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EurJOC:氯化亚锡催化的连续缩醛化和选择性苯甲酰化高效合成正交保护的糖基受体

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寡糖合成中,用作糖砌块的糖基受体的合成往往需要多步精心设计的保护基策略。一锅法策略将多步操作在同一反应器中连续完成,避免了中间产物的分离和提纯,可大大提高合成的效率和经济性。糖化学领域一个重大的突破即是以全硅烷基化的糖苷为起始原料,通过一锅法选择性保护策略,合成了多种正交保护的糖基受体(图1.a)。缩醛化和酰基化是糖羟基保护的常用方法。特别是被广泛用于保护吡喃糖苷4位和6位羟基的芳基亚甲基{attr}2234{/attr},其在非酸性条件下稳定,既可在不同条件下选择性开环得到4位羟基或者6位羟基的产物,也可以在酸性条件或加氢条件下实现缩醛保护基的完全脱除。目前,将吡喃糖苷4,6位羟基的芳基缩醛化和其它位羟基的全酰基化通过一锅法连续完成的策略已多有报道(图1.b),得到的全保护产物可经选择性开环制备具有4-羟基或6-羟基的吡喃糖苷受体。正交保护的2-羟基或3-羟基糖基受体的高效合成除全硅烷基法(图1.a)外却鲜有报道。

图1. 一锅法合成糖基受体的方法比较

近日,华中科技大学的董海教授课题组发展了一种利用氯化亚锡催化的连续缩醛化和选择性苯甲酰化高效合成2-羟基或3-羟基糖基受体的方法(图1.c)。该方法以全羟基的吡喃糖苷为原料,第一步在氯化亚锡催化下与PhCH(OMe)2反应得到4,6-亚甲基缩醛产物,紧接着第二步在氯化亚锡催化下与BzCl发生2-或3-位羟基的选择性苯甲酰化反应,从而高效生成了正交保护的2-或3-羟基吡喃糖苷产物。该团队进一步将得到的糖基受体应用到了血型抗原的合成。

图2. 氯化亚锡催化的缩醛化

董海教授课题组前期报道了一种氯化亚锡催化的羟基高选择性酰基化策略(Green Chem. 2020, 22, 6936.),该方法适用于各种糖苷底物,可以完全取代基于剧毒的有机锡的选择性保护方法。在此研究中,该团队进一步证实氯化亚锡还可用于催化糖苷底物的缩醛化(图2),因而希望将氯化亚锡催化的缩醛化和选择性酰基化应用于一锅法策略,高效合成正交保护的糖基受体。进一步研究表明,第一步缩醛化反应中产生的两当量甲醇会对下一步的酰基化反应产生不利影响,为了消除该影响可采取同之前报道的一锅法(图1.b)同样的措施---使用大大过量的碱和酰化试剂,这显然是不经济的。该团队通过简单置换溶剂,在第二步选择性苯甲酰化反应中仅使用了稍过量的碱和酰化试剂,就得到了很好的反应结果(图3)。该团队还探究了分别以氧化银和DIPEA(N’N-二异丙基乙胺)作为碱时的选择性苯甲酰化,发现对于某些硫苷底物,分别使用这两种碱会给出苯甲酰化选择性相反的结果。

图3. 氯化亚锡催化的连续缩醛化和选择性苯甲酰化。[a] DIPEA为碱;[b] 氧化银为碱。

文信息

SnCl2-Catalyzed Acetalation/Selective Benzoylation Sequence for the Synthesis of Orthogonally Protected Glycosyl Acceptors

Dr. Jian Lv, Chun-Yang Liu, Yang-Fan Guo, Guang-Jing Feng, Prof. Hai Dong

文章的第一作者是吕剑博士。吕剑博士于2021年6月获得华中科技大学博士学位,目前在南洋理工大学从事博士后研究。


European Journal of Organic Chemistry 

DOI: 10.1002/ejoc.202101565


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