תפקידן של קבוצות הגנה הוא מכריע בסינתזה של פפטידים וחומצות גרעין, במיוחד בסינתזה של מולקולות מורכבות כגון חומצות גרעין פפטידים (PNA). PNA הוא אנלוגי DNA עם עמוד שדרה דמוי פפטיד, שעמוד השדרה העיקרי שלו מורכב מ-N (2-אמינואתיל) - בסיסים של גליצין וחומצת גרעין המחוברים בקבוצות מתילן קרבוניל. בתהליך הסינתזה של PNA, השימוש בקבוצות הגנה נועד להגן על קבוצות פונקציונליות ספציפיות, למנוע מהן להתכלות בתגובות מיותרות ולהבטיח סינתזה וטיהור יעילים של מולקולות המטרה.
בחירה ותפקוד של בסיסי מגן
הגנה על חומצות אמינו: בסינתזה של PNA, לקבוצת הגואנידין של ארגינין יש נוקלאופיליות ובסיסיות חזקה, ויש להגן עליה כדי למנוע את הסרתה בתנאים חומציים ובסיסיים. קבוצות הגנה נפוצות כוללות tert butoxycarbonyl, nitro, toluenesulfonyl, trifluoroacetyl, benzyloxyformyl, וכו'. לדוגמה, ניתן להגן על קבוצת הגואנידין של ארגינין באמצעות ביס אליל קרבוניל ולבסוף להסיר באמצעות קטליזה של פלדיום.
הגנה על קבוצות קרבוקסיל: קבוצות קרבוקסיל בשרשראות פפטידים עשויות גם להזדקק להגנה כדי למנוע מהן להשתתף בתגובות לא רצויות. לדוגמה, בסינתזה של ILE Glu ( - pip), קבוצת האמינו של ILE מוגנת על ידי FMOC, בעוד שקבוצת הקרבוקסיל של GLU מוגנת על ידי TBU.
הגנה על הכרומופור: ל-p-nitroaniline (הכרומופור ב-PNA) יש נוקלאופיליות ירודה בגלל השפעת נסיגת האלקטרונים החזקה של קבוצות ניטרו, מה שמקשה על החיבור לחומצות אמינו בשיטות כלליות של עיבוי אמיד. בהמצאה הנוכחית, הבעיה של חיבור p-nitroaniline נפתרת על ידי חיבור תחילה של p-phenylenediamine לחומצה אמינית ולאחר מכן חמצונה. שיטה זו ידידותית יותר לסביבה, בטוחה ובעלת תשואה גבוהה יותר.