固相组合合成简述

因为梅里菲尔德早在1963年，他就开创了固相合成的先河，并因此获得了诺贝尔奖。梅里菲尔德抯首先为生物聚合物开发的固相合成概念已经扩展到涉及有机合成的每个领域。许多实验室和公司致力于开发适用于SPS的技术和化学。这导致了组合化学的惊人爆发，深刻地改变了新药、新催化剂或新自然发现的方法。

有机合成中固体载体的使用依赖于三个相互关联的要求:

1)对合成条件呈惰性的交联的不溶性聚合材料；
2)将底物连接到该固相上的一些方法，其允许在合成过程中从固相载体上选择性切割一些或所有产物，用于分析反应的程度，并最终得到感兴趣的最终产物；
3)允许反应性基团的选择性保护和去保护的化学保护策略。

梅里菲尔德开发了一系列可以用来合成蛋白质的化学反应。合成方向与电池中使用的方向相反。预期的羧基末端氨基酸锚定在固体支持物上。然后，下一个氨基酸与第一个氨基酸偶联。为了防止链在这一点上进一步增长，加入的氨基酸的氨基被封闭。偶联步骤后，从伯氨基上除去嵌段，用下一个氨基酸重复偶联反应。这个过程一直持续到肽或蛋白质完成。然后，将该分子从固体支持物上切下，并除去任何保护氨基酸侧链的基团。最后，肽或蛋白质被纯化以除去部分产物和含有错误的产物。

在化学上，固相合成是将分子结合在一个珠子上，在反应物溶液中分步合成的方法；与正常的液态合成相比，更容易从产物中除去过量的反应物或副产物。在这种方法中，结构单元的所有反应性官能团都受到保护。能够参与溶液中和珠子上的结构单元之间的所需反应的两个官能团可以通过去保护的顺序来控制。这种方法用于合成肽、脱氧核糖核酸(DNA)和其他需要以一定排列合成的分子       

在固相合成的基本方法中，使用具有两个官能团的结构单元。构造块的一个官能团通常受保护保护基。起始材料是与构件结合的珠子。首先，将该珠子加入到受保护构件的溶液中并搅拌。在珠子和受保护的构件之间的反应完成后，除去溶液并洗涤珠子。然后除去保护基，重复上述步骤。所有步骤完成后，从珠子上切下合成的化合物。

如果合成包含两种以上结构单元的化合物，则在结合到珠上的结构单元的去保护之前增加一个步骤；珠上不与添加的结构单元反应的官能团必须被另一个保护基团保护，该保护基团在结构单元的去保护条件下不被除去。缺少该步骤的构件的副产物仅被该步骤阻止。此外，该步骤使得从珠子切割后纯化合成的化合物变得容易。

1.肽的固相合成

固相合成是合成肽常用的方法。通常，在这种方法中，肽是从氨基酸链的羰基侧到氨基侧合成的，尽管在细胞中肽是以相反的方向合成的。在肽合成中，氨基保护的氨基酸与珠子(树脂)结合，在羰基和树脂之间形成共价键。然后氨基被去保护，并与下一个氨基保护的氨基酸的羰基反应。珠子现在含有两种氨基酸。重复这一循环以形成所需的肽链。所有反应完成后，合成的肽从珠子上切割下来。

在该肽合成中常用的氨基保护基团是9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)和叔丁氧基羰基(Boc)。用碱从氨基末端除去Fmoc基团，而用酸除去Boc基团。

2.DNA的固相合成

DNA也是通过固相法合成的。虽然DNA可以在烧瓶中合成，但在化学中几乎都是用DNA合成仪合成的。DNA合成仪中DNA合成的机制基于固相合成；它还使用一颗珠子进行合成。

3.应用程序

• 在药物研究中，固相合成被用于从Rink树脂[1]开始合成N-(嘧啶-2-基)氨基酸酰胺。

• 非共价固相有机合成

4.参考

1.N-(嘧啶-2-基)氨基酸酰胺的固相合成