*本文转自公众号“ChemBeanGo”。
概述
糖类是生命体不可或缺的基础生物分子,既是细胞结构的重要组成部分、生物体的主要能量来源,也广泛参与细胞信号传导等关键生理过程,在生命体系中发挥着至关重要的作用。在众多糖类衍生物中,氮苷兼具天然生物活性与极高的合成价值,不仅是天然存在的功能活性分子,更是构筑抗癌、抗真菌、抗病毒等多种药用活性分子的核心合成砌块,在药物研发领域拥有广阔的应用前景。
N-糖苷是支撑生命活动与创新药物研发的核心骨架,其结构中的胺基官能团可与生物靶点形成稳定的供体-受体氢键相互作用,显著提升药物分子与靶点的结合亲和力,是调控药物活性、优化成药性的关键结构单元。因此,开发高效、高立体选择性的糖基胺合成新方法,一直是糖化学与药物化学领域的重点研究方向。
针对传统离子型N-糖基化反应立体选择性差、适用性有限等局限,西安交通大学黄渊团队在前期研究基础上(Nat. Synth. 2025, 4, 1232-1246;Chem 2021,7, 812-826;ACS Catal. 2025,15, 8913-8924;Cell Rep. Phys. Sci. 2024, 5, 102248;Chem Catal. 2023,3, 100669; Chem Catal. 2023,3, 100819;Org. Lett. 2025, 27, 5087-5093; Org. Lett. 2025, 27, 11474-11479),开发了一种镍催化C(sp³)−N(sp³)还原交叉偶联新策略,实现了N-糖苷的高效立体选择性合成。该方法以糖基溴化物与亲电胺为反应底物,在温和条件下即可完成高效偶联,能够高β选择性地构建N-糖苷化合物,同时具备优异的官能团兼容性。研究通过快速制备多样化糖基伯胺合成砌块、完成复杂生物活性分子的后期修饰,充分验证了该方法的实用合成价值。尤为重要的是,衍生得到的N-糖苷化合物3b展现出良好的潜在抗癌活性,凸显了该策略在生物医学领域的应用潜力。此外,该催化体系适用范围广泛,不仅可高效构建糖苷类化合物,还能拓展至普通烷基氯化物的偶联反应,成功实现苄氯类底物与亲电胺的高效偶联,为手性胺类化合物的合成提供了全新思路。该方法操作简便、通用性强,有望成为糖化学合成与创新药物研发的高效通用工具。
(图片源自ACS Catal.原文)
内容
(图片源自ACS Catal.原文)
(图片源自ACS Catal.原文)
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作者信息
该研究成果近期发表在ACS Catalysis上。论文第一作者为硕士研究生周柄棋,通讯作者为西安交通大学黄渊教授,西安交通大学第一附属医院吕毅教授,重庆文理学院刘松副教授。
论文信息
Stereocontrolled Access to N-Glycosides via Nickel-Catalyzed Reductive C(sp³)−N(sp³) Cross-Coupling. ACS Catal. 2026, 16, 10324–10336.
Bing-Qi Zhou, Yan-Jie Yang, Zhuo Zhang, Jia-Le Liu, Zhen-Kun Luo, Si-Yu Wan, Rui Liu, Xue Chen, Song Liu,* Yi Lyv,* and Yuan Huang*
https://doi.org/10.1021/acscatal.6c01072
通讯作者简介
课题组研究方向将主要聚焦于有机合成化学及其在药物发现中的应用。积极探索不对称催化面向药物合成、药物发现的应用, 以基础研究带动原始创新的应用研究, 促进基础研究的成果产业化转化, 服务国家与人民生命健康需求。课题组目前主要研究兴趣包括但不限于: 1. 手性胺和手性氮杂环化合物的高效合成策略开发; 2.含硼功能分子的合成; 3.基于新骨架的创新药物发现; 4.医工交叉及企业委托项目。近年来以通讯/第一作者在Nat. Synth., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.(3), Chem,Chem Catal.(3), Coordin. Chem. Rev., ACS Catal.(3), Chem. Sci. , Cell Rep. Phy. Sci., Chin. Chem. Lett. (2) , Org. Lett. (4) 等国际知名期刊发表论文28篇, 其中封面文章1篇, 单篇最高引用次数250余次。受邀撰写“Synpacts”论文1篇, 研究成果7次获国际著名评述刊“Synfacts”亮点评述, 1次受到国际著名有机化学门户网站Organic-Chemistry Portal推介。申请中国发明专利8项, 已授权3项。主持国家(面上、青年)和省部级等项目9项。课题组长入选西安交通大学“青年拔尖人才计划”A类、担任西交大“青年创新团队”带头人, 荣获Thieme Chemistry Journals Award国际学术奖(2024), 获评Chem Catalysis新锐科学家(2023), 陕西省药学优秀科技工作者(2025), 连续四年(2023-2026)获评西安交通大学优秀硕士论文指导教师。指导研究生中2人获国家奖学金, 6人获评西安交通大学优秀研究生, 1人获评西交大“研究生优秀创新成果”特等奖, 3人获评西安交通大学优秀毕业生以及优秀毕业生干部。目前担任《合成化学》编委、《药学学报》/《APSB》青年编委、《Chemical Synthesis》青年编委、《Research》青年编委、国家自然科学基金函评专家、教育部博士学位论文抽检平台评委、陕西省科技厅、广东省科技厅、深圳市科技项目评审专家。
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