(原标题:澄雅之芯征集高价值药物的紫外光化学流动合成合作研究)
经公开文献检索,澄雅之芯的石英光化学芯片是目前国际上唯一的全石英无键合的高性能、大持液量紫外光化学反应器芯片。其技术核心在于大尺寸三维激光内雕整体制备技术,该技术路线由澄雅之芯独家开拓并产业化落地。
目前该石英玻璃芯片最大持液量已升级至100 mL,具有强混合与强换热效果。芯片耐压高达2 MPa,且反应波长可覆盖至~200 nm的深紫外波段。因此,该芯片已经在紫外光化学合成中展现出显著的性能优势。特别是在紫外光催化VD3合成中,已有很多企业通过与澄雅之芯合作实现了高达~40%的转化效率。
需要指出的是,这个40%的转化效率,是在若干片100 mL的大通量芯片组装成的生产级反应设备中实现的转化效率,而不仅仅是在持液量仅为几毫升的小试芯片中获得的转化效率。这为相关企业带来了显著的效益,同时也说明了该三维内雕芯片从小试到实际生产的过程中没有明显的放大效应。
基于这一目前国际上独一无二的全石英微反应芯片,还有很多新的应用领域有待探索。为此,澄雅之芯提出针对以下重要高价值药物的新合成技术路线开展联合攻关,推动我国高端药物合成核心技术实现自主可控。
在此征集有这方面分子合成经验的合作者。本项目将由澄雅之芯全额承担研发开支,合作者可协商并获得合理报酬。合作成果与知识产权由澄雅之芯与合作方共享。
相关药物分子的背景信息如下:
吡唑与咪唑作为两类重要的五元氮杂芳环,广泛存在于药物分子和生物活性化合物中。然而,传统上将吡唑衍生物转化为咪唑衍生物需完全重新设计合成路线,耗时费力且难以保留精细调控的外围取代基。亚琛工业大学(RWTH Aachen University) Daniele Leonori课题组(2026)报道了一种光化学转化策略[1],能够在254 nm紫外光照射下使吡唑环一步转化为咪唑环,同时完全保留分子外围的取代基,从而实现了从廉价吡唑衍生物到高价值咪唑衍生物的直接转化。这一方法不仅可显著加速药物研发进程,而且可应用于深紫外连续流光化学体系,具备工业化放大前景。
该方法原料与产物之间存在数百倍的价格跃升空间,具有显著的经济增值潜力,其中最极端的案例为:5-氨基-1-苯基-1H-吡唑-4-碳腈($10/g)经光化学转化生成对应的5-氨基-1-苯基-1H-咪唑-4-碳腈后,价值跃升至$2370/g[1](据公开试剂平台报价显示)。这表明咪唑类化合物(尤其是多取代和稠环咪唑)的合成难度远高于对应的吡唑类化合物。
该方法首次实现了吡唑并[1,5-a]嗪类化合物的直接重排转化[1]。值得注意的是,吡唑环可通过多种成熟反应高效构建,成本低廉,但这类骨架对应的咪唑并嗪产物合成难度大,产能无法满足需求,因此价格极其昂贵且尚无商业化供应。例如,吡唑并[1,5-a]嘧啶经光化学转化可生成咪唑并[1,5-a]嘧啶[1],后者是一种医药有机合成中间体,但因合成难度大、产能无法满足需求,其价格极其昂贵(高达每克万元),且近期需求持续增长。采用紫外光化学方法可将价格较为经济、合成体系较为成熟的吡唑并[1,5-a]嘧啶(每克一百余元)转化为咪唑并[1,5-a]嘧啶。
本项目拟对吡唑→咪唑光化学转化进行深入的连续流工艺研究与底物拓展,旨在提升反应产率、拓展底物范围、优化放大性能,为该类骨架编辑反应的规模化应用提供实验依据与产业化装备支撑。
参考文献:
[1] Youhao Wei, Kengo Kasama, Antòn Igartua, Dilara Berna Yildiz, Aurore Ceuninck, Thiago dos Santos, Cornelia Büttner, Damien Thevenet, Martin Bossart, Volker Derdau, María Méndez, Philippe Jubault, Thomas Poisson, Baptiste Roure, and Daniele Leonori. A photochemical strategy for pyrazole to imidazole conversion, Chemical Science[J], 2026.
