【人物与科研】华中科技大学万谦和曾静教授课题组：氢键辅助的试剂效应控制的稀有3-氨基糖β-糖基化

课题组研究领域包括糖的化学合成方法和策略的开发、具有生物活性有机小分子的设计与合成、自由基化学及水相有机反应、生物活性寡糖的合成与活性评价及糖类药物的发现等。课题组在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Green Chem.等国际知名期刊发表学术论文数十篇，并申请和获授权多项专利。课题组目前有二名正教授、二名副教授及多名博士和硕士。

课题组网站：

http://sugar.pharm.hust.edu.cn

氢键辅助的试剂效应控制的稀有3-氨基糖β-糖基化

尽管3,5-反式-3-氨基糖在自然界中含量稀少，但含有这类结构的化合物通常都有很好的活性，因此开发这类稀有糖分子的合成及糖基化方法对于发现新的糖类药物先导化合物具有重要意义。然而。这类糖的β-糖苷键的构建极具挑战性，目前仅有少数几个成功的例子（McDonald, Org. Lett. 2009, 11, 4850; Bennett, Org. Lett. 2018, 20, 4695; Danishefsky, Chem. Eur. J. 2014, 20, 8731）。鉴于3,5-反式-3-氨基糖的C3-氨基位于直立键位置，且强吸电子的氨基保护基使得氨基成为一个好的氢键给体，万谦和曾静教授团队考虑引入一种外源性亲核试剂，这种外源性亲核试剂可以和C3-氨基通过氢键方式结合，并在该氢键作用力的诱导下进一步和活化的氨基糖供体在异头碳位置以共价键方式结合，从而构建了一个相对稳定的alfa面屏蔽的六元环中间体，这一中间体的存在促使糖基化受体优先从β面进攻，从而实现3,5-反式-3-氨基糖高效β-选择性糖基化（图1）。

图1. 氢键辅助的外源性亲核试剂效应介导的β-选择性糖基化原理

（来源：J. Am. Chem. Soc.）

图2. 底物适用范围研究
（来源：J. Am. Chem. Soc.）

图3. Avidinorubicin三糖片段合成

（来源：J. Am. Chem. Soc.）

该方法和已知的外源性亲核试剂介导的alfa-糖基化方法有较大的区别。在该方法中，氢键效应导致糖基化的立体选择性发生了逆转。这一区别也通过对三糖12的合成做了进一步的展示（图4）。作者也通过一系列的实验以及低温核磁的研究证明了氢键对该反应的立体选择性的重要性。

图4. 三糖12的合成

（来源：J. Am. Chem. Soc.）