Click方法（添加疊氮、烯基、炔基、DBCO、TCO等基團(tuán)到多肽中）的介紹
Click Chemistry由于其溫和的條件和高的選擇性，已被廣泛用于制藥和生物技術(shù)行業(yè)的生物共軛，生物標(biāo)記和材料科學(xué)。 Click化學(xué)工具具有廣泛的功能基團(tuán)：疊氮化物，炔烴，DBCO，TCO，四嗪，BCN ...
點(diǎn)擊化學(xué)(“ li k” chemistry)是由美國(guó)著名的化學(xué)家 Sharpless 于 2001 年首次提出的, 它是繼組合化學(xué)之后又一具有顛覆性的合成技術(shù), 以其反應(yīng)簡(jiǎn)單、快速、高效等優(yōu)點(diǎn)得到化學(xué)研究者的廣泛青睞. 其中, 銅催化的疊氮-炔 1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)(copper-catalyzed azidealkynecycloaddition, CuAAC)是其代表性反應(yīng). 近些年, 無(wú)金屬催化的綠色點(diǎn)擊反應(yīng)更是成為研究的熱點(diǎn), 被成功應(yīng)用于聚合物制備、藥物合成、蛋白質(zhì)組學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域.
目前點(diǎn)擊反應(yīng)的主要類型有:
(1) Cu(I)催化的疊氮與炔基反應(yīng)生成 1,2,3-三唑五元環(huán)的反應(yīng)(CuAAC);
(2)環(huán)張力促進(jìn)的疊氮與環(huán)炔的環(huán)加成反應(yīng)(strainpromoted cycloaddition of alkynes and azides, SPAAC);
(3) 共軛雙烯與親雙烯體的 Diels-Alder (D-A)環(huán)加成反應(yīng);
(4)巰基與各類官能團(tuán)之間的反應(yīng), 包括巰基-烯/炔(Thiol-ene/yne)化學(xué)反應(yīng)、巰基-鹵素取代反應(yīng)、巰基-環(huán)氧反應(yīng)以及巰基和異氰酸酯的反應(yīng)等(Scheme 1).
CuAAC 反應(yīng)可以在多種質(zhì)子和非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行, 并且不受其它官能團(tuán)的影響, 是研究最早且應(yīng)用最廣的點(diǎn)擊反應(yīng)類型. 該反應(yīng)采用 Cu(I)為催化劑, 也可以通過(guò)Cu(II)或者 Cu(0)在反應(yīng)過(guò)程中原位還原/氧化制備. 但是, 使用銅鹽作為催化劑, 后處理較為繁瑣, 且產(chǎn)物中殘留的部分很難去除干凈, 限制了其在藥物合成和生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用. 隨后, 科研工作者經(jīng)過(guò)探索研究發(fā)現(xiàn), 環(huán)炔與疊氮的反應(yīng)不需要金屬催化劑, 僅依靠環(huán)炔的環(huán)張力即可促進(jìn)兩官能團(tuán)之間的反應(yīng). 該反應(yīng)速率雖然沒有 CuAAC 高, 但可以通過(guò)在環(huán)炔中引入強(qiáng)吸電子基團(tuán)(如氟原子等)來(lái)改變環(huán)張力, 加速反應(yīng)的進(jìn)行. SPAAC的發(fā)展為生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的熒光標(biāo)記、分子示蹤等提供了新途徑. D-A 環(huán)加成反應(yīng)是指共軛雙烯(diene)和親雙烯體(dienophile)之間進(jìn)行[4＋2]環(huán)加成反應(yīng)形成穩(wěn)定的六元環(huán)化合物的反應(yīng). 該反應(yīng)通常在較溫和的條件下進(jìn)行, 一般不需要催化劑, 且反應(yīng)進(jìn)行到一定溫度時(shí)可以發(fā)生逆反應(yīng), 應(yīng)用于聚合物制備中, 不僅有利于聚合物的降解、回收和利用, 還可以用于構(gòu)建化學(xué)鍵動(dòng)態(tài)變化的功能聚合物. 巰基與各類官能團(tuán)的反應(yīng)分為兩大類: 一類是自由基加成反應(yīng), 包括巰基-烯(Thiolene)和巰基-炔(Thiol-yne)的自由基加成反應(yīng); 另一類是親核加成反應(yīng), 包括巰基與環(huán)氧、異氰酸酯、鹵素和缺電子雙鍵的邁克爾加成反應(yīng). 其中, 巰基-烯/炔化學(xué)反應(yīng)是近年來(lái)發(fā)展出的一類新型的點(diǎn)擊反應(yīng), 一般通過(guò)加熱或紫外光照射產(chǎn)生自由基從而引發(fā)反應(yīng). 該反應(yīng)便捷、快速、立體選擇性好, 可以在無(wú)金屬催化劑和無(wú)溶劑的條件下進(jìn)行, 被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的無(wú)金屬催化點(diǎn)擊反應(yīng).
