改变乙烯基系统的新方法可应用于药物和材料科学

由简单分子构建复杂分子对于药物、材料科学和各个科学领域的发展至关重要。

但是，有一种反应，称为亲核乙烯基取代或 SNV 反应，可以让化学家构建更复杂的结构，但由于其极难控制，因此研究较少。

在《自然》杂志发表的一项研究中，芝加哥大学和匹兹堡大学的研究人员介绍了一种利用SNV反应在碳原子之间建立连接的新方法。

在董广斌教授实验室的研究生陈淼的带领下，他们的研究提供了一种新方法来创建制造具有精确结构的复杂分子所必需的键。科学家们希望它能推动先进材料和生物活性化合物的发展，对学术和工业领域产生深远影响。

陈说：“我们的研究深入探讨了尚未被广泛探索的机制，并为这种转化反应提供了更深入的见解。”“这可能对药物研究做出宝贵贡献，并帮助许多人。”

研究反应

SNV 反应发生在一种称为“乙烯基系统”的特殊化学结构中，这种系统含有碳碳双键。乙烯基系统在制造日常必需品方面发挥着重要作用，从 PVC 管道和黑胶唱片到保持布洛芬片剂完好的粘合剂。但它们以特别复杂和不灵活而闻名。

在 SNV 反应中，一种称为亲核试剂的分子通过共享电子来交换乙烯基分子中的原子 - 但该过程一直很难控制。

为了解决这一难题，陈和他的团队开发了一种新方法。他们的突破是设计了一种释放张力的机制来缓解分子张力，克服了之前困扰研究人员的障碍。他们通过使用硼基化合物来帮助加速和谨慎地引导这些分子变化，从而进一步取得了进展。

董说，当他们观察到意想不到的现象时，他很感兴趣，并开始投入大量精力去理解为什么某些反应具有选择性并表现出不同程度的反应性。

陈说：“我们的方法超越了传统方法，让我们能够以卓越的效率和准确性构建复杂的分子。”

计算确认

为了验证他们的实验研究，该团队与匹兹堡大学的计算化学家合作，他们使用计算机模拟和计算来支持这一令人惊讶的途径——对董实验室在试验中看到的情况进行了深入的解释。

陈说：“识别机制是我们研究中最具挑战性的方面之一。我们只能通过大量的实验和计算研究来确认我们的反应。”

他们的研究标志着合成化学领域取得了重大进展，为科学家提供了精确构建分子的强大工具。科学家表示，通过利用 SNV 反应并了解应变释放机制，这项研究不仅解决了长期存在的挑战，而且还可能推动新型先进材料和生物活性化合物的开发。

董说：“尽管目前还不清楚其全部效用，但用我们的方法制成的化合物表现出一种迷人而独特的结构，为人们研究其特性提供了一个平台。”