许多药物中的活性成分是所谓的小分子：比水大，比抗体小得多，主要由碳组成。然而，如果这些分子需要季碳(一个与四个其他碳原子键合的碳原子)，那么制造这些分子就很困难。但现在，斯克里普斯研究中心的科学家们发现了一种潜在的、具有成本效益的方法来产生这些棘手的图案。

在 2024 年 4 月 5 日发表在《科学》杂志上的新发现中，斯克里普斯研究中心的化学家表明，可以使用单一、廉价的铁催化剂将原料化学品转化为季碳。这种方法可以使分子更便宜、更容易小规模和大规模生产，从而使药物开发商受益。

“季碳在从药物发现到材料科学的各个研究领域中无处不在，”共同第一作者 Nathan Dao 说。斯克里普斯研究中心的候选人。 “然而，季碳的合成是有机化学领域长期存在的挑战，通常需要大量步骤，并且依赖于恶劣的条件或不易获得的起始材料。”

除了Dao之外，该研究的共同第一作者还包括Xu-Cheng Gan和Benshanhang。

催化剂是用于加速化学反应速率的物质。有时，需要几种不同的催化剂来促进某种反应并获得所需的结果：名副其实的“反应汤”。但催化剂可能非常昂贵，而且它们并不总是按预期发生反应，而且使用的催化剂越多，产生的废物就越多。但斯克里普斯研究中心的科学家们确定，单一催化剂可以发挥多种关键作用。

“一个困难的化学反应通常需要许多相互作用的成分，”共同资深作者、斯克里普斯研究中心化学系教授 Ryan Shenvi 博士表示。 “这项工作的一个好处是它非常简单。”

该团队确定了使用廉价的铁基催化剂将羧酸和烯烃这两种主要化学原料(或为机器或工业过程提供燃料的原材料)转化为季碳的简单条件。此外，这些化学原料不仅丰富，而且成本低廉。

Shenvi 解释说：“类似的反应最近越来越受到关注，因此这一发现是不可避免的。” “这些片段已经出现在文献中，但之前没有人将它们组合在一起。”

总体而言，这项研究是与斯克里普斯研究中心化学系 Richard A. Lerner 博士授予的主席、资深合著者 Phil Baran 博士的实验室合作完成的，强调了化学的持续作用现代技术和药物的开发。

巴兰补充道：“这项工作再次引人注目地展示了斯克里普斯研究中心协作氛围的力量，它可以挖掘新的变革，从而对简化有机合成实践产生巨大影响。”

除了 Gan、Zhang、Dao、Baran 和 Shenvi 之外，《氧化还原活性酯和烯烃的碳季铵化通过脱羧偶联》的作者还有 Scripps Research 的 Cheng Bi、Maithili Pokle、Liyan Kan 和 Yu Kawamata;辉瑞制药公司的 Michael R. Collins;辉瑞医药设计公司的 Chet C. Tyrol;以及 Biogen Inc. 的 Philippe N. Bolduc 和 Michael Nicastri

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