近日，国际期刊Nature Chemistry在线发表了武汉大学高等研究院教授孔望清课题组在立体选择性和位点多样性合成碳糖苷领域的最新研究成果，论文题目为“Stereoselective and site-divergent synthesis ofC-glycosides”。高等研究院博士生许盛、特聘副研究员平媛媛为论文共同第一作者，孔望清是论文的通讯作者，化学与分子科学学院戚孝天教授作为共同通讯作者，主要负责DFT计算部分，武汉大学高等研究院为第一署名单位。
糖类化合物不仅是生物体的能量来源和结构物质，还在各种生理功能中发挥着重要作用。其中，碳糖苷的结构比氧糖苷和氮糖苷拥有更好的代谢稳定性，因此，碳糖苷在药物研发上备受关注。此外，含有季碳分子的糖苷类化合物同样具有很高的价值并且已经是很多药物的核心骨架，例如抗COVID-19药物Remdesivir，以及抗癌剂ECyd。但是在糖基上立体选择性地构建季碳中心需要历经繁琐的合成，这就驱使着科研人员们去开发一种立体选择性地构建复杂糖苷化合物的新方法。
为了克服上述问题，孔望清团队利用光促HAT策略活化脱氧糖苷上的C(sp3)-H键，随后通过镍催化剂来调控糖苷位点和立体选择性的官能团化。该反应具有以下优势：第一，该反应可用于合成具有挑战性的2-脱氧糖苷、无保护糖苷、非经典糖苷和氘代糖苷；第二，与以往报道的还原偶联的策略相比，无需使用过量的金属还原剂、具有更加宽泛的底物范围和更高的原子经济性、步骤经济性和氧化还原经济性，契合了绿色化学发展的需求；第三，开发出配体调控糖类化合物位点发散性官能化反应，为合成现有方法难以合成的、含有四元立体中心的季碳糖提供了有效解决方案；第四，可以直接对结构复杂的糖分子后期功能化而无需从头合成，这在药物研发领域具有重要的应用价值。
该研究得到了国家自然科学基金、湖北省杰出青年基金、湖北省自然科学基金、武汉光化学技术研究所培育项目、国家重点研发计划、广东省基础与应用基础研究基金等的资助。测试得到了武汉大学科研公共服务条件平台的支持，DFT计算得到了武汉大学超算中心的支持。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-024-01629-3
编辑：相茹 通讯员：高妍
来源：武汉大学
