近幾十年來，有機和藥物化學的主要目標是快速合成三維分子以開發(fā)新藥。這些候選藥物表現(xiàn)出跟主要扁平分子結(jié)構相比的各種性能改善，這在臨床試驗中反映為更高的有效性和成功率。然而，它們只能以巨大的成本生產(chǎn)或根本不使用以前的方法。 ((\s4-  
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現(xiàn)在，由Frank Glorius教授（明斯特大學）領導的化學家門和他的同行們M. Kevin Brown教授（印地安那大學伯明頓分校）和Kendall N. Houk教授（美國加州大學洛杉磯分校）已經(jīng)成功地將幾類扁平的含氮分子轉(zhuǎn)化為所需的三維結(jié)構。通過100多個新穎的例子，他們證明了這個過程的廣泛適用性。相關研究報告現(xiàn)已發(fā)表在《科學》上。 YBN@{P$  
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光介導的能量傳遞克服了能量障礙 0PI
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合成三維結(jié)構最有效的方法之一是將一個分子加到另一個分子上，這個方法被稱為環(huán)加成。在這個過程中，分子之間形成兩個新鍵和一個新環(huán)。對于芳香族體系，這種反應在以前的方法中是不可行的。抑制這種環(huán)加成的能量勢壘即使應用了熱量也無法克服。因此，這項新研究探索了通過光介導的能量轉(zhuǎn)移來克服這一障礙的可能性。 DKAqQ?fS  

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Frank Glorius表示：“自然界中也存在利用光能來建造更復雜的化學結(jié)構的主題。就像植物在光合作用中利用光從二氧化碳和水的簡單構造塊中合成糖分子一樣，我們利用光介導的能量轉(zhuǎn)移從平面基本結(jié)構中產(chǎn)生復雜的三維目標分子�！� P}KN*Hn.  
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用于制藥的候選新藥？ '^'vafs-/@  
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科學家們指出了這種方法的“巨大可能性”。他們現(xiàn)在可以通過光介導的能量轉(zhuǎn)移跟廣泛的結(jié)構多樣的烯烴結(jié)合進而獲得新的三維候選藥物或它們的主干。 $*V:;
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這些化學家還展示了各種創(chuàng)新轉(zhuǎn)化以進一步處理這些合成主干，另外利用他們的專業(yè)知識為藥物應用鋪平道路。該方法的實用性和所需起始材料的可獲得性對該技術的未來應用至關重要：所使用的分子在商業(yè)上可以以低成本獲得或易于生產(chǎn)。 ^]3Y11sI  
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JiaJia Ma說道：“我們希望這一發(fā)現(xiàn)將為新型醫(yī)藥制劑的發(fā)展提供新動力并將以跨學科的方式應用和進一步研究�！盞evin Brown則補充稱：“我們的科學突破還可以在發(fā)現(xiàn)作物保護劑等方面取得重大意義�！� `/#f8R1g  
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實驗化學和計算化學的協(xié)同作用 &*B=5W;6^u  
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這項研究的另一個特色則是科學家闡明反應機理和分子的具體結(jié)構不僅首次詳細分析和實驗，另外還通過“計算化學”：Kendall Houk和Shuming Chen展開的詳細計算機輔助建模反應。據(jù)悉，他們能夠展示這些反應是如何起作用以及為什么它們會選擇性地發(fā)生。 \?{nP6=  
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“這項研究是實驗和計算理論化學協(xié)同作用的一個典型例子，”來自俄亥俄州奧柏林學院的Shuming Chen教授強調(diào)道�！拔覀儗Ψ磻�概念的詳細機理解釋將使科學家能夠開發(fā)互補的方法并在未來使用我們所學到的設計更有效的合成路線，”Kendall Houk補充道。 w,cfSF;=tC  
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出版背后的故事 w7cciD|  
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JiaJia Ma/Frank Glorius（明斯特大學）和Renyu Guo/Kevin Brown（印第安納大學）分別利用光介導的能量傳遞方法取得了成功。通過跟加州大學洛杉磯分校的Kendall Houk和Shuming Chen的合作，這兩個研究小組了解了這一相互發(fā)現(xiàn)。這三個小組決定進一步共同發(fā)展他們的發(fā)現(xiàn)以便盡快跟科學界分享他們的突破并向藥物化學家提供開發(fā)新藥物的技術。