pe分子特征(固化油状PEG类分子的神秘物质)

本文来自X-MOLNews

聚乙二醇(PEG)这种物质在有机化学、材料化学、药物化学、化学生物学等多个领域都有着广泛的应用,估计很多朋友都曾用它作为连接链构建各种各样的功能分子。但是,用过的小伙伴想必面对其油乎乎、粘兮兮的物理性质时,都难有笑脸。有没有什么办法能方便的固化油状PEG类物质呢?

前不久,来自著名制药企业百时美施贵宝(BMS)的Zeng Bin、Martin D. Eastgate等人在Org. Process Res. Dev.杂志上发表文章,报道了一种将含PEG的油状物变成固体复合物的简便方法。本君觉得该方法简单实用,能提高不少工作效率,在此分享给各位朋友。

作者最初参考了上世纪1998年的一篇文献,镧系金属盐可以和PEG形成固态复合物。他们以PEG8为模块底物验证了该文献,并主要从复合物的物理状态和回收率两方面验证了该方法确实可行。

pe分子特征(固化油状PEG类分子的神秘物质)(1)

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图片来源:Org. Process Res. Dev.

但是,镧系金属多贵啊?就算你们是土豪实验室,还得背负着重金属残留的风险。所以,还是得找廉价、低毒的试剂实现PEG固化更靠谱。为了更方便的检测含有PEG的化合物,作者设计了含有Fmoc基团的PEG羧酸化合物1,该化合物也可能会作为连接链模块出现在各种分子当中。经过作者一轮初筛,MgCl2和MgBr2在12个选手中脱颖而出。

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图片来源:Org. Process Res. Dev.

虽然第一轮比拼中MgBr2的回收率更好一些,但是在第二轮吸潮性测试中,Mg(OTf)2和MgCl2更胜一筹。毫无疑问,廉价易得的MgCl2摘得点化PEG的桂冠。稍加优化后,其回收率进一步提高。

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图片来源:Org. Process Res. Dev.

物理状态的改变只能从侧面间接说明化合物1和MgCl2形成了复合物。做化学的人们更擅长用波谱数据说话。作者给出了化合物1及其与MgCl2复合物的氢谱。从图谱上能清楚看到羧酸邻位氢信号的变化。

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图片来源:Org. Process Res. Dev.

有了上述实验基础,作者开始将这一技术拓展到更多的应用场景。比如,化合物1的叔丁酯用TFA脱保护。油乎乎的化合物按照下面流程处理完,得到了白花花的固体颗粒。这个制备工艺,作者给它直接做到了20 g的规模。

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图片来源:Org. Process Res. Dev.

更实用的是,用这个复合物还可以继续做反应。作者直接给了一个酰胺缩合的例子,一点问题都没有。

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图片来源:Org. Process Res. Dev.

有的小伙伴可能会说是不是化合物1的结构相对简单,才比较好驯服……作者又给了7种含有各种复杂官能团的PEG类化合物,这其中还包括了点击化学常用的基团。实验结果表明,MgCl2都能和它们形成很好的配合物,无论是纯度还是回收率,结果都比较令人满意。

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图片来源:Org. Process Res. Dev.

当然了,有的同学可能就要任性地把这个复合物变回原型再做反应才踏实。变回去也很方便,加点二氯甲烷、加点水,收集有机相就是了。

怎么样,这方法是不是简便易行?但凡干过一些工艺研究的同学想必对油状物的感情都不是很好。这下好了,对付PEG类化合物又有了新配方,好用还价廉物美,家家实验室都用得起……

Complexation of Polyethyleneglycol Containing Small Molecules with Magnesium Chloride as a Purification and Isolation Strategy

Bin Zheng*, Jun Li, Charles Pathirana, Shenjie Qiu, Michael A. Schmidt, and Martin D. Eastgate*

Org. Process Res. Dev., 2021, 25, 2270–2276, DOI: 10.1021/acs.oprd.1c00174

(本文由乐只君子供稿)

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