当前位置:文档之家› 点击化学——释义与目标

点击化学——释义与目标

第l期点击化学——释义与目标
cvcloaddition)代表非催化的过程,用cuAAc代表铜催化的过程。

由于其反应基团的特殊性质,这些反应非常有用。

叠氮化物和炔烃的化学势能都很高(热力学不稳定),它们融合成三唑环时放出大于188千焦/摩的热量。

而另一方面,这一反应的速率很慢,对于非活化(不是非常缺电子,也没有张力)炔烃,一般需要长时间加热。

叠氮化物和炔烃对亲核试剂、亲电试剂和一般的溶剂均表现出惰性,目前,叠氮化物是唯一有此性质的1,3一偶极试剂。

更重要的是,叠氮化物和炔烃几乎完全不与生物分子发生反应。

它们小,不能形成强氢键,极性相对弱,对连接在其上的其他结构的性质没有显著的影响。

而且,它们都可以很容易地引入到有机化合物中。

由于叠氮化物和炔烃的特殊活性——对其它所有试剂的惰性及相互反应的缓慢——它们可被利用于在酶这一“反应容器”中来组装那些能与酶紧密结合的分子,如图4所示。

这一技术,被称作“原位点击化学”(“clickchemistry讥si£u”),用叠氮化物和炔烃来标记那些能结合酶上相近位置的分子。

如果这些被标记的分子能够同时与目标作用,而使得在某个合适的方向上叠氮化物和炔烃足够的靠近,三唑环就可以生成并把这两部分与酶结合的组件联结起来。

因为双臂结合总是比单臂结合要强,于是就可以得到一个能结合得更紧密的分子。

这一技术不需要事前了解目标酶的结构,也不需要对酶进行活性测试。

因为在这些实验中,如果叠氮化物和炔烃标记的分子没有结合到酶模板的合适位置,溶液中叠氮化物和炔烃的浓度使之不足以发生反应,所以,这个可用质谱轻易探测的三唑环产物一旦生成,就证明一个极佳的酶抑制剂的诞生。

enzyme+m。

n。

valentreagenls
temary∞mp瞅b鬻!嘉烹髦d图4“原位点击化学”(“clickchemigtry加si£“”)技术
Fig.4The“clickchemistryinsi£u”technique
原位点击化学(clickchemistry流sifM)已被用来
发现多种酶的高亲和力的抑制剂,包括重要的神经
递质酶(neurotransmitterenzyme),如乙酰胆碱酯酶
(acetvlcholinesterase)n’8o;新陈代谢酶(metabolic
enzyme)¨1,如碳酸酐酶(carbonicaIlhydmse)旧1;和艾
滋病毒(HIV)蛋白酶(HIVpmtease)旧。

在这些和其
它的研究中,可以明显看到三唑环在药物开发中有
着优越的特性。

它有着大的偶极距,可以形成强的
氢键,能够参与丌.堆积作用,三唑环可以多种形色
与蛋白发生作用。

把两个“看不见的”组件在酶的空
腔中合成三唑环这一发现正影响着原位药物开发工
作中成键的选择性。

原位点击化学技术,作为对传
统药物合成与筛选方法的补充,正被世界上很多实
验室和药物公司所采用。

由于铜的细胞毒性和伴随生理调节(attendant
bioregulation),铜催化的反应还未能直接应用于活体
细胞中,然而铜催化反应已在有机和材料科学中得
到了格外广泛的应用。

这些应用包括合成生物活性
化合物,制备蛋白和聚核苷酸的共轭体(conjugalestode{ecIiOnbyMS
proteins
andpolynucleotides),合成染料,对已知高分子的改进和合成新型高分子,创造响应材料(responsivematerials),以及在表面上以共价键连结目标结构。

其在新药开发上的应用已有综述。

‘91这个反应正被深入研究,新的应用正在加速出现。

m3
3结论
点击化学是一种简单的合成方式,以实现和创造新功能物质和材料为目的。

它在很大程度上已取得成功,并将得到持续的发展。

然而,铜催化的三唑环合成只是目前最成功的例子,它远不是精华所在。

不难理解,很多化学家认为点击化学仅仅是一个单一的反应。

我们希望,随着时间的推移,学术和实践经验能打破这一视野的限制。

点击化学拓展着结构的领域,这些结构可以由专业化学家,也可以由非化学家合成出来。

基本原理很简单:化合物片断的连结反应越能抵抗外界影响,就越会有多样的片断得以连结以解决各种问题。

化学家没有像活细胞那样控制反应的能力,也没有
点击化学——释义与目标
作者:张欣豪, 吴云东, Valery V. Fokin, K.Barry Sharpless, M. G. Finn, Hartmuth C.
Kolb, Valery V. Fokin, K.Barry Sharpless
作者单位:化学系,香港科技大学,九龙,香港
刊名:
化学进展
英文刊名:PROGRESS IN CHEMISTRY
年,卷(期):2008,20(1)
被引用次数:2次
1.Bohacek R S.McMartin C.Guida W C查看详情 1996
2.Kolb H C.Finn M G.Sharpless K B查看详情 2001
3.Michael A查看详情 1893
4.Huisgen R.Padwa A In 1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry 1984
5.Tornoe C W.Christensen C.Meldal M查看详情 2002
6.Rostovtsev V V.Green L G.Fokin V V.Sharpless K B查看详情 2002
7.Lewis W G.Green L G.Grynszpan F.Radic Z Carlier P R Taylor P Finn M G Sharpless K B查看详情 2002
8.Sharpless K B查看详情 2006
9.Kolb H C.Sharpless K B查看详情 2003
10.2001年以来关于点击化学的文献 2007
1.陈琳.石乃恩.钱妍.解令海.范曲立.黄维点击化学与功能有机/聚合物材料[期刊论文]-化学进展 2010(2)
2.伍建华.彭晓春简述功能树状聚合物的合成与应用[期刊论文]-广东化工 2010(2)
本文链接:/Periodical_hxjz200801001.aspx。

相关主题