Thiourea-Based Bifunctional Catalysts for Epoxide-Involved Ring-Opening Polymerization of α-Amino Acid N-Carboxyanhydrides

化学 双功能 亲核细胞 开环聚合 氧化环己烯 聚合 环氧化物 催化作用 高分子化学 电泳剂 组合化学 有机化学 聚合物
作者
Kaiyue Wang,Zhuoqun Li,Ming-Nuo Xu,Bo Li
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:56 (14): 5599-5609 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.3c00830
摘要

Thiourea-quaternary ammonium salt bifunctional catalysts with both electrophilic and nucleophilic centers were designed in this paper to initiate the ring-opening polymerization (ROP) of α-amino acid N -carboxyanhydrides (NCAs) for the efficient synthesis of polypeptides. We disclosed this kind of bifunctional catalyst for the efficient synthesis of polypeptides in the presence of propylene oxide (PO), which was judiciously added as an in situ activator for the efficient ROP of NCA. By MALDI-TOF MS and 1 H NMR analysis, we identified the end groups of the polymer and clarified the ROP process in the presence of the bifunctional catalyst. We showed that the PO was initially ring-opened by the nucleophilic attack of a halogen ion; then, the newly formed alkoxide ions attacked the electrophilic carbonyl of NCA, providing the carbamate anion. After undergoing a decarboxylation of the carbamate anion, the nucleophilic attack of N to the carbonyl on an NCA ring occurred synergistically to complete the chain growth. The involved three steps formed the whole catalytic cycle. We also disclosed that the structural factors, including the electronic effect on electrophilic/nucleophilic centers, steric factors, and the coupling thermodynamics, have a strong relationship with catalyst performance. We believe the insightful structure–performance relationship will shed light on further metal-free catalyst design for artificial polypeptide synthesis.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
充电宝的应助被沉静涵瑶采纳,获得10
刚刚
树和茶完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
emm完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1秒前
3秒前
YY发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
学术垃圾发布了新的文献求助10
3秒前
v0id的应助被不想上班采纳,获得10
4秒前
emm发布了新的文献求助10
4秒前
刘岩发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
5秒前
Shaw发布了新的文献求助30
5秒前
youhao6a发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
www发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
鹿芮发布了新的文献求助10
6秒前
乐乐的应助被cccc采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
吱叽球关注了科研通微信公众号
7秒前
满意饼干发布了新的文献求助10
8秒前
ggjjzz完成签到,获得积分10
8秒前
Jing完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
张倩发布了新的文献求助10
10秒前
mnilyra发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
youhao6a完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
桑榆完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8140162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9540560
关于积分的说明 21640474
捐赠科研通 7724222
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421034
关于科研通互助平台的介绍 2546194
邀请新用户注册赠送积分活动 2463082