C–糖苷對(duì)于生物過(guò)程研究和碳水化合物藥物開發(fā)至關(guān)重要。盡管存在巨大的障礙，糖化學(xué)家仍然期待在溫和的條件下以最短的步驟高效、高度立體選擇性地合成C-糖苷。

2024年10月24日，中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所馬小鋒研究員在在國(guó)際頂級(jí)期刊Nature Communications發(fā)表題為《Visible-light-promoted direct desulfurization of glycosyl thiols to access C-glycosides》的研究論文，謝德盟、Wei Zeng為論文共同第一作者，馬小鋒研究員為論文通訊作者。

馬小鋒，中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所研究員。2012年博士畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所（導(dǎo)師：邵華武研究員），2012年進(jìn)入比利時(shí)法語(yǔ)魯汶大學(xué)進(jìn)行博士后研究（合作導(dǎo)師：Istv n E. Mark教授），2016年進(jìn)入英國(guó)布里斯托大學(xué)進(jìn)行博士后研究（合作導(dǎo)師：John. F. Bower 教授），2019年進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所任研究員。

馬小鋒的研究以發(fā)展綠色、高效、高選擇性新合成方法為核心，以從廉價(jià)易得的原料精準(zhǔn)創(chuàng)制具有豐富生物學(xué)功能的高附加值化學(xué)品為主要使命，已在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、JACS Au、Green Chem.等國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊以第一作者或通訊作者（含共同）發(fā)表論文30余篇，申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利7項(xiàng)，已授權(quán)2項(xiàng)。

此項(xiàng)研究報(bào)道了在可見光誘導(dǎo)條件下合成C-烷基糖苷和香豆素C-糖苷的脫硫自由基方案，無(wú)需額外的光催化劑，即可從天然糖中輕松獲得穩(wěn)定且容易獲得的糖基硫醇，并由五氟吡啶原位激活。

這一過(guò)程的好處包括高立體選擇性、廣泛的底物范圍和易于操作。

機(jī)理研究表明，原位產(chǎn)生的四氟吡啶基S-糖苷與Hantzsch酯（對(duì)于C-烷基糖苷）或Et₃N（對(duì)于香豆素C-糖苷）形成關(guān)鍵的電子供體-受體（EDA）?復(fù)合物，這些復(fù)合物在可見光照射下，觸發(fā)一系列糖基自由基過(guò)程，順利地獲得C-糖苷。

圖1：C-糖苷的重要性和脫硫糖基化策略

圖2：糖基底物的應(yīng)用范圍

圖3：烯烴底物的應(yīng)用范圍

圖4：香豆素C-糖苷的合成

圖5：機(jī)理研究

圖6：可見光誘導(dǎo)的C-糖苷合成的反應(yīng)機(jī)理

綜上，這篇論文報(bào)道了在可見光誘導(dǎo)下，無(wú)需額外光催化劑，通過(guò)糖基硫醇的直接脫硫自由基策略合成C-烷基糖苷和香豆素C-糖苷的新方法。

研究人員提供了一種高效、高立體選擇性的C-糖苷合成途徑，具有廣泛的底物適用性、操作簡(jiǎn)便以及可在溫和條件下進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)，為基于碳水化合物的藥物開發(fā)和生物活性分子的后期功能化提供了新的策略，特別是在開發(fā)新型抗糖尿病、抗炎和抗腫瘤藥物方面具有重要價(jià)值。

Xie, D., Zeng, W., Yang, J.?et al.?Visible-light-promoted direct desulfurization of glycosyl thiols to access?C-glycosides.?Nat Commun?15, 9187 (2024).