Schéma montrant la conception d'un système à médiation par la lumière visible pour coupler divers électrophiles avec des radicaux glycosyle dérivés d'hétéroarylsulfones stables au banc. Crédit :Synthèse de la nature (2022). DOI :10.1038/s44160-022-00162-w
Les chimistes de l'Université nationale de Singapour ont développé une nouvelle stratégie pour générer des C-glycosides et des S-glycosides thérapeutiquement pertinents grâce à une approche sans catalyseur ni métal de transition sous un éclairage de lumière visible à température ambiante. Leurs recherches apparaissent dans Nature Synthesis .
Les glycosides jouent un rôle indispensable dans diverses fonctions physiologiques et se retrouvent dans une grande variété de produits naturels et de composés synthétiques. Les C-glycosides sont une classe importante de glycosides, qui consistent en une unité contenant du sucre jointe à une fraction organique ou à un autre composé contenant du sucre, par une liaison carbone-carbone (C-C). Ils possèdent une myriade d'activités biologiques et sont structurellement divers. Une manière pratique de construire de tels produits implique l'union directe d'un précurseur glycosylé (donneur) avec un réactif à base de carbone.
Cependant, la portée des glycosides C auxquels on peut accéder en utilisant les méthodes actuellement rapportées est sévèrement limitée. Cela est dû au manque de donneurs de glycosyle pratiques disponibles pour faciliter le couplage C-C doux. Une classe générale de précurseurs de glycosyle stables au banc qui peuvent être facilement synthétisés et isolables à grande échelle, et pourtant suffisamment réactifs pour subir un couplage croisé rapide et stéréosélectif dans des conditions ambiantes est hautement souhaitable mais insaisissable.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur adjoint Koh Ming Joo, du département de chimie de l'Université nationale de Singapour, a mis au point des procédures robustes pour synthétiser des hétéroaryl glycosyl sulfones solides à l'échelle de plusieurs grammes. L'équipe a découvert que ces sulfones stables au banc sont également redox-actives. En utilisant un éclairage à la lumière visible (bleue) et un complexe de base d'ester de Hantzsch, les chercheurs sont capables d'activer les sulfones pour produire des radicaux glycosyle chimiquement réactifs.
Ces radicaux réagissent facilement avec divers électrophiles. Avec cette méthode, ils sont capables d'obtenir une gamme plus large de glycosides C-alkyle, C-alcényle, C-alcynyle, C-hétéroaryle et S-liés précieux d'une manière efficace et hautement sélective. Les chercheurs ont également utilisé des études spectroscopiques d'absorption ultraviolette/visible et des horloges radicales pour mieux comprendre le mécanisme de ces transformations.
Le professeur Koh a déclaré:"Cette méthode sans catalyseur ni métal de transition surmonte efficacement les limitations précédentes en matière de portée, d'évolutivité et d'instabilité des donneurs de glycosyle."
"Nous nous attendons à ce que cette classe générale de précurseurs de glycosyle et leur réactivité nouvellement découverte sous un éclairage à la lumière visible trouvent une utilité étendue dans diverses applications de synthèse des glucides, renforçant les efforts vers la découverte de nouvelles thérapies à base de sucre et notre compréhension des processus biologiques", a ajouté le professeur. Ko.
L'équipe de recherche prévoit de travailler avec des entreprises pour utiliser ces découvertes pour la synthèse de composés dérivés du sucre. La catalyse au titane permet la synthèse stéréosélective de C-glycosides et de glycopeptides