如何将来源丰富、价格低廉的烯烃，一步转化为功能强大的炔烃，是困扰化学界100余年的难题。北京大学药学院焦宁教授课题组借助一种“尘封”130余年的古老试剂硒蒽，打通了分子合成的“高速公路”。北京时间3月17日凌晨，相关论文在线发表于《自然》。
烯烃和炔烃，是现代合成化学的重要基石。不过，二者虽同为碳碳不饱和键化合物，处境却天差地别。烯烃分子来源广、价格低，炔烃种类有限、价格高昂。烯烃分子碳碳双键呈“折线形”，炔烃的碳碳三键则呈“直线形”，将烯烃中的碳碳双键“拉直”为炔烃直线型的三键，能改变分子整体性质，为新药研发和功能分子创制提供更多可能。
这一看似简单的“角度编辑”，实则是对分子骨架的深度重构。传统方法往往需要高温、强碱等苛刻条件，应用范围极为有限。自19世纪化学家马尔科夫尼科夫首次尝试由烯烃合成炔烃以来，160多年间，化学家们始终未能找到一种温和、实用的方法。
此前，焦宁团队已经在碳碳键的重构与转化领域深耕多年。提出“级联活化”和“熵增重构”策略，为啃下这块“硬骨头”打下了基础。
焦宁团队没有沿着前人使用卤素试剂的旧路继续走，而是回到了化学史的“故纸堆”寻宝。经过系统研究，团队的目光锁定在一种诞生于19世纪末的含硒杂环分子——硒蒽上。
自问世130多年来，化学界几乎从未想过将它用于合成反应。然而，经团队发展的级联活化策略，硒蒽展现出双重特性：既能“抓住”烯烃进行反应，又能在完成结构改造后温和“脱身”。
在硒蒽的介导下，原本需要苛刻条件的烯烃到炔烃的转化，如今在弱碱温和条件下就能高效、精准地完成。硒蒽只需一步即可大量制备，纯化简单，稳定易储存且可回收循环使用。团队还基于对反应机制的深入解析，做到了此前难以实现的烯烃顺反异构体的互相转化和精准分选。
焦宁表示，该研究不仅有望拓宽炔烃的合成路径，更为释放炔烃结构多样性化学的应用潜力奠定基础。“它有望优化部分精细化学品的供给结构，降低对复杂合成路径的依赖，为医药、农药、材料等领域提供更丰富、更具经济性的炔烃来源。我们也还需要继续努力，进一步实现硒试剂的催化循环。”焦宁表示。
