合成酰胺鍵的一般方法

1、合成酰胺鍵的一般方法剛才瀏覽帖子，看到有人問如何合成酰胺鍵。由于本人博士論文是做多肽合成的，所以有一些經驗?，F(xiàn)將我的博士論文關于如何合成酰胺鍵的一段貼過來，希望能對即將從事多肽合成的人有些用。本帖原創(chuàng)，轉載請注明出處。在這里我們簡單介紹一下多肽化學合成的方法以及常用的多肽縮合試劑。1、酰鹵法最常用的是酰氯，一般的操作方法是將羧酸與SOCl2或者(COCl)2反應生成酰氯，然后與游離的氨基反應生成酰胺鍵。催化量的DMF可以促進酰氯的生成，而DMAP可以促進酰氯和氨基的反應。該方法的優(yōu)點是活性高，可以與大位阻的氨基反應；缺點是在酸性條件下形成酰氯，很多對酸敏感的基團承受不了，還有就是產物比較容易消

2、旋。為了克服第一個缺點，人們發(fā)展了用氰脲酰氯（2, 4, 6-三氯-1, 3, 5-三嗪）/TEA或者PPh3/CCl4條件形成酰氯，第二個缺點可用酰氟代替酰氯加以克服。2、混合酸酐法氯甲酸乙酯或氯甲酸異丁酯是最常用的生成混酐的試劑。它是利用羧酸羰基的親電性高于碳酸羰基，從而使氨基選擇性的進攻羧酸羰基形成酰胺鍵。混酐法具有反應速度快，產物純度較高等優(yōu)點，但由于混酐的活性很高，極不穩(wěn)定，要求反應在低溫無水條件下進行，產品也容易出現(xiàn)消旋現(xiàn)象。3、活化酯法常見的活化酯有硝基苯酯，2, 4, 6-三氯苯酯，五氯苯酯，五氟苯酯（PfOH），N-羥基琥珀酰亞胺（HOSu）酯和N-羥基苯并三唑酯（HOBt）

3、等。一般的操作步驟是先制備并分離得到活化酯，再與氨基反應生成酰胺鍵。由于活化酯活性較酰氯和酸酐低，可以極大地抑制消旋現(xiàn)象，并能在加熱的條件下反應。 4、酰基迭氮法一般是用酰肼與亞硝酸鈉反應制成?；缓笈c氨基反應形成酰胺鍵。優(yōu)點是迭氮法引起的消旋程度較小，比活化酯法效率更高，但是，?；虚g體不穩(wěn)定，產生的迭氮酸有毒，而且制備步驟繁瑣。Shioiri等人發(fā)展的DPPA可以與羧酸現(xiàn)場生成?；?，很好地解決了?；苽涞膯栴}，得到廣泛的運用。5、縮合試劑法該方法是目前應用最廣的形成酰胺鍵的方法，同時也廣泛地應用于酯鍵、大環(huán)內酰胺和內酯的構建。這種方法通常是將羧基組份和氨基組份混

4、合，在縮合試劑作用下，中間體不經分離直接進行反應形成酰胺鍵。這樣就無需預先制備酰鹵、酸酐和活化酯等羧基被活化的中間體，不僅簡捷高效，而且可以有效地避免在活化中間體分離提純以及存放過程中產生的一些副反應。目前已報道的多肽縮合試劑非常繁多，從分子結構的角度上主要分為碳化二亞胺類型、磷正離子或磷酸酯類型和脲正離子類型。發(fā)展最早和最常用的碳化二亞胺類縮合試劑是DCC。但由于反應生成的二環(huán)已基脲（DCU）在大多數(shù)有機溶劑中溶解度很小，難以除去，人們對DCC的結構進行了改進，發(fā)展了副產物的脂溶性很好的DIPCDI和BDDC等和副產物水溶性很好的EDCI（Figure 1.7）。由于這類縮合試劑活性很高，往

5、往會導致產物有較大程度的消旋，為此通常要加入HOSu，HOBt，HOAt或HOOBt等添加劑一起使用來抑制產物消旋，同時也可有效地抑制N-?；宓雀碑a物的生成。attach5892/attach目前常用的磷正離子或磷酸酯縮合試劑主要有BOP，PyBOP，BOP-Cl，F(xiàn)DP，F(xiàn)DPP，DEPBT，PyBrOP等（Figure 1.8）。這類縮合試劑形成酰胺鍵的機理主要是在堿性條件下羧基負離子進攻縮合試劑生成相應的酰氧基磷正離子或者碳磷混酐，然后此活潑中間體受苯并三唑氧基，鹵素或者五氟苯酚負離子的進攻生成活化酯或酰鹵，再與氨基反應形成酰胺鍵。BOP和PyBOP是HOBt衍生的試劑，BOP試劑因為

6、實驗操作簡單以及它能夠提高縮合反應速度，所以它廣被泛應用于肽的合成當中，缺點是在反應過程中產生致癌的有毒物質六甲基磷酰亞胺(HMPA)；而PyBOP就避免了這一缺點，因為它用吡咯啉代替了二甲胺。BOP-Cl 和PyBrOP都是形成活潑的酰鹵中間體，可以高效地促進有空間位阻的酰胺鍵的形成且消旋較小。FDP和FDPP都是五氟苯酚衍生的試劑，在多肽合成中具有產物收率高，后處理簡單等優(yōu)點，但不適用于有空間位阻多肽的合成，F(xiàn)DPP特別適用于環(huán)肽的合成。DEPBT是HOOBt衍生的磷酸酯，其特點是產物的消旋較小。attach5893/attach脲正離子型縮合試劑種類繁多，自1978年Dourtoglou

7、成功地將基于HOBt的脲正離子HBTU用于多肽合成中以來，這一類型縮合試劑得到迅速的發(fā)展，并先后開發(fā)出一系列基于HOBt，HOAt，HOOBt和PfOH等的脲正離子型試劑，常見的有TBTU，HBPyU，HATU，HAPyU，HDTU，HAPyTU等。另外，-鹵代的脲正離子型縮合試劑也越來越在多肽合成中顯示其重要的地位。這類縮合試劑中應用較為廣泛的有PyClU，TFFH，BTFFH，CIP和CTDP等（Figure 1.9）。與磷正離子型縮合試劑類似，HOBt和HOAt衍生的脲正離子型縮合試劑參與多肽縮合反應的主要中間體分別是羧基組份的苯并三唑酯和7-氮雜苯并三唑酯。當-鹵代的脲正離子型縮合試劑

8、參與多肽合成時，反應的活潑中間體主要是羧基組份的酰鹵和酸酐。再貼幾篇相關文獻，由于文獻都過1M，無法作為附件，所以只給頁碼。a) S.-Y. Han, Y.-A. Kim, iTetrohedron/i b2004,/b i60,/i 2447;b) C. A. G. Montalbetti, V. Falque, iTetrohedron/i b2005,/b i61,/i 10827;c) J. M. Humphrey, A. R. Chamberlin, iChem. Rev./i b1997,/b i97,/i 2243.ybbhfdf 發(fā)表于 2008-3-24 12:44

9、好人啊這位大哥 在下 想用酰胺建 把一分子 結到帶氨基的固體上 用上述方法 哪個好啊R-C=O-O-R（酯） + NH2-R-Solid 你看 能行不 懇請賜教yushouyun 發(fā)表于 2008-3-24 20:52回復 3樓的 ybbhfdf 的帖子建議你用活化試劑，象HATU，或者HOBt/EDC，當然酯要先水解。這在多肽的固相合成中用的很多。ybbhfdf 發(fā)表于 2008-3-25 10:15感謝樓上的但是我這個酯是怕水的 水解會不會不行啊yushouyun 發(fā)表于 2008-3-25 23:47回復 5樓的 ybbhfdf 的帖子如果是這樣的

10、話，那就是酯的胺解，以上的方法都用不上了。你可以試試將酯和氨基溶解在THF中，加入有機堿，比如TEA，加熱回流。Solid phase與Solution phase差別很大，我沒有經驗。i 本帖最后由 yushouyun 于 2008-3-25 23:48 編輯 /iybbhfdf 發(fā)表于 2008-3-26 12:44真的 很感謝你 謝謝hunter0308 發(fā)表于 2008-4-7 21:19太感謝了，這段時間都在做這類反應。至于N-?；?，有什么比較好的方法除去呢？我采用DCC和EDCI都有這個副產物，并且有一次能通過沖柱子分離出了純品但大部分情況都和主斑點有交叉，主

11、要是后面有步水解，老讓脲出來貪玩趙云 發(fā)表于 2008-4-22 16:17樓主辛苦了我以前也看過這樣的帖子，但是沒有樓主寫的經典啊.ahfymgy 發(fā)表于 2008-4-23 22:33不錯，挺好的chnweiwang 發(fā)表于 2008-5-3 09:01yushouyun 介紹的都是有機合成上的經典方法，對于做酰胺合成的很有借鑒意義。其實據我所知，做生命起源研究的科學家提出了一些肽鏈合成（即酰胺鍵形成過程）的方法，對有機合成應用不大，但也很有意思，有興趣不妨了解了解casechem 發(fā)表于 2008-5-4 09:59About HATU and H

12、BTU: The best way is to mix acid (1.1) and HATU (1.0) and DIPEA (2.0) in DMF (CH2Cl2, CH3CN) for 20 min at r.t (large scale, ice cold bath). Then amine (1 equiv) was added. Remember, amine can react with HATU and HBTU. HATU is such a powerful reagent that hydroxyl group can also be coupled.clickme&#

13、160;發(fā)表于 2008-5-16 02:35quote原帖由 iybbhfdf/i 于 2008-3-24 12:44 發(fā)表 url=/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=50652&ptid=13947img/bbs/images/common/back.gif/img/url這位大哥 在下 想用酰胺建 把一分子 結到帶氨基的固體上 用上述方法 哪個好啊R-C=O-O-R（酯） + NH2-R-Solid 你看 能行不 懇請賜教 /quote我和你的問題一樣啊。請問你的最

14、后解決了嗎？clickme 發(fā)表于 2008-5-16 02:38quote原帖由 ihunter0308/i 于 2008-4-7 21:19 發(fā)表 url=/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=52506&ptid=13947img/bbs/images/common/back.gif/img/url太感謝了，這段時間都在做這類反應。至于N-?；澹惺裁幢容^好的方法除去呢？我采用DCC和EDCI都有這個副產物，并且有一次能通過沖柱子分離出了純品但大部分情況都和主斑點有交

15、叉，主要是后面有步水解，老 . /quoteEDC的副產物是比較好溶的吧？明月飛光 發(fā)表于 2008-7-16 20:58?；迨莻€討厭的東西。的確是要加入HOSu，HOBt，HOAt或HOOBt等添加劑飛哥 發(fā)表于 2008-8-21 20:56回復 1# yushouyun 的帖子頂fengyuting 發(fā)表于 2008-8-22 09:27非常感謝！alhgzn 發(fā)表于 2008-8-22 17:02受教了，收藏wangqiong_lzu 發(fā)表于 2008-10-2 16:46回復 7# ybbhfdf 的帖子請教，我在用EDC/HOBT

16、做脯氨酸的酰胺過程中產率只有文獻報道的一半（46%），如何能提高產率？另外過柱子時都是第一和三點先下來，最后才出要得第二點，使得產率會更低，有沒有好的其他純化方法？yushouyun 發(fā)表于 2008-10-4 23:20回復 19# wangqiong_lzu 的帖子過柱是可以改變淋洗劑。估計你用的是EA/hex，可以改用CHCl3/acetone試試。 頁: 1 2 3 4maxsun 發(fā)表于 2008-10-15 06:45總結的實在太好了dawn0675 發(fā)表于 2008-10-15 08:04第三條活化酯

17、法有個疑問：合成酯是不是要比酐或酰氯復雜？yushouyun 發(fā)表于 2008-10-16 08:34回復 22# dawn0675 的帖子不復雜，正常情況活化酯需要分離提純，而酰氯和混酐不需分離。bicalutamide 發(fā)表于 2008-10-20 10:58也試試介紹一個老但在醫(yī)藥工業(yè)中實用的方法：用硼酸催化羧酸和胺直接脫水Organic Syntheses, Vol. 81, p.262Many procedures for the formation of carboxylic acid amides are known in the literature. Th

18、e mostwidely practiced method employs carboxylic acid chlorides as the electrophiles which react with theamine in the presence of an acid scavenger. Despite its wide scope, this protocol suffers from severaldrawbacks. Most notable are the limited stability of many acid chlorides and the need for haz

19、ardousreagents for their preparation (thionyl chloride, oxalyl chloride, phosgene etc.) which release corrosiveand volatile by-products. Moreover, almost any other functional group in either reaction partner needsto be protected to ensure chemoselective amide formation.2 The procedure outlined above

20、 presents aconvenient and catalytic alternative to this standard protocol.Although there are several reports in the literature on boron-mediated amide formations, the boronreagents had to be used in stoichiometric amounts.3,4,5,6,7,8,9 Recently, Yamamoto et al. presented the firsttruly catalytic met

21、hod allowing for a direct amide formation from free carboxylic acids and amines asthe reaction partners.10,11,12 Best results were obtained by using phenylboronic acids bearing electronwithdrawing substituents in the meta- and/or para-positions such as 3,4,5-trifluorophenylboronic acid or3,5-bis(tri

22、fluoromethyl)boronic acid as the catalysts.During the course of our discovery program directed to small molecules for drug delivery, it wasdiscovered that cheap, readily available, non-toxic, and environmentally benign boric acid, B(OH)3, alsoconstitutes a highly effective catalyst for direct amide

23、formation. Benzylamines and cyclic aliphaticamines such as piperidines react smoothly. In most cases, the use of 5 mol% of B(OH)3 is sufficient forobtaining excellent yields. Likewise, aniline derivatives afford the corresponding amides withoutincident even if they are hardly nucleophilic due to the

24、 presence of electron withdrawing substituents onthe arene ring; in such cases, however, the amount of B(OH)3 has to be increased to ca. 25% to ensurecomplete conversion. The scope of the method is illustrated by the examples compiled in Tables 1 and2. Particularly noteworthy are the operational sim

25、plicity of this new method which might thereforequalify for large-scale preparations, as well as the excellent chemoselectivity profile that can makeprotection/deprotection sequences obsolete.cpuchen 發(fā)表于 2008-10-21 11:13最好標明出處因為是引自您寫的論文,最好把論文全名,相關文獻,作者單位等都標明,這樣方便別人引用,也是對論文作者的尊重.:)yushouyun 

26、;發(fā)表于 2008-10-22 00:41回復 25# cpuchen 的帖子這就不必了，如真需要，私下發(fā)信給我，我提供論文全文的pdf文件。citric 發(fā)表于 2008-10-22 02:57還有一個最近的方法， 發(fā)在 2007 年的science 上， 用金屬有機催化劑直接反應 羧酸和胺yushouyun 發(fā)表于 2008-10-23 09:17以上只是經典的方法，現(xiàn)在流行native ligation，不用任何縮合試劑。感興趣的chem8er可以查查Kent，JWBode和SJ Danishefsky的文獻。sunyalei508 發(fā)表于 2008-11-

27、10 18:00回復 1# yushouyun 的帖子樓主你好，我在用EDC.HCL/HOBT做酰胺的過程中，產率老是不高，只有百分之四十左右，具體操作是零攝氏度下EDC.HCL/HOBT混合溶于二氯甲烷，然后再加入酸和胺的二氯甲烷，最后慢慢向體系中滴加三乙胺，維持零度兩個小時后室溫過夜，以上均做無水處理，但最后產率不能提高，還望樓主指點！yushouyun 發(fā)表于 2008-11-10 23:24回復 29# sunyalei508 的帖子首先你可試著改變加料次序，先將EDCI/HOBt與酸混合，滴加堿，零度攪拌15min左右，再加胺組分（如果是鹽要實現(xiàn)中和）。如果還不行，可以試著

28、換縮合試劑，比如EDCI/HOAt 或者HATU，不過HOAt和HATU比HOBt貴的多。tianleikkk 發(fā)表于 2008-11-10 23:54很不錯，學習中！:victory:Dormouse 發(fā)表于 2008-11-13 07:46回復 1# yushouyun 的帖子很受益啊。我現(xiàn)在也在做酰胺，只不過是在水溶膠表面上做接枝。開始用的是EDC，產率很低，大概只有百分之幾。后來加了sulfo-NHS,在冰浴里做，可是也沒有太大的改變。頭疼死了。由于是水溶膠，又只能在水里做。老板堅持說EDC很有用?，F(xiàn)在根本不知道問題出在哪兒。LZ能指點下不jssxh 發(fā)表

29、于 2008-11-13 08:02不錯:kiss: :kiss: :kiss: :kiss: :kiss:yushouyun 發(fā)表于 2008-11-14 02:37回復 32# Dormouse 的帖子EDC一般都用DCM或者DMF做溶劑，我沒見過用水做溶劑的。Dormouse 發(fā)表于 2008-11-15 05:15回復 34# yushouyun 的帖子謝謝LZ。如果我用DMF做溶劑，還要控制pH值嗎？以前從來沒有做過化學合成的東西yushouyun 發(fā)表于 2008-11-15 06:03回復 35# Dormouse 的帖子一般要加TEA或者DIPEA

30、作為堿。Dormouse 發(fā)表于 2008-11-18 03:23回復 36# yushouyun 的帖子很感謝啊。那堿大概要加多少呢？yushouyun 發(fā)表于 2008-11-19 01:53回復 37# Dormouse 的帖子2-3 eq.Dormouse 發(fā)表于 2009-1-24 00:34回復 38# yushouyun 的帖子真的很感謝啊。那EDC就按和羧基1：1加入就行了嗎？因為一個老師建議我加10倍的EDCyushouyun 發(fā)表于 2009-1-24 02:53看情況，活性高的羧酸，EDC加1.1eq就行了，活性差的羧酸就多加點。&

31、#160;time 發(fā)表于 2009-1-24 20:27非常有用的東西，感謝分享MetaLionel 發(fā)表于 2009-1-24 23:17收藏了感謝LZ分享wuchong214 發(fā)表于 2009-1-26 18:42學習學習raobin 發(fā)表于 2009-4-3 06:56b url=/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=54738&ptid=1394710#/url iahfymgy/i /bvery goodyes 發(fā)表于 2009-4-3 09:34請問如

32、果我想做大豆蛋白和帶羧基的小分子的酰胺反應。應該采用哪些縮合劑比較好呢？需要效率高些的。ylh84 發(fā)表于 2009-7-15 08:56:)，總結挺好的leeshow 發(fā)表于 2009-7-16 11:00我做接枝，拿edc/nhssmale 發(fā)表于 2009-12-7 12:01問下樓主，如果要把L-脯氨酰胺乙酰化成N-乙?；滨０?，用乙酰氯會不會外消旋掉？yushouyun 發(fā)表于 2009-12-7 22:30b url=/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=200061&

33、amp;ptid=1394748#/url ismale/i /b這個基本不會吧。目標產物應該是個已經物，照著文獻做就行了。zhengpg 發(fā)表于 2009-12-8 06:04不錯! 感謝分享!time 發(fā)表于 2009-12-13 23:44很感謝你 萬分謝謝citric 發(fā)表于 2010-1-10 16:51請教一下， 芳香的胺和脂肪酸反應， 用什么偶合試劑比較好？我看到有用 HBTu (1 eq.)/DMAP (1 eq.)， 但是這個方法比較奇怪， 很少看到文獻有 HBTu 和 DMAP 一起用， 一般都是 HBTu/HOBt ，  

34、這里 DMAP 是什么作用， 這么用可行么？我還看到直接用 HBTu 在 DMF 中做的， 沒有加其他的東西， 單一的這個試劑可行么？尤其對有芳香性的胺！謝謝！quote剛才瀏覽帖子，看到有人問如何合成酰胺鍵。由于本人博士論文是做多肽合成的，所以有一些經驗?，F(xiàn)將我的博士 .size=2color=#999999yushouyun 發(fā)表于 2008-3-24 01:13/color url=/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=50584&ptid=13947img/bbs/images

35、/common/back.gif/img/url/size/quoteyxzhou2001 發(fā)表于 2010-1-10 19:51謝謝分享！mysophy001 發(fā)表于 2010-4-9 11:38向前輩們學習ydliu2000 發(fā)表于 2010-7-1 13:28如果我想大批量的合成酰胺，目的是通過酰胺鍵的形成對我合成的粒子進行修飾，樓主有經濟合理的方法推薦么？ 因為我覺得大家提到的EDCI如果按我的量做一次要加幾十克了，好像很不實際啊yanghaiying 發(fā)表于 2010-7-2 13:34我想用酰胺鍵 把一帶氨基的分子（蛋白質分子）連接到帶羧基的

36、電極上，R-NH2 + HOOC-R-Solid ，我用EDC+NHS（溶解在DMSO中）活化羧基30分鐘，與R-NH2反應2h， 隨后這樣修飾的電極在pH7.4的磷酸溶液中進行實驗。我不清楚這樣的條件是否可以？pH7.4的水溶液對酰胺鍵的穩(wěn)定性有影響嗎？另外，我看到有文獻是用水溶解EDC/NHS，水相也可以做酰胺鍵的合成嗎？ydliu2000 發(fā)表于 2010-7-5 12:59b回復 url=/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=92814&ptid=1394730#/url iyushouyun/i

37、 /b今天試著做了一次，將酸溶到DCM中，降溫 加thionyl chloride, 加TEA，結果呼呼冒煙 :funk: 堅持著加完，又滴了DMF 感覺應該是常溫時加TEA然后降溫，估計是順序弄錯了 不知道會出什么結果 反應等待中fei918 發(fā)表于 2010-8-20 06:24很感謝分享ddkeven 發(fā)表于 2010-9-3 22:43正需要做酰胺ymh 發(fā)表于 2010-11-8 12:47學習，學習！ hxbrinking 發(fā)表于 2010-11-18 13:14很全面，非常好wanszg 發(fā)表于 2010-11

38、-23 13:08hao tiexialiliao 發(fā)表于 2010-12-12 19:19學習了！53003344 發(fā)表于 2010-12-24 22:50謝謝樓主分享zhl82 發(fā)表于 2011-3-5 22:35好像看過一篇PPT講酰胺鍵很好的 *Materials Required Activation Buffer: 0.1 M MES, 0.5 M NaCl, pH 6.0 Coupling Buffer: Phosphate-buffered saline (PBS), 100 mM sodium phosphate, 150 mM NaCl; pH 7.2 (Product No.28372) Protein # 1: Prepared in Activation Buffer at 1 mg/ml Protein # 2 NHS or Sulf