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SuFEx:参与下一步点击反应的磺酰氟

具有 ESF 试剂,可轻松安装引入SO2F

简介

硫 (VI) 氟化物交换 (SuFEx) 由于氟化物与氢和硫 (VI) 键合的平衡性质,已被确定为下一代点击化学反应。在与K. Barry Sharpless合作后,我们现可提供各种磺酰氟试剂,这些试剂经历了一种全新定义的点击化学反应。1 SuFEx构建单元可提供能在诸如化学合成、材料科学、化学生物学和药物开发等应用中找到广泛用途的“连接”化学。1-4

Fig1 机理

优点

符合传统的点击化学,SuFEx 是一个简单的,水和氧气友好的反应,允许高收率和少量纯化。此外,磺酰氟由于具有以下一些特性,在稳定性和反应性之间有着独特的关系。1

1. 抗还原:与其他卤化物相比,磺酰氟的裂解是异质的,因此具有抗还原能力。1

fig2 无还原

2. 热力学稳定性:磺酰氟对热分解以及亲核取代稳定1并且在回流苯胺时具有显著的反应惰性。2

Fig3 热稳定

3. 硫的排他反应:与磺酰氯相比,磺酰氟的化学反应速度快,而且只能选择性地生成磺化产物。1

fig4 排他性

4. 氟-质子相互作用的特殊性质:水中氟离子的稳定作用在水环境中为化学作用提供保障。1

质子相互作用

特色 SuFEx 试剂:乙烯基磺酰氟(ESF)

ESF

在我们现有的磺酰氟结构单元中,我们提供乙烯基磺酰氟(ESF),一种用于 N、O、S 和 C 亲核试剂的迈克尔受体。因此,SO2F 官能团可以很容易地结合到分子中,用于药物发现和化学生物学应用。生成的磺酰氟极其稳定,但在适当的条件下容易与亲核试剂反应,以便进一步功能化或生化使用。1-2

代表应用

安装引入 SO 2 F

磺酰氟与亲核试剂的简单结合可以用 ESF 进行,且产率很高。1-2

ESF反应次数

其他 SuFEx 构建模块已被用于在化学生物学中引入用于应用的 SO2F 案例中,如 Jones 及其同事所进行的调查 (SF-p1)5和Kelly及其同事创建的文库(1,3,4-恶二唑)。6

other bbs反应次数

化学生物学与药物发现

当磺酰氟被整合到已知生物活性分子上后,其生物相容性和反应性可为化学生物学家和药物开发人员提供强大的工具。4SO2F基团可共价修饰多种蛋白质残基,但需要特定的前后序列:丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、赖氨酸、半胱氨酸和组氨酸。4因此,磺酰氟可独特地用于化学探针、共价抑制剂或翻译工作流程的各个阶段,包括靶标验证和先导化物优化/后期功能化

sf方案

最近使用 SO2F 对先前抑制剂和酶稳定剂进行功能化的一些实例导致了目标蛋白质的化学选择性修饰:Tyr上的DcpS、5 Lys上的转甲状腺素蛋白6以及Ser上的聚异戊二烯化甲基化蛋白甲基酯酶。7 其他已知的磺酰氟抑制剂包括PMSF(P7626, 78830, 93482)、AEMSF(76307, 15633, A8456)和FSBA(F9128)。

化学生物分子

要了解更多关于 SuFEx 的生物学应用,请查看我们与来自 Pfizer 的 Lyn Jones 的网络研讨会!“化学生物学和药物开发中的磺酰氟化合物。

在Sharpless教授的教授产品门户中探索我们目录中与其合作建立的其他产品。

材料
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参考文献

1.
Dong J, Krasnova L, Finn MG, Sharpless KB. 2014. Sulfur(VI) Fluoride Exchange (SuFEx): Another Good Reaction for Click Chemistry. Angew.Chem. Int. Ed.. 53(36):9430-9448. http://dx.doi.org/10.1002/anie.201309399
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Krutak JJ, Burpitt RD, Moore WH, Hyatt JA. 1979. Chemistry of ethenesulfonyl fluoride.Fluorosulfonylethylation of organic compounds. J. Org.Chem.. 44(22):3847-3858. http://dx.doi.org/10.1021/jo01336a022
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Dong J, Sharpless KB, Kwisnek L, Oakdale JS, Fokin VV. 2014. SuFEx-Based Synthesis of Polysulfates. Angew.Chem. Int. Ed.. 53(36):9466-9470. http://dx.doi.org/10.1002/anie.201403758
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Narayanan A, Jones LH. Sulfonyl fluorides as privileged warheads in chemical biology. Chem. Sci.. 6(5):2650-2659. http://dx.doi.org/10.1039/c5sc00408j
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Hett EC, Xu H, Geoghegan KF, Gopalsamy A, Kyne RE, Menard CA, Narayanan A, Parikh MD, Liu S, Roberts L, et al. 2015. Rational Targeting of Active-Site Tyrosine Residues Using Sulfonyl Fluoride Probes. ACS Chem. Biol.. 10(4):1094-1098. http://dx.doi.org/10.1021/cb5009475
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Grimster NP, Connelly S, Baranczak A, Dong J, Krasnova LB, Sharpless KB, Powers ET, Wilson IA, Kelly JW. 2013. Aromatic Sulfonyl Fluorides Covalently Kinetically Stabilize Transthyretin to Prevent Amyloidogenesis while Affording a Fluorescent Conjugate. J. Am. Chem. Soc.. 135(15):5656-5668. http://dx.doi.org/10.1021/ja311729d
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Aguilar B, Amissah F, Duverna R, S. Lamango N. 2011. Polyisoprenylation Potentiates the Inhibition of Polyisoprenylated Methylated Protein Methyl Esterase and the Cell Degenerative Effects of Sulfonyl Fluorides. CCDT. 11(6):752-762. http://dx.doi.org/10.2174/156800911796191015