基于点击化学法构建功能性三唑化合物及聚三唑高分子文献综述

Click chemistry,常译成点击化学，是2001年诺贝尔化学奖获得者美国化学家Sharpless提出的一种快速合成大量化合物的新方法，是继组合化学之后又一给传统有机合成化学带来重大革新的合成技术。日前，该技术已渗到先导化合物库的建立、新药开发和聚合物的合成等领域。点击化学实质是指选用易得原料, 通过可靠、高效而又具选择性的化学反应来实现碳杂原子连接( C-X-C) , 低成本、快速合成大量新化合物的一套强大且实用的合成方法。其核心是利用一系列可靠的、模块化的反应生成含杂原子化合物。这些反应通常具有如下特征:

( 1) 所用原料易得;

( 2) 反应操作简单, 条件温和, 对氧、水不敏感;

( 3) 产物收率高、选择性好;

( 4) 产物易纯化、后处理简单。

Click chemistry（点击化学）是基于一类具有高产率、高选择性以及对各种官能团优异耐受性等特征的模块化化学反应.目前研究最多、最成熟的点击化学是Cu（I）催化的炔-叠氮基团的1,3-偶极环加成反应，简称为CuAAC反应。

经过十多年的发展，点击化学已成为化学家和材料科学家们手中有力的研究工具，在各种研究领域如药物发现、材料表面修饰、纳米药物载体材料等方面取得了广泛的应用。

1、点击化学在生物医学领域的应用

在点击反应的众多优点当中,有3个重要的特征对生物医学领域有独特的吸引力,首先,叠氮基团和炔烃基团几乎不与生物分子反应,极性相对较弱,对与其连接的其他基团性质无明显的影响,而且可以容易地被引入到化合物中;其次,点击反应可以在水溶液介质中进行,因此该反应可以在生理学的条件下进行;更重要的是,这种反应具有非常高的化学选择性,可以用来修饰高功能化的生物分子,如多肽、核酸、多糖等,而且点击反应后生成的氮杂唑基团具有芳香环的稳定性,不易分解,可耐受强酸、强碱,并能在多种氧化还原条件下保持稳定,因此点击化学在生物化学和药物合成等领域应用广泛。

2、点击化学在光电功能分子材料中的应用

合成新型非线性光学材料， 非线性光学(NLO)的研究对激光技术,光谱学的发展以及物质结构分析等都有重要意义。合成有机/聚合物半导体材料 ，许多共轭聚合物是性质优良的光电功能分子材料,点击化学开辟了合成与修饰共轭聚合物的新方法。

3、在高分子研究中的进展

高分子科学由于其本身结构、合成过程和后处理工艺的复杂性与难度，点击化学在其中应用特别广泛与深入。传统聚合方法之外的聚合在制备新型聚合物材料方面的巨大优势已得到高分子学界的广泛认可，点击化学与这些非传统聚合法联用更是有利于巩固这个优势并拓展这些聚合法的应用范围。点击化学与ATRP(原子转移活性自由基聚合)联用最多，因为 ATRP 方法通常使用卤化物作引发剂，该卤化物引发剂会带给大分子一个含卤末端，这个含卤末端很容易在聚合物末端引入叠氮基团，故可结合点击化学和 ATRP 二者的优点制备出功能聚合物。

点击化学是以高效、高选择及高产率合成为目标的新化学方法，在高分子的合成、结构控制、功能化和改性等方面均有出色、广泛的应用。未来的世纪是医药、健康、安全、生命和环保的时代，点击化学由于其新颖的合成理念和追求高效、高选择及高产率合成的目标已广受青睐，也必将被持续推动向前发展。

综上所述，我们尝试拟运用CuAAC反应来设计和合成更重功能性的三咗小分子和高分子化合物，对其结构和性能关系进行研究，为该类化合物在活性药物分子和纳米药物载体方面的应用奠定基础。

首先，我们选用了吩嗪、环糊精等作为我们主要的研究对象，以其他小分子物质作为辅料，分别用炔基或叠氮基进行取代或多取代，为点击化学反应做好准备。

1单体的制备

我们将筛选一些具有特殊集团的化合物，按照类似如下步骤进行单体的合成。

2 三唑小分子的合成

将R-equiv;和-N3溶解于THF中，再依次加入蒸馏水和新配置的抗坏血酸钠溶液和CuSO4溶液。室温下反应一夜，结束后蒸走THF，用CHCl3萃取，有机相用饱和NH4Cl溶液，水和盐水洗。NaSO4干燥过滤过柱。

3 三唑大分子的合成

将equiv;-R-equiv;和N3--N3单体按1:1摩尔比量加入甲醇10ml中溶解，再加入DMPA（0.05eq），室温紫外光照射。

4整合

最后，我们将把做好的物质进行编号整合，预期得到一系列含b-环糊精、吩嗪等基团的三唑小分子和大分子化合物，研究其构效关系，力争获得具有新颖结构和性能的三唑类化合物，为其电光、光响应性、药物释放等方面的潜在应用打下基础。

最后，点击化学现在已成为人们研究的热门课题，关于无金属离子催化的点击化学也开始进入研究的重点，在不久的未来，点击化学可以进入我们生活的每一个角落。

参考文献

1李娟 段明.化学进展.2007 11.19 11.

2赵正达 袁伟忠.化学进展.2010 03.22 2/3

3陈晓勇.化学推进剂与高分子材料.2010.8.1

Click chemistry,常译成点击化学，是2001年诺贝尔化学奖获得者美国化学家Sharpless提出的一种快速合成大量化合物的新方法，是继组合化学之后又一给传统有机合成化学带来重大革新的合成技术。日前，该技术已渗到先导化合物库的建立、新药开发和聚合物的合成等领域。点击化学实质是指选用易得原料, 通过可靠、高效而又具选择性的化学反应来实现碳杂原子连接( C-X-C) , 低成本、快速合成大量新化合物的一套强大且实用的合成方法。其核心是利用一系列可靠的、模块化的反应生成含杂原子化合物。这些反应通常具有如下特征:

( 1) 所用原料易得;

( 2) 反应操作简单, 条件温和, 对氧、水不敏感;

( 3) 产物收率高、选择性好;

( 4) 产物易纯化、后处理简单。

Click chemistry（点击化学）是基于一类具有高产率、高选择性以及对各种官能团优异耐受性等特征的模块化化学反应.目前研究最多、最成熟的点击化学是Cu（I）催化的炔-叠氮基团的1,3-偶极环加成反应，简称为CuAAC反应。