Synthesis of Two Dipeptide Isosteres Containing Di- and Trisubstituted E-Configured Double Bonds

Abstract

The stereoselective syntheses of a Tyr-Tyr and a Pro-Pro E-alkene isostere are described. While the Tyr-Tyr isostere was synthesized following a convergent olefination strategy, the trisubstituted E-configured double bond of the Pro-Pro isostere was generated by an Ireland-Claisen rearrangement. The configuration of all key intermediates containing new stereocenters was determined by X-ray crystallography.

Key words

tyrosine - proline - E-alkenes - Ireland-Claisen rearrangement - Julia-Kocienski olefination

References

• Reviews on peptidomimetics:
• 1a Giannis A. Kolter T. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1993,  32:  1244 
• 1b Gante J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1994,  33:  1699 
• 1c Venkatesan N. Kim BH. Curr. Med. Chem.  2002,  9:  2243 
• 1d Tourwe D. Synthesis of Peptides and Peptidomimetics, In Methods of Organic Chemistry (Houben-Weyl)   Vol. E22c:  Goodman M. Felix A. Moroder L. Toniolo C. Thieme; Stuttgart: 2004. 
• 2a Hann MM. Sammes PG. Kennewell PD. Taylor JB. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1980,  234 
• 2b Hann MM. Sammes PG. Kennewell PD. Taylor JB. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1982,  307 
• 2c Kranz M. Kessler H. Tetrahedron Lett.  1996,  37:  5359 
• For recent examples, see:
• 3a Otaka A. Katagiri F. Kinoshita T. Odagaki Y. Oishi S. Tamamura H. Hamanaka N. Fujii N. J. Org. Chem.  2002,  67:  6152 
• 3b Oishi S. Kamano T. Niida A. Odagaki Y. Hamanaka N. Yamamoto M. Ajito K. Tamamura H. Otaka A. Fujii N. J. Org. Chem.  2002,  67:  6162 
• 3c Tamamura H. Hiramatsu K. Miyamoto K. Omagari A. Oishi S. Nakashima H. Yamamoto N. Kuroda Y. Nakagawa T. Otaka A. Fujii N. Bioorg. Med. Chem. Lett.  2002,  12:  923 
• 3d Vasbinder MM. Miller SJ. J. Org. Chem.  2002,  67:  6240 
• 3e Tamamura H. Koh Y. Ueda S. Sasaki Y. Yamasaki T. Aoiki M. Maeda K. Watai Y. Arikuni H. Otaka A. Mitsuya H. Fujii N. J. Med. Chem.  2003,  46:  1764 
• 3f Wang XJ. Hart SA. Xu B. Mason MD. Goodell JR. Etzkorn FA. J. Org. Chem.  2003,  68:  2343 
• 3g Garbe D. Sieber S. Bandur NG. Koert U. Marahiel MA. ChemBioChem  2004,  5:  1000 
• 3h Wipf P. Xiao J. Org. Lett.  2005,  7:  103 
• 3i Bandur NG. Harms K. Koert U. Synlett  2005,  773 
• 3j Fu Y. Bieschke J. Kelly JW. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  15366 
• 3k Reginato G. Gaggini F. Mordini A. Valacchi M. Tetrahedron  2005,  61:  6791 
• 3l Bandur NG. Harms K. Koert U. Synlett  2007,  99 
• For recent reviews on recognition of proline-rich motifs, see:
• 4a Kay BK. Williamson MP. Sudol M. FASEB J.  2000,  14:  231 
• 4b Ball LJ. Kühne R. Schneider-Mergener J. Oschkinat H. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  2852 
• 5 Macias MJ. Gervais C. Civera C. Oschkinat H. Nat. Struct. Biol.  2000,  7:  375 
• 6 Gage JR. Evans DA. Org. Synth.  1989,  68:  77 
• 7 Blakemore PR. Cole WJ. Kocieński PJ. Morley A. Synlett  1998,  26 
• 8a Evans DA. Urpi F. Somers TC. Clark JS. Bilodeau MT. J. Am. Chem. Soc.  1990,  112:  8215 
• 8b Takacs JM. Jaber MR. Vellekoop AS. J. Org. Chem.  1998,  63:  2742 
• 10 Bartoli G. Bosco M. Locatelli M. Marcantoni E. Melchiorre P. Sambri L. Org. Lett.  2005,  7:  427 
• 11 De Mico A. Margarita R. Parlani L. Vescovi A. Piancatelli G. J. Org. Chem.  1997,  62:  6974 
• 12 Richardson JS. Adv. Protein Chem.  1981,  34:  167 
• 13a Williamson MP. Biochem. J.  1994,  297:  249 
• 13b Macias MJ. Hyvönen M. Baraldi E. Schultz J. Sudol M. Saraste M. Oschkinat H. Nature (London)  1996,  382:  646 
• 13c Mahoney NM. Janmey PA. Almo SC. Nat. Struct. Biol.  1997,  4:  953 
• 13d Pisabarro T. Serrano L. Wilmanns M. J. Mol. Biol.  1998,  281:  513 
• 13e Zarrinpar A. Lim WA. Nat. Struct. Biol.  2000,  7:  611 
• 14a Morken JP. Kapoor TM. Feng S. Shirai F. Schreiber SL. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  30 
• 14b Witter DJ. Famiglietti SJ. Cambier JC. Castelhano AL. Bioorg. Med. Chem. Lett.  1998,  8:  3137 
• 14c Mamai A. Zhang R. Natarajan A. Madelengoita JS. J. Org. Chem.  2001,  66:  455 
• 14d Tremmel P. Geyer A. J. Am. Chem. Soc.  2002,  124:  8548 
• 15 Reed PE. Katzenellenbogen JA. J. Org.Chem.  1991,  56:  2624 
• 16 Brandsma L. Verkruijsse HD. Synth. Commun.  1990,  20:  3367 
• 17 Reetz MT. Pure Appl. Chem.  1988,  60:  1607 
• 18 Ibuka T. Taga T. Habashita H. Tamamura H. Fujii N. J. Org. Chem.  1993,  58:  1207 
• 19 Bischofberger N. Waldmann H. Saito T. Simon ES. Lees W. Bednarski MD. Whitesides GM. J. Org. Chem.  1988,  53:  3457 
• 20 Barrish JC. Lee HL. Mitt T. Pizzolato G. Baggiolini EG. Uskokovic MR. J. Org. Chem.  1988,  53:  4282 
• 21 Hoffmann RW. Chem. Rev.  1989,  89:  1841 

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Since the TBDPS-protected compound 6 was not crystalline, the Me-protected derivative was prepared and used to obtain a crystal structure. The crystal data has been deposited in the Cambridge Crystallographic Data Centre as supplementary publication No. CCDC 616493. Crystal data: C₂₁H₂₃NO₅, M = 369.40, orthorhombic, P2₁2₁2₁, a = 7.0200(4) Å, b = 13.4213(10) Å, c = 19.5897(12) Å, α = 90°, β = 90°, γ = 90°, V = 1845.7(2) ų, Z = 4, D _calcd = 1.329 g/cm³, 16972 collected reflections, 3696 independent (R _int = 0.0390), R1 = 0.0265, wR2 = 0.0686 (all data).