近两年，关于多肽的研究日益增加，但绝大部分的合成方法采用了经典方法，即N末端保护的氨基酸与C末端保护的氨基酸的缩合，然后去除保护基团以进行后续的延长。在肽键形成中使用的保护基团对于进行所需的缩合反应至关重要，因为它们抑制了如同源缩合、过度反应和环化等副反应。由于这些优势，自从Bergmann和Zervas在1932年建立使用保护氨基酸合成所需肽序列的肽键形成以来，保护氨基酸的概念就已经牢固确立。然后，肽合成的研究重点转向探索合适的偶联试剂，以提高保护氨基酸之间的反应效率。然而，重复安装和去除保护基团是肽延长的一个主要缺点，原因如下：
1）由于步骤数量的增加导致总收率下降；
2）构建与侧链官能团特性相称的区域选择性保护和去保护的过程复杂；
3）去保护残留物和溶剂产生的废物量大；
4）特定位置的保护氨基酸的成本高，尽管未保护的氨基酸价格便宜且容易获得。
因此，科学家们重新将注意力转向了肽合成中保护基团存在的意义。为了解决上述历史问题，几个研究小组已经报道了使用未保护氨基酸形成酰胺键的方法，这些方法被用作亲电体（方案1A）或亲核体（方案1B）。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
本期小编就给大家介绍一种创新的未保护氨基酸之间的直接缩合方法，该方法使用两种类型的Si试剂在未保护氨基酸之间形成肽键（下图）。可以进行无需偶联试剂的新型延长。
该方法实现了以下两个重要挑战：
建立了未保护氨基酸之间的化学选择性肽键形成方法。通过利用两种硅试剂的特性，为不同的氨基酸赋予亲核性和亲电性，成功地合成了期望的硅环二肽，这些二肽具有优异的纯度和收率。
通过这种方法，可以显著减少合成过程中的步骤数量，因为肽-肽缩合成为可能，同时使用的添加剂也得以最小化。此外，还能够在N-和C-末端进行延长，特别是C-末端延长，而不形成如环氧酮这样的异构化中间体。
这些新系统为合成特定肽段提供了更为简便的途径，且在温和的条件下进行。该研究结果为肽合成领域开辟了新的可能性，这些突破有望转化为生产任何肽的通用方法。
反应条件摸索：
初步研究集中在研究修饰试剂，这些试剂用于使用两种类型的未保护氨基酸制备亲核和亲电氨基酸。可以使用具有两个离去基团的硅化合物和未保护的氨基酸形成五元环中间体，并且它可以作为酰胺化反应中的电子体。尽管五元环中间体在大气条件下不稳定，但通过质谱观察到了硅环氨基酸的存在。此外，氨基酸的C末端形成硅酯的过程很容易进行，因此通过比较硅环二肽的孤立产量，寻找通过比较硅环二肽的孤立产量来形成氨基酸硅酯作为亲核伙伴的硅源，例如倒序（3′）和自聚合（3″）化合物。在预搅拌Phe（1）和双（1-咪唑基）二甲基硅烷在DCM中1小时后，加入各种预混合的硅试剂和Ala（2）。混合物在50°C下进一步剧烈搅拌24小时，并通过硅胶柱色谱分离产物（3）。尽管烷氧基硅烷不适用于该系统，但发现几种硅源是有效的。特别是，在N-三甲基硅基咪唑（TMS-IM）和N,O-双（三甲基硅基）三氟乙酰胺（BSTFA）的情况下，以优异的收率和选择性获得了3的有利孤立产量。值得注意的是，当使用TMS-IM和BSTFA的混合物时，反应几乎完全进行。因此，这两种硅试剂的结合显著提高了氨基酸-TMS酯形成的效率。根据质谱分析，当仅应用TMS-IM时，观察到代表副产品或分解化合物的许多峰。而使用混合物时，只代表氨基酸硅酯和少量的双硅化合物的简单轮廓。没有TMS-IM的结果导致了溶解度的显著降低，并且找不到任何峰。这些有趣的观察表明，尽管BSTFA作为未保护氨基酸的硅化试剂发挥作用，但TMS-IM具有双重作用，它通过协调未保护的氨基酸来增强DCM中的溶解度，并帮助氨基酸的硅化。在某些例子中，即使没有TMS-IM的存在，反应也进行了（条目9和10），这可能是因为电溶液中的咪唑物种在混合溶液后有助于形成亲核硅酯。提高反应温度和添加金属催化剂似乎促进了硅氨基酸的分解，导致收率和选择性降低。
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