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Synthesis of Chromone, Quinolone, and Benzoxazinone Sulfonamide Nucleosides as Conformationally Constrained Inhibitors of Adenylating Enzymes Required for Siderophore Biosynthesis

化学 磺胺 色酮 立体化学 甲酰化 组合化学 有机化学 催化作用
作者
Curtis A. Engelhart,Courtney C. Aldrich
出处
期刊:Journal of Organic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:78 (15): 7470-7481 被引量:42
标识
DOI:10.1021/jo400976f
摘要

MbtA catalyzes the first committed step of mycobactin biosynthesis in Mycobacterium tuberculosis (Mtb) and is responsible for the incorporation of salicylic acid into the mycobactin siderophores. 5′-O-[N-(Salicyl)sulfamoyl]adenosine (Sal-AMS) is an extremely potent nucleoside inhibitor of MbtA that possesses excellent activity against whole-cell Mtb but suffers from poor bioavailability. In an effort to improve the bioavailability, we have designed four conformationally constrained analogues of Sal-AMS that remove two rotatable bonds and the ionized sulfamate group on the basis of computational and structural studies. Herein we describe the synthesis, biochemical, and microbiological evaluation of chromone-, quinolone-, and benzoxazinone-3-sulfonamide derivatives of Sal-AMS. We developed new chemistry to assemble these three heterocycles from common β-ketosulfonamide intermediates. The synthesis of the chromone- and quinolone-3-sulfonamide intermediates features formylation of a β-ketosulfonamide employing dimethylformamide dimethyl acetal to afford an enaminone that can react intramolecularly with a phenol or intermolecularly with a primary amine via addition–elimination reaction(s). The benzoxazinone-3-sulfonamide was prepared by nitrosation of a β-ketosulfonamide followed by intramolecular nucleophilic aromatic substitution. Mitsunobu coupling of these bicyclic sulfonamides with a protected adenosine derivative followed by global deprotection provides a concise synthesis of the respective inhibitors.
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