乙酰保护芳基O-葡萄糖苷的溶液构象模式及其与S-葡萄糖苷类似物的比较研究

本文通过核磁共振(NMR)技术系统研究了乙酰保护芳基O/S-β-葡萄糖苷的构象特征，揭示了糖苷键(C1-O1/S1)和羟甲基(C5-C6)构象平衡受芳基配基电子效应、溶剂极性和硫/氧杂原子差异调控的分子机制。研究发现O-葡萄糖苷糖苷键刚性固定于exo-syn构象，而S-葡萄糖苷则呈现exo-syn/exo-anti/non-exo动态平衡；强吸电子基团会增强糖苷键刚性并促进gt构象，该效应在非极性溶剂中尤为显著。研究为糖类药物设计提供了重要构效关系依据。

　　

Highlight

我们通过NMR构象分析研究了带有不同给电子/吸电子基团的乙酰保护芳基O-β和S-β葡萄糖苷，系统考察了芳基配基、介质极性和异头位杂原子对糖苷键和羟甲基构象平衡的影响。

Results and discussion

芳基O/S-β葡萄糖苷的合成与表征：采用标准β-立体选择性方法，以葡萄糖全乙酸酯1为糖基供体，在BF₃Et₂O催化下与对位取代苯酚/硫酚反应制得目标化合物（方案1）。结构经¹H/¹³C NMR和HRMS确认。

糖苷键构象分析显示杂原子类型是关键调控因素：O-葡萄糖苷呈现刚性糖苷键，几乎完全固定于exo-syn构象；而S-葡萄糖苷则表现出更灵活的糖苷键，存在exo-syn、exo-anti和non-exo多重构象贡献。有趣的是，S-葡萄糖苷的构象对芳基配基电子性质更敏感——强吸电子基团会削弱构象柔性，增加exo-syn构象占比。

芳基电子效应同样调控着羟甲基构象：强吸电子基团促进gt构象（以gg构象减少为代价），该效应具有溶剂敏感性，在非极性介质中尤为显著。两种糖苷在羟甲基构象模式上表现相似。

Conclusions

在有机溶剂中进行的构象研究表明：异头位杂原子是糖苷键柔性的关键决定因素——氧原子导致刚性exo-syn构象，而硫原子则允许三种构象的动态平衡。芳基配基的电子性质通过空间和电子效应共同调控着糖苷键和羟甲基的构象平衡。