中國(guó)科學(xué)家破解140年難題 創(chuàng)新策略解決百年難題！北京時(shí)間10月28日，國(guó)際權(quán)威期刊Nature發(fā)表了國(guó)科大杭州高等研究院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院研究員張夏衡團(tuán)隊(duì)的最新成果——“Direct deaminative functionalization with N-nitroamines”。該成果受到Nature四位主審稿人的高度評(píng)價(jià)，其中輝瑞公司高級(jí)研發(fā)總監(jiān)Scott Bagley稱(chēng)贊其為“真正的杰作”。

這項(xiàng)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)之所以贏得如此高的贊譽(yù)，是因?yàn)樗鉀Q了一個(gè)困擾化學(xué)家們一個(gè)多世紀(jì)的難題。在過(guò)去，為了將芳香胺轉(zhuǎn)化為其他有用的物質(zhì)，通常需要先將其轉(zhuǎn)化為名為“重氮鹽”的中間體。然而，這種傳統(tǒng)方法不僅步驟多、產(chǎn)率低、純化昂貴，而且重氮鹽極不穩(wěn)定，容易爆炸，極大地限制了工業(yè)化生產(chǎn)。

張夏衡團(tuán)隊(duì)提出了一種以N-硝胺為媒介的直接脫氨官能團(tuán)化策略。這種方法可以在溫和條件下，一步將惰性的芳香C–N鍵轉(zhuǎn)化為多種化學(xué)鍵，如C–X、C–O、C–N、C–C等。該方法僅需常規(guī)試劑即可實(shí)現(xiàn)公斤級(jí)放大，收率優(yōu)異且操作安全，徹底摒棄了易爆中間體，為制藥和先進(jìn)材料等領(lǐng)域提供了綠色、經(jīng)濟(jì)、可規(guī)?；耐ㄓ眉夹g(shù)平臺(tái)。

研究團(tuán)隊(duì)測(cè)試了超過(guò)170種不同的化學(xué)原料，均取得了極好的效果。無(wú)論是以前難以處理的間位氨基吡啶、多氮雜環(huán)等，還是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的藥物分子（如抗炎藥、抗病毒藥等），新方法都能高效地將它們轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧漠a(chǎn)物，成功率高達(dá)46%至83%不等。

此外，研究團(tuán)隊(duì)展示了如何用“一鍋煮”的方式，高效便捷地合成出抗炎藥“依托考昔”，將原本復(fù)雜的多步合成路線大大縮短。更重要的是，這個(gè)方法已經(jīng)通過(guò)了千克級(jí)（1000g）的放大實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，轉(zhuǎn)化成功率高達(dá)90%，證明它完全具備從實(shí)驗(yàn)室走向工廠的潛力。這使得制藥企業(yè)在臨床后期仍能快速合成系列類(lèi)似物，挑選出活性最高、副作用最小的候選藥物，減少因合成困難而被迫放棄的“潛在好藥”。

一旦該技術(shù)被納入重磅抗癌藥（如PARP抑制劑、BTK抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑）的第二代、第三代仿制藥工藝，單藥全周期成本有望大幅下降，真正讓“高科技抗癌藥”走向“平民價(jià)”。

張夏衡團(tuán)隊(duì)的研究不僅提供了新的方法，還通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算揭示了N-硝胺中間體的反應(yīng)機(jī)理，增加了成果的理論價(jià)值。這項(xiàng)技術(shù)因其安全、經(jīng)濟(jì)和通用的特性，在制藥、農(nóng)藥、材料等領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用前景，并且已經(jīng)與藥企對(duì)接。未來(lái)幾年內(nèi)全球科學(xué)家的廣泛引用、驗(yàn)證和應(yīng)用將進(jìn)一步證明其價(jià)值。