老鼠药如何帮助化学家赢得诺贝尔奖

(世界杯万博app科学内幕)——士的宁是一种常用来防止啮齿类动物进入你的厨房的物质。

但是一整排诺贝尔奖得主——今年的包括——对士的宁用作老鼠药不感兴趣。他们更关注士的宁分子的复杂结构。

伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的化学家斯科特·丹马克(Scott Denmark)说:“在实验室里合成这种天然物质被视为化学合成领域的珠穆朗玛峰，因为它太难了。”

大卫·麦克米伦和本杰明·里斯特获得了2021年的奥斯卡奖诺贝尔化学奖开发了一种精确的分子构建新工具，称为有机催化。诺贝尔委员会注意到该方法对药物研究的影响，以及使化学更环保。

但就像他之前的其他诺贝尔奖得主一样，麦克米伦转向了士的宁，作为证明他的合成方法效率的一部分。

有些植物能自然产生士的宁。但是有机化学家罗伯特·伯恩斯·伍德沃德是第一个在1954年合成出马钱子碱的人，这对他的研究做出了贡献赢得荣获1965年诺贝尔化学奖。

伍德沃德以另一位诺贝尔奖得主的早期工作为基础，通过29步合成了士的宁，罗伯特•罗宾逊．自从伍德沃德的成就以来，化学家们一直在努力减少制造复杂分子的步骤。

“在某种程度上，你可以把(29步法)看作4分钟一英里，”丹麦说。他指的是1954年由英国跑步者、神经学家罗杰·班尼斯特首次打破的赛跑基准。

礼来制药公司(Eli Lilly and Company)的药物研发主管斯宾塞·琼斯(Spencer Jones)指出，许多化学家已经转向士的宁，以证明新的合成方法的力量和效率。

例如，麦克米伦在将其用于合成士的宁之前，用了近十年的时间开发了他获得诺贝尔奖的方法。

琼斯当时是和麦克米伦一起工作的研究生，并成为了《2011年的研究他们发表在杂志上自然描述了士的宁的合成只需12步。

琼斯说，自1954年以来，许多化学家都在努力改进伍德沃德的29步。他说，一些人尝试了不同的方法，但未能加快进程，但有十几个人成功了。

事实上，这是一项研究2011年出版报道了用六步法合成士的宁。但这个过程也创造了一个非自然的分子镜像。出于显而易见的原因，马钱子碱不会被制成药物，但麦克米伦的方法专注于选择性合成单个分子镜像——这是药物制造过程中至关重要的策略。

至于琼斯，他“非常兴奋”，因为他的前主管获得了该奖项。“这在某种程度上证实了我们所做的工作，”他说。

“[有机催化剂工具]的天才之处就在于它如此简单，世界上任何人都能做到，”丹麦评论麦克米伦开发的方法，并补充说麦克米伦对该方法的首次研究“引发了一场出版物的海啸”。

与此同时，更有效地合成马钱子碱的竞赛仍在继续。丹麦表示，合成任何分子的最终目标都是将步骤减少到一步。

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