一种完全自动化的合成技术,可以通过控制链长和立体化学来一次生成一个碳链。“模仿大自然的工作,我们已经指示机器人平台以迭代的方式构建复杂的结构,将小单元像乐高积木一样连接在一起,”解释说Valerio法谁和Varinder Aggarwal在英国布里斯托尔大学。新系统可以在没有人参与的情况下连续形成6个碳-碳键。法萨诺说,这是迄今为止报道的碳链自动合成的最高迭代次数。我们希望进一步打破这一纪录。”

自动化合成在蛋白质组学和基因组学领域产生了巨大的影响,使非专家更容易制备复杂的生物分子,如蛋白质和核酸。在这方面也取得了重要进展自动化多糖合成.法萨诺说:“但当涉及到有机合成时,许多碳-碳键形成反应对环境很敏感,因此不适合机器人平台。”“这对于通常需要在-78°C温度下工作的立体控制反应来说尤其如此。”

计划

来源:©Valerio Fasano et al/施普林格Nature Limited 2022

自动化合成有一天可能会成为每个化学家的重要工具,甚至非化学家也会想参与进来

这个团队制作了一个广告Chemspeed执行自动化的工作站同系化反应的反应有机硼化合物中含有类碳化合物。这种反应不仅需要非常低的温度,还需要无水无氧的环境。通过这种新方法,科学家们能够制造出天然产物kalkitoxin(一种在蓝藻细菌中发现的神经毒性化合物)的核心片段。他们还演示了硼酸酯自动转化为酰胺。法萨诺说:“我们现在的目标是以自动化的方式合成其他天然产物。”

结构

Kalkitoxin

“研究中进行的碳碳键形成步骤的数量令人印象深刻,”评论道詹姆斯Morken在美国波士顿学院。“这不仅表明了同源反应的效率,也表明了自动纯化技术去除单个化学反应产生的副产物的能力。”

丹尼尔·布莱尔圣裘德儿童研究医院的教授说,制造分子一直是训练有素的专家的领域。阿加瓦尔和他的同事们已经将分子制造过程数字化,他们将十多年来的化学合成经验记录在一个可靠且可重复的自动化过程中。他们已经教会了他们的机器读懂言外之意。”

“这项工作代表着科学家们在如何以自动化的方式将分子拼接在一起方面向前迈出了一步,”他补充道克里吉尔摩来自康涅狄格大学。“通过添加新的工具来确定可能的转化类型——在这种情况下,添加高活性手性化合物——我们可以利用这种迭代方法更好地进入化学空间的领域。”

Morken提到,新的方案可以用来制造与药物发现和生物学相关的有机分子。他说:“看到从业者使用全自动合成方法可以轻松达到其他复杂的目标,这将是一件令人着迷的事情。”