科学家利用光驱动催化解决了长期存在的化学挑战

化学家开发了一种光驱动方法来生产一种罕见且高度紧张的分子结构,称为“housane”。设计新药通常从一项基本但困难的任务开始:制造药物发挥作用所需的精确分子框架。一些重要的药物,包括青霉素,依赖于由三个或 [...] 组成的微小环形结构

来源:SciTech日报

化学家开发了一种光驱动方法来生产一种罕见且高度紧张的分子结构,称为“housane”。

设计新药通常从一项基本但困难的任务开始:制作药物发挥作用所需的精确分子框架。一些重要的药物,包括青霉素,依赖于由三个或四个连接的原子组成的微小环形结构。尽管这些紧凑的基序可以对生物活性产生巨大的影响,但它们并不总是容易以实用的方式构建。

由明斯特大学有机化学研究所 Frank Glorius 教授领导的研究人员开发了一种新方法,可以将简单且广泛使用的起始材料高效地转化为这些紧凑的环状结构。所得分子的形状类似于房屋的简单图画,这就是化学家将其称为“housane”的原因。这种转变依赖于光催化剂,光催化剂吸收光并将能量转移到反应分子,从而发生化学变化。

这些小环系统储存了大量的内部应变,类似于弯曲树枝中的张力。当这种张力释放时,它可以引发额外的化学反应。由于这种特性,应变环分子是创建更复杂和更有价值的化合物的有用构件。尽管它们很有用,但生产含有这种水平应变的分子已被证明具有挑战性。

早期的 housane 制造策略通常依赖于“苛刻”的反应条件,包括非常高的温度。另一个限制是这些方法通常不能容忍许多额外的原子或原子团连接到起始材料上。化学家将这些附着物称为官能团,它们强烈影响分子的行为和性质。

控制光驱动反应

计算机辅助分析还帮助研究人员阐明了反应如何在分子水平上进行。