中国农大安杰/西北农林李恒朝《自然·通讯》: 新型SO₂F₂点击化学反应实现模块化二硫键构建

高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2024-10-06 07:50

正文

二硫键作为一种动态化学键，不仅在维持蛋白质结构稳定性和功能性中起着至关重要的作用，还在药物递送系统和生物材料中被广泛应用。现有的二硫键构建方法大多依赖氧化剂将硫醇氧化为二硫化物，难以在保证高效反应的同时兼顾化学选择性。

图1：二硫化物和聚二硫化物的应用实例

近日，中国农业大学安杰教授/西北农林科技大学李恒朝博士联合诺丁汉大学Hainam Do教授在《自然·通讯》(Nature Communications) 上发表了一篇题为《SO₂F₂介导的点击化学实现模块化二硫键构建》的研究论文（Nat Commun 15, 8325 (2024)）。该研究创新性的提出了一种SO₂F₂介导的点击化学反应，突破了现有二硫键合成的技术瓶颈，展示了很高的应用潜力。与传统方法不同，SO₂F₂点击化学反应通过亲核取代级联反应，将硫醇高选择性地转化为二硫化物，而不会氧化其他官能团。这意味着，即使是比硫醇更易被氧化的官能团，也能够在该反应中保持稳定。此外，这一方法不仅反应速度极快，而且适用于有机溶剂、水，甚至是血清等反应介质，突破了以往二硫键构建的局限。

图2：硫醇为前体合成二硫化物的传统方法及新型点击化学反应

由于该方法的高效性和选择性，这一策略被成功应用于聚合物合成和原位水凝胶制备等极具挑战性的领域，预示着其未来在药物开发、生物材料研究等方面的广泛应用。

图3 新型点击化学反应在原位凝胶化中的应用

导师简介

安杰，2009年毕业于中国农业大学化学系。后前往英国诺丁汉大学攻读有机化学博士学位，导师为Dr Ross M. Denton。2013年获得博士学位后于英国曼彻斯特大学开展了为期两年的博士后研究工作。2015年，被中国农业大学聘为副教授，开始独立科研工作。2019年晋升为教授。2020年被聘为青年科学家创新团队负责人。安杰课题组在有机合成方法学、材料科学、生物医用材料的交叉领域开展科研工作，致力于通过建立新型合成方法实现新材料的制备和新功能的开发。

论文信息：

Hengzhao Li, Mengqi Peng, Junyu Li, Lijun Wang, Hainam Do, Ke Ni, Minlong Wang, Zhankui Yuan, Tianxiao Zhao, Xiaohe Zhang, Xiaoxu Zhang, Zhaonong Hu, Fazheng Ren and Jie An*，SO₂F₂ Mediated Click Chemistry Enables Modular Disulfide Formation in Diverse Reaction Media，Nat Commun 15, 8325 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-52606-w

来源：高分子科学前沿

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