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多种合成范式在通用可编程化学合成机器中的汇聚。

Convergence of multiple synthetic paradigms in a universally programmable chemical synthesis machine.

机构信息

School of Chemistry, University of Glasgow, University Avenue, Glasgow, UK.

出版信息

Nat Chem. 2021 Jan;13(1):63-69. doi: 10.1038/s41557-020-00596-9. Epub 2020 Dec 22.

DOI:10.1038/s41557-020-00596-9
PMID:33353971
Abstract

Although the automatic synthesis of molecules has been established, each reaction class uses bespoke hardware. This means that the connection of multi-step syntheses in a single machine to run many different protocols and reactions is not possible, as manual intervention is required. Here we show how the Chemputer synthesis robot can be programmed to perform many different reactions, including solid-phase peptide synthesis, iterative cross-coupling and accessing reactive, unstable diazirines in a single, unified system with high yields and purity. Developing universal and modular hardware that can be automated using one software system makes a wide variety of batch chemistry accessible. This is shown by our system, which performed around 8,500 operations while reusing only 22 distinct steps in 10 unique modules, with the code able to access 17 different reactions. We also demonstrate a complex convergent robotic synthesis of a peptide reacted with a diazirine-a process requiring 12 synthetic steps.

摘要

虽然分子的自动合成已经建立,但每个反应类别都使用定制的硬件。这意味着在一台机器中连接多步合成以运行许多不同的协议和反应是不可能的,因为需要手动干预。在这里,我们展示了如何对 Chemputer 合成机器人进行编程,以执行许多不同的反应,包括固相肽合成、迭代交叉偶联以及在单个统一系统中以高收率和高纯度获得反应性、不稳定的重氮化合物。开发可以使用一个软件系统自动化的通用和模块化硬件,可以使各种批量化学物质变得容易获取。我们的系统展示了这一点,该系统在 10 个独特的模块中仅重复使用 22 个不同的步骤,就执行了约 8500 次操作,并且代码能够访问 17 种不同的反应。我们还展示了一种涉及与重氮化合物反应的肽的复杂的收敛式机器人合成——这一过程需要 12 个合成步骤。

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