Nature 子刊：陕西科技大学赵伟团队在有机催化取得重大突破学术资讯

来源：iNature

合成多肽是天然类似物的模拟物，具有广泛的生物医学应用，包括受控药物释放，基因递送，组织工程和再生医学。由不同的胺和胺衍生物引发的α-氨基酸N-羧酸酐（NCA）的开环聚合（ROP）被认为是多肽合成的最常用方法。但是，在NCA的ROP中，正常的胺机制（NAM）和活化的单体机制（AMM）通常相互竞争，这使整个聚合过程变得复杂，使其难以产生明确的（共）多肽。

近日，陕西科技大学赵伟团队在Nature Communications上发表题为“Fast and selective organocatalyticring-opening polymerization by fluorinated alcohol without a cocatalyst”的文章，首次揭示了氟醇分子的一种新催化机理，而且为聚肽材料的合成提供了一种高效、精确和绿色的普适性方法。

研究人员开发了氟化醇的非常规催化方法，并将其成功地应用于多肽的受控合成。与现有方法相比，该方法具有一些独特的优势：不含助催化剂，不含金属，不含高沸点溶剂，高活性和在室温下的选择性。此外，研究人员使用的1,3-Bis-HFAB催化剂和氨基醇引发剂均为可商购的有机化学品，聚合后可轻松将其从最终多肽中去除。这些特性对于多肽在微电子和医学领域的高附加值应用至关重要。该方法的进一步发展将针对扩展NCA单体，通过设计新的引发剂来功能化多肽和多肽杂化共聚物。

有机催化是用于各种有机转化和材料制备的重要催化分支。有机催化剂促进的聚合反应可以生产出没有金属残留物的聚合材料，从而为高价值和敏感领域（如生物医学应用，微电子设备和食品包装）提供材料。该研究描述了一种基于氟化醇的催化体系，用于通过α-氨基酸N-羧基酐（NCA）的催化开环聚合（ROP）合成多肽，可实现无助催化剂，无金属，高速率和高选择性。

氟醇催化高活性高选择性合成清洁聚肽示意图

在聚合过程中，氟化醇催化剂与引发剂，单体和增长的聚合物链形成多个动态氢键。这些协作的氢键相互作用激活了NCA单体，同时保护了过度活化的引发剂/增长的聚合物链端，从而为整个聚合提供了高活性和选择性。机理研究表明氟化醇的单组分-多功能催化方式。这一发现提供了一种无金属且快速的方法来访问定义明确的多肽。

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https://www.nature.com/articles/s41467-019-11524-y

来源：Plant_ihuman iNature

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