网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

国科大发明直接芳香胺脱氨转化方法,传统重氮脱氨方法迎来挑战者

0
分享至

9 月投稿 Nature,10 月就得到刊发。中国科学院大学杭州高等研究院(下称“杭高院”)研究员张夏衡团队的最新 Nature 论文被火速接受。

研究中,他们使用“分子编辑术”破解了领域内的百年难题,让从 1884 年沿用至今的芳香胺应用工艺迎来了新突破,它能通过廉价试剂将芳香胺 C-N 键直接转化为药物所需中间体的 C-X 或 C-C 键,有望规避传统工艺潜在的爆炸风险与重金属污染。它也挑战了延续 140 年之久的工业传统,或将引发一场关于氨基的革新。相关论文被担任其中一位审稿人的美国辉瑞公司研发总监斯科特·巴格利(Scott Bagley)评价为是真正的杰作。

据了解,该方法的操作的加料操作极为简洁,无论是实验的学生还是药厂的工人都能够迅速的安全上手投料。它就像是一个多功能接口,可以兼容多样化的分子结构以及氨基位置,都可以实现“脱氨官能团化”。

尽管有企业愿意购买专利,但该团队依然选择公开分享,不仅是为了共享科学价值,更是为了确保这一成果的安全性与可持续性。目前,这一方法已在多种药物中间体修饰中得到成功验证,也已完成公斤级验证。与此同时,张夏衡团队正在与一些药企进行对接,旨在用于合成抗癌药物中间体,未来有望降低某些药物中间体的生产成本。

这一成果要从芳香胺讲起,它好比是构建现代分子世界的一块基础“积木”。并且早已深刻融入人类生活,是农药、抗癌药和一些材料中的常见结构单元。此前,假如想改造这块芳香胺,必须把它变成一种名为重氮盐的中间体,这是一条有效但危险的方法,由于重氮盐非常不稳定,一旦遇到震动或者升温就会爆炸,就好比用“炸药拆墙”一样。对于高度依赖芳香胺经历重氮盐实现官能团化的现代化工厂来说,对它可谓是又敬又怕。而且,传统工艺需要大量铜试剂参与化学反应,这会产生大量的含铜废水,而废水处理会带来高昂的环保成本。重氮盐的安全使用是一个困扰行业 140 年的化学难题,让此前科学家穷尽所有手段也未能成功解决,也让化工业始终被这一高风险中间体束缚着。

张夏衡团队的这一成果所考虑的是:用官能团直接替换“积木”上的氨基。即让芳香胺在温和条件下原位形成 N-硝基胺,再通过脱除一氧化二氮实现 C-N 键断裂,从而打造一条无爆炸风险的脱氨路径。

通过数百次的条件优化,他们反复验证了相关反应的普适性。通过测试上百种芳胺骨架中间体,发现几乎所有芳香胺都能得到高效转化。

这种“分子编辑术”非常简洁,好比一键替换一样,能像改写代码一样改造分子。作为一种直接脱氨的方法,它让人们无需再借助危险的重氮盐作为中介,而是可以在芳香胺上,好比在电脑文档中使用的替换与查找功能一样,将 C-N 键转换为构建药物所需要的各种关键连接。整个过程不仅平稳可控,而且不会积累危险的中间体。

同时,为了进一步提高操作便捷性,他们还开发出一种名为“一锅法脱氨交叉偶联”的策略。使用这一策略时,仅需在脱氨反应中间体之中直接加入相应的偶联试剂,就能在同一反应体系中完成多种交叉偶联反应。这为基于易得原料快速构建复杂分子开辟了新途径,能够推动药物化学领域的研发进程。

这一成果的取得,离不开团队的细心。有一次,研究团队在做完实验之后发现了一些副产物,按照常规操作本该丢弃这些废品,但是经过仔细分析之后,他们意外“撞”出了本次成果,最终让论文发在 Nature 上。杭高院化材学院博士后屠广亮、研究生肖可、副研究员陈小平和中国科学院上海有机所研究生许浩然为文章共同第一作者,张夏衡和中国科学院上海有机所研究员薛小松担任通讯作者。该工作同时得到了美国《化学与化工新闻》的报道,德国马克思-普朗克煤炭研究所所长托比亚斯·里特(Tobias Ritter)将该反应评价为“可靠且极为实用”。

事实上,张夏衡并不是化学圈的新人。正如本次成果一样,他的化学科研之路简洁又纯粹。他本科毕业于四川大学化学学院。博士则毕业于中国科学家上海有机化学研究所,师从糖化学家俞飚院士。

博士毕业之后,他前往美国普林斯顿大学从事博士后研究,师从后于2021 年获得诺贝尔化学奖的戴维·麦克米伦(David MacMillan)教授。

资料显示,张夏衡于 2015 年至 2020 年在美国从事博士后研究,这一时间并不算短,但正是在此期间他分别于 2018 年和 2020 年和麦克米伦团队联合发表了两篇 Nature 论文。

2021 年,回国之后的张夏衡起先在复旦大学工作,同年开始受聘于杭高院,目前主要研究可见光催化、自由基化学、过渡金属催化等领域。

参考资料:

张夏衡个人主页http://hias.ucas.ac.cn/info/1120/2967.htm

https://it.hangzhou.com.cn/jrjd/yjnews/content/2025-10/28/content_9111670.html

中国科学院大学官方报道https://mp.weixin.qq.com/s/nElVpertS-h1BEc_rhjBnw

其他报道https://mp.weixin.qq.com/s/wZOw4RKyeF9vyieOLxjKiw

https://mp.weixin.qq.com/s/ndPUugLgJjkSuz2_WLGuIw

https://cen.acs.org/synthesis/process-chemistry/Nitroamines-power-less-explosive-Sandmeyer/103/web/2025/10

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
朝鲜国防省:美日韩军事勾结破坏地区和平与稳定

朝鲜国防省:美日韩军事勾结破坏地区和平与稳定

新华社
2026-07-18 16:20:13
沈音明星夫妇双双去世!系沈阳暴雨所致,家里地下室灌水,俩人动手清理,意外触电身亡

沈音明星夫妇双双去世!系沈阳暴雨所致,家里地下室灌水,俩人动手清理,意外触电身亡

火山詩话
2026-07-17 17:14:19
从上海的热闹,看世界的前途

从上海的热闹,看世界的前途

新民周刊
2026-07-18 09:12:49
横店炮王解约的真相!

横店炮王解约的真相!

八卦疯叔
2026-07-18 10:22:30
还以为中国落后一年,Kimi K3突然杀到!特朗普顾问:美国要输掉AI竞赛了

还以为中国落后一年,Kimi K3突然杀到!特朗普顾问:美国要输掉AI竞赛了

青青子衿
2026-07-18 13:01:05
“高考估分715查分299,女孩称试卷不是自己的”,警方:已被行拘

“高考估分715查分299,女孩称试卷不是自己的”,警方:已被行拘

南京择校
2026-07-18 12:18:29
姆巴佩8年换5任女友,世界杯期间必换绝色新欢个个都是绝色佳人

姆巴佩8年换5任女友,世界杯期间必换绝色新欢个个都是绝色佳人

借你一生
2026-07-18 04:17:24
先杀老登,再杀小登:今晚跟券商朋友喝酒,他说的那几件事让我睡不着

先杀老登,再杀小登:今晚跟券商朋友喝酒,他说的那几件事让我睡不着

许戈投资
2026-07-18 03:02:45
美官员披露:伊朗本周袭击美军驻约旦基地致多名美军人员受伤

美官员披露:伊朗本周袭击美军驻约旦基地致多名美军人员受伤

环球网资讯
2026-07-18 15:50:15
女子就餐被“黄总”邀约后续:报警没用,原因曝光,当事人透更多

女子就餐被“黄总”邀约后续:报警没用,原因曝光,当事人透更多

奥字侃剧
2026-07-18 12:40:10
年薪1400万欧!拜仁1.5亿巨星告知法国队友 希望世界杯后转会皇马

年薪1400万欧!拜仁1.5亿巨星告知法国队友 希望世界杯后转会皇马

我爱英超
2026-07-18 17:28:38
重庆彭水山体崩塌致8人遇难34人失联,亲历者称被邻居预警带女儿外孙逃出,现场发现生命迹象仍在救援

重庆彭水山体崩塌致8人遇难34人失联,亲历者称被邻居预警带女儿外孙逃出,现场发现生命迹象仍在救援

极目新闻
2026-07-18 16:36:15
“孩子都糖化了,你还给她吃饼干”,家长教育方式,病倒了2代人

“孩子都糖化了,你还给她吃饼干”,家长教育方式,病倒了2代人

熙熙说教
2026-07-18 13:42:35
苗原:申思带队确实有能力;幸运星和被打孩子此前有过协商

苗原:申思带队确实有能力;幸运星和被打孩子此前有过协商

懂球帝
2026-07-18 15:53:04
中国足协通报申思、祁宏等“禁足”人员参与足球青训活动相关事件

中国足协通报申思、祁宏等“禁足”人员参与足球青训活动相关事件

新京报
2026-07-18 12:44:16
啼笑皆非!网友向LV客服举报厕所窗户花纹,提供现场证据,该聊天截图引发热议

啼笑皆非!网友向LV客服举报厕所窗户花纹,提供现场证据,该聊天截图引发热议

火山詩话
2026-07-18 06:29:58
邹市明已还清3家银行欠款,冉莹颖:如今还剩不到4000万元债务

邹市明已还清3家银行欠款,冉莹颖:如今还剩不到4000万元债务

椰黄娱乐
2026-07-18 11:35:42
梅西回应给亚马尔洗澡:不可思议的照片,但这次不会让对方赢

梅西回应给亚马尔洗澡:不可思议的照片,但这次不会让对方赢

观察者网
2026-07-18 15:49:46
九旬老人退休金8千,可一对儿子也不愿为他养老?听大儿子怎么说

九旬老人退休金8千,可一对儿子也不愿为他养老?听大儿子怎么说

热心柚子姐姐
2026-07-17 15:50:34
宜家集中出售上海、广州、天津、哈尔滨、南通、徐州、贵阳、宁波的8座商场:已全面清空,7家商场今年2月刚关停

宜家集中出售上海、广州、天津、哈尔滨、南通、徐州、贵阳、宁波的8座商场:已全面清空,7家商场今年2月刚关停

鲁中晨报
2026-07-18 15:08:02
2026-07-18 18:04:49
DeepTech深科技 incentive-icons
DeepTech深科技
麻省理工科技评论独家合作
16975文章数 515127关注度
往期回顾 全部

科技要闻

WAIC2026看什么?这份"不迷路"攻略请收好

头条要闻

男子八战清华终上岸:曾被女子骗100多万 为赚钱做保洁

头条要闻

男子八战清华终上岸:曾被女子骗100多万 为赚钱做保洁

体育要闻

德尚是非典型法国人 14年执教留下丰厚遗产

娱乐要闻

大S给具俊晔留遗产是昏头?实际上她清醒得很

财经要闻

股民当街砍博主!韩国股市 终极大屠杀

汽车要闻

把中国超跑卖到英国,比亚迪正在被世界看见

态度原创

艺术
数码
教育
家居
公开课

艺术要闻

颜真卿珍贵草稿在日本被发现,字迹潦草还有涂改,却被评价“胜过《兰亭》!”

数码要闻

Audeze推出全球首款主动降噪平板耳机Maxwell 2 ANC

教育要闻

日常英语:和粗鲁外卖小哥的冲突

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版