從南開大學獲悉，該校元素有機化學國家重點實驗室陳弓教授課題組，開發出一種新穎的有機化學反應方法，讓困擾化學界多年的“帶有非酸性質子的三級碳手性中心的構型翻轉”實現高效、可控。作為自由基化學領域的一個重要進展，該工作為藥物分子的結構改造和有機合成提供了一種方便、高效的“構型翻轉”工具。日前，相關論文發表于《美國化學會志》上。

　　藥物分子化學結構的變化直接導致藥物功能的變化。化學家已經成功開發出了多種合成方法來立體選擇性地構築各種分子結構。“目前現有的‘差相異構化’方法都局限于帶有較高酸性質子的碳原子，對於更常見的帶有非活化碳氫鍵的碳原子的調控卻束手無策。”陳弓介紹。受自然界中生物合成的啟發，陳弓課題組設計了一種新穎的自由基反應策略來可逆性地切斷和重建特定三級碳原子上的惰性碳氫鍵，從而實現其立體化學的翻轉。

　　“複雜分子的化學合成就像是搭建樂高玩具。在含有眾多原子的天然産物或藥物分子的合成中哪怕有一個碳原子的立體化學搞反了都會帶來致命偏差。”陳弓介紹，這些立體化學調控的偏差往往構成了有機合成路線中的“擋路墻”，為了修正這些細微偏差科研人員往往需要繞很長的彎路才能到達“一墻之外”的目的地。

　　“我們的這個立體化學翻轉方法可以説給合成化學家提供了一種‘破墻工具’，在一些特定的情況下可以就地修正立體化學偏差，從而不必再‘繞遠’。”陳弓説，這種新型有機合成方法使用一種“高價碘”試劑，可以在非常溫和、簡單的反應條件下實現各種環狀烷烴化合物的高效構型翻轉。相關機理研究揭示了疊氮自由基可以作為一個氫原子的受體在三級碳原子之間來回傳送氫原子。目前，該合成方法已被成功運用到類固醇化合物的結構翻轉上。可實現化合物中氫原子與其同位素氘原子的交換，為製備在生物醫學上有廣泛運用的同位素標記分子提供了新路徑。

來源： 健康報    | 作者：李哲    | 責編：李佩    審核：張淵

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