传统方法的核心在于活化羧基，而Campagne, J.-M.团队则巧妙的将活化位点转移至氨基。他们利用价廉易得的N,N'-羰基二咪唑（CDI），在三乙胺存在下，与α-氨基酸酯反应，生成并分离出稳定的N-咪唑甲酰氨基酸酯中间体（图1）。该中间体相当于“活化的氨基”，可以稳定保存数月。

图1 N-咪唑甲酰氨基酸酯通式

在后续的肽合成中，该中间体在二氯甲烷中，于温和、无碱及添加剂（HOBt/CuBr₂）存在下，直接与N-保护氨基酸反应，以52-90%的收率生成二肽。该方法可以兼容Fmoc、Boc、Cbz等常用氨基甲酸酯类保护基，而且，当反应底物涉及易消旋的半胱氨酸时，未发现消旋现象的发生。不过，研究指出，常规多肽合成溶剂DMF在该体系中并不适用。

图2 “活化氨基”合成二肽

为进一步验证该合成策略的潜力，该团队尝试了采用N→C方向合成四肽，最终以25%的收率得到目标产物，且未发现消旋化产物。这一发现证明了该方法在反向合成肽段方面的巨大潜力，为合成复杂多肽药物和生物活性分子提供了可靠的新途径。

在前期工作的基础上，Campagne, J.-M.团队进一步优化了合成策略，开发了一锅法合成二肽的方法。该方法同样在温和、中性条件下进行，无需额外添加碱，通过原位生成N-咪唑甲酰氨基酸酯中间体，无需分离提纯，可直接与商品化的保护氨基酸进行反应，大幅简化操作流程。

实验结果显示，一锅法同样可以高效合成多种二肽衍生物，产率最高可达87%，兼容各类N-氨基甲酸酯类保护基，展现出优异的立体化学稳定性。另外，研究发现脯氨酸因其仲胺结构，难以通过活化氨基的方式进行二肽合成。

图3 一锅法合成二肽

与两步法不同的是，一锅法策略在“活化氨基”过程中，由体系中生成的咪唑充当碱的角色，并形生成咪唑盐，从而无需添加碱。研究还发现，在偶联过程中额外添加碱，反而会阻碍活化氨基与羧酸的酰胺成键反应。

为提升合成效率，Campagne, J.-M.团队进一步引入了微波辅助技术，探究其在“氨基活化”策略中的应用。

在两步法合成的基础上，采用微波辐射促进酰胺成键反应（图4），结果显示，微波可以显著加快反应速度，将反应时间从常规方法的20 h缩短至1 h，同时保持良好的产率，且未发现消旋化现象。进一步地，将该方法应用范围拓宽至常规酰胺的合成中，收率符合预期。

图4 微波辅助合成多肽

基于实验观察，该团队提出了可能的合理反应路径（图5）：反应过程中形成混合的氨基甲酸酐中间体，随后发生分子内重排并释放二氧化碳，最终生成目标肽键。

图5 反应机制

综上，Campagne, J.-M.团队开发的基于CDI介导的α-氨基酸酯活化策略，为肽键形成提供了一种温和、实用且原子经济的新选择。该方法不仅有效避免了敏感氨基酸在反应过程中的消旋问题，还成功实现了具有挑战性的N→C方向肽合成。随着多肽药物研发的热度持续上升，这种创新的合成策略有望成为科研人员工具箱中的重要补充。

参考文献：

[1] Inverse Peptide Synthesis via Activated a-Aminoesters. 

DOI: 10.1002/anie.201402147

[2] Sequential One-Pot Synthesis of Dipeptides through the Transient Formation of CDI-N-Protected α-Aminoesters.

DOI: 10.1002/adsc.201700034

[3] Amine Activation: "Inverse" Dipeptide Synthesis and Amide Function Formation through Activated Amino Compounds.

DOI: 10.1021/acs.joc.2c01288