C–糖苷對于生物過程研究和碳水化合物藥物開發至關重要。盡管存在巨大的障礙,糖化學家仍然期待在溫和的條件下以最短的步驟高效、高度立體選擇性地合成C-糖苷。
2024年10月24日,中國科學院成都生物研究所馬小鋒研究員在在國際頂級期刊Nature Communications發表題為《Visible-light-promoted direct desulfurization of glycosyl thiols to access C-glycosides》的研究論文,謝德盟、Wei Zeng為論文共同第一作者,馬小鋒研究員為論文通訊作者。
馬小鋒,中國科學院成都生物研究所研究員。2012年博士畢業于中國科學院成都生物研究所(導師:邵華武研究員),2012年進入比利時法語魯汶大學進行博士后研究(合作導師:Istv n E. Mark教授),2016年進入英國布里斯托大學進行博士后研究(合作導師:John. F. Bower 教授),2019年進入中國科學院成都生物研究所任研究員。
馬小鋒的研究以發展綠色、高效、高選擇性新合成方法為核心,以從廉價易得的原料精準創制具有豐富生物學功能的高附加值化學品為主要使命,已在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、JACS Au、Green Chem.等國際重要學術期刊以第一作者或通訊作者(含共同)發表論文30余篇,申請中國發明專利7項,已授權2項。
此項研究報道了在可見光誘導條件下合成C-烷基糖苷和香豆素C-糖苷的脫硫自由基方案,無需額外的光催化劑,即可從天然糖中輕松獲得穩定且容易獲得的糖基硫醇,并由五氟吡啶原位激活。
這一過程的好處包括高立體選擇性、廣泛的底物范圍和易于操作。
機理研究表明,原位產生的四氟吡啶基S-糖苷與Hantzsch酯(對于C-烷基糖苷)或Et3N(對于香豆素C-糖苷)形成關鍵的電子供體-受體(EDA)?復合物,這些復合物在可見光照射下,觸發一系列糖基自由基過程,順利地獲得C-糖苷。
圖1:C-糖苷的重要性和脫硫糖基化策略
圖2:糖基底物的應用范圍
圖3:烯烴底物的應用范圍
圖4:香豆素C-糖苷的合成
圖5:機理研究
圖6:可見光誘導的C-糖苷合成的反應機理
綜上,這篇論文報道了在可見光誘導下,無需額外光催化劑,通過糖基硫醇的直接脫硫自由基策略合成C-烷基糖苷和香豆素C-糖苷的新方法。
研究人員提供了一種高效、高立體選擇性的C-糖苷合成途徑,具有廣泛的底物適用性、操作簡便以及可在溫和條件下進行的優點,為基于碳水化合物的藥物開發和生物活性分子的后期功能化提供了新的策略,特別是在開發新型抗糖尿病、抗炎和抗腫瘤藥物方面具有重要價值。
Xie, D., Zeng, W., Yang, J.?et al.?Visible-light-promoted direct desulfurization of glycosyl thiols to access?C-glycosides.?Nat Commun?15, 9187 (2024).
原創文章,作者:zhan1,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/10/30/975b0ce3b3/