National University of Singapore kemister har utvecklat en ny strategi för att generera terapeutiskt relevanta C-glykosider och S-glykosider genom ett katalysator- och övergångsmetallfritt tillvägagångssätt under synligt ljus vid omgivningstemperatur. Deras forskning visas i Nature Synthesis .

Glykosider spelar en oumbärlig roll i olika fysiologiska funktioner och finns i en mängd olika naturliga produkter och syntetiska föreningar. C-glykosider är en viktig klass av glykosider, som består av en sockerhaltig enhet ansluten till en organisk del eller en annan sockerhaltig förening, genom en kol-kol (C-C) bindning. De har en myriad av biologiska aktiviteter och är strukturellt olika. Ett bekvämt sätt att konstruera sådana produkter involverar direkt förening av en glykosylprekursor (donator) med ett kolbaserat reagens.

Omfattningen av C-glykosider som kan nås med för närvarande rapporterade metoder är dock starkt begränsad. Detta beror på bristen på praktiska glykosyldonatorer tillgängliga för att underlätta mild C-C-koppling. En allmän klass av bänkstabila glykosylprekursorer som lätt kan syntetiseras och isoleras i stor skala och ändå tillräckligt reaktiva för att genomgå snabb och stereoselektiv korskoppling vid omgivningsförhållanden är mycket önskvärd men svårfångad.

En forskargrupp ledd av assisterande professor Koh Ming Joo, från Institutionen för kemi, National University of Singapore, har utarbetat robusta procedurer för att syntetisera fasta heteroarylglykosylsulfoner i multigramskala. Teamet upptäckte att dessa bänkstabila sulfoner också är redoxaktiva. Genom att använda synligt (blått) ljus och ett Hantzsch-esterbaskomplex kan forskarna aktivera sulfonerna för att producera kemiskt reaktiva glykosylradikaler.

Dessa radikaler reagerar lätt med olika elektrofiler. Med denna metod kan de erhålla ett bredare utbud av värdefulla C-alkyl, C-alkenyl, C-alkynyl, C-heteroaryl och S-kopplade glykosider på ett effektivt och mycket selektivt sätt. Forskarna använde också ultraviolett/synlig absorptionsspektroskopiska och radikala klockstudier för att få insikter i mekanismen för dessa transformationer.

Prof Koh sa:"Denna katalysator- och övergångsmetallfria metod övervinner effektivt tidigare begränsningar i omfattning, skalbarhet och glykosyldonatorinstabilitet."

"Vi förväntar oss att denna allmänna klass av glykosylprekursorer och deras nyupptäckta reaktivitet under synligt ljus kommer att finna omfattande användbarhet i olika kolhydratsyntetiska tillämpningar, vilket ökar ansträngningarna för att upptäcka nya sockerbaserade terapier och vår förståelse av biologiska processer," tillade Prof. Koh.

Forskargruppen planerar att arbeta med företag för att utnyttja dessa resultat för syntes av sockerhärledda föreningar. + Utforska vidare

Titankatalys möjliggör stereoselektiv syntes av C-glykosider och glykopeptider