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蘭州大學(xué)舒興中課題組JACS：鈦催化天然糖苷C-OH鍵選擇性自由基活化與C-糖基化反應(yīng)
來源：蘭州大學(xué) 2024-11-25
導(dǎo)讀：近日，蘭州大學(xué)舒興中教授課題組提出了一種通過天然糖苷C?OH鍵均裂生成糖基自由基的新方法，該方法利用鈦催化劑，可直接從天然糖生成糖基自由基，這些自由基與活性烯烴選擇性偶聯(lián)，從而高效生成具有高立體選擇性的C-糖苷化產(chǎn)物，相關(guān)研究成果發(fā)表在?J. Am. Chem. Soc. 上。? ??
C-糖苷化合物廣泛存在于自然界，是眾多生物活性分子的核心組成部分。特別在藥物開發(fā)中，C-糖苷化化合物尤為重要，可顯著改善藥物的藥代動(dòng)力學(xué)特性，如增加水溶性、提高膜透過性和增強(qiáng)抗酶解能力。盡管C-糖苷化合物在合成化學(xué)和藥物化學(xué)中應(yīng)用廣泛，但現(xiàn)有合成方法通常需要經(jīng)過多步驟過程，包括保護(hù)、去保護(hù)或活化步驟（圖1a）。這些步驟不僅增加了合成的復(fù)雜性，還可能引發(fā)副反應(yīng)和立體選擇性挑戰(zhàn)。因此，實(shí)現(xiàn)無保護(hù)糖C–OH鍵的單電子活化，仍然是該領(lǐng)域亟待攻克的難題。蘭州大學(xué)舒興中教授課題組長期致力于醇類化合物參與的還原偶聯(lián)反應(yīng)研究，先后實(shí)現(xiàn)了烯丙醇與鹵代烴的還原芳基化反應(yīng)（Chem. Sci., 2018, 9, 640），烯丙醇的還原烯基化反應(yīng)（J. Am. Chem. Soc., 2021, 143, 15930），芐醇的還原芳基化反應(yīng)（J. Am. Chem. Soc., 2021, 143, 513），以及三級(jí)醇的還原烷基化、還原烯基化反應(yīng)(J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 16787; ACS Catal. 2022, 12, 1018). 近日，該課題組提出了一種通過天然糖苷C?OH鍵均裂生成糖基自由基的新方法。該方法利用鈦催化劑，可直接從天然糖生成糖基自由基，這些自由基與活性烯烴選擇性偶聯(lián)，從而高效生成具有高立體選擇性的C-糖苷化產(chǎn)物。該方法不僅顯著提高了合成效率，還有效減少了副反應(yīng)及立體選擇性控制的難題。該方法適用性廣泛，能夠應(yīng)用于多種天然單糖和低聚糖的C-糖苷化反應(yīng)，包括L-阿拉伯糖、D-阿拉伯糖、D-木糖、L-木糖、D-半乳糖、β-D-葡萄糖、α-D-葡萄糖、L-核糖、α-乳糖、D(+)-蜜二糖以及阿卡波糖等。此外，該方法還可進(jìn)一步擴(kuò)展至氨基酸和肽衍生物的C-糖苷化，為合成具有生物活性的復(fù)雜分子提供了新思路。例如，研究中展示了一種抗炎劑的簡化合成路徑，凸顯了該方法在藥物合成中的潛在應(yīng)用價(jià)值。在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，作者提出該反應(yīng)機(jī)制支持糖基羥基單電子活化模式。在糖基效應(yīng)的驅(qū)動(dòng)下，更穩(wěn)定的碳自由基能夠與活化的烯烴發(fā)生選擇性反應(yīng)，從而形成高立體選擇性的C-糖苷化合物。這一研究成果近期發(fā)表于 J. Am. Chem. Soc.，為C-糖苷的合成開辟了全新途徑。 文獻(xiàn)詳情：
C–OH Bond Activation for Stereoselective Radical C-Glycosylation of Native SaccharidesHao Xie, Sheng Wang, Xing-Zhong Shu*https://doi.org/10.1021/jacs.4c11857
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