超哥为你解读2022年诺贝尔化学奖 | 鲁超
导言：
不用精心设计繁杂的合成路线，而是用一种貌似拼搭乐高积木的方法，就可以得到自己的理想分子。
2022 诺贝尔奖巡礼
2022 年诺贝尔化学奖因「点击化学和生物正交化学」而共同授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西（Carolyn R. Bertozzi）、丹麦化学家莫滕·梅尔达（Morten Meldal）和美国化学家巴里·夏普莱斯（K. Barry Sharpless）。
▲2001年，沙普莱斯在接受诺贝尔化学奖颁奖。
这一次，沙普莱斯是因为“点击化学”而获奖，这个“点击化学”是什么意思呢？
在过去，靠传统的办法合成我们想要的分子，往往需要绕很多弯路。步骤越多，意味着产率越低，浪费越大。
比如下帖中提到的，1982年里奥·帕奎特（Leo Paquette）合成的正十二面体（C20H20），我们看看究竟绕了多少弯路。
这项工作是梅尔达（Morten P. Meldal）率先报道的，但公众更加认可沙普莱斯的方法。
后者还在1998年第一个提出了“点击化学”这个概念，意思就是，不用再像以前那样搞复杂的有机化学合成路径了，只需要去轻轻“点击”一下，就可以获得理想的分子。
不管怎样，他们俩共同获得诺奖，都是最好的回馈。
从此以后，“点击化学”这个概念被化学家们关注，它具有如下优势：
化学家们终于看到了希望，从此以后，不用精心设计繁杂的合成路线，而是用一种貌似拼搭乐高积木的方法，就可以得到自己的理想分子。
这次诺奖有一张宣传画，如下图，三位获奖者将分子结构通过搭扣结合在一起，让人印象非常深刻，这就是“点击化学”！
然而，铜毕竟是有毒性的，这无疑又限制了它的应用，如果能找到一种对人体无害的物质作为催化剂，那将是更加理想的。
2000年前后，美国女化学家贝尔托齐小组在从经典的施陶丁格反应中得到启发。施陶丁格是高分子化学之父，因此而获得过1953年诺贝尔化学奖。
贝尔托齐迅速意识到，叠氮化物分子非常小，在细胞里渗透性很强，而且它并不天然存在于细胞里，也不参与任何生物反应，在人体内只是轻轻地来，轻轻的走，不带走任何一片云彩。
他们基于沙普莱斯的工作理念——“点击化学”，开发出一种炔烃-叠氮化物环加成反应（SPAAC），如下图：
这种反应“一键点击，即可完成”，比经典施陶丁格反应快60倍！
2003年，贝尔托齐在此基础上提出了“生物正交反应”的概念。
所谓“正交”，指得是：可以在生命系统内部发生而不干扰天然生化过程。类似叠氮化物的物质，是非常理想的生物正交材料。
后来，又开发出许多满足生物正交性要求的化学反应，比如叠氮化物和环辛炔之间的1,3-偶极环加成（也称为无铜点击化学）、硝酮偶极环加成、降冰片烯环加成、氧杂降冰片二烯环加成、四环烷连接等。
沙普莱斯此次获奖的主要原因，是他提出了“点击化学”的概念。梅尔达也在“点击化学”中做出了开创性的工作。所谓“点击化学”，指的是依靠金属元素等物质，缩减有机化学的合成路线，实现一键点击，即可“搭建”有机分子的理想效果。再后来，点击化学的范围扩大至除金属元素以外的多种物质。 贝尔托齐此次获奖的主要原因，在于她在沙普莱斯等人工作的基础上，创立了“生物正交化学”。所谓“正交”，指得是：可以在生命系统内部发生而不干扰天然生化过程的化学反应。“生物正交化学”可称得上是未来药物学和生命科学的重要基石。 沙普莱斯第二次获得诺贝尔化学奖，一定又是诺奖历史上的一段佳话。祝贺他们！
2022年诺贝尔物理学奖之路：用贝尔不等式实验验证量子纠缠 | 张文卓
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