在吡喃糖基氧唑啉的去乙酰化过程中，意外形成了呋喃糖形式

《Carbon Capture Science & Technology》：Unexpected formation of furanose form during deacetylation of pyranose glyco-oxazolines

糖嗪啉脱乙酰基反应中，20℃生成选择性吡喃糖三醇，60℃则热力学主导形成新型呋喃糖异构体，该现象在半乳糖胺、甘露糖胺衍生物中同样成立，并可通过乙酰化保护策略优化结构。

　　

马克西姆·A·罗曼尤克|伊利亚·V·米亚钦|玛丽亚·V·帕诺娃|亚历山大·I·齐宁|奥列格·R·马利舍夫|娜塔莉娅·G·科洛蒂尔金娜|列昂尼德·O·科诺诺夫

俄罗斯科学院N.D.泽林斯基有机化学研究所，列宁大街47号，119991，俄罗斯联邦

摘要：

我们发现，使用MeONa或其他碱（如Et₃N、K₂CO₃）在甲醇（MeOH）中处理N-乙酰-D-葡糖胺衍生的O-乙酰吡喃糖氧唑啉时，可以在20°C下选择性地得到预期的吡喃糖三醇。而在60°C时，会生成一种先前未知的、热力学上更稳定的呋喃糖氧唑啉三醇异构体。同样地，由N-乙酰-D-半乳糖胺或N-乙酰-D-甘露糖胺衍生的O-乙酰吡喃糖氧唑啉在60°C下用MeONa处理时也会生成相应的呋喃糖氧唑啉三醇异构体。所得到的未保护的呋喃糖氧唑啉（具有葡萄糖构型）可转化为O-乙酰呋喃糖氧唑啉。这种制备（未）保护呋喃糖氧唑啉的方法为含有各种O-保护基团的呋喃糖氧唑啉的研究开辟了新的途径。

引言

N-乙酰-D-葡糖胺（GlcNAc）是自然界中最丰富的单糖之一[1]。它不仅是几丁质（仅次于纤维素的第二大碳水化合物聚合物）的单体单元，还是许多生物重要糖缀合物的组成部分[2]。因此，已经开发出了多种合成GlcNAc糖苷和寡糖的方法[3]、[4]、[5]、[6]、[7]、[8]、[9]。近年来，人们对使用糖氧唑啉（已知几十年来可作为GlcNAc糖基供体[3]、[10]、[11]、[12]）来制备GlcNAc糖苷的兴趣重新升温[8]、[13]、[14]、[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22]、[23]、[24]、[25]、[26]、[27]、[28]、[29]、[30]、[31]、[32]、[33]。

来自不同复杂度糖类的未保护糖氧唑啉被广泛用作酶促糖基化的活化供体底物[34]、[35]、[36]、[37]。这些化合物可以直接从含有2-乙酰氨基糖（包括GlcNAc）的未保护糖类中通过2-氯-1,3-二甲基咪唑啉氯化物（Shoda试剂）或相关试剂在水溶液中处理获得，这些试剂能够选择性地作用于未保护底物的异头羟基[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[27]、[28]、[31]、[38]、[39]、[40]。另一种传统的制备未保护糖氧唑啉的方法是使用甲醇中的MeONa对完全O-乙酰化的糖氧唑啉进行脱乙酰化[14]、[15]、[24]、[26]。值得注意的是，通常不会对反应混合物进行淬火[14]、[24]，也不会对所得糖氧唑啉进行纯化[14]、[15]、[24]、[26]，据报道这样可以获得“定量”的未保护吡喃糖氧唑啉产率。

结果与讨论

我们发现在常温下，使用MeONa在甲醇中处理常见的2-甲基-(3,4,6-三-O-乙酰-1,2-二脱氧-α-D-葡吡喃)-[2,1-D]-2-氧唑啉（化合物1）[26]、[41]、[42]时，除了预期的吡喃糖氧唑啉三醇（化合物2）[24]、[26]外，还会少量生成一种未知的呋喃糖氧唑啉三醇异构体（化合物3）（见图1）。同样，用甲醇中的Et₃N处理化合物1也会生成两种异构体（化合物2和化合物3）。

结论

总之，我们发现，在使用各种碱（如MeONa、Et₃N、K₂CO₃）在甲醇中处理O-乙酰吡喃糖氧唑啉（化合物1）时，会生成一种未知的呋喃糖氧唑啉三醇异构体（化合物3）以及预期的吡喃糖氧唑啉三醇（化合物2）。通过选择适当的反应条件，该反应可以定向生成吡喃糖氧唑啉（化合物2）或呋喃糖氧唑啉（化合物3）。重要的是，延长反应时间可以影响最终产物的形式。

作者贡献声明

马克西姆·A·罗曼尤克：撰写原始草稿、数据可视化、方法设计、实验研究、概念构思。伊利亚·V·米亚钦：撰写原始草稿、数据可视化、方法设计、实验研究、概念构思。玛丽亚·V·帕诺娃：撰写原始草稿、数据可视化、方法设计、实验研究、概念构思。列昂尼德·科诺诺夫：审稿与编辑、撰写原始草稿、数据可视化、项目监督、资金筹集、概念构思。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

数据获取

本研究的数据可在已发表的文章及其补充数据中找到。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究未获得外部资助。该工作使用了位于莫斯科的俄罗斯科学院N.D.泽林斯基有机化学研究所（结构研究部门）的共享研究设施。