中国科学家破解140年难题创新策略解决百年难题

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2025-11-05 14:06:40 澎湃新闻

中国科学家破解140年难题创新策略解决百年难题！北京时间10月28日，国际权威期刊Nature发表了国科大杭州高等研究院化学与材料科学学院研究员张夏衡团队的最新成果——“Direct deaminative functionalization with N-nitroamines”。该成果受到Nature四位主审稿人的高度评价，其中辉瑞公司高级研发总监Scott Bagley称赞其为“真正的杰作”。

这项有机化学反应之所以赢得如此高的赞誉，是因为它解决了一个困扰化学家们一个多世纪的难题。在过去，为了将芳香胺转化为其他有用的物质，通常需要先将其转化为名为“重氮盐”的中间体。然而，这种传统方法不仅步骤多、产率低、纯化昂贵，而且重氮盐极不稳定，容易爆炸，极大地限制了工业化生产。

张夏衡团队提出了一种以N-硝胺为媒介的直接脱氨官能团化策略。这种方法可以在温和条件下，一步将惰性的芳香C–N键转化为多种化学键，如C–X、C–O、C–N、C–C等。该方法仅需常规试剂即可实现公斤级放大，收率优异且操作安全，彻底摒弃了易爆中间体，为制药和先进材料等领域提供了绿色、经济、可规模化的通用技术平台。

研究团队测试了超过170种不同的化学原料，均取得了极好的效果。无论是以前难以处理的间位氨基吡啶、多氮杂环等，还是结构复杂的药物分子（如抗炎药、抗病毒药等），新方法都能高效地将它们转变为所需的产物，成功率高达46%至83%不等。

此外，研究团队展示了如何用“一锅煮”的方式，高效便捷地合成出抗炎药“依托考昔”，将原本复杂的多步合成路线大大缩短。更重要的是，这个方法已经通过了千克级（1000g）的放大实验验证，转化成功率高达90%，证明它完全具备从实验室走向工厂的潜力。这使得制药企业在临床后期仍能快速合成系列类似物，挑选出活性最高、副作用最小的候选药物，减少因合成困难而被迫放弃的“潜在好药”。

一旦该技术被纳入重磅抗癌药（如PARP抑制剂、BTK抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂）的第二代、第三代仿制药工艺，单药全周期成本有望大幅下降，真正让“高科技抗癌药”走向“平民价”。

张夏衡团队的研究不仅提供了新的方法，还通过实验和理论计算揭示了N-硝胺中间体的反应机理，增加了成果的理论价值。这项技术因其安全、经济和通用的特性，在制药、农药、材料等领域拥有巨大的应用前景，并且已经与药企对接。未来几年内全球科学家的广泛引用、验证和应用将进一步证明其价值。

(责任编辑：0882)

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