高通量新化學(xué)反應(yīng)篩選能夠幫助快速確立各種變量之間的相互關(guān)聯(lián)，加速新催化劑和新化學(xué)反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)。然而遺憾的是, 大批量的檢測(cè)需求限制了這種技術(shù)的廣泛應(yīng)用。為此，研究者們報(bào)道了幾類(lèi)標(biāo)簽介導(dǎo)的高通量檢測(cè)方法。雖然此類(lèi)方法可以有效地從復(fù)雜反應(yīng)混合物中分離出反應(yīng)產(chǎn)物并進(jìn)行鑒定，但多數(shù)方法需要專(zhuān)門(mén)且昂貴的儀器，同時(shí)操作繁瑣，難以得到有效推廣。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）國(guó)家轉(zhuǎn)化科學(xué)促進(jìn)中心（NCATS）黃文偉課題組首次提出了一種季銨標(biāo)簽輔助純化技術(shù) (QATAP)。有機(jī)合成中, 離子交換固相萃取 (SPE) 方法在高通量化學(xué)合成中具有重要應(yīng)用。考慮到一方面, 季銨 (QA) 基團(tuán)具有強(qiáng)離子特性且化學(xué)穩(wěn)定性?xún)?yōu)良，并帶有不受溶液酸堿度影響的永久電荷。另一方面，羧酸基團(tuán)的電離狀態(tài)受溶劑類(lèi)型和溶液酸堿度的影響。研究中，根據(jù)季銨中是否含有羧酸基團(tuán)劃分了 I 型 QA 分子（不含羧酸基團(tuán)的季銨）與 II 型 QA 分子（含羧酸基團(tuán)的季銨）。研究發(fā)現(xiàn) II 型 QA 化合物在弱陽(yáng)離子交換固相萃取純化中表現(xiàn)出獨(dú)特的吸附與解吸附特性，即只需通過(guò)使用不同的溶劑作為洗脫劑就可以將其從非 QA 分子和 I 型 QA 分子中有效分離出來(lái)。
基于此，黃文偉課題組將QATAP技術(shù)嵌入到高通量篩選平臺(tái)中，成功地建立了一個(gè)高通量反應(yīng)發(fā)現(xiàn)平臺(tái)。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠以高純度從反應(yīng)混合物中快速、批量地分離出季銨標(biāo)記產(chǎn)物 II 型 QA 分子。作者設(shè)計(jì)了一系列含季銨的 I 型 QA 分子，并將它們與大量商業(yè)可得的含羧基分子進(jìn)行偶聯(lián)考察，以期發(fā)現(xiàn)新型有機(jī)反應(yīng)。在這項(xiàng)工作中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以前未報(bào)道的新化學(xué)反應(yīng)，并且對(duì)1536 個(gè)反應(yīng)的篩選過(guò)程僅需一天。 該高通量反應(yīng)篩選平臺(tái)所具有的操作簡(jiǎn)單、所需設(shè)備廉價(jià)、重復(fù)可現(xiàn)性強(qiáng)等特征將使得其可被大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室廣泛采用，且不需要使用任何昂貴的自動(dòng)化設(shè)備或?qū)I(yè)技術(shù)，對(duì)促進(jìn)和發(fā)展新化學(xué)反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)具有重要意義。 論文信息 High-Throughput Platform for Novel Reaction Discovery Xiao Lu, Zhiji Luo, Ruili Huang, Donald C. Lo, Dr. Wenwei Huang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202201421
