科學(xué)家憑借光催化技術(shù)成功從分子中提取出一個(gè)氧原子

韓國(guó)高級(jí)科學(xué)技術(shù)研究所科學(xué)家憑借光催化技術(shù)，成功地從分子中提取出一個(gè)氧原子，并巧妙地用氮原子取而代之。最新研究有望改變藥物制造方式。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《科學(xué)》雜志。

分子內(nèi)部即使出現(xiàn)微小的變化，也會(huì)產(chǎn)生重大影響。美國(guó)威斯康辛大學(xué)麥迪遜分�？茖W(xué)家此前就曾證實(shí)，改變雜環(huán)內(nèi)的單個(gè)原子，會(huì)對(duì)藥物的療效產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。先前的研究還表明，有些復(fù)雜分子可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行編輯，但成功者寥寥無(wú)幾。因此，當(dāng)化學(xué)家想要對(duì)分子進(jìn)行微調(diào)，甚至替換一個(gè)原子以用于測(cè)試時(shí)，他們必須從頭開(kāi)始合成分子。

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為打破這一困境，科學(xué)家一直在尋找更有效的方法來(lái)編輯分子，或者更具體地說(shuō)，用一個(gè)原子替代另一個(gè)原子。在新研究中，韓國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種所謂“鉛筆-橡皮擦”技術(shù)：其中一個(gè)原子被擦除，另一個(gè)原子用“鉛筆”書(shū)寫(xiě)。

這一技術(shù)的靈感源于化學(xué)家阿克塞爾·庫(kù)特爾和艾倫·拉布拉什·孔比耶于1971年發(fā)表的一篇論文。在那篇論文中，庫(kù)特爾和孔比耶使用紫外線將呋喃（最簡(jiǎn)單的含氧五元雜環(huán)化合物）轉(zhuǎn)化為N-丙基吡咯，以提高其產(chǎn)量。但由于離域問(wèn)題，這種編輯方法極具挑戰(zhàn)性。之前科學(xué)家的嘗試涉及施加高溫或輻射，但收效甚微。

在最新研究中，韓國(guó)科學(xué)家使用光催化劑來(lái)激活呋喃環(huán)，隨后利用紫外線，將呋喃中的氧原子與氮原子進(jìn)行了交換。