未受保护的N-乙二醇恶唑啉的合成和半合成方法

Ñ聚糖恶唑啉已经找到广泛用作激活供体基底为内切β- Ñ -acetylglucosaminidase（ENGase）的酶，即在它们的生产也相应激趣的一个重要应用，无论是通过全合成，并通过使用从分离的寡糖半合成自然资源。在报道的许多合成方法中，大多数依赖于关键Manβ（1-4）GlcNAc二糖的制备（通过全合成或来自刺槐豆胶的半合成），然后可以在3-和使用标准糖基化化学的甘露糖单元的6位。早期的方法随后依赖于路易斯酸催化的全乙酰化N的转化以这种方式产生的聚乙二醇寡糖进入它们相应的恶唑啉，然后进行全面脱保护。然而，该领域的一个关键突破是Shoda开发了2-氯-1,3-二甲基咪唑啉氯化物（DMC）和相关试剂，它们可以直接在还原末端直接转化低聚糖和2-乙酰氨基糖在水中加入相应的恶唑啉。因此，现在可以在水中实现恶唑啉形成作为任何合成顺序的最后步骤，从而不需要任何进一步的保护基团操作，并简化合成策略。作为全合成的替代方案，显着数量的几种结构复杂的N. - 甘蔗可以从天然来源中分离，例如蛋黄和大豆粉。这些材料的酶促转化与DMC介导的恶唑啉形成作为最终步骤一致，允许以比通过全合成可实现的更大量和更有利的方式获得选择的N-甘氨酸恶唑啉结构。

关键词： DMC，ENGase; 糖基恶唑啉; N-聚糖; 低聚糖

糖基恶唑啉是一些[1-5]（但不是全部）[6]的水解途径中的高能中间体，其中许多糖苷酶水解2-乙酰氨基糖与其他物种之间的键。特别是内切-β - N-乙酰氨基葡萄糖苷酶[7]（ENGases，EC 3.2.1.96），一种特异性切割在连接到N-连接糖蛋白的N-聚糖的最内部两个GlcNAc残基之间的酶，都通过两步机制涉及2-乙酰胺基团的邻近基团参与和作为高能中间体的恶唑啉[8]。

糖基恶唑啉首先引起了合成化学家的注意，因为它们被用作糖基供体，用于合成包含2-氨基-2-脱氧糖的寡糖[9]。虽然集中在生产和反应的大多数合成工作的葡糖 -构型恶唑啉（即，那些从衍生的GlcNAc），相应的甘露[10,11]和半乳糖 -构型[12]也已经提出和研究的化合物。尽管第一代这些恶唑啉供体[13,14]被证明相当不具有活性，并且发现仅有限的应用[15-18]，但在甲基中加入三个氯确实增加了它们的效力。[19-23]。然而，与更常规的葡糖胺衍生的供体相比，应用仍然不太普遍。

对糖基恶唑啉，特别是N-聚糖的恶唑啉衍生物的生产的重新兴趣是它们作为糖苷酶催化合成的活化供体物种的效用的直接结果[24-27]。最初的活动集中在使用恶唑啉作为几丁质酶催化糖基化的供体[28-31]。然而，在2001年的一篇开创性出版物中，Shoda [32]及其同事报道，二糖恶唑啉（方案1）是两种ENGase酶（Endo A和Endo M）的有效供体底物，两者都发生了转折。它能够用它来糖化两个GlcNAc受体，产生三糖产物。

随后，ENGases与N-乙二醇恶唑啉组合，已经成为各种生物学上有意义的糖肽的聚合生产和包括mAb在内的糖蛋白重塑的生物催化剂[33,34]。因此，作为这些酶的供体底物的N-乙二醇恶唑啉的有效生产因此在过去15年中成为重要的领域[35,36]。

N-乙二醇恶唑啉的合成

形成糖基恶唑啉

单糖的糖基恶唑啉可以使用强路易斯酸（例如，FeCl 3，SnCl 4或TMSOTf）和完全保护的（通常是全乙酰化的）GlcNAc或其他2-乙酰氨基糖[37-40]直接产生。通过在异头中心活化离去基团和2-乙酰胺参与邻近基团来实现恶唑啉的形成。不幸的是，将这些反应条件应用于寡糖底物导致糖苷间键的显着裂解，以及相应的低产率产物。然而，有两种可用于生产低聚糖恶唑啉的方法是用二氯乙烷中的TMSOTf [39]或TMSBr，BF 处理过乙酰化糖。3 ·Et 2 O和2,4,6-可力丁在二氯乙烷中[40]（方案2）。两种方法均得到中间至良好收率的N-聚糖的恶唑啉，而没有寡糖链的裂解; 据报道，后一种方法可以提供更多结构复杂的N-甘蔗恶唑类化合物。