新聞動(dòng)態(tài)
酰胺鍵作為蛋白質(zhì)和多肽的基本結(jié)構(gòu)單元,不僅在生命活動(dòng)中起著至關(guān)重要的作用,也在藥物化學(xué)、功能材料及精細(xì)化學(xué)品中扮演著關(guān)鍵角色。隨著多肽藥物等的蓬勃發(fā)展,傳統(tǒng)酰胺合成體系仍面臨著副反應(yīng)難以控制、手性純度難以維持等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,因此,發(fā)展高效、高選擇性的酰胺合成新策略,具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。
β-酰氧基烯基酰胺(圖1)是一類具有高?;磻?yīng)活性的乙烯基酯類化合物。然而,自其發(fā)現(xiàn)以來,只能通過一個(gè)條件苛刻且復(fù)雜的五步合成工藝獲得,且關(guān)鍵炔中間體穩(wěn)定性很差,需在-50~-20℃下處理,且不易存儲(chǔ),嚴(yán)重限制了其規(guī)?;苽浜蛻?yīng)用。

圖1
針對(duì)這一長(zhǎng)期困擾的難題,萬結(jié)平教授團(tuán)隊(duì)近期取得重要突破,開發(fā)了一種操作簡(jiǎn)便、條件溫和的β-酰氧基烯基酰胺的合成方法,以α-三氟甲基酮、二級(jí)胺和羧酸為原料,在Cs2CO3的促進(jìn)下,通過連續(xù)脫氟過程,高效構(gòu)建結(jié)構(gòu)多樣的β-酰氧基烯基酰胺(圖2)。該方法底物適用范圍廣,無論是普通羧酸、保護(hù)氨基酸,還是生物活性分子等均可以生成順利轉(zhuǎn)化。

圖2
1. 酰胺和多肽
酰胺合成
采用新方法合成的β-酰氧基烯基酰胺在酰胺制備中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。在溫和反應(yīng)條件下(乙酸乙酯,30℃),脂肪胺(伯胺、仲胺),芳香胺均能以高收率得到相應(yīng)的酰胺(圖3),且對(duì)不同結(jié)構(gòu)的β-酰氧基烯基酰胺均表現(xiàn)出良好兼容性。

圖3
多肽合成
不僅如此,該團(tuán)隊(duì)還探究了β-酰氧基烯基酰胺在二肽合成中的應(yīng)用(圖4)。以氨基酸衍生的β-酰氧基烯基酰胺為原料,與不同氨基酸進(jìn)行酰胺化反應(yīng),不僅能以優(yōu)異的收率得到目標(biāo)二肽,且?guī)缀醪话l(fā)生消旋化,顯示出其在手性保持方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

圖4
為進(jìn)一步探究β-酰氧基烯基酰胺在多肽合成中的應(yīng)用,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一鍋兩步法合成策略(圖5):以α-三氟甲基苯乙酮、二乙胺和N-保護(hù)氨基酸為起始原料,先經(jīng)三組分反應(yīng)生成β-酰氧基烯基酰胺,無需分離純化,直接與氨基酸酯進(jìn)行偶聯(lián),以中等至良好的收率得到相應(yīng)的二肽,且全程保持手性完整性,顯著提高合成效率。

圖5
消旋化實(shí)驗(yàn)
為客觀評(píng)估β-酰氧基烯基酰胺合成多肽的消旋抑制能力,該團(tuán)隊(duì)橫向?qū)Ρ攘甩?酰氧基烯基酰胺和DCC、HBTU在同樣條件下的反應(yīng)情況。結(jié)果表明, DCC參與的反應(yīng)出現(xiàn)明顯的消旋化現(xiàn)象(dr=97.6),而β-酰氧基烯基酰胺的表現(xiàn)與HBTU相當(dāng)(dr>99)。
2. 酯的合成
該策略也可延伸至酯類化合物的合成,但相較于胺類化合物,反應(yīng)條件相對(duì)苛刻,需要在DBU的參與下于100℃進(jìn)行,在此條件下,與芐醇反應(yīng)成酯收率為94%,與苯酚反應(yīng)成酯收率為64%(圖6)。

圖6
綜上所述,萬結(jié)平團(tuán)隊(duì)開發(fā)的β-酰氧基烯基酰胺的合成新方法,具有廣泛的底物適用性,成功解決了長(zhǎng)期困擾該領(lǐng)域的合成難題,實(shí)現(xiàn)了從“難以觸及”到“便捷可得”的轉(zhuǎn)變。該類化合物在酰胺和多肽合成中表現(xiàn)突出,具有條件溫和、操作簡(jiǎn)單、立體選擇性好等優(yōu)勢(shì),且無需額外添加劑的參與,尤其是開發(fā)的一鍋兩步法合成策略,提升了步驟經(jīng)濟(jì)性,為多肽合成和藥物合成提供了新的合成思路。
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