固相組合合成簡述

因為梅里菲爾德早在1963年，他就開創了固相合成的先河，并因此獲得了諾貝爾獎。梅里菲爾德抯首先為生物聚合物開發的固相合成概念已經擴展到涉及有機合成的每個領域。許多實驗室和公司致力于開發適用于SPS的技術和化學。這導致了組合化學的驚人爆發，深刻地改變了新藥、新催化劑或新自然發現的方法。

有機合成中固體載體的使用依賴于三個相互關聯的要求:

1)對合成條件呈惰性的交聯的不溶性聚合材料；
2)將底物連接到該固相上的一些方法，其允許在合成過程中從固相載體上選擇性切割一些或所有產物，用于分析反應的程度，并最終得到感興趣的最終產物；
3)允許反應性基團的選擇性保護和去保護的化學保護策略。

梅里菲爾德開發了一系列可以用來合成蛋白質的化學反應。合成方向與電池中使用的方向相反。預期的羧基末端氨基酸錨定在固體支持物上。然后，下一個氨基酸與第一個氨基酸偶聯。為了防止鏈在這一點上進一步增長，加入的氨基酸的氨基被封閉。偶聯步驟后，從伯氨基上除去嵌段，用下一個氨基酸重復偶聯反應。這個過程一直持續到肽或蛋白質完成。然后，將該分子從固體支持物上切下，并除去任何保護氨基酸側鏈的基團。最后，肽或蛋白質被純化以除去部分產物和含有錯誤的產物。

在化學上，固相合成是將分子結合在一個珠子上，在反應物溶液中分步合成的方法；與正常的液態合成相比，更容易從產物中除去過量的反應物或副產物。在這種方法中，結構單元的所有反應性官能團都受到保護。能夠參與溶液中和珠子上的結構單元之間的所需反應的兩個官能團可以通過去保護的順序來控制。這種方法用于合成肽、脫氧核糖核酸(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，使用具有兩個官能團的結構單元。構造塊的一個官能團通常受保護保護基。起始材料是與構件結合的珠子。首先，將該珠子加入到受保護構件的溶液中并攪拌。在珠子和受保護的構件之間的反應完成后，除去溶液并洗滌珠子。然后除去保護基，重復上述步驟。所有步驟完成后，從珠子上切下合成的化合物。

如果合成包含兩種以上結構單元的化合物，則在結合到珠上的結構單元的去保護之前增加一個步驟；珠上不與添加的結構單元反應的官能團必須被另一個保護基團保護，該保護基團在結構單元的去保護條件下不被除去。缺少該步驟的構件的副產物僅被該步驟阻止。此外，該步驟使得從珠子切割后純化合成的化合物變得容易。

1.肽的固相合成

固相合成是合成肽常用的方法。通常，在這種方法中，肽是從氨基酸鏈的羰基側到氨基側合成的，盡管在細胞中肽是以相反的方向合成的。在肽合成中，氨基保護的氨基酸與珠子(樹脂)結合，在羰基和樹脂之間形成共價鍵。然后氨基被去保護，并與下一個氨基保護的氨基酸的羰基反應。珠子現在含有兩種氨基酸。重復這一循環以形成所需的肽鏈。所有反應完成后，合成的肽從珠子上切割下來。

在該肽合成中常用的氨基保護基團是9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)和叔丁氧基羰基(Boc)。用堿從氨基末端除去Fmoc基團，而用酸除去Boc基團。

2.DNA的固相合成

DNA也是通過固相法合成的。雖然DNA可以在燒瓶中合成，但在化學中幾乎都是用DNA合成儀合成的。DNA合成儀中DNA合成的機制基于固相合成；它還使用一顆珠子進行合成。

3.應用程序

• 在藥物研究中，固相合成被用于從Rink樹脂[1]開始合成N-(嘧啶-2-基)氨基酸酰胺。

• 非共價固相有機合成

4.參考

1.N-(嘧啶-2-基)氨基酸酰胺的固相合成