学文网摘要：碳糖苷是一类很有用的糖苷酶抑制剂，有的已成为发展这类药物的先导化合物。因此，近年来碳糖苷的合成是一个令人感兴趣的研究领域。本文将对碳糖苷的合成方法进行相关的研究。
关键词：碳糖苷 合成方法 研究
糖类衍生物结构与糖类化合物相似，多表现出对糖苷酶的抑制活性，有些糖类衍生物已经作为口服降血糖药物用于临床。目前已知，糖苷酶抑制剂不但对糖代谢紊乱的疾病如糖尿病、肥胖病等具有临床应用价值，而且还具有抗AIDS病毒、抗鼠白血病病毒的作用。
作为重要的糖类衍生物，C-糖苷化合物越来越受到人们的关注。碳糖苷是指糖苷键的O原子被C原子取替的衍生物，植物和微生物均有发现。相对于其他糖苷，C-糖苷有稳定性强的优点。虽然它们在结构上与普通的糖苷类似，但由于碳碳键取代了原来的半缩醛，从而使稳定性大大提高，特别在对抗酸性及酶水解方面表现出高稳定性，因此是一类很有用的糖苷酶抑制剂，有的已成为发展这类药物的先导化合物。自1986年以来，科学家从一些天然产物中分离到含有这种类型结构的化合物，其中许多具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的作用。
因此，近年来碳糖苷的合成是一个令人感兴趣的研究领域。至今已有许多关于碳糖苷合成的方法，下面简单介绍这些合成方法。
一、亲电取代反应
亲电取代反应是合成碳糖苷的方法之一，利用糖环部分衍生的基团的亲电性，以碳亲核试剂进攻核亲电中心形成碳糖苷，邻位羟基内醚在Lewis酸与亲电试剂作用下产生氧离子，该氧离子随即被外来碳亲核试剂所捕获即在异头碳上形成新的碳碳键。例如，化合物A在TMSOTf作用下与化合物B反应得到的化合物C，产物为α-构型。对于吡喃糖来说，由于糖环内上氧原子的异头碳效应，亲核试剂进攻多由α-面进行，得到的产物是α-构型的。在呋喃糖中，空间位阻将决定两种构型产物的比例。
常见的活化基团有卤代糖（包括氟、氯、溴），糖基醋酸酯，糖基亚胺酯，硫代糖等都可以使糖环异头碳形成氧化合物。此外，内酯，烯酮，卡宾和烯醇醚等结构或一旦形成这样的结构时，都很容易和亲核试剂反应。其反应机理类似于O-糖苷的反应，制备O-糖苷时所用的活化基团和保护基如苄基，乙酰基已足以用于碳糖苷的合成，无需重金属盐来催化。
亲核试剂有烯醇硅醚，烯丙基硅烷，烯丙基锡烷以及有机金属如格氏试剂，有机锂，铜试剂和铝试剂等。
二、亲核糖取代反应
糖的异头碳的亲核性可由引入金属锂形成糖化锂和在异头碳连接一个吸电子基团稳定碳阴离子来实现，这是亲电取代的补充途径，引入锂的方法有多种，卤代糖和糖烯是这个反应最好的底物。包括氢-金属交换、卤素-金属交换、金属-金属交换等。Parker等报道了用锂活化的亲核糖D取代反应合成化合物E：
稳定的异头碳阴离子的基团有羧基、硝基、硫醚、砜和亚砜等。
三、协同反应
重排反应和环加成反应等协同反应也可用来合成碳糖苷。重排反应有Wittig重排、Claisen重排、Carbenoid重排、烯糖的1,4σ-重排和3,3σ-重排等。下面化合物的Claisen重排，提供了3-羟基迁移形成碳糖苷的典型例子：
协同反应具有立体专一性以及产物的立体化学可预见的优点。
四、过渡金属催化碳糖苷的合成
烯糖、金属化烯糖、卤代烯糖都可以在钯的催化下与芳香环的化合物或金属化的芳香环发生芳基化反应。下面的例子用硅保护基保护的呋喃烯糖于对甲氧三丁苯锡在醋酸钯的催化下得到立体专一性的芳基化产物：
烯糖在零价钯的作用下，与亲核试剂反应可以立体选择性地得到含有双键的碳糖苷。化合物F在零价钯催化下与丙二酸二乙酯反应生成化合物G，产物有较好的β-立体选择性。
其反应机理是亲核试剂与钯催化剂复合物由糖环上面以顺式加到双键上，当用化合物F的另一异构体为底物时，产物的构型也随着发生改变。
五、由自由基反应合成碳糖苷的方法
自由基反应在碳碳键的形成中有着广泛的应用，它有反应条件温和，产物的立体化学可预见性的优点。带有各种活化基团的糖可以用化学方法或光照方法来产生异头碳的自由基，这些基团包括氯、溴、碘、硝基、硒基苯等。
对吡喃糖而言，由分子间加成得到的碳糖苷构型由异头碳效应控制，以α-构型的产物为主；分子内加成得到的产物构型是不定的，两种构型都有，有待进一步发展方法控制它。
这一方法成功地用于焦土霉素的合成，路线短，方法简便：
六、形成糖环反应
Wittig反应是延长碳链常用的方法之一，还原糖的半缩醛也可以发生这种反应，得到烯糖化合物，通过羟基的Sn2反应，羟基与烯的环化及环加成反应等可以得到碳糖苷类化合物。
常用的关环试剂有碱（DBU）、卤素（NBS-Br2, I2）、汞盐、硒化物等。
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