新型2-C-丙酮基吡喃葡萄糖基三唑类化合物的合成*

汤 琴，邵华武

(1.中国科学院成都生物研究所天然产物研究中心，四川 成都 610041;2.中国科学院大学，北京 100049)

铜催化的叠氮-炔环加成(CuAAC)反应是Click反应中的一类，广泛运用于蛋白质、DNA、核苷以及碳水化合物的结构改造［1］。文献［2～6］报道，由CuAAC反应制备的一些糖连接的三唑类化合物具有潜在的药物活性，如Ⅰ［3］和Ⅱ［6］(Chart 1)。其中Ⅱ是一种人体O-连接N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(O-GlcNAcase)的潜在竞争性抑制剂［7］，含有N-乙酰氨基葡萄糖基。

Chart 1

N-乙酰氨基糖作为构成糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂中聚糖部分常见的糖类，广泛存在于生物体内［7］。而2-C-丙酮基糖基作为 2-N-乙酰氨基糖基的模拟物在细胞代谢工程以及监测O-连接N-乙酰氨基葡萄糖基化(O-GlcNAc)糖蛋白方法中有广泛运用［8，9］，可见 2-C-丙酮基糖在糖生物学和医药领域具有很好的应用前景。

本文以碘化亚铜为催化剂，PEG-400为溶剂，2-C-丙酮基吡喃葡萄糖基叠氮(1)与取代炔(2a～2l)经叠氮-炔环加成反应高产率地合成了一系列具有潜在活性的新型2-C-丙酮基吡喃葡萄糖基三唑类化合物(3a～3l，Scheme 1)，其结构经1H NMR，13C NMR和ESI-HR-MS表征。

Scheme 1

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X-6型精密显微熔点仪;Perkin-Elmer-341型旋光仪;Avance Brucker-600 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);BioTOF Q型质谱仪。

1按文献［10］方法合成;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 3的合成(以3a为例)

在反应瓶中依次加入1 51.5 mg(0.1 mmol)，PEG-400 1 mL，苯乙炔(2a)13.5 μL(0.12 mmol)和CuI 1.9 mg(10 mol%)，搅拌下于室温反应至终点(TLC检测)。用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取，合并萃取液，浓缩后经硅胶柱层析［洗脱剂:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=2∶1］纯化得白色固体3a。

用类似的方法合成白色固体3b～3l，其实验结果和ESI-HR-MS数据见表1，1H NMR和13C NMR数据见表2。

表1 3的实验结果和ESI-HR-MS数据Table 1 Experimental results and ESI-HR-MS data of 3

表2 3的1H NMR和13C NMR数据Table 2 1H NMR and13C NMR data of 3

续表2

2 结果与讨论

2.1 反应条件优化

1 0.1 mmol，2a 0.12 mmol，其余反应条件同1.2，考察催化剂，溶剂和反应时间对合成3a的影响，结果见表3。由表3可见，以PEG-400为溶剂时，CuI为最佳催化剂;以PEG-600为溶剂时，最佳催化剂为Cu(OAc)2/NaAsc，但收率不及催化剂CuI。由此可见，该反应的最佳反应条件为:1 0.1 mmol，2a 0.12 mmol，CuI 10 mol%，PEG-400 1 mL，于室温反应4 h，产率94%。

表3 反应条件对合成3a的影响Table 3 Effect of reaction conditions on synthesizing 3a

2.2 底物结构对反应的影响

底物结构对反应影响的结果见表1。从表1可见，不论炔连接的是吸电子取代基还是给电子取代基，对该类反应的产率影响都不大。

3 结论

本文报道在PEG-400中，碘化亚铜催化2-C-丙酮基吡喃葡萄糖基叠氮与炔类化合物的反应，高产率地合成了一系列新颖的具有潜在活性的2-C-丙酮基吡喃葡萄糖基三唑类化合物，丰富了吡喃葡萄糖基三唑类化合物的种类。

该方法具有底物新颖、产率高、溶剂绿色环保、对环境污染小的特点，在具有生物活性糖类衍生物的合成中更具有实用价值。

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