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氨基酸消旋化会影响分子的整体构型和生物活性,提高分离难度。无消旋化偶联试剂的出现则有效规避了消旋化风险,大大减低了纯化难度和多肽的大规模合成成本。目前,这类试剂已成为多肽合成中的重要工具。
炔酰胺类缩合试剂是赵军锋教授研发的一类无消旋化的缩合试剂,统称赵试剂(代表产品见图1)。目前我司已与赵教授建立深度合作,推进赵试剂的规模化生产。其参与的缩合反应无需额外添加催化剂,对空气和水表现出良好的耐受性,在近中性条件下得到目标酰胺,从而避免了碱引起的消旋化问题。赵试剂通过“两步一锅法”的合成策略,已成功用于酰胺,大环内酯,硫代酰胺等活性分子的构建(图2)。进一步了解可参阅一种高效、不消旋的新型炔酰胺缩合试剂。
图1 赵试剂
图2 赵试剂介导的缩合反应
赵军锋教授课题组开发了一种联烯酮介导的酰胺成键方法,为酰胺键的构筑提供了新的解决思路。该方法无需额外的的催化剂和添加剂参与,其反应路径是通过羧酸与联烯酮反应生成烯基酯中间体,继而与胺反应得到相应的酰胺产物,避免了消旋化风险并降低了其他副反应的发生,同时展现出对多种天然氨基酸和非天然氨基酸的广泛适应性。(图3)
图3 苯基联烯酮介导的缩合反应
自Oxyma被证明在缩合反应中具有超越传统苯并三氮唑类试剂的突破性优势后,迅速引起科学家的广泛关注,并开发出一系列Oxyma衍生物,具有高效,无消旋化和爆炸风险等特性。下图为几种代表性的不产生消旋化的Oxyma系列衍生物(见图4)。其反应后的Oxyma副产物,可回收再生为相应的衍生物,最大限度的降低化学产废量。目前Oxyma系列衍生物已成功用于酰胺,酯等关键结构单元的构建,详细介绍可参见Boc-Oxyma | “一剂双效”构建新型绿色合成体系。
图4 Oxyma系利衍生物
N,N,N',N'-四甲基氯甲脒六氟磷酸盐(TCFH)和N-甲基咪唑(NMI)的组合是百时美施贵宝公司开发的一种高效酰胺缩合体系。这个黄金组合以原位生成高反应活性的N-酰基咪唑鎓盐的形式促进缩合反应的进行(见图5),展现出适用底物范围广且不发生差向异构化现象等技术优势,尤其适用于低活性胺和大位阻羧酸参与的缩合反应。进一步了解可参阅高效酸胺缩合的黄金组合:TCFH-NMI。
图5 TCFH-NMI介导的缩合反应
2-氯-1-甲基吡啶碘化物,简称CMPI,又称 Mukaiyama reagents(向山试剂),其操作便捷,后处理简单,是一种具有商业化价值的缩合试剂。CMPI参与的缩合反应一般在弱碱性条件下进行,它与羧酸活化形成羧酸酯,进而经亲核试剂进攻发生氨解,醇解反应,高效构建关键结构单元,并提供优异的官能团兼容性和消旋化抑制能力(图6)。
图6 向山试剂介导的缩合反应
王锐院士课题组开发的5-硝基-4,6-二硫氰酸基嘧啶(简称NDTP,图7)是一种温和,易得且可循环使用的新型缩合试剂。NDTP促进羧酸形成酰基硫氰酸酯中间体,其具有较高的稳定性和类酰氯活性,然后被胺/醇类试剂进攻,能够快速成键且不发生消旋化(图8),值得注意的是,在NDTP介导的酯化反应中,在温和条件下,1分钟即可成酯。
图7 NDTP结构式
图8 NDTP介导的缩合反应
HFT4P®是首款高效、绿色、替代T3P®的新型缩合试剂(图9),由我司开发并实现工业化生产,其反应条件温和,副产物具有良好的水溶性,操作简便,可以促进多种易消旋底物的偶联反应,并提供更高的收率和对映纯度的酰胺(图10)。
图9 HFT4P®结构式
图10 HFT4P®介导的缩合反应
除了上述主流试剂外,硅烷类及硼酸酐等系列物质也正逐步用作缩合试剂,具体表现为具有高效的活化能力,广泛的底物适用性,优异的消旋抑制能力。
经过22年的不懈努力和积累,昊帆生物在全球多肽合成试剂领域持续深耕,现已发展成为具有广泛定制产品覆盖能力和显著规模化生产优势的领先企业。现具备多样化规格的消旋抑制试剂的供应能力,满足各类客户的特定需求。我们诚挚邀请对该产品感兴趣的客户与我们联系,以便进一步了解产品详情,并探讨合作机会。
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