. Deoxygenation was also achieved but the final de-protection step was not carried out. Epimerization was attempted using two different methods but without success, firstly probably due to the high energetic favorability of having the hydroxyl group in the equatorial position, and secondly due to harsh reaction conditions causing the cleavage of the hydroxyl group. Fluorination was not attempted.}},
  author       = {{Musonda, Christopher}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{SYNTHESIS OF β-D-RIBOPYRANOSIDES DERIVATIVES FROM β-D-XYLOPYRANOSIDE}},
  year         = {{2018}},
}