学院李家昆教授课题组在硫酸化领域取得重要进展

硫酸化是生物体内重要的翻译后修饰，参与生命的所有过程，与人类健康和疾病密切相关。硫酸盐结构与功能的高度复杂性赋予其巨大信息容量，目前无法通过遗传密码简单推衍。因此，硫酸化研究成为后基因组时代的重要科学前沿。此外，硫酸盐的独特性质使其合成面临诸多挑战，如对酸和温度的不稳定性、在有机溶剂中的不溶性以及引入后的难以操控性。当前，大多数硫酸化方法依赖于O-磺化反应，即将磺酰基（SO3）转移至羟基（OH）底物上（Nat. Commun. 2024, 15, 1861）。因此，O-磺化反应受限于羟基类底物且缺乏对立体化学的有效调控。

针对上述问题，化学化工学院李家昆教授课题组提出了一种基于立体专一性C–O成键的硫酸化新方法，成功应用于多种天然产物和药物分子的后期硫酸化修饰。李家昆课题组创新性地使用过硫酸盐作为硫酸源，利用1,4-金属迁移氧化反应，实现了立体专一性的C–O硫酸化，成功合成了一系列结构多样的手性有机硫酸盐。这一策略不仅拓展了硫酸化的底物范围，还提供了对产物立体化学的控制能力。研究团队通过串联的硼化—硫酸化方法，完成了烯烃加氢硫酸化、C–H硫酸化、脱羧硫酸化、脱卤硫酸化和脱氨硫酸化。该方法为有机硫酸盐的高效、高选择性合成提供了新模式，将硫酸化的应用从二维平面延展至三维空间，同时也有助于推动化学生物学和药物化学的发展。

相关研究成果以“Stereospecific C–O sulfation via persulfate-induced 1,4-metallate migration”为题在线发表在《Nature Synthesis》杂志上。湖南大学为独立完成单位，化学化工学院硕士生赵泽涛、博士生余倩与夏振为论文的共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、湖南大学化学化工学院、化学生物传感与计量学国家重点实验室的支持。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s44160-024-00636-z