由三丁基锡氢化物介导的5-C-溴-D-葡萄糖醛酸 β-氟化物立体选择性还原反应——密度泛函理论研究

L-艾杜糖醛酸（L-ido）及其衍生物是参与多种生物过程的糖胺聚糖的关键成分，但从天然来源中提取这些物质较为困难。C-5差向异构D-葡萄糖醛酸（D-gluco）衍生物通常用于合成相应的L-ido衍生物。先前的实验结果表明，通过三丁基锡氢化物介导还原的自由基差向异构化反应中，产物的L-ido/D-gluco异构体比取决于异头取代基，尤其当取代基为β-F时，完全生成L-ido产物。为了阐明反应机理，我们通过构象搜索确定了五种可能的过渡态，并对相应的反应势垒进行了DFT计算以预测异构体比例。使用七种交换-相关泛函进行基准测试得到L-ido:D-gluco比例在1:0.03至1:0.06之间，接近实验值1:0，证实了L-ido产物的强立体选择性。这种选择性主要是由1,3-轴相互作用、异头效应和吡喃糖环的构象偏好驱动的。