美国俄亥俄州立大学科学家利用铁催化剂与锌还原剂的协同作用,成功将卡宾分子的合成效率提升至传统方法的百倍。卡宾分子因其高活性,在药物合成和材料开发中扮演着关键角色,但其合成过程一直充满挑战。此次研究通过“驯服”含氯自由基分子,制备出包括多种新型卡宾在内的系列产物,这些卡宾分子能迅速形成具有重要价值的三角形环丙烷结构。该技术在水环境中依然表现优异,有望实现活细胞内精准合成,为药物创新开辟新途径。这项安全高效的技术有望取代现有繁琐危险的生产工艺,对缓解抗生素、抗抑郁药等关键药物短缺,以及提升心脏病、新冠、艾滋病治疗药物的产能具有重大意义,团队正积极推动其普及应用。
💡 新型卡宾合成方法:俄亥俄州立大学科学家通过铁催化剂与锌还原剂的协同作用,开发出一种高效的卡宾合成技术,将效率提升至传统方法的百倍。这一突破解决了卡宾分子因其高活性而难以合成的难题。
🔬 卡宾分子的重要性与特性:卡宾分子因碳原子上存在未成键电子而活性极高,是药物合成与材料开发的关键媒介。它们易与其他物质反应,甚至在水中也能瞬间分解,这使得其实验室合成既危险又困难。
🚀 产物应用与价值:研究团队制备出的新型卡宾分子能够迅速结合其他物质,形成具有特殊能量状态和体积小巧的三角形环丙烷结构,这在农药和医药合成领域具有重要价值。
💧 活细胞内合成潜力:该方法在水环境中依然表现优异,预示着未来可能实现活细胞内精准合成卡宾,为创新药物靶点研究提供新的可能性。
💊 缓解药物短缺的意义:这项安全高效的卡宾合成技术有望取代现有繁琐危险的多步生产工艺,对缓解抗生素、抗抑郁药等关键药物的短缺,以及提升心脏病、新冠和艾滋病治疗药物的产能具有重大意义。

图片来源:美国《每日科学》网站
科技日报讯 (记者刘霞)卡宾(又称碳宾)是药物合成与材料开发的关键媒介,其重要性不言而喻,但其合成方法有限。美国俄亥俄州立大学科学家借助铁催化剂与锌还原剂的协同作用,将卡宾分子的合成效率提升至传统方法的百倍,有望缓解抗生素等关键药物短缺的难题。相关研究成果发表于新一期《科学》杂志。
卡宾分子是现代医学和材料科学中的“明星”。其碳原子最外层存在两个未成键电子,导致这类分子活性极高,不仅易与其他物质发生反应,甚至在水中也会瞬间分解。这种“桀骜不驯”的特性,使得实验室合成卡宾既危险又困难。
此次,研究团队先用铁催化剂“驯服”含氯自由基分子,再通过精密调控,制备出包括多种新型卡宾在内的系列产物。这些卡宾分子会迅速与其他物质结合,形成独特的三角形环丙烷结构。这种类三角结构分子片段体积小巧,能量状态特殊,在农药和医药合成中具有重要价值。
该方法在水环境中依然表现优异,这意味着未来或能实现活细胞内精准合成卡宾,为创新药物靶点开辟新途径。
研究团队表示,这种安全高效的卡宾合成技术,有望取代当前繁琐危险的多步生产工艺。该技术也有望缓解抗生素、抗抑郁药等关键药物的短缺困境,对心脏病、新冠及艾滋病治疗药物的产能提升同样意义重大。为确保这项变革性技术惠及全球,团队计划推动其在不同规模实验室和制药企业中普及应用。