糖类化合物是生命信息传递与功能调控的关键分子。糖苷键的立体构型是决定糖类化合物结构的核心因素之一,直接影响其高级结构、分子识别与生物功能。糖基化反应是构建糖苷键的关键步骤,但在反应过程中,糖基受体可从糖环平面两侧进攻,易形成α/β混合异构体。因此,实现可控、高效、可预测的立体选择性构建具有重要意义。然而,如何利用单一糖基供体高效、可预测地合成不同立体构型的糖苷产物,仍是该领域尚未妥善解决的难题。

2026年4月9日,夜色直播 天然药物及仿生药物全国重点实验室熊德彩团队在Journal of the American Chemical Society在线发表题为“Stereo-Switchable Electrochemical Glycosylation”的研究论文,报道了一种电驱动的立体可切换糖基化新反应。该方法利用电化学体系中丰富的离子效应与溶剂效应,仅通过改变电解质与溶剂类型,即可在单一糖基供体上实现α/β糖苷的高立体选择性可切换合成。
该研究首次实现了亚胺酯糖基供体的高效电化学活化与糖基化反应。整个电化学过程无需外加氧化还原试剂,且具有类成对电解的特征。研究发现:当以Bu4NPF6为电解质时,反应呈现高β-选择性;当以Bu4NClO4为电解质时,则可高效实现良好的α-选择性糖基化。该反应体系可成功用于大环内酯类抗生素、甾体类化合物等多种复杂天然产物的糖基化修饰。该方法还适用于寡糖的高立体选择性合成,并成功实现1,6‑葡五糖的克级规模制备。论文通过71个底物实例,系统验证了该方法的底物适用性与合成实用性。此外,研究团队通过中间体捕获、计算化学等机理研究手段,阐明了电化学反应路径以及离子效应对立体选择性的调控机制。该研究拓展了电化学在糖合成领域的应用边界,为复杂糖类化合物的精准合成提供了有效化学工具。
论文的通讯作者为北京大学熊德彩研究员。夜色直播-夜色直播app-夜色直播下载 2022 级博士生王鹏宇、江西科技师范大学黄海洋副教授、夜色直播-夜色直播app-夜色直播下载 2017 级长学制学生蔡庆徽为共同第一作者;北京大学为第一通讯单位。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
论文链接://doi.org/10.1021/jacs.6c00007
作者简介:

王鹏宇,夜色直播-夜色直播app-夜色直播下载 2022级博士研究生,研究方向为电化学驱动的立体可切换糖基化反应。目前以第一作者身份在JACS等期刊发表文章2篇。在校期间曾获得北京大学三好学生等荣誉。

蔡庆徽,夜色直播-夜色直播app-夜色直播下载 2017级长学制学生,研究方向为电化学驱动的糖基化反应。目前以第一作者身份在JACS等期刊发表文章1篇。在校期间曾获得北京大学三好学生等荣誉。

熊德彩,夜色直播-夜色直播app-夜色直播下载 研究员,博士生导师,国家重点研发计划首席科学家、国家人才计划青年项目入选者。主要研究领域为糖化学和糖类药物,在J Am Chem Soc, Angew Chem Int Ed, Nat Commun等杂志发表论文60余篇;主持(完成)国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等十余项国家级任务;获国家自然科学二等奖、教育部高等学校自然科学二等奖、中国药学会科学技术一等奖、“张天民糖类药物奖”杰出青年奖、张树政糖科学奖青年科技奖等多项荣誉。兼任糖疫苗专业委员会副秘书长、糖类药物分会副秘书长,糖复合物专业分会副秘书长、糖化学专业委员会委员等职务。
天然药物及仿生药物全国重点实验室 供稿