综述:基于自由基策略的糖苷化研究进展

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Asian Journal of Organic Chemistry 2.7

编辑推荐:

  (编辑推荐)本综述系统梳理了自由基介导糖苷化(Radical-Mediated Glycosylation)的研究突破,指出该策略通过克服传统离子型糖苷化(Ionic Glycosylation)的底物局限性和立体选择性(Stereochemical Fidelity)问题,为糖化学(Glycoscience)在药物开发(Medicinal Chemistry)和材料科学(Materials Chemistry)等领域的应用提供了新范式。

  

自由基策略:糖苷化反应的革命性突破

Abstract
糖基化合物(Glycosyl Compounds)不仅是生命体的基本组成单元,更在药物化学(Medicinal Chemistry)、材料化学(Materials Chemistry)及食品工业中具有广泛应用。近年来,自由基介导的糖苷化路径(Radical-Mediated Glycosylation Pathways)因其能突破传统离子型糖苷化方法(Classical Ionic Glycosylation)的底物限制(Substrate Compatibility)和立体化学控制难题(Stereochemical Fidelity),成为该领域的变革性策略。

糖苷化反应的范式转变
传统离子型糖苷化依赖酸催化或保护基策略,常面临底物敏感性和β-选择性(β-Selectivity)难以调控的瓶颈。而自由基路径通过糖基自由基中间体(Glycosyl Radical Intermediates)的生成,实现了对糖苷键(Glycosidic Bond)构型的精准操控。例如,光催化(Photocatalysis)引发的糖基溴化物(Glycosyl Bromides)转化,可在温和条件下获得>20:1的α/β选择性比。

自由基前体的分类与应用

  1. 卤代糖衍生物(Halogenated Sugars):如糖基碘化物(Glycosyl Iodides)在锡氢试剂(Bu3SnH)作用下,通过自由基链反应(Radical Chain Mechanism)实现高效偶联。
  2. 硫代糖苷(Thioglycosides):在氧化还原中性条件下,硫中心自由基(Sulfur-Centered Radicals)可触发糖基供体的活化。
  3. 糖基砜类(Glycosyl Sulfones):通过单电子转移(Single Electron Transfer, SET)机制,与烯烃受体实现立体专一性(Stereospecific)加成。

生物医学应用的潜力
该策略已成功应用于复杂聚糖(Glycans)的模块化合成,如肿瘤相关糖抗原(Tumor-Associated Carbohydrate Antigens, TACAs)的制备。通过自由基“点击化学”(Click Chemistry)构建的糖肽(Glycopeptides),其生物活性较传统方法产物提升3-5倍。

未来挑战与展望
尽管自由基策略展现出卓越的普适性,但反应效率(TON>1000)和手性控制(ee>99%)仍需优化。新型电化学(Electrochemistry)与微流控(Microfluidics)技术的结合,或将成为下一代糖苷化工具的开发方向。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号