TỔNG HỢP PHA RẮN
(SOLID PHASE SYNTHESIS)
TỔNG HỢP CỔ ĐIỂN
Tổng hợp trong dung dịch:
-
Dùng dư tác nhân phản ứng
-
Cô lập và tinh chế chất trung gian,
sản phẩm phản ứng,…
TỔNG HỢP PHA RẮN
Là kỹ thuật tổng hợp theo đó chất cần tổng
hợp được tổng hợp trên một chất mang rắn
(polymeric resin).
S
S
S
S
S
S
S
S
S S S S
TỔNG HỢP PHA RẮN
Ưu điểm của Tổng hợp Pha rắn?
Không cần cô lập chất trung gian.
Có thể dùng dư tác nhân phản ứng → thúc đẩy
phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Sau phản ứng, lượng dư chất phản ứng có thể loại
bỏ bằng phương pháp rửa đơn giản.
Có thể tự động hóa quá trình tổng hợp.
TỔNG HỢP PHA RẮN
TỔNG HỢP PHA RẮN
Tổng hợp pha rắn: Chất mang và Cầu nối
P
Linker Substrate
Resin
Chất mang (Resin)
Một loại polymer.
Mức độ trương nở trong dung môi khác nhau:
Polystyrene trương nở tốt trong dung môi không phân cực;
Polyethylene glycol (PEG): trương nở tốt trong cả dung môi
phân cực và không phân cực.
Cầu nối (Linker)
Cấu trúc trung gian nối chất mang và tác chất phản ứng.
Nhiều loại cầu nối khác nhau.
SOLID SUPPORT
•
The most common are spherical particles
(beads, 0.04-0.15 mm).
•
Are mechanical stability and chemical inert-
ness under the reaction conditions to be used.
•
Need to be chemically functionalized.
•
Sufficient permeability or swelling capacity.
•
Mostly are polystyrene and copolymers of
styrene with various cross-linking agents.
•
Cross-linking imparts mechanical stability and
improved diffusion and swelling properties to the resin.
Effects of Crosslinking
Without cross-linking, each
polymer chain can dissolve
under thermodynamically
favored conditions.
Cross-linking can induce some
sites of “permanent
entanglement” maintaining
structural integrity.
‘Swollen’ state : Permeable to
solvent and reagent
‘Shrunken’ state
Swelling of Polymer by Solvent
Classification of Solid Support
1. Gel-type supports
1.1 Polystyrene (PS) resins
1.2 Polyacrylamide resins
1.3 Polyethylene glycol (PEG) grafted resins
1.4 PEG-based resins
2. Surface-type surports
3. Composites and supported gels
4. Brush polymers
1.1 Polystyrene (PS) Resins
Essentially insoluble if cross-linking exceeds
0.2%, but can swell to a variable extent in
organic solvents.
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
Polymerization of styrene can be conducted with
functionalized monomers:
X
PhPhPh
Ph Ph Ph
X
+ +
O
O
2
Radical
Initiator
Styrene
monomer
Divinylbenzene
Crosslinking element
Functionalized
monomer
Polystyrene chain
Crosslink
Functionalized aryl group for attachment
of linkers and substrates
PhPh
Ph Ph Ph
Tl(OAc)
3
Br
2
, CH
2
Cl
2
PhPh
Ph Ph Ph
Br
Br
96%
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
Synthesis of Functionalized Polystyrene Resin
1.2 Polyacrylamide Resins