利用平行合成与自动液体处理优化 Ugi 反应

Ugi 反应涉及四种组分的混合：醛和胺、羧酸以及异腈。该反应是构建多样化合物库的便捷方法，过去曾被用于合成抗疟化合物。此处将演示的特定 Ugi 反应包括 Ole Amin 醛、B 甘氨酸和 T 丁基异腈之间的反应。

当在甲醇中以 0.5 摩尔浓度进行反应时，该反应会生成一种 UI 产物作为沉淀。您好，我是 Jean Floyd Bradley。我的实验室位于德雷塞尔大学化学系。

您好，我是布拉德利博士的研究生，哈哈·梅扎。今天我们将展示如何利用梅特勒-托利多的 Mini Mapper 和 Mini Block 技术，优化一次 yugi 反应。首先，我们需要为 Mini Mapper 编程以执行液体处理操作。

其次，我们将通过平行过滤法对产物进行分离。最后，我们将使用红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）技术对产物进行表征。现在，让我们开始吧。

微型反应块是由梅特勒-托利多公司制造的一种工具，可实现平行反应操作。该微型反应块由一个6×8排列的试管阵列组成，底部带有滤膜。这些试管可容纳约3.5毫升溶剂。

在添加试剂时，微型反应块底部的阀门将保持关闭，之后再打开。当准备进行过滤步骤时，您将改变此反应的三个参数，并观察其对分离产物收率的影响。第一，每行中一种或两种试剂的过量程度将有所不同。

然后在不同行之间改变溶剂和浓度。在规划实验时，使用共享的在线电子表格（如 Google Docs）非常有用，之后可以方便地将内容复制到 mini mapper 软件中。这种设置可实现实验设计的部分众包，使来自世界各地的研究人员都能参与实验的规划，而无需掌握液体处理仪的操作方法。

第一步是称量空管，精确度为0.1毫克。然后将微型模块密封、关闭，并安装到液体处理仪的工作台上。本实验使用四个试剂瓶和四个溶剂瓶。

液体处理仪采用配备注射器的机械臂，可通过注射泵将任意来源的液体转移到架子上的任意目标位置。当前设置使用一个10毫升的注射器，能够精确输送最小100微升的液体。为节约试剂，每种配制好的试剂溶液添加100或120微升即可。

在甲醇中以两摩尔浓度进行反应，共分为五个步骤。首先，将溶剂加入每根试管中。通过这种方式调节浓度和溶剂组成。

然后将免疫溶液加入所有试管中，随后依次加入醛、酸，最后加入ISO腈。此过程约需一小时完成。随后将微型模块从液体处理仪中取出。

可以明显看到每支试管中都有澄清的溶液。这一点很重要，因为需要确保所有试剂在各种溶剂中均可溶解。通常需要约30分钟才会形成第一种沉淀。

将微型模块安装到摇床上，过夜混合。约16小时后，从摇床上取下微型游戏副本，可见大多数管中已出现沉淀。现在将微型模块安装到收集底座上，并同时打开所有滤管的阀门。

施加真空，使沉淀物被截留在每根管子的滤膜上。然后关闭阀门，向每根管中加入1毫升甲醇。使用微量移液器将微型模块置于摇床中，振荡15分钟。

此洗涤步骤需再重复一次。最后一次洗涤后，继续抽真空30分钟。然后将离心管转移至高真空干燥器中干燥1小时。

待试管干燥后，再次称重，通过减去空管重量来确定沉淀物的量。由于试管之间存在一定的差异，因此每个试管都必须单独称量其空重。取每种溶剂体系的样品进行核磁共振（NMR）分析，以确保所有产物均为纯净物。向反应管中加入700微升稀释的氯仿，以溶解沉淀物。

然后将溶液转移至核磁共振管中，使用500兆赫Varian Unity Inova核磁共振仪获取质子核磁共振谱。在登录仪器后，启动核磁共振软件，弹出仪器中的参考标准品，将样品放入旋转器中，并插入仪器内。

然后将样品锁定匀场，并设置为氢核的旋转参数。加载核磁共振数据后，获得一个J Camp DX文件格式的谱图，该谱图可通过标准浏览器在线查看。这些谱图可托管在本地服务器上，或上传至ChemSpider，以便需要该分子的研究人员能够立即使用这些数据。

为了进一步分析样品，使用 PerkinElmer FTIR Spectrum 1000 仪器进行红外光谱测定。登录软件后，取下 ATR 的上层板，用乙醇皂液擦拭巾擦拭并清洁。

将一块洁净的玻璃载玻片放置在ATR上并拧紧，调节压力计至约90单位。采集背景光谱后，获取样品光谱并进行ATR校正处理。红外光谱还以JCamp DX文件格式保存，以便在线查看。

使用圆底烧瓶进行反应与平行反应之间的主要区别在于，后者使有机化学家能够以系统化的方式提出新问题并验证假设。将自动化液体处理技术引入实验流程中，可以使化学家从繁琐的实验细节中解放出来，从而有更多时间从整体上思考研究项目。希望本视频能为您的反应实验提供一些启发。

感谢观看。