Die Darstellung von bisher nicht allgemein zuganglichen 5'-Desoxynucleosid-5'-carbonitrilen (3) gelingt sowohl in der Ribo-wie 2'-Desoxyribonucleosidreihe, wenn man Nucleosid-S'-tosylate mit festem KCN unter Kronenether-Katalyse in organischen Lbsungsmitteln umsetzt. Auch d,5'-Cyclopyrimidinnucleoside eignen sich als Ausgangsmaterial. Aus den Nitrilen 3 sind unter vorzugsweise sauren Reaktionsbedingungen die Ester 6 und aus ihnen die S'-Desoxynucleosid-S'-carbonsauren (7) erhaltlich, die sich als Nucleotid-Modelle in biochemischen Systemen eignen. In alkalischer Losung erleiden die Nitrile 3 rasche Eliminierung der Purin-oder Pyrimidinbase. Aus dem Adeninnucleosid 3 a entsteht dabei ferner unter Addition des ungesattigten Zuckerfragmentes 10 das a n N6 zu einem Pyrrolidin modifizierte Nucleosid 12. Wie in anderen C-5'-modifizierten Nucleosiden zeigen die Circulardichroismus-Spektren der neuen Verbindungen eine starke elektronische Wechselwirkung zwischen polaren C-5'-Substituenten und den Chromophoren an.
Synthesis and Properties of 5'-Deoxynucleoside 5'-Carboxylic Acids and DerivativesA preparative route to 5'-deoxynucleosid-5'-carbonitriles (3), both of the ribose and deoxyribose series, involves crown ether-catalyzed reaction of nucleoside S'-tosylates with solid potassium cyanide in organic solvents. d,S'-Cyclo derivatives of pyrimidine nucleosides can also serve as starting materials. The nitriles 3 require acidic conditions for conversion to the esters 6 of 5'-deoxynucleoside S'-carboxylic acids (7) which are suitable nucleotide models for biochemical studies. In alkaline solutions compounds 3 undergo rapid elimination of the purine or pyrimidine base. Furthermore the adenine derivative 3a, under addition of the unsaturated sugar fragment 10 yields a new nucleoside 12 in which N6 is inserted in a pyrrolidine ring. The circular dichroism spectra of the new compounds reflect strong electronic interaction between polar C-S'-substituents and the chromophores and are in line with those of other C-5'-modified nucleosides.Nucleoside und Nucleotide mit Strukturmodifikationen am exocyclischen C-5'-Atom haben zur Untersuchung der Spezifitat und Mechanismen von Enzymen des Nucleotidstoffwechselsl -4), der Molekulkonformationen und intramolekularen Wech~elwirkungens,~) und in Einzelfallen auch durch ihre pharmakologische Wirkung7.8) Bedeutung erlangt. Besonders interessieren Carboxylgruppen tragende Verbindungen, die den Phosphatrest der natiirlichen Nucleotide zu simulieren vermogen. Dabei hat sich gezeigt, daR die aus Nucleosiden durch Oxidation der terminalen CH;!OH-Gruppe einfach zuganglichen Nucleosid-5'-uronsauren als Modellsubstanzen i. allg. wenig befriedigen, weil in ihnen die Molekiilteile starr fixiert sind9J0). Die Substitution von C-5' durch weitere C-Atome, d. h. eine direkte Kettenverlangerung von Nucleosiden zu Derivaten der homologen Hexo-oder Heptofuranoside ist jedoch bisher nur in Ausnahmefallen g e l~n g e n~,~ -j3). In dieser Arbeit beschreiben wir eine offenbar allgemein anwendbare Reaktion,
