唾液酸(Sialic acid)是一组结构极为丰富多样的糖类化合物,广泛存于生物体内,现今已经有50多种唾液酸被确定出来。在这其中,N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)是最常见的一种唾液酸,同时也是被研究最多的一种唾液酸。其它较为常见的唾液酸还有N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)和KDN等。唾液酸存在于各种各样的寡糖链、糖蛋白和糖脂中,并且常常位于细胞表面糖蛋白和糖脂的末端,因此它在细胞间的相互作用中扮演着重要的角色。目前,研究人员已经发现,唾液酸参与了一系列的生物学过程,包括信号传递、细胞识别、细胞粘附以及肿瘤生长和转移等。因此,设计与合成含有唾液酸的相关寡糖,对相关研究的顺利开展至关重要。唾液酸的天然糖苷形式都是α构型,例如在N-连接糖蛋白中,唾液酸一般以α-(2→3)和α-(2→6)的形式与半乳糖形成糖苷键,或者以α-(2→6)的形式与乙酰氨基半乳糖形成糖苷键。在O-连接糖蛋白中,唾液酸则以α-(2→6)的形式与半乳糖形成苷键。同时,唾液酸分子也可以与其他唾液酸分子以α-(2→8)和α-(2→9)的形式连接,以多聚体的形式出现在糖脂或者糖蛋白中。但是,唾液酸的特殊结构为化学法构建α唾液酸糖苷键带来了许多困难。它的1-位存在羧基,其电子效应和空间位阻都使唾液酸糖苷化反应不易进行。同时,2-位缺少羟基,故而利用邻基参与控制产物构型的方法并不适用。并且,唾液酸供体在糖苷化反应中极易发生消除反应和水解反应,使得产率受到影响。针对唾液酸存在的上述问题,各种各样的对唾液酸供体进行修饰方法被不断开发出来。但是唾液酸糖苷化反应的影响因素较为复杂,目前,人们对其还没有十分深入的了解。因此,开发出一种底物适应强,较为通用的唾液酸供体一直以来是该领域研究人员首要的目标。基于此背景,本课题的主要研究内容为发展一种新型唾液酸供体以及其在糖苷化反应中的应用,该研究内容将在本论文中进行详细叙述,论文分为以下两章:在第一章里,我们简要介绍了唾液酸概况和唾液酸供体合成的研究进展。在第二章里,我们首先对一种新型唾液酸供体的设计进行了说明。通过总结先前的研究发现,利用腈基的溶剂效应能够在供体羟基由乙酰基保护的情况下,方便快捷地实现α唾液酸苷键的构建。但是,乙酰基等吸电子基的存在,供体不易活化。另外,唾液酸羟基保护基的作用直到最近才开始被研究人员所关注。所以,我们结合Fraser-Reid提出的糖苷供体“活化”与“去活化”概念,设计出一种苄基保护的“活化”唾液酸供体,以便于我们研究其与腈基溶剂效应的关系。在该供体的合成中,我们首次将还原醚化反应应用在唾液酸供体的合成上,并通过分析主要副产物的结构,找出了反应产率较低的原因,从而将反应产率得以提高。之后,我们将该供体应用在糖苷化反应中,发现该供体在乙腈的存在下,对伯羟基的糖受体有着很高的α选择性。此外,我们通过一系列的糖苷化反应,发现腈基的溶剂效应对于该“活化”唾液酸供体仍起作用。最后,我们选取上述糖苷化反应中的一个全苄基保护的二糖产物进行催化氢解,所有苄基都能以很高的产率一次性脱除,说明了该供体无论在α选择性上,还是在一锅法脱保护方面,都有着一定的应用价值。