來自中國科技大學(xué)的最新報道，美國范德堡大學(xué)（Vanderbilt University）的科研人員發(fā)現(xiàn)了一種生成肽鍵的新方法,。該方法使用溴化硝基烷烴與碘活化的胺反應(yīng)產(chǎn)生酰胺,。該反應(yīng)可以和不對稱的aza-Henry反應(yīng)連用，提供了生產(chǎn)非天然氨基酸酰胺和多肽的新途徑,。
肽鍵作為天然肽和蛋白的骨干普遍存在,。氨基酸借肽鍵聯(lián)結(jié)成蛋白質(zhì)，肽鍵如同關(guān)節(jié)一樣構(gòu)建了蛋白質(zhì)的骨架,。同時肽鍵也廣泛存在于很多藥物小分子中,，例如人們常用的消炎藥青霉素和阿莫西林?；瘜W(xué)家們常用的生成肽鍵方法是羧酸和胺的脫水縮合反應(yīng),。其中羧酸為親電試劑,，胺為親核試劑。而在《自然》（Nature）新報道的這一方法中,，作者發(fā)現(xiàn)可以使用溴化硝基烷烴作為羧酸的替代物,，與碘活化的胺反應(yīng)。反應(yīng)物的極性與經(jīng)典的脫水縮合反應(yīng)相反（umpolung）,。溴化硝基烷烴的使用提供了生成肽鍵的一種全新的理念,。
當(dāng)反應(yīng)分子體積增大、位阻或立體化學(xué)復(fù)雜程度增強(qiáng)的時候,，常用的脫水縮合反應(yīng)有時就難以達(dá)到要求,。比如芳香基甘氨酸的肽鍵生成中就常會伴隨一定程度的消旋（導(dǎo)致純度降低）。而新報道的這一方法可以和不對稱的aza-Henry反應(yīng)連用,，成功避免了芳香基甘氨酸的酰胺產(chǎn)生過程中的消旋,。此方法將會對酰胺和多肽的合成產(chǎn)生廣泛和深遠(yuǎn)的影響,。
《自然》雜志為此刊發(fā)了編者按,，同時還在“新聞和觀點(diǎn)”欄目中配發(fā)了一篇署名文章來重點(diǎn)推薦新報道的這一方法。文章稱贊這一新方法“簡便,，通用，激動人心,。這不僅僅是一項(xiàng)令人滿意的智力成果,，還有更深遠(yuǎn)的應(yīng)用價值。藥物化學(xué)家可以很快地應(yīng)用這一方法來合成含有肽鍵的具有生物活性的分子,，而它們中的一些某一天也許會被用來治療疾病,。”從某種意義上來說，這一新方法無異于化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的新發(fā)掘的一座金礦,。
文章的第一作者沈博2003年畢業(yè)于中國科技大學(xué),，在范德堡大學(xué)獲得化學(xué)博士學(xué)位后，現(xiàn)在在麻省理工學(xué)院（MIT）從事博士后研究,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
Nature 465, 1027–1032 (24 June 2010) doi:10.1038/nature09125
Umpolung reactivity in amide and peptide synthesis
Bo Shen, Dawn M. Makley & Jeffrey N. Johnston
The amide bond is one of nature’s most common functional and structural elements, as the backbones of all natural peptides and proteins are composed of amide bonds. Amides are also present in many therapeutic small molecules. The construction of amide bonds using available methods relies principally on dehydrative approaches, although oxidative and radical-based methods are representative alternatives. In nearly every example, carbon and nitrogen bear electrophilic and nucleophilic character, respectively, during the carbon–nitrogen bond-forming step. Here we show that activation of amines and nitroalkanes with an electrophilic iodine source can lead directly to amide products. Preliminary observations support a mechanism in which the polarities of the two reactants are reversed (German, umpolung) during carbon–nitrogen bond formation relative to traditional approaches. The use of nitroalkanes as acyl anion equivalents provides a conceptually innovative approach to amide and peptide synthesis, and one that might ultimately provide for efficient peptide synthesis that is fully reliant on enantioselective methods.
