分子内糖基化

由于需要精心保护和离开基团操作，功能化，繁琐的纯化和复杂的表征，碳水化合物低聚物仍然是化学家的挑战目标。实现糖基化反应中的高立体控制可以说是化学家经历的主要障碍。该综述文章概述了分子内糖基化反应的方法，其中通过束缚糖基供体和受体对应物实现面部立体选择性。

关键词： 碳水化合物; 糖基化; 分子内反应; 低聚糖

随着糖组学的最新进展[1,2]，我们现在知道人体中一半的蛋白质是糖基化的[3]，并且细胞显示出大量的糖结构[4]。由于聚糖和糖缀合物生物标志物存在于所有体液中，因此它们为诊断提供了极好的机会。聚糖水平的变化以及糖基化和分支模式的变化可以表明疾病的存在和进展[5-9]。随着对碳水化合物功能的更好理解，人们开始寻求可靠的合成方法，从而提高了我们提高合成能力的重要性。开发立体控制糖基化的新方法[10-14]应用于快速合成低聚糖代表了一种充满活力的全球努力[15-32]。尽管如此，尽管自Arthur Arthur和Emil Fischer在1800年代后期进行的第一次实验以来已经出现了大量研究，但糖基化反应对化学家来说仍然具有挑战性。

酶促糖基化反应具有高度立体选择性[33]。然而，尽管有显着进步，但化学糖基化反应的立体控制仍然很麻烦。在没有参与的辅助剂的情况下，常见的分子间糖基化反应通常以较差的立体选择性进行。在这些系统中，没有能够指导糖基受体攻击活性糖基供体的力，该糖基供体以扁平的oxacarbenium中间体存在（方案1a））。早期尝试实现糖基化的一些立体控制主要致力于参与组的发展和反应条件的优化。最近，研究重点转向了解其他更基本的因素和糖基化方面。已经出现了致力于起始材料的构象，构型，立体电子学和关键反应中间体的广泛研究[34-37]。

除了这些尝试之外，还开发了分子内糖基化的区域，其理念是通过使反应对应物彼此非常接近来提供更高的糖基化反应效率。在该一般概念的许多变体中，分子内方法还允许与分子间反应相比实现更好的立体控制。这通常归功于由束缚限制的糖基受体攻击的面部选择性（方案1b））。然而，该概念的实施需要额外的步骤来制备束缚的供体 - 受体组合，并且在一些情况下还需要后糖基化修饰。因此，糖基化已经是一个四步过程（活化，解离，亲核攻击，质子转移，方案1a），必须补充额外的操作，这可能导致整体效率和产量的降低。因此，分子内糖基化与糖基化的特殊情况或特别具有挑战性的目标（例如1,2- 顺式糖苷）特别相关，其他更直接的方法不能提供可接受的结果。

本文提供的是通过束缚供体和受体对应物（通常称为分子内糖基化的反应）开发以实现更高效率和/或更好立体选择的方法的概述。已经开发了许多将反应对应物，糖基供体和受体连接在一起的方法，以提供受体攻击的增强的面部选择性[38-41]。除了Lindberg [42]和Kochetkov [43]通过原酸酯重排实现的早期分子内糖基化，以及Ishido [44]，Barresi和Hindsgaul [45]对糖基碳酸酯的脱羧作用。通常被认为是1991年发明的分子内糖基化。然而，它是Kusumoto等人的一项开创性研究，虽然鲜为人知。在1986年[46]，实际上开始了这一领域的发展。在分子内糖基化的这种一般想法中，已经发明了三种不同的概念：“分子钳”方法，分子内糖苷配基递送（IAD）和基于离去基团的方法（方法A-C，图1）。本综述将讨论分子内糖基化领域的最新进展，主要强调过去十年的发展。类似的概述，尽管强调分子钳制，是作为贾博士的博士论文的介绍[47]。对于该领域的先前发展，读者应参考一般分子内糖基化[38-40]和IAD [41,48-50]的一些综合概述。