[皇冠上的宝石英文]点击化学的“皇冠上的宝石”是什么?

不久后,Meldahl和sharpless独立报道了“铜催化的叠氮炔环加成”反应,被称为点击化学的“皇冠上的宝石”。当Meldahl用铜离子催化炔烃与酰卤的反应时,发现炔烃与中间体叠氮化合物反应生成具有环状结构的三唑。梅尔达尔看到了叠氮化物和炔烃反应的价值。他在2002年的一篇学术文章中说,这种反应可以用来结合许多不同的分子。同年,sharpless也发表了一篇关于铜催化叠氮化物和炔烃反应的论文,并将其描述为一个“完美的”点击反应。

点击反应的简单性和功能性使其在实验室合成和工业生产中受到欢迎。这种反应也有助于生产满足特定需求的新材料。例如,在塑料或纺织品中加入可以通过点击发生反应的叠氮化物,可以使这些原料结合导电抗菌抗紫外线辐射或其他性能。这种反应也可用于生产和优化可用作药物的化学物质。

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Bertozzi的贡献是将点击化学的应用扩展到了生物领域。20世纪90年代,由于缺乏有效的工具,她在分析一种多糖如何将免疫细胞吸引到淋巴结时遇到了困难,最终从一篇关于如何让细胞产生唾液酸的报告中找到了灵感。

唾液酸是构成多糖的糖之一。Bertozzi想知道这些细胞是否能产生化学修饰的唾液酸。化学修饰的唾液酸可以参与不同聚糖的形成,因此这种化学修饰可以用于定位聚糖。例如,荧光分子可以连接到化学修饰的部分,荧光可以显示唾液酸参与的多糖在细胞中的位置。

这不是一项容易的任务。除了需要连接的分子外,用于化学修饰的物质不能与细胞内任何其他物质发生反应。贝尔托齐创造了一个术语来表达这一要求:用于化学修饰的物质与荧光分子之间的反应必须是“生物正交的”。这一突破发生在2000年左右,当时Bertozzi发现了化学修饰的最佳物质,即叠氮化物。她以巧妙的方式修改了施陶丁格反应,并成功地将荧光分子与引入多糖的叠氮化合物连接起来。

那时,“铜催化的叠氮炔环加成”反应开始为人所知。Bertozzi意识到,在铜离子存在的情况下,她用于化学修饰的叠氮化物可以快速连接到炔烃上。然而,铜对生物体是有毒的。Bertozzi进一步发现,如果在环状化学结构上连接炔烃,炔烃仍然可以在没有铜的情况下,以“几乎爆炸的方式”与叠氮化合物反应。2004年,她发表了一篇非铜催化的点击反应论文,命名为“应变促进的炔-叠氮环加成”反应,并证明可以用于微量多糖。


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