Science：老树发新芽——百年前的技术帮人们解决合成碳碳键的难题

Lewis 酸和格林试剂结合产生碳碳键

材料牛注：格罗宁根大学的教授Syuzanna Harutyunyan通过组合两种有机化学领域的技术，更容易更精准地获得了碳碳键。这种新方法对药物研发乃至有机合成领域来说都是一个重大的利好消息。

对大约90%的已知活性药物来说，其成分都包含有杂环芳烃环，其结构都至少有两种不同元素。大部分环都包含碳和氢原子，而如何连接两个碳原子正是合成含杂环分子的关键。但合成碳碳键是一个困扰科学家已久的难题。通常我们都需要通过中间步骤来获得，而这不但使合成路线复杂化同时也降低了效率。

此外，许多药物相关的杂环分子是手性的，这意味着它们存在两种成镜像的形式。而这些手性形式常常表现出不同的生物活性。因此，我们需要一种方法来得到正确的手性形式。而Harutyunyan教授所发明的新方法恰好解决了这个重要问题。

对于这一突破性发现，科研人员们归功于获1912诺奖的格林试剂，虽然该技术是一百年前的发明，却是百年后合成碳碳键的重要工具。不过格林试剂有一个严重问题就是不与杂环反应，而这时候另一位有机化学领域先贤Gilbert N. Lewis所创立的Lewis酸/碱理论有效解决了这个问题。路易斯酸是可以吸引自由电子对的任何化学物质。通过“拉”走电子，Lewis酸可以使分子更易反应。 Harutyunyan能通过一个非常强的路易斯酸来激活杂环分子。

就通常而言，Lewis酸和格林试剂是不能混合的，因为格林试剂会与酸发生反应，但Harutyunyan教授发现低温下却不会发生这样的情况，在低温下结合格林试剂和Lewis酸可以激活临近杂环的碳原子从而产生碳碳键，同时加入铜催化剂得到手性选择性。由于之前实验所用的温度（零下78度）对制药公司来说条件太苛刻了。经过科研人员改进，温度提高到了零下50度，同时也将溶剂从易燃的醚替换为甲苯。已经有制药公司表示对该项目很感兴趣，同时Harutyunyan教授所领导的团队仍在不断研究该课题，希望能把实验温度提高到适合工业生产的条件。

该文章已经发表在Science上。

感谢丁菲菲提供素材。

原文参考地址：Cool combination produces easier carbon bonds