铑(II)和布朗斯特酸相继催化的糖基化反应

糖，是大自然舞台上的重要角色，是生命体中的“甜蜜”分子，与蛋白质、核酸、脂质各司其职、通力合作，组成曼妙的生命体。糖不仅是能源与结构物质，更是生命体内重要的信息物质，起着信号识别和调控的作用；糖还是许多药物的结构单元，在抗生素、疫苗等药物的结构中屡见不鲜，对这些药物的活性也起着重要的作用。化学合成是获取结构确定、成分均一的糖类化合物的最有效的手段，也是深入研究糖的生理学意义、开发新的糖类药物的基础，而糖苷键的有效构建是糖的化学合成所要解决的关键与核心问题。

近年来，华中科技大学万谦教授（点击查看介绍）团队围绕糖苷键的构建以及生理活性寡糖和糖缀合物的合成开展了一系列研究工作。先后发展了基于“扰动的Pummerer反应”的远程活化糖基化方法 (Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 14432; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 13402)，稀有3-氨基糖的多样性合成及立体选择性组装策略 (Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 5227; J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 8509)，选择性硫乙酰基脱除方法 (Green Chem., 2015, 17, 2545) 以及稀有6-脱氧糖的百克级规模制备方法 (Green Chem., 2019, 21, 1122)。利用所发展的这些策略和方法，万谦教授团队也完成了一系列具有保肝、抗癌、逆转多药耐药等重要生理活性的苯乙醇苷、树脂糖苷类天然糖复合物的全合成 (J. Carbohydr. Chem., 2018, 37, 471; Org. Lett., 2019, DOI: 10.1021/acs.orglett.9b02004)。

最近，万谦教授团队又报道了一种通过催化量Rh(II)和布朗斯特酸（Brønsted acid）相继活化硫苷的新方法。该方法的核心是通过质子化原位生成的糖基锍叶立德来形成高活性糖基锍盐，来实现硫苷的高效活化。首先在Rh₂(oct)₄ (0.5 mol%)的催化下，硫苷与重氮试剂反应生成糖基锍叶立德中间体；然后布朗斯特酸 (0.05-0.2 equiv) 将该锍叶立德质子化生成活泼的糖基锍盐；解离脱去硫醚后生成重要中间体“oxocarbenium”。在Oxocarbenium与受体反应生成糖基化产物同时释放出新的质子将再次参与锍叶立德质子化过程，从而有效地避免了反应体系中质子的聚集问题，保证反应体系始终在弱酸性条件下高效运行。

该糖苷化方法具有广泛的底物适用性: 1)“armed”及“disarmed”的硫苷供体都能有效被活化；2) 各种受体(硫醇、羧酸、及亲核性较差的酚类)都可以参与反应; 3) 适用于各类酸性敏感底物；4) 富电性芳环、烯基、炔基乃至硫醚等官能团可与反应条件正交；5) 可用于一釜化的多步糖基化反应；6)可以高效的将稳定的硫苷转化成为其它糖基供体 (戊烯基糖类供体、酯类俞氏糖基供体及酚类糖基供体)。

综上，万谦教授团队发展了一种新的糖基化方法，该方法只需要利用催化量的Rh(II)及布朗斯特酸即可有效活化硫苷。该方法反应条件温和、效率高、底物试用范围广，并能应用于一釜化的多步糖基化。这一工作发表于J. Am. Chem. Soc.。

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Glycosylation Enabled by Successive Rhodium(II) and Brønsted Acid Catalysis

Lingkui Meng, Peng Wu, Jing Fang, Ying Xiao, Xiong Xiao, Guangsheng Tu, Xiang Ma, Shuang Teng, Jing Zeng, Qian Wan*

J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 11775-11780, DOI: 10.1021/jacs.9b04619

导师介绍

万谦

http://sugar.pharm.hust.edu.cn/zw/sy.htm

https://www.x-mol.com/university/faculty/69034