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昆明植物所完成霍山石斛多糖11糖和龍眼多糖a-葡萄糖苷高達(dá)30糖的首次化學(xué)全合成 文章來源:植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室 | 發(fā)布時間:2021-04-14 | 作者: | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 糖類化合物是生命的三大基礎(chǔ)物質(zhì)之一,在許多生命過程中扮演著重要的角色,如,細(xì)菌和病毒的感染,細(xì)胞生長和增殖,免疫反應(yīng)等等。從自然界中分離提取純的和結(jié)構(gòu)均一的糖類化合物是一項非常艱巨的工作?;瘜W(xué)合成是一種有效的和可規(guī)?;姆椒▉淼玫郊兊暮徒Y(jié)構(gòu)確定的糖類化合物,從而可以深入研究其功能和發(fā)展新的治療藥物。然而,由于糖類化合物合成中的區(qū)域和立體選擇性問題,高效化學(xué)合成長的,含有許多1,2-順式糖苷鍵,糖單元超過10的糖類化合物的例子還非常稀少。因此,發(fā)展合成策略來實現(xiàn)該類化合物的高效合成依然非常重要,也是化學(xué)合成中一直長期存在的挑戰(zhàn)性問題。 中國科學(xué)院昆明植物研究所天然產(chǎn)物合成化學(xué)團(tuán)隊肖國志課題組主要從以下兩方面開展糖化學(xué)合成研究工作:(1)發(fā)展糖化學(xué)合成的新方法和新策略;(2)對具有重要生物活性的糖類天然產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)合成和生物活性研究。 2019年,該課題組報道了基于俞氏糖苷化反應(yīng)的正交一鍋糖苷化反應(yīng)新策略(Org. Lett. 2019, 21, 2335),并應(yīng)用該新策略實現(xiàn)了具有強(qiáng)效抗糖尿病作用番石榴多糖的19糖的首次化學(xué)全合成(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 7576)。2020年初,該課題組發(fā)展了一種基于糖基鄰1-苯基烯基苯甲酸酯(PVB)給體同時適用于氧苷和核苷高效合成的糖苷化反應(yīng)新方法(Nat. Commun. 2020, 11, 405)。2021年初,該課題組首次發(fā)展了基于糖基PVB給體同時適用于氧苷和核苷的一鍋糖苷化反應(yīng)糖組裝新策略,并應(yīng)用于TMG-chitotriomycin,糖脂寡糖和核苷抗生素Capuramycin的高效合成中(Chem. Sci. 2021, DOI: 10.1039/D0SC06815B)。最近,該課題組完成了霍山石斛多糖11糖和龍眼多糖a-葡萄糖苷高達(dá)30糖的首次化學(xué)全合成(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, DOI: 10.1002/anie.202103826)。 該課題組在進(jìn)行立體選擇性構(gòu)建1,2-順式的葡萄糖糖苷鍵的反應(yīng)優(yōu)化中,意外地發(fā)現(xiàn),6-O-乙酰丙酰基保護(hù)的葡萄糖給體要比6-O-乙?;虮郊柞;Wo(hù)的給體得到更好的立體選擇性(a:b > 20:1)。為了理解乙酰丙?;纫阴;虮郊柞;哂懈昧Ⅲw選擇性的原因,該課題組和山東大學(xué)陸剛教授團(tuán)隊合作,進(jìn)行密度泛函理論(DFT)計算,解釋了得到更好的立體選擇性原因。隨后,該課題組考察了底物適用范圍。發(fā)現(xiàn),多種脂肪伯醇,糖環(huán)上伯醇和仲醇,膽固醇都可以高立體選擇性的構(gòu)建1,2-順式的葡萄糖糖苷鍵。 進(jìn)一步,該課題組應(yīng)用該策略實現(xiàn)了具有免疫活性的分支的霍山石斛11糖和具有抗癌活性的線性的龍眼a-葡萄糖苷含有高達(dá)30個1,2-順式的葡萄糖糖苷鍵的高立體選擇性首次化學(xué)全合成。該研究成果最近以“Merging reagent modulation and remote anchimeric assistance for glycosylation: highly stereoselective synthesis of a-glycans up to a 30-mer”為題,發(fā)表于國際權(quán)威期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, DOI: 10.1002/anie.202103826)。該工作的第一作者為張云琴博士研究生,通訊作者為肖國志研究員和陸剛教授。
(責(zé)任編輯:李雪)
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