Нажмите «Реакции» и нажмите «Химия»

Катализируемое медью циклоприсоединение к азид-алкину было первой клик-реакцией, разработанной независимо лауреатами Нобелевской премии Шарплессом и Мелдалем. В этой реакции, получившей название «жемчужина в короне клик-химии», используется медный катализатор для формирования новой связи между азидными и алкиновыми функциональными группами. В результате получается триазоловое кольцо, которое действует как блок Lego или пряжка ремня безопасности, чтобы «щелкать» одну молекулу к другой. 

Реакции CuAAC могут быть проведены в рамках однокамерной процедуры, что означает, что все реагенты могут быть объединены в начале реакции, что упрощает процесс и делает его более эффективным. Продуктами реакций CuAAC являются структурно чистые высокомолекулярные полимеры. 

В связи с замечательными свойствами медных катализаторов, такими как его стабильность во многих условиях реакции, например, гидролиза, окисления и восстановления, были проведены значительные исследования по разработке различных медных катализаторов (и других металлов, например, рутения) для азид-алкинового синтеза политриазоловых полимеров, а также постфункционализации полимеров.

В тиол-еновой реакции тиол реагирует с алкеном с образованием углерод-серной связи, в результате чего образуется новая двойная углерод-углеродная связь. Тиол-еновые реакции имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными реакциями, в том числе способность:

• Действуйте в мягких условиях
• Переносимость широкого спектра функциональных групп
• Выполняются в виде одногоршочной процедуры, что упрощает процесс и повышает эффективность  

Тиол-иновые реакции аналогичны тиол-еновым реакциям, но включают реакцию тиола с алкином с образованием углерод-серной связи, при этом образуется новая углерод-углеродная тройная связь. Эти реакции могут быть использованы для построения дендримеров, гидрогелей и наночастиц, а также для постфункционализации полимерных цепей. Концевые алкенские и тиоловые группы могут быть легко введены, а реакции могут протекать без токсичных катализаторов с помощью фотохимии.

Реакции циклоприсоединения Дильса-Альдера — это класс химических реакций, которые включают образование циклических соединений из сопряженного диена (молекула, содержащая две чередующиеся двойные связи) и диенофила (молекулы, содержащей двойную связь). Диен и диенофил претерпевают согласованную реакцию, в ходе которой между диеном и диенофилом образуется новая связь, образующая новое циклическое соединение.  

Несмотря на то, что реакция Дильса-Альдера является мощным синтетическим инструментом и может быть высокоселективной, она не всегда бывает быстрой или высокоурожайной. В некоторых случаях условия реакции необходимо тщательно контролировать для получения желаемого продукта. Кроме того, некоторые реакции Дильса-Альдера могут приводить к побочным реакциям или образованию нежелательных побочных продуктов.

Стимулируемое штаммом азид-алкиновое циклоприсоединение (SPAAC) Это тип клик-реакции, который не требует металлического катализатора. Вместо этого реакция управляется внутренней энергией деформации циклооктинов и их производных, которые реагируют с азидами с образованием стабильного триазольного продукта. 

Реакция была опубликована в 2004 году лауреатом Нобелевской премии Кэролин Бертоцци, которая получила Нобелевскую премию по химии вместе с Шарплессом и Мелдалем. Бертоцци знала, что медь токсична для живых организмов, поэтому она искала в литературе альтернативу катализируемым медью азид-алкиновому циклоприсоединению (CuAAC). Она обнаружила, что азиды и алкины могут вступать в реакцию вместе, если алкин придается кольцеобразной химической структуре. 

Реакция SPAAC хорошо работала в клетках, поэтому Бертоцци продемонстрировал, что с ее помощью можно отслеживать гликаны — специальные углеводы, расположенные на поверхности клеток. Это связано с тем, что SPAAC обладает высокой селективностью и биоортогональностью, что означает, что он может встречаться в биологических системах, не вмешиваясь в другие биологические процессы. 

SPAAC широко используется в химической биологии и биоконъюгации, позволяя мечить и визуализировать биомолекулы, такие как гликаны, а также разрабатывать таргетную терапию. SPAAC является полезной альтернативой реакциям CuAAC в некоторых областях применения из-за мягких условий реакции и отсутствия катализатора. Например, реакция также позволила Бертоцци и ученым изучить процессы болезни. 

Клик-химия тетразина — это тип клик-реакции, который включает в себя реакцию тетразинов с напряженными алкенами, такими как трансциклооктены, с образованием стабильного продукта. Реакция является биоортогональной, то есть она может протекать в биологических системах, не вмешиваясь в другие биологические процессы. 

Клик-химия тетразина особенно полезна для визуализации in vivo и доставки лекарств, поскольку она позволяет селективно мечить и нацеливаться на биологические молекулы. Кроме того, клик-химия тетразина является быстрой и эффективной, происходящей в течение нескольких секунд при комнатной температуре. Его высокая селективность и быстрая кинетика реакции делают клик-химию тетразина мощным инструментом для исследований в области химической биологии и разработки лекарств.

Клик-полимеризация — это тип клик-реакции, который используется для синтеза полимеров. Этот подход предполагает быстрое и эффективное связывание мономеров с помощью реакций клик-химии, таких как CuAAC или тиол-еновая химия. 

Клик-полимеризация имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным методом полимеризации, включая высокую эффективность, высокую селективность и мягкие условия реакции. Кроме того, клик-полимеризация позволяет точно контролировать структуру и состав полимера, что позволяет создавать сложные, многофункциональные материалы. 

Клик-полимеризация нашла множество применений в материаловедении, включая разработку современных покрытий, клеев и композитов. Простота использования и универсальность делают клик-полимеризацию ценным инструментом для синтеза функциональных полимеров с заданными свойствами.

Click-to-release — это тип реакции щелчка, который запускает высвобождение биологически активных молекул из молекулы-носителя или каркаса. Этот подход предполагает использование молекулы линкера, которая может быть расщеплена с помощью клик-реакции, такой как CuAAC или SPAAC, для высвобождения молекулы груза. 

Система Click-to-release обладает высокой селективностью и может быть адаптирована для высвобождения молекулы груза при определенных условиях, например, в ответ на определенный фермент или уровень pH. Этот подход используется для адресной доставки лекарств, когда молекула груза высвобождается в месте заболевания или травмы, сводя к минимуму побочные эффекты и повышая терапевтическую эффективность. 

Технология click-to-release также используется в материаловедении, где она позволяет контролировать высвобождение функциональных молекул из покрытий, клеев и других материалов. Высокая селективность и контролируемые свойства высвобождения делают технологию click-to-release мощным инструментом для адресной доставки лекарств и других применений.