長期以來，生物學中最常見的化學鍵——碳和氫之間的化學鍵——一直抵制化學家打開它的嘗試，從而阻礙了為舊的碳基分子添加新鈴鐺的過程。
現(xiàn)在，經(jīng)過加州大學伯克利分?；瘜W家近25年的努力，那些碳氫化合物鍵(占石油和塑料中所有化學鍵的三分之二)已經(jīng)完全產(chǎn)生，這為大量碳氫化合物的合成打開了大門。一系列新的有機分子，包括基于天然化合物的藥物。
加州大學伯克利分校有機化學系主任約翰拉波特說：“碳氫鍵通常是框架的一部分，也是分子的惰性部分?！?
“能夠在這些位置反應總是一個挑戰(zhàn)，也是合成的圣杯，因為到目前為止，還沒有任何試劑或催化劑可以讓你在這些鍵的最強處添加任何東西?！?
Hartwig和其他研究人員先前已經(jīng)演示了如何在CH鍵上添加更容易斷裂的新化學基團，但他們只能將其添加到簡單烴鏈的最強位置。
在5月15日出版的《科學》雜志中，Hartwig和他的加州大學伯克利分校的同事描述了如何使用新設(shè)計的催化劑在最困難的碳氫鍵上添加功能化學基團：這些鍵通常位于分子中，頭或尾碳原子中有三個相連的氫原子，即甲基(CH3)。
他說：“主CH鍵是鏈末端的甲基，它的電子最少，最強。”"它們通常是CH鍵中最不活躍的."
加州大學伯克利分校博士后研究員拉斐爾奧施格(Raphael Oeschger)發(fā)現(xiàn)了銥基催化劑的新版本，它在末端甲基上打開了三個ch鍵中的一個，并插入了一種硼化合物，這種化合物很容易被更復雜的化學基團取代。
新催化劑的效率是以前催化劑的50多倍，使用起來也一樣方便。
哈特維格說：“我們現(xiàn)在有能力進行這些類型的反應，這將使人們能夠快速制造以前無法制造的分子?！?
“我不會說這些分子以前不能制造，但人們不會制造它們，因為制造它們需要太長時間、太多時間和研究工作?！?
回報可能是巨大的。每年，工業(yè)中有近十億磅的碳氫化合物被用于制造溶劑、制冷劑、阻燃劑和其他化學品，它們是合成藥物的典型起點。
為了證明催化反應的實用性，加州大學伯克利分校博士后研究員薄蘇和他的同事在實驗室用它在63種不同分子結(jié)構(gòu)的末端或主碳原子上添加硼化合物或硼烷。
然后硼烷可以被任意數(shù)量的化學基團取代。該反應對末端CH鍵有特異性，但當分子沒有末端CH時，該反應可以作用于其他CH鍵。
哈特維格說，“我們用硼烷作為試劑形成硼碳鍵——離螞蟻毒和硼酸只有幾步之遙，碳硼鍵可以轉(zhuǎn)化成許多不同的東西。”
“通?？梢陨商佳蹑I，但也可以形成碳氮鍵、碳碳鍵、碳氟鍵或其他碳鹵鍵。因此，一旦碳硼鍵完成，就可以制造出許多不同的化合物。”
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