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《高等有機合成 固相有機合成》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、固相有機合成概述合化1001班主講:于振寧小組人員:王瑋王小磊寧銳崔恩峰馬慶超于振寧布魯斯·梅里菲爾德(R.B.Merrifield)博士是世界著名的生物化學家,是Merrifield固相法的創(chuàng)始人。他由于發(fā)明了固相多膚合成法而榮獲1984年度諾貝爾化學獎??茖W界對梅里菲爾德給予了眾多的榮譽。1984年,梅里菲爾德由于固相蛋白質(zhì)化學合成方法的建立而獨享了該年度的諾貝爾化學獎。瑞典皇家科學院在授予諾貝爾獎時對他的成就評價為梅里菲爾德固相化學方法在多肽和蛋白質(zhì)化學領域帶來了一場革命,沒有梅里菲爾德的研究,今天一些幾天就可以完成的實驗或過程可能花費幾年甚至幾十年。認真是能力,規(guī)范是
2、水平固相合成技術(solid-phasesynthesis)就是把底物或催化劑錨合在某種固體載體上,再與其他試劑反應;生成的化合物連同載體過濾、淋洗,與試劑及副產(chǎn)物分離,這個過程能夠多次重復,可以連接多個重復單元或不同單元,最終產(chǎn)物通過解脫試劑從載體上解脫下來,固相合成采用過量的反應試劑使反應進行完全,所以即使反應不完全(20%~30%)也可以進行,并且通過簡單過濾就能分離純化產(chǎn)物。1963年Merrifield發(fā)明了多肽的固相合成法,為有機合成史揭開了新的一頁。固相有機合成反應產(chǎn)物分離、提純方法簡單,環(huán)境污染小,是一種較理想的合成方法。近年來,隨著對連接分子和切割方法研究的不
3、斷深入以及各種新型樹脂的發(fā)明,固相有機合成技術得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應用,成為目前有機化學的重要領域之一。因此,研究固相有機合成具有重大的理論意義和實踐意義,為發(fā)展綠色化學與技術開拓了新途徑。認真是能力,規(guī)范是水平固相有機合成(solid-phaseorganicsynthesis,簡稱SPOS)涉及的主要反應是將反應物或催化劑鍵合于高分子載體上,應用所需的反應試劑與鍵合于高分子載體上的反應物進行反應,最后選擇適當?shù)脑噭⒛繕水a(chǎn)物從樹脂上斷裂下來。認真是能力,規(guī)范是水平固相有機合成適用范圍:多肽、核酸、非天然大分子化合物、雜環(huán)化合物、天然有機化合物等。固相有機合成有以下特點:
4、(1)后處理簡單:反應完畢后只須通過過濾和用溶劑沖洗過量的試劑和未反應原料即可達到分離純化目的方法簡便而且減少了環(huán)境污染;(2)“稀釋原理”的應用:交聯(lián)度高而負載低的樹脂(衍生官能<0.8mmolg-1)中反應中心相對分離,相當于在濃度較低的體系中進行反應,可減少一些副反應發(fā)生;(3)易于實現(xiàn)自動化:多組分平行合成(multipartparallelsynthesis)與組合庫的建立都離不開合成方法自動化。可以合成大分子化合物,產(chǎn)物不需要分離純化,收率高,可以實現(xiàn)自動化合成操作。認真是能力,規(guī)范是水平固相合成中的載體一般是高分子樹脂,其特點:(1)對試劑和溶劑具有化學惰性,具有
5、一定的機械穩(wěn)定性,能夠經(jīng)受多次混合震蕩操作,不受明顯損壞,如不發(fā)生機械性碎裂等。(2)不溶解但有一定的溶脹性。溶劑分子滲入樹脂中,樹脂體積膨脹,內(nèi)表面增大,變成類似凝膠狀,使反應位置能暴露于試劑中,利于化學反應的進行。(3)載體上又活性基或經(jīng)過化學修飾可引入活性基,能夠與反應底物相連接,并且連接具有一定牢固性,不受后續(xù)反應過程的影響。(4)載體與底物連接后,要能夠在合成中間選擇性地部分切下以檢測反應程度,最后還要從載體上全部解脫下產(chǎn)物。目前,用于有機小分子的固相合成最常用的固相載體有交聯(lián)聚苯乙烯、聚酰胺樹脂、TentaGel樹脂等。另外塑料、棉花以及玻璃等其他材料也被用作固相合
6、成的載體。這些高分子材料常被制成80~200μm的粒度均勻的小球以供使用。認真是能力,規(guī)范是水平固相有機合成方法(2)茶葉袋法(teabagmethod)(3)光定向平行合成法(light-directedparallelsynthesis)(1)多頭合成法(multipinsynthesis)(又稱多針法)1985年Houghten等創(chuàng)立了茶葉袋法。該法設計了帶微孔(φ=74μm)的聚乙烯小袋(15mm×20mm)作為固相樹脂的容器,裝入固相載體——樹脂珠。反應時反應物試劑及各種溶劑可自由穿透,而樹脂珠則出不來,恰如泡入水中的茶袋認真是能力,規(guī)范是水平固相有機反應的類型1.親
7、核、親電取代反應(1)固相條件下的親核取代反應(2)固相條件下的親電取代反應認真是能力,規(guī)范是水平2.親核加成認真是能力,規(guī)范是水平3.縮合反應認真是能力,規(guī)范是水平4.Wittig及其相關反應認真是能力,規(guī)范是水平5.氧化還原反應(1)氧化反應認真是能力,規(guī)范是水平(2)還原反應認真是能力,規(guī)范是水平例:多肽的固相合成:1963年,美國生物化學家R.B.Merrifield發(fā)展了一種新的合成方法-多肽固相合成法。這是多肽合成化學的一個重大突破。它的最大特點是不必純化中間產(chǎn)物,合成過程可以連