基于氢键活化策略的β-L-鼠李糖苷化和α-D-唾液酸糖苷化反应研究

Syntheses of β-L-rhamnoside and α-D-sialoside are great challenges. Based upon the hydrogen-bond activation strategy using 2-quinolinecarbonyl (Quin) as the directing group which is developed by this laboratory, we will first prepare a series of 3- or 4-O-Quin substituted rhamnosyl and sialyl donors. Then, through extensive screenings of the leaving groups at anomeric centers, the protecting groups, the promoter systems, and the reaction solvents, we will finally develop the highly yielding and stereoselective glycosylation methods for the syntheses of β-L-rhamnoside and α-D-sialoside. This work is anticipated to provide new and efficient approaches for the construction of these important glycosidic linkages.

β-L-鼠李糖苷和α-D-唾液酸苷的合成极富挑战性。本项目将基于本实验室发展的以2-喹啉甲酰基（Quin）为诱导基团的氢键活化策略，首先分别合成一系列以3-或者4-O-Quin取代为特征的鼠李糖和唾液酸糖基供体，再通过对端基活化基、糖环保护基以及反应催化体系和溶剂的系统筛选，最终发展出能高收率、高立体选择性地生成β-L-鼠李糖苷和α-D-唾液酸苷的糖苷化途径，为这两类糖苷键的构建提供新的高效方法。

本项目按研究计划，基于L-鼠李糖和D-唾液酸两类单糖在构象上的相似性，分别系统地研究了L-鼠李糖3-位保护基以及D-唾液酸4-位保护基对其糖苷化立体选择性的影响，取得如下创新性成果：1）在L-鼠李糖供体3-位安装4-硝基-2-吡啶甲酰基时，通过氢键介导作用，能高立体选择性得到β-型苷键；而当3-位取代基是苯甲酰基等不含氮原子的酰基时，得到完全的α-选择性。这为β-或α-L-鼠李糖苷的合成提供了新方法。2）相似地，在D-唾液酸供体4-位安装4-硝基-2-吡啶甲酰基时，能高立体选择性生成α-型苷键，为α-D-唾液酸糖苷的合成提供了新方法。3）综合利用上述新方法，我们完成了球衣菌细胞壁三糖、B组链球菌Ia血清型荚膜多糖三糖重复单元的高效合成。这些进展无疑将对L-鼠李糖和D-唾液酸的化学起积极的推动作用，为这两类极富挑战性的糖苷键的立体选择性组装提供新的工具。