Chemici van de National University of Singapore hebben een nieuwe strategie ontwikkeld om therapeutisch relevante C-glycosiden en S-glycosiden te genereren via een katalysator- en overgangsmetaalvrije benadering onder zichtbaar licht bij omgevingstemperatuur. Hun onderzoek verschijnt in Nature Synthesis .

Glycosiden spelen een onmisbare rol in diverse fysiologische functies en worden aangetroffen in een grote verscheidenheid aan natuurlijke producten en synthetische verbindingen. C-glycosiden zijn een belangrijke klasse van glycosiden, die bestaan ​​uit een suikerbevattende eenheid die is verbonden met een organische groep of een andere suikerbevattende verbinding, via een koolstof-koolstof (C-C) binding. Ze bezitten een groot aantal biologische activiteiten en zijn structureel divers. Een handige manier om dergelijke producten te construeren is de directe vereniging van een glycosylprecursor (donor) met een op koolstof gebaseerd reagens.

De reikwijdte van C-glycosiden die toegankelijk zijn met behulp van momenteel gerapporteerde methoden is echter ernstig beperkt. Dit is te danken aan het gebrek aan praktische glycosyldonoren die beschikbaar zijn om milde CC-koppeling te vergemakkelijken. Een algemene klasse van bench-stabiele glycosylprecursors die gemakkelijk kunnen worden gesynthetiseerd en op grote schaal kunnen worden geïsoleerd, en toch voldoende reactief om snelle en stereoselectieve kruiskoppeling te ondergaan bij omgevingsomstandigheden, is zeer wenselijk maar ongrijpbaar.

Een onderzoeksteam onder leiding van assistent-professor Koh Ming Joo, van de afdeling Scheikunde, National University of Singapore, heeft robuuste procedures bedacht om vaste heteroarylglycosylsulfonen op multigramschaal te synthetiseren. Het team ontdekte dat deze bankstabiele sulfonen ook redox-actief zijn. Door gebruik te maken van zichtbaar (blauw) licht en een Hantzsch-ester-base-complex, zijn de onderzoekers in staat de sulfonen te activeren om chemisch reactieve glycosylradicalen te produceren.

Deze radicalen reageren gemakkelijk met verschillende elektrofielen. Met deze methode zijn ze in staat om op een efficiënte en zeer selectieve manier een breder scala aan waardevolle C-alkyl-, C-alkenyl-, C-alkynyl-, C-heteroaryl- en S-gebonden glycosiden te verkrijgen. De onderzoekers gebruikten ook ultraviolet/zichtbare absorptiespectroscopische en radicale klokstudies om inzicht te krijgen in het mechanisme van deze transformaties.

Prof Koh zei:"Deze katalysator- en overgangsmetaalvrije methode overwint effectief eerdere beperkingen in reikwijdte, schaalbaarheid en glycosyldonorinstabiliteit."

"We verwachten dat deze algemene klasse van glycosylprecursoren en hun nieuw ontdekte reactiviteit onder verlichting van zichtbaar licht uitgebreid nut zullen vinden in verschillende toepassingen voor het synthetiseren van koolhydraten, waardoor de inspanningen voor de ontdekking van nieuwe op suiker gebaseerde therapieën en ons begrip van biologische processen worden versterkt", voegde prof. Ko.

Het onderzoeksteam is van plan om met bedrijven samen te werken om deze bevindingen te gebruiken voor de synthese van van suiker afgeleide verbindingen. + Verder verkennen

Titaniumkatalyse maakt stereoselectieve synthese van C-glycosiden en glycopeptiden mogelijk