手性药物曾致2万新生儿畸形,本次诺奖新技术为这类药物制备保驾( 二 )


比方说 , 一些金属催化剂在使用的时候 , 要求必须在无氧、无湿的条件下 。 做实验的时候 , 这种条件很容易满足 , 但如果要进行大规模的工业生产 , 想满足这个条件就很难 。 再加上很多金属催化剂用的都是重金属 , 本身对环境危害就很大 。 所以 , 要完善不对称催化 , 绕不开新的催化剂 。
而此次诺贝尔化学奖得主——戴维·麦克米伦和本杰明·李斯特都不约而同地发现了有机催化剂 。
手性药物曾致2万新生儿畸形,本次诺奖新技术为这类药物制备保驾
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有机催化剂一般都是由简单的分子组成的 。 以前 , 在化工生产中 , 为了保证最后产品的质量 , 每一个中间产物都需要经过分离和提纯 。 但使用有机催化剂则可以省去这些步骤 , 还可以结合分子间的相互作用 , 引发一些串联过程 , 大大减少化学制造中的浪费 。
比如 , 1952年人类第一次合成名为“马钱子碱”的毒素时 , 共需要29种不同的化学反应 。 而反应到最后 , 只有0.0009%的初始物质形成马钱子碱 , 效率非常低 。 但当科学家们利用有机催化和级联反应来制备马钱子碱时 , 整体步骤缩短到了12步 , 生产效率提高了7000倍 。
当然 , 在有机催化领域 , 我国的发展水平也并不落后 , 甚至可以说和国外“齐头并进” 。
受有机催化剂的启发 , 我国的科研人员意识到 , 在有机小分子催化领域还有卡宾催化、手性磷酸催化等不同方向 , 都亟待攻克 。 像我国的史一安教授和杨丹教授 , 他们有关手性酮类小分子催化剂的某些研究 , 甚至早于两位诺贝尔化学奖得主 。
当然 , 不对称有机催化获奖 , 并不意味着催化领域完全被攻克了 。 怎么进一步提升催化效率、拓展应用范畴、发展更好的催化体系?催化模式还能不能有模式上的创新?……这些都是这个方向 , 留给科研人员的挑战 。
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