Fast Catalyst-Free Synthesis of Stereoselective Polypeptides via Hierarchical Chiral Assembly

化学 立体选择性 催化作用 聚合 戒指(化学) 对映选择合成 组合化学 立体化学 有机化学 聚合物
作者
Borui Liu,Rui Fang,Wenlong Li,Xiaoyu Wu,Tianli Liu,Min Lin,Jing Sun,Xuesi Chen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (24): 16558-16566 被引量:17
标识
DOI:10.1021/jacs.4c03281
摘要

Understanding how life's essential homochiral biopolymers arose from racemic precursors is a challenging quest. Herein, we present a groundbreaking approach involving hierarchical chiral assembly-driven stereoselective ring-opening polymerization of ε-benzyloxycarbonyl-l/d-lysine N-carboxyanhydrides assisted by ultrasonication in an aqueous medium. This method enabled a narrow dispersity within a few minutes and the achievement of high molecular weight for polypeptides, employing a living polymerization mechanism. The polymerization of l and d enantiomers yielded predominantly right- and left-handed superhelical assemblies in a one-pot preparation, respectively. Notably, stereoselective polypeptide segments were efficiently prepared through hierarchical assembly-driven polymerization of racemic monomers in the absence of a catalyst. This research offers an innovative strategy for the convenient preparations of stereoenriched polypeptides and, more importantly, sheds light on the plausible emergence of homochiral peptides in the origin of life.
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