Gezielter Aufbau von beta-(1-4)-verknüpften Oligomeren der D-Galactose

Beta-(1-4)-verknüpfte Galactooligosaccharide stellen in vielerlei Hinsicht interessante Syntheseziele dar. So ist über die dreidimensionale Struktur der beta-(1-4)-D-Galactane nur wenig bekannt, obwohl diese Polymere als Bestandteil der Pflanzenzellwand auftreten und von einigen Pflanzen sogar als deren Hauptkomponente genutzt werden. Da diese Biomoleküle nur schwierig in Reinform und definierter Kettenlänge zu isolieren sind, wurde im Rahmen dieser Arbeit daher eine effiziente chemische Synthese entsprechender Oligogalactoside entwickelt, die somit erstmals zugänglich gemacht werden konnten. Die Synthese basiert auf der Verwendung von Thioglycosiden und Sulfoxiden als Galactosyl-Donoren, die sich als hervorragend geeignet für den Aufbau dieses Verknüpfungsmusters erwiesen. Darüber hinaus konnte die Effizienz der Glycosylierungen entscheidend durch die Verwendung neuartiger Substitutionsmuster erhöht werden, die den sterischen Einfluß der genutzten Schutzgruppen berücksichtigt. Weiterhin lassen die aus beta-(1-4)-verknüpften D-Galactose-Einheiten aufgebauten Analoga der Cyclodextrine, die Cyclogalactine, interessante Eigenschaften hinsichtlich ihres Komplexierungsverhaltens erwarten. Für die angestrebte Totalsynthese dieser neuen Cyclooligosaccharide wurden deshalb Methoden zur Generierung von geeigneten linearen Monomeren entwickelt.

Beta-(1-4)-linked galactooligosaccharides represent interesting synthetic targets in different aspects. First, verly little is known about the three-dimensional shape of beta-(1-4)-linked D-galactans. These polymers occur as cell wall polysaccharides in plants, being the main component in some cases. Because of difficulties on obtaining pure samples with definite chain length from natural sources, an efficient chemical synthesis of the corresponding oligogalactosides was therefore established in this work, which are now available for the first time. The synthesis is based on the employment of both thioglycosides and sulfoxides as galactosyl donors, which proved to be remarkably suitable in the present case. Moreover, the efficiency of the glycosylation reactions was increased by the development of new substitution patterns, which reflects the sterical influence of the blocking groups employed. In addition, cyclic oligosaccharides based on beta-(1-4)-linked D-galactose units - analogues of the naturally occuring cyclodextrins - are likely to have interesting complexing properties. As a major step towards the total synthesis of these new cyclic oligosaccharides, methods for the generation of suitable monomers were developed.