糖類在多種生物學(xué)及病理過程中發(fā)揮著重要作用。糖類的合成對于理解相關(guān)生物學(xué)現(xiàn)象、優(yōu)化疾病診斷與治療均具有重要意義。糖基化反應(yīng)是糖類合成中的關(guān)鍵步驟。盡管糖基化反應(yīng)研究已取得顯著進(jìn)展，但實現(xiàn)高效且可預(yù)測的立體選擇性仍是一項重大挑戰(zhàn)。尤其是利用單一供體選擇性生成不同立體構(gòu)型產(chǎn)物的難度極高。反離子選擇、溶劑、濃度、溫度及其他反應(yīng)條件等諸多參數(shù)，均會對糖基化反應(yīng)的立體選擇性產(chǎn)生顯著影響。

立體選擇性糖基化反應(yīng)在有機(jī)合成中頗具挑戰(zhàn)，而電驅(qū)動糖基化反應(yīng)的研究目前仍十分有限。近日，北京大學(xué)熊德彩團(tuán)隊建立了一種電化學(xué)糖基化反應(yīng)方法，以糖基亞胺酯為底物，通過改變電解質(zhì)組成實現(xiàn)立體選擇性的可控切換。該方法可高效合成結(jié)構(gòu)多樣的氧糖苷及寡糖，立體選擇性優(yōu)異，產(chǎn)率最高可達(dá) 98%。

此外，團(tuán)隊將該方法與傳統(tǒng)合成策略進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明其在選擇性與底物適用性方面均顯著優(yōu)于路易斯酸催化法。本方法底物適用范圍廣、立體選擇性優(yōu)異、可兼容多種官能團(tuán)，能實現(xiàn)寡糖的規(guī)模化合成，且反應(yīng)產(chǎn)率高。實驗與計算機(jī)理研究證實，反應(yīng)過程中存在氨基自由基中間體，同時反離子與溶劑在不同反應(yīng)路徑中對立體選擇性的反轉(zhuǎn)起到關(guān)鍵作用。

綜上，該方法為高立體選擇性、高效率的糖類可控組裝提供了可靠平臺，也是電化學(xué)合成領(lǐng)域的典型范例。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.6c00007